Diameter-based biomass prediction and assement of leaf area: Sapwood ratio for eastern beach (Fagus orientalis Lipsky) in Duzce province

YÖK Tez No: 309232Yaprak yüzey alanı ile diri odun arasındaki ilişki türe ve yetişme koşullarına göre değişiklik göstermektedir. Bu çalışmanın amacı, Batı Karadeniz iklim tipi içerisinde yer alan Düzce kıyı-ardı kesiminde yetişen doğu kayınının yaparak yüzey alanı ile diri-odunu arasındaki ilişkisinin belirlenmesidir. Çalışma sahalarının bulunduğu Asar işletme şefliği, Bolu Orman Bölge Müdürlüğü, Düzce Orman İşletme Müdürlüğü' ne bağlı olup Düzce ovasının Güney doğusunda elmacık dağı serisinde yer almaktadır.Temmuz-Ağustos, 2009 tarihinde işletme şefliğinin 27 bölmeciğinden çap sınıflarına örnek ağaçlar belirlenmiştir. Seçilen örnek ağaçların göğüs yüksekliğimdeki çapları (GYÇ; d1,30) 15-40 cm çap aralığında toplam 30 adettir. Kesilen ağaçların çapları, boyları, tepe çatısına kadar olan yükseklik, tepe çatısının yüksekliği vb. değerleri ölçüldükten sonra gövde odunu, yaprak, canlı ve kuru dallar motorlu testere ve makaslar yardımıyla ayrılmıştır. Arazide ayrılan bu ağaç bileşenleri ayrı ayrı tartılıp yaş ağırlık olarak kaydedilmiştir. Daha sonra bu ağaç bileşenlerinden 3'er adet alt-örneklemeler yapılarak alt-örnekler nemini kaybetmeden laboratuarlara taşınmıştır. Ağaçların toprak-altı kısmındaki biyokütle miktarlarının tespiti için kesilen ağaçların kökleri ekskavatör ve kazma yardımıyla sökülüp çıkartılmıştır.Laboratuarlara taşınan bitkisel alt-örnekler tartıldıktan sonra fırınlarda 65 0C `de sabit ağırlığa ulaşıncaya kadar kurutularak örneklerin kuru madde oranları belirlenmiştir. Laboratuarda belirlenen bu oranlar ve arazide her bitki kısmı için kaydedilen yaş ağırlıklar kullanılarak ağaçların farklı kısımları (gövde, dal, yaprak, kök) ve tüm ağacın biyokütlesi hesaplanmıştır.Kesilen ağaçlardaki yaprak miktarını belirlemek için üzerinde yaprak taşıyan tüm dal uçları kesilip naylon telis çuvallara doldurulmuş ve arazide tartılarak yaş ağırlıkları kaydedilmiştir. Her çuvaldan 3 adet yaklaşık 3 kg ağırlığında alt-örnekler alınarak nemini kaybetmeden laboratuara taşınmıştır. Laboratuara taşınan bu örneklerden yapraklar tek tek koparılarak örneklerdeki yaprak kısımlarının oranları belirlenmiştir. Daha sonra her alt örnekten 7-8 adet yaprağın yüzey alanları (projected) yaprak yüzey alanı ölçerle taranarak (ADC, Bioscientific Ltd. Area-meter, AM-300) kaydedilmiştir. Alanı taranan örneklerin ağırlıkları hassas terazilerde belirlenerek alan-ağırlık ilişkisi kurulmuştur. Daha sonra arazi verileri kullanılarak her ağacın toplam yaprak yüzey alanı değerleri hesaplanmıştır.Kesilen her ağacın göğüs yüksekliğinden (GYY, d1,30) ve tepe çatısının başladığı dalların hemen altından yaklaşık 5 cm kalınlığında tekerler alınmıştır. Alınan teker örneklerin yaş ağırlıkları belirlenip, ayrı ayrı kağıt torbalara konularak laboratuara getirilmiştir. Her tekerin, çap ve kabuk kalınlıkları ölçüldükten sonra diri odun-kısmı cm2 olarak hesaplanmıştır. Her ağaç için hesaplanan diri-odun alanı ile aynı bireyin yaprak yüzey alanı arasındaki ilişki regresyon analizi ile gerekli dönüşümler yapılarak belirlenmiştir. Ağaç ve bileşenlerinin ayrı ayrı biyokütle miktarlarını çapa bağlı olarak hesaplanmasını sağlayacak matematiksel ilişkiler de yine regresyon analizi ile gerekli dönüşümler yapılarak belirlenmiştir.Kayın ağacının toprak altı ve üstü toplam biyokütlesinin ağacın göğüs yüzeyindeki çapı (GYÇ) ile doğru orantılı ve pozitif (R2= 0.7674) bir ilişkisinin olduğu belirlenmiştir. Yine kayın ağacının toprak üstü ana gövdesinin ağacın göğüs yüzeyindeki çapı (GYÇ) ile doğru orantılı ve pozitif (R2= 0.7075) bir ilişkisinin olduğu belirlenmiştir.Yapılan analizler sonucu kayın ağacının yaprak yüzey alanı (projected) ile ağacın göğüs yüzeyindeki (GY) diri-odun alanının doğru orantılı ve pozitif (R2= 0.157) bir ilişkisinin olduğu belirlenmiştir. Fakat bu çalışmada ağaç boyları 15-25 m'ler arasında olup bu tür için boyun etkisinin tam olarak görülebilmesi amacıyla ileriki çalışmalarda farklı çap ve boy aralığını temsil edecek şekilde örnekleme aralığının geniş tutulması gerekebilir. Bu nedenle ileriki çalışmalarda diri-odun-yaprak ilişkisini ortaya koyarken farklı katmanlardaki diri-odunun hidrolik iletkenliğinin de ölçülmesi daha doğru bir ilişkinin kurulmasını sağlayabilir.The relationship between leaf surface area and sapwood varies among species and growing conditions. The aim of this study is to determine the relationship between leaf surface area and sapwood of eastern beech in the inland part of Duzce located in western Black Sea climatic region. The sites were selected in Asar Forest Management Chiefship of the Duzce Forest Management Directorate located in Elmacık mountain series on southern part of Duzce ValleyIn July-August, 2009 sample trees were selected from 27 units of Forest Management Chiefship. The total of 30 sample trees with the diameters at breast height (dbh) between 15-40 cm were selected for the study. Once the sample trees was fallen-down their dbh, height, height to crown base, crown-height etc. were recorded. Then trunk, live and dead branches were separated with a chain-saw. These tree components were weighted in the field then from each components three sub-samples were taken to the lab to determine the moisture conditions. The belowground part of the trees was sampled using pickaxes and an excavator.Once the samples were brought to the lab, they were oven dried at 65 0C until the weight was stabilized. Using these dry-weight ratios, the biomasses of the tree components (trunk, branch, leaf and root) were calculated.To estimate the amount of the leaf, the spurs from each branch were clipped and placed in nylon-mash bags then weighed in the field. From each bag about three kg of three sub-samples were brought to the lab. In the lab, each leaf was plucked to separate the leaf and woody parts of the spurs. From each sub-samples, projected leaf area of 7-8 leaves were measured using a leaf area scanner (ADC, Bioscientific Ltd. Area-meter, AM-300). Then the weight of the same samples was also recorded to determine the relationship between the area and weight of the samples.To determine the sap-wood area 5 cm thick disks were sampled at dbh and crown base on each tree. Diameter and bark thickness of each disk were recorded and sap wood areas were calculated as cm2. The relationship between sap-wood and leaf-surface area were determined with linear regression analysis.Analysis of data indicated that there was a linear positive relationship (R2= 0.7674) between total above- and below-ground biomass and dbh of beech trees. The biomass of the trunk was also positively and linearly related (R2= 0.7075) to the dbh.The results of the analysis also indicated that the sap-wood area and projected leaf area has a positive linear relationship (R2= 0.157) for eastern beech. However, the effects of tree height on this relationship was not tested in the current study since the height of the sample trees were such a narrow range between 15-25 m. For the future studies this height range can be increased to estimate the height effects on hydraulic conductance and leaf surface area sustained by the sapwood area