T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BATI AKDENİZ YÖRESİ DOĞAL SEDİR (Cedrus libani A. Rich.) MEŞCERELERİ İÇİN AĞAÇ HACİM DENKLEMLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ Meryem ÇEVLİK Danışman Prof. Dr. Ramazan ÖZÇELİK YÜKSEK LİSANS TEZİ ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ISPARTA - 2017
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
T.C.
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
BATI AKDENİZ YÖRESİ DOĞAL SEDİR (Cedrus libani A. Rich.) MEŞCERELERİ İÇİN AĞAÇ HACİM DENKLEMLERİNİN
GELİŞTİRİLMESİ
Meryem ÇEVLİK
Danışman Prof. Dr. Ramazan ÖZÇELİK
YÜKSEK LİSANS TEZİ ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
TEZ ONAYI Meryem ÇEVLİK tarafından hazırlanan "Batı Akdeniz Yöresi Doğal Sedir (Cedrus libani A. Rich.) Meşcereleri İçin Ağaç Hacim Denklemlerinin Geliştirilmesi" adlı tez çalışması aşağıdaki jüri üyeleri önünde Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Mühendisliği Anabilim Dalı’nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak başarı ile savunulmuştur. Danışman Prof. Dr. Ramazan ÖZÇELİK .............................. Süleyman Demirel Üniversitesi Jüri Üyesi Doç. Dr. Yılmaz ÇATAL .............................. Süleyman Demirel Üniversitesi Jüri Üyesi Yrd. Doç. Dr. Özdemir ŞENTÜRK .............................. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Enstitü Müdürü Prof. Dr. Yasin TUNCER ..............................
TAAHHÜTNAME Bu tezin akademik ve etik kurallara uygun olarak yazıldığını ve kullanılan tüm literatür bilgilerinin referans gösterilerek tezde yer aldığını beyan ederim.
Meryem ÇEVLİK
i
İÇİNDEKİLER
Sayfa İÇİNDEKİLER ......................................................................................................................... i ÖZET ......................................................................................................................................... ii ABSTRACT .............................................................................................................................. iii TEŞEKKÜR .............................................................................................................................. iv ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................................. v ÇİZELGELER DİZİNİ ............................................................................................................ vi 1. GİRİŞ..................................................................................................................................... 1
1.1. Toros Sediri (Cedrus libani) Türüne Ait Genel Bilgiler ............................ 5 1.1.1. Botanik özellikleri ve doğal yayılışı ....................................................... 5 1.1.2. Ekolojik özellikleri ....................................................................................... 7 1.1.3. Silvikültürel özellikleri ............................................................................... 7 1.1.4. Odununun kullanım yerleri ...................................................................... 8
2. KAYNAK ÖZETLERİ ........................................................................................................ 9 3. MATERYAL VE YÖNTEM .............................................................................................. 15
3.1. Materyal .................................................................................................................... 15 3.2. Yöntem ....................................................................................................................... 18
3.2.1. Ağaç hacim fonksiyonları .......................................................................... 18 3.2.2. İstatistiksel analiz ......................................................................................... 21 3.2.3. Model performanslarının değerlendirilmesi ..................................... 22 3.2.3.1. Model nispi sıralama ............................................................................... 23
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA ............................................................... 25 4.1 Ağaç Hacim Denklemleri İçin Elde Edilen Sonuçlar .................................. 25 4.2. Ağırlıklı Doğrusal Olmayan Regresyon ......................................................... 36 4.3. Test Edilen Modellerin Bağımsız Veri Seti İle Değerlendirilmesi ....... 37 4.4. Test Edilen Modellerin Tüm Veri Seti İle Değerlendirilmesi ................ 40
5. SONUÇ VE ÖNERİLER .................................................................................................... 45 KAYNAKLAR .......................................................................................................................... 47 EKLER....................................................................................................................................... 53
EK A. Tablolar .................................................................................................................. 54 ÖZGEÇMİŞ ............................................................................................................................... 58
ii
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi
BATI AKDENİZ YÖRESİ DOĞAL SEDİR (Cedrus libani A. Rich.) MEŞÇERELERİ İÇİN AĞAÇ HACİM DENKLEMLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ
Meryem ÇEVLİK
Süleyman Demirel Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. Ramazan ÖZÇELİK
Toros sediri (Cedrus libani A. Rich.) ülkemizin ekonomik ve ekolojik açıdan en önemli asli ağaç türlerinden birisidir. Tür, ülkemizde yaklaşık 463.500 ha alanda yayılış göstermekte ve yaklaşık olarak 27 milyon m3 dikili ağaç servetine sahiptir. Toros sediri, dünya üzerinde en büyük ve en önemli yayılışını ülkemizde yapmaktadır. Bu nedenle, sedir ormanları, hem dünya hem de ülkemiz için korunması gereken en önemli kültürel hazine ve doğal anıtlardan biri niteliğindedir. Bu çerçevede doğal sedir ormanlarının bugün ve geleceğe dönük yönetim ve planlanması ile ilgili stratejilerinin geliştirilmesinde, bu ormanlarının büyüme ve hasılatına ilişkin mevcut durumun ve karşılaşılması muhtemel kısıtların ortaya konması gerekmektedir. Ormanların büyüme ve hasılatına ilişkin tahminlerde kullanılan en önemli yapı taşlarından birisi, ağaç hacim tahminleridir. Hacim tahminleri, ağaç ve meşcerelere ilişkin hacmin ve bu hacim miktarının farklı ticari sınıflara dağılımının doğru hesaplanmasında, orman amenajman planlarının düzenlenmesinde, orman ürünleri sanayisinin geleceğine ilişkin projeksiyonların yapılmasında ve uygun biyokütle dönüşüm faktörleri yardımı ile biyokütle ve karbon birikim miktarının hesaplanmasında kullanılmaktadır. Bu amaçla, çalışmada Batı Akdeniz Yöresi doğal Toros sediri meşcerelerinin hacim tahminleri için kırk dokuz farklı hacim denklemi geliştirilmiştir. En uygun hacim denkleminin seçimi; model geliştirme ve test verileri için, altı farklı uygunluk ölçütü (uyum indeksi, ortalama hata, ortalama mutlak hata, maksimum mutlak hata, hata kareler ortalamasının karekökü ve Akaike bilgi kriteri) kullanılarak belirlenen model nisbi sıralamalarına göre gerçekleştirilmiştir. Model nisbi sıralarına göre, en başarılı hacim modelleri, Takata (1958) ve Schumacher ve Hall (1933)’dir. Ancak, yörede doğal sedir meşcerelerinde yapılacak hacim tahminleri için, yaygın olarak kullanılan ve nispeten daha kolay bir model olması nedeniyle, Schumacher-Hall (1933) hacim denklemi önerilmiştir. Anahtar Kelimeler: Sedir, Hacim denklemi, Göğüs çapı, Boy, Nisbi sıra. 2017, 58 sayfa
iii
ABSTRACT
M.Sc. Thesis
DEVELOPMENT OF TREE VOLUME EQUATIONS FOR NATURAL CEDAR STANDS IN WEST MEDITERRANEAN DISTRICT
Meryem ÇEVLİK
Süleyman Demirel University
Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Forest Engineering
Supervisor: Prof. Dr. Ramazan ÖZÇELİK
Taurus cedar (Cedrus libani A. Rich.) forests are economically and ecologically one of the most important forests in Turkey, where they constitute occupy approximately 463,000 ha, with a current standing volume of approximately 27 million cubic meters. Taurus cedar forests are presently found primarily in Turkey. Therefore, the natural forests of Lebanon cedar are among the most important natural monuments and cultural treasures to be conserved for the future generations. In this context, knowing the state and limitations of growth and yield of Taurus cedar forests is necessary for improving future management and planning strategies of timber resources. The one of the essential building blocks in forest growth and yield prediction models is the equations for estimating individual tree volume. Individual tree volume estimations can be use to tree and stand volume estimations and to any merchantable limit of this volume, forest management plans arrangement, to projections of forest products industries, and to estimations of biomass and carbon budgets with suitable biomass conversion factors. In this study, forty-nine tree volume equations were developed for Taurus cedar stands in West Mediterranean Region. The tested models were compared using six performance criteria (Fit index, average bias, average absolute residuals, absolute maximum bias, and Akaike Information criteria) for model development and validation dataset. Accordingly relative ranks of models, the best volume equations are Takata (1958) and Schumacher-Hall (1933) for Taurus cedar. As a result, tree volume can be estimated with high precision using Schumacher-Hall (1933)’s equation for natural cedar stands in region. Keywords: Taurus cedar, Volume equation, Diameter, Height, Relative rank. 2017, 58 pages
iv
TEŞEKKÜR
Batı Akdeniz Yöresi doğal Sedir (Cedrus libani A. Rich.) meşcereleri için ağaç hacim denklemlerinin geliştirildiği bu çalışma, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans Tezi olarak hazırlanmıştır. BAP-4672-YL1-2016 No’lu Proje ile tezimi maddi olarak destekleyen Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi Başkanlığı’na teşekkür ederim. Bu araştırma için beni yönlendiren, karşılaştığım zorlukları bilgi ve tecrübesi ile aşmamda yardımcı olan değerli Danışman Hocam Prof. Dr. Ramazan ÖZÇELİK’e teşekkürlerimi sunarım. Yüksek Lisans dersleri ve arazi çalışmalarımın her aşamasında yardımcı olan, bana yol gösteren, çalışmamın başından sonuna kadar her aşamasında katkısını gördüğüm Sayın Hocam Prof. Dr. Ramazan ÖZÇELİK’e ve Arş. Gör. Onur ALKAN’a teşekkürlerimi sunarım. Tezimin her aşamasında beni yalnız bırakmayan aileme sonsuz sevgi ve saygılarımı sunarım.
Meryem ÇEVLİK
ISPARTA, 2017
v
ŞEKİLLER DİZİNİ
Sayfa Şekil 1.1. Toros sedirinin (Cedrus libani A. Rich.) Türkiye’deki doğal
yayılış alanı. .......................................................................................................... 6 Şekil 3.1. Çalışmanın gerçekleştirildiği alanlardan görüntüler............................ 15 Şekil 3.2. Ölçümü yapılan örnek ağaçlara ilişkin çap-boy dağılım grafiği ....... 16 Şekil 3.3. The Overlapping Bolt Method Yöntemi İle Örnek Ağaçların
Hacimlerinin Hesaplanması ........................................................................... 17 Şekil 4.1. Test edilen modeller için tahin edilen hacim değerlerine karşı
hata değerlerinin dağılımı .............................................................................. 30 Şekil 4.2. Test edilen modeller için altı ölçüt değerine göre radar grafiği ....... 35 Şekil 4.3. Model geliştirme verileri için en başarılı ve en başarısız model-
ler için ölçülen ve tahmin edilen değerler için 1:1 grafiği .................. 35 Şekil 4.4. Model 7 için ağırlıklı regresyon analizi ile elde edilen hata
dağılımı .................................................................................................................. 36 Şekil 4.5. Test edilen modeller için altı ölçüt değerine göre radar grafiği ....... 39 Şekil 4.6. Model test verileri için en başarılı ve en başarısız modeller için
ölçülen ve tahmin edilen değerler için 1:1 grafiği ................................. 40 Şekil 4.7. Test edilen modeller için altı ölçüt değerine göre radar grafiği ....... 43 Şekil 4.8. İki farklı hacim denklemi ile elde edilen sonuçlarının karşılaş-
Sayfa Çizelge 3.1. Model Geliştirmek amacıyla kullanılan verilerin çap ve boy
basamaklarına dağılımı ............................................................................... 17 Çizelge 3.2. Model Test Etmek amacıyla kullanılan verilerin çap ve boy
basamaklarına dağılımı ............................................................................... 18 Çizelge 3.3. Hacim Denklemleri geliştirmek ve test etmek amacıyla
kullanılacak örnek ağaçlara ilişkin tanımlayıcı istatistikler ......... 18 Çizelge 4.1. Ağaç hacim fonksiyonlarına ilişkin parametre tahminleri ............ 25 Çizelge 4.2. Model geliştirme verileri için elde edilen ölçüt değerleri .............. 27 Çizelge 4.3. Model geliştirme verileri ve test edilen modeller için nisbi
sıralama sonuçları ......................................................................................... 28 Çizelge 4.4. Model Test verileri için elde edilen ölçüt değerleri .......................... 37 Çizelge 4.5. Test edilen modeller için bağımsız veri seti kullanılarak elde
edilen nisbi sıralama sonuçları ................................................................ 38 Çizelge 4.6. Tüm veri seti için elde edilen ölçüt değerleri ..................................... 41 Çizelge 4.7. Test edilen modeller için tüm veri seti kullanılarak elde
edilen nisbi sıralama sonuçları ................................................................ 42
1
1. GİRİŞ
Orman işletmelerinde işletme sermayesinin büyük bir kısmını ağaç serveti
oluşturmaktadır. Orman envanteri çalışmalarında giderlerin ise önemli bir
bölümü bu servetin tahmin edilmesi için harcanmaktadır. Bu nedenle tek ağaç
ve meşcere hacminin doğru tahmini, ormancıların temel görevleri arasında yer
almaktadır (Yavuz, 1995).
2008 yılında yürürlüğe giren ekosistem tabanlı fonksiyonel planlama yaklaşımı,
orman kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi ve çok yönlü faydalanmanın
kesintisiz bir şekilde devam ettirilebilmesi için orman amenajman planlarının
yapımı için gerekli bilgilerin toplanmasında daha hassas ve dikkatli
davranılmasını gerekli kılmaktadır. Bu kapsamda, her planlama biriminde,
orman fonksiyonları belirlenmekte, bu fonksiyonlara göre işletme amaç ve/veya
amaç kombinasyonları ortaya konarak eta kararlaştırılmakta ve planlama
çalışmaları gerçekleştirilmektedir. Ekosistem tabanlı fonksiyonel planların
düzenlenebilmesi, bu planlara bağlı olarak ormanların işletilmesi ve ormanların
sürdürülebilir yönetimi için geleceğe dönük projeksiyonların hazırlanmasında,
planlamanın yapılacağı alandaki, ağaç türlerine ilişkin dinamik büyüme ve
hasılat modellerine ihtiyaç duyulmaktadır (Huang vd., 2000). Büyüme ve hasılat
modellerinin en önemli altlıklarından birisi ağaç ve meşcere hacim tahminidir.
Hacim tahminleri, ağaç ve meşcerelere ilişkin hacmin ve bu hacim miktarının
farklı ticari sınıflara dağılımının doğru hesaplanmasında (Dieguez-Aranda vd.
2006; Crecente-Campo vd., 2009), orman amenajman planlarının
düzenlenmesinde (de-Miguel vd., 2012; Rodriguez vd. 2014), orman ürünleri
sanayisinin geleceğine ilişkin projeksiyonların yapılmasında (Fang vd., 2000;
Jıiang vd., 2005; de-Miguel vd., 2012), orman verimliliğinin ve sağlığının
izlenmesinde ve uygun biyokütle dönüşüm faktörleri yardımı ile biyokütle ve
karbon birikim miktarının hesaplanmasında (Castedo-Dorado vd., 2012; Gomez-
Garcia vd., 2015) kullanılan önemli bir meşcere parametresidir. Bugün,
ülkemizde, ekosistem tabanlı fonksiyonel planlama çerçevesinde hazırlanan
amenajman planlarındaki meşcerelere ilişkin biyokütle ve karbon birikim
2
miktarları, tek ağaç ve buna bağlı olarak elde edilen meşcere hacimleri yardımı
ile hesaplanmaktadır.
Maalesef, halen kullanılmakta olan geleneksel hacim tahmin yöntemleri ve
özellikle bu kapsamda yaygın bir biçimde kullanılan tek girişli hacim tabloları,
hem çeşitlenen ürün ve değişen pazar şartlarının gerektirdiği hacim tahminleri
için hem de sürdürülebilir orman yönetimi için orman yöneticilerinin ve orman
ürünleri endüstrisinin ihtiyaç duyduğu geleceğe dönük projeksiyonların
hazırlanmasında yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle; odun kaynaklarının rasyonel
olarak yönetimi, değişik yararlanma alternatifleri ve farklı yönetim
uygulamaları için tek ağaç hacminin en doğru şekilde belirlenmesine olanak
veren, büyüme ve hasılat modellerine entegre edilebilen, esnek ve güvenilir
hacim tahmin metotlarına ihtiyaç duyulmaktadır (de-Miguel vd., 2012).
Ağaç hacmini tahmin etmek amacıyla en yaygın olarak kullanılan yöntemlerin
başında ağaç hacim tabloları gelmektedir. VanLaar ve Akça (1997)’ye göre 19.
yüzyılın başından beri ağaç hacmi tahmini amacıyla yaygın bir şekilde tüm
dünyada kullanılmaktadırlar. Ağaç hacim tabloları ağaç gövde hacmini, tüm ağaç
hacmini, ticari ağaç hacmini ve kabuklu ya da kabuksuz ağaç hacmi tahmin
etmek amacıyla kullanılmaktadırlar. Ağaç hacmi genel olarak; göğüs yüksekliği
çapı (d), ağaç boyu (h) ve göğüs boyu şekil katsayısının (şekil faktörü veya
gövde şekli) (f) bir fonksiyonu olarak tahmin edilmektedir. Bu ilişkinin formülü
v=f(d,h,f) şeklinde yazılabilir. Ancak pek çok araştırmacı gövde hacmi ve ağırlık
denklemlerinin geliştirilmesinde aşağıda açıklanan nedenlerden dolayı gövde
şekil katsayısını bir değişken olarak kullanmamayı tercih etmektedirler (Clutter
vd., 1983; Husch vd., 2003).
