T.C. KASTAMONU ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

T.C.

KASTAMONU ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

TÜRKİYE’NİN BATI KARADENİZ BÖLGESİ DOĞAL MEŞCERELERİ İLE DUGLAS (PSEUDOTSUGA MENZIESII (Mirb.) Franco)

AĞAÇLANDIRMALARININ TOPRAK ÖZELLİKLERİ VE MEŞCERE KARAKTERİSTİKLERİ AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

JEUMA AHMED HAMED ESHAIBI

ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

PROF. DR. SEZGİN AYAN

MART - 2021

KASTAMONU

i TEZONAYI

Jeuma Ahmed Hamed ESHABI tarafından hazırlanan “Türkiye’nin Batı Karadeniz Bölgesi Doğal Meşcereleri ile Duglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) Ağaçlandırmalarının Toprak Özellikleri ve Meşcere Karakteristikleri Açısından Değerlendirilmesi” adlı tez çalışmasının savunma sınavı 16.03.2020 tarihinde yapılmış olup aşağıda verilen jüri tarafından oy birliği ile Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı Doktora Tezi olarak kabul edilmiştir.

Danışman Prof. Dr. Sezgin AYAN

Kastamonu Üniversitesi ...

Jüri Üyesi Prof. Dr. M. Nuri ÖNER

Çankırı Karatekin Üniversitesi ...

Jüri Üyesi Prof. Dr. Halil Barış ÖZEL

Bartın Üniversitesi ...

Jüri Üyesi Dr. Öğr. Üyesi İnci S. KRAVKAZ KUŞCU

Kastamonu Üniversitesi ...

Jüri Üyesi Dr. Öğr. Üyesi Esra Nurten YER ÇELİK

Kastamonu Üniversitesi ...

Jüri üyeleri tarafından kabul edilmiş olan bu tez Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulunca onanmıştır.

Enstitü Müdürü Prof. Dr. İzzet ŞENER ...

ii

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.

Jeuma Ahmed Hamed ESHAIBI

iii ÖZET

DOKTORA TEZİ

TÜRKİYE’NİN BATI KARADENİZ BÖLGESİ DOĞAL MEŞCERELERİ İLE DUGLAS (PSEUDOTSUGA MENZİESİİ (MİRB.) FRANCO)

AĞAÇLANDIRMALARININ TOPRAK ÖZELLİKLERİ VE MEŞCERE KARAKTERİSTİKLERİ AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

JEUMA AHMED HAMED ESHAIBI

KASTAMONU ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI

DANIŞMAN: PROF. DR. SEZGIN AYAN

Türkiye, iç piyasanın talep ettiği odun hammaddesi gereksinimini doğal orman kaynaklarından karşılayamamaktadır. Bu nedenle; takriben 50 yıllık tecrübesine rağmen, hala hızlı gelişen yerli ve yabancı türler ile tesis edilen endüstriyel plantasyonlara olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Türkiye’de tesis edilen endüstriyel plantasyonlarda yaygın olarak kullanılan egzotik türlerin en önemlilerinden biri Duglas göknarı (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) dır. Ancak, 1972 yılından günümüze kadar ülkemiz değişik coğrafik kuşaklarında yapılan yabancı tür endüstriyel plantasyonların ve ağaçlandırmaların yapıldıkları yörede hakim olan doğal klimaks tür ormanları ile ekolojik ve teknik karşılaştırmaları yeterince yapılmamıştır.

Bu çalışmada da; Batı Karadeniz Bölgesinde (Sinop-Ayancık-Çangal ve Kastamonu-Cide) tesis edilen duglas göknarı ağaçlandırmaları her bir yöredeki doğal türlerin (Fagus orientalis ve Abies nordmanniana subsp. equi-trojani) meşcere toprak karakteristikleri [Toprak tekstürü ve besin elementleri (Na, Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn, Br, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O3, SO3, K2O, CaO, TiO2, MnO, Fe2O3, CuO, ZnO)] ve büyüme karakteristikleri [Ağaç boyu (m), d1,30 çapı, d1,30 yaşı, çift kabuk kalınlığı (mm), son 5 ve 10 yıllık halka genişliği (cm)] mukayeseli olarak değerlendirilmiştir.

Sinop-Ayancık Çangal araştırma alanında yapılan değerlendirmeler göre; Ağaç türü (Duglas ve Kazdağı göknarı) ve toprak derinliği (0-30 cm ve 30-60 cm) faktörleri, analizi yapılan N, C ve ZnO değişkenleri üzerinde istatistiki anlamda önemli farklılığa sebebiyet vermiştir.

Duglas meşceresi altındaki 0-30 cm derinlikteki toprak katmanında Kazdağı göknarı meşcere toprağına göre daha yüksek N ve C değerleri tespit edilmiştir. Duglas meşcere topraklarında kum ve kil oranları yüksek iken, Kazdağı göknarı altındaki toprağın silt fraksiyonlarının Duglasa göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Duglas göknarında göğüs çapı ile son 5 ve 10 yıllık halka genişliği varyasyonu Kazdağı göknarına göre daha yüksek bir varyasyon göstermiştir. Duglasın kabuk kalınlığı (34,2 mm) ise göknara (16,3 mm) göre 2,1 kat daha fazla olduğu saptanmıştır.

Kastamonu-Cide araştırma alanında yapılan değerlendirmeler göre; ağaç türü (Duglas ve Doğu kayını) ve toprak derinliği faktörleri, besin element değerleri; N, C, Na, P, S, Ti, Fe, Cu ve Zn, SO2, ZnO, P2O5, Na2O, Fe2O3, CuO ve TiO2 üzerinde istatistiki anlamda önemli farklılığa sebebiyet vermiştir. N, C, Cu, Zn CuO, ZnO ve P2O5 değerleri bakımından doğu kayını

iv

meşcere toprağında duglas ağaçlandırma sahası toprağına göre daha yüksek değerler saptanırken, Na2O değişkeni ise duglas ağaçlandırma alanındaki toprağın her iki katmanında doğu kayınına göre daha yüksek bulunmuştur. Toprak bünyesi analizlerinde; Duglas meşceresi altındaki topraklarda kil oranları, doğu kayını meşcere toprağı altında ise kum oranı daha yüksek bulunmuştur. Ortalama 93 yaşlı ve 27,6 cm göğüs orta çaplı Doğu kayını bireylerinde çift kabuk kalınlığı ortalaması 7,46 mm iken bu değer, 46,45 yaşlı ve 36,3 ortalama göğüs çaplı Duglas bireylerinde bu değer 26,55 mm’dir. Büyüme performansı açısından doğu kayını ve duglas büyüme karakteristikleri (yaş, göğüs çapı, kabuk kalınlığı) karşılaştırıldığında sözkonusu yetişme ortamı ekolojik koşullarında, Duglas plantasyonlarından, doğu kayınının 1/2-1/3 idare süresi zarfında bile daha yüksek hacim elde edilebileceği kanaatine varılmıştır.

ANAHTAR KELİMELER: Plantasyon, Hızlı gelişen tür, Besin elementi, Doğu kayını, Kazdağı göknarı, Duglas

Mart 2021, 84 Sayfa

v ABSTRACT

PH.D. THESIS

COMPARISON AS TO STAND CHARACTERISTICS AND SOIL PROPERTIES OF DUGLAS (PSEUDOTSUGA MENZIESII (MIRB.) FRANCO) AFFORESTRATIONS AND NATURAL STANDS IN THE WEST

BLACK SEA REGION, TURKEY JEUMA AHMED HAMED ESHAIBI

KASTAMONU UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE DEPARTMENT OF FOREST ENGINEERING

SUPERVISOR: PROF. DR. SEZGIN AYAN

Wood raw material demanded by the domestic market in Turkey does not provide the requirements of the natural forest resources. Turkey has a nearly 50 years experience in this contex but neccesity of industrial plantations which establish fast growing native and alien species are increasing day by day. One of the most important species of exotic plant species are widely used in industrial plantations of Douglas fir in Turkey (Pseudotsuga menziesii (Mirba.) Franco). However, since 1972 the ecological and technical comparison with natural climax forest species that are dominant in the region they are made of industrial plantations of alien species and afforestation in different geographic zones in Turkey has not been enough.In this study, it was compared to Duglas fir plantations established in the Western Black Sea Region (Sinop-Ayancık-Cangal and Kastamonu-Cide) and natural species (Fagus orientalis ve Abies nordmanniana subsp. equi-trojani) of each region in terms of stand soil characteristics [Soil texture and nutrients (Na, Mg , Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn, Br, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O3, SO3, K2O, CaO, TiO2, MnO, Fe2O3, CuO, ZnO )], growth characteristics [Tree height (m), d1,30 diameter, d1,30 age, double shell thickness (mm), last 5 and 10 years ring width (cm)].

