Doğu Karadeniz göknarı-Doğu ladini karışık meşcereleri için uyumlu gövde çapı ve gövde hacim denklemlerinin geliştirilmesi
Modeling stem profile of caucasian fir and oriental spruce mixed stands in ardanuç, Turkey using nonlinear mixed-effects models
Yazar: CELAL YAVUZ ÇAKIR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYDIN KAHRİMAN
Artvin Çoruh Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışmada Ardanuç Orman İşletme Müdürlüğünde yayılış gösteren Doğu Karadeniz Göknarı - Doğu Ladini karışık meşcerelerinde doğrusal olmayan karışık etkili modelleme yaklaşımıyla gövde çapı ve gövde hacim modeli geliştirilmiştir. Bu amaçla 107 adedi Göknar ve 106 adedi ise Ladin olmak üzere toplamda kesilen 213 adet örnek ağaçtan elde edilen veriler kullanılmıştır. Her iki ağaç türü için de en başarılı olarak belirlenen Jiang et al gövde çapı denkleminin göknar ve ladin ağaç türleri için sırasıyla, belirtme katsayıları (Radj^2) değerleri %98.7 ve 98.3, Tahminin Standart Hata (SEE) değerleri 1.700 ve 1.814 cm, Ortalama Hata (E) değerleri 0.143 ve 0.167 cm, Ortalama Mutlak Hata (MAE) değerleri ise 1.179 ve 1.269 cm olarak elde edilmiştir. AIC, BIC ve -2LnL ölçüt değerleri dikkate alındığında, her iki ağaç türü için en uygun karışık etkili model yapısının Jiang et al modelinin b3 ve b4 parametrelerinin tesadüfi değişken olması durumunda ortaya çıktığı görülmüştür. İki parametresi tesadüfi olan bu karışık etkili model, homojen bir hata varyansı dağılımı göstermiş ve veriler arası otokorelasyon problemini hemen hemen gidermiştir. Ayrıca, test edilen 12 farklı kalibrasyon seçenekleri içinde en iyi tahmin sonuçları, Göknar ağaç türü için ağaçların orta bölgesindeki beş adet ve Ladin ağaç türü için ise ağaçların en dip kısmındaki dört çapın ölçümüne ilişkin kalibrasyon seçeneği ile elde edilmiştir. Bu çalışma kapsamında ayrıca her iki tür için tek ve çift girişli ağaç hacim denklemi geliştirilmiştir. Doğu Karadeniz Göknarı ve Doğu Ladini için tek ve çift girişli gövde hacim denklemlerinin düzeltilmiş belirtme katsayıları sırasıyla 0.982-0.988 ve 0.981-0.992 olarak elde edilmiştir. Diğer taraftan, her iki ağaç türü için de geliştirilen hem tek girişli hem de çift girişli ağaç hacim denklemlerinin, bu denklemlerin geliştirilmesinde kullanılan verilerin alındığı Ardanuç yöresindeki meşcerelere uygun olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The objective of this study is to develop segmented polynomial taper equations which enable detailed volume estimations using the nonlinear mixed-effects modeling approach for Caucasian fir - Oriental spruce mixed stands in Artvin-Ardanuç region of Turkey. For this purpose, the data obtained from 213 felled sample trees in total, which are 107 Caucasian fir and 106 Oriental spruce, were used. The Jiang et al.'s stem profile model produced the best prediction results for both tree species. The adjusted coefficient of determination ((Radj^2), Standart Error of Estimate (SEE), Bias (E), and Mean Absolute Error (|E|) values of the model were found as 98.7 % and 98.3%, 1.700 and 1.814 cm, 0.143 and 0.167 cm, 1.179 and 1.269 cm for Caucasian fir and Oriental spruce trees, respectively. Based on AIC, BIC and -2LnL criteria, the model including random-effects in two parameters (b3 ve b4) were the best for both tree species. This mixed-effects model with two random parameters showed homogeneous residual variance and autocorrelation was almost removed. In addition, among 12 different calibration choices, the best results were obtained with the choice involving the measurement of five diameters that divide the sample tree measurements into two equal parts for Caucasian fir and of four diameters that are the lowest the base of the sample tree for Oriental spruce. It is also proposed to construct both single and double entry tree volume equations for the both tree species.These selected models accounted for 98.2 and 98.8% – 98.1 and 99.2% of the total variance in single and double entry tree volume equations for Caucasian fir and Oriental spruce, respectively. Tree volume equations were tested with independent data set for both tree species within the border of Ardanuç Forest District Directorates, and concluded that these equations can be used for these stands at the 0.05 significant level.