• Gövde şeklinin belirlenmesi için gerekli olan gövde üzerindeki değişik
yerlerdeki çap ölçümlerinin zaman alıcı ve masraflı olması,
• Ağaç formundaki değişimin, ağaç çapı ve boyundaki değişime göre ağaç
hacmi ve ağırlığı üzerinde daha az etkisinin olması (Clutter vd., 1983).
Husch vd. (2003), Behre (1935) ve Smith vd. (1961)’e atfen hacim
tahminlerinde; göğüs çapı ve ağaç boyuna ilaveten gövde şeklinin de
3
kullanılması ile elde edilecek kazancın pratik açıdan bir avantaj
sağlamadığını belirtmektedir.
• Bazı ağaç türlerinde, genel olarak gövde şeklinin ağaç boyutlarındaki
değişime koşut olarak sabit olması (Clutter vd., 1983; Husch vd., 2003).
• Pek çok ağaç türünde, göğüs çapı ve ağaç boyu değişkenlerinin, ağaç
hacmi ve ağırlığındaki değişimin büyük bir kısmını açıklamaya yeterli
olması.
Bu nedenle ağaç hacim tablolarının düzenlenmesinde genel olarak tek girişli, çift
girişli ya da çok girişli ağaç hacim denklemleri kullanılmaktadır. Ağaç hacim
denklemleri, sadece göğüs çapına göre düzenlendiklerinde “Tek Girişli Ağaç
Hacim Denklemleri”, göğüs çapı ve ağaç boyuna göre düzenlendiklerinde “Çift
Girişli Ağaç Hacim Denklemleri”, göğüs çapı ve ağaç boyuna ek olarak ağaç
boyunun belirli bir oranına (örneğin %30) karşılık gelen yükseklikteki gövde
çapı gibi üç ya da daha fazla değişkene göre düzenlendiklerinde “Çok Girişli
Ağaç Hacim Denklemleri” olarak isimlendirilmektedir. Geçerli oldukları alanın
büyüklüğüne göre de “Yöresel (Lokal) Ağaç Hacim Denklemleri”, “Bölgesel Ağaç
Hacim Denklemleri” ve “Genel Ağaç Hacim Denklemleri” olmak üzere üç gruba
ayrılmaktadır (VanLaaar ve Akça, 1997; Kapucu vd., 2002; Burkhart ve Tome,
2012).
Değişik ülkelerde farklı ağaç türleri için ağaç hacim denklemlerinin
geliştirilmesi amacıyla yapılan çalışmalarda, oldukça fazla sayıda ve farklı model
tipinin test edildiği ve bu modellerin önemli bir kısmını da karmaşık yapıdaki
modellerin oluşturduğu görülmektedir (Ritchie ve Hann, 1984; Burk vd., 1989;
Yavuz, 1995; Ounekham, 2009; Hjelm ve Johansson, 2012; Heidarsson, 2014;
Rachid vd., 2014; ). Yavuz (1995), ağaç hacim tablolarının düzenlenmesinde
veya hacim denklemlerinin geliştirilmesinde ve test edilmek amacıyla seçiminde
üç aşama olduğunu belirtmiştir.
4
Bunlar;
• Yeterli sayıda ve uygun örnek ağaç seçimi,
• Hacim denklemlerinin düzenlenebilmesi için gerekli bağımlı (ağaç gövde
hacmi) ve bağımsız (göğüs çapı ve ağaç boyu) değişkenlerin ölçümü,
• Uygun model formunun seçimi ve modelin bağımsız bir veri seti ile test
edilmesidir.
Yukarıdaki kısımlarda da açıklanmaya çalışıldığı gibi, tek ağaç ve meşcere
hacminin hesaplanması, orman envanteri çalışmalarının en önemli kısmını
oluşturmaktadır. Meşcere içerisindeki tek ağaçların ya da meşcere ağaç
servetinin tahin edilmesinde ağaç hacim tabloları yada ağaç hacim denklemleri
kullanılmaktadır. Ancak her ağaç türü ve bunların farklı yetişme ortamları için
uygun hacim tablosu ya da uygun hacim denkleminin bulunması, ülkemiz gibi
tür çeşitliliğinin ve yetişme ortamı farklılıklarının yüksek olduğu yerlerde
mümkün değildir. Bu konuda çalışmaların yapılması doğru ve güvenilir hacim
tahminleri için gerekli ve zorunludur.
Toros sediri (Cedrus libani A. Rich), ülkemiz için ekolojik ve ekonomik açıdan en
önemli ağaç türlerinden biridir. Tür, doğal yayılış gösterdiği Suriye ve
Lübnan’da plansız üretim, aşırı otlatma ve yangınlar gibi sebeplerle varlığı
neredeyse tükenmiş, yayılış alanı ülkemiz ile sınırlı bir hal almıştır (Boydak,
2003; Boydak, 2007). Bu nedenle, doğal sedir ormanları ülkemiz için, korunması
gereken en önemli kültürel miras, doğal hazine ve anıtlar niteliğindedir. Diğer
yandan, sedir ormanları; toprak ve su kaynaklarının korunması, ilkim
değişiminin olumsuz etkisinin azaltılması ve buna adaptasyon sağlanması ve
biyolojik çeşitliliğin korunması gibi önemli çevresel konularda anahtar bir role
sahiptir (Fischer vd., 2008).
2012 yılı orman envanteri sonuçlarına göre, yaklaşık 463.500 ha alanda yayılış
göstermekte ve bu alanlar üzerindeki dikili ağaç serveti de, yaklaşık olarak 27
milyon m3 civarındadır. Bu orman alanlarının çok büyük bir kısmı Akdeniz
Bölgesinde, özellikle Antalya ve Mersin Orman Bölge Müdürlükleri (%65)
içerisindedir. Antalya Orman Bölge Müdürlüğü, Orman İşletme Müdürlükleri,
5
İşletme Şefliklerinin amenajman planları incelendiğinde; toplam sedir
alanlarının yaklaşık %28’inin Antalya Orman Bölge Müdürlüğü sınırları
içerisinde kaldığı ve Elmalı, Kaş ve Kumluca işletme müdürlüğü sınırları
içerisinde yer alan doğal sedir meşcerelerinin ise bu alanların yaklaşık %50’sini
oluşturduğu görülmüştür.
