İzmit-Yuvacık havzası orman içi meraları ve mera vejetasyonu karakteristikleri
Range vegetation characteristics of sub-alpin forest range in Yuvacık watershed, Izmit
Yazar: MEHMET ÖZCAN
Danışman: DOÇ. DR. FERHAT GÖKBULAK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Havza Amenajmanı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Ülkemizde orman içi mera olarak adlandırılan orman içi açıklıklar yaban hayvanlarına yem temin etme, bitki çeşitliliği ve hidrolojik döngüde oynadığı rol bakımından büyük öneme sahiptirler. Bu açıklıklardaki yem üretimi ve bitki çeşitliliği kendine özgü mikro iklim koşullarına ve bitki besin maddesi dağılımına bağlıdır. Orman içi meralar büyüklüklerine, yükseltilerine ve etrafını çevreleyen meşcere tipine bağlı olarak tarım alanları ve diğer meralardan farklı mikro iklim koşullarına sahip olabilmektedirler. Bu durum orman içi meralarda fiziksel, kimyasal, biyolojik ve hidrolojik süreç ve döngüleri de etkilemektedir. Orman içi meralar bu mikro iklim koşullarının bir sonucu olarak farklı karakteristiklere sahip olmakta ve alanın büyüklüğüne, yükseltisine ve etrafını çevreleyen meşcere tipine bağlı olarak yem üretimi, bitki ile kaplı alan, bitki çeşitliliği ve besin döngüsü farklılık gösterebilmektedir.Bu çalışmanın amacı orman içi meralarda yem üretimi, bitki ile kaplı alan, bitki çeşitliliği gibi çeşitli bitkisel özellikler ile seçilen bazı kimyasal toprak özelliklerinin (pH, elektriki iletkenlik, organik madde, fosfor, sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve azot) orman içi mera büyüklüğü, yükseltisi ve etrafını çevreleyen meşcere tipine bağlı olarak nasıl bir değişim gösterdiğinin belirlenmesidir.Çalışma İzmit ili Yuvacık havzasında yürütülmüştür. Araştırma 3 faktörlü tamamen tesadüfi alt örneklemeli blok deseni şeklinde olup, faktörler orman içi mera büyüklüğü (0-5 ha, 5-15 ha ve 15 ha <), yükseklik kademesi (800-1000 m ve 1000-1200 m) ve merayı çevreleyen farklı meşcere tipidir (Kayın meşceresi ve karışık meşcere). Elde edilen veriler iki yönlü varyans analizi ile değerlendirilmiş, ortalamalar Tukey testi ile karşılaştırılmıştır (P<0,05). Ayrıca ölçülen bitkisel parametreler ve kimyasal toprak özellikleri ile yukarıda sözü edilen faktörler arasındaki ilişkiyi saptamak üzere regresyon ve korelasyon testleri de gerçekleştirilmiştir.Araştırma sonuçlarına göre; bitki ile kaplı alan yüzdesinin mera alanı büyüklüğü ve yükseltinin artması ile birlikte ve karışık meşcere ile çevrili meralarda arttığı belirlenmiştir. Buğdaygil familyasına ait bitki türlerinin floristik kompozisyondaki oranı da yine mera alanı büyüklüğü ve yükseltinin artması ve karışık meşcere ile çevrili meralarda artarken, diğer familyalara ait bitki türlerinin floristik kompozisyondaki oranı mera büyüklüğü, yükselti ve karşık meşcere ile çevrili meralarda azalmıştır. Ancak diğer familyalara ait bitki türlerinin floristik kompozisyona katılma oranları her koşulda buğdaygil ve baklagil familyasına ait bitkilerden daha yüksek bulunmuştur. Öte yandan yem verimi mera büyüklüğü ve yükselti ile birlikte azalırken, toprak altı biomass miktarı ise mera büyüklüğü ve yükselti ile birlikte artmıştır. Bitki türü çeşitliliği ve bitki sayısı üzerinde mera alanı büyüklüğünün, yükseltisinin ve etrafını çevreleyen meşcere tipinin herhangi bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir.Toprak özelliklerinden pH yükseklik ile birlikte azalırken, elektriki iletkenlik, organik madde miktarı, fosfor, sodyum, potasyum, magnezyum ve azot miktarları yükselti ile birlikte artmıştır.Ana faktör olarak mera alanı büyüklüğünün toprak özellikleri üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir. Örneğin toprakların elektriki iletkenlik ve sodyum değerleri alan büyüdükçe azalırken, potasyum ve magnezyum miktarı artmıştır. Bununla birlikte en düşük organik madde, kalsiyum ve azot değerleri 5-15 ha büyüklüğündeki meralarda tespit edilmişken alan büyüklüğünün pH üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir.Toprakların kimyasal özellikleri alanın etrafını çevreleyen meşcere tipine bağlı olarak da değişiklikler göstermiştir. Örneğin kayın meşceresi ile çevrili meralar en yüksek pH değerine sahip iken, fosfor, potasyum, kalsiyum ve magnezyum değerleri açısından karışık meşcerelere oranla daha düşük değerlere sahiptir. Buna karşılık mera alanını çevreleyen meşcere tipinin toprakların elektriki iletkenlik, organik madde, sodyum ve azot miktarı üzerinde ise önemli bir etkisi belirlenememiştir.Sonuç olarak, orman içi meralarda alanı çevreleyen meşcere tipinin, alan büyüklüğünün ve yükseltisinin bitki ile kaplı alan, floristik kompozsiyon, yem üretimi ve kök bioması ile toprakların kimyasal özellikleri üzerinde önemli etkiler yaptığı belirlenmiştir.Günümüzde önem kazanmaya başlayan yaban hayatı yönetimi konusunda orman içi meralar büyük önem arz etmektedir. Gelecekte yaban hayatı yönetimi konusunda bu tür meraların veya açıklıkların oluşturulması zorunluluk haline gelebilir. Bu nedenle bu gibi meralar oluşturulurken, meranın büyüklüğü, yükseltisi ve merayı çevreleyen meşcere tipi ile bu faktörlerin hidrolojik döngü, besin döngüsü ve yem verimi üzerine olan etkileride dikkate alınarak iyi bir planlama ile oluşturulması gerekebilir.

