T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KARAÇAM İÇİN GÖVDE ÇAPI VE GÖVDE HACMİ DENKLEMLERİNİN GELİŞTİRİLMESİNDE TEPE TACI DEĞİŞKENLERİNİN KULLANILMASI Cafer BAL Danışman: Doç. Dr. Ramazan ÖZÇELİK YÜKSEK LİSANS TEZİ ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ISPARTA 01

2 İÇİNDEKİLER Sayfa İÇİNDEKİLER... i ÖZET... ii ABSTRACT... iii TEŞEKKÜR... iv ŞEKİLLER DİZİNİ... v ÇİZELGELER DİZİNİ... vi 1. GİRİŞ Karaçam İle İlgili Genel Bilgiler Anadolu karaçamının ülkemizdeki yayılışı Botanik özellikleri Bakım ve işletme Teknik özellikleri ve kullanım yerleri Gövde Profili Modelleri Gövde profili modellerinin tanımı Gövde profil modellerinin tarihsel gelişimi Gövde profili modellerin sınıflandırılması KAYNAK ÖZETLERİ MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Yöntem ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Gövde Çapı ve Gövde hacim Modellerine İlişkin Bulgular Nisbi Boy Sınıfları İçin Geliştirilen Modellerin Değerlendirilmesi SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ i

3 ÖZET Yüksek Lisans Tezi KARAÇAM İÇİN GÖVDE ÇAPI VE GÖVDE HACMİ DENKLEMLERİNİN GELİŞTİRİMESİNDE TEPE TACI DEĞİŞKENLERİNİN KULLANILMASI Cafer BAL Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Ramazan ÖZÇELİK Karaçam, Türkiye nin önemli ağaç türlerinden biri ve orman ürünleri endüstrisinin önemli bir hammadde kaynağıdır. Sürekli değişen pazar şartları ve standartları karşılayacak doğru ve güvenilir çap ve hacim modellerinin geliştirilmesini gerekli kılmaktadır. Bu ihtiyaçları karşılamak için en doğru yaklaşım tarzlarından birinin uyumlu gövde çapı ve gövde hacim denklemlerinin kullanılması olduğu belirtilmektedir. Ancak, bir ağacın tepe tacı değişkeleri ağaç formunu önemli ölçüde etkilemektedir. Bununla birlikte tepe tacı değişkenlerinin gövde çapı modellerine eklenip eklenmemesinin faydalı olup olmadığı ile ilgili kesin bir sonuç yoktur. Bugüne kadar yapılan çalışmalarda gövde çapı modellerine tepe tacı değişkenlerinin eklenmesinin yararı üzerine elde edilen sonuçlar oldukça değişkendir. Bu çalışmada, tepe tacı değişkenlerinin gövde çapı modellerine eklenmesi ile çap ve hacim tahminlerinde bir iyileşme olup olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla Konya Orman Bölge Müdürlüğü Beyşehir Orman İşletme Müdürlüğü karaçam meşcereleri için doğrusal ve doğrusal olmayan tepe tacı fonksiyonları Jiang et al. (005) tarafından geliştirilen parçalı gövde çapı ve gövde hacim modeline eklenmiştir. Çalışmada kullanılan ölçüt değerleri bakımından kabuklu ve kabuksuz çap ve hacim tahminleri için tepe tacı değişkenlerinin eklenmesi ile daha iyi sonuçların elde edildiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Karaçam, Gövde Çapı, Gövde Hacmi, Tepe Tacı 01, 61 sayfa ii

4 ABSTRACT USE OF CROWN VARIABLES TO IMPROVE BLACK PINE COMPATIBLE STEM VOLUME AND TAPER EQUATIONS M. Sc. Thesis Cafer BAL Süleyman Demirel University Graduate School of Applied and Natural Sciences Department of Forest Engineering Supervisor: Doç.Dr. Ramazan ÖZÇELİK Black pine (Pinus nigra Arnold.) is an important tree species of Turkey and an important source of raw material for the forest products industry in Turkey. With ever changing market conditions, there is a need to accurately estimate tree volumes utilizing multiple upper stem merchantability limits. One of the most accurate approaches to estimating upper stem diameter and volume to any merchantability limit is through the use of compatible volume and taper models. However, the crown variable of a tree strongly influences its stem form. In addition to, there is no unified agreement on whether crown dimensions should be incorporated into taper equations. Previous studies have shown mixed results on the benefits of adding crown variables in the taper models until now. In this study; we attempt to determine if crown variables can improve predictions of both diameter and volume for Black pine. Linear and nonlinear crown variables functions were incorporated into segmented taper and volume function developed by Jiang et al. (005) for Black pine stands for Beyşehir Forest Enterprise of Konya Forest Region District. According to the results of this research, the inclusion of crown variables provided significantly improved model performance for both over-bark and outside-bark diameter and stem volume predictions in terms of evaluation statistics. Key Words: Black Pine, Body Diameter, Stem Volume, Crown 01, 61pages iii

5 TEŞEKKÜR Karaçam İçin Gövde Çapı ve Gövde Hacmi Denklemlerinin Geliştirilmesinde Tepe Tacı Değişkenlerinin Kullanılması konulu bu çalışma Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Mühendisliği Anabilim Dalı nda Yüksek Lisans Tezi olarak hazırlanmıştır. Lisans eğitimimi tamamlamamdan 15 yıl sonra beni yüksek lisans eğitimine başlamam hususunda teşvik eden, eğitimim sırasında desteğini ve birikimini benimle paylaşan, çalışma konusunun belirlenmesinde ve tasarımında yol gösteren, bu çalışmaya bilimsel yönüyle büyük destek veren çok kıymetli danışmanım Sayın Doç. Dr. Ramazan ÖZÇELİK e teşekkür ederim. Yüksek lisans eğitimim boyunca bana yol gösteren ve desteğini esirgemeyen Yrd. Doç. Dr. Mehmet EKER e, Arazi çalışmalarında ve ağaç kesiminde ve ölçümünde yardımcı olan Beyşehir Orman İşletme Müdürlüğünde görevli personelim Kurucuova Orman İşletme Şefi Turgut MUZ ve Orman Muhafaza Memuru İbrahim TEKİN e teşekkür ederim. Bugünlere gelmemi sağlayan ve hayatım boyunca maddi ve manevi desteğini ve duasını esirgemeyen çok değerli aileme sonsuz şükranlarımı sunarım. Çalışma süresince bana katlanan, benden manevi desteğini esirgemeyen sevgili hayat arkadaşım Nadire BAL a teşekkür eder, Kızlarım Elif Nur ve Münire Hilal e sevgilerimi sunarım. Bu çalışmanın ilgili olduğu tüm kamu ve tüzel kişilere ve ilgililerine ışık tutmasını dilerim. Cafer BAL ISPARTA, 01 iv

6 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 3.1. Ölçüm yapmak için seçilen deneme ağaçları ve meşcereden görünüm...6 Şekil 3.. Örnek ağaç ölçümlerinin şematik gösterimi...7 Şekil 3.3. The overlapping bolt method yöntemi ile örnek ağaçların Hacimlerinin hesaplanması...8 Şekil 3.4 Örnek ağaçlarda Tepe tacı oranı ve canlı tepe tacı uzunluğunun ölçümü. 8 Şekil 3.5.Ölçüm Yapmak için örnek ağacı kesilmesi...9 Şekil 3.6.Karaçam örnek ağaç verileri için nisbi kabuklu çap-nisbi boy ilişkisi...30 Şekil 3.7.Karaçam örnekağaç verileri için nisbi kabuksuz çap-nisbi boy ilişkisi...31 Şekil 3.8.Ölçüm yapmak için kesilmiş ağaç.. 31 Şekil 3.9.Örnek ağacında yapılan ölçüm ve çalışan ekipten görüntü...3 Şekil Üzerinde ölçüm yapmak için kesilmiş ağaçlar 3 Şekil Kesilen örnek ağacının ölçüme hazırlanışı Şekil 4.1Orijinal model formu için kabuklu çap tahminleri için hata dağılımları..4 Şekil 4. MCRCL model formu için kabuklu çap tahminleri için hata dağılımları...4 Şekil 4.3 Orijinal model formu için kabuksuz çap tahminleri için hata dağılımları...43 Şekil 4.4. MCRCL model formu için kabuksuz çap tahminleri için hata dağılımlar.43 Şekil cm çap ve 15,9 m boyundaki bir ağaç için çap tahminlerinin karşılaştırılması v

7 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 3.1. Karaçam ağaç türü için model geliştirmek amacıyla kullanılan örnek ağaçlara ilişkin istatistikî veriler...30 Çizelge 4.1. Uyumlu gövde çapı ve gövde hacim modelleri için parametre tahminleri (Kabuklu çap tahminleri için)...39 Çizelge 4.. Uyumlu gövde çapı ve gövde hacim modelleri için parametre tahminleri (Kabuksuz çap tahminleri için)...39 Çizelge 4.3. Karaçam ağaç türü ve toplam gövde için uyumlu gövde çapı ve gövde hacmi için ölçüt değerleri (Kabuklu)...40 Çizelge 4.4. Karaçam ağaç türü ve toplam gövde için uyumlu gövde çapı ve gövde hacmi için ölçüt değerleri(kabuksuz)...41 Çizelge 4.5. Karaçam ağaç türü için nisbi boylar itibariyle kabuklu hacim tahminleri için hata ve tahminin standart hata değerleri...45 Çizelge 4.6. Karaçam ağaç türü için nisbi boylar itibariyle kabuksuz çap tahminleri için hata ve tahminin standart hata değerleri...46 Çizelge 4.7. Karaçam ağaç türü için nispi boylar itibariyle kabuklu hacim tahminleri için hata ve tahminin standart hata değerleri. 47 Çizelge 4.8. Karaçam ağaç türü için nispi boylar itibariyle kabuksuz hacim tahminleri için hata ve tahminin standart hata değerleri..48 Çizelge 4.9 Değiştirilmiş Clark et al. (1991) modelinin orijinal hali ile tepe tacı değişkenlerinin eklenmiş durumları için F-testi sonuçları 50 vi

8 1.GİRİŞ Ormancılıkta orman denildiğinde akla ilk olarak ağaçlar gelmekte, bundan dolayı da ormancılığın büyük bir bölümünü ağaç serveti oluşturmaktadır. Bu nedenle orman yöneticilerinin en önemli görevlerinden birisi; ağaç hacmi ve ağaç gövdesinden elde edilen odun sınıflarının hacim ve boyutlarının doğru bir şekilde hesaplanmasıdır (Yavuz, 1995). Ağaç ve ağaçlardan elde edilebilecek odun sınıflarına ilişkin hacim miktarlarının doğru hesaplanması, özellikle üretim amacıyla işletilecek orman alanlarının amenajman planlarının düzenlenmesinde çok büyük önem taşımaktadır. Ormanların geliştirilmesi ve devamlılığının sağlanması için gerekli planların düzenlenmesi sırasında, ormandaki mevcut ağaç servetinin gerek toplam hacim ve gerekse odun çeşitlerine göre hacim ve değerinin güvenilir bir biçimde saptanması gerekir (Yavuz, 1995). Ağaç servetinin belirlenmesi; meşcereyi temsil eden örnek ağaçlardan yararlanmak, ağaç hacim tabloları, meşcere tipi hacim tabloları ve hasılat tabloları gibi yöntemler kullanılmaktadır (Fırat, 1973; Kalıpsız, 1984). Bu yöntemler arasında en çok kullanılan ve oldukça pratik olan yöntem Ağaç Hacim Tabloları yöntemidir. Ağaç hacim tabloları; doğrudan belirlenmesi güç olan ağaçların hacmini, çap ve boy gibi daha kolay ölçülebilen ağaç boyutları yardımı ile tahmin edebilmek amacıyla kurulan grafik veya istatistik bağıntıların sonuçlarından faydalanılarak oluşturulan ve ağaç hacim değerlerini doğrudan veren tablolardır. Bu tabloların oluşturulması için, yalnız göğüs çapı kullanılıyorsa Tek Girişli Ağaç Hacim Tabloları, göğüs çapı ile ağaç boyu kullanılıyorsa Çift Girişli Ağaç Hacim Tabloları, göğüs çapı ve boya ek olarak tepe yüksekliği, tepe uzunluğu, tepe uzunluğunun ağaç boyuna oranı ve gövdenin belirli yüksekliklerdeki çapı gibi üç ya da daha çok değişken kullanılıyorsa Çok Girişli Ağaç Hacim Tabloları olarak adlandırılmaktadır. Ayrıca, ağaç hacim tabloları geçerlilik alanlarının büyüklüğüne 1

9 göre de Yöresel, Bölgesel ve Genel Ağaç Hacim Tabloları olmak üzere üçe ayrılırlar (Kalıpsız, 1984). Ülkemizde her bir planlama birimi ve genellikle asli ağaç türleri için tek girişli ağaç hacim tabloları düzenlenmiş ve ilgili amenajman planlarında bu tablolar verilmiştir. Ayrıca, Karaçam (Gülen, 1959), Sedir (Evcimen, 1963; Sun vd., 1978), Kayın (Kalıpsız, 1963; Sun vd., 1978), Sarıçam (Alemdağ, 1967; Sun vd., 1978), Kızılçam (Sun vd., 1978), Göknar (Sun vd., 1978), Ladin (Akalp, 1978; Sun vd., 1978), Ardıç (Aykın, 1978), Melez Kavak (Birler, 1983) ve Kara Kavak (Birler vd., 1984) ağaç türleri için de genel hacim tabloları düzenlenmiştir. Ülkemizde uzun yıllardır ağaç gövde hacim tahminleri için kullanılmakta olan ağaç hacim tabloları ve özellikle bu amaçla yoğun olarak kullanılan tek girişli ağaç hacim tabloları, Türkiye deki çeşitlenen ürün yelpazesi ve değişken pazar koşullarının gerektirdiği hacim tahminleri için yetersiz kalmaktadır. Bu yüzden, doğru ağaç gövde hacim tahminleri için yeni teknik ve metotlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyaçları karşılamak için günümüzde bazı metotlar mevcuttur. Bu metotlar arasında en uygun yaklaşım tarzlarından birisinin gövde çapı ve gövde hacim denklemleri olduğu belirtilmektedir (Jiang et al., 005). Bununla birlikte; ülkemizde pek çok ağaç türü için gövde çapı ve gövde hacim denklemler bulunmamaktadır. Dünyanın değişik ülkelerinde gövde çapı ve gövde hacim modellerine ilişkin çalışmalar yüzyılı aşkın bir süredir devam etmektedir. Gövde çapı ya da çap düşüşü; ağaç gövdesi boyunca boydaki artışa bağlı olarak çap ta meydana gelen değişim olarak ifade edilmektedir (Gray, 1954). Gövde çapı denklemleri ise; ağaç türüne bağlı olarak; gövde boyunun bir fonksiyonu olarak çap ta meydana gelen değişimin matematiksel ifadesi olarak tanımlanabilir. Bir gövde çapı denkleminin dip kütük ile tepe noktası arasında integrali alındığında, elde edilen hacim, toplam gövde hacmine, dip kütük ile gövdenin belirli yükseklikleri arasında integrali alındığında elde edilen hacim, gövde çapı ve gövde hacmi denklemleri ile hesaplanan hacme eşit oluyorsa böyle denklemlere de

10 Uyumlu Gövde Çapı, Hacim Oran ve Toplam Hacim Denklemleri (Compatible Stem Taper, Volume Ration and Total Volume Equations) denilmektedir (Demaerschalk, 197). Gövde çapı modelleri yardımı ile ağaçların göğüs çapı, boyu ve bunlardan türetilen bağımsız değişkenlerin fonksiyonu olarak; (i) Herhangi bir gövde yüksekliğindeki çapı, (ii) Herhangi bir gövde çapının hangi yükseklikte olduğu, (iii) Ticari (satılabilir) gövdenin hacmi, (iv) Toplam gövde hacmi, (v) Bir gövdeden elde edilebilecek tüm odun çeşitlerinin hacimleri, (vi) Gövde üzerinde herhangi iki yükseklik arasındaki gövde bölümünün hacmi, (vii) Gövde üzerinde herhangi iki çap arasındaki gövde bölümünün hacmi, çok pratik biçimde hesaplanabilmektedir. Gövde çapı denklemleri üzerindeki çalışmaların her geçen gün artmasının iki temel sebebi vardır. Bunlardan birincisi; tüm ağaçların gövde şekillerinin birbirine benzememesi ve bu şekil farklılıklarını yansıtacak tek bir teorinin geliştirilememesi, ikinci sebep ise; sürekli değişen pazar koşullarına bağlı olarak değişen odun çeşidi standartlarını dikkate alan tek bir yöntemin elde edilememesidir. Oysaki basit bir gövde çapı modeli ile hem toplam gövde hacminin, hem de ticari hacmin belirlenmesi oldukça kolaydır. Bir gövde çapı denklemi ağaç türüne, verim kalitesine ve seçilen denklemin matematiksel yapısına bağlı olarak değişmektedir. Genel olarak; bir ağaç türü için gövde çapı denklemi oluşturulmasında iki yoldan biri izlenmektedir. Bunlardan biri ilgili ağaç türü için yeni bir yöntem kullanmak, diğeri ise literatürde var olan denklemlerden eldeki veri setine en uygun olanı belirlemektir. Ülkemizde de bazı ağaç türleri için yöresel düzeyde, değişik ülkelerde geliştirilen gövde çapı modelleri için uygun model katsayıları tahmin edilmiş (Yavuz, 1995; 3

11 Yavuz ve Saraçoğlu, 1999; Meydan-Aktürk, 006; Sakıcı vd., 008), fakat ağaç gövdesi üzerindeki farklı gövde parçalarının hacimlerinin bulunması için gerekli gövde hacim modelleri ve uygun katsayılar ortaya konmamıştır. Bu nedenle en uygun modelin seçilebilmesini kolaylaştırmak amacıyla bazı kriterler ortaya konmuştur. Bunlar; Gövde çapı modeli basit, uygulayıcının ihtiyaç duyabileceği ve değişik nitelikteki orman ürünlerinin hacmini tahmin etmesine imkân verebilecek şekilde olmalıdır. Regresyon denkleminin katsayıları kolaylıkla tahmin edilebilmelidir. Denklem kolaylıkla uygulanabilmelidir. Denklemde kullanılacak bağımsız değişkenler (çap, vb.) kolaylıkla ölçülebilmelidir. Denklemin kullanılabilmesi için geniş bir alanda test edilmiş olması gerekmektedir (Kozak and Smith, 1993). Karmaşık bir yapı göstermelerine karşın özellikle son yıllarda yapılan çalışmaların sonucu geliştirilen gövde çapı ve gövde hacmi modelleri ile her bir ağaçtan elde edilebilecek odun çeşitleri ve hacim miktarları güvenilir bir şekilde belirlenebilmektedir. Türkiye de hemen hemen tüm ağaç türleri için ağaç hacim tabloları düzenlenmiş, bazı ağaç türleri (Doğu Ladini, Sarıçam, Karaçam, Kızılçam, Göknar, Sedir ve Kayın) için de göğüs çapına bağlı olarak, ağaçlardan elde edilen odun çeşitleri ve bunların gövde hacmi içindeki oranlarını ortalama olarak veren tablolar düzenlenmiştir (Sun et al., 1978). Gövde profili modelleri ile gövdenin tamamının hacmi ile standartları ne olursa olsun gövdeden elde edilebilecek odun sınıfına ilişkin boyut (çap ve boy) ve hacim değerlerinin doğrudan hesaplanabilmesi nedeniyle ağaç hacim tabloları yerine, bu tablolardan daha ayrıntılı bilgiler veren ve düzenlenebilmeleri için ek veri gerektirmeyen gövde profili modellerinin tüm ağaç türlerimiz için oluşturulması gerekir. 4

12 Gövde çapı denklemleri üzerindeki çalışmaların her geçen gün artmasının iki temel sebebi vardır. Bunlardan birincisi; tüm ağaçların gövde şekli farklılıklarını yansıtacak tek bir teorinin geliştirilememesi, ikinci ise, sürekli değişen pazar koşullarına bağlı olarak değişen odun çeşidi standartlarını dikkate alan tek bir yöntemin elde edilememesidir. Hâlbuki basit bir gövde çapı modeli ile hem toplam gövde hacminin, hem de ticari hacmin belirlenmesi oldukça kolaydır. Bir gövde çapı denkleminin başarısı ağaç türüne, verim kalitesine ve seçilen denklemin matematiksel yapısına bağlıdır. Genel olarak; bir ağaç türü için gövde çapı denklemi oluşturulmasında iki yoldan biri izlenmektedir. Bunlardan biri ilgili ağaç türü için yeni bir yöntem kullanmak, diğeri ise literatürde var olan denklemlerden eldeki veri setine en uygun olanı belirlemektir. Türkiye, ağaç türü çeşitliliği ve meşcere yapısı bakımından çok zengin bir ülke olmasına karşın, ağaç türleri ve meşcere yapılarına bağlı olarak elde edilebilecek odun çeşitlerinin tahmin edilmesinde temel altlıklardan biri olan gövde çapı modelleri üzerine yeterli bilimsel çalışma yapılmamıştır. Ülkemizde gövde çapı modelleri konusunda yürütülen bilimsel çalışmalar yetersizdir. Bu kapsamda; Kızılağaç için Yavuz ve Saraçoğlu (1999), yöresel bazda Karaçam ve Sarıçam meşcereleri için Yavuz (1995), Uludağ göknarı için Sakıcı (00) ve Doğu ladini için Meydan Aktürk (006), Kızılçam için (Brooks et al., 008) tarafından gövde çapı modelleri geliştirmişlerdir. Bu çalışmalarda, literatürde var olan denklemlerden eldeki veri setine en uygunun belirlenmesine çalışılmıştır. Bu nedenle; ülkemiz için, meşcere yapısı farklılıklarını dikkate alan her bir ağaç türü için tüm yayılış alanlarını kapsayan gövde çapı modellerinin öncelikli olarak geliştirilmesi gereklidir. Böylece uygulanan silvikültürel müdahalelerin gövde şekli ve kalitesine etkileri belirlenebileceği gibi, ağaç gövdelerinden üretilecek tüm odun çeşitleri de güvenli bir şekilde hesaplanacak ve sonuç olarak amenajman planlarının düzenlenmesinde temel altlıklardan biri oluşturulacaktır. 5

13 Bugün Türkiye de düzenlenen Orman Amenajman Planlarının tamamına yakın bir bölümünde temel işletme amacı odun üretiminin planlanmasıdır. Odun üretiminin planlanmasında da temel öncelik, ağaç servetinin doğru bir şekilde tahmin edilmesidir. Bu yönüyle de gövde çapı modelleri önemli bir sorunun çözümüne yardımcı olacaktır. Özellikle son yıllarda orman ürünlerinin satışında dikili satış yönteminin uygulanmaya başlamasıyla birlikte, ormanda hali hazırda bulunan dikili ağaç serveti hacminin gerçeğe yakın olarak tahmin edilebilmesi hem orman işletmesi hem de alıcılar tarafından son derece önemli bir hale gelmiştir. Gövde çapı modelleri bu açıdan da gerek orman işletmelerine gerekse alıcılara büyük kolaylıklar sağlayacaktır. İyi bir gövde çapı ve gövde hacim denklemi; hem kabuklu ya da kabuksuz çap tahminini minimum varyans ile yansız olarak tahmin etmeli; hem de gövde hacim tahminlerinde başarılı olmalıdır. Ancak günümüzde geliştirilen pek çok gövde çapı modeli belirli bir tür için geliştirilmiş ve sınırlı sayıdaki alternatif model formu ile karşılaştırılmıştır. Bu yüzden geliştirilen gövde çapı modellerinin diğer ağaç türleri içinde test edilmesi gerekli ve yararlı olacağı düşünülmektedir (Li and Weiskittel, 010). Yayınlanmış olan pek çok gövde çapı modeli çoğunlukla belirli bir tür için geliştirilmiş ve bu modellerin başarı performansları sınırlı sayıdaki diğer modellerle karşılaştırılmıştır. Bu nedenle; ağaç türleri için orjinal gövde çapı modellerinin geliştirilmesi yanında geliştirilen modellerin başarı durumlarının diğer ağaç türleri içinde ortaya konması yararlı ve gerekli olmaktadır (Li and Weiskittel, 010). Örneğin Rojo et al. (005) İspanya da Maritime pine için 31 adet farklı gövde çapı modelini karşılaştırmış ve Kozak (004) tarafından geliştirilmiş olan değişken şekil gövde çapı modelinin gövde çapı tahminleri için daha başarılı olduğunu bulmuştur. Ancak, Rojo et al. (005) gövde çapı modellerinin performansını gövde hacim tahminleri için karşılaştırmamıştır. Dieguez-Aranda et al. (006) ve Corral-Rivas et al. (007); Fang et al. (000) tarafından geliştirilen gövde çapı modelinin gövde hacim tahminlerinde de oldukça başarılı olduğunu bulmuştur. 6

14 Bir ağaca ilişkin tepe tacı değişkenlerinin o ağacın gövde formu üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu bilinmektedir. Çünkü tepe tacını oluşturan dallar ve yapraklar ağacın büyümesi için gerekli karbonhidratları temin etmekte ve dalların dikey dağılımı gövde formunu etkilemektedir (Larson, 1963). Bununla birlikte daha önce bu konuda yapılan çalışmalarda tepe tacı değişkenlerinin gövde çapı modellerine eklenmesi ile daha iyi sonuçların alındığına ilişkin bir ortak sonuç bulunamamış ve elde edilen sonuçlar çoğunlukla karmaşık olmuştur. Bruce et al. (1968) Red alder türünde yaptığı çalışmada canlı tepe tacı oranını gövde çapı modeline birleştirdiğinde modelin tahmin kapasitesinin daha da arttığını görmüştür. Valenti and Cao (1986); Max and Burkhart (1976) denklemdeki katsayıların bazılarını tepe tacı değişkenleri ile değiştirmiştir. Bu çalışmanın sonucunda Loblolly pine ağaçlarının çap düşüşü modellerinin daha etkili sonuçlar verdiği görülmüştür. Muhairwe et al. (1994); Kozak (1988) tarafından geliştirilen gövde çapı modeline tepe oranı değişkenini eklemek suretiyle lodgepole çamı için daha iyi sonuçların elde edildiğini görmüş ancak aynı sonuçları çalışmada kullandığı diğer üç türü için elde edememiştir. Leites and Robinson (004); tepe uzunluğu, tepe tacı oranı değişkenlerini Max and Burkhart (1976) tarafında geliştirilen gövde çapı modelinin parametreleri için tahmin ettiği tesadüfî etkiler arasında önemli ilişkiler bulmuştur. Jiang et al. (005) Yellow-poplar için gövde çapı modeline tepe tacı oranını eklemek suretiyle daha güvenilir sonuçların elde edildiğini bulmuştur. Burkhart and Walton (1985) aralama uygulanmış loblolly pine meşcereleri için gövde çapı tahminleri ile tepe tacı değişkenleri arasında güçlü bir ilişki bulamamıştır. Bu çalışmada tepe tacı değişkenleri ile gövde çapı tahminleri ve gövde hacim tahminleri arasında bir ilişkinin var olup olmadığı; tepe tacı değişkenlerinin eklenmesi ile gövde çapı ve gövde hacim tahminlerinde bir iyileşmenin olup olmadığı araştırılmıştır. Çalışma; Konya Orman Bölge Müdürlüğü Beyşehir Orman İşletme Müdürlüğü Karaçam meşcerelerinde gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla Clark et al. (1991) tarafından geliştirilen parçalı gövde çapı modelinin değiştirilmiş bir formu kullanılmıştır. Geliştirilen gövde çapı ve gövde hacim modellerinden elde edilecek hacim tahminleri, gerek yöresel hacim tabloları gerekse karaçam için geliştirilen çift 7

15 girişli genel hacim tablosu ile karşılaştırılarak en doğru ağaç hacmi tahminlerinin yapılması amaçlanmıştır. Pek çok araştırmacı tarafından yapılan çalışmalar; parçalı gövde çapı modellerinin gövde çapı, boyu ve gövde hacmi tahminlerinde diğer modellere göre daha üstün olduklarını ortaya koymuştur. 1.1.Karaçam İle İlgili Genel Bilgiler Karaçam (pinus nigra arnold), Gymnospermae lerin Pinopsida sınıfına ait Pinales takımının Pinaceae familyasında yer alan bir taksondur (Yaltırık ve Efe, 000). Ülkemizde Pinus nigra Arnold ssp. pallasiana (lamb.) Holmhobe alt türünün dört varyetesi bulunmaktadır (Alptekin, 1986; Yaltırık, 1993). 1- Anadolu karaçamı (Pinus nigra var. pallasiana) - Ehramı Karaçam (Pinus nigra var. pyramidata) 3- Ebe Çamı (Pinus nigra var. şeneriana) 4- Büyük Kozalaklı Karaçam (Pinus nigra var. yaltırıkana) Ülkemizde Anadolu karaçamı [Pinus nigra Arnold subsp. pallasiana (Lamb.) Holmboe], ha normal koru, ha bozuk koru olmak üzere toplam ha lık alanı ile orman varlığımızın %19,8 ini oluşturmaktadır (Anonim, 006). Hemen hemen her bölgemizde görülen Anadolu karaçamı, ülkemiz ormancılığında ekonomik değer bakımından oldukça önemli bir türdür. En başta gelen doğal kaynaklardan olan ormanların işletilmesi, büyük ve açık alan olması ve uzun idare süreleri gerektirmesi bakımından diğer işletmelerde bulunmayan farklı özellikler gösterir (Eler, 001). Anadolu karaçamına ilişkin Orman Amenajman Planlarının düzenlenmesinde bu meşcerelerin verim güçleri, ekolojik koşulları, silvikültürel durumları, artım ve büyüme ilişkileri ile ürün miktarlarının bilinmesi büyük önem taşımaktadır. ( Kalıpsız, 1963). 8

16 Anadolu karaçamının araştırma konusu olarak seçilmesinde; türün asli orman ağaçlarımızdan biri olup ülkemizde oldukça geniş alanlar kaplamasının yanında, bu tür hakkında yöresel elde edilecek artım ve büyümeye ait bilgilerin, yöredeki çeşitli ormancılık uygulamalarında da kullanılması söz konusudur. Bu tez çalışmasında, Anadolu karaçamı için Beyşehir yöresinde tepe tacı değişkenleri kullanılarak gövde çapı ve gövde hacmi denklemlerinin geliştirilmesiyle; ormancılık literatürüne, uygulamaya ve ülke ekonomisine katkı sağlaması planlanmaktadır. Anadolu karaçamı [Pinus nigra Arnold. var. Pallasiana (Lamb.) Holmboe] öncü gençliklerinin gelişme özelliklerini incelediği çalışmasında, yararlanılabilecek Anadolu karaçamı öncü gençliğinin en fazla 10 yaşında ve 0 5 cm boyunda olması gerektiğini bildirmiştir. Daha yaşlı ve boylu öncü gençliklerin ancak bir işletme ünitesi kadar alanda, kalite ve kantite bakımından meşcere kuruluş amacına uygunsa, korunarak gençleştirmede kullanılabileceğini; ayrıca, karstik alanlardaki öncü gençliklerin korunmasının düşünülmesi gerektiğini belirtmiştir (Genç, 1994) Anadolu Karaçamının Ülkemizdeki Yayılışı Anadolu karaçamı, Balkanlar, Güney Karpatlar, Kırım, Kıbrıs, Suriye ve Türkiye de yayılış göstermektedir (Yaltırık, 1993). Alptekin (1986), Debezac, 1964 e atfen Anadolu karaçamının dünyadaki en geniş yayılışını da ülkemizde yapmakta olduğunu belirtmektedir. Ülkemizde m yükseltilerde yer alan Anadolu karaçamı, ha iyi koru, ha bozuk koru olmak üzere toplam hektarlık yayılış alanı ile Kızılçam dan sonra en geniş doğal yayılış alanına sahip ikinci türdür (Anonim, 006). Ayrıca, ekonomik değeri bakımından da oldukça önemli bir tür olan Anadolu karaçamı, ülkemizde Kuzey Anadolu'da Tokat ve Güney Anadolu da Kahramanmaraş illeri arasında çekilecek bir sınırın batısında saf ve karışık meşcereler halinde bulunmaktadır (Saatçioğlu, 1976) Batı Anadolu ve özellikle Güney Anadolu da Toroslarda çok güzel ormanlar oluşturmaktadır (Kayacık,1980). Göller Yöresi'nde ise, serpili alanlar halinde ve özellikle Sütçüler, Akseki, Beyşehir yörelerinde kıymetli meşcereleri bulunmaktadır (Alptekin, 1986). 9

17 1.1.. Botanik Özellikleri Anadolu karaçamının gövdesi yaşlandıkça derin çatlaklı, kalın ve boz renkli kabuklu olmaktadır. 40 m kadar boy ve 1 m den fazla çap yapabilen, silindir biçiminde düzgün gövdeye sahiptir. Tepe yapısı yüksek yörelerde ve sık meşcerelerde dar ve küçüktür. İğne yapraklar koyu yeşil, cilalı görünümlü, en uzun 1 18 cm uzunluğunda ve serttir. Kozalaklar 5 1 cm boyutunda ve açık kahverengindedir. Apofizlerin yan pervazı az çıkıntılıdır (Anşin, 1994). Anadolu karaçamı, derin kök sistemine sahiptir, yarı ışık ağacıdır. Rutubetlice ılıman iklimden, kurak kontinental iklime kadar çok çeşitli iklim karakteri gösteren yerlerde yaygın olarak bulunur. Kuraklığa, sıcaklığa ve kış soğuklarına karşı dayanıklıdır. Karaçam toprak isteği yönünden kanaatkâr olarak bilinir. Ancak ağır tekstürlü topraklarda iyi gelişemez. Ülkemizde saf karaçam meşçerelerinin doğal yayılışını ve verimliliğini özellikle iklim koşulları ve bunun yanında toprak derinliği dikte etmektedir. Karaçam ın optimum yetişme ortamı olarak Marmara Bölgesinin güneyi kabul edilmektedir. Doğal ömrü 850 yıla kadar varır. Gençlikte hızlı büyür. Boy büyüme hızı yaşına kadar en yüksek olup büyüme yaşlarına kadar devam eder. Toprağın derinliklerine inen bir kök sistemine sahiptir. Derin topraklarda derin kazık kök sistemi, sıkı ve sert topraklarda ise yürek kök sistem yapar Bakım ve İşletme Anadolu karaçamında boy büyümesi 10 yaşından itibaren artmaya başlar ve 30 yaşında maksimuma erişir; yaşlarında ise minimuma düşer. Buna göre bonitete bağlı olarak yaşlarında sıklık-direklik çağlarına ulaşır ve bu dönemde alçak aralama yapılır (Genç, 001). Anadolu karaçamın doğal ömrü oldukça yüksektir (850 yıl). Anadolu karaçamı meşcereleri, yaş sınıfları yöntemine göre I. bonitet sınıfında 80 yıllık, diğer bonitet sınıflarında ise 100 yıllık bir idare süresi ile işletilmektedir (Kırış, 00). 10

18 Teknik Özellikleri ve Kullanım Yerleri Anadolu karaçamı hafiflik, hafifliğe oranla direncinin fazlalığı, kolaylıkla işlenebilme kabiliyeti, elastiklik, haber verme özelliği, eğilme ve çivilenme kabiliyeti gibi birçok özelliği sebebiyle çok farklı kullanım alanlarına sahiptir. Bünyesi değiştirilmeden tel direği, maden direği, çit kazığı, travers, temel kazık ve direkleri, iskele kazıkları, köprü ve kiriş aksamı, kaldırım parkeleri yapımında kullanılırken ağaç borular ise, gemi ve ufak teknelerde, bina inşaatı iç dekorasyonunda, mobilya ve talaş levhaları imalatında özellikle kullanılabilmektedir. Bünyesi değiştirilmek suretiyle ise, odun hamuru, yonga levhaları, lif levhaları, selüloz imali, odun kömürü, yakacak odun ve destilasyonda kullanılmaya elverişlidir (Göker, 1969). Konya Orman Bölge Müdürlüğünün orman ürünü satışlarında Anadolu karaçamı yapacak odun satışlarında önemli bir yer tutmaktadır. 1.. Gövde Profili Modelleri Gövde profili modellerinin tanımı Gövde Profili Modelleri; göğüs çapı ve ağaç boyu ile bu iki değişkenden türetilen diğer türevsel değişkenler yardımıyla, i. Bir ağaç gövdesinin herhangi bir yüksekliğindeki gövde çapını, ii. Herhangi bir gövde çapı değerinin gövdenin yerden ne kadar yükseğinde yer aldığını, iii. Toprak seviyesinden belirlenen herhangi bir yüksekliğe kadar olan gövde çapına olan bölümün hacmini, iv. Toprak seviyesinden belirlenen herhangi bir gövde çapına olan bölümün hacmini, v. Gövde üzerinde belirlenen herhangi iki çap değeri ya da uzunluk arasındaki gövde bölümünün hacminin hesaplanması için geliştirilen modellerdir (Yavuz, 1995; Kozak, 004). 11

19 1...Gövde profili modellerinin tarihsel gelişimi Ormancılıkta ağaçların gövde şekli üzerine ilk çalışma 1093 yılında Höjer tarafından yapılmıştır (Figueiredo-Filho and Schaaf, 1999). Bunu 190 li yıllarda Behre tarafından yapılan çalışmalar izlemiştir (Newnman, 199). Gray (1956), çalışmalarını çap düşüşünün modellenmesi üzerine yoğunlaştırmıştır (Muhairwe, 1999). Gövdenin satılabilir (ticari) bölümlerine ilişkin hacim değerlerini veren hacim oran denklemleri ile istatistiksel anlamda ilk gövde profili modelleri (Honer, 1967; Burkhart, 1977; Cao et al. 1980; Clutter, 1980; Newnham, 199) 1960 lı yılların sonlarına doğru geliştirilmeye başlanmıştır. Göğüs çapı (D) ve ağaç boyunun (H) fonksiyonu olarak yerden belirli bir yükseklikteki (h i ) gövde çaplarını (d i ) belirlemeye yarayan bu modeller ikinci, üçüncü ya da daha yüksek derecen polinom modeller biçimde olup, gövdenin tamamı için ortalama bir şekil katsayısı değeri verirler (Bruce et al., 1968; Kozak et al., 1969; Bennet and Swindel, 197). Gövdenin tamamı yerine, şekil farklılıkları gösteren her bir bölümü için ayrı bir polinom oluşturarak, bu polinomları bir modelde birleştirip Segmented Polinomiyal Gövde Profili Modeli olarak isimlendirilen gövde profili modeli ilk olarak Max and Burkhart (1976) tarafından geliştirilmiştir. Bu çalışmada ağaçların dip kısmının naylonite, orta kısmının parabolite ve uç kısmının ise koniye benzediği varsayılmıştır. İstatistiksel olarak oldukça başarılı bulunan bu model daha sonra pek çok araştırıcı tarafından da değişik ağaç türlerine ilişkin gövde profillerinin oluşturulması amacıyla kullanılmıştır (Demaerschalk and Kozak, 1977; Cao et al. 1980; Green and Reed, 1986; Czaplewski and McClure, 1988; Czaplewski, 1989). Segmented polinomiyal modellerden sonra, göğüs çapı ve ağaç boyu ile gövde eğrisinin değişimi gösterdiği oransal boy değeri ve bunlardan türetilen pek çok bağımsız değişkenin fonksiyonu olarak oluşturulan ve Değişken-Üssel Gövde Profili Modeli (Variable Exponent Stem Profile Equation) adı verilen oldukça karmaşık ve üssel formda regresyon modelleri kullanılmaya başlanmıştır (Kozak, 1988; Newnham, 1988; Perez et al. 1990). Son zamanlarda ise gövde profili 1

20 modellerinin oluşturulması için trigonometrik fonksiyonlardan yararlanılmaya başlanmıştır (Thomas and Parresol, 1991; Bi, 000; Bi and Long, 001) Gövde profili modellerin sınıflandırılması Gövde Profili Modelleri üzerinde yapılan literatür çalışmalarında, birçok araştırıcı tarafından çok sayıda sınıflandırmanın yapılmış olduğu, ancak bunlardan hemen hemen hiçbirinin birbirine benzemediği görülmüştür. Bu farklılıklar, araştırıcıların sınıflandırma yapmak için kullandıkları ölçütlerin birbirlerinden farklı olmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle gövde profili modellerinin kesin ve net bir sınıflandırmasını yapmak oldukça zordur. Literatür çalışması sonucu belirlenen değişik sınıflandırmalara ilişkin örnekler aşağıda verilmiştir. Reed and Green (1984); Uyumsuz Gövde Çapı Modelleri, Uyumlu Gövde Çapı Modelleri, Thomas and Parresol (1991); Basit hiberbolik ifadeler, Yüksek dereceli polinomiyallere ilişkin çoğul regresyon modelleri, Karmaşık çoğul üssel fonksiyonlar, Segmented polinomiyal fonksiyonlar, Flewelling and Raynes (1993); Gövdeyi bir bütün olarak inceleyen fonksiyonlar, Gövdeyi bölümlere ayırarak inceleyen fonksiyonlar, Muhairwe et al. (1994); Basit Gövde Profili Fonksiyonları, Segmented Gövde Profili Fonksiyonları, Değişken-Şekil ve Değişken-Exponent Gövde Profili Fonksiyonları, 13

21 Doğrusal Modeller ve Kutupsal Koordinatlar gibi yaklaşımlar kullanılarak elde edilen Gövde Profili Fonksiyonları, Williams and Reich (1997); Basit Fonksiyonlar, Segmented Fonksiyonlar, Karmaşık Segmented Fonksiyonlar Petersson (1999); Segmented Fonksiyonlar, Sürekli (Continuos) Fonksiyonlar, Fang and Bailey (1999); Deneysel (Empirical) yaklaşımla oluşturulan fonksiyonlar, Geometrik yaklaşımla oluşturulan fonksiyonlar, Fang et al. (000); Basit Sürekli Fonksiyonlar, Segmented Fonksiyonlar Sharma and Oderwald (001); Polinomiyaller, Segmented Polinomiyaller, Hacim Oran Fonksiyonları, Değişken-Şekil Fonksiyonları, Uyumlu Hacim-Çap Fonksiyonları, Zakrzewski and MacFarlane (006); Fang et al. (000); Bi (000); Basit gövde çapı modelleri, Parçalı gövde çapı modelleri, Değişken form gövde çapı modelleri, biçiminde farklı sınıflandırmalar bulunmaktadır. 14

22 .KAYNAK ÖZETLERİ Kozak et al. (1969), pek çok ağaç türü için yerden belirli bir yükseklikteki gövde çaplarını belirlemek için basit bir Quadratic Model geliştirmişlerdir. Demaershalk (197), Uyumlu Hacim Denklem Sistemlerinin oluşturulması için, integrali alınabilecek Gövde Çapı ve Gövde hacim Denklem Sistemini sunmuşlardır. Max and Burkhart (1976), ağaç gövdelerinin farklı geometrik şekiller ifade ettiğini, gövdenin en alt bölümünün naylonoit, orta bölümünün kesik paraboloit, en üst bölümünün ise koni şeklinde olduğu varsayımından faydalanmış ve her bölümün için ayrı bir polinomiyal regresyon denklemi oluşturulmuş, bu denklemleri tek bir çatı altında birleştirerek Segmented Polinomiyal Gövde Profil Modeli adını vermiştir. Cao et al. (1980), Pinus taeda doğal ve plantasyon meşcereleri için ticari hacim ve gövde çaplarını hesaplamak için, birkaç regresyon modeli denemek suretiyle, en iyi sonucu veren modelleri belirlemişlerdir. Clutter (1980), ticari hacim oran denkleminin gövde çapına göre diferansiyelini alarak, ticari hacim denklemi ile uyumlu bir Gövde Çapı Denklemi geliştirmiştir. Bennet et al. (1978), göğüs çapı ve toplam ağaç boyunun fonksiyonu olarak, oluşturdukları bir regresyon denklemi ile gövde çaplarını hesaplamışlardır. Biginig (1984), altı farklı ağaç türü için gövde çaplarını tahmin etmek amacıyla, ağaç boyu (H), göğüs çapı (D) ve oransal boyun (h) fonksiyonu olarak adlandırılan Chapman-Richards fonksiyonundan elde edilen bir gövde çapı denkleminden yararlanmış ve çıkan sonuçlar, Max and Burkhart (1976) tarafından geliştirilen gövde çapı modeli ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca, gövde çapı fonksiyonunun integrali alınarak, gövdenin tamamının hacmini hesaplamışlar ve bu değerleri de Schumacher- Hall hacim denklemi ile karşılaştırmışlardır. 15

23 Reed and Green (1984), Uyumlu Gövde Profili, Hacim ve Hacim Oran Denklem Sistemlerinin geliştirilmesi için dört değişik gövde hacim denkleminden (sabit şekil katsayısı, birleşik değişkenler, Schumacher-Hall ve Huber hacim eşitlikleri) yaralanarak model başarılarını ortaya koymaya çalışmışlar ve her dört modelin de yaklaşık olarak aynı başarı düzeyine sahip olduğunu belirlemişlerdir. Reed (1986), farklı ağaç türlerinin, gövde çapı, toplam gövde hacmi ve değişik çap ya da boy standartlarına bağlı olarak ticari gövde hacmi değerlerini belirlemek üzere beş değişik denklem sistemini denemişler ve bunlar arasında en uygun modelin Max ve Burkhart (1976) tarafından geliştirilen gövde çapı denklemi olduğunu belirlemişlerdir. Mcclure and Czaplewski (1986), Cao (1980), tarafından önerilen gövde çapı denklemi, daha geniş bir veri kümesi ile dengelenerek, Pinus taeda L. için belirli bir yükseklikteki gövde çapını, verilen bir gövde çapının yerden yüksekliğini ve hesaplanan bu boy ya da çap sınıflarına kadar olan gövde hacmini kabuksuz olarak hesaplamışlardır. Biging (1988), tomruk hacimlerinin hesaplanmasında gövde çapı eşitliklerinden yararlanarak elde edilen değerler ile Smalian, Huber, Newton ve Cubic Spline formülleriyle elde edilen değerleri karşılaştırmışlar ve Newton ile Huber formüllerinin en iyi sonucu verdiğini bulmuştur. Czaplewski and McClure (1988); Max and Burkhart (1976) tarafından geliştirilen gövde çapı denklemini yalnız göğüs çapı ile gövdenin 5,3m yükseklikteki gövde çapını kullanarak çözmeye çalışmışlar ve oluşturdukları model ile faydalandıkları modeli Ortalama Hata (Bias) ve Hata Varyansı (Varianse of Residuals) ölçütlerine göre karşılaştırmışlardır. Elde edilen sonuçlara göre, Ortalama Hata miktarında bir farklılık gözlenmezken, Hata Varyansında %10 5 arasında bir azalma olduğunu belirlemişlerdir. 16

24 Kozak and Newnham (1988), gövde çaplarını belirlenmesinde yeni bir yaklaşım ile gövde üzerinde şekil değişim noktalarını dikkate alan üssel fonksiyonları denemişler ve başarılı sonuçlar elde etmişlerdir. Oluşturdukları modeller, her gövde için bir değişim noktası (inflection point) içermektedir. Czaplewski et al. (1989), yedi farklı ağaç (Abies concolor, Abies lasiocarpa, Picea Engelmannii, Pinus contorta, Pinus ponderosa, Pseudotsuga menziesii ve Populus tremuloides) türleri için gövde çaplarını hesaplamak amacıyla Max and Burkhart (1976) tarafından geliştirilen gövde çapı modelini kullanmışlardır. Bu model ile gövde çaplarının gerçek değerlere göre pozitif sapma gösterdiğini belirtmişler ve oluşan bu sistematik hatanın giderilmesi amacıyla iki aşamalı bir modelin kullanımını önermişlerdir. Newberry et al. (1989), bilinen geometrik şekillerin hacim denklemlerini kullanarak Tek Ağaç Gövde Hacim Oran Denklemlerini geliştirmiştir. Koni ve paraboloit hacim denklemlerine göğüs çapını ilave ederek iki adet parametresiz denklem geliştirerek, bu denklemlerin veri sayısının kısıtlı olduğu durumlarda parametreli denklemlere yakın sonuçlar verdiğini ortaya koymuştur. Solomon et al. (1989), Ladin ve Göknar ağaç türleri için, gövde analizi verileri ile Max ve Burkhart (1976) tarafından önerilen çap denklemini kullanarak, gövde çapı ve toplam gövde hacimlerini hesaplamıştır. Gerçek hacim ve çap değerleri ile yapılan karşılaştırmada, farkların ihmal edilebilir olduğunu ve toplam gövde hacim denklemine alternatif olarak, gövde çapı denkleminin güvenli bir şekilde kullanabileceğini belirtmiştir. Perez et al. (1990), Pinus oocarpa için gövde çaplarının hesaplanması için Değişken Şekil Çap Fonksiyonu nu kullanmışlardır. Fonksiyonda gövde şeklinin naylonitten paraboloide dönüştüğü noktanın (inflection point) saptanması için yapılan analizler sonucunda ağaç boyunun %5 inin en iyi sonucu verdiğini belirtmiştir. 17

25 Rustagi and Loveless (1991), göğüs çapının %50, %67 ve %75 ine sahip gövde yüksekliklerini (h0,50d, h0,67d, h0,75d) esas alarak, üç farklı şekil faktörü hesaplamışlardır. Daha sonra bu şekil faktörlerinin fonksiyonu olarak oluşturdukları çap denklemleri ile gövde çaplarını hesaplamışlar ve en iyi sonucun göğüs çapının %67 sine sahip boy değeri (h0,67d) değişkeni ile elde edildiğini belirtmişlerdir. Newnham (199), dört değişik ağaç (Pinus banksiana, Pinus contorta, Picea glauca ve Populus tremuloides) türleri için gövde çapı ve toplam gövde hacmini hesaplamak üzere Kozak (1988) tarafından geliştirilen model üzerinde bazı değişiklikler yaparak (D, H ve h değişkenlerinden üretilen 5 farklı bağımsız değişken arasından Aşamalı (Stepwise) Regresyon Yöntemi ile 0,05 önem düzeyinde etkili olan değişkenleri belirlemek amacıyla) geliştirdikleri modeli Max and Burkhart (1976) ın modeli ile karşılaştırmışlardır ve oluşturulan modelin daha iyi sonuç verdiği sonucuna varmıştır. Muhairwe (1994), Pinus contorta meşcerelerinde ağaçların gövde şekli ve çapında zaman bağlı olarak meydana gelen değişimleri, detaylı bir gövde analizi kullanarak incelemişler ve gövde şekli ve çapında zamanla oluşan değişimlerin ağaç türü, meşcere kapalılığı ve bonitet derecesi ile çok yakın ilişki içinde olduğunu belirtmiştir. Yavuz (1995), Pinus sylvestris ve Pinus nigra ağaç türleri için kabuklu ve kabuksuz olarak gövde hacmi, hacim oran ve uyumsuz gövde çapı denklemleri işe uyumlu gövde çapı denklemleri geliştirmiştir. Figueiredo-Filho et al. (1996a), Pinus taeda türü için gövde çaplarını belirlemek amacıyla beş farklı modeli (Kozak et al. 1969, Max and Burkhart, 1976, Parresol et al. 1987, Clark et al ve beşinci dereceden bir polinomiyal model) incelemişler bu modeller arasında en yüksek başarıya sahip olan modelin Clark et al tarafından geliştirilen model olduğu belirtmişlerdir. 18

26 Figueiredo-Filho et al. (1996b), Pinus taeda türü için gövde çapı ve gövde hacimlerinin hesaplamak üzere Cubic Spline fonksiyonları kullanılmıştır. Ayrıca, gövde çaplarının doğru olarak belirlenmesi amacıyla kaç adet gövde çapı değerinin ölçülmesi gerektiğini belirlemek amacıyla 4 ile 13 arasında çap ölçümü yaparak, incelemelerde bulunmuşlar ve güvenilir bir gövde çapı fonksiyonu için gövde üzerinden en az 10 adet gövde çapının ölçülmesi gerektiğini belirtmişlerdir. Kozak (1997), Monte Carlo Simülasyon Tekniğini kullanarak gövde çapı denkleminde yer alan değişkenler arasındaki Çoklu Bağlantı ve Otokorelasyon un, Kozak (1998) tarafından geliştirilen Değişken Exponent Gövde Çapı Modeli nden faydalanılarak oluşturulan iki adet model üzerindeki etkisini incelemişlerdir. Güçlü çoklu bağlantı ve otokorelasyon sorununun bulunması durumunda dahi tahminlerin sistematik hatasız olduğunu belirtmiştir. Bi (1998), 5 ağaç türü için kabuksuz gövde hacim denklemleri geliştirmişlerdir. Bunun yanı sıra Bi (1999), 5 ağaç türün için herhangi bir yüksekliğe kadar olan gövde hacmini toplam gövde hacminin yüzdesi olarak hesaplanan Trigonometrik Hacim Oran Eşitliklerini geliştirmiştir. Figueiredo-Filho and Schaaf (1999), değişik gövde çapı fonksiyonlarını (Max and Burkhart, 1976; Cao, 1980; Schkaegel, 1983; Clark et al. 1991; 5. derece bir polinomiyal model) kullanarak, elde edilen gövde hacmi değerleri ile Ksilometre Tekniği (suda hacim ölçme) ile elde edilen hacim değerlerini karşılaştırmışlar ve kullanılan gövde çapı modellerinden en başarılı olanlarının Max and Burkhart (1976) ve Clark et al. (1991) tarafından önerilen modeller olduğunu belirtmişlerdir. Huang et al. (1999), Picea glauca türü için Değişken Exponent Gövde Çapı Eşitliklerini, gövde analizi verileri üzerinde analiz etmişler ve hem gövde çapı hem de gövde hacmi tahminlerindeki toplam varyasyonun %99 unun, oluşturulan gövde çapı fonksiyonları ile açıklandığı sonucunu elde etmişlerdir. 19

27 Yavuz ve Saraçoğlu (1999), Alnus glutinosa için uyumlu ve uyumsuz gövde çapı modelleri geliştirmişlerdir. Yalnız gövde hacminin tahmin edilmesinde Kozak (1988) tarafından önerilen modelin, gövde çapı, ağaç hacmi ve hacim oranlarının birlikte tahmin edilmesi durumunda ise Max and Burkhart (1976) tarafından geliştirilen denklemin en iyi sonucu verdiğini belirtmiştir. Bi (000), Trigonometrik Hacim Eşitliğinden faydalanarak, Trigonometrik Değişken Şekil Gövde Çapı Eşitliklerini geliştirmişlerdir. Geliştirilen modeli 5 ağaç türüne ait veriler üzerinde uygulamışlar ve Kozak (1988) tarafından geliştirilen model ile karşılaştırmıştır. Coble and Wiant (000), Pinus taeda ve P. ponderosa meşcerelerinden alınan örnek ağaç verilerini kullanarak basit ve karmaşık gövde çapı fonksiyonlarını karşılaştırmışlardır. Karmaşık fonksiyonların daha uygun olduğunu belirmişlerdir. Fang et al. (000), Pinus taeda ve P. elliottii türleri için gövde çaplarını belirlemek üzere diferansiyel denklemler kullanarak gövde çapı, gövde hacmi ve ticari hacim değerlerini veren bir segmented model oluşturmuştur. Bi and Long (000), Pinus radiata meşcerelerinden alınan veriler yardımıyla bu ağaç türü için Trigonometrik Değişken Şekil Gövde Çapı Eşitliği ni geliştirmişlerdir. Bu modeli 9 farklı model ile karşılaştırmışlar ve oluşturdukları trigonometrik modelin en uygun model olduğunu belirtmişlerdir. Eerikainen (001), Pinus kesiya türü için gövde çapı ve gövde hacmini veren eşitlikler geliştirmiştir. Sharma and Oderwald (001), uyumlu gövde çapı ve gövde hacmi eşitliklerini elde etmek için iki eşitliğin parametrelerini hesaplamışlardır. Sakıcı (00) Kastamonu yöresi Uludağ Göknarı meşcereleri için gövde profili, hacim ve hacim oran denklem sistemleri geliştirmiştir. Bu çalışmanın sonucunda, en 0

28 iyi sonuçların Kozak (1988) tarafından geliştirilen değişken şekil çap modeli ile elde edildiği belirtilmiştir. Ancak kontrol grubu verileri ile yapılan değerlendirmede ise en iyi sonuçlar Allen (1993) tarafından geliştirilen model ile elde edildiği belirtilmiştir. Rojo et al. (005); Maritime pine için üç farklı gövde çapı modeli grubundan toplam 31 adet gövde çapı modeli denemişlerdir. Sonuçta Kozak (994) tarafından geliştirilen değişken şekli gövde çapı modelinin daha başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Meydan-Aktürk (006) tarafından Artvin yöresi doğu ladini meşcereleri için trigonometrik gövde profili modeli geliştirilmiştir. Çalışmada Bi (000) tarafından okaliptüs ağaçları için geliştirilen trigonometrik gövde profili modeli kullanılmıştır. Dieguez-Aranda et al. (006) Kuzeybatı İspanya daki sarıçam plantasyonları için uyumlu gövde çapı modelleri geliştirmişlerdir. Çalışmada 14 farklı gövde çapı değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda en başarılı model olarak Fang vd. (000) tarafından geliştirilen model seçilmiştir. Model sarıçam plantasyonları için herhangi bir boydaki çap değerinin, ticari hacmin ve toplam hacim tahminleri için kullanılabilir olduğu belirtilmiştir. Coble and Hilpp (006) tarafından Doğu Texas loblolly pine plantasyonları için gövde çapı ve gövde hacim modelleri geliştirilmiştir. Bu amaçla Lenhart et al. (1987) tarafından geliştirilen model ile Max and Burkhart (1976) tarafından geliştirilen gövde çapı modelleri karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda yazarlar, kullanılacak gövde çapı ve gövde hacim modelinin öncelikle ilgili yöreye uygunluğunun test edilmesinin gerekli olduğunu belirtmişlerdir. Barrio-Anta et al. (007), kuzey İspanya daki meşe meşcereleri için ticari hacim denklemleri geliştirmiştir. Bu amaçla iki gövde çapı modeli ve bir toplam hacim modeli karşılaştırılmıştır. Çalışmada Fang et al. (000) tarafından geliştirilen gövde hacim modelinin daha başarılı olduğu görülmüştür. 1

29 Brooks et al. (008) tarafından kızılçam, sedir ve göknar ağaç türleri için Max and Burkhart (1976) tarafından geliştirilen parçalı gövde çapı ve gövde hacim modeli kullanılarak, çap ve hacim tahmin modeli geliştirilmiştir. Bu çalışma ile ülkemizde ilk defa gövde çapı ve gövde hacim tahmini için ortak model parametreleri tahmin edilmiş ve elde edilen hacim tahmini sonuçları, ilgili ağaç türleri için geliştirilen ağaç hacim denklemleri ile karşılaştırılmıştır. Berhe and Arnoldsson (009) tarafından Etiyopya daki Cupressus lusitanica ağaçlandırmaları için yedi farklı gövde çapı modelini karşılaştırmıştır. Çalışmanın sonucunda en başarılı model olarak Kozak (1988) tarafından geliştirilen gövde çapı modeli bulunmuştur. Bu modeli sırasıyla Lee et al. (003) ve Kozak (004) tarafından geliştirilen gövde çapı modelleri izlemiştir. Crecente-Campo et al. (009) tarafından sarıçam için ticari hacim denklemleri geliştirilmiştir. Bu amaçla ekolojik özellikleri farklı altı çalışma alanı seçilmiş ve iki farklı gövde çapı modeli karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda en iyi sonuçlar Fang et al. (000) tarafından geliştirilmiş parçalı gövde çapı ve gövde hacim modeli ile elde edilmiştir. Larson (1963) dal uzunluğu ve canlı tepe büyüklüğüne bağlı olarak ağaç gövde formunda önemli değişiklikler meydana gelebildiğini ortaya koymuştur. Valenti and Cao (1986), Pinus taeda L. ağaç türü için tepe oranı fonksiyonları ile Max and Burkhart (1976) gövde çapı modeline ilişkin parametrelerin bazılarını yer değiştirmiştir. Bu işlem sonucunda, ilgili ağaç türünün çap tahminlerinde önemli ölçüde iyileşme görüldüğü ifade edilmiştir. Muhairwe (1994), Kozak (1988) tarafından geliştirilen gövde çapı eşitliğine, Pseudotsuga menziesii, Thuja plicata ve Populus tremuloides türleri için tepe sınıfı, bonitet sınıfı ve göğüs yüksekliğini aldığı yaş değişkenleri ve Pinus contorta türü için de tepe oranı, göğüs yüksekliğini aldığı yaş ve quadratic ortalama çap değişkenlerini

30 ilave ederek, bu değişkenlerin modele olan etkilerini araştırmış, tepe oranının dışında kalan değişkenlerin etkisinin önemli bulunmadığını belirtmişlerdir. Tepe oranı değişkeni Louisiana da Pinus echinata Mill. için Farrar ve Murphy (1987) tarafından, Texas ve Louisiana da Pinus palustris Mill. ağaçlandırmaları için Baldwin and Polmer (1981) tarafından, East Gulf Bölgesinde doğal Pinus palustris Mill. meşcereleri için Farrar (1987) tarafından ve Kuzeydoğu Florida, Güneybatı Georgia, orta ve güney Alabama ve güney Mississippi de doğal Pinus palustris Mill meşcereleri için Shaw et al. (003) tarafından başarı ile uygulanmış ve gövde çapı tahminlerinde önemli iyileşmeler görülmüştür. Jiang et al. (007) yellow-poplar ağaç türü için Jiang et al. (005) tarafından geliştirilen modele doğrusal ve doğrusal olmayan formlarda tepe oranı fonksiyonları ilave etmiştir. Bu yeni model formları ile modelin orijinal hali kullanılarak gövde çapı tahminleri yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda, tepe oranı değişkeninin eklendiği gövde çapı modelinin, orijinal model formuna göre gövde çapı ve gövde hacim tahminlerinde daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Özçelik (010) tarafından sarıçam ağaç türü için uyumlu gövde çapı ve gövde hacim modeli geliştirilmiştir. Çalışmada Jiang (004) tarafından geliştirilen gövde çapı modeli kullanılmıştır. Model sonuçları ile Alemdağ (1963) tarafından geliştirilen genel ağaç hacim tablosu sonuçları karşılaştırılmıştır. Özçelik ve Alkan (011) tarafından Tarsus yöresi Okaliptüs plantasyonları için uyumlu gövde çapı ve gövde hacim modeli geliştirilmiştir. Çalışmada Max and Burkhart (1976) ile Thomas and Parresol (1993) tarafından geliştirilen gövde çapı modelleri karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda Max and Burkhart (1976) tarafından geliştirilen gövde çapı ve gövde hacim modelinin daha başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Li and Weiskittel (010); Kuzey Amerika daki Acadian Bölgesindeki önemli çam türleri için gövde çapı ve hacim tahminlerinde kullanılmak üzere gövde çapı ve 3

31 gövde hacim modelleri geliştirmişlerdir. Bu amaçla, değişik formlarda gövde çapı ve gövde hacim modelleri kullanmışlardır. Bu çalışmanın sonucunda, gövde çapı tahminleri için Kozak (004) ve Bi (000) tarafından geliştirilen modellerin; hacim tahminlerinde ise; Clark et al. (1991) tarafından geliştirilen modelin en başarılı sonuçları verdiği görülmüştür. Alegria and Tome (011); Portekiz deki Pinus pinaster ağaç türü için ticari Ağaç hacim modelleri geliştirmiştir. Bu amaçla genel ağaç hacim denklemi, hacim oran denklemi ve gövde çapı modelleri karşılaştırılmıştır Fonweban et al. (011) Picea sitchensis (Bong.) Carr. ve Pinus sylvestris L. ağaçlandırmaları için gövde çapı denklemleri geliştirmişlerdir. Bu amaçla gerekli olan verilerin İskoçya ve Kuzey İngiltere den toplanmıştır. Bu amaçla üç farklı değişken şekil gövde çapı modeli kullanılmış ve modellerin geliştirilmesinde karışık etkili modelleme tekniği kullanılmıştır. Jiang and Liu (011) Larix gmelinii için parçalı gövde çapı modeli geliştirmiştir. Bu çalışmada Max and Burkhart (1976) tarafından geliştirilen gövde çapı modeli kullanılmış, ancak modele tepe oranı ve meşcere sıklığı da ilave edilmiştir. Çalışmada model önce orijinal formu ile, daha sonra tepe oranı değişkeni eklenerek ve daha sonrada meşcere sıklığı eklenerek gövde çapı tahminleri yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda taç oranı ve meşcere sıklığı değişkenlerinin eklendiği modeller ile orijinal model formuna ilişkin parametre tahminleri arasında önemli farklılıklar olduğu görülmüştür. Böylelikle daha doğur çap tahminleri yapılabildiği ortaya konmuştur. 4

32 3.MATERYAL VE YÖNTEM 3.1.Materyal Bu çalışma için gerekli örnek ağaç verileri, Konya Orman Bölge Müdürlüğü, Beyşehir Orman İşletme Müdürlüğü, Kurucuova Orman İşletme Şefliği Karaçam meşcerelerinden elde edilmiştir. Örnek ağaçlar hem galip hem de müşterek galip tepe sınıflarından seçilmiştir. Örnek ağaçların seçiminde gövdelerin çatallı ve eğri, tepelerin kırık olmamasına ve ağaçların yetişme ortamı şartlarını en iyi biçimde yansıtmasına dikkat edilmiştir. Çalışma için toplam 70 adet örnek ağaç üzerinde ölçüm yapılmıştır. Bu amaçla; örnek ağaçlar kesildikten sonra her ağaç üzerinde sırasıyla şerit metre kullanarak ağaç boyları ölçülmüş ve daha sonra her ağaç üzerinde birer metre aralıkla kabuklu ve kabuksuz gövde çapları ölçülmüştür (Şekil 3.). Çap ölçümleri için elektronik çap ölçer kullanılmıştır. Boy ölçümleri 5 cm; çap ölçümler ise 0.1 cm hassasiyetle gerçekleştirilmiştir. Örnek ağaç hacimlerinin belirlenmesi amacıyla Bailey (1995) tarafından geliştirilen the overlapping bolt method yöntemi kullanılmıştır (Şekil 3.3). Örnek ağaçlar üzerinde yapılan çap ve boy ölçümlerinin yapılışına ilişkin şematik gösterim aşağıda verilmiştir. Şekil 3.5 ve 3.6 da örnek ağaçlara ilişkin verilerin nisbi çap-boy ilişkileri verilmiştir. Ölçümü yapılan örnek ağaçlara ilişkin istatistikî bilgiler ise Çizelge 3.1 de verilmiştir. Ayrıca ağaçların seçiminde de meşcerelerin tam olarak temsil edilebilmesi amacıyla var olan farklı yükseklik, bakı ve eğimde olmasına özen gösterilmiştir. Çalışma alanının içerisinde bulunduğu Kurucuova işletme şefliğinin amenajman planı verilerine göre; örnek ağaçların alındığı yerlerde karaçam III-IV. Bonitet sınıflarında olup; karaçam aynı yaşlı ve saf meşcereler halinde bulunmaktadır. Örnek ağaçların alındığı meşcerelerin ortalama yaşı 80 civarındadır. 5

33 Şekil 3.1 Ölçümü yapılan örnek ağaçlar ve meşcereden genel görünüm (Foto: C.Bal) Örnek ağaçlar üzerinde yapılan ölçümler aşağıda sırasıyla açıklanmıştır. -Şerit metre yarımı ile ve santimetre hassasiyeti ile; 1-Toplam ağaç boyu ölçme (H) -Canlı tepe başlangıç yüksekliğinin ölçümü 3-Canlı tepe uzunluğu -Çap ölçer yardımı ile ve milimetre hassasiyetinde; 1-Toprak seviyesinden başlamak üzere 1 metre aralıklarla ağaç gövdesi üzerindeki tüm kabuklu ve kabuksuz çapların ölçümü (D 0, D 1, D D n ) 6

34 Ağaç Gövdesi Üzerinde Kabuklu ve kabuksuz Çap Ölçümü Yapılan Noktalar Şekil 3. Örnek ağaç ölçümlerinin şematik gösterimi Bu amaçla öncelikli olarak; örnek ağaçlara ilişkin gerçek hacim değerleri hesaplanmıştır. Bu amaçla 1m lik seksiyonlara ayrılan gövde üzerinde yapılacak gerekli çap ölçümlerinden yararlanarak Overlapping Bolt Method yöntemi ile gerçek hacim değerleri tahmin edilmiştir. En uç kesitin hacmi ( v 1 ) koni olarak düşünülerek bu kesitin hacmi aşağıdaki formül yardımı ile bulunacaktır. 1 V A* L 3 (3.1) Burada; A koninin kesit alanını ve L ise koninin boyunu göstermektedir. 7

35 Şekil 3.3 The overlapping bolt method yöntemi ile örnek ağaçların hacimlerinin hesaplanması Şekil 3.4 Örnek ağaçlarda Tepe tacı oranı ve canlı tepe tacı uzunluğunun ölçümü Schomaker et al. (007) 8

36 Tepe tacı oranı ve tepe tacı yüksekliklerinin ölçülmesi, Schomaker et al. (007) tarafından açıklanan yöntem kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerin yapılışı Şekil 3.4 de gösterilmiştir. Şekil 3.5 Ölçüm Yapmak için örnek ağacı kesilmesi (Foto: C.Bal) Nisbi boy değerlerine karşılık gelen nisbi çap değerlerinin dağılımı Şekil 3.6. ve3.7. da model geliştirme ve test verileri için ayrı ayrı ayrı verilmiştir. Her iki grup veri için de bazı aşırı değerler gözlenmiştir. Bu verilerin ortadan kaldırılması için Bi (000) tarafından önerilen sistematik yaklaşım kullanılmıştır. Bu yaklaşım kullanılarak aşırı değerlerin miktarı hesaplanmıştır. Bun nitelikteki aşırı değerler toplam verinin ancak % 0.1 si kadar olarak bulunmuştur. 9

37 Çizelge 3.1 Karaçam ağaç türü için model geliştirmek amacıyla kullanılan örnek ağaçlara ilişkin istatistikî veriler. Model geliştirme verileri (70 ağaç) Ortalama Std. Sapma Minimum Maksimum Göğüs çapı (D), (cm) Ağaç Boyu (H), (m) Disk çapı (dob), (cm) Disk çapı (dib), (cm) Disk boyu (m) F dob F dib Tepe Uzunluğu (CL), (m) Tepe oranı (CR) dob, kabuklu çap; dib, kabuksuz çap; F dob, 5.30 m.deki kabuklu çap; F dib, 5.30 m deki kabuksuz çap Şekil 3.6 Kabuklu Karaçam örnek ağaç verileri için nisbi kabuklu çap-nisbi boy ilişkisi 30

38 Şekil 3.7 Kabuksuz Karaçam örnek ağaç verileri için nisbi kabuksuz çap-nisbi boy ilişkisi Şekil 3.8 Ölçüm yapmak için kesilmiş ağaç (Foto: C. Bal) 31

39 Şekil 3.9 Örnek ağacında yapılan ölçüm ve çalışan ekipten görüntü (Foto: C. Bal) Şekil 3.10 Üzerinde ölçüm yapmak için kesilmiş ağaçlar (Foto: C. Bal) 3

40 Şekil 3.11 Kesilen örnek ağacının ölçüme hazırlanışı (Foto: C. Bal) 3..Yöntem Yüz yılı aşkın bir zamandır pek çok formda gövde çapı modeli geliştirilmiştir (Max and Burkhart, 1976; Cao et al. 1980; Clark et al. 1991; Kozak, 004). Basit olarak nitelendirebileceğimiz gövde çapı modelleri ağacın genel çap düşüşünü oldukça başarılı olarak tanımlayabilseler de; tüm gövde profilini tanımlamakta başarısız olmuşlardır (Kozak, 1977; Kozak, 1988; Newnham, 199). Bazı denklemler gövde profilinin ortasını tanımlamakta başarılı iken, bu denklemler tepeye yakın veya dibe yakın seksiyonlarının tanımlanmasında yetersiz kalmaktadır (Max and Burkhart, 1976; Fang et al. 000). Parçalı gövde çapı modelleri (Segmented Polynomial Taper Equations) ise ağaç gövdesini parçalara ayırarak ve her parçayı ayrı ayrı tanımlaması nedeniyle, tüm gövde profilini gerçeğe en yakın şekilde tahmin edebilmektedir. Daha önceki bölümlerde bahsedildiği gibi Clark et al. (1991) tarafından geliştirilen form-class parçalı gövde çapı modeli Güney Appalachian Bölgesi yapraklı ve iğne yapraklı türleri için güvenilir sonuçlar vermiştir. Jiang et al. (005), Clark et al. (1991) tarafından ağaç gövdesi üzerinde üç katılım noktası kullanılarak geliştirilen 33

41 parçalı gövde çapı modelinin, gövde profilinin tanımlanması için daha doğru olduğunu belirtmektedir. Bu çalışma kapