ORMAN YANGINLARININ KIZILÇAM (Pinus brutia Ten.) ODUNUNUN BAZI FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ ÖZET ABSTRACT

Transkript

1 III. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi Mayıs 2010 Cilt: V Sayfa: ORMAN YANGINLARININ KIZILÇAM (Pinus brutia Ten.) ODUNUNUN BAZI FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ Yeliz AYDIN 1, Nurgül AY 1, Aytaç AYDIN 1 1 KTÜ, Orman Fakültesi, Orman End. Müh. Bölümü, Trabzon, aytac@ktu.edu.tr ÖZET Bu çalışmada, orman yangınlarının kızılçam (Pinus brutia Ten.) odununun fiziksel özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Deneylerde, Antalya-Serik-Gebiz yöresinden alınan 4 adet yangına maruz kalmamış, 4 adet yangına maruz kalmış olmak üzere toplam 8 adet örnek ağaçtan yararlanılmıştır. Örnek ağaçların seçimi, deney örneklerinin hazırlanması ve deneyler ilgili standartlara uygun olarak yürütülmüştür. Bu çalışma dâhilinde, kızılçam odununun fiziksel özellikleri (tam kuru ve hava kurusu özgül ağırlıklar, hacim-yoğunluk değeri ve odun-su ilişkileri) hesaplanmıştır. Orman yangınının kızılçam odununun fiziksel özelliklerine etkisi belirlenmiş ve sonuçlar benzer ağaç türleri ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen bulgulara göre; orta şiddette örtü yangınına maruz kalmış ve sadece kabuğun dış kısmı yanmış (iç kabuk zarar görmemiş) kızılçam odununun çalışma değerleri hariç fiziksel özellikleri etkilenmemiştir. Anahtar Kelimeler: Kızılçam, Pinus brutia Ten., Fiziksel özellikler, Orman yangını. ABSTRACT In this study, effects of the forest fires on the physical properties of calabrian pine (Pinus brutia Ten.) wood were investigated. In the experiments, a total of eight specimens, four exposed to fire and four unexposed to fire (control), from Antalya - Gebiz- Serik region, were utilized. The selection of the experimental trees, preparation of the test specimens and application of the test procedures were done according to relevant standards. Physical properties (air and oven dry specific gravities, volume density value, wood water relatives) were determined in this study. Effects of the forest fires on the physical properties of calabrian pine (Pinus brutia Ten.) wood were determined and the results compared with similar tree species. According to results of investigation; physical properties of calabrian pine which exposed to middle intensity fire and only external side of barks fired (internal side of barks undamaged) did not affected, except for shrinkage and extension value, from forest fire. Key Words: Calabrian pine, Pinus brutia Ten. Physical properties, Forest fire. 1. GİRİŞ Orman ekosistemlerinin şekillenmesinde etken olan faktörlerin en önemlilerinden birisi şüphesiz orman yangınlarıdır. Bir taraftan birçok ekosistemin ayrılmaz bir parçası olan yangınlar, diğer taraftan her yıl binlerce hektar verimli orman alanının yanmasına ve ormana bağlı birçok değerden yeterince yararlanılamamasına neden olan çok yıkıcı etkilere sahip afetler olabilirler. Nitekim Akdeniz coğrafyası ve iklim kuşağında yer alması nedeniyle, ülkemiz özellikle yaz aylarında yoğun bir yangın tehdidi altında bulunmakta ve 1703

2 buna bağlı olarak her yıl çıkan orman yangınları sonucu önemli miktarda orman alanı zarar görmektedir (Url 1, Url 2, Pausas ve Vallejo 1999, Serez 1995). Ülkemizde geniş bir yayılım alanına sahip olan Kızılçam (Pinus brutia Ten.) yangına karşı hassas bir tür olup, yılın büyük bir bölümü yangın tehlikesine maruz kalabilmektedir (Serez 1995, Neyişçi 2001, Erten ve Sözen 1996). Yapılan çalışmalarda, düşük dereceli orman yangınlarının odunun fiziksel özelliklerine etki ettiği belirlenmiştir (Bortoletto ve Moreschı 2003, Erten ve Sözen 1996, Bozkurt ve Erdin 1997). Bu çalışma kapsamında, orman yangınlarının kızılçam (Pinus brutia Ten.) odununun fiziksel özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması hedeflenmiştir. 2. MATERYAL VE METOD Araştırmada kullanılan ağaçlar, düzgün gövde yapısına sahip ağaçlardan TS 4176 ya uygun olarak seçilmiştir. Antalya-Serik-Gebiz yöresinden alınan 4 adet yangın etkisine maruz kalmış ve 4 adet yangın etkisine maruz kalmamış olmak üzere toplam 8 adet ağaç üzerinde denemeler gerçekleştirilmiştir. Tablo 1 de örnek ağaçlarının ve alındıkları yörenin özellikleri belirtilmiştir (TS ). Bölge Müd. Çizelge 1. Örnek ağaçlarının ve alındıkları yörenin özellikleri İşletme Müd. İşletme Şef. Kızılçam Yaşı ve Grubu 1704 Ağaç Çapı (cm) Bölme No Rakım (m) Antalya Serik Gebiz 19-K K.doğu Antalya Serik Gebiz 37-K K.doğu Antalya Serik Gebiz 27-K K.doğu Antalya Serik Gebiz 39-K K.doğu Antalya Serik Gebiz 36-Y K.batı Antalya Serik Gebiz 40-Y K.batı Antalya Serik Gebiz 24-Y G.batı Antalya Serik Gebiz 26-Y G.batı K: Kontrol grubu (Yangın etkisine maruz kalmamış) Y: Yangın etkisine maruz kalmış Deneme ağaçlarının seçimi sırasında, ağaçlarda yapı bakımından ekstrem özellikler bulunmamasına dikkat edilmiştir. Fazla dallı ve budaklı, anormal tepe çatılı, çürük veya böcek zararına uğramış fertler ile anormal gelişme göstermiş ağaçların alınmamasına dikkat edilmiştir. Belirlenen ağaçların göğüs çapları ölçülerek ortalama göğüs çapı bulunmuş ve bu çapa en yakın 4 er adet ağaç olmak üzere, toplam 8 adet ağaç deneme ağacı olarak seçilmiştir. Ağaçlar üzerine numaraları yazılmış ve kuzey yönleri işaretlenmiştir. Araştırmaya konu bölgedeki yangın orta şiddette örtü yangınıdır. Dolayısı ile alınan örneklerin sadece kabuğunun dış kısmı yanmış, iç kabuk zarar görmemiştir. Araştırmada uygulanan test metotları, ilgili Türk Standartlarından faydalanılarak belirlenmiştir. Özgül ağırlık tayini için TS 2471, TS 2472 ve TS 53 esaslarına uyulmuştur Bakı

3 (TS , TS , TS ). Hacim-yoğunluk değerinin belirlenmesi TS 2472 esaslarına göre yürütülmüştür (TS ). Teğet, radyal ve liflere paralel ki çalışma miktarını belirlemek için TS 4083, TS 4084, TS 4085 ve TS 4086 standartları kullanılmıştır (TS , TS , TS , TS ). Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış toplumlar arasında fiziksel özellikler açısından bir farklılık olup olmadığını belirlemek için (Independent Samples T-Test) uygulanmıştır. Analizin ilk aşamasında Levene testi yapılarak toplum varyanslarının homojen olup olmadığı incelenmiş ve bundan sonraki aşamada toplumlar arasındaki farklar tespit edilmiştir. İstatistiksel değerlendirmeler yapılırken, SPSS 11.5 istatistik paket programı kullanılmıştır. 3. BULGULAR VE TARTIŞMA Yapılan çalışmalar sonucu yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış örneklerden elde edilen deney sonuçları Çizelge 2 de verilmiştir. Çizelge 2. Deney sonuçları Özellikler K1 K2 K3 K4 Y1 Y2 Y3 Y4 Tam Kuru Özgül Ağırlık (gr/cm 3 ) Hava Kurusu Özgül Ağırlık (gr/cm 3 ) Hacim-Yoğunluk Değeri (kg/m 3 ) Radyal 0,534 0,545 0,561 0,532 0,541 0,563 0,522 0,526 0,559 0,579 0,583 0,555 0,576 0,601 0,554 0,557 0,455 0,472 0,477 0,464 0,480 0,498 0,462 0,460 4,936 4,935 4,942 4,999 4,912 4,903 4,915 4,91 Daralma Miktarı (%) Teğet 6,798 6,763 6,842 6,855 6,806 6,8 6,795 6,801 Hacimsel 11,736 11,699 11,784 11,855 11,705 11,714 11,718 11,703 Genişleme Miktarı (%) Radyal Teğet 3,963 3,99 3,936 3,941 3,626 3,69 3,761 3,763 7,963 7,988 8,046 8,003 7,812 7,825 7,810 7,741 Hacimsel 11,933 11,979 11,983 11,945 11,435 11,515 11,569 11,504 Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış örneklerden elde edilen deney sonuçlarına ait ortalama değerler Çizelge 3 de verilmiştir. 1705

4 Çizelge 3. Deney sonuçlarına ait ortalama değerler Özellikler Sembol Yangına maruz kalmamış Ortalama Değer Yangına maruz kalmış Tam Kuru Özgül Ağırlık (gr/cm 3 ) δ Hava Kurusu Özgül Ağırlık (gr/cm 3 ) δ Hacim-Yoğunluk Değeri (kg/m 3 ) y Daralma Miktarı (%) Genişleme Miktarı (%) Radyal β r Teğet β t Hacimsel β v 11,77 11,71 Radyal α r Teğet α t Hacimsel α v Özgül Ağırlık Hava Kurusu Özgül Ağırlık Yangına maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunları arasında hava kurusu özgül ağırlık değerleri bakımından farklılık olup olmadığının belirlenmesi için yapılan bağımsız gruplar t testi sonuçları Çizelge 4 de verilmiştir. Çizelge 4. Yangına maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun hava kurusu özgül ağırlık bağımsız gruplar t testi sonuçları Homojenlik Testi Güven Düzeyi Güven t Değeri Serbestlik Standart Hata Farkı Düzeyi Yapılan bağımsız gruplar t testine göre 0.05 anlam düzeyinde yangına maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun hava kurusu özgül ağırlık bakımından herhangi bir farklılığın olmadığı saptanmıştır Tam Kuru Özgül Ağırlık Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunları arasında tam kuru özgül ağırlık değerleri bakımından farklılık olup olmadığının belirlenmesi için yapılan bağımsız gruplar t testi sonuçları Çizelge 5 de verilmiştir. 1706

5 Çizelge 5. Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunlarının tam kuru özgül ağırlık bağımsız gruplar t testi sonuçları Homojenlik Testi Güven t Değeri Serbestlik Standart Hata Farkı Güven Düzeyi Düzeyi maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun tam kuru özgül ağırlık bakımından herhangi bir farklılığın olmadığı saptanmıştır Hacim-Yoğunluk Değeri Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunları arasında hacimyoğunluk değerleri bakımından farklılık olup olmadığının belirlenmesi için yapılan bağımsız gruplar t testi sonuçları Çizelge 6 da verilmiştir. Çizelge 6. Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun hacim-yoğunluk değeri bağımsız gruplar t testi sonuçları Homojenlik Testi Güven t Değeri Serbestlik Standart Hata Farkı Güven Düzeyi Düzeyi maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun hacim-yoğunluk değerleri bakımından aralarında farklılık olmadığı saptanmıştır Hücre Çeperi Maddesi Oranı Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun hücre çeperi maddesi oranı değerleri bakımından aralarında farklılık olup olmadığının belirlenmesi için yapılan bağımsız gruplar t testi sonuçları Çizelge 7 de verilmiştir. Çizelge 7. Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun hücre çeperi maddesi oranı bağımsız gruplar t testi sonuçları Homojenlik Testi Güven Düzeyi t Değeri Serbestlik Standart Hata Farkı Güven Düzeyi maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunlarının arasında hücre çeperi maddesi oranları bakımından farklılığın olmadığı saptanmıştır Hava Boşluğu Hacmi Oranı Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam Odununun hava boşluğu hacmi oranı değerleri bakımından aralarında farklılık olup olmadığının belirlenmesi için yapılan bağımsız gruplar t testi sonuçları Çizelge 8 de verilmiştir. 1707

6 Çizelge 8. Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun hava boşluğu hacmi oranı bağımsız gruplar t testi sonuçları Homojenlik Testi Güven Düzeyi t Değeri Serbestlik Standart Hata Farkı Güven Düzeyi maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunlarının arasında hava boşluğu hacmi oranları bakımından farklılığın olmadığı saptanmıştır Odun-Su İlişkileri Daralma ve Genişleme Miktarları Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun daralma ve genişleme yüzdeleri bakımından aralarında farklılık olup olmadığının belirlenmesi için yapılan bağımsız gruplar t testi sonuçları Çizelge 9 ve Çizelge 10 da verilmiştir. Çizelge 9. Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun daralma yüzdeleri bağımsız gruplar t testi sonuçları Homojenlik Testi Güven t Değeri Serbestlik Standart Hata Farkı Güven Düzeyi Düzeyi maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunlarının arasında daralma yüzdeleri bakımından farklılığın olduğu saptanmıştır. Çizelge 10. Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun genişleme yüzdeleri bağımsız gruplar t testi sonuçları Toplum Ortalaması Önemlilik Testi Homojenlik Testi Güven t Değeri Serbestlik Standart Hata Farkı Güven Düzeyi Düzeyi maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunlarının arasında genişleme yüzdeleri bakımından farklılığın olduğu saptanmıştır Odununun İçersine Alabileceği En Yüksek Su Miktarı Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun içerisine alabileceği en yüksek su miktarı bakımından aralarında farklılık olup olmadığının belirlenmesi için yapılan bağımsız gruplar t testi sonuçları Çizelge 11 de verilmiştir. 1708

