Farklı aktüel kuruluşa sahip kızılçam ormanlarında odun üretimi ve karbon birikimi fonksiyonlarının optimal üretim planlaması

Abstract

Çalışmanın temel amacı, doğal olarak yetişen kızılçam ormanlarının odun üretimi ve karbon birikimi fonksiyonlarını birlikte ele alan optimizasyon modellerinin geliştirilmesidir. Bu kapsamda yapılan işlemler şu şekilde özetlenebilir. Öncelikle farklı aktüel kuruluşa sahip hipotetik kızılçam ormanlarının odun üretimi ve karbon birikimi değerlerinin uzun dönem için modellenmesi yapılmıştır. Planlama modellerine karbon birikimi fonksiyonunun dahil edilmesinin, planlama süresi sonunda ilgili ormandan elde edilecek toplam net bugünkü değer üzerine olan katkıları ortaya konulmuştur. Odun üretimi ve karbon depolama fonksiyonları arasında mübadele analizleri yapılmıştır. Odun ürün çeşitlerinden zamana bağlı olarak meydana gelen emisyon sürelerinin model çözüm sonuçlarına etkisi araştırılmıştır. Farklı idare sürelerinin, ıskonto oranlarının ve birim karbon fiyatlarının orman ekosistem yapı ve kuruluşu ile ormandan sağlanabilecek odun üretimi ve karbon depolama değerleri üzerine etkileri belirlenmiştir. Ayrıca orman ekosistemlerine değişik zamanlarda ve değişik sıklıkta uygulanacak aralama/bakım müdahalelerinin orman kuruluşu ve sunduğu iki fonksiyon üzerinde yaratacağı etkiler ortaya konulmuştur. Çok amaçlı orman amenajmanı planlama problemi, doğrusal programlama tekniğine dayalı olarak modellenmiştir. Planlama süresi 100 yıl ve planlama periyodu 10 yıl olarak alınmıştır. Farklı özelliklere sahip planlama senaryolarının çözümü sonucunda, ormanların sunmuş olduğu iki önemli fonksiyon olan odun üretimi ve karbon birikimi üzerinde, aktüel orman kuruluşlarının önemli etkiye sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca farklı idare süreleri, ıskonto oranları, birim karbon fiyatları, silvikültürel bakım müdahaleleri ve odun ürünlerinin zamana bağlı emisyon oranları, model çözüm sonuçlarını tüm orman kuruluşlarında etkilemiştir. Sonuç olarak, iki orman değeri arasındaki etkileşimlerin, orman fonksiyonları ve kuruluşu arasında varsayılan ilişkiye bağlı olarak, kimi zaman tamamlayıcı kimi zaman ise çatışmalı olduğu görülmüştür.

The main aim of this study is to develop optimization models that deal with the functions of wood production and carbon sequestration in the Turkish pine forest that grow naturally. Processes carried out in this context can be summarized as follows. First of all, long-term modeling of wood production and carbon sequestration values of hypothetical Turkish pine forests with different actual structures has been made. The contributions on the total net present value to be obtained from the forest of the integration of carbon sequestration function to the planning models at the end of the planning horizon was determined. Trade off analysis was conducted between wood production and carbon storage functions. The effects of the life times of the wood products on the model solution results were investigated. The effects of different rotation lengths, discount rates and unit carbon prices on the forest ecosystem structure, wood production and carbon storage values that can be obtained from the forest were determined. In addition, the effects of silvicultural interventions that will be applied to forest ecosystems at different times and different frequencies on the forest ecosystem and the two functions are analyzed. Multi-purpose forest management planning problem is modeled based on linear programming technique. The planning horizon is 100 years and the planning period is taken as 10 years. As a result of the solution of the planning scenarios with different characteristics, it has been seen that the actual forest structures have a significant effect on the wood production and carbon sequestration which are the two important functions provided by the forests. Furthermore, different rotation lengths, discount rates, unit carbon prices, silvicultural maintenance interventions and time-dependent emission rates of wood products affected model solution results in all forest structures. Finally, the interactions among the forest values were generally found to be complementary, yet sometimes contradictory depending on the assumed relationship between forest values and structure.