Mineral toprakta depolanan karbona ve azota ağaç türlerinin etkisi

Abstract

Kastamonu yöresi ormanlarında gerçekleştirilen çalışmada ağaç türünün, meşcere yaşının ve arazi kullanımının orman toprağında karbon ve azot depolamasına olası etkileri yörede en yaygın olarak yetişen 4 ağaç türü; karaçam (Pinus nigra Arnold.), kayın (Fagus orientalis Lipsky), sarıçam (Pinus sylvestris L.) ve uludağ göknarı meşçereleri (Abies nordmanniana Spach.) kullanılarak araştırılmıştır. Üç ağaç türü (karaçam, sarıçam ve doğu kayını) türler arasındaki toprak karbon ve azot depolanmasındaki farklılıkları tespit etmek için kullanılmıştır. Uludağ göknarı ve genç meşcereleri ile bitişiğindeki açıklık alanlar ise meşcere yaşı ve arazi kullanım farklılığının toprakta karbon ve azot depolamasındaki farklılıkları ortaya koymak için kullanılmıştır. İki farklı derinlik kademesine (0-10 cm ve 10-20 cm) ait mineral toprak örnekleri üzerinde çalışılarak bu toprakların pH, tekstür, hacim ağırlığı, toplam karbon ve azot yüzdeleri belirlenmiştir. Sonrasında, toprak hacmi, hacim ağırlığı ve toplam karbon ve azot yüzdeleri kullanılarak türlerin toplam karbon ve azot depolama kapasiteleri hesaplanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, çalışılan üç ağaç türü toprakları arasında, Uludağ göknarının yaşlı ve genç meşcereleri ile açıklık alan toprakları arasında toplam karbon ve azot yüzdeleri, karbon/azot oranları ve toplam karbon ve azot depolama kapasiteleri bakımından önemli farklılıklar olduğu belirlenmiştir. Genel olarak, türlerin karbon ve azot depolama kapasiteleri toprağın 0-20 cm derinlik kademesine göre karşılaştırıldığında, en yüksek ortalama karbon depolamasının karaçam altı topraklarında olduğu (79 Mg C ha-1) bunu sırasıyla sarıçam (73 Mg C ha-1) ve kayın (67 Mg C ha-1) topraklarının izlediği, diğer yandan en yüksek ortalama azot depolamasının ise kayın altı topraklarında (9,57 Mg N ha-1) bunu sırasıyla sarıçam (5,77 Mg N ha-1) ve karaçam (4,20 Mg N ha-1) topraklarının takip ettiği tespit edilmiştir. Genç göknar meşcereleri, yaşlı göknar ve otlak alanlarla karşılaştırıldığında daha düşük karbon, fakat daha yüksek azot depoladığı belirlenmiştir. Türlerin toprak karbon ve azot depolama kapasitelerine etkilerine yönelik elde edilen bu sonuçlar Türkiye'nin kuzey batısındaki ormanların karbon ve azot havuzu dağılımı hakkındaki bilgilerimizin gelişmesine katkı sağlayabilecektir.

Effects of tree species, stand age and land-use change on soil carbon and nitrogen stock rates were investigated in the northwest of Turkey using 4 common tree species as black pine (Pinus nigra Arnold.), scots pine (Pinus sylvestris L.), oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) and uludağ fir (Abies nordmanniana ssp. Bornmuelleriana). Three tree species (black pine, scots pine and oriental beech stands) were used to investigate the differences in soil C and N among tree species. Old and young uludağ fir stands and adjacent grassland were used to study the differences in soil C and N with stand age and land-use change. Mineral soil samples were taken from 0–10 cm and 10–20 cm soil depths, and analyzed for pH, soil texture, bulk density, total soil carbon and total nitrogen. The total soil carbon and total nitrogen pools were then calculated by multiplying soil volume, soil bulk density, and the total soil carbon or total nitrogen content. Results showed that there were significant differences in soil carbon and nitrogen contents, carbon/nitrogen ratios and stock rates among three species, and between old and young fir stands and grassland. In general, when 0-20 cm soil depth was considered, mean soil carbon stock rate was the highest under black pine (79 Mg C ha-1) followed by Scots pine (73 Mg C ha-1) and beech (67 Mg C ha-1), whereas mean soil nitrogen stock rate was the highest under beech (9.57 Mg N ha-1) followed by Scots pine (5.77 Mg N ha-1) and black pine (4.20 Mg N ha-1). Young fir stands showed lower soil carbon stock, but higher soil nitrogen stock rates compared to old fir stands and grassland. These pioneer data from the northeast of Turkey has shown that tree species, stand tree age and land-use change can have significant effects on soil carbon and nitrogen content and stocks rates. Those data can be used to enhance forest management activities, such as selection of tree species for carbon sequestration in plantation systems, design of sustainable agroforestry systems, and improvement of biogeochemical models.