7 Çizelge 11. Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun içerisine alabileceği en yüksek su miktarı bağımsız gruplar t testi sonuçları Homojenlik Testi Güven t Değeri Serbestlik Standart Hata Farkı Güven Düzeyi Düzeyi maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunlarının arasında içerisine alabileceği en yüksek su miktarı bakımından herhangi bir farklılığın olmadığı saptanmıştır Lif Doygunluk Noktası Rutubeti Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun lif doygunluk noktası rutubeti bakımından aralarında farklılık olup olmadığının belirlenmesi için yapılan bağımsız gruplar t testi sonuçları Çizelge 12 de verilmiştir. Çizelge 12. Yangın etkisine maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odununun lif doygunluk noktası rutubeti bağımsız gruplar t testi sonuçları Homojenlik Testi Güven Düzeyi Güven Düzeyi t Değeri Serbestlik Standart Hata Farkı maruz kalmış ve kalmamış kızılçam odunlarının arasında lif doygunluk noktası rutubeti bakımından farklılığın olmadığı saptanmıştır. 4. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Yangın etkisine maruz kalmamış örnekler için tam kuru özgül ağırlık değeri g/cm 3, hava kurusu özgül ağırlık değeri g/cm 3, hücre çeperi maddesi oranı % ve hava boşluğu hacmi oranı % 63.77, yangına maruz kalmış örnekler için; tam kuru özgül ağırlık değeri g/cm 3, hava kurusu özgül ağırlık değeri g/cm 3, hücre çeperi maddesi oranı % ve hava boşluğu hacmi oranı % olarak belirlenmiştir. İstatistikî olarak aralarında herhangi bir fark olmadığı saptanmıştır. Çalışmada bulunan özgül ağırlık değerleri Bozkurt, Göker ve Erdin (1993) tarafından belirtilen değerlerden büyük, Berkel (1970) ve URL-3 ten küçük çıkmıştır. Bortoletto ve Moreschı (2003), yangına maruz kalmış Pinus taeda odununun özgül ağırlığının, hacim-yoğunluk değerinin ve içerisine alabileceği en yüksek su miktarının değişmediğini belirtmektedir. Erten ve Sözen (1996) da da, yangına maruz kalmış kızılçam odunu üzerinde yapılan çalışmada özgül ağırlık, hacim-yoğunluk değerinde ve içerisine alabileceği en yüksek su miktarında herhangi bir değişme olmadığını ortaya koymuşlardır. Ortalama daralma miktarları; yangına maruz kalmamış örnekler için teğet (β t ) %6.81, radyal (β r ) %4.95 ve hacmen (β v ) %11,77 olarak bulunmuştur. Yangına maruz kalmış örnekler için ise teğet ( β t ) %7.79, radyal (β r ) %3.71 ve hacmen (β v ) %11.50 olarak bulunmuştur. İstatistikî olarak aralarında farklılığın olduğu 1709