Sedir değerli ve çok yönlü kullanıma sahip odunu nedeniyle de halen önemli bir
ekonomik değere sahiptir ve piyasada yüksek miktarda talebe konu olmaktadır.
Bu çerçevede, sedir ormanlarının bir taraftan korunması, diğer taraftan da
sürdürülebilir işletilmesi amacıyla, geleceğe dönük planlama ve stratejilerin
oluşturulması için bu ormanların mevcut durumuna, büyüme ve gelişme
özelliklerine ilişkin güvenilir ve nitelikli bilgilere ihtiyaç bulunmaktadır. Ağaç
hacim tahminleri; ağaç türlerine ilişkin büyüme modellerinin geliştirilmesi ve
ormanların planlanması için en önemli yapı taşlarından biridir.
Bu çalışmada, sedir ağaç türünün en fazla yayılış gösterdiği alanlardan bir olan
Batı Akdeniz Bölgesi için ağaç hacim denklemleri geliştirilmiştir. Bu amaçla
değişik formlarda 49 adet ağaç hacim denklemi test edilmiş ve bağımsız veri seti
kullanılarak yöre içi en uygun ağaç hacim denkleminin belirlenmesine
çalışılmıştır.
1.1. Toros Sediri (Cedrus libani) Türüne Ait Genel Bilgiler
1.1.1. Botanik özellikleri ve doğal yayılışı
Toros sediri Spermatophyta bölümü, Gymnospermae alt bölümü, Coniferopsida
sınıfı, Pinales takımı, Pinacecae familyası, Laricoideae alt familyası, Cedrus cinsi
9 içinde sınıflandırılmıştır. Cedrus cinsi içinde, doğudan batıya Himalaya sediri
(Cedrus deodora Loud.) Toros sediri, Kıbrıs sediri (Cedrus brevifolia Hen.) ve
Atlas sediri (Cedrus atlantica Manetti) olmak üzere dört sedir türü yer
almaktadır (Yaltırık ve Efe 1994).
6
İğne yapraklar, kısa sürgülerde 30-40 tane bir arada, demet görünümünde, uzun
sürgünlerde tek olarak bulunur. 15-25 mm uzunluğu da, dört köşeli, sivri uçlu,
sert ve batıcıdır. Renkleri genellikle koyu yeşil, bazıları da açık yeşil ya da
mavimsi renktedir. Yaşı ilerledikçe, açık yeşil yapraklar çoğalır. Tomurcukları
reçinesiz, yuvarlak ya da yumurta biçiminde ve açık sarı renktedir. Dişi çiçekler,
kısa sürgünlerin ucunda, dik duruşlu kozalak durumunda olup, tabanı iğne
yapraklarla çevrilmiştir. Erkek çiçekler, kısa sürgünlerin ucunda bulunur ve
başlangıçta yeşil olan renkler daha sonra sarıya dönerek, boyları 3-5 cm ulaşır
(Kayacık, 1967; Gökmen, 1970; Odabaşı, 1990).
Ülkemizde Toros sediri’nin doğal yayılışının batı sınırı Köyceğiz-Fethiye
civarından başlamakta olup Toroslardan doğuya doğru uzanmakta,
Kahramanmaraş dolaylarından bir kavis çizerek Amanos’lar üzerinden güneye
yönelmektedir. Kuzey Anadolu’da Niksar-Akıncı Köyü, Erba-Kale Köyü ve ayrıca
Güney Anadolu’da Afyon-Sultandağı’nda küçük yayılış alanları bulunmaktadır
(Şekil 1.1). Toros Dağları’nda genellikle 1200-2000 m yükseltiler arasında saf
Çizelge 4.7’nin incelenmesinden de görüleceği gibi, tüm veri seti için yapılan
değerlendirmede en başarılı modeller olarak model 15 (Takata, 1958) ve model
7 (Schumacher-Hall, 1933) gözükmektedir. Ancak iki modelin nisbi sıraları
arasından büyük farklılıklar olmaması, Model 7’nin daha yaygın olarak
kullanılan bir model olması ve Model 15’e göre hesaplanması daha kolay olması
nedeniyle Batı Akdeniz Bölgesi doğal sedir meşcereleri için tek ağaç ve meşcere
hacminin hesaplanmasında kullanılmak üzere önerilmiştir.
Şekil 4.7’de ise tüm veri seti ve test edilen modeller için altı farklı ölçüt değerine
göre ortaya çıkan radar grafiği görülmektedir. Grafik incelendiğinde test verileri
için de en başarısız modellerin 1, 2 ve 38 nolu modeller olduğu açık bir şekilde
görülebilmektedir. 7 ve 15 nolu modeller ise en iç halkada yer almakta ve en
başarılı modeller olarak karşımıza çıkmaktadır.
Şekil 4.7. Test edilen modeller için altı ölçüt değerine göre radar grafiği
Diğer yandan bağımsız veri seti için en başarılı sonuçları veren Schumacher-Hall
(1933) (Model 7) modeli ile elde edilen sonuçlar, Sedir ağaç türü için Evcimen
(1963) tarafından geliştirilen ağaç hacim tablosu sonuçları ile de
karşılaştırılmıştır. Bu sonuçlar grafiksel olarak Şekil 4.8’de görülmektedir. Genel
olarak her iki hacim tahmin yönteminin de küçük çap değerleri için önemli bir
44
farklılık göstermez iken, özellikle orta ve kalın çap değerleri için Evcime (1963)
tarafından geliştirilen hacim tablosu ile elde edilen sonuçların daha yüksek
hacim hatası içerdikleri söylenebilir. Bu çalışmada en başarılı model olarak
ortaya çıkan Schumacher-Hall (1933) modeli ile elde edilen sonuçların hacim
tablosu ile elde edilen sonuçlara göre çok daha düşük hata varyansına sahip
olduğu da görülmektedir.