According to the evaluations made in the Sinop-Ayancık Cangal research area; The factors of tree type (Douglas fir and Kazdagı fir) and soil depth (0-30 cm and 30-60 cm) caused statistically significant difference on the analyzed N, C and ZnO variables. Higher N and C values were detected in the soil layer at a depth of 0-30 cm under the Douglas fir stand compared to the Kazdagı fir stand soil. While Douglas fir stand soil has sand and clay ration highly, Kazdagı fir stand soil has silt fractions higher than Douglas fir stand soil. The variation of breast diameter and ring width of the last 5 and 10 years in Douglas fir showed a higher variation than that of Kazdagı fir. The shell thickness of the duglas (34,2 mm) was determined to be 2,1 times higher than that of Kazdagı fir (16,3 mm).

According to the evaluations in Kastamonu-Cide research area; tree species (Douglas fir and Oriental beech) and soil depth factors, nutritional element values; N, C, Na, P, S, Ti, Fe, Cu and Zn, SO2, ZnO, P2O5, Na2O, Fe2O3, CuO and TiO2) are statistically significant differences.

In terms of N, C, Cu, Zn, CuO, ZnO and P2O5 higher values were found in the beech stand soil compared to the Douglas fir afforestation area soil, while the Na2O variable was higher in both

vi

layers of the soil in the duglas afforestation area. In soil texture analysis; The clay ratios were found to be higher in the soils under the Douglas fir stand and the sand ratio in Oriental beech stand soil was higher. While the average double skin thickness is 7,46 mm in the beech individuals with an average breast diameter of 93 years and 27,6 cm chest, this value is 26,55 mm in Douglas fir individuals with an average breast diameter of 46,45 and 36,3. Comparing the growth characteristics of Oriental beech and Douglas fir in terms of growth performance (age, breast diameter, shell thickness), it has been concluded that higher volumes can be obtained from Douglas fir plantations even during the 1/2-1/3 rotation period of the eastern beech under the said habitat ecological conditions.

KEYWORDS: Plantation, Fast growing species, Nutrient, Oriental beech, Kazdagı fir, Douglas fir

March 2021, 84 Page

vii TEŞEKKÜR

Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Mühendisliği Bölümü Doktora Programında Prof. Dr. Sezgin AYAN danışmanlığında yürütülen; “Batı Karadeniz Bölgesi Duglas Ağaçlandırmaları ile Doğal Meşcerelerin Toprak ve Meşcere Özellikleri Bakımından Karşılaştırılması” başlıklı Doktora Tezini tamamlamam nedeniyle;

Bu çalışmanın fikir aşamasından sonuçlanıncaya kadar gösterdiği sabır ve çaba ile gün ışığına çıkmasına vesile olan göstermiş olduğu anlayış, destek ve gayretlerinden ötürü danışman hocam Prof. Dr. Sezgin AYAN’a teşekkür ve minnettarlığı arz ediyorum.

Aynı zamanda, Bartın Üniversitesi Orman Fakültesi Orman Mühendisliği Bölüm Başkanı Prof. Dr. Halil Barış ÖZEL, Çankırı Karatekin Üniversitesi Rektör Yardımcısı, Orman Fakültesi Dekanı ve Silvikültür Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr.

M. Nuri ÖNER, Ayrıca, Kastamonu Üniversitesi Orman Fakültesi Silvikültür Anabilim Dalı Dr. Öğr. Üyesi Esra Nurten YER ÇELİK ile Toprak ve Ekoloji Anabilim Dalı Dr. Öğr. Üyesi İnci Sevinç KRAVKAZ KUŞCU hocalarıma, çalışmanın arazi ve laboratuvar aşamalarında bıkmak usanmak nedir bilmeden bana sağladıkları sürekli ve büyük desteklerinden ötürü çok teşekkür ederim.

Bununla birlikte, çalışmanın farklı safhalarında yardım ve desteklerini esirgemeyen Kastamonu Üniversitesi Araç Meslek Yüksek Okulu Ormancılık Programı Dr. Öğr.

Üyesi Durmuş Ali ÇELİK’e, Orman Fakültesi Arş. Gör. Mehmet SEKİ’ye ve İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Arş. Gör. Batın Mehmet YER’e çok teşekkür ederim.

Ayrıca; YÖK100/2000 Doktora Bursu Sürdürülebilir Ormancılık Programı doktora öğrencileri ve meslektaşlarım; Şeyma Selin AKIN, Orhan GÜLSEVEN ve Ergin YILMAZ’a, K.Ü. Merkezi Araştırma Laboratuvarı çalışanlarına içten teşekkürlerimi sunuyorum. Bu tez çalışması, K.Ü. Bilimsel Araştırmalar Koordinatörlüğü tarafından Lisansüstü Proje (KÜBAP-03/2017-30) olarak finanse edilmiştir. Destekleri için teşekkür ederim.

Sonuç olarak; bu çalışmanın başarıya ulaşmasında emeği geçen ve destek olan herkese teşekkürü bir borç biliyor ve şükranlarımı sunuyorum. Bu çalışmanın bu alanda yapılacak çalışmalara ve Türkiye’nin şahit olduğu bilimsel gelişmelere katkı sağlamasını ümit ediyorum.

JEUMA AHMED HAMED ESHAIBI Kastamonu, Mart/2021

viii İÇİNDEKİLER

Sayfa

TEZ ONAYI ... i

TAAHHÜTNAME ... ii

ÖZET ... iii

ABSTRACT ... v

TEŞEKKÜR ... vii

İÇİNDEKİLER ... viii

ŞEKİLLER DİZİNİ ... x

TABLOLAR DİZİNİ ... xi

HARİTALAR DİZİNİ ... xii

FOTOĞRAFLAR DİZİNİ ... xiii

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ... xiv

1. GİRİŞ ... 1

2. LİTERATÜR ÖZETİ ... 8

2.1 Duglas’ın Yayılışı, İthali ve Orijin Denemesi Çalışmaları ... 8

2.2 Duglas’ın Ekolojik, Silvikültürel Özellikleri ve Büyüme Karakteristikleri ... 11

2.3 Duglas’ın Yetişme Ortamı Özellikleri ve İstekleri ... 15

2.4 Türkiye’de Duglas Üzerine Yürütülen Çalışmalar ... 19

3. MATERYAL VE YÖNTEM ... 25

3.1 Araştırma Alanı Genel Özellikleri ... 26

3.2 Çalışma Alanının Jeolojisi ... 32

3.3 Çalışma Alanının İklim Karakteristikleri ... 32

3.4 Toprak Özellikleri Analiz Yöntemleri ... 33

3.4.1 Toprak Tekstürü ... 34

3.5 Meşcere Karakteristiklerine Ait Değişkenlerin Tespiti ... 35

3.6 İstatistiki Değerlendirmeler ... 36

4. BULGULAR ... 37

4.1 Sinop-Ayancık Çangal Araştırma Alanı Duglas ve Kazdağı Göknarı Meşcereleri ... 37

4.1.1 Duglas ve Kazdağı Göknarı Meşcerelerinde Toprak Besin Elementleri ve Alınabilir Besin Formlarına Ait Bulgular ... 37

4.1.2 Duglas ve Kazdağı Göknarı Meşcereleri Toprak Bünye Özelliklerine Ait Analiz Sonuçları ... 42

4.1.3 Duglas ve Kazdağı Göknarı Meşcere Karakteristiklerine Ait Tespitler ... 43

4.2 Kastamonu-Cide Araştırma Alanı Duglas ve Doğu Kayını Meşcereleri 47 4.2.1 Duglas ve Doğu Kayını Meşcerelerinde Toprak Besin Elementleri ile Alınabilir Besin Formlarına Ait Bulgular ... 47

4.2.2 Duglas ve Doğu Kayını Meşcereleri Toprak Bünye Özelliklerine Ait Analiz Sonuçları ... 51

4.2.3 Duglas ve Doğu Kayını Meşcere Karakteristiklerine Ait Tespitler .. 53

5.TARTIŞMA VE SONUÇLAR ... 57

5.1 Sinop-Ayancık Çangal Araştırma Alanı Değerlendirmeleri ... 57 5.1.1 Duglas ve Kazdağı Göknarının Toprak Özellikleri Üzerine Etkileri 57

ix

5.1.2 Duglas ve Kazdağı Göknarının Büyüme Karakteristikleri Üzerine Değerlendirmeler ... 61 5.2 Kastamonu-Cide Araştırma Alanı Değerlendirmeleri ... 63 5.2.1 Duglas ve Doğu kayınının Toprak Özellikleri Üzerine Etkileri ... 63 5.2.2 Duglas ve Doğu Kayınının Büyüme Karakteristikleri Üzerine

