T.C.
KASTAMONU ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI
KASTAMONU YÖRESİ ORMANCILIK UYGULAMALARININ SU KALİTESİNE ETKİSİ
SENEM GÜNEŞ ŞEN
DOKTORA TEZİ
DOÇ. DR. MİRAÇ AYDIN
HAZİRAN- 2021
TEZONAYI
Senem GÜNEŞ ŞEN tarafından hazırlanan “KASTAMONU YÖRESİ ORMANCILIK UYGULAMALARININ SU KALİTESİNE ETKİSİ” adlı tez çalışmasının savunma sınavı 24.06.2021 tarihinde yapılmış olup aşağıda verilen jüri tarafından oy birliği/oy çokluğu ile Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı Doktora Tezi olarak kabul edilmiştir.
Danışman Doç. Dr. Miraç AYDIN
Kastamonu Üniversitesi ...
Jüri Üyesi Prof. Dr. Yusuf SERENGİL
İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa ...
Jüri Üyesi Doç. Dr. İbrahim YURTSEVEN
İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa ...
Jüri Üyesi Doç. Dr. Ekrem MUTLU Kastamonu Üniversitesi
...
Jüri Üyesi Dr. Öğr. Üyesi Kerim GÜNEY
Kastamonu Üniversitesi ...
Jüri üyeleri tarafından kabul edilmiş olan bu tez Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulunca onanmıştır.
Enstitü Müdürü Prof. Dr. İzzet ŞENER ...
TAAHHÜTNAME
Bu tezin tasarımı, hazırlanması, yürütülmesi, araştırmalarının yapılması ve bulgularının analizlerinde bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu; ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını, bilimsel etiğe uygun olarak kaynak gösterildiğini bildirir ve taahhüt ederim.
SenemGÜNEŞ ŞEN
ÖZET
DOKTORA TEZİ
KASTAMONU YÖRESİ ORMANCILIK UYGULAMALARININ SU KALİTESİNE ETKİSİ
SENEM GÜNEŞ ŞEN
KASTAMONU ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI
DANIŞMAN:DOÇ. DR. MİRAÇ AYDIN
Bu çalışmada, Kastamonu yöresinde ormancılık uygulamaları kapsamında yapılan aralama kesimlerinin seçilen su kalitesi parametrelerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, amenajman planında belirlenen üretim miktarlarına göre yapılan farklı kesim oranlarının dere suyunun kalitesine etkisi belirlemek için yukarı aşağı metodu ile aralama kesimlerinden önce, aralama kesimi zamanı ve aralama kesimlerinden sonra, dere üzerinde belirlenen iki noktadan on beş günde bir olmak üzere ayda iki kere su örnekleri alınarak analizleri yapılmıştır. Çalışmada veri toplama süreci 2019 Ağustos ayından 2021 Mart ayının sonuna kadar devam etmiştir. Çalışma kapsamında dere suyunun kalitesinde meydana gelen değişikliklerin belirlenmesi amacı ile pH, elektrik iletkenlik (EC), toplam çözünmüş madde (TDS), bulanıklık, çözünmüş oksijen (DO), nitrit (NO2ˉ), nitrat (NO3ˉ), sodyum (Na+), magnezyum (Mg+2), kalsiyum (Ca+2), potasyum (K+) ve fosfor (P+) parametrelerinin analizleri yapılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, dere sularını Yerüstü Su Kalitesi Yönetmeliğine (YSKY) göre değerlendirdiğimizde pH, Ca, Mg, Na ve K parametreleri açısından I. Sınıf su kalitesi sınıfında, EC, TDS, DO, NO2ˉ, NO3ˉ ve P parametreleri açısından ise dere sularının bir kısmı I. Sınıf su kalitesi sınıfında bir kısmı ise II. Sınıf su kalitesi sınıfında yer almaktadır. Su kalitesi parametrelerinden pH, TDS, bulanıklık ve DO değerlerinde aralamadan önceki üç aylık dönem, aralama zamanı ve aralamadan sonraki üçer aylık dönemlerde istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunmadığı, EC, NO2ˉ, NO3ˉ, Na+, Mg+2, Ca+2, K+ ve P+ değerlerinde ise istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık olduğu belirlenmiştir. Aralamalarda uygulanan kesim oranları dokuz grup olarak değerlendirildiğinde aralama oranları ile EC, TDS, DO, NO3ˉ ve K+ değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki bulunduğu, pH, bulanıklık, NO2ˉ, Mg+2, Ca+2, Na+ ve P+ değerleri arasında ise istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki olmadığı belirlenmiştir.
Aralamalarda uygulanan kesim oranları üçlü grup olarak değerlendirildiğinde aralama oranları ile EC, TDS, DO, NO3ˉ, Mg+2, K+2, Na+ ve P+ değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki bulunduğu, pH, bulanıklık NO2ˉ ve Ca+2 değerleri arasında ise istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki olmadığı belirlenmiştir. Aralamada uygulanan kesim oranlarının EC, TDS, DO, NO2ˉ, NO3ˉ, Na+, Mg+2, Ca+2, K+ ve P+ değerleri üzerine etkileri bakımından istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulunduğu, pH ve
bulanıklık değerleri üzerine etkileri bakımından ise istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunmadığı belirlenmiştir.
ANAHTAR KELİMELER:Ormancılık uygulamaları, aralama, su kalitesi, Kastamonu, Türkiye
Haziran 2021, 242 Sayfa
ABSTRACT
PH.D THESIS
EFFECTS OF FORESTRY APPLICATIONS TO WATER QUALITY IN KASTAMONU REGION
SENEM GUNES SEN
KASTAMONU UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE DEPAERTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING
SUPERVISOR:ASSOCIATE PROFESSOR MIRAC AYDIN
In this study, the effects of thinning made within the scope of forestry practices in the Kastamonu region on some water quality parameters were investigated. For this purpose, the above and below method was used to determine the effect of different cutting ratios made according to the production amounts determined in the forest management plan on the stream water quality. Before the thinning, at the time of the thinning and after the thinning, water samples were taken from two designated points on the stream, twice a month, and their analysis was carried out. The data collection process in the study continued from August 2019 to the end of March 2021. Within the scope of the study, to determine the changes in the quality of the stream water some parameters were analyzed such as pH, electrical conductivity (EC), total dissolved matter (TDS), turbidity, dissolved oxygen (DO), nitrite (NO2ˉ), nitrate (NO3ˉ), sodium (Na+), magnesium (Mg+2), calcium (Ca+2), potassium (K+) and phosphorus (P+).
According to the results, when we evaluate the stream waters according to the Surface Water Quality Regulation, they are in Class I water quality class in terms of pH, Ca, Mg, Na, and K parameters. In EC, TDS, DO, NO2ˉ, NO3ˉ, and P parameters, some of the stream waters are in Class I water quality class and some are in Class II water quality class. It was determined that there was no statistically significant difference in pH, TDS, turbidity and DO values, which are water quality parameters, in the three- month period before the thinning, the thinning time and the three-month periods after the thinning. However, there was a statistically significant difference in EC, NO2ˉ, NO3ˉ, Na+, Mg+2, Ca+2, K+ and P+ values. When the cut-off rates applied in thinning were evaluated as nine groups, it was found that there was a statistically significant relationship between the thinning rates and EC, TDS, DO, NO3ˉ and K+ values; It was determined that there was no statistically significant relationship between pH, turbidity, NO2ˉ, Mg+2, Ca+2, Na+, and P+ values. When the cut-off rates applied in thinning were evaluated as a triple group, there was a statistically significant relationship between the thinning rates and EC, TDS, DO, NO3ˉ, Mg+2, K+2, Na+, and P+ values; It was determined that there was no statistically significant relationship between pH, turbidity NO2ˉ and Ca+2 values. There was a statistically significant difference in terms of the effects of the cut-off ratios applied in thinning on EC, TDS,
DO, NO2ˉ, NO3ˉ, Na+, Mg+2, Ca+2, K+, and P+ values; It was determined that there was no statistically significant difference in terms of the effects on pH and turbidity values.
KEYWORDS:Forestry practices, thinning, water quality, Kastamonu, Turkey June 2021, 242 Page
TEŞEKKÜR
“Kastamonu Yöresi Ormancılık Uygulamalarının Su Kalitesine Etkisi” isimli bu çalışma Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı Lisansüstü Programı kapsamında Doktora Tezi olarak hazırlanmıştır.
Doktora eğitimim süresince gösterdiği destek ve yardımlardan dolayı danışman hocam Sayın Doç. Dr. Miraç AYDIN’a teşekkürlerimi sunarım. Çalışmalarım süresince fikir ve katkılarını esirgemeyen, tezimin geliştirilmesinde değerli tecrübe ve önerilerinden faydalandığım tez izleme komitesi üyesi Sayın Prof. Dr. Yusuf SERENGİL’e ve Sayın Dr. Öğr. Üyesi Kerim GÜNEY’e teşekkürlerimi sunarım.
İstatistiksel analizler ve değerlendirme aşamasında bilgi ve yardımlarını esirgemeyen Sayın Prof. Dr. Hakkı YAVUZ’a, teşekkürlerimi sunarım.
Arazi çalışmalarına eşlik eden ve her türlü desteği sağlayan değerli meslektaşlarım Orm. Yük. Müh. Emre GENÇ, Orm. Müh. Muhammed Ali KELEŞ, Orm. Müh.
Gonca ŞENTÜRK ve teknik personellerine teşekkür ederim. Ofis çalışmalarımda destek ve tecrübesinden yararlandığım arkadaşım Arş. Gör. Dr. Çiğdem ÖZER GENÇ’e teşekkür ederim.
