Kök ayrışma seyri üzerinde ağaç türü, bakı ve yükseltinin etkisi

Abstract

Kılcal ve ince kökler karasal ekosistemlerdeki karbon döngüsünde önemli rol oynamaktadır. Çünkü bu kökler yıllık net birincil üretimin önemli bir bölümünü oluşturması yanında, oldukça kısa bir zaman dilimi içinde toprağa katılabilen kısa ömürlü dokulardır. Burada sunduğumuz çalışmada kılcal ve ince köklerin ayrışması üzerinde ağaç türlerinin, topografyanın ve toprak derinliğinin etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla önemli asli ağaç türlerimizden olan Sarıçam (Pinus sylvestris L.) ve Doğu ladini (Picea orientalis L.) ile köklerinde azot bağlayan bakteriler bulundurması ile önem taşıyan Kızılağaç (Alnus glutinosa L.) türlerinin kılcal (<2mm) ve ince kökleri (2-5 mm) kuzey ve güney bakıya, her bir bakının farklı iki yükseltisine (alt yükselti-900 m ve üst yükselt-1260 m) ve her bir deneme alanında iki farklı toprak derinlik kademesine (0-10 cm ve 10-20 cm) bırakılarak ayrışma süreçleri iki yıl süreyle incelenmiştir. Ek olarak, standart kök örnekleri (kimyasal bileşimi aynı) kullanılarak, topografyaya bağlı olarak meydana gelen mikroiklim özelliklerinin kök ayrışmasına olan etkileri ayrıca incelenmiştir. Ayrışma süresi boyunca, kızılağaç kılcal ve ince kökleri en hızlı ayrışmayı gösterirken, bunu sarıçam ve doğu ladini kılcal ve ince kökleri izlemiştir. Güney bakılardaki kök örnekleri kuzey bakılardaki köklere göre daha hızlı ayrışmıştır. Her bir bakının alt yükseltisindeki kökler üst yükseltisindeki köklere göre daha hızlı bir ayrışma göstermiştir. Toprak derinlik kademesi ve kök çap kalınlığının artmasıyla ayrışmanın hızının azaldığı belirlenmiştir. Türler arasındaki ayrışma farklılıklarında türlerin başlangıçta içerdiği kimyasal yapı etkili olurken, kimyasal özellikler sabit tutulduğunda topografyaya bağlı olarak mikroiklim özelliklerinde, özellikle sıcaklıkta (bu çalışmada hava ve meşcere altı sıcaklık) meydana gelen değişikliklerin kök ayrışmasını etkilediği belirlenmiştir. N oranı en fazla olan kızılağaç köklerinin ayrışması en hızlı iken, N oranı en az olan doğu ladininde ayrışma en yavaş gerçekleşmiştir. Bu çalışmada sunulan bilgiler çalışmanın sınırları dikkate alınmak kaydıyla, topografya ve ölü örtü arasındaki ilişkileri araştıran ormancılar, orman ekolojistleri ve diğer araştırmacılarca güvenle kullanılabilecektir.

Fine and small roots of trees are an important part of the terrestrial carbon (C) cycle because they comprise a large fraction of annual net primary production that asephemeral tissues, are returned to the soil on relatively short time scales. Main aim of this study was to investigate the effects of tree species, topography and soil depth on fine and small roots of Alder (Alnus glutinosa L.), Oriental spruce (Picea orientalis L.) and Pine (Pinus sylvestris L.). The root samples collected from two aspects (north and south) and two altitudes (900 m and 1260) on each aspect and were placed into 0-10 cm and 10-20 cm of soil depth. Root decomposition was studied in the field using the litterbag technique for two years. In addition, standard root samples were also placed on two aspects and two altitudes in order to only evaluate the effects of microclimate on the root decomposition. The fine root samples were analyzed for initial nitrogen, phosphorus and potassium concentrations and their concentrations in the root samples were followed after 9 and 15 months decomposition time. Alder root samples showed the highest decomposition rates, followed by pine and Oriental spruce roots. The root samples on south aspect and lower altitudes on each aspect decayed faster than those on north aspect and higher altitudes. The root decomposition rates decreased with increasing root thickness and soil depth. Among the tree species, initial root litter quality seemed to control their decomposition rates. In this study, we found that the alder roots with the highest N concentration decomposed much faster than the Oriental spruce roots with the lowest N concentration. Decomposition rates of the standard root samples were well correlated with temperature either in open area or under the stands. This result illustrates the important point that litter quality may define the potential rates of microbial decomposition but these are significantly influenced by the biotic and abiotic environment in which decomposition takes place.