Değerlendirmeler ... 65 KAYNAKLAR ... 66 EKLER ... 77

Ek 1.Sinop-Ayancık Çangal araştırma alanındaki saf Abies egui-trojani türüne ait doğal meşçerenin elementel toprak analizi sonuçları ... 78 Ek 2.Sinop-Ayancık Çangal lokasyonundaki saf Pseudotsuga menziesii

türüne ait plantasyonun elementel toprak analizi sonuçları ... 79 Ek 3. Kastamonu- Cide Pseudotsuga menziesii türüne ait plantasyonun

elementel toprak analiz sonuçları ... 80 Ek 4. Kastamonu-Cide Fagus orientalis türüne ait plantasyonun elementel

toprak analizi sonuçları ... 81 Ek 5. Sinop- Ayancık Çangal araştırma alanı için besin elementleri ve

alınabilir besin formları arasındaki korelasyon analizi sonuçları ... 82 Ek 6..Kastamonu-Cide araştırma alanı için besin elementleri ve alınabilir

besin formları arasındaki korelasyon analizi sonuçları ... 83 ÖZGEÇMİŞ ... 84

x

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa Şekil 1.1 Duglas alanlarının ülkeler bazında gösterimi (Bastien vd. 2013) ... …3 Şekil 1.2 Avrupa’da Duglas üzerine gerçekleştirilen çalışmalara ait deneysel

alanların gösterimi (Bastien vd. 2013) ... 3 Şekil 2.1 Zonguldak Orman Bölge Müdürlüğü deneme sahalarında duglas

orijinlerin ortalama boy ve çap gelişimi ... ….24 Şekil 3.1 USDA dokusal üçgeni ... 34 Şekil 4.1 N, C ve ZnO için Tukey çoklu test sonuçlarına göre homojen gruplar .... 41 Şekil 4.2 Toprak derinliğine göre duglas ve Kazdağı göknarı meşcerelerindeki

toprak bünyesi ... 43 Şekil 4.3 Duglas büyüme karakterleri (ağaç boyu-göğüs çapı, ağaç yaşı-göğüs

çapı ve ağaç yaşı-ağaç boyu) ilişkileri 45

Şekil 4.4 Duglas ve Göknar meşcere alanlarına ait d1,30 çap değerleri arasındaki R² denklemi ... 47 Şekil 4.5 Toprak derinliğine göre duglas ve doğu kayını meşcerelerindeki toprak

bünyesi ... 52 Şekil 4.6 Duglas için ağaç boyu-göğüs çapı, çift kabuk kalınlığı-göğüs çapı, ağaç

boyu ve ağaç yaşı arasındaki ilişkiler ... 54 Şekil 4.7 Doğu kayınında çift kabuk kalınlığı-göğüs çapı, ağaç boyu ve ağaç yaşı

arasındaki ilişkiler ... 56

xi

TABLOLAR DİZİNİ

Sayfa Tablo 2.1 Farklı yaş sınıflarına göre ağaçların dondan zarar görme düzeyi ... 12 Tablo 2.2 Amerika’nın Oregon eyaletinde 1942 Ocak ayında vuku bulan kar

ve buz zararının üç farklı duglas meşceresinde oluşturduğu hacim kayıpları ... ……….12 Tablo 2.3 Batı Amerika’da duglas tek ağaç büyüme karakteristikleri (Lavender

ve Hermann, 2014) ... 15 Tablo 2.4 Pseudotsuga menziesii’nin edafik istekleri (Ayık, 1982) ... 18 Tablo 3.1 Sinop-Ayancık Çangal yöresindeki Duglas meşcerelerinin genel ve

lokal konumları ile anataş-toprak özellikleri ... 27 Tablo 4.1 Duglas plantasyonu ve göknar meşceresi toprak alınabilir besin

element değerlerine ait karşılaştırmalı temel istatistik değerler ile varyans analizi ve çoklu test sonuçları ... 37 Tablo 4.2 Duglas plantasyonu ve göknar meşceresi toprak besin element

değerlerine ait karşılaştırmalı temel istatistik değerler ile varyans analizi ve çoklu test sonuçları ... 39 Tablo 4.3 Duglas plantasyonu ve göknar meşceresi toprak bünye analiz

karşılaştırmalı değerleri ... 42 Tablo 4. 4 Ayancık-Çangal araştırma alanı Duglas örnek alanlarında yapılan

ölçümlere ait özet veriler* ... 44 Tablo 4. 5 Ayancık-Çangal araştırma alanı Kazdağı göknarı örnek alanlarında

yapılan ölçümlere ait özet veriler* ... 46 Tablo 4. 6 Duglas plantasyonu ve doğu kayını meşceresi toprak alınabilir besin

element değerlerine ait karşılaştırmalı temel istatistik değerleri ile varyans analizi ve çoklu test sonuçları ... 48 Tablo 4. 7 Duglas plantasyonu ve doğu kayını meşceresi toprak besin element

değerlerine ait karşılaştırmalı temel istatistik değerleri ile varyans analizi ve çoklu test sonuçları ... 49 Tablo 4. 8 Duglas plantasyonu ve doğu kayını meşceresi toprak bünye analiz

karşılaştırmalı değerleri ... 51 Tablo 4. 10 Kastamonu-Cide araştırma alanı Doğu kayını örnek alanlarında

yapılan büyüme karakteristikleri ölçümlerine ait veriler ... 55

xii

HARİTALAR DİZİNİ

Sayfa Harita 2.1 Duglas’ın doğal yayılış sahası ve varyetelerinin konumları ... 9 Harita 3.1 Kastamonu ve Sinop illerinin konumu ... 26 Harita 3.2 Araştırma alanlarında jeomorfolojik yapı ... 32

xiii

FOTOĞRAFLAR DİZİNİ

Sayfa Fotoğraf 3.1 Sinop-Ayancık-Çangal meşcere sahası genel görünüm ... 28 Fotoğraf 3.2 Deneme alanında ağaçların Vartex lazer mesafe ölçer cihazı ile boy ölçümleri... 28 Fotoğraf 3.3 Deneme alanında yoğun diri örtü ve ağaç gövdelerindeki sarmaşık

görünümü ... 29 Fotoğraf 3.4 Deneme alanı sahasına giren ağaçların numaralandırılması ve

ölçülmesi ... 29 Fotoğraf 3.5 Deneme sahasındaki ağaçların çap ölçer ile d1.30 çap ölçümlerinin

yapılması ... 30 Fotoğraf 3.6 Göknar deneme sahasına ait genel görünüm ... 30 Fotoğraf 3.7 Göknar deneme sahasının belirlenmesi 600 m² ve 400 m²... 30

xiv

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

Simgeler

Al :Aliminyum

Al2O3 :Alüminyum oksit

Br :Brom

C :Karbon

Ca :Kalsiyum

CaO :Kalsiyum oksit

Cu :Bakır

CuO :Bakır oksit

Fe :Demir

Fe2O3 :Demir (III) oksit

K :Potasyum

K2O :Potasyum oksit

Mg :Magnezyum

MgO :Magnezyum oksit

Mn :Mangan

MnO :Manganez (II) oksit

N :Azot

Na :Sodyum

Na2O :Sodyum oksit

P :Fosfor

P2O3 :Fosfor trioksit

S :Kükürt

SO3 :Kükürt trioksit

Si :Silisyum

SiO2 :Silisyum oksit

Ti :Titanyum

TiO2 :Titanyum dioksit

Zn :Çinko

ZnO :Çinko oksit

Kısaltmalar

IUFRO : Uluslararası Ormancılık Araştırma Birliği

KHGOAAM :Kavak ve Hızlı Gelişen Orman Ağaçları Araştırma Müdürlüğü MTA : Maden Tetkik ve Arama

ÇKK : Çift kabuk kalınlığı

1 1. GİRİŞ

Sosyal ve teknolojik koşulların gelişmesine paralel olarak Dünya ve Türkiye’de orman ve orman ürünleri ihtiyacı hızla artmıştır. Bir taraftan da yeryüzü alanının sabit kalmasına rağmen orman alanlarının hızla azalmasının da etkisiyle odun işleyen endüstrilerde hammadde odunun maliyeti her geçen gün artmaktadır. Bu durum ormandan elde edilen hammaddenin %100’e yakın kısmının değerlendirilmesi amacıyla, odunun masif kullanımı yanında 1940’lı yıllardan beri artıkların değerlendirilmesini sağlayan, daha homojen bir yapı oluşturan yongalı, lifli ve tabakalı malzemelerin üretim fikrinin gelişmesine neden olmuştur (Kalaycıoğlu vd. 2001).

Yonga levha üretiminde pek çok ağaç türü kullanılabilmektedir. Batı Avrupa’da başlangıçta iğne yapraklı ağaç odunları (ladin, çam, göknar) tercih edilirken, daha sonraları Duglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) türünün yonga levha üretimi için uygunluğunun belirlenmesi yanında ekonomik olmaları ve kolay temin edilebilmelerinden dolayı huş, kayın, kavak, kızılağaç ve söğüt gibi geniş yapraklı ağaç türleri de kullanılmaya başlanmıştır (Nemli, 2000). Orman varlığının gün geçtikçe azalması son yıllarda hızlı büyüyen ağaç türlerinin yonga levha üretimine uygunluğu konusundaki çalışmalara hız kazandırmıştır.

Odun hammaddesi açığının kapatılabilmesi için yüksek miktarlarda odun hammaddesi elde edilebilen yerli ve yabancı hızlı gelişen türler ile uygun yetişme ortamlarında ağaçlandırma çalışmalarının yapılması gerekmektedir. Bu hususta; Tunçtaner vd.