Hayatımın her aşamasında maddi ve manevi destekleriyle hep yanımda olan annem Hanife GÜNEŞ ve babam Erol GÜNEŞ’e, çalışma süresince desteklerini esirgemeyen ve arazi çalışmalarıma katılarak hep yanımda olan manevi ailem sevgili ÖZALP Ailesine şükranlarımı sunarım.
Doktora eğitimim boyunca arazi çalışmalarımın tamamına katılan ve her konuda destek olan kıymetli eşim Doç. Dr. Gökhan ŞEN’e göstermiş olduğu hoşgörü ve destek için en içten şükranlarımı sunarım. Sevgili oğlum Aybars ŞEN’e tüm bu süreç boyunca gösterdiği anlayış ve sabır için minnettarım.
Bu çalışmanın, benzer konularda çalışacak olan herkese ve ülkemiz ormancılığına yararlı olmasını dilerim.
SENEM GÜNEŞ ŞEN Kastamonu, 2021
İÇİNDEKİLER
Sayfa
TEZ ONAYI ... ii
TAAHHÜTNAME ... iii
ÖZET ... iv
ABSTRACT ... vi
TEŞEKKÜR ... viii
İÇİNDEKİLER ... ix
ŞEKİLLER DİZİNİ ... xii
TABLOLAR DİZİNİ ... xiii
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ... xvii
1. GİRİŞ ... 1
2. LİTERATÜR ÖZETİ ... 11
3. MATERYAL VE METOT ... 35
3.1 Materyal ... 35
3.1.1 Çalışma Alanı ... 35
3.1.2 Topoğrafik Durum ... 36
3.1.3 Vejetasyon ... 45
3.1.4 Jeolojik Yapı ... 46
3.1.5 İklim Özellikleri ... 48
3.1.6 Arazi Kullanım Durumu ... 52
3.1.7 Örnekleme Noktalarının Genel Özellikleri ... 55
3.2 Metot ... 58
3.2.1 Su Örneklerinin Alınması ve Analizi ... 58
3.2.1.1 Su örnekleme noktalarının belirlenmesi... 58
3.2.1.2 pH, elektrik iletkenlik (EC), toplam çözünmüş katı madde (TDS), çözünmüş oksijen (ÇO) ve bulanıklık analizleri ... 66
3.2.1.3 Nitrit (NO2) ve nitrat (NO3) analizi ... 66
3.2.1.4 Kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), sodyum (Na), potasyum (K) ve fosfor (P) analizi ... 67
3.2.2 Su Kalitesi Parametrelerinin Yürüstü Su Kalitesi Yönetmeliği’ne Göre Değerlendirilmesi ... 67
3.2.3 Toprak Örneklerinin Alınması ve Analizi ... 69
3.2.3.1 pH ... 69
3.2.3.2 Elektrik iletkenlik (EC) ... 69
3.2.3.3 Organik madde ... 70
3.2.3.4 Tekstür analizi ... 70
3.3 İstatistiksel Analiz Yöntemleri ... 70
4. BULGULAR ... 74
4.1 Su Kalitesi Parametrelerine İlişkin Bulgular ... 74
4.1.1 pH ... 74
4.1.2 Elektrik İletkenlik (EC) ... 82
4.1.7 Nitrat (NO3-) ... 117
4.1.8 Sodyum (Na) ... 124
4.1.9 Magnezyum (Mg) ... 131
4.1.10 Kalsiyum (Ca) ... 138
4.1.11 Potasyum (K) ... 145
4.1.12 Fosfor (P) ... 152
4.2 Toprak Özelliklerine İlişkin Bulgular ... 159
4.3 Su Kalitesi Parametrelerinin Aralama Öncesi, Aralama Zamanı ve Aralama Sonrası Değerlerinin Farklılıklarının Belirlenmesine Yönelik Analiz Bulguları ... 161
4.3.1 pH Parametresinin Dönemler Arası Farklılık Analizi ... 161
4.3.2 EC Parametresinin Dönemler Arası Farklılık Analizi ... 163
4.3.3 TDS Parametresinin Dönemler Arası Farklılık Analizi ... 164
4.3.4 Bulanıklık parametresinin dönemler arası farklılık analizi ... 165
4.3.5 DO parametresinin dönemler arası farklılık analizi ... 166
4.3.6 Nitrit Parametresinin Dönemler Arası Farklılık Analizi ... 168
4.3.7 Nitrat Parametresinin Dönemler Arası Farklılık Analizi ... 169
4.3.8 Na parametresinin dönemler arası farklılık analizi ... 169
4.3.9 Mg parametresinin dönemler arası farklılık analizi ... 171
4.3.10 Ca parametresinin dönemler arası farklılık analizi ... 171
4.3.11 K parametresinin dönemler arası farklılık analizi ... 172
4.3.12 P parametresinin dönemler arası farklılık analizi ... 174
4.4 Aralama Oranları ile Su Kalitesi Parametrelerinde Görülen Değişimler Arasındaki İlişkinin Belirlenmesine Yönelik Analiz Bulguları ... 175
4.5 Su Kalitesi Parametrelerindeki Değişimlerin Kesim Oranlarına Göre Farklılık Gösterip Göstermediğine Dair Analiz Bulguları ... 178
4.5.1 Dokuz Aralama Grubu İçin Farklılık Analizleri ... 179
4.5.1.1 Aralama oranlarının pH parametresi bakımından farklılık analizi ... 179
4.5.1.2 Aralama oranlarının EC parametresi bakımından farklılık analizi ... 180
4.5.1.3 Aralama oranlarının TDS parametresi bakımından farklılık analizi ... 181
4.5.1.4 Aralama oranlarının Bulanıklık parametresi bakımından farklılık analizi ... 183
4.5.1.5 Aralama oranlarının DO parametresi bakımından farklılık analizi ... 184
4.5.1.6 Aralama oranlarının Nitrit parametresi bakımından farklılık analizi ... 185
4.5.1.7 Aralama oranlarının Nitrat parametresi bakımından farklılık analizi ... 186
4.5.1.8 Aralama oranlarının Na parametresi bakımından farklılık analizi ... 187
4.5.1.9 Aralama oranlarının Mg parametresi bakımından farklılık analizi ... 189
4.5.1.10 Aralama oranlarının Ca parametresi bakımından farklılık analizi ... 190
4.5.1.11 Aralama oranlarının K parametresi bakımından farklılık analizi .. 192
4.5.1.12 Aralama oranlarının P parametresi bakımından farklılık analizi ... 193
4.5.2 Üç Aralama Grubu İçin Farklılık Analizleri ... 194
4.5.2.1 Aralama oranlarının pH parametresi bakımından farklılık analizi ... 194
4.5.2.2 Aralama oranlarının EC parametresi bakımından farklılık analizi ... 195
4.5.2.3 Aralama oranlarının TDS parametresi bakımından farklılık analizi ... 196
4.5.2.4 Aralama oranlarının Bulanıklık parametresi bakımından farklılık analizi ... 197
4.5.2.5 Aralama oranlarının ÇO parametresi bakımından farklılık analizi ... 198
4.5.2.6 Aralama oranlarının Nitrit parametresi bakımından farklılık analizi ... 199
4.5.2.7 Aralama oranlarının Nitrat parametresi bakımından farklılık analizi ... 200
4.5.2.8 Aralama oranlarının Na parametresi bakımından farklılık analizi ... 201
4.5.2.9 Aralama oranlarının Mg parametresi bakımından farklılık analizi ... 202
4.5.2.10 Aralama oranlarının Ca parametresi bakımından farklılık analizi ... 203
4.5.2.11 Aralama oranlarının K parametresi bakımından farklılık analizi .. 203
4.5.2.12 Aralama oranlarının P parametresi bakımından farklılık analizi ... 204
5. SONUÇLAR VE TARTIŞMA ... 206
6. ÖNERİLER ... 219
KAYNAKLAR ... 223
ÖZGEÇMİŞ ... 241
ŞEKİLLER DİZİNİ
Sayfa
Şekil 3.1 Çalışma alanının coğrafi konumu ... 35
Şekil 3.2 Ballıdağ Orman İşletme Şefliği eğim haritası ... 37
Şekil 3.3 Ballıdağ Orman İşletme Şefliği bakı haritası ... 38
Şekil 3.4 Çamlıbel ve Sarıçam Orman İşletme Şeflikleri eğim haritası ... 39
Şekil 3.5 Çamlıbel ve Sarıçam Orman İşletme Şeflikleri bakı haritası... 40
Şekil 3.6 Çaltepe ve Akkaya Orman İşletme Şeflikleri eğim haritası ... 42
Şekil 3.7 Çaltepe ve Akkaya Orman İşletme Şeflikleri bakı haritası ... 42
Şekil 3.8 Bostan Orman İşletme Şefliği eğim haritası ... 44
Şekil 3.9 Bostan Orman İşletme Şefliği bakı haritası ... 44
Şekil 3.10 Ballıdağ Orman İşletme Şefliği alan kullanım durumu haritası ... 52
Şekil 3.11 Çamlıbel Orman İşletme Şefliği alan kullanım durumu haritası ... 53
Şekil 3.12 Sarıçam Orman İşletme Şefliği alan kullanım durumu haritası ... 53
Şekil 3.13 Çaltepe Orman İşletme Şefliği alan kullanım durumu haritası ... 54
Şekil 3.14 Akkaya Orman İşletme Şefliği alan kullanım durumu haritası ... 54
Şekil 3.15 Bostan Orman İşletme Şefliği alan kullanım durumu haritası ... 55
Şekil 3.16 Yukarı-aşağı (above and below) metodunun uygulanmasında örnekleme noktaları ... 59
Şekil 3.17 Akkaya Orman İşletme Şefliği örnekleme noktaları ... 60
Şekil 3.18 Çaltepe Orman İşletme Şefliği örnekleme noktaları ... 61
Şekil 3.19 Ballıdağ Orman İşletme Şefliği örnekleme noktaları ... 62
Şekil 3.20 Bostan Orman İşletme Şefliği örnekleme noktaları ... 63
Şekil 3.21 Çamlıbel Orman İşletme Şefliği örnekleme noktaları ... 64
Şekil 3.22 Sarıçam Orman İşletme Şefliği örnekleme noktaları ... 65
Şekil 3.23 AZ 86031 Combo / Milwaukee Mi415 Fotometre Türbidimetre su kalitesi ölçüm cihazları... 66
Şekil 3.24 PhotoLab 7600 spektrofotometre su kalitesi ölçüm cihazı ... 66
Şekil 3.25 ICP-OES cihazı ile su numunelerinde makro besin elementleri analizi ... 67
Şekil 4.1 Örnekleme noktalarına ait pH değerleri ... 76
Şekil 4.2 Örnekleme noktalarına ait EC değerleri ... 83
Şekil 4.3 Örnekleme noktalarına ait TDS değerleri ... 90
Şekil 4.4 Örnekleme noktalarında bulanıklık değerlerinin değişimi ... 97
Şekil 4.5 Örnekleme noktalarında çözünmüş oksijen değerlerinin değişimi ... 104
Şekil 4.6 Örnekleme noktalarında Nitrit değerlerinin değişimi ... 111
Şekil 4.7 Örnekleme noktalarında Nitrat değerlerinin değişimi ... 118
Şekil 4.8 Örnekleme noktalarında Sodyum değerlerinin değişimi ... 125
Şekil 4.9 Örnekleme noktalarında Magnezyum değerlerinin değişimi ... 132
Şekil 4.10 Örnekleme noktalarında Kalsiyum değerlerinin değişimi ... 139
Şekil 4.11 Örnekleme noktalarında Potasyum değerlerinin değişimi ... 146
Şekil 4.12 Örnekleme noktalarında Fosfor değerlerinin değişimi ... 153
TABLOLAR DİZİNİ
Sayfa
Tablo 3.1 Ballıdağ Orman İşletme Şefliği eğim sınıfları durumu ... 36
Tablo 3.2 Ballıdağ Orman İşletme Şefliği bakı grupları ve alan dağılımları ... 37
Tablo 3.3 Çamlıbel ve Sarıçam Orman İşletme Şeflikleri eğim sınıfları durumu ... 39
Tablo 3.4 Çamlıbel ve Sarıçam Orman İşletme Şeflikleri bakı grupları... 40
