Doğu karadeniz bölgesindeki saf ladin ve göknar ekosistemlerinde toplam intersepsiyonun ekolojik, hidrolojik ve meteorolojik yönden araştırılması
Investigation of total interception for pure spruce and fir ecosystems on ecological, hydrological and meteorological aspects in eastern black sea region, Turkey
Yazar: UĞUR KEZİK
Danışman: PROF. DR. SEZGİN HACISALİHOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Ekosistem = Ecosystem ; Orman ekolojisi = Forest ecology ; Su kalitesi = Water quality ; Toprak Fonksiyonları = Soil functions ; İntersepsiyon = Interception

Özet:
Orman ekosistemlerinde hidrolojik döngünün önemli bir kısmını, meşçere çatısı ve orman örtüsünden gerçekleşen toplam intersepsiyon oluşturmaktadır. İntersepsiyona etki eden gövdeden akış, meşçere altı yağış, yüzeysel akış, orman örtüsü yapısı ve topraktaki filtrasyon olayları hidrolojik döngüde yer alan suyu kantitatif olarak etkilemektedir. Bu parametrelerin bünyesinde farklı oranlarda yaygın olarak değişebilir katyonlar (Ca+2, Mg+2, K+, Na+, NH4+, Fe+) ve anyonlar (SO4-2, NO3-, Cl- ve PO4-3) bulunmasından dolayı da çevrime giren suyun kalitatif yönden etkilenmesine neden olmaktadır. Bu nedenle, intersepsiyon sürecini araştırmak, ekosistem seviyesinde Toprak-Bitki-Atmosfer ilişkilerinin karmaşık doğasını anlamak için önemli ve gereklidir.
Bu çalışma kapsamında, ülkemizin önemli 2 asli türü olan ve Doğu Karadeniz Bölgesinde doğal olarak yayılış gösteren aynı ekolojik koşullara sahip Ladin (Picea orientalis) ve Göknar (Abies nordmanniana subsp. nordmanniana) ormanlarında araştırmalar yapılmıştır. Bunun için ilgili hidrolojik, ekolojik ve meteorolojik düzenekler kurulmuş ve 21 aylık süre ile parametreler ölçülüp analiz edilmiştir. Bununla birlikte Ladin ve Göknar meşçereleri için orman amenajman planlarında kullanılmak üzere, orta çapa göre toplam orman intersepsiyonunu >%95 doğrulukla tahmin eden modeller geliştirilmiştir.
Sonuç olarak, ortalama 5,33 yaprak alan indeksine ve 6,6 mm ölü örtü kalınlığına sahip Ladin meşçeresinden yıllık yağışın %39,04 ü toplam intersepsiyonla atmosfere geri dönerken, bu değer 6,13 yaprak alan indeksi ve 13,9 mm ölü örtü kalınlığına sahip Göknar meşçeresinde %43,54 olmuştur. Her iki meşçere çatısına gelen yağışın toprağın içine sızmasına kadar geçen süreçte, kimyasal içeriğinde önemli değişimler meydana gelmiştir.

Abstract:
In forest ecosystems, an important part of the hydrological cycle is the total interception from the stand canopy and forest floor. Stemflow, throughfall, surface runoff, forest stand structure and soil filtration events that affect interception quantitatively affect the water in the hydrological cycle. Due to the presence of common exchangeable cations (Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+, Fe+) and anions (SO42-, NO3-, Cl- and PO43-) in these parameters, throughout the water flow pathway from stand canopy to soil, water in cycle is affected qualitatively. Therefore, researching the interception process is important and necessary to understand the complex nature of Soil-Plant-Atmosphere relationships at the ecosystem level. This study was carried out in Spruce (Picea orientalis) and Fir (Abies nordmanniana subsp. Nordmanniana) forests, which are the two major species of our country, Turkey, and have the same ecological conditions, which are distributed in the Eastern Black Sea Region naturally. On the other hand, related hydrological, ecological and meteorological mechanisms were established and parameters were measured and analyzed for a period of 21 months, and mathematical and statistical models were developed. In addition, models have been developed for Spruce and Fir stands that estimate total forest interception with an accuracy of > 95% based on stand mean diameter to being used for forest management plans.
As a result, 39.04% of the annual precipitation from Spruce stand with an average LAI of 5.33 and a litter thickness of 6.6 mm returned to the atmosphere via total interception, while this value was 43.54% in Fir stand with 6.13 LAI and 13.9 mm litter layer. Significant changes also occurred in the physico-chemical content of the water from canopy to filtered soil.