(1985) Türkiye’nin geniş bir ağaçlandırma potansiyeline sahip olması nedeniyle yerli ve yabancı hızlı gelişen türlerle endüstriyel plantasyonlar tesisine öncelik vererek orman varlığının artırılması mecburiyetine vurgu yapmışlardır. Tunçtaner (2007) Türkiye’de yerli ve yabancı hızlı gelişen türlerle tesis edilecek yüksek verimlilikteki ağaçlandırmaların, odun üretimine önemli katkı sağlayabilmesi hedefini, belirli türleri kapsayan genetik ıslah programlarının ülke çapında uygulanmasına dayalı olduğunu ifade etmektedir. Bu bağlamda; hızlı gelişen ve birim alanda yüksek odun hammaddesi sağlayabilecek bir tür olan Duglas’ın Türkiye ormancılığı ve orman ürünleri endüstrisi açısından göz ardı edilemeyecek bir değeri bulunmaktadır. Saatçioğlu (1969), hızlı gelişen yabancı türlerin Türkiye’ye ithal zorunluluğunu başlıca iki nedene dayandırmaktadır; 1- Ormanların tür zenginliğini artırmak, 2-Nispeten kısa idare

2

müddetleri içerisinde yüksek hasılat veren ormanlar meydana getirmek şeklinde konunun önemine vurgu yapmıştır.

Endüstriyel ağaçlandırmalarda üstün genetik vasıflı dikim materyali kullanılmak suretiyle 10-30 yıl gibi, doğal ormanlarla kıyaslandığında oldukça kısa sayılabilecek idare süreleri sonunda doğal ormanlara nazaran 40-50 kat fazla bir üretim gücüne erişilebilmektedir (Şener, 2004).

Endüstrileşme süreci içinde doğal orman kaynaklarını tüketmemek aynı zamanda odun endüstrisinin artan talebini en kısa sürede karşılayabilmek amacıyla Avrupa ülkeleri, bir taraftan genetik çalışmalara ağırlık verirken, bir taraftan da ana vatanlarında hızlı büyüyen ağaç türlerini kendi ülkelerine getirmek için çaba harcamışlardır.

Avrupa ve diğer ülkelerde yapılan ilk duglas denemelerinin, ağaçlandırmalarda büyük bir önem taşıdığının görülmesi üzerine, bütün ülkelerde orijin denemeleri başlamıştır.

Duglasın Türkiye’ye ilk gelişi, Prof. Dr. Fehim FIRAT’ın çabaları sonucu 1951 yılında olmuştur. 1972 yılında fidanlık aşamasında ilk orijin denemeler Kavak ve Hızlı Gelişen Orman Ağaçları Araştırma Müdürlüğü (KHGOAAM) tarafından başlatılmıştır. 1973 ve 1974 yıllarında deneme alanları kurulmuştur (Asan, 1989).

Duglas, hızlı büyümesi, hastalık ve zararlara mukavim oluşu ve Karadeniz Bölgesindeki iklim şatlarının türün doğal yayılış alanındaki iklim koşullarıyla benzerlik arz etmesinden dolayı Türkiye’ye ithal edilen ve günümüze kadar üzerinde çok sayıda bilimsel araştırma yapılan bir türdür (Fredriksen 1972; Eyüboğlu 1975;

Şimşek 1977 1979; Eyüboğlu 1979; Şimşek 1982, 1987, 1989; Asan 1989; Arno 1990;

Gijsman 1990; Beran 1995; Lavadinovic vd. 1997; Chastagner 2001; Dağdaş 2002;

Bradley vd. 2005; Ayan ve Sıvacıoğlu 2006; Antisari vd. 2018).

Şimşek (1977) Guinier (1952)’e atfen genel olarak Duglasın çeşitli toprak şartlarına karşı geniş bir tahammül gösterdiğini, suyu iyice geçiren kâfi derecede mümbit toprakları tercih ettiğini, fakat az çok sığ hatta kayalık topraklarda dahi yetişebildiğini, ağır killi topraklarda ise iyi gelişemediğini bildirmektedir. İyi drene olabilen gözenekli toprakların Duglas için bilhassa önem taşıdığını, mümbit balçıklı topraklarda hızlı

3

büyüme yaptığını, daha hafif topraklarda ise büyümenin yavaş olduğunu belirtmektedir.

Şekil 1.1 Duglas alanlarının ülkeler bazında gösterimi (Bastien vd. 2013)

Şekil 1.2 Avrupa’da Duglas üzerine gerçekleştirilen çalışmalara ait deneysel alanların gösterimi (Bastien vd. 2013)

Duglas'ın doğal yayılış sahası içerisindeki iyi meşçerelerinin bulunduğu Kaskad Dağlarındaki toprakların çoğunluğunun balçık ve fazla miktarda taşlı-kumlu-balçık olduğu Jahn (1954)’de belirterek kum oranının fazla olduğu ve volkanik küllerin de

4

fazla yayıldığı kaydedilmiştir. Yine Jahn, Kaskad Dağlarının batıya bakan yamaçlarındaki vadilerde muhtelif irilikteki tanelerden oluşan alüviyal topraklar ile sahilde kil ve killi balçık toprakların hâkim olduğunu bildirmektedir (Jahn, 1954;

Şimşek, 1977).

Kirecin serbestçe çözüldüğü bütün toprak türleri ve hidromorfık topraklarda Duglas yetiştirme çalışmaları kesinlikle başarısız kalır. Duglas plantasyonları, taban suyu etkisi altındaki fakir kum topraklarında, ıslak topraklarda ve aşırı degrade olmuş tozlu balçık topraklarında başarılı olamamaktadır (Şimşek, 1979, 1988).

Toprak derinlikleri bakımından incelendiğinde; çok sığ, derin, sırtlarda volkanik orijinli derin topraklardan taşınma materyallerine kadar çeşitlilik arz etmektedir.

Toprak tekstürleri taşlı topraklardan killi topraklara kadar değişkenlik göstermektedir.

Yüzeye yakın topraklar genelde asit karakterlidir. Organik madde miktarları Kaskad Dağlarında orta derecede, kıyı kesimlerinde ise yüksek oranlardadır (Heilman, 1979;

Şimşek, 1979 ). Fowells (1965) Duglas'ın en iyi gelişme gösterdiği Batı Oregon ve Batı Washington mıntıkalarındaki toprakların pH değerinin 5-5,5 olduğunu bildirmektedir (Şimşek, 1977). Kayacık (1965), Duglas'ın en iyi gelişme ve büyümesini humuslu balçık topraklar üzerinde yaptığını, fakir kum, ağır killi topraklarda ve devamlı ıslak olan yerlerde ise gelişemediğini bildirmektedir.

Türkiye sahip olduğu çeşitli iklim, toprak ve yetişme koşulları itibariyle hızlı büyüyen pek çok egzotik türün yetişebileceği imkânlara sahiptir. Yurt içinde estetik amaçlı ağaçlandırmalarda kullanımı dışında, endüstriyel amaçlı kullanım için Türkiye’ye ilk olarak ithal edilen türlerden biri de Duglas’tır (Ayan ve Sıvacıoğlu 2006).

Duglas, yüzyılı aşkın bir süreden beri Avrupa ülkelerinde ağaçlandırma çalışmalarında başarı ile kullanılmaktadır. Günümüze kadar devam eden ağaçlandırma çalışmalarında başarı oranlarının fazlalığı yanında, bir takım başarısızlıklar da ortaya çıkmıştır. Bu başarısızlıkların sebepleri, genelde yanlış orijin ve yetişme ortamı seçimine bağlanmıştır. Ayrıca, türün plante edildiği yerdeki doğal türe göre tesis değerinin ortaya konması açısından bu tür araştırmalar önem arz etmektedir.

5

Odun hammaddesi açığının kapatılabilmesi için yüksek miktarlarda odun hammaddesi elde edilebilen yerli ve yabancı hızlı gelişen türler ile uygun yetişme ortamlarında ağaçlandırma çalışmalarının yapılması gerekmektedir. Bu nedenle hızlı gelişen ve birim alanda yüksek odun hammaddesi sağlayabilecek bir tür olan Duglas’ın Türkiye ormancılığı ve orman ürünleri endüstrisi açısından göz ardı edilemeyecek bir değeri bulunmaktadır.

Türkiye’de Duglas ile ilgili kapsamlı orijin denemeleri 1972 yılında, IUFRO (Uluslararası Ormancılık Araştırma Birliği) kolleksiyonundan sağlanan 118 orijinle başlanmış ve ilk etapta fidanlık aşaması değerlendirmeleri gerçekleştirilmiştir (Şimşek, 1977). Bu çalışmalar sonucunda başarılı bulunan 81 orijin ile 1973-74 yıllarında 1. seri orijin denemeleri, 1984 yılında 2. seri denemeleri ve daha sonraki yıllarda ise Bartın-Çakraz’daki denemelere başlanılmıştır (Şimşek, 1979, 1982, 1987).

