Yarı-kurak Orta Anadolu koşullarında (Çankırı) tepe-eğim hidropedolojisi
Hillslope hydropedology in semi-arid Central Anatolian conditions (Cankiri)
Yazar: SEVAL SÜNAL
Danışman: PROF. DR. SABİT ERŞAHİN
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Yarı-kurak bölgelerde su ve toprak amenajmanında toprak derinliği, toprak oluşum süreçleri, hidrolojik ve hidropedolojik süreçlerin doğru analiz edilmesi ve hidropedolojik modellerin geliştirilmesi için bu süreçlerin yeterince anlaşılması gerekmektedir.  Hidropedolojik süreçler toprak oluşumunu, toprakta taşınma ve birikme, su hareketi ve depolanmasını ve toprak matriksinin su ile olan etkileşimlerini inceler. Toprak hidropedolojisinin tepe-eğim ve su toplama alanlarında çalışılması oldukça zordur. Ancak bu süreçlerin farklı iklim, arazi ve coğrafik koşullarda çalışılması hem konunun daha iyi anlaşılması hem de bu alanların daha iyi kullanılması için elzemdir. 

Tepe-eğim ölçeğinde toprak hidropedolojisinin araştırılması oldukça yeni bir konu olup karmaşık süreçleri içermektedir. Hidropedolojik süreçlerin analizini zorlaştıran başlıca iki husus vardır; 1) bu süreçlerin zamansal ve uzaysal değişkenliği 2) bu süreçlerin anlaşılmasındaki güncel bilgi ve kaynakların eksikliği. Bu süreçler üzerine farklı iklim, topografya ve ölçeklerde çok sayıda çalışma yapılmış olmasına rağmen, konunun karmaşık olması ve farklı disiplinlerden oluşan bir ekip çalışması gerektirmesi nedeni ile yeni çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.

Bu çalışmada, tipik yarı kurak özellik gösteren, jips ve kireç depozitleri üzerinde yer alan dalgalı tepeciklerin (lakustrin side slopes) hidropedolojisinin çalışılması amaçlanmıştır. Bu bağlamda;  toprak morfolojik, fiziksel ve kimyasal özellikleri, bitki örtüsü, infiltrasyon, doymuş ve doymamış hidrolik iletkenlik gibi birbirleriyle etkileşim halindeki süreçlerin çalışma alanındaki uzaysal yapısı ve etkileşimleri incelenmiştir. Farklı eğim, bakı ve yüksekliklerde toprak profilleri açılarak, toprak hidropedolojisi ile ilgili toprak morfolojik özellikleri tanımlanmıştır. Aynı noktalardan horizon derinliği esasına göre toprak örnekleri alınarak temel toprak özellikleri belirlenmiştir. Yine aynı noktalarda infiltrasyon testleri ve horizon derinliği esas alınarak doymuş hidrolik iletkenlik (Ks) ölçülmüştür Elde edilen sonuçlar topografya, yüzey üstü ve altı akış yolları, tercihi akış ağları ve toprak hidropedolojisini kontrol eden başlıca faktörleri belirlemek üzere analiz edilerek incelenmiştir. Hidropodelojik değişkenlerin arazi üzerindeki uzaysal değişimi jeoistatistiksel yöntemlerle ve noktalar arasında bu özellikler bakımından fark olup olmadığı ise ANOVA testi kullanılarak analiz edilmiştir. Bunun yanında fazla sayıda değişkenden oluşan veri yapısını daha basit bir forma dönüştürerek elde edilen değişkenlerin bütün yönleri ile değerlendirilmesi amacıyla çoklu karşılaştırma testleri ve toprak özelliklerinin kendi aralarındaki ilişkilerini ortaya koyabilmek için faktör analizi yapılmıştır.

Abstract:
In semi-arid regions, the hydrologic and hydropedologic processes should be understood well for a successful water and soil management. Field scale hydropedology is a relatively new subject, comprising several processes such as transport and translocation in soils, water flow and storage in landscapes, soil-formation water relations, and interaction between soil and water. The hydropedelopy of hillslope and depression areas is highly intricate.  Research is needed to understand the processes behind hydropedelogy to manage soil and water successfully in landscapes, especially dryland areas.   

There are two main factors making the study of hydropedology difficult: 1) spatial and temporal variation of the processes governing the hydropedology and 2) inadequacy of the available literatüre in order to understand these process. Some studies have already been conducted on hydropedology in various climate, topography, soil and scales. However, research is still needed to generalize the results to different conditions. In this study, hydropedology of undulating hills, located gypsum and lime deposits, in a semi-arid landscape was investigated.  

In this regard, spatial structure of soil processes such as infiltration rate, hydraulic conductivity, soil morphologic and parametric processes were studied and interactions among these attributes were evaluated.  Soil profiles were opened on different hillslope positions and at different slope aspects. Soil profiles were described and soil samples were taken from each horizon and basic soil properties were analyzed.  Infiltration rate was measured at five points next to each profile and saturated hydraulic conductivity (Ks) measured at each horizon at five points around profile. 

The data was analyzed for determining surface and subsurface flow paths and factors controlling the characteristics of these paths.  The spatial structure of attributes was evaluated by semivariograms and their surface maps build. Relations between slope properties and hydropedologic processes had analyzed by ANOVA test and means were discriminated by LSD technique. All the statistical analysis had conducted based on an alternative hypothesis at significance level of 0.05. However, factor analysis was done to evaluate all aspects of the variables were obtained by converting to a simpler form more easily, and to reveal the relationships among multiple comparison tests and soil characteristics