Tablo 3.5 Çaltepe ve Akkaya Orman İşletme Şeflikleri eğim sınıfları durumu ... 41
Tablo 3.6 Çaltepe ve Akkaya Orman İşletme Şeflikleri bakı grupları ... 41
Tablo 3.7 Bostan Orman İşletme Şefliği eğim sınıfları durumu ... 43
Tablo 3.8 Bostan Orman İşletme Şefliği eğim sınıfları durumu ... 43
Tablo 3.9 1930 – 2020 yılları, 2019- 2020 ve 2021 yılları Kastamonu ili iklim verileri ... 50
Tablo 3.10 Örnekleme noktalarının genel özellikleri ... 56
Tablo 3.11 Su kalitesi sınıfları (YSKY, 2021) ... 68
Tablo 3.12 Kıtaiçi Yerüstü Su Kaynaklarının Sınıflarına Göre Kalite Kriterleri (YSKY, 2021) ... 68
Tablo 3.13 Kalite sınıflarına göre suların kullanım amaçları (YSKY, 2021) ... 69
Tablo 3.14 Aralama oranları ve oluşturulan gruplar ... 73
Tablo 4.1 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama pH değerleri ... 75
Tablo 4.2 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama EC değerleri ... 82
Tablo 4.3 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama TDS değerleri ... 89
Tablo 4.4 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama bulanıklık değerleri ... 96
Tablo 4.5 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama DO değerleri ... 103
Tablo 4.6 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama Nitrit değerleri ... 110
Tablo 4.7 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama Nitrat değerleri ... 117
Tablo 4.8 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama Sodyum değerleri ... 124
Tablo 4.9 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama Magnezyum değerleri ... 131
Tablo 4.10 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama Kalsiyum değerleri ... 138
Tablo 4.11 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama Potasyum değerleri ... 145
Tablo 4.12 Örnekleme noktalarındaki en düşük, en yüksek ve ortalama Fosfor değerleri ... 152
Tablo 4.17 Tanımlayıcı istatistikler ... 163
Tablo 4.18 Bağımlı Örnekler için Friedman’ın İki Yönlü Varyans Analizi ... 163
Tablo 4.19 Aralama zamanlarına göre ölçülen TDS değişim değerlerinin karşılaştırılması ... 164
Tablo 4.20 İkili Karşılaştırma Testleri ... 164
Tablo 4.21 Aralama zamanlarına göre ölçülen Bulanıklık değişim değerlerinin karşılaştırılması ... 165
Tablo 4.22 İkili Karşılaştırma Testleri ... 166
Tablo 4.23 Tanımlayıcı istatistikler ... 167
Tablo 4.24 Bağımlı Örnekler için Friedman’ın İki Yönlü Varyans Analizi ... 167
Tablo 4.25 İkili Karşılaştırmalar (Post-Hoc Testi) ... 168
Tablo 4.26 Aralama zamanlarına göre ölçülen Nitrit değişim değerlerinin karşılaştırılması ... 168
Tablo 4.27 Aralama zamanlarına göre ölçülen Nitrat değişim değerlerinin karşılaştırılması ... 169
Tablo 4.28 Tanımlayıcı istatistikler ... 170
Tablo 4.29 Bağımlı Örnekler için Friedman’ın İki Yönlü Varyans Analizi ... 170
Tablo 4.30 Tanımlayıcı istatistikler ... 171
Tablo 4.31 Tanımlayıcı istatistikler ... 171
Tablo 4.32 Bağımlı Örnekler için Friedman’ın İki Yönlü Varyans Analizi ... 172
Tablo 4.33 Tanımlayıcı istatistikler ... 173
Tablo 4.34 Bağımlı Örnekler için Friedman’ın İki Yönlü Varyans Analizi ... 173
Tablo 4.35 Tanımlayıcı istatistikler ... 174
Tablo 4.36 Bağımlı Örnekler için Friedman’ın İki Yönlü Varyans Analizi ... 174
Tablo 4.37 Tanımlayıcı İstatistikler ... 175
Tablo 4.38 Spearman Korelasyon Testi sonuçları ... 176
Tablo 4.39 Aralama oranları ve oluşturulan gruplar ... 179
Tablo 4.40 Sıra değerleri ... 179
Tablo 4.41 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 180
Tablo 4.42 Sıra değerleri ... 180
Tablo 4.43 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 180
Tablo 4.44 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 181
Tablo 4.45 Sıra değerleri ... 181
Tablo 4.46 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 182
Tablo 4.47 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 182
Tablo 4.48 Sıra değerleri ... 183
Tablo 4.49 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 183
Tablo 4.50 Sıra değerleri ... 184
Tablo 4.51 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 184
Tablo 4.52 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 184
Tablo 4.53 Sıra değerleri ... 185
Tablo 4.54 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 185
Tablo 4.55 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 186
Tablo 4.56 Sıra değerleri ... 186
Tablo 4.57 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 187
Tablo 4.58 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan
gruplar ... 187
Tablo 4.59 Sıra değerleri ... 188
Tablo 4.60 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 188
Tablo 4.61 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 188
Tablo 4.62 Sıra değerleri ... 189
Tablo 4.63 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 189
Tablo 4.64 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 189
Tablo 4.65 Sıra değerleri ... 190
Tablo 4.66 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 191
Tablo 4.67 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 191
Tablo 4.68 Sıra değerleri ... 192
Tablo 4.69 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 192
Tablo 4.70 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 192
Tablo 4.71 Sıra değerleri ... 193
Tablo 4.72 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 193
Tablo 4.73 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 194
Tablo 4.74 Sıra değerleri ... 195
Tablo 4.75 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 195
Tablo 4.76 Sıra değerleri ... 195
Tablo 4.77 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 195
Tablo 4.78 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 196
Tablo 4.79 Sıra değerleri ... 196
Tablo 4.80 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 196
Tablo 4.81 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 197
Tablo 4.82 Sıra değerleri ... 197
Tablo 4.83 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 197
Tablo 4.84 Sıra değerleri ... 198
Tablo 4.85 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 198
Tablo 4.86 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 198
Tablo 4.87 Sıra değerleri ... 199
Tablo 4.88 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 199
Tablo 4.89 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 199
Tablo 4.90 Sıra değerleri ... 200
Tablo 4.91 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 200 Tablo 4.92 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan
Tablo 4.95 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan
gruplar ... 201
Tablo 4.96 Sıra değerleri ... 202
Tablo 4.97 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 202
Tablo 4.98 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 202
Tablo 4.99 Sıra değerleri ... 203
Tablo 4.100 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 203
Tablo 4.101 Sıra değerleri ... 203
Tablo 4.102 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 204
Tablo 4.103 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 204
Tablo 4.104 Sıra değerleri ... 204
Tablo 4.105 Kruskal-Wallis test sonuçları ... 205
Tablo 4.106 Mann Whitney U testi sonucunda aralarında anlamlı fark bulunan gruplar ... 205
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ
Simgeler
pH : Potansiyel hidrojen EC : Elektrik iletkenlik
TDS : Toplam çözünmüş madde DO : Çözünmüş oksijen
NO2ˉ : Nitrit NO3ˉ : Nitrat Ca+2 : Kalsiyum Mg+2 : Magnezyum Na+ : Sodyum K+ : Potasyum P+ : Fosfor
Kısaltmalar
YSKY : Yerüstü Su Kalitesi Yönetmeliği
MTA : Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü WHO : Dünya Sağlık Örgütü
TUİK : Türkiye İstatistik Kurumu
TUSİAD : Türk Sanayicileri ve İş İnsanları Derneği FNU : Formazin Nephelometric Unit
°C : Santigrad derece mg/L : Miligram/litre
µs/cm : Microsiemens/santimetre ha : Hektar
mm : Milimetre m : Metre m3 : Metreküp
% : Yüzde
1. GİRİŞ
Su, tüm doğal kaynaklar içerisinde en önemli yaşamsal madde olup, canlılar için vazgeçilmezdir (Anonim 2011). İnsanlık tarihinin başlangıcından günümüze kadar, zamanla insanların suya olan ilgisi farklı yönlerde giderek artmıştır. İlk zamanlarda sadece insanların ihtiyaçlarını gidermek için kullanılan su, ilerleyen zamanlarda sulama, drenaj, enerji üretimi, ulaşım, sanayi, rekreasyon gibi birçok alanda kullanılmaya başlanmıştır (Yurtseven vd., 2011). Tüm bu kullanımlar suya olan ihtiyacın daha da artmasına sebep olmuştur. Ancak dünya topraklarının 3/4'ünün sularla kaplı bulunmasına rağmen ne yazık ki insanların kullanımına açık tatlı su miktarı oldukça kısıtlıdır. Yeryüzündeki suyun büyük bir kısmı tuzlu su olup içme suyu veya sulama suyu olarak kullanılamaz niteliktedir. Küresel ölçekte su kaynakları, nicelik olarak yeterli gibi görünse de yeryüzüne eşit olarak dağılmadığı için nitelik olarak insanların hayatlarını devam ettirebilmeleri açısından yeterli seviyede değildir.