8 belirlenmiştir. Ortalama genişleme miktarları; yangına maruz kalmamış örnekler için teğet (α t ) %8.00, radyal (α r ) %3.95 ve hacmen (α v ) %11.96 olarak bulunmuştur. Yangına maruz kalmış örnekler için ise teğet (α t ) %6.81, radyal (α r ) %4.91ve hacmen (α v ) %11,71 olarak bulunmuştur. İstatistikî olarak aralarında farklılığın olduğu belirlenmiştir. Isı etkisine maruz kalmış örneklerde, yüksek sıcaklık derecelerinde odun yapısında bulunan holoselülozun azalması ve dolayısıyla lignin maddesi oranının artması neticesinde odunda çalışma miktarında azalma olduğu belirlenmiştir(fengel ve Wegener 1983). Bu çalışmada bulunan hacimsel daralma miktarı Berkel (1970) tarafından belirlenen değerden küçük çıkmıştır. Bozkurt ve Ark. (1993) tarafından belirlenen değerden büyük çıkmıştır. Kızılçam diğer ağaç türleri ile karşılaştırıldığında; hacimsel daralma miktarı sarıçam ve karaçamdan düşük, Doğu ladini, Duglas göknarı ve Toros sedirinden yüksek çıkmıştır. Lif doygunluğu noktası rutubeti yangına maruz kalmamış örnekler için %25.32, yangına maruz kalmış örnekler için ise %24.87 olarak hesaplanmıştır. Kızılçam odununun içerisine alabileceği en yüksek su miktarı, yangına maruz kalmamış örnekler için %143.20, yangına maruz kalmış örnekler için ise % olarak hesaplanmıştır. LDN değeri, ağaç malzemenin çalışma özelliğini etkilemekte, emprenye ve kurutma gibi işlemlerde önemli olmaktadır (Bozkurt ve Erdin 1997). Lif Doygunluğu Noktası rutubetine göre kızılçam Lif Doygunluğu Noktası Orta olan ağaçlar grubuna girmektedir (Bozkurt ve Göker 1996). Sonuç olarak; orta şiddette örtü yangınına maruz kalmış ve kabuğun sadece dış kısmı yanmış, dolayısı ile yangın yarası bulunmayan kızılçamlarda, odununun fiziksel özelliklerine ait değerlerin, daralma ve genişleme oranları hariç, değişmediği saptanmıştır. 5. KAYNAKLAR Berkel, A. (1970). Ağaç Malzeme Teknolojisi, I. Cilt, İ.Ü. Yayın No: 1448, Orman Fakültesi Yayın No:147, İstanbul. Bortoletto, G.J. ve MORESCHİ, J.C. (2003). Physical-Mechanical Properties and Chemical Composition of Pinus Taeda Mature Wood Following a Forest Fire,Bioresource Technology, 87, 3, Bozkurt, Y., Göker, Y., Erdin, N. ve AS, N. (1993). Datça Kızılçamında Anatomik ve Teknolojik Özellikler, Uluslararası Kızılçam Sempozyumu Bildiriler Kitabı,, Bozkurt, A.Y. ve GÖKER, Y. (1996).Fiziksel ve Mekanik Ağaç Teknolojisi, Genel Yayın No: 3944, Orman Fakültesi Yayın No: 436, İkinci Baskı, İ.Ü. Basımevi, İstanbul. Bozkurt, A.Y. ve Erdin, N. (1997). Ağaç Teknolojisi, Üniversite Yayın No: 3993, Fakülte Yayın No: 445, İ.Ü. Basımevi, İstanbul. Erten, A.P. ve Sözen, M.R. (1996). Orman Yangınlarının Kızılçam (Pinus brutia Ten) Odununun Fiziksel, Mekaniksel ve Kimyasal Özellikleri Üzerine Etkileri, İç Anadolu Ormancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi, 80, 269, Fengel, D. ve Wegener, G.(1983). Wood Chemistry, Ultrascructure, Reactions, ISBN: , Neyişçi, T. (2001). Kızılçamın Ekolojisi, Kızılçam El Kitabı 2, Pausas, J.G. ve Vallejo, V.R. (1999). The Role of Fire in European Mediterranean Ecosystems, Springer-Verlag, Serez, M. (1995).Status of Forest Fires and Fire Management in Turkey, International Forest Fire News, Country Notes,IFFN No: 12,

9 TS 2471 (1976). Odunda Fiziksel ve Mekanik Deneyler İçin Rutubet Miktarı Tayini, I. Baskı, TSE, Ankara. TS 2472 (1976). Odunda Fiziksel ve Mekanik Deneyler İçin Birim Hacim Ağırlığı Tayini, TSE, Ankara. TS 53 (1982). Odunun Fiziksel Özelliklerinin Tayini İçin Numune Alma, Muayene ve Deney Metotları, TSE, Ankara. TS 4083 (1984). Odunda Radyal ve Teğet Doğrultuda Çekmenin Tayini, I. Baskı, TSE, Ankara. TS 4084 (1984). Odunda Radyal ve Teğet Doğrultuda Şişmenin Tayini, I. Baskı, TSE, Ankara. TS 4085 (1984). Odunda Hacimsel Çekmenin Tayini, I. Baskı, TSE, Ankara. TS 4086 (1984). Odunda Hacimsel Şişmenin Tayini, I. Baskı, TSE, Ankara. TS 4176 (1984). Odunun Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Tayini İçin Homojen Meşcerelerden Numune Ağacı ve Laboratuar Numunesi Alınması, I. Baskı, TSE, Ankara. URL-1, Ülkemizde Orman Yangını Gerçeği URL-2, htm, Orman Yangınları ve Meteoroloji URL-3 htm