Doğu ve Batı Karadeniz bölgelerinde 1973-74 yılları arasında 8 adet deneme alanı tesis edilmiştir. Bu deneme alanları; İzmit-Çenedağı, İzmit-Kefken, Adapazarı- Sapanca (Soğucak Yaylası), Düzce–Aksu, Ereğli-Kocaman, Zonguldak–Yayla, Devrek-Babadağ, Sinop-Bektaşağa (Çobanköy) ve Giresun-Kulakkay (Erimez) yörelerinde kurulmuştur. Bu deneme alanların ilk sonuçları yayımlanmıştır (Şimşek, 1977, 1982). İlk sonuçlar ışığında; Batı Karadeniz bölgesinde pilot ağaçlandırmaların tesis gerçekleştirilmiştir. Özetle; ilk kez 1951 yılında Türkiye’ye getirilen duglas önce Sinop-Ayancık-Çangal, İstanbul-Belgrad Ormanı Topuzlu Bend mevkiinde plante edilmiş, bu iki saha dışında daha sonraki yıllarda; uygun orijinlerin belirlenmesi, yüksek biyokütle eldesi için aralık x mesafe denemeleri ve pilot ağaçlandırmalar şeklinde; İstanbul-Alemdağ, Kocaeli-Kandıra-Kerpe, Sakarya-Sapanca (Sogucak Plateau), Düzce-Aksu, İzmit-Çenedağ, Zonguldak-Ereğli-Kocaman, Zonguldak- Devrek-Babadag, Zonguldak-Çaycuma, Zonguldak-Kozlu-Yayla, Bartın-Çakraz, Bartın-Arıt, Sinop-Bektaşaga-Çobanköy, Kastamonu-Cide, Kastamonu-Çatalzeytin- Karamanlar, Kastamonu-Azdavay-Sarpuncuk, Ordu-Ünye, Giresun-Kulakkaya- Erimez, Trabzon-Tonya, Trabzon-Maçka-Kapıkoy, Trabzon-Sürmene ve Artvin-Hopa yörelerinde denemeler kurulmuş ve bu denemelere ait çeşitli silvikültürel ve hasılat sonuçları yayınlanmıştır (Şimşek, 1979, 1982; Tosun vd., 2011). Ayrıca, Batı Karadeniz Bölgesini temsil eden Zonguldak-Yayla bölgesinde ve Doğu Karadeniz'i

6

temsil eden Trabzon-Sürmene'de Duglas sıklık denemeleri çalışmaları yapılmıştır (Tosun vd., 2011).

I. ve II. seri deneme alanlarına ait sonuçlar genel olarak Duglas tohum transfer zonlamasına göre Washington Eyaletinin 403 (yeni tohum transfer zonlamasında Kuzeybatı Kaskadlar “NWCA”) ve 412 (yeni tohum transfer zonlamasında Güneybatı kaskadlar “SWCA”) nolu tohum transfer zonlarının orta yükseltide (750-1050 m) bulunan orijinlerin Türkiye’de Batı Karadeniz bölgesinde kullanılabileceği tespit edilmiştir. Duncan testi sonuçlarına göre; 1990 yılı çap ve boy ile 1996 boy karakterinde orijinler en iyi gelişmeyi sırasıyla Kastamonu-Cide, Zonguldak-Ereğli ve Zonguldak-Yayla deneme alanlarında gerçekleştirmiştir. 2011 çap değerlendirmesinde ise en iyi gelişmeyi sırasıyla Zonguldak-Ereğli ve Kastamonu- Cide deneme alanlarında gerçekleşmiş ve Zonguldak-Yayla deneme alanı son sırada yer almıştır (Kahraman, 2013). Vejetasyon periyodu uzunluğu 70-200 veya daha fazla gün olarak tespit edilmiştir (Şimşek, 1977).

Duglas, orjin denemeleri sonucuna göre, özellikle Castanetum-Fagetum zonunda %20 lik oranda ve Türkiye'nin Doğu ve Batı Karadeniz kıyılarında 1250 m yüksekliğe kadar olan kısımlarda plantasyon için tavsiye edilmektedir. Bununla birlikte hızlı büyüyen bu türlerde yaşlandıkça (zaman ilerledikçe) herhangi bir böcek zararı ve hastalık tespit edilmemiştir (Şimşek, 1987; Boydak vd., 1995; Üçler, 1998; Tunçtaner, 1998, Ayan ve Sıvacıoğlu, 2006). Avrupa ülkelerindeki ağaçlandırma çalışmalarında başarı ile kullanılan Duglas’ın, günümüze kadar devam eden ağaçlandırma çalışmalarında başarı oranlarının fazlalığı yanında, bir takım başarısızlıklar da ortaya çıkmıştır. Bu başarısızlıkların sebepleri, genelde yanlış orijin ve yetişme ortamı seçimine bağlanmıştır.

Hızlı gelişen ağaç türleriyle yapılan plantasyon ormancılığı, dünyada ve pek çok ülkede önemi gittikçe artmaktadır. Çünkü endüstriyel plantasyon işletmeciliğinde doğal ormanlara oranla 40-50 kat fazla üretim söz konusudur. Türkiye’de plantasyon ormancılığı pazarında yoğun olarak 1960’lı yılların sonundan beri çalışmalar yürütülmektedir. Bu kapsamda; Türkiye’de yapılacak ağaçlandırmalarda kullanılacak tohum kaynaklarının ivedilikle tesis edilmesi gerekmektedir. Bu amaçla; farklı

7

orijinler ile tesis edilen yabancı tür ağaçlandırmalarının özellikle rotasyon süresinin en az yarısına kadar çok dikkatli bir şekilde gözlenmesi-incelenmesi ve değerlendirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada; Batı Karadeniz Bölgesinin ekolojik koşullarında ve iki farklı noktada (Sinop-Ayancık ve Kastamonu-Cide) farklı yıllarda tesis edilmiş olan ekzotik ve hızlı gelişen bir tür olan duglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) ağaçlandırmalarının, tesis edildikleri yetişme ortamı koşullarının en önemli faktörlerinden birisi olan toprak üzerindeki etkileri ve mevcut doğal türlerle (Abies nordmanniana subsp. equi-trojani (Asch. & Sint. & Boiss.) Coode & Cullen ve Fagus orientalis L.) bazı meşcere karakteristiklerinin mukayesesi amaçlanmıştır.

Ayrıca, yabancı türlein plante edildiği yerdeki doğal türe göre tesis değerinin ortaya konması açısından bu tür araştırmalar önem arz etmektedir.

Türkiye’de en başarılı yabancı türlerden biri olarak gösterilen Duglas göknarının potansiyel yetişme ortamı olarak da Karadeniz bölgesi gösterilmektedir. Özetle, bu tez çalışmasında; Batı Karadeniz Bölgesindeki doğal türler ile (Fagus orientalis, Abies nordmanniana subsp. equi-trojani,) egzotik tür olan Duglasın Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) büyüme performansları, bazı toprak ve meşcere karakteristikleri mukayese edilmiştir.

8 2. LİTERATÜR ÖZETİ

2.1 Duglas’ın Yayılışı, İthali ve Orijin Denemesi Çalışmaları

Duglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco), Kuzey Amerika’nın batı bölgelerinde geniş yayılışa sahip, hem ekolojik hem de ekonomik açıdan kıymetli bir ağaç türüdür. Türün doğal yayılış alanının 14,3 milyon hektarı Amerika Birleşik Devletlerinde, 4,5 milyon hektarı ise Kanada’da bulunmaktadır (Herman ve Levander 1999). Tür adını, tohumlarını ilk defa 1827 yılında İngiltere’ye getiren araştırmacı David DUGLAS’dan almıştır. Türün üç varyetesi bulunmaktadır. Bunlar;

Pseudotsuga menziesii var. menziesii (Syn. viridis) “Sahil veya Yeşil Tip”, Pseudotsuga menziesii var. glauca “Karasal veya Mavi Tip” ve Pseudotsuga menziesii var. caesia “Ara ve Gri Tip”’dir.

British Columbia ile Californiya sahili boyunca uzanan türün; kuzey-güney istikametindeki yayılışı 2200 km olup, sahil varyetesi P. menziesii var. menziesii bu alanda varlığını sürdürmektedir. Karasal varyetesi, P. menziesii var. glauca, ise Kanada’da Rocky dağlarından başlayarak Meksika’nın içlerindeki dağlara kadar 4200 km’lik bir yayılış göstermektedir (Harita 2.1). Türün gerek yatay, gerekse deniz seviyesinden 1500 metreye kadar olan geniş dikey yayılışı türde orijin farklılaşmalarına sebep olmuştur (Levander ve Herman, 2014).

Britanya Kolumbiyası'ndaki duglas alt sınırı yaklaşık 760 m'dir. Ancak Vancouver Adası'nda 1250 m'ye kadar yükselir (Heusser, 1960). Washington ve Oregon'da, tür, genel olarak deniz seviyesinden 1524 m'ye kadar çıkar, ancak yerel olarak daha yükseklere de çıkabilmektedir. Hood Dağı'nda Douglas-fir, US Orman Servisinin envanter kayıtlarına göre 2195 m yüksekliğe uzanıyor (Levander ve Herman, 2014).