Birleşmiş Milletler Çevre Programı dünyadaki toplam su miktarının 1,400 milyon km3 olduğunu belirtmektedir (TÜSİAD, 2008). Yani yeryüzünün %71’i su ile diğer %29’u ise karalar ile kaplıdır (Chang, 2003). Ancak bu miktarın çok küçük bir oranı kullanılabilir durumdadır. Yeryüzündeki suyun %97,5’i okyanuslarda ve denizlerde tuzlu su olarak, %1,9’u ise kutup bölgelerinde ve buzullarda tatlı su olarak bulunmaktadır. Geriye kalan %0,6’lık miktar ise insanların kullanabileceği su (yeraltı suyu, akarsular, göller, topraktaki nem) miktarını oluşturmaktadır (Güler ve Çobanoğlu, 1997).
Yeryüzündeki suyun büyük bir bölümü güneş enerjisi ile buharlaşarak atmosfere geri dönmektedir. Buharlaşarak kaybolan suyun bir kısmı yağışlar yoluyla yeryüzüne geri dönse de yağışların dünya üzerindeki dağılımı eşit değildir (Pamukçu, 2000). Bu eşitsizlik kişi başına düşen su miktarında da dengesizliğe neden olmaktadır.
Dolayısıyla dünya nüfusunun devamlı arttığı düşünüldüğünde, su kaynaklarına erişimdeki dengesizlik sorunu daha da belirginleşecektir. Dünya nüfusundaki artış nedeniyle su tüketim oranının son 300 yılın 45 katı olduğu ve kişi başına düşen su
tüketim miktarının azaldığı tespit edilmiştir (Özsoy, 2009). Tüm bunlara ek olarak su kullanım alanlarındaki farklılaşmalarda, kullanılan su miktarında etkili olmaktadır.
Küresel su potansiyeli coğrafik ve demografik nedenlere göre değişmektedir. Su potansiyeli yenilenebilir olmasına rağmen, tükenmez bir kaynak değildir. Kuraklığın önümüzdeki birkaç yıl içinde birçok ülkeyi ciddi şekilde etkilemesi bekleniyor. Su yetersizliği sorunu gelecekte ülkemiz için de önemli bir sorun olarak karşımıza çıkması muhtemel bir durumdur. Türkiye’nin 783.562 km2 yüzölçümünün 770.760 kilometrekarelik kısmını kara, 9.820 kilometrekarelik kısmını ise su alanları oluşturmaktadır (URL-1). Türkiye’de yağış rejimi mevsimsel ve bölgesel olarak oldukça farklı olup, DSİ’den alınan verilere göre yıllık ortalama yağış miktarı yaklaşık 574 mm’dir buda yılda ortalama 450 milyar metreküp suya eşittir. Mevcut teknik ve ekonomik koşullar kapsamında, çeşitli amaçlar için kullanılabilecek yüzey suyu potansiyeli yılda ortalama 94 milyar metreküptür. 18 milyar metreküpü yeraltı suyu potansiyeli olan Türkiye’nin yıllık toplam 112 milyar metreküp yeraltı ve yerüstü su potansiyeli bulunmakta olup bunun 57 milyar metreküpü kullanılmaktadır. Nitekim Türkiye’de 2009 yılı için 1544 metreküp olan kişi başı kullanılabilir su miktarı 2020’de 1346 metreküpe olarak belirlenmiştir. Bu durum, kişi başı kullanılabilir su miktarı açısından değerlendirildiğinde Türkiye’nin su kıtlığı yaşayan ülkeler arasında bulunduğunu göstermektedir (URL-2).
Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) 2030 yılında ülke nüfusunun 100 milyona ulaşacağını tahmin etmektedir. Bunun sonucu olarak 2030 yılında kişi başı kullanılabilir su miktarının yıllık 1120 metreküpe kadar düşmesi beklenmektedir (Anonim, 2018). Mevcut büyüme hızı ile birlikte su kullanım alışkanlıklarının da değişmesi ile su kaynakları üzerinde oluşabilecek baskıyı tahmin etmek mümkündür.
Bu tahminler mevcut su kaynaklarının 2030 yılına kadar zarar görmeden korunarak getirilebilmesi şartıyla mümkün olabilecektir. Bu nedenle Türkiye’de gelecek nesiller kaliteli ve yeterli miktarda su bırakılabilmek, su kaynaklarının çok iyi korunması ve yönetilmesine bağlıdır (Anonim 2013). Tüm bu sebeplerden dolayı dünyadaki mevcut suyun iletimi, depolanması, dağıtımı ve kontrolü gibi hidroloji içerikli araştırmalar
ile ormanlık alanlar ve su kaynakları arasındaki ilişkiler üzerine yoğunlaşılmıştır.
Zamanla artan nüfusun ve iklim değişikliğinin etkileri göz önüne alındığında, ormanların su sağlama kapasitelerinin korunmasında ve suya duyulan ihtiyacın karşılanmasında ormanların önemi daha net anlaşılmaktadır.
Ormanların hidrolojik fonksiyonu, taban suyuna katkıda bulunma, barajlardaki suların temiz tutulması, su kaynaklarının sürekli, düzenli ve dengeli olmasını sağlama gibi orman alanlarının gördüğü işlevlerdir. Su üretim havzalarının çoğu ormanlık alanlardır (Gülcü vd, 2008). Ormanlarla kaplı olan bir alan, ormansız bir alana göre su verimi açısından olumsuz bir etkiye sahiptir. Genellikle orman örtüsünün yoğunluğunun artması su verimini olumsuz etkilediği düşüncesi hâkimdir. Açıklık alanlarda üretilen su miktar olarak çok olsa da kalite olarak düşük olmaktadır. Çünkü açık alanlarda meydana gelen yağış olayları ile birlikte taşınan sediment su kalitesini düşürmekte ve baraj rezervuarlarının daha hızlı dolmasına neden olmaktadır. Göğüs yüzeyindeki artış ve azalışa göre su miktarında ters orantılı bir değişimin meydana geldiği birçok çalışmada da ifade edilmiştir. Orman örtüsü yoğunluğunun artması su verimini olumsuz etkilerken içme suyu bakımından olumlu etkilere sahiptir. Ormanlar suyun kalitesi, miktarı ve rejimi üzerinde oldukça etkilidir. Yapılan araştırmalarda, ormanlarla kaplı alanların, çevrelerindeki diğer alanlara göre %15–50 oranında daha fazla yağış aldığı saptanmıştır (Çepel, 1986). Ormanlık alanlarda, yağışın %44’lük kısmının dere veya akarsulara ulaşarak kullanılabilir su haline gelirken, orman dışı alanlarda bu oranın %14’te kaldığı belirtilmektedir (Gülcü vd., 2008). Ormanların en önemli görevi su rejimini düzenlemeleridir. Su miktarının azaldığı dönemlerde su kaynaklarını beslerler ve su kalitesinin artmasına katkıda bulunurlar. Orman alanlarından oluşan bir havzanın, havzaya düşen yağış miktarı, intersepsiyon, gövdeden akış, infiltrasyon, yüzeysel akış, transpirasyon ve evaporasyon gibi faktörler su verimini etkilemektedir (Çepel, 1986; Mızraklı vd., 2008). Su verimine olumsuz etkiye sahip intersepsiyon, transpirasyon ve evaporasyon gibi faktörlere karşın, orman bitki örtüsü evaporasyonu azaltmakta ve infiltrasyon şartlarını iyileştirmek suretiyle su veriminin ve kalitesinin düzenli ve devamlı olmasına olumlu yönde katkı sağlamaktadır (Asan ve Şengönül, 1987).