Şekil 4.8. İki farklı hacim denklemi ile elde edilen sonuçlarının karşılaştırılması
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0 10 20 30 40 50 60
Ha
tala
r (m
3)
Göğüs çapı (cm)
Evcimen, 1963
Model 7
45
5. SONUÇ VE ÖNERİLER
Ormanların büyüme ve hasılatına ilişkin tahminlerde kullanılan en önemli yapı
taşlarından birisi, ağaç hacim tahminleridir. Ağaç hacim tahminleri, amenajman
planlarının düzenlenmesi, orman ürünleri endüstrisinin geleceğe dönük
projeksiyonlarının yapılması, biyokütle ve karbon birikim miktarının
hesaplanması için kullanılan önemli bir meşcere parametresidir. Bu nedenle,
her ağaç türü ve türün yayılış gösterdiği farklı yetişme ortamı koşulları için ağaç
hacim denklemlerinin geliştirilmesi bilimsel ve uygulamalı ormancılık
çalışmaları için gereklidir.
Bu çalışmada; Batı Akdeniz yöresi doğal sedir meşcereleri için ağaç hacim
denklemleri geliştirilmiştir. Bu amaçla farklı formlardaki 49 adet hacim
denklemi altı farklı ölçüt değeri kullanılarak test edilmiştir. Bu amaçla, yörede,
429 adet örnek ağaç ölçülmüş, bu ağaçların yaklaşık %75’i (329 ağaç) model
geliştirmek için ve geri kalan yaklaşık %25’lik kısım (98 ağaç) ise geliştirilen
modellerin test edilmesi amacıyla kullanılmıştır.
Altı farklı ölçüt değerine (AAE, MAE, FI, RMSE, E ve AIC) göre yapılan
istatistiksel değerlendirmeler sonucunda, gerek model geliştirme verisi, gerekse
de model test verileri için en başarılı sonuçlar sırasıyla, 15 (Takata, 1958) ve 7
(Schumacher-Hall, 1933) nolu modeller ile elde edilmiştir. En başarısız sonuçlar
ise, 1, 2 ve 389 nolu modeller ile elde edilmiştir. Benzer sonuçlar tüm veri seti
için yapılan değerlendirmelerde de ortaya çıkmıştır.
Ancak 7 nolu modelin; yaygın olarak kullanılan ve çok bilinen bir model olması,
bu model yardımı ile ağaç hacim tahminlerinin daha kolay yapılabilmesi ve
diğer çalışmalarda elde edilen sonuçlarla karşılaştırma yapılabilme imkanı
sağlaması nedeniyle 15 nolu modele tercih edilmiştir. Geliştirilen ve yörede
kullanılması önerilen ağaç hacim denkleminin yöresel olarak
kullanılabilirliğinin denetimi için kontrol verileri ile gerçekleştirilen denetimler
sonucunda bu modelin ilgili ağaç türü için gövde hacim tahminlerinde güvenle
kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
46
Sedir ağaç türü için geliştirilen ve önerilen ağaç hacim denkleminin ilgili yörede
ağaç hacim tahminlerinde kullanılabilmesi için, ağaç boyunun ve göğüs
yüksekliği çapının ölçülmesi yeterli olmaktadır. Bu değerler ilgili ağaç hacim
denkleminde yerine konularak ağaç gövde hacmi m3 olarak hesaplanabilir.
Örneğin 47 cm göğüs çapına ve 19 m boya sahip bir sedir ağacının gövde
hacmini bulmak istendiğinde, en uygun model olan 7 nolu modelin katsayıları
Tablo 4’den alınmalı ve göğüs çapı ve boy değerleri ilgili denklemde yerine
konarak gövde hacmi m3 olarak tahmin edilmelidir. Bu amaçla aşağıdaki
işlemin yapılması yeterlidir. Bu işlem ile gövde hacmi.
3100861.1773424.1 4165.119*47*00006.0 mV olarak bulunur.
Çalışmada geliştirilen ve sedir ağaç hacim tahminleri için önerilen 7 nolu hacim
denklemi ile ilgili ağaç türü için Evcimen (1963) tarafından geliştirilen çift girişli
hacim denklemi karşılaştırılmış ve Evcimen (1963) denkleminin özellikle kalın
çap değerleri için daha yüksek hacim hatası verdiği görülmüştür.
Diğer yandan, aynı hacme, ancak farklı gövde formuna sahip iki ağaçtan farklı
ticari niteliklerde ürünler elde edilmesi ve bunun sonucunda da farklı ekonomik
değerlerin ortaya çıkması muhtemeldir. Yapılan çalışmalar, ağaçların büyüme
ve gövde formu üzerinde; meşcere sıklığı, gençleştirme metodu, toprak tipi ve
joe-klimatik faktörler gibi bazı meşcere karakteristiklerinin önemli etkilere
sahip olduğunu göstermiştir. Bu nedenle; imkânlar el verdiği ölçüde ve yeterli
miktarda örnek ağaç ölçümü yapılabildiği sürece her yöre ve ağaç türü için ayrı
hacim fonksiyonlarının geliştirilmesi gerçeğe daha yakın hacim tahminleri
yapılabilmesi için yararlı olacaktır.
47
KAYNAKLAR
Akindele, S.O., LeMay, V.M., 2006. Development of tree volume equations for common timber species in tropical rain forest area of Nigeria. Forest Ecology and Management, 226, 41-48.
Alegria, C., Tome, M., 2011. A set of models of individual tree merchantable
volume prediction for Pinus pinaster Aiton in central inland of Portugal. European Journal of Forest Research, 130, 871-879.
Atalay, İ., 1987. Sedir (Cedrus libani A. Rich.) Ormanlarının Yayılış Gösterdiği
Alanlar ve Yakın Çevresinin Genel Ekolojik Özellikleri ile Tohum Transfer Rejiyonlaması. Tarım Orman Köyişleri Bakanlığı Orman Genel Müdürlüğü Yayını, No:663, 167s., Ankara.