Abstract:
Forest openings called forest ranges have great importance in terms of forage production for wildlife and plant diversity. Forage production and plant diversity within forest openings depends on not only microclimatic conditions of the gaps but also distribution of soil nutrients. Forest gaps can have different microclimatic condition from each other, agricultural areas and rangelands depending on its elevation, size and surrounding forest types. This situation can have effects on the biological, chemical, physical, and hydrological processes and cycles in the forest openings. As a result of creating different microclimates, it can be assumed that characteristics of forest gaps can affect forage production, plant cover, plant diversity and nutrient dynamics depending upon gap size, altitude, and adjacent forest type.The objective of this study was to determine how forage production, plant cover, plant diversity, relationships between plant species and chemical soil properties and selected chemical soil properties including some plant nutrients (pH, electrical conductivity, organic matter, phosphor, sodium, potassium, calcium, magnesium, and nitrogen) change with respect to size of the forest opening, its elevation and surrounding forest stand type.The study was conducted in Yuvacık watershed in İzmit. Experimental design was complete randomized block design with sub sampling. Factors were gap sizes (0-5 ha, 5-15 ha, and 15 ha<), elevations of the opening (800-1000 m and 1000-1200 m) and surrounding stand types (beech stand and mixed stand). Data were analyzed by using analysis of variance and means were separated with Tukey test (P<0.05). Additionally regression and correlation analysis were carried out for determine relationships between parameters.Results showed that plant cover increased with elevation, gap size increase and surrounding mixed stand. Gramineae plants in botanical composition increased with gap size and elevation increase and in the openings surrounded by mixed stand. In contrast, other plants from different families decreased with elevetion and gap size increase and in the openings surrounded by mixed stand. Additionally forage production decreased with gap size and elevation increase but root biomass showed totally opposite trend to forage production. Plant diversity and number of plant species were not affected with gap size, elevation of the opening and surrounding stand types.pH decreased while electrical conductivity, organic matter, sodium, potassium, magnesium, and nitrogen increased with elevation.Additionally, as a main factor, size of the forest gap affected soil chemical properties. For example electrical conductivity and sodium decreased and potassium and magnesium increased with size of the forest opening. On the other hand, the lowest values of organic matter, calcium and nitrogen were measured in the openings with a size of 5-15 ha. whereas gap size did not have a significant effect on soil pH.Moreover, level of soil chemical properties within the openings varied depending on surrounding forest stand types. Soils in the gaps surrounded by beech forest had greater pH but lower potassium, calcium and magnesium values than mixed forest types. In contrast, surrounding forest types did not have significant effect on electrical conductivity, organic matter, sodium and nitrogen.In conclusion, it can be said that forest openings surrounded by different forest types with different sizes at various altitudes can influence percent of plant cover, botanical composition, forage production, root biomass and nutrient dynamics and hence have different soil properties.Wildlife management gains importance in Turkey. In future, artificial forest openings will be necessery for wildlife grazing. Therefore to create opening in the forest land, gap size, elevation of the opening and surrounding forest type which have influence on the biological, chemical physical and hydrological processs and cycles in the forest openinngs should be taken into account.