Toprak eklembacaklılarının, kayın ve meşe ekosistemindeki mevsimsel değişimi ve ölü örtü ayrışmasına etkileri
Seasonal changes of soil arthropods in beech and OAK ecosystems and their effects on litter decomposition
Yazar: MERİÇ ÇAKIR
Danışman: PROF. DR. ENDER MAKİNECİ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Toprak İlmi ve Ekoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Ayrıştırma = Decomposition

Özet:
Ölüörtü, kimyasal yapısı, fiziksel çevre ve ayrıştırıcı canlılar tarafından etkilenerek ayrışır. Birçok çalışmada tek türün ayrışması incelenirken, ölüörtü kalitesi ve iklimin ayrışma üzerinde etkisi araştırılmış fakat toprak canlılarının önemi dikkate alınmamıştır. Ölüörtü ve toprakta yaşayan eklembacaklıların ayrışma süreçlerinde çok önemli görevleri vardır. Değişen iklim ile çevrenin fiziksel ve kimyasal özelliklerine hızlı cevap verirler. Akarina ile Collembola taksonları toplam eklembacaklıların % 90-95 sini oluştururlar. Sayıca fazla olan bu canlılar ölüörtü ayrışmasında parçalayıcı olarak rol oynarlar.

Ölüörtü ayrışması, karbon ve besin döngüsünde anahtar rol oynamaktadır. Saf ve karışık alanlarda ölüörtü ayrışma oranı ile makro ve mikroeklembacaklıların miktar ve çeşitlilikleri meşe ve kayın ekosisteminde izlenmiştir. Ölüörtü ve toprak faunasının ayrışmaya olan etkilerini belirlemek için farklı gözenek açıklığına sahip keseler ile farklı boyutlardaki faunanın ayrışmaya etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Üç farklı gözenek açıklığına sahip ölüörtü keseleri (1) mikrofauna; 2) mikro ve mezofauna; 3) mikro, mezo ve makro fauna) meşe, kayın ve meşe-kayın alanlarına yerleştirilmiştir. Bütün keseler içerisine bakteri ve mantarlar girebilmektedir. 

Ölüörtü keseleri çalışma alanlarına rastgele olarak ölüörtü ile temas edecek şekilde toplam 324 adet yerleştirilmiştir. Meşe, kayın ve meşe-katın alanlarına yerleştirilen her kese boyutundan aylık olarak üç adet toplanmıştır. Her alandan aylık olarak makroeklembacaklılar için çukur tuzak ile 9, mikroeklembacaklılar için çelik silindirler ile 3 adet örnek alınmıştır. Örneklenen mikroeklembacaklılar modifiye Berlese-Tullgren hunisi ile çıkarılmıştır. 

2008-2009 yılları arasında yapılan bu çalışmada, meşe, kayın ve meşe-kayın alanlarında yaprak döküm miktarları sırası ile 325 g m-², 320 g m-² ve 343 g m-² dir. Mikro, mezo ve makro keseler arasında ayrışma bakımından önemli fark belirlenmemiştir. Ayrışmanın meşe alanında ortalama 4,6 yıl, kayın alanında 5,5 yıl ve meşe-kayın alanında ise 5,4 yılda tamamlandığı belirlenmekle birlikte, aralarındaki fark önemsizdir. Bununla birlikte, makroeklembacaklılara ait 27 takson, mikroeklembacaklılara ait 34 takson belirlenmiş olup, makroeklembacaklıların komünite yapılarının büyük kısmını yırtıcıların ve mikroeklembacaklıların ise ayrıştırıcıların oluşturduğu tespit edilmiştir. Belgrad Ormanı şartlarında eklembacaklıların ayrışma üzerinde ki etkilerinin mantar ve bakteriler kadar etkili olmadığı görülmüştür.

Abstract:
The decomposition of plant litter is influenced by their chemical composition, the physical-chemical environment, and the decomposer organisms. Most studies interested in single  species of decomposition have focused on substrate quality and climate effects on decomposition, and have excluded explicit recognition of the soil organisms involved in the process. Arthropods of the litter and soil play a critical role in the process of decomposition. They respond quickly to changes in climate and physico-chemical properties of soil. Acarina and collembola represent the bulk, about 90 to 95% of the total arthropod fauna of soil. Microarthropods, one of the several agents involved in litter decomposition are important in breaking down the plant litter

Plant litter decomposition is a key process in carbon and nutrient cycling. Rates of decomposition, and micro- and macroarthropods abundance and diversity associated with single-species and mixed-species litters were studied in an oak?beech ecosystems. The critical role of soil-faunal community composition in decomposition has been demonstrated using different mesh size litterbags to control exposure of litter to different faunal size classes. We placed litterbags of three mesh sizes across model grassland miniecosystems manipulated to enable communities containing 1) microfauna; 2) micro- and meso-fauna; 3) micro-, meso- and macro-fauna. All communities contained bacteria and fungi.

Totally 324 litterbags were randomly placed beneath the vegetation canopy, in contact with the litter layer. Three bags of each mesh size were removed per monthly. Monthly sampling of macroarthropods was conducted in nine replicates via pitfall trap and microarthropods was conducted in three replicates via steel soil corers. Soil fauna samples were extracted with modified Berlese-Tullgren funnel and they were stored in 70 % ethanol.

In this study, carried out between the years 2008-2009, amounts of leaf fall in oak, beech and oak-beech forested areas respectively were 325 g m-², 320 g m-² and 343 g m-². Any important difference in terms of the decomposition among the micro, meso and macro-litterbags was not determinated. It was determined that the average decomposition was completed in oak  areas in 4,6 years, in beech  areas in 5,5 years, and in oak-beech areas in 5,4 years, the differences between them are nonsignificant. However, 27 taxa belonging to macroarthropods and 34 taxa belonging to microarthropods were determined and it was also identified that the community structure of the macroarthropods is mainly formed by predators while it is mainly formed by decomposers in the community structure of  microarthropods. In Belgrade Forest conditions, the effects of arthropods on the decomposition were not as effective as fungi and bacteria.