Atıcı, E., 2006. Doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky.) ince çaplı gövde hacim
tablosu. İstanbul Üniveristesi, Orman Fakültesi Dergisi, 56, 89-108. Bailey, R.L., 1995. Upper stem volumes from stem analysis data: an overlapping
bolts method. Canadian Journal of Forest Research, 26, 1, 170-173. Barrio, M., Diéguez-Aranda, U., Castedo-Dorado, F., Álvarez, J.G., Gadow, K.V.,
2007. Merchantable volume system for pedunculate oak in northwestern Spain. Annals of Forest Science, 64, 511–520.
Baskerville, G.L., 1972. Use of logarithmic regression in the estimation of plan
biomass. Canadian Journal of Forest Research, 2, 49-53. Baynazoğlu, F., 2014. Mudurnu-Sırçalı Orman İşletme Şefliğinde Yayılış
Gösteren Anadolu Karaçamı[Pinus nigraarnold. subsp. pallasiana (lamb.) holmboe] Meşcereleri İçin Tek ve Çift Girişli Ağaç Hacim Denklemlerinin Geliştirilmesi. Çankırı Karatekin Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 46s, Çankırı.
Bi, H., Hamilton, F., 1998. Stem volume equations for native tree species in
southern New South Wales and Victoria. Australian Forestry, 61, 4, 275-286.
Boydak, M., 2007. Reforestation of Lebanon cedar (Cedrus libani A. Rich.) in bare
karstic lands by broadcast seeding in Turkey. IN: Leone, V., Lovreglio, R. (eds.) Proceeding of the international workshop MEDPINE 3: conservation, regeneration, and restoration of Mediterranean pines and their ecosystems. Bari, ITALY.
Boydak, M., 2003. Regeneration of Lebanon cedar (Cedrus libani A. Rich.) on
karstic lands in Turkey. Forest Ecology and Management, 178, 231-243.
48
Bozkuş, H.F., Carus, S., 1997. Toros göknarı (Abies cilicica Carr.) sedir (Cedrus libani Link.)’in çift girişli gövde hacmi tabloları ve mevcut tablolarla karşılaştırılması. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 47, 1, 51-70.
Brooks, J.R., Jiang, L., Özçelik, R., 2008. Compatible Stem Volume and Taper
Equations for Brutian Pine, Cedar of Lebanon, and Cilicica Fir in Turkey. Forest Ecology and Management, 256, 147-151.
Brooks, J.R., Wiant, H.V., 2008. Ecoregion Based Local Volume Equations for
Appalachian Hardwoods. Northern Journal of Applied Forestry, 25, 2, 87-92.
Burk, T. E., 1989. Individual Tree Volume Equations for The Northeastern
United States: Evaluation and New Form Quotient Board Foot Equations. Northern Journal of Applied Forestry, 6, 1, 27-31.
Burkhart, H.E., Tome, M., 2012. Modeling Forest Trees and Stands. Springer,
Dordrecht, 457p, Holland. Castedo-Dorado, F., Gomez-Garcia, E., Dieguez-Aranda, U., Barrio-Anta, M.,
Crecente-Campo, F., 2012. Aboveground stand-level biomass estimation: a comparison of two methods for major forest species in northwest Spain. Annals of Forest Science, 69, 735-746.
marginal and conditional predictions of taper models in the absence of calibration data. Canadian Journal of Forest Research, 42, 1383-1394.
Diamantopoulou, M.J., Milios, E., 2010. Modelling total volume of dominant pine
trees in reforestations via multivariate analysis and artificial neural network models. Biosystems Engineering, 105, 306-315.
Dieguez–Aranda, U., Castedo-Dorado, F., Alvarez-Gonzalez, J.G., Rojo, A., 2006.
Compatible Taper Function for Scots Pine Plantations in Nortwestern Spain. Canadian Journal of Forest, 36, 5, 1190-1205.
49
Ducey, M.J., Williams, M.S., 2011. Comparison of Hossfeld’s method and two modern methods for volume estimation of standing trees. Western Journal of Applied Forestry, 26,19-23.
Evcimen, B.S., 1963. Türkiye Sedir Ormanlarının Ekonomik Önemi, Hasılat ve
Amenajman Esasları. Orman Genel Müdürlüğü Yayını, 199s, İstanbul. Fang, Z., Borders, B.E., Bailey, R.L., 2000. Compatible volume taper models for
loblolly and slash pine based on system with segmented-stem form factors. Forest Science, 46, 1-12.
Fischer, R., Lorenz, M., Köhl, M., Becher, G., Granke, O., Christou, A., 2008. The
conditions of Forests in Europe: 2008 executive report. United Nations Economic Commission for Europe, Convention on Long-range Trans boundary Air Pollution, International Co-operative Programme on Assessment And Monitoring of Air Pollution Effects on Forests, 23p, Hamburg.
Fowler, G.W., 1997. Individual Tree Volume Equations for Red Pine in Michigan.
Northern Journal of Applied Forestry, 14, 53-58. Furnival, G.M., 1961. An index for comparing equations used in constructing
volume tables. Forest Science, 7, 337-341. Gomez-Garcia, E., Crecente-Campo, F., Barrio-Anta, M., Dieguez-Aranda, U., 2015.
A disaggregated dynamic model for predicting volume, biomass and carbon stocks in even-aged pedunculate oak stands in Galicia (North West Spain). European Journal of Forest research, 134, 569-583.
Graves, A., 1978. A regional volume table for Gmelina arborea. Occasional
Papers No:3, Commonwealth Forestry Institute Oxford University 9p, Great Britain.
Heidarsson, L., 2014. Volume and taper equations for Sitka spruce (Picea
sitchensis (Bong.) Carr.), Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) and White spruce (Picea glauca (Moench) Voss)m in Iceland. Master Thesis, Swedish University of Agricultural Sciences, Deptartment of Forest Resource Management, 43p, Sweden.