Yayılışta başlıca sınırlayıcı faktörler; kuzeyde sıcaklık, güney yayılışta rutubettir.

Genel bir kural olarak, karasal varyete sahil varyetesine göre dikkati değer bir şekilde enleme bağlı bir şekilde daha yüksek rakımlarda yetişir. Örneğin duglas, sahil yayılış sahasında 45 °N enlemde; yaklaşık 1220 m rakımda varlık gösterirken, Rocky

9

Dağlarında 2440 m’de bulunur. Silen (1978), bu yayılışın genetik bir adaptasyon olup olmadığı veya klimatik farklılıkları yansıtıp yansıtmadığının belirsiz olduğunu belirtmektedir.

Harita 2. 1 Duglas’ın doğal yayılış sahası ve varyetelerinin konumları (Levander ve Herman, 2014)

Duglas doğal yayılışı içerisinde yaklaşık olarak 725 km uzunluğunda ve 160 km genişliğinde; Kaskad Dağlarından Büyük Okyanus’a ve güneybatı British Columbia’dan California içlerine kadar uzanmaktadır. Bu doğal yayılış alanı içinde duglas, deniz seviyesinden itibaren 3300 m yüksekliğe kadar tırmanabilmektedir.

(Şimşek, 1977; 1988). Kırdar ve Sıvacıoğlu (2001), Duglas’ın yayılış mıntıkası Castanetum ve Fagetum zonlarının yarısı ile Picetum zonunun bir kısmını kapsadığını belirtmektedir.

Duglas, Pinus radiata hariç, diğer Amerika kökenli orman ağacı türlerine göre doğal yayılış sahası dışında en çok yaygın yayılışı bulunan bir türdür. Duglas, kaliteli ve yüksek verimlilikteki odun üretimi nedeniyle; Avrupa, Yeni Zelanda, Güney Amerika ve dünyanın birçok başka ülkesine endüstriyel ağaçlandırma gayesiyle ithal

10

çalışmalarına konu olmuş, günümüzde ekonomik önemi ve iklim değişikliğiyle başa çıkabilecek bir tür olarak birçok ülkede orman yönetiminin kabul edilmiş ve ayrılmaz bir parçası olarak Lavander ve Hermann (2014) tarafından vurgulanmaktadır.

Duglasın, hem Kuzey Amerika’daki doğal yayılış sahasında hem de Avrupa’da olmak üzere diğer birçok bölgede dünya çapında en önemli ticari ağaç türlerinden biri olduğu Schmid vd. (2014) tarafından vurgulanmaktadır. Avrupa parklarına ilk girişi 1826 ve 1830 dönemine kadar uzanmaktadır. Daha sonraki yüzyılda ise Güney Amerika ve Avustralya ile Yeni Zelanda da geniş alanlarda ağaçlandırmaları yapılmıştır (Herman ve Levander, 1999; Kleinschmit ve Bastein, 1992).

Duglas kuzey yarımkürede; Kuzeybatı Amerika’da; Alaska ve Hawaii’de, Avrupa’da; İngiltere ve İrlanda’da, Batı Orta Avrupa’da; Almanya, Hollanda, Belçika, Lüksemburg, Fransa, İsviçre ve Avusturya’da, Kuzey Avrupa’da;

Danimarka, Norveç, İsveç ve Finlandiya’da, Güney Avrupa’da; Portekiz, İspanya, İtalya, Hırvatistan, Slovenya, Yunanistan, Türkiye ve Kıbrıs’ta, Doğu Avrupa’da;

Çekya, Slovakya, Macaristan, Sırbistan, Bosna ve Hersek, Bulgaristan, Polonya ile Romanya’da, Baltık ülkelerinde; Litvanya, Estonya ve Latvia’da Eski Sovyetler Birliği ülkelerinde; Rusya, Belarus ve Ukrayna’da, Asya’da Hindistan ve Sri Lanka’da, Güney yarımkürede Güneybatı pasifik, Avustralya ve Yeni Zellenda’da, Güney Amerika’da; Şili ve Arjantin’de, Afrika kıtasında; Güney Afrika Cumhuriyetin’de deneme ve çok geniş alanlarda plantasyon çalışmaları yürütülmüştür (Lavender ve Herman, 2014). Sadece, Fransa duglas ağaçlandırma alanlarını 2010-2020 döneminde 500.000 hektara çıkarmayı planlarken, Almanya’da 80.000 ha İngiltere’de ise 50.000 ha duglas ağaçlandırması bulunmaktadır (Herman, 1987; Herman ve Levander, 1999).

Duglas’da ilk bilimsel çalışmalara orijin denemeleri ile 1900’lü yılların başında başlanmıştır. Almanya’da 1912’de, 1913’de ise Kuzeybatı Pasifikte ilk orijin denemeleri tesis edilmiştir. Sonraki yıllarda Avrupa, Yeni Zelanda (Sweet, 1964) Michigan ABD (Steiner, 1979), Kaliforniya (Griffin ve Ching, 1977) ve British Kolombiya’da (Haddock vd., 1967) duglas orijin denemeleri tesis edilmiştir. Geniş yayılış alanına sahip duglas orijin denemelerinin az sayıda orijin ve dar alanlarda tesis

11

edilen orijin denemeleri sonuçlarına göre; özellikle sahil varyetesine ait orijinler ile karasal varyete orijinler arasında büyüme, dona ve kuraklığa direnç ile mantar hastalıklarına direnç konularında belirgin farklılıklar olduğu Kleinschmith ve Bastien (1992) tarafından vurgulanmaktadır.

IUFRO tarafından 1966 yılında duglasın doğal yayılış alanından örneklenen 182 orijin ile bir koleksiyon oluşturularak 36 ülkede orijin denemeleri tesis edilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda Duglas’ın Avrupa da tohum transfer kuralları belirlenebilmiştir (Beran, 1995; Kleinschmit vd., 1995; Kranenborg ve De Vries, 1995; Orlić ve Ocvirek, 1995; Vega vd., 1995). Günümüzde Avrupa’da orijin denemeleri aşamasından ıslah programları kapsamında genotip seçimi safhasına geçilmiş durumdadır (Kahraman ve Küçükosmanoğlu Kahraman, 2013).

2.2 Duglas’ın Ekolojik, Silvikültürel Özellikleri ve Büyüme Karakteristikleri Duglas, 60-80 m boy ve 2 m çapa ulaşabilen herdem yeşil iğne yapraklı bir türdür.

Hâlihazırda, Kuzey batı Amerika’daki doğal yayılış sahasının optimalinde 100 m boyun ve 4 m çapın üzerinde fevkalade gelişim gösteren ve 1300 yıldan daha çok yaşayabilen bir türdür (Arno, 1990; Linhart ve Martha, 1990; Hansen ve Kjaer, 1999).

Duglas, fide aşamasında don zararına karşı çok duyarlıdır, ilerleyen yaşla birlikte zarar görme olasılığı azalmaktadır (Lavender ve Hermann, 2014). Timmis ve Worrall (1975) tarafından yürütülen denemelerde; hem sahil hem de karasal tipteki duglasların fidelerinin çimlenmeden sonraki ilk haftalarda donma toleransı geliştiremediklerini ve don zararına karşı son derece hassas olduklarını belirtmektedir. Yaşın ilerlemesine bağlı olarak dona alışma kabiliyetleri artsa da fidanlar, büyümelerini yaz sonu ve sonbahara doğru gerçekleştirme eğilimi gösterirler (Campbell ve Sorensen, 1973).

Artan yaşla birlikte azalan don hasarına rağmen, farklı yaş sınıflarındaki ağaçların don zararından etkilenme durumunun araştırıldığı bir çalışmada; 1-20 yaş sınıfındaki duglas bireylerin don hasarından en çok etkilendiği tespit edilmiştir (Tablo 2.1) (Zieger vd., 1958).

12

Tablo 2.1 Farklı yaş sınıflarına göre ağaçların dondan zarar görme düzeyi

Yaş sınıfı 1-20 21-40 41-60 61-80 81-100 101-120

Don zararı % 37 20 14 13 10 6

Don zararını ortaya koymak için yürütülen arazi ve laboratuvar denemelerinde, duglasın hem karasal hem de sahil varyetelerinin sonbahar, kış ve ilkbahar soğuklarına dayanıklılık açısından genetik varyasyon gösterdiği belirtilmiştir. Bu varyasyon sadece populasyonlar arasında değil, aynı zamanda populasyon içinde de varyasyon gösterdiği bulunmuştur (Lavender ve Hermann, 2014).

Duglas, özellikle 20 ile 40 yaşları arasındaki yoğun sıklığa sahip meşcerelerde kar kırmasına karşı oldukça duyarlıdır. Sık duglas meşcerelerinde kar kırması önemli hacim kayıplarına neden olabilmektedir (Tablo 2.2) (Puchert, 1954). Ayrıca, duglasın özellikle doğal yayılış sahasındaki meşcerelerde rüzgâr fırtınaları çok ciddi tahribat faktörüdür. Ayrıca, daha az şiddetli rüzgâr fırtınaları da doğal yayılış sahası içinde ve dışında büyük zararlar verebilmektedir. Tahribata katkı veren faktörler arasında;

kesim uygulamaları (Ruth ve Yoder, 1953), topografya (Steinbrenner ve Gessel, 1956), aşırı su doygun topraklar (Prior, 1959), kök yapısı (Soest, 1954), taç boyutu ve şekli (Brown ve Jones, 1989), gövde ve odun karakteristikleri (Studholme, 1995) vardır.