Ormanlar, su kalitesi ve miktarını düzenleyen en önemli ekosistemlerin başında gelmektedir. Ormanların suyun kalitesi ve miktarı üzerinde etkileri oldukça fazladır (Gülcü vd, 2008). Kaliteli ve temiz su ihtiyacının yanı sıra gıda temini, doğal afetlerden korunmak ve sucul ekosistemlerin ihtiyaçları için orman ve su kaynaklarında sürdürülebilir bir yönetim anlayışına gereksinim duyulmuştur (Anonim 2011). Ülkemizde kullanılabilir yüzeysel suların önemli bir bölümü ülkenin 1/4’ünü kaplayan ormanlık alanlardan akarsulara ulaşmaktadır (Görcelioğlu, 1992).
Ormanların bir su havzasındaki suyun kalitesi ve miktarına etkisi meşcere türüne, kapalılığa, boyutlarına ve yaprak miktarlarına bağlı olarak değişebilmektedir (Asan 1999). Yüzeysel suların önemli bir bölümünün kaynağı olan orman ekosistemleri; su akışını ve zamanlanmasını düzenler, ister su üretimi isterse sıradan bir akarsu havzası olsun; su miktarını, kalitesini ve rejimini düzenlemede etkili olmaktadırlar. Böylece hem su kaynaklarını beslerler hem de korurlar. Su kaynağı havzası bir bütün olarak ele alındığında en kaliteli suyun ormanlardan gelen su olduğu ortaya çıkmaktadır.
Ormanlar çok sayıda ekosistem ürün ve hizmetleri sunmaktadır. Ormanlar Su ekonomisinin düzenlenmesi, su üretiminin sürekliliğinin sağlanması, içme suyunun nitelik ve niceliğinin iyileştirilmesi gibi sağladığı hizmetler nedeniyle bir su deposu işlevi görmektedir (Asan ve Şengönül 1987; Özhan ve Gökbulak 2001). Ormanlar, toprak yüzeyini koruyarak toprağın yapısını iyileştirmesini sağlayan ölü örtünün ana kaynağıdır. Ölü örtü toprak kırıntılılığı, organik madde içeriği, infiltrasyon kapasitesi, geçirgenlik, permeabilite gibi toprak özelliklerini iyileştirir. Böylelikle yağmur suyunun toprak yüzeyinde daha fazla infiltre edilmesini sağlayarak, yüzeysel akış ile erozyon oluşumunu önler. Böylece suyu filtreleyerek yeraltına ulaşan suyun daha kaliteli olmasını sağlamaktadır. Ayrıca ormanlar yüzeysel akış ile taşınan sediment ve diğer maddelerin dere, göl ve barajlara taşınmasını önleyerek içme ve kullanma suyu sağlayan kaynakları korumaktadırlar. Topoğrafyanın, yağışın, toprağın erozyona olan duyarlılığının, yanlış arazi kullanımının ve bitki örtüsünün neden olduğu ve erozyon riski yüksek olan yerlerdeki ormanlık alanlar büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle bu tür riskli alanlarda yapılması planlanan silvikültürel müdahaleler çok iyi planlanmalıdır.
Bir havzadaki ana derenin su kalitesi ve özellikleri, sadece bulunduğu karasal ekosistemin ekolojik özelliklerinden değil, aynı zamanda ormanların meşcere özellikleri ve yapısındaki değişikliklerden de dolaylı olarak etkilenir. Bu yapısal değişimlerin başında silvikültürel müdahaleler ve üretim faaliyetleri gelmektedir.
Günümüzde ormanlar ekonomik, ekolojik ve sosyal fonksiyonlara sahip olup, sürdürülebilirlik ilkeleri çerçevesinde ekosistem temelli planlar ile yönetilmektedir.
Orman yönetiminin temel amacı ormanlarda üretilen suyun kalitesinin en üst düzeye çıkarmaktır (Lefèvre vd. 2013). Ancak, orman ekosistemlerine yapılan her müdahale, meşcere yapısını değiştirmenin yanında bulunduğu çevreyi de etkilemektedir. Bu kapsamda bir havzada bulunan ana derenin su kalitesi, başta üretim faaliyetleri olmak üzere ormancılık faaliyetlerinden dolaylı olarak etkilenmektedir. Bu ormancılık faaliyetleri havza bazında değerlendirildiğinde, özellikle dere kenarındaki aralama ve üretim faaliyetlerinden sonra ana derenin akış rejimi değişmekte ve su sıcaklığı artmaktadır. Ayrıca mevcut vejetasyonun azalması nedeniyle ana dereye taşınan sediment ve organik madde miktarında artma meydana gelmektedir. Sedimentasyon su kalitesi ile doğrudan ilişkili bir kavramdır. Ormanlık alanlarda yapılan kesim faaliyetleri erozyona ve sedimentasyona yol açmasının yanı sıra yüzeysel su miktarını da artırmaktadır. Sedimentasyon akarsu ve barajların rezervuar kapasitesini azaltarak taşkın riskini yükseltir ve su kaynaklarının azalmasına neden olur (Forest Stewardship, 2014). Bu durum su kalitesini düşürerek omurgasızları, balıkları ve diğer sucul organizmaların yaşamını olumsuz etkilemektedir. Tüm bunlara ek olarak yangınlar, taşkınlar ve tarımsal ya da kentsel insan kaynaklı aktiviteler de su kalitesi üzerinde etkili olmaktadır (Pamukçu Albers vd., 2020). Dolayısıyla ormanlara yapılacak her türlü silvikültürel müdahalenin hidrolojik ve hidrokimyasal neticeleri akışa geçen suya ya pozitif ya da negatif yönde etki etmektedir. Bir havzadaki suyun yüksek kalite ve miktarda düzenli olarak üretilmesi, doğru ve etkin ormancılık uygulamaları yani doğru vejetasyon yönetimi ile mümkündür. Su üretim havzalarındaki vejetasyon örtüsünün yönetimindeki temel amaç, intersepsiyonla fazla su kaybına sebep olmayacak aynı zamanda yüzeysel akışla erozyona yol açmadan, su kalitesi ve rejimini bozmadan toprağa yeterli miktarda ölü örtü sağlayacak vejetasyon bulundurulmasıdır (Özhan ve Gökbulak 2001).
Bir ormanda su üretimini belirlemek için kullanılan temel göstergeler; yağış, evaporasyon, transpirasyon, gövdeden akış, infiltrasyon, intersepsiyon, yüzeysel akış, dere sıklığı, dere yoğunluğu, eğim, toprak derinliği, geçirgenlik, ölü örtü ve bitki örtüsüdür. Su kalitesini belirlemek için kullanılan göstergeler genellikle şunlardır;
sediment miktarı, besin maddesi miktarı, sıcaklık, pH, EC, çözünmüş oksijen, sertlik ve biyolojik çeşitliliktir (Keleş, 2015). Su kalitesi, suyu kullanım amacına göre değerlendirilir ve suyun kimyasal, fiziksel ve biyolojik özelliklerini tanımlarken kullanılan bir terimdir. Suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri suyun; içme suyu, sulama suyu ve endüstriyel kallanım gibi insan tüketimi açısından ve ekosistem sağlığı açısından uygun olup olmadığını belirler (Li ve Migliaccio, 2011).
Akarsular, göller, dereler, kıyı suları ve yeraltı sularının fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin belirlenmesi için, ayrıca bu suların içme suyu, sulama suyu, yüzme ve yaban hayatı kullanımı, makro ve mikro faunanın kullanımı, bitki örtüsünün ihtiyacı vb. ekosistem hizmetlerinin kullanımı için yeterli olup olmadığı hakkındaki bilgiler su kalitesi ölçümleri ile sağlanır. Ormanlık havzalarda üretilen suyun kalitesi ise oldukça yüksektir (Yurtseven vd., 2016).
Ormanlık havzalardan akan suyun kalitesi oldukça yüksek olmasına rağmen bazı ormancılık uygulamaları akarsulardaki su kalitesinde önemli bozulmalara neden olabilmektedir (Görcelioğlu, 1993). Silvikültürel faaliyetler ve ormancılık uygulamaları su kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Silvikültürel faaliyetler, noktasal olmayan kaynak olarak sınıflandırılırlar ve orman yolu ve sürütme yolu yapımı, ağaç kesme ve taşıma, arazi hazırlama, orman restorasyon faaliyetleri, gübreleme, yakma, herbisit ve pestisit uygulama süreci olarak adlandırılır (Wear ve Greis, 2002; Gülcü vd., 2008).
Silvikültürel faaliyetlerden kaynaklanan kirliliğin etkisi, arazinin fiziksel yapısı, iklim koşulları ve ormancılık faaliyetlerinin uygulanmasında çalışan işçilere bağlı olarak değişiklik gösterir. Silvikültürel faaliyetlerin neden olduğu kirlilik kaynakları;
sedimentler, operatörler için kullanılan yakıtlar, uygulama yapılan alanda bulunan
ormancılık uygulamalarının su kalitesinde neden olduğu kirlilik genellikle lokal bir alanda daha kısa süre etkili olmaktadır (Bethea 1985; Dissmeyer, 2000; Wear ve Greis, 2002).