Hjelm, B., Johansson, T., 2012. Volume equations for poplars growing on
farmland in Sweden. Scandinavian Journal of Forest Research, 27, 561-566.
Honer, T. 1967. Standard volume tables and merchantable conversion factors
for the commercial tree species of central and eastern Canada. Forest Management of Resources and Services Institute, 152p, Ottawa.
Jiang, L., Brooks, J.R., Wang, J., 2005. Compatible taper and volume equations for yellow-poplar in West Virginia. Forest Ecology and Management, 213, 399-409.
Kelly, T.F., Beltz, R.C., 1987. A Comparison of Tree Volume Estimation Models for
Forest Inventory, United States Department of Agriculture and Forest Service, Southern Forest Experiment Station, Research Paper, 233p., New Orleans.
Kizha, A.R., Han, H.S., 2016. Predicting Aboveground Biomass in Second Growth
Kozak, A., Kozak, R.A., 2003. Does cross validation provide additional
information in the evaluation of regression models? Canadian Journal of Forest Research, 33, 976–987.
Lohrey, R.E., 1985. Stem volume, volume ratio and taper equtaions for slash
pine in West Gulf. General Technical Report, 54. New Orleans, LA. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Southern Forest Experiment Station, 451-459.
Mısır, N., Mısır, M., 2004. Developing double-entry tree volume table for Ash in
Turkey. Kafkas Üniversitesi, Artvin Orman Fakültesi Dergisi, 3,4, 135-144.
Ounekham, K., 2009. Developing volume and taper equations for Styrax
tonkinenses in Laos. Master Thesis, University of Canterbury, 83 p, New Zealand.
Özçelik, R., 2008. Comparison of Formulae for Estimating Tree Bole Volumes of
Pinus sylvestris. Scandinavian Journal of Forest Research, 23, 412-418. Özçelik, R., 2010. Bucak yöresi kızılçam, sedir ve Toros göknarı türleri için
hacim denklemleri. Turkish Journal of Forestry, 2, 1-15. Özçelik, R., Crecente-Campo, F., 2016. Stem taper equations for estimating
merchantable volume of Lebanon cedar trees in the Taurus Mountains, Southern Turkey. Forest Science, 62, 78-91.
Özkurt, A., 2000. Okaliptüs (Eucalyptus grandis W. Hill ex. Maiden) İçin Hacim
Tablosu. Doğu Akdeniz Ormancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi, 6, 87-105.
Perez, D., 2008. Growth and Volume Equations Developed From Stem Analysis
For Tectora grandis in Costa Rica. Journal of Tropical Forest Science, 20, 66-75.
51
Pillsbury, N.H., McDonald, P.M., Simon, V., 1995. Reliability of Tanoak volume equations when applied to different areas. Western Journal of Applied Forestry, 10, 2, 72-78.
Poudel, K.P., Cao, Q.V., 2013. Evaluation of methods to predict Weibull
parameters for characterizing diameter distributions. Forest Science, 59, 2, 243-252.
Rachid Casnati, C., Mason, E.G., Woollons, R., Resquin, F., 2014. Volume and taper
equations for P. teada (L.) and E. grandis (Hill ex. Maiden). Agrociencia Uruguay, 18(2), 47-60.
Ritchie, M.W., Hann, D.W., 1984. Nonlinear equations for predicting diameter
and squared diamter inside bark at breast height for Douglas-fir. Oregon State University, Forest Research Lab., Research Paper 47, 17p., Oregon.
Rodriguez, F., Lizarralde, I., Fernandez-Landa, A., Condes, S., 2014. Non-
destructive measurement techniques for taper equation development: a study case in the Spanish Northern Iberian Range. European Journal of Forest Research, 133, 213-223.
Romancier, R.M., 1961. Weight and Volume of Plantation-grown Loblolly Pine,
United States Department of Agriculture and Forest Service Research Note, 161.
Sakıcı, O.E., Mısır, N., Yavuz, H., Mısır, M., 2008. Stem taper functions for Abies
nordmanniana subsp. bornmulleriana in Turkey. Scandinavian Journal of Forest Research, 23, 522-533.
Sakıcı, O.E., Yavuz, H., 2003. Ilgaz Dağı göknar meşcereleri için hacim
fonksiyonları, Gazi Üniversitesi, Kastamonu Orman Fakültesi Dergisi, 3, 219-232.
Yalt.) Gövde hacim tablosu. Tukish journal of Agriculture and Forestry, 22, 215-225.
Schumacher, F.X., Hall, F.D.S., 1933. Logarithmic expression of timber-tree
volume. Journal of Agricultural Research, 47, 719-734.
52
Scott, C.T., 1981. Northeastern Forest Survey Revised Cubic-Foot Volume Equations. United States Department of Agriculture and Forest Service, Northeastern Forest Experiment Station, Research Note, 304p., North Eastern States.
Stolarikova, R., Salek, L., Zeahradnik, D., Dragoun, L., Jerabkova, L., Marusak, R.,
Merganic, J., 2014. Comparison of tree volume equations for small-leaved lime (Tilia cordota Mill.) in the Czech Republic. Scandinavian Journal of Forest Research, 29, 757-763.
Takata, K., 1958. Construction of universal diameter-height-curves. Journal of
Japanese Forest Society, 40, 1. Tasissa, G., Burkhart, H.E., Ralph, L., 1997. Volume and taper equations for
thinned and unthinned Loblolly pine trees in cutover, site-prepared plantations. Southern Journal of Applied Forestry, 21, 146-152.
Teshome, T., 2005. Analysis of Individual Tree Volume Equations for Cupressus
ÖZGEÇMİŞ Adı Soyadı : Meryem ÇEVLİK Doğum Yeri ve Yılı : Silifke, 1992 Medeni Hali : Bekar Yabancı Dili : İngilizce E-posta : [email protected] Eğitim Durumu Lise : Ertan Cüceloğlu Lisesi, 2010 Lisans : SDÜ, Orman Fakültesi, Orman Mühendisliği, 2014