Tablo 2.2 Amerika’nın Oregon eyaletinde 1942 Ocak ayında vuku bulan kar ve buz zararının üç farklı duglas meşceresinde oluşturduğu hacim kayıpları

Meşcere A Meşcere B Meşcere C

m³ % m³ % m³ %

Orijinal hacim 994 100 711 100 405 100

Hacim kesimi 169 16,6 168 23,6 258 63,7

Fırtınada kaybedilen hacim 238 23,7 145 23,1 117* 28,8

Kalan hacim 589 59,7 398 53,3 30 7,5

* Kar ve buz fırtınası

Yaz kuraklığı, duglasın doğal yayılış sahasının birçok bölümünde yaygındır ve duglasın doğal ve yapay gençleştirmesindeki bazı başarısızlıklardan sorumludur.

Ancak, yaşlı ağaçların yaz kuraklığından tamamen ölmesi nadir görülür. Bununla birlikte Childs (1961) 1958’deki alışılmadık sıcak yaz ile 1959’daki yaz kuraklığı nedeniyle türün kuzeybatı Washington’da birkaç lokalitesindeki genç ağaçların

13

ölümünü rapor etmiştir. White (1987), güneybatı Oregon’daki duglas populasyonları arasındaki kuraklık toleransı arasındaki farklılıkları incelediği araştırmasında; yaz kuraklığının bazı bölgelerde doğal ve yapay gençleştirmenin başarısını sınırlandırdığını teyit etmektedir.

Ata (1995) duglasın ekolojik isteklerini şu şekilde özetlemektedir: Duglas, yan gölgelemeye karşı az duyguludur, fakat uzun süre için yalnız mutedil derecede bir sipere tahammül eder. Yaz kuraklığına karşı duyarlı değildir. Zararlı etkileri çok çabuk atlatır. Dona karşı esas itibariyle hassastır ve donlardan zarar görür. Bilhassa gençlikte ilkbahar donlarına karşı duyarlıdır. Duglas hayatının her safhasında rüzgâra karşı çok hassastır. Donlara ve rüzgâra karşı duyarlı olması nedeniyle, belirli koruntulu yerlerde yetiştirilmesi gerekir. Bunun dışında, ancak elverişli mikro klimatik koşullar gösteren, büyükçe tıraşlama sahalarında tesisi başarı vaat eder. Ayrıca Ata (1995) duglasın en iyi büyümeyi, havası rutubetli sıcak sahil ikliminde ve kısmen ılımanca kara ikliminde yapabildiğini, bu sebeple Büyük Britanya’nın güneyi, Kuzey Fransa, Kuzeybatı Almanya, Hollanda ve Danimarka’nın Avrupa’da duglasın isteklerine en uygun bölgeler olduğunu belirtmektedir. Orta Avrupa dağlarında göknarın yayılış sahasına benzer yayılışı vardır.

Gümüşdere (1979) duglasda don zararlarının orijine bağlı bir sorun olarak ortaya çıktığını vurgulayarak, ağaçlandırma alanlarında erken don zararları çok nadir görüldüğünü ifade etmektedir. Çünkü duglas, genelde büyümesini oldukça erken durdurduğunu belirtmektedir. Avrupa’daki duglas ağaçlandırmalarında en fazla rastlanılan büyük kahverengi hortumlu böceğin (Hylobius abietis L.) zararlarına karşı fidanların dikiminden önce agricol veya herhangi bir insektisit çözeltisine batırılması suretiyle koruma yapılabilir. Bu hallerde böcek fidanlara arız olmaz. Genç, özellikle hızlı büyüme yapan duglas orijinlerine ait fidanlarda bazen beyaz bit (Giletteella cooleyi) zararlıları görülebilir. Geç don zararlarının şiddetli olduğu yerlerdeki duglas ağaçlandırmalarında "Phomopsis pseudotsugae" hastalığı ortaya çıkabilir. Yara yerlerinden dağılan parazitler ile ortaya çıkan enfeksiyonlar, kabuklar üzerinde gri renkli mantar hastalıklarının oluşumuna sebep olurlar. Hastalık, fidanların tepe sürgünlerindeki kabuklarına arız olduğu takdirde, bu sürgünlerin ölümüne sebep olur.

Bu kabuk mantarına ek olarak pas ve is renginde olan ve ibre döken mantarlar,

14

ibrelerin dökülmelerine de sebep olurlar (Gümüşdere, 1979). Gümüşdere (1979) Peace (1962)’ye atfen ayrıca, duglasların fabrika bacalarından çıkan sülfür dioksit gazına karşı hassas olduğunu, bu gazın ağaçlarda ibreleri kızartarak dökülmelerine sebep olduğunu, ibre dökülmelerinin genellikle yaşlı ibrelerde daha çok görülüp, genç ibrelerde zararın, kızarıklıklar şeklinde olduğunu belirtmektedir.

Orman yangını, Kuzeybatı Amerika duglas ormanlarında majör bir doğal rahatsızlık faktörüdür. 6700 yıl önce Manzama Yanardağının patlaması sonucu oluşan külün altında kömür tabakalarının bulunması orman yangının, Cascade Range’de en az 10.000 yıldır birincil rahatsızlık mekanizmasının orman yangın olduğunu göstermektedir (Morrison ve Swanson, 1990). 1500’lerden 1900’lerin başlarına kadar İç kuzeybatı Amerika’da (Doğu Washington ve Oregon, Batı Montana ve Idaho) en az 10 bazen 20 yılda bir yoğun yangın meydana geldiği belirtilmektedir (Barrett vd.

1997).

Genel olarak sahil duglası, karasal tip duglasa göre daha uzun yaşamakta ve daha yüksek boy, çap ve hacme ulaşmaktadır (Tablo 2.3). Tablo 2.3’de göğüs çapı, boy ve hacim ortalama ve maksimum değerleri arasında çok büyük varyasyonlar olduğu görülmektedir. Bu sonuç; Lavender ve Hermann (2014)’ın Darwin’e (1859) atfen en yoğun rekabetin aynı türden bireyler arasında meydana geldiği ifadesini hatırlatmaktadır. Lavadinovic vd. (1997), Sırbistan’da yürütülen denemelerin 15 yıllık sonuçlarına göre rakım artıkça boylanmanın düştüğü belirtilmiştir. 15. yılsonu itibariyle ortalama boylanma 4,00 m olduğu belirtilmiştir. Ata (1995), duglasın Almanya’da Prusya deneme sahalarına dayanarak bu tür için düzenlenen 50 yıllık hasılat tablolarına göre 1. bonitette 28 m, 2. bonitette 23 m boylandığını ve 50 yaşında 1. bonitette genel kalın odun hacminin 832 m³ olduğunu bu verimin, en iyi yetişme muhitlerinde bile doğu ladininin veriminden çok yüksek olduğunu ifade etmektedir.

15

Tablo 2.3 Batı Amerika’da duglas tek ağaç büyüme karakteristikleri (Lavender ve Hermann, 2014)

Duglas varyatesi / Bölge

Göğüs çapı (cm) Boy (m) Hacim (m³) Ort. Max. Ort. Max. Ort. Max.

Karasal Duglas Tipi / Kuzey Rocky Dağları Idaho 34,5 204,7 19,5 61,0 1,08 24,5

Montana 28,7 120,7 15,8 54,3 0,62 14,4

Wyoming 28,7 107,2 13,1 32,3 0,65 6,4

Karasal Duglas Tipi Bölgesi / Güney Rocky Dağları

Arizona 18,5 38,6 10,4 21,6 0,14 0,7

Colarado 27,4 106,4 12,5 38,7 0,59 6,3

New Mexico 23,6 84,8 11,9 32,0 0,51 4,7

Utah 31,5 113,5 14,9 38,1 0,82 8,5

Çam Bölgesi

Doğu Oregon 25,4 129,0 16,7 51,5 0,42 11,7

Doğu Washington

25,4 192,8 18,3 70,7 0,48 36,9

Sahil duglası bölgesi

Batı Oregon 27,2 195,6 20,1 78,9 0,71 43,6 Batı Washington 27,7 192,5 22,6 78,3 0,79 45,2

California 28,9 186,0 18,9 71,3 0,96 48,0

2.3 Duglas’ın Yetişme Ortamı Özellikleri ve İstekleri

Duglas doğal yayılış sahasının nispeten daha kurak olan iç kısımlarında hemen hemen saf ve aynı yaşlı meşcereler kurmaktadır. Daha güneyde, Pinus ponderosa Laws., Pinus lamberliana Dougl., Libocedrus decurrens Torr. ayrıca, birçok meşe türü ile karışık ormanlar oluşturmaktadır. Yayılış sahasının kuzey sahil bölgelerinde ise Tsuga heterophylla (Raf) Sarg., Juniperus virginiana L. ve Picea sitchensis (Bong.) Carr.

türleri ile birlikte meşcereler oluşturur. Yüksek rakımlarda ise Tsuga mertensiana (Bong.) Carr.’ya rastlanır (Fowells, 1965).