Ormanlık alanlardaki suyun kalitesi diğer arazi kullanımlarına kıyasla çok daha yüksektir. Ancak suyun havza boyunca akarsulara veya barajlara ulaşmak için izlediği yol dikkate alındığında, ormanlardan gelen kaliteli ve temiz suyun, farklı arazi kullanımlarından geçerken kirlendiği görülmektedir. Yani su farklı arazi kullanımlarında farklı kirleticilere maruz kalmaktadır (Serengil ve Özhan, 2001;
Serengil ve Özyuvacı, 2002). Mevcut arazi kullanımlarının ve zamanla meydana gelen arazi kullanım değişikliklerinin su kalitesini etkilemesinin yanı sıra orman yangınları ve kuraklık gibi doğal afetlerde su kalitesini etkileyebilmektedir (Pamukçu Albers vd., 2020).
Ormanlarda su yönetiminin önceliği büyük ölçüde ormanın fiziki coğrafyasına bağlıdır. Alt havzada yağış miktarının ve eğimin daha düşük olması nedeniyle infiltrasyon oranı yüksektir, üst havzada ise bu durum tam tersidir, yağış miktarı ve eğim oranı daha fazla olduğu için yüzeysel akışa geçen su miktarı da daha fazladır.
Dolayısıyla alt havzalarda ve üst havzalarda farklı su yönetimleri uygulanmalıdır (FAO, 2018). Bu nedenle su odaklı ormancılık faaliyetleri yapılırken, idari sınırlardan ziyade doğal sınırlara yani havza sınırlarına uygun olarak yapılmalıdır.
Ülkemizde ormanların hidrolojik etkilerini anlamaya yönelik mevcut çalışmalar, genellikle havza özellikleri ile dinamik meşcere yapısının etkileşimini ve ilişkilerini ortaya koyamadıklarından, hidrolojik fonksiyonun çeşitli konumsal ve zamansal özelliklerinin planlamaya yansıtılmasında sınırlı bilgi bulunmaktadır. Çalışmalar genellikle mikro havzalarda ve genellikle iki adet havzanın ele alınması ve bu havzalardan elde edilen bilgiler ile sınırlı kalmış durumdadır. Eş havza denemeleri ve hidrolojik fonksiyona yönelik dünya genelinde birçok çalışma yapılmasına rağmen Türkiye’de ormanların hidrolojik fonksiyonu ve bu fonksiyonun orman planlamaya dahil edilmesi üzerine yapılmış çalışmalar oldukça azdır. Çok boyutlu ve geniş kapsamlı bir konu olması ve yeterli miktarda araştırma olmamasından kaynaklanan bilimsel verilerin yetersizliği, planlama çalışmalarının istenilen düzeyde olmamasına
sebep olmaktadır. Bu araştırma ile amenajman planlarında belirlenen gerçek kesim miktarlarının seçilen su kalitesi parametreleri üzerinde meydana getirdiği etkiler ortaya koyulmuştur. Ormanlara yapılan silvikültürel müdahalelerin havza hidrolojisi üzerindeki etkileri başta Amerika ve Avrupa olmak üzere dünyanın değişik ekosistemlerini temsil eden farklı bölgelerde eş-havza ya da parsel denemeleri ile araştırılmış olsa da (Bosch ve Hewlett 1982, Bréda vd., 1995, Bäumler ve Zech 1997;
1999, Aboal vd., 2000, McJannet ve Vertessy 2001, Blanco vd., 2006, Lagergren vd., 2008, Ganatsios vd., 2010, Dung vd., 2012, Molina ve del Campo 2012), ülkemizde bu kapsamda yapılan araştırmalar sınırlı sayıdadır (Özyuvaci vd., 2004, Serengil vd., 2007b, Gökbulak vd., 2008b). Ülkemizde silvikültürel müdahalelerin havza hidrolojisine etkisi konusunda yukarıda belirtilen araştırmacılar tarafından Belgrad Ormanında yapılan bir eş-havza araştırması dışında, hidrolojik döngüdeki (orman altı yağış, gövdeden akış ve intersepsiyon, evapotranspirayon, yüzeysel akış vb.) elemanlara yönelik araştırmalar da sınırlı sayıdadır. Bu çalışmaların ülkemizde ilk kez Balcı (1958) ve Çepel (1965) tarafından yapıldığı daha sonra Özyuvacı (1976), Özhan (1982) ve Zengin (1997) tarafından yapılan çalışmalardan sonra çok fazla yapılmadığı görülmektedir. Bu tür araştırmaların yoğun emek gerektiren ve yüksek maliyetli olması, ülkemizde bu konulardaki çalışmaların azlığına sebep olduğu düşünülmektedir. Oysaki iklim ve orman ekosistemleri bakımından çok fazla değişiklik gösteren ülkemizde farklı meşcere türlerine ait hidrolojik döngü elemanlarının bilinmesi ve su bütçesi açısından değerlendirilmesinin önem arz ettiği belirtilmektedir (Yurtseven vd., 2011).
Bu konuda ABD’nin North Carolina eyaletinde bulunan Coweeta hidroloji laboratuvarında 1934 yılından beri birçok eş havza denemesi gerçekleştirmiştir.
Ormanlarla kaplı havzalarda bitki örtüsüne yapılan müdahalenin ve müdahale şeklinin su verimi ve kalitesi üzerine olan etkilerini araştırmışlardır. Burada yapılan çalışmaların birçoğu havzada yer alan vejetasyona yapılacak silvikültürel bir müdahalenin havzadan çıkacak olan su miktarı ve kalitesi üzerindeki etkilerine yoğunlaşmışlardır. Silvikültürel müdahalenin su verimi ve kalitesi üzerindeki etkisini belirlemeye yönelik olarak bazı havzalar tamamen tıraşlanmış ve bitki örtüsünden
hidroloji laboratuvarında gerekse dünya üzerinde gerçekleştirilen çok sayıdaki eş havza denemeleri, vejetasyona yapılacak farklı müdahalelerin havzadan çıkan suyun miktarı ve kalitesi üzerinde meydana getireceği değişimlerin anlaşılabilmesinde birçok katkı sağlamıştır. Fakat her bir bölgenin kendine özgü iklim, toprak ve vejetasyon yapısına sahip olması nedeniyle bu çalışmalar neticesinde ortaya çıkan sonuçlar her bir bölge için farklılık gösterebilmektedir. Bu sebeple bu tür çalışmaların bölgesel ölçekte gerçekleştirilmesi, o bölgede yer alan havzalardan üretilecek suyun miktar ve kalitesini daha doğru tahmin edilmesine olanak sağlayacaktır.
Silvikültürel müdahaleler (aralamalar) ile oluşacak kapalılığın hidrolojik etkilerini belirlemek ve ormanlık alanlar üzerine düşen yağışlardan daha fazla miktarda ve aynı zamanda kaliteli su üretebilmek için, orman alanlarındaki kapalılığının ve sıklığın optimize edilmesi önemlidir. Dolayısıyla farklı yapı ve özelliklere sahip orman ekosistemlerinde yapılacak olan bu tür araştırma ve çalışmalar, söz konusu ormanların hidrolojik fonksiyonlarının sağlıklı şekilde düzenlenmesine önemli katkılar sağlayacaktır.
Bu kapsamda, yapılan bu çalışmada Kastamonu yöresinde aralama çağına ulaşmış meşcerelerde uygulanacak silvikültürel müdahalelerin, su kalitesi parametrelerine etki eden bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerin, farklı aralama oranlarına (%5 ile %14 arasında) göre nasıl bir değişim gösterdiğinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Böylece Kastamonu yöresindeki meşcerelerde uygulanacak aralama müdahalelerinin hidrolojik etkileri konusunda önemli bilgilere ulaşılacak ve çalışma bu yöredeki ormanlar için önemli bir altlık sağlayacaktır.
Bu araştırmanın ülkemizde, Kastamonu yöresi ormanlarında silvikültürel müdahalelerin amenajman planına göre gerçek değerler üzerinden yapılan aralamanın hidrolojik etkilerinin incelenmesi yönünden ilk olması nedeniyle de ayrıca önem taşımaktadır.
Çalışmada cevap aranan sorular kapsamında oluşturulan hipotezler şu şekilde belirlenmiştir;
H0A: Ormancılık uygulamalarının seçilen su kalitesi parametreleri üzerine etkileri bulunmamaktadır.
H1A: Ormancılık uygulamalarının seçilen su kalitesi parametreleri üzerine etkileri bulunmaktadır.
H0B: Silvikültürel müdahalelerin şiddeti seçilen su kalitesi parametreleri üzerinde etkili olmamıştır
H1B: Silvikültürel müdahalelerin şiddeti seçilen su kalitesi parametreleri üzerinde etkili olmuştur.
