Meşe ve gürgen meşcerelerinde aralamanın toprak solunumu ve mikrobiyal solunum üzerine etkileri
The effects of thinning on soil respiration and microbial respiration in oak and hornbeam stands
Yazar: SERDAR AKBURAK
Danışman: PROF. DR. ENDER MAKİNECİ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Toprak İlmi ve Ekoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Gürgen ağacı = Hornbeam ; Meşe ağacı = Oak ; Solunum = Respiration

Özet:
Bitki kökleri ve organizma faaliyetleri tarafından gerçekleştirilen ayrışma süresince CO2 emisyonunu içeren toprak solunumu karbon döngüsünün temel sürecidir ve toprakta bağlanan karbonun atmosfere dönmesinde temel yolu temsil eder. 
Bu çalışmada İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi, Eğitim ve Araştırma Ormanında 2010 ? 2012 yılları arasında meşe (Quercus franietto)  ve gürgen (Carpinus betulus) meçcerelerinde yapılan aralama uygulamasının toprak solunumunun ve mikrobiyal solunum üzerine etkileri izlenmiştir. Her bir tür için iki aralama ve iki kontrol alanı belirlenmiştir. Aralama yapılan alanlarda meşcere ağaç ğöğüs yüzeyinin % 50?si çıkarılmıştır. Araştırmada toprak solunumu ve mikrobiyal solunum üzerinde etkili olan başlıca faktörler (toprak sıcaklığı, nemi, karbon içeriği, azot içeriği, pH, diri örtü miktarı, ölü örtü miktarı ve ince kök kütlesi) incelenmiştir. Toprak solunum ölçümleri soda kireci yöntemine göre iki ayda bir yapılmıştır. Mikrobiyal solunum ölçümleri hem toprak hem de ölü örtü için inkübasyon yöntemi ile gerçekleştirilmiştir.  
Araştırma sonucunda toprak solunum değerinin meşe türünde aralanan (1,92 g C/m2/gün) ve aralanmayan (1,79 g C/m2/gün) alanlar arasında istatistiksel olarak önemli düzeyde farklı olduğu bulunmuştur. Gürgen alanlarında ise aralanan (1,76 g C/m2/gün) ve aralanmayan (1,72 g C/m2/gün) alanlar arasında toprak solunumu açısından bir fark belirlenememiştir. Toprak solunumu her iki türde de ölçüm periyodu boyunca başlangıca göre azalma göstermiştir. Fakat aralama alanlarında kontrol alanlarından daha yüksektir. Toprak solunumunun diri örtü miktarı, toprak sıcaklığı ve ince kök miktarı ile doğrusal ilişki gösterdiği ortaya konmuştur. 
Toprak mikrobiyal solunumu iki yıllın tamamı değerlendirildiğinde hem meşe hemde gürgen aralama alanlarında kontrol alanlarına nazaran daha yüksek olmasına rağmen anlamlı fark yoktur. Ölü örtü mikrobiyal solunumu hem meşe hem de gürgen kontrol alanlarında aralama yapılan alanlara göre daha yüksek bulunmuştur. Toprak mikrobiyal solunumu aralama alanlarında toprak pH?sı ve toprak azot içeriği ile doğrusal ilişki göstermiştir. Ölü örtü mikrobiyal solunumu ölü örtü karbon içeriği ve ölü örtü karbon/azot oranı ile doğrusal ilişki göstermiştir. 
Araştırma sonucu değerlendirmesine göre toprak solunumu üzerinde ana faktör olarak diri örtü miktarı ön plana çıkmıştır. Ayrıca toprak mikrobiyal solunumu açısından azotun ve pH?nın sınırlayıcı faktörler olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Soil respiration, which involves the emission of CO2 during the decomposition of organic matter carried out by the metabolic activity of the plant roots and soil microorganisms, is a fundamental process in the carbon cycle and represents the main pathway whereby carbon ?xed by the soil is returned to the atmosphere.
In this study, effects of thinning on oak (Quercus franietto) and hornbeam (Carpinus betulus) stands were examined between 2010 ? 2012 years in Research Forest of Faculty of Forestry, Istanbul University we determined two thinning areas and two control areas under each tree species. Thinning reduced tree density by 50 % of basal area. This research is being focused on the main factors (soil temperature, moisture, carbon content, nitrogen content, ground cover biomass, forest floor and fine root biomass) which are effective on the soil respiration and microbial respiration. Soil respiration was measured bimonhtly with the soda-lime method. Microbial respiration was measured for soil and forest floor with incubation method.
The research results of annual average respiration value were significantly higher in thinned areas (1,92 g C/m2/day) than in control areas (1,79 g C/m2/day) in oak stands. On the contrary, soil respiration were not significantly different between thinned areas (1,76 g C/m2/day) and control areas (1,72 g C/m2/day) in hornbeam stands. During research period, soil respiration decreased from baseline in both oak and hornbeam stands. Soil respiration higher in thinned areas compared to control areas. Soil respiration was linear correlations with ground cover biomass, soil temperature and fine root biomass during two years in each tree species. 
Soil microbial respiration were not significantly different despite of  higher in thinned areas than control areas  in oak and hornbeam stands evaluated in a two-year full time. Microbial respiration of forest floor in control areas significantly higher than thinned areas in oak and hornbeam stands Soil microbial respiration was linear correlations with soil nitrogen content and soil acidity while forest floor microbial respiration was linear correlations with carbon content and carbon/nitrogen ratio of forest floor.
In conclusion, ground cover biomass was main factor directing soil respiration in the stands. In addition, soil nitrogen content and soil acidity were limited factors for soil microbial respiration.