Ardahan havzası örneğinde zamansal-mekansal karbon ve azot dinamiklerine ait süreç temelli model

Abstract

Toprak organik karbon ve azot (TOC-N) bütçeleri; gerek birbirleri ile gerekse de ekosistemin tüm (a)biyotik bileşenleri ile sıkı sıkıya bağlaşıktır. Diğer bir deyişle, biyolojik, toprak ve ekosistem verimliliği ile sürdürülebilirliğinin en önemli göstergesidir. TOC-N bütçelerinin zamana ve mekâna bağlı (zamansal-mekânsal) dinamiklerinin modellenmesi geçmiş, güncel ve gelecekteki ekosistem sağlığını daha iyi anlama, izleme, tahmin etme ve yönetmede en temel basamaktır. TOC-N zamansal-mekânsal dinamikleri sadece küresel iklim değişikliği, arazi kullanımları, yönetim pratikleri ve diğer tüm beşeri baskılar arasındaki etkileşimi yansıtmakla kalmaz aynı zamanda gıda güvenliği ile de bağlantılıdır. Bu tezde; CENTURY (Parton vd., 1993) ve SOCRATES (Grace vd., 2006) model algoritmaları referans alınarak, STELLA programlama dili ile mekanistik (süreç-temelli) bir TOC-N modeli (TOCNAnadolu) geliştirilmiştir. Modelin zamansal-mekânsal birimi t C-N/ha/ay'dır. Senaryo analizleri gerçekleştirilerek bu model ile Ardahan havzası TOC-N dinamiklerinin nasıl değiştiği ve hangi sürdürülebilir yönetim pratiklerinin benimsenmesi gerektiği konusunda tespitler ve öneriler yapılmıştır.

Not only are soil organic carbon and nitrogen (SOC-N) budgets closely coupled to one another but also to all the (a)biotic ecosystem components. In other words, they are the most significant indicator of biological, edafic and ecosystem productivity and sustainability. The modeling of the spatio-temporal dynamics of SOC-N budgets is the most basic foundation of better understanding, monitoring, predicting and managing past, present and future ecosystem health. Not only do the spatio-temporal dynamics of SOC-N reflect the interaction among global climate change, land uses, management practices, and all the other human-induced distrubances but also they are linked to food security. In this thesis; taking the CENTURY (Parton et al., 1993) and SOCRATES (Grace et al., 2006) model algorithms as the reference, a mechanistic (process-based) SOC-N model (SOCNAnatolia) was developed using the STELLA programing language. The spatio-temporal unit of the model is t C-N/ha/month. Insights and recommendations as to how SOC-N dynamics changed in Ardahan watershed, and what sustainable management practices should be adopted were posed through the realization of scenario analyses with this model.