2. LİTERATÜR ÖZETİ
Ormanlarda yapılan silvikültürel müdahalelerin su kalitesine etkisinin belirlenmesi için ABD’de North Carolina’da yer alan Coweeta hidroloji laboratuvarı 1934 yılından günümüze kadar birçok eş havza denemesi gerçekleştirmiş ve ormanlarla kaplı havzalarda bitki örtüsüne yapılan müdahale şeklinin su verimi ve kalitesi üzerine olan etkilerini araştırmıştır. Bu laboratuvarda 70 yıldan beri sürdürülen hidroloji çalışmaları neticesinde birçok bilimsel makale yayınlanmıştır. Burada yapılan birçok çalışmada genellikle havzada yer alan vejetasyona yapılacak silvikültürel bir müdahalenin havzadan çıkacak su miktarı ve kalitesi üzerinde yoğunlaşılmıştır. North Carolina’da yer alan 7 numaralı ve 58,7 ha büyüklüğündeki havzada bulunan bütün vejetasyon temizlenmiş ve bu işlemin ardından su verimi ve kalitesi incelenmiş, diğer bir havzada ise alandaki yapraklı ağaç vejetasyonu traşlama kesim ile 1942-1955 yılları arasında her yıl kesilmiş ve 1956 yılında alana iğne yapraklı vejetasyon (Pinus strobus) dikilerek uygulanan işlemin etkisi araştırılmıştır (Webster vd., 1992). Gerek Coweeta hidroloji laboratuvarında gerekse dünya üzerinde gerçekleştirilen çok sayıdaki eş havza denemeleri, vejetasyona yapılacak çeşitli müdahalelerin havzadan çıkan suyun miktarı ve kalitesi üzerinde meydana getireceği değişimleri anlamada büyük katkı sağlamıştır. Ancak her bölgenin farklı arazi kullanım türlerinin yanında kendine özgü iklim, toprak ve vejetasyon yapısına sahip olmasından dolayı bu çalışmalar neticesinde ortaya çıkan sonuçlar bölgeden bölgeye değişiklikler göstermektedir. Bu sebeple bu tür çalışmaların bölgesel ölçekte gerçekleştirilmesi, o bölgede yer alan havzalardan üretilecek suyun miktar ve kalitesinin daha doğru tahmin edilmesi açısından önem arz etmektedir.
Dünya çapında yapılan çalışmalar, arazi kullanım türleri gibi diğer faktörlere ek olarak (Marsch 1983; Karvonen vd., 1999; Lewis ve Singer 2000; Rhoton vd., 2002;
Chanasyk vd., 2003), ormancılık faaliyetlerinin (Lal 1997; Özyuvacı vd., 2004), yağış yoğunluğunun (Schwab vd., 1993; Mathys vd., 2005), kıtasal farklılıkların (Peel vd.,2004), tarımsal arazi kullanım türleri veya bitki örtüsünün (Bayazıt 1991; Endale vd., 2006), ayrıca havza boyutunun (Cerdan vd., 2004), drenaj yoğunluğu ve eğimin (Brooks vd., 1996), arazinin topografik özelliklerinin (Molchanov 1963), arazi yüzey
özelliklerinin (Harris ve Dines 1995) akış katsayıları üzerinde önemli etkilere sahip olduğunu ve bunun da akarsuların su kalite parametrelerini etkileyebildiklerini ortaya koymuştur.
Eş havza denemeleri ile ilgili yukarıda değinilen ve dünya üzerinde örneklerinin artırılabileceği birçok çalışma yapılmasına karşın ülkemizde ise yalnızca İ.Ü. Orman Fakültesi Havza Yönetimi Anabilim Dalında 1979 yılında kurulmuş olan eş havza denemeleri ile orman örtüsüne yapılan müdahalelerin su verimi ve kalitesi üzerine olan etkileri araştırılmaya başlanmıştır (Balcı vd., 1986). Bu araştırmalar sonucunda ülkemiz açısından önemli olabilecek sonuçlar elde edilmiş ve bu konuda birçok makale yazılmıştır (Serengil vd., 2007; Gökbulak vd., 2008a; Gökbulak vd., 2008b;
Özhan vd., 2010; Gökbulak vd., 2016; Gökbulak vd., 2017, Erdoğan vd., 2018).
Pierce vd., (1970) Kuzey Amerika, Avrupa, Afrika, Asya ve Güney Pasifik'te 30 farklı havzada, eş havza yöntemi ile yapılan traşlama ve aralama kesimlerinden sonraki yıl akarsudaki NO3-N konsantrasyonlarının sadece bir tanesinin uluslararası su kalitesi standardını aşan bir artış (0,3 – 11,9 mg\L) gösterdiği tespit edilmiştir.
Rakhmanov (1970), ABD’deki 137 akarsu havzasındaki 17 yıllık gözlem verilerine göre yaptığı çalışmanın sonuçlarına göre deredeki su kalitesi ile havzalardaki orman örtüsü varlığı arasında pozitif bir ilişki olduğunu ifade etmiştir.
Fredriksen (1972), ormancılık faaliyetlerinin sonucunda su kalitesinde görülen en önemli problemlerden birinin de farklı elementlerin sudaki konsantrasyonlarının artması olduğunu belirtmiştir. Özellikle ormanlardaki kesimler ve zaman zaman yapılan gübrelemeler sonucunda açığa çıkan elementlerin (Na, Ca, Mg, Si vb.) hidrolojik sürecin bir sonucu olarak derelere taşındığını ve su kalitesini olumsuz etkilediğini belirtmiştir.
Aubertin ve Patric (1974), tarafından yapılan “Batı Virginia'da Küçük Bir Havzada Traşlama Kesiminden Sonra Su Kalitesi” başlıklı çalışmalarında 34 hektar
üzerinde ihmal edilebilecek kadar az etki yapmıştır. Fırtınalı dönemde ise bulanıklık ve nitrat-nitrojen konsantrasyonları hafif artış gösterirken sülfat konsantrasyonu azalmıştır.
Brown vd., (1974), USDA Orman Hizmetleri Rocky Mountain Araştırma İstasyonu, kuzey Arizona'daki Beaver Creek havzasında ormanda aralama ve kesmenin su kalitesine etkilerini belirlemek için yaptıkları çalışmada havzanın yaklaşık %66'sı kesmişlerdir. Çalışma sonucuna göre askıda katı madde ve toplam çözünmüş katılar arasında hiçbir korelasyon tespit edilememiştir. Demir değeri içme suyu standardının üzerinde, elektrik iletkenliği ise 72 µmho/cm veya altında ölçülmüştür. Genel olarak,
“su kalitesinin aralamalardan etkilenmediğini” belirlemişlerdir.
Martin ve Pierce (1980), Hubbard Brook Deneysel Ormanı'ndaki havzaların kısmen kesilmesine karşı tıraşlanmasının kalsiyum ve nitrat konsantrasyonlarına etkilerini ve su kenarı koruma zonu kullanmanın etkilerini incelemişlerdir. Nehir kenarı yönetim bölgelerini kullanmanın ve tüm su havzalarının kısmen kesilmesinin en düşük besin kaybıyla sonuçlandığı tespit etmişlerdir. Tüm kesim yöntemlerinde konsantrasyonların kesimden sonraki 5 yıl içinde kesimden önceki değerlerine ger döndüğünü ifade etmişlerdir.
Brozka vd. (1981), Illinois'deki Shawnee Ulusal Ormanı'ndaki meşe-ceviz ormanları olan havzalardaki iki farklı geçici dereler için su kalitesini değerlendirmişlerdir. Her iki dereden gelen su kalitesinin yüksek olduğu, ancak görünüşte olan benzer su havzalarının herhangi bir işlem yapılmadan bile su kalitesi açısından oldukça farklı olduğu sonucuna varmışlardır. Her iki akarsudaki besin seviyelerindeki artışların az olduğunu ve hasat etkilerinin minimum düzeyde göründüğünü belirtmişlerdir.
Miller (1984), Oklahoma’daki üç küçük su havzasında bitki örtüsünün yakılması, tamamen kesilmesi ve saha hazırlığı işlemlerinin akarsuya etkisini incelemiştir. Üç ayrı su havzası da kontrol havzası olarak kullanılmıştır. Tamamen kesilmiş ve kesilmemiş havzalardaki ilk yıldaki sediment kaybı ortalama 282 ve 36 kg\ha, su verimi ise 22,9 ve 31,7 cm olarak tespit edilmiştir.
Martin vd., (1984) tarafından traşlama kesiminin akarsu kimyası üzerine etkilerinin belirlenmesi amacı ile yaptıkları çalışmada 1978-1979 yıllarında 6’sı tamamen tıraşlanmış, 32’si kısmen tıraşlanmış ve 18’i hiç kesilmemiş toplam 56 havzadan su örnekleri alınmıştır. Traşlama kesimi, incelenen tüm derelerin iletkenliği üzerinde çok az etki yapmıştır. Traşlama ve kontrol havzaları arasındaki ortalama iletkenlikteki en büyük fark 0,016 dS/m ile tamamen tıraşlanan havzada görülmüştür. Tamamen tıraşlanan 6 havzanın üçünde iletkenlik değerleri kontrol havzaları ile benzer değerde tespit edilmiştir. Kontrol havzalarının ortalama pH değeri 6,4 iken, traşlama yapılan havzalardan gelen üç akışın ortalama pH değeri 5,6 olarak tespit edilmiştir. Traşlama yapılan havzalarda belirlenen pH değeri kontrol havzalarına göre daha az asidik olarak tespit edilmiştir. Tamamen tıraşlanmış havzaların ortalama pH'ı 5,6 olarak ölçülmüştür. İnorganik N konsantrasyonları kontrol havzalarında 0,5 mg N/L'den az iken tamamen traşlama yapılan havzalarda maksimum 6,1 mg N/L ile ortalama 2,0 mg N/L olarak tespit edilmiştir. Sülfat konsantrasyonları hem traşlama hem de kontrol havzalarında benzer değerde ölçülmüştür. Klorür konsantrasyonu sadece hasat yapılan havzalarda daha yüksek değerde ölçülmüştür. Kontrol havzalarındaki Ca konsantrasyonlarının 1,5 mg/L ile 18 mg/L arasında değişim gösterdiği, tamamen tıraşlanan havzaların ise kontrol havzalarının yaklaşık iki katından daha fazla Ca içerdiği tespit edilmiştir. Tıraşlanan havzalardaki Magnezyum konsantrasyonlarının kontrol havzaları ile benzer özellik gösterdiği, Sodyum konsantrasyonlarının kesimlerden etkilenmediği, Potasyum konsantrasyonunun tıraşlanan havzalarda kontrol havzalarına kıyasla %20 daha fazla olduğu tespit edilmiştir.
Van Lear vd., (1985) tarafından Güney Carolina Piedmont'ta yanmış ve hasat edilmiş Çam havzalarının sediment ve besin maddeleri üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla yaptıkları çalışmada eş havza yöntemi ile üçü hasat üçü kontrol havzası olmak üzere altı havzada çalışmışlardır. Çalışma sonucunda kontrol havzalarındaki katı madde konsantrasyonları, hasat edilen havzalardan daha düşük olarak tesit edilmiştir. Hasat çalışmalarının, NH-N haricinde incelenen herhangi bir iyonun konsantrasyonu üzerinde önemli bir etki yaratmadığı belirlenmiştir. Hasattan sonraki ikinci yıl boyunca, NH-N konsantrasyonlarının kontrol havzalarında hasat edilen
sebebinin ise hasat edilen havzalardaki artan nitrifikasyon oranlarının, NH-N seviyelerinin düşmesine sebep olduğu şeklinde ifade etmişlerdir.
Riekerk, (1985) çam ormanlarında silvikültürel işlemlerin su kalitesine etkisini incelediği çalışmasında Orta Florida'nın kuzeyindeki zayıf drenajlı çam ormanı bölgesindeki üç su havzasını 6 yıl boyunca izlemiştir. İki yıl boyunca üç silvikültürel işlem uygulamıştır; hafif müdahale ve saha hazırlığı, şiddetli müdahale ve saha hazırlığı ile kontrol. Hafif müdahalede manuel ağaç kesimler, toprak işleme ve makine ile dikim işlemi yapılmıştır. Şiddetli müdahalede makine ile ağaç kesimi, toprak işleme, makine ile dikim işlemi ve kesilen ağaçların taşınması işlemi yapılmıştır.
Müdahale süresince sudaki pH, askıda katı madde, Ca ve K konsantrasyonlarında küçük ama önemli artışların meydana geldiğini tespit etmiştir. Müdahaleden sonraki ilk yıl sadece K ve Ca seviyelerinin değişmediğini ifade etmiştir.
Clurkin vd., (1985) Pinus taeda çamının deredeki sediment ve besin konsantrasyonları üzerindeki etkisini incelemek için Lexington’da sekiz küçük (017-0,56ha) havzada çalışmışlardır. Dört havzadaki plantasyonlar tamamen kesilmiş diğer dört havzaya müdahale edilmemiştir. Çalışma sonucunda toplam Kjeldahl azotu ve toplam fosfor konsantrasyonlarının kesim ve kontrol havzalarında benzer özellikler gösterdiğini, K konsantrasyonunun ise kesim havzalarında daha yüksek olduğunu ifade etmişlerdir.
Hornbeck vd., (1986) iğne yapraklı ağaçlarda traşlama kesimi ile şerit kesimin etkilerini incelemişlerdir. Kesim işleminden sonraki on yıl boyunca, şerit kesiminin su verimini daha az artırdığını, traşlamanın Ca, K ve NO3 kaybına neden olduğunu tespit etmişlerdir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar hasat miktarının en aza indirilmesinin ve kesim yapılan alanlarda bitki örtüsünün mümkün olduğunca kısa sürede eski haline dönüştürülmesi gerektiğini ortaya koymuştur.
McClurkin vd., (1987) 20 yaşındaki Pinus taeda plantasyonlarında yapılan kesim işlemlerinin su kalitesine etkisini araştırmışlardır. Plantasyon sahasında traşlama, aralama ve kontrol olmak üzere üç farklı müdahale uygulamışlardır. Kesim işlemleri 1975 kışı ve 1976 ilkbaharında yapılmış, çalışma 1976’da faaliyete geçmiştir. Toplam Kjeldahl N (TKN) konsantrasyonları traşlama kesimi yapılan alanda diğer alanlara
göre 1977 ve 1978’de daha yüksek, toplam P konsantrasyonu da 1978’de daha yüksek olarak tespit edilmiştir. 3 yıllık ortalama konsantrasyonlar TKN için 0,59 mg\L, toplam P için 0,017 mg\L ve K için 1,4 mg\L olarak ölçülmüştür.
Beasley ve Granillo (1988) Arkansas Körfezi Kıyı Ovası’ndaki dokuz ormanlık havzada beş yıl boyunca sediment ölçümleri yapmışlardır. İlk yıl kalibrasyon işlemleri tamamlandıktan sonra üç havza tamamen kesilmiş ve mekanik olarak saha hazırlığı yapılmış, diğer üç havzada seçme aralama işlemi yapılmış ve diğer üç havzada kontrol havzası olarak tutulmuştur. Müdahaleden sonraki dört yıl boyunca sediment konsantrasyonları aralama ve kontrol havzalarında benzer özellikte tespit edilmiştir.
Mekanik saha hazırlığı ve tamamen kesme işlemleri yapılan havzalarda sediment konsantrasyonunun diğer havzalara göre oldukça yüksek olduğunu ifade etmişlerdir.
Tamamen kesilen havzalardaki sediment konsantrasyonları birinci ve ikinci yıllar için ortalama olarak 264 kg/ha ve 63 kg/ha olarak ölçülmüştür. Bu havzalardaki sediment konsantrasyonlarındaki değişikliklerin iki yıl sürdüğünü ifade etmişlerdir.
Lynch ve Corbett (1990), Pennsylvania'nın Ridge ve Valley Fizyografik Eyaletindeki En İyi Yönetim Uygulamaları (BMP) ile yapılan traşlama kesiminin akarsu akışı ve su kalitesi üzerindeki etkilerini incelemişlerdir. Kesim işlemlerinin azot, fosfor, bulanıklık ve sıcaklıkta istatistiksel olarak önemli ancak küçük bir artışa neden olduğu sonucuna varmışlardır. Ayrıca, su veriminin başlangıçta arttığını ve kesimden sonraki dört büyüme mevsimi içinde kesimden öncesi seviyelere geri döndüğünü tespit etmişlerdir.
Blackburn ve Wood (1990), Doğu Teksas’ta dokuz küçük havzada (2,57-2,79 ha) orman hasadının su kalitesine etkisini incelemişlerdir. Çalışmada havzaları üç gruba ayırarak birinci grup havzalarda traşlama kesimi, parçalama, yığınlar oluşturma, yakma işlemi yapılmış, ikinci grup havzalarda tamamen kesme, parçalama, yakma işlemi yapılmış ve üçüncü grup havzalarda hiçbir müdahale yapılmamış kontrol olarak bırakılmıştır. pH, elektriksel iletkenlik, bulanıklık besin konsantrasyonları önceden işlenmiş tüm havzalar için önemli ölçüde farklı olarak tespit edilmiştir. Hasat ve saha
kayıpları ve konsantrasyonları havzaların tümünde önemli ölçüde farklılık göstermemiş ancak kesilmiş havzalarda kontrole göre daha yüksek olarak tespit edilmiştir.
Ursic (1991), yaptığı çalışmanın esas amacı, şiddetli şekilde aşınmış ve terk edilmiş arazilerinde kurulan Pinus taeda plantasyonlarının hasadına yönelik hidrolojik tepkilerin büyüklüğünü, süresini ve sediment konsantrasyonlarını belirlemektir.
Çalışma için Lexington, Tennessee yakınlarında bulunan ve hepside ekim ve şiddetli erozyon geçmişi olan on altı küçük havza seçmiştir. Havzalarda her uygulama iki tekrarlı olacak şekilde dört farklı müdahale yapılmıştır. 1; Traşlama kesimi yapılıp çam fideleri 2,1m x 2,1m aralıklarla tekrar dikilmiş, 2; birinci grup ile aynı şekilde traşlama kesimi yapılmış ve çıplak bozulmuş toprakta gübreleme ve çavdar ekimi yapılmıştır, 3; şerit kesme yöntemi ile doğal yenilenme yapılmıştır ve 4; kontrol havzaları olarak bırakılmıştır. Çalışmadaki 16 hasat ve kontrol havzasının tümü için sediment konsantrasyonları, daha önce ABD'nin güneyindeki dağlık alanlarda bozulmamış çam türleri için önerilen 62 m\L'lik taban oranına yakın olarak tespit edilmiştir. Sediment konsantrasyonlarındaki değişikliklerin yaklaşık dört yıllık bir süre ile sınırlı kaldığı belirlenmiştir.
Ahtiainen (1992), Finlandiya’da yaptığı çalışmada dere yakınlarındaki ormanın tıraşlanması ve kesilen ağaçların kabuklarının soyulması sonucunda dere suyundaki fosfor, azot ve demir konsantrasyonları artarken askıda sediment miktarının 200 kat artarak 0,4 ton/km2’den 83 ton/km2’ye yükseldiğini, traşlama kesiminden sonraki 3 yıllık ortalamalara göre sudaki fosfat miktarının 5’e katladığını, toplam azotun ise başlangıç konsantrasyonunun yaklaşık 2-3 katına çıktığını belirtmiştir.
Görcelioğlu (1992), ormanlık havzaların, su varlığı ve kalitesi üzerinde büyük rolü olduğunu, bu havzalarda elde edilen su kalitesinde bozulma olmaması için gelişmiş ülkelerde bu konularla ilgili araştırmalara yönelik uygulamalara gidilirken ülkemizde su toplama havzalarındaki yersiz ve yetersiz uygulamaların sonlandırılmasından sonra bu bağlamda yeni uygulama ve araştırmalara gereksinim duyulacağını ifade etmiştir.