Duglasın geniş doğal yayılış sahasında büyük varyasyonlar gösteren büyüme karakteristikleri sözkonusudur. Örneğin; Texas’ın batı taraflarındaki sıcak ve kurak, Davis Dağı'nın üst yamaçlarında en çok 20 m'ye kadar bir boylanan duglas, Washington’daki Kaskad Dağları'nın ılıman ve rutubetli yamaçlarında 60 m’ye kadar boylanma göstermektedir (Şimşek, 1977; 1988).

16

Kuzeybatı Pasifik'teki Duglas ormanları, türün optimum yayılışında bulunmaları nedeniyle, hızlı büyüme yapmaları, hastalık ve zararlılara mukavim oluşları, esnekliklerinin yüksek oluşları ve odun kalitesinin iyi olmasından dolayı çok fazla tercih edilmektedir. Söz konusu tercih özellikleri sebebiyle bilhassa sahil duglas, egzotik olarak Avrupa ülkelerinde geniş çaplı ağaçlandırma çalışmalarına konu olmuştur (Memiş, 2009).

Duglas'ın doğal yayılış sahasındaki iyi meşçerelerinin bulunduğu Kaskad Dağlarında, toprakların çoğunluğunun balçık ve fazla miktarda taşlı-kumlu-balçık olduğunu belirterek kum oranının fazla olduğu ve volkanik küllerin de fazla yayıldığı ifade edilmektedir. Ayrıca, Kaskad Dağlarının batıya bakan yamaçlarındaki vadilerde çeşitli boyutlardaki taneciklerden oluşan alüviyal topraklar ile sahilde kil ve killi balçık toprakların hakim olduğu bildirmektedir (Şimşek, 1977).

Drenajı iyi, porozitesi yüksek topraklar, duglas gelişimi için çok önem taşımakta, verimli balçıklı topraklarda hızlı büyüme yapmakta, daha hafif topraklarda ise büyümenin yavaş olduğu belirtilmektedir (Şimşek, 1977). Benzer şekilde Guinier (1952)’de; genel olarak duglasın değişik toprak koşullarına geniş bir uyum gösterdiğini, drenajı yüksek ve verimli toprakları tercih ettiğini, fakat az çok sığ hatta kayalık topraklarda bile yetişebildiğini, ağır killi topraklarda ise iyi gelişemediğini belirtmektedir.

Kirecin serbestçe çözüldüğü bütün toprak türleri ile hidromorfık topraklarda duglas yetiştirme çalışmalarının başarısız olacağı, taban suyu etkisi altındaki fakir kum topraklarında, ıslak topraklarda ve aşırı degrade olmuş tozlu balçık topraklarında duglas plantasyonlarının başarılı olamayacağı Wittich (1948)’e atfen Şimşek (1988) tarafından belirtilmektedir.

Duglas yetişme ortamlarında, podzolizasyon baskın toprak oluşturma işlemidir. Ancak ılıman, nemli iklimde yoğun değildir. Toprak derinlikleri; çok sığ topraklardan derin topraklara, sırtlarda volkanik orijinli derin topraklardan taşınma materyallerine kadar farklılık göstermektedir. Toprak tekstürü bakımından ise taşlı topraklardan killi topraklara kadar değişkenlik göstermektedir. Yüzeye yakın topraklar genelde asit

17

karakterlidir. Organik madde içeriği, Cascade Dağlarında ılımlıdan, Coast Range ve Olimpik Yarımada'nın bazı kısımlarında yüksektir. Toplam N içeriği önemli ölçüde değişir, ancak buzul kökenli topraklarda genellikle düşüktür (Heilman, 1979). Tarrant (1956), duglasın yayılış sahasındaki yüzey topraklarının genel olarak orta derecede asitli olduğunu, organik madde ve toplam azotun yüksek olduğunu ve baz doygunluğunun düşük olduğunu belirtmektedir.

Fowells (1965), duglasın en iyi gelişme performansı gösterdiği Batı Oregon ve Batı Washington yörelerindeki toprakların pH’ı 5-5.5 arasında olduğunu, Heilman (1979) ise duglasın en iyi gelişmesini derin, humuslu, geçirgen ve pH'ı 5-6 arasında olan, havalanması iyi balçık topraklar üzerinde yapmakta olduğunu ifade etmektedir.

Drenajı yetersiz ve sıkışık topraklarda gelişemez (Heilman, 1979). Kayacık (1965) ise, duglasın en iyi gelişim ve büyümesini humuslu-balçık topraklarda gerçekleştirdiğini, fakir kumlu, ağır killi topraklar ile özellikle de sürekli ıslak olan topraklarda ise gelişemediğini vurgulamaktadırlar. Saatçioğlu (1969) ise duglasın en iyi büyümeyi taze humusça zengin kumlu balçık yahut balçıklı-kum toprakları üzerinde yaptığını, ıslaklaşmış topraklar ile sert kil toprakları ve besin maddelerince fakir sert kum toprakları üzerinde iyi gelişme yapamadığınaişaret etmektedir. Şimşek (1977, 1982) de ise duglasın; ana taşı bazalt, gnays, granit ve sediment anakayalarından oluşan topraklarda iyi gelişme gösterdiğini, gley ve pseudogley gibi ıslak topraklardan kaçındığını, kireçli topraklarda hiç gelişmediğini, pH değerinin 6.5’dan daha yüksek olduğu yerlerde ağaçlandırma çalışmalarından kaçınmak gerektiğine dikkat çekmektedir. Memiş (2009) yüksek lisans tez çalışmasında; duglasın genelde gevşek bünyeli, gıda maddelerince zengin, iyi su tutma kapasitesine sahip, iyi ayrışmaya uğramış, balçık, kumlu balçık veya balçıklı kum toprakları üzerinde iyi büyüme ve gelişme gösterdiğini belirtmektedir. Ata (1995) duglasın en iyi büyümeyi; taze, humusça zengin kumlu balçık ya da balçıklı kum topraklar üzerinde yaptığını, ıslak, sert kil toprakları ile besin maddesince fakir sert kum toprakları üzerinde iyi gelişme gösteremediğini belirtmektedir. Ayık (1982), duglasın toprak isteklerini aşağıdaki tabloda özetlemiştir (Tablo 2.4 ).

18

Tablo 2. 4 Pseudotsuga menziesii’nin edafik istekleri (Ayık, 1982)

Duglas geniş iklim şartları altında yetişebilmektedir. Amerika’nın kuzey doğusunun kıyı bölgeleri Pasifik deniz ikliminin etkisi altındadır. Bu ılıman iklim, kışları yağışlı ve serin, yazları nispeten kuru, uzunca bir zaman don olayları görülmeyen ve günlük sıcaklık değişimlerinin az olduğu (6-8) bir iklim tipidir. Yağış çoğunlukla yağmur şeklindedir ve genellikle kış aylarında gerçekleşir (Bureau, 1957).

Duglasın doğal yetişme sahası içerisindeki için en ideal iklim, Atlantik veya en azından Sub-Atlantik iklim bölgeleridir. Duglas’ın en iyi meşcerelerinin bulunduğu bölgelere ait iklim özellikleri şöyledir. Doğal olarak yayıldığı bölgelerde, özellikle Büyük Okyanus sahillerinde yıllık ortalama sıcaklıklar l0 °C civarındadır. En soğuk kış aylarının ortalaması daima 0 °C'nin birkaç derece üstündedir. Mutlak maksimum sıcaklıklar 40°C'nin üstüne çıkmadığı gibi, mutlak minimum sıcaklıklar da -20°C'nin altına düşmez. Yıllık ortalama sıcaklıklar 13.9°C’den 16.2°C’ye kadar değişiklikler göstermektedir. Gerek Washington ve gerekse Oregon'daki kaliteli Duglas meşcerelerinin bulunduğu bölgelerde yıllık ortalama sıcaklıklar daima 8°C’nin üstündedir. Duglasın iyi meşcerelerinin bulunduğu bölgelerde yılda ortalama 170-200 gün veya 200’den daha fazla gün don olmamaktadır. Duglasın doğal yayılış alanı içerisinde vejetasyon periyodu uzunluğu 70-200 veya daha fazla gün olarak tespit edilmiştir (Şimşek, 1977).

Duglasın doğal yayılış sahasında gelişimindeki en önemli belirleyici faktörün, yağış olduğu, vejetasyon süresince 230 mm'nin altında yağış alan yetişme muhitlerinde duglasın gelişiminin yavaşladığı vurgulanmaktadır. Doğal yayılış sahasında yıllık ortalama yağışın genellikle 500-2700 mm'ler arasında değişmektedir. Vejetasyon