Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü karaçam (Pinus nigra J.F. Arnold) meşcerelerine ilişkin ekolojik tabanlı büyüme modelleri
Ecologically-based growth models for crimean pine (Pinus nigra J.F. Arnold) stands in Kastamonu Regional Directorate of Forestry
Yazar: MEHMET SEKİ
Danışman: DOÇ. DR. OYTUN EMRE SAKICI
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Ormancılık = Forestry

Özet:
Bu çalışmada, Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü'ndeki eşit yaşlı, saf ve doğal karaçam  meşcereleri için ekolojik tabanlı büyüme modelleri geliştirilmiştir. Büyüme modellerinin geliştirilmesinde çalışma alanı içerisinde yer alan üç ekolojik bölgeden alınan toplam 274 örnek alan verisi kullanılmıştır. Ekolojik bölgelere ilişkin farklılıkların tek ağaç ve meşcere gelişimi üzerindeki etkilerini belirleyebilmek için büyüme modellerinin indirgenmiş ve tam model formlarının parametre tahminleri Doğrusal Olmayan Regresyon Analizi ile elde edilmiş ve geliştirilen modellere ilişkin tahminlerin ekolojik bölgelere göre farklılığı ise Doğrusal Olmayan Ekstra Kareler Toplamı yöntemi ile test edilmiştir. Ekolojik bölgelere ilişkin farklılıkların gerek tek ağaç ve gerekse meşcere düzeyindeki tahminlerde önemli etkilere sahip olduğu ve her bir ekolojik bölge için farklı parametre setlerini içeren tam model yapılarının kullanımının uygun olduğu belirlenmiştir. Çalışma kapsamında Richards büyüme modelinden türetilmiş genelleştirilmiş çap-boy modelinin tam model formuna ilişkin düzeltilmiş belirtme katsayısı (Rdüz2) 0,931 olarak hesaplanmıştır. Karaçam meşcerelerine ilişkin yetişme ortamı verim gücünün belirlenebilmesi amacıyla Genelleştirilmiş Cebirsel Fark Yaklaşımı ile Bertalanffy-Richards büyüme modelinden türetilen dinamik bonitet endeks modelinin tam model formuna ilişkin Rdüz2 değeri 0,988 olarak belirlenmiştir. Meşcere büyüme modellerine ilişkin Rdüz2 değerleri; orta çap için 0,749, orta boy için 0,988, ağaç sayısı için 0,863, göğüs yüzeyi için 0,952 ve hacim için 0,962 olarak elde edilmiştir. Aşamalı Regresyon Analizi yöntemi ile geliştirilen tek ağaç modeli; konu ağacın göğüs çapı, yarışma endeksi, meşcere yaşı, sıklık derecesi ve bonitet endeksi değişkenlerine bağlı olarak son 5 yıllık ortalama çap artım değerini tahmin edecek şekilde düzenlenmiştir. Tek ağaç modelinin tam model formuna ilişkin Rdüz2 değeri de 0,493 olarak belirlenmiştir. Çap dağılımlarının modellenmesinde ise farklı olasılık yoğunluk fonksiyonları kullanılmış ve tüm ekolojik bölgeler için en başarılı sonuçlar Johnson SB dağılımı ile elde edilmiştir. Geliştirilen büyüme modellerinin hata dağılımları ve büyüme kanuniyetlerine uygunlukları grafik yöntemle incelenmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Karaçamın tek ağaç ve meşcere düzeyinde gelişiminin üç ekolojik bölge için önemli farklılıklar gösterdiği Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü'nde kullanılmak üzere her bir ekolojik bölge için bonitet endeks ve sıklığa bağlı hasılat tabloları düzenlenmiştir.

Abstract:
In this study, ecologically-based growth and yield models were developed for even-aged,  pure and naturally regenerated Crimean pine stands located in Kastamonu Regional Directorate of Forestry. Data were obtained from 274 sample plots representing three ecoregions of study area. Reduced and full forms of the growth models were fitted using nonlinear regression analysis, and nonlinear extra sum of squares method was employed to investigate the effects of ecological differences on growth for individual-tree and stand level. As a result of test performed, significant ecoregional effects were found, and the full model forms of the growth models including different sets of parameters for each ecoregion were found appropriate for accurate estimations. The best results were obtained with the generalized height-diameter model derived from Richards base equation, accounting for about the %93,1 of the total variance in height-diameter relationships. Dynamic site index model derived from the Bertalanffy-Richards base equation using Generalized Algebraic Difference Approach gave the best performance with Radj2 value of 0,988. For the whole stand models, Radj2 values were calculated as 0,749 for mean diameter, 0,988 for mean height, 0,863 for the number of trees, 0,952 for basal area and 0,962 for volume. Individual tree model developed by stepwise regression analysis, includes diameter at breast height, competition index, stand age, density and site index as independent variables, and mean annual diameter increament for last 5 years as a dependet variable. Radj2 value for individual tree model was calculated as 0,493. Diameter distributions were modelled by utilizing different probability density functions, and Johnson SB function was found the most successful for all ecoregions. It's found by the graphical assessments that estimations of growth models provided biologically realistic curves and homogeneous error distributions. Site index and density-variable yield tables ensuring different estimations for each ecoregion located in Kastamonu Regional Directorate of Forestry were developed.