Arazi kullanım şekillerine göre toprak kalitesi veri setlerinin belirlenerek orman ekosistemlerinde aktüel verimlilik ilişkilerinin araştırılması
Investigation of actual efficiency relations by determining soil quality data sets according to land usage in forest ecosystems
Yazar: AHMET REİS
Danışman: DOÇ. DR. TURGAY DİNDAROĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Toprağın fonksiyonlarıyla birlikte insan ve birçok canlı organizma yaşamına direkt veya dolaylı bir şekilde etki eden önemli doğal kaynak olması sürdürülebilir şekilde yönetilmesini zorunlu kılmaktadır. Toprağın sürdürülebilirliğini sağlamak için toprak kalitesinin uygun yöntemlerle yönetilmesi ve izlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı, toprak özelliklerinin değişim gösterdiği ana materyal grupları, arazi kullanımları, ağaç türleri ve bonitet sınıflarına göre toprak kalitesinin değerlendirilerek aktüel verimlilik ilişkilerinin tespit edilmesidir. Bu çalışma 19.178 ha büyüklüğünde, Kahramanmaraş'ın Andırın ilçesi sınırları içerisinde bulunan Karasu Deresi Yağış Havzasında yürütülmüştür. Toprak kalitesinin değerlendirilmesinde arazi kullanımı, anakaya, ağaç türü ve bonitet sınıflarına göre yüzey toprak katmanından (0-30) rastgele toprak örneklemesi yapılmıştır. Toprak kalitesinin değerlendirilmesi için Toprak Yönetimi Değerlendirme Çerçevesi (SMAF) yöntemi kullanılmıştır. Minimum veri setinin (MDS) oluşturulmasında hacim ağırlığı, agregat stabilitesi, toplam organik karbon, pH, elektriksel iletkenlik, yarayışlı fosfor (P), potasyum (K), yarayışlı su miktarı ve su dolu gözenek hacmi gibi toprak göstergeleri seçilmiştir. Elde edilen yönetim hedefi ve genel toprak kalitesi (TKİ) skorları analiz edildiğinde, orman arazilerinin üretkenlik, çevre koruma, atık geri dönüşümü kalite skorları ve genel toprak kalitesi indeksi tarım arazilerinden daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Temel Bileşenler Analizi (PCA) genel toprak kalitesi skorları orman arazilerinde 0,85, tarım arazilerinde 0,79 ve mera arazilerinde 0,78 olarak hesaplanmıştır. Orman ekosistemlerinde aktüel bonitetlerin genel toprak kalitesi skorları yüksek olmasına rağmen beşinci bonitet üzerinde bulunan topraklar daha düşük skor almıştır. PCA genel toprak kalitesi skorları birinci bonitette 0,89, ikinci bonitette 0,84, üçüncü bonitette 0,82 ve beşinci bonitette 0,80 olarak belirlenmiştir. Beşinci bonitet üzerinde bulunan arazilerde karstik alanlar bulunduğundan topraklar daha sığ özellikte olup genel toprak kalitesi skorunu düşürmüştür.  Toprak fonksiyonlarının yönetim hedeflerine katkı düzeyi en fazla su ilişkileri fonksiyonunda gözlemlenmiştir. Su ilişkileri fonksiyonunun üretkenlik, çevre koruma ve atık geri dönüşümü yönetim hedeflerine katkı düzeyleri sırasıyla 0.38, 0.32 ve 0.34 olarak tespit edilmiştir. Üretkenlik, çevre koruma ve atık geri dönüşümü yönetim hedeflerinin toprak kalitesine katkı oranları sırasıyla % 30, % 37 ve % 33 olarak belirlenmiştir. Doğal bitki örtüsüne sahip orman ekosistemleri üzerinde bulunan topraklarda koruma ve iyileştirme hedeflerini içerisinde barındıran yönetimlerin seçilmesi ve uygulanması toprakların fonksiyon gösterme kapasitelerini yükselterek toprak kalitesini artıracaktır.

Abstract:
Soil, along with its functions, is an important natural resource that directly or indirectly affects human life and many living organisms, its sustainable management is obligatory. To ensure the sustainability of the soil, soil quality must be managed and monitored by appropriate methods. This study aims to determine the actual productivity relationships by evaluating the soil quality according to the main material groups, land uses, tree types, and site classes where soil properties change. This study was carried out in the Karasu Stream Yağış Basin, which is 19.178 ha in size, within the borders of Andırın district of Kahramanmaraş. In the evaluation of soil quality, random soil sampling was made from the surface soil layer (0-30) according to land use, bedrock, tree type, and site classes. Soil Management Assessment Framework (SMAF) method was used to evaluate soil quality. In creating the minimum data set (MDS), soil indicators such as volume weight, aggregate stability, total organic carbon, pH, electrical conductivity, useful phosphorus (P), potassium (K), useful water amount, and water-filled pore volume were chosen. When the obtained management target and overall soil quality (TKI) scores were analysed, it was determined that the forest lands had increased scores than the agricultural land, in terms of productivity, environmental protection, waste recycling quality, and general soil quality index. Principal Components Analysis (PCA) general soil quality scores were calculated as 0.85, 0.79 and 0.78 in forest lands, agricultural lands, and pasture lands, respectively. Although the actual soil quality scores of the actual sites in forest ecosystems were high, the lands on the fifth site had received decreased scores. PCA general soil quality scores were determined as 0.89 in the first site, 0.84 in the second site, 0.82 in the third site, and 0.80 in the fifth site. Since there are karst areas in the lands on the fifth site, the land was shallower and had decreased the overall soil quality score. The level of contribution of soil functions to the management objectives has been observed most in the water relations function. Contribution levels of water relations function to productivity, environmental protection, and waste recycling management goals were determined as 0.38, 0.32, and 0.34, respectively. Contribution rates of productivity, environmental protection, and waste recycling management targets to soil quality were determined as 30%, 37%, and 33% respectively. Selecting and implementing the management that includes the objectives of conservation and improvement in soils on forest ecosystems with natural vegetation will increase the quality of the soil by increasing the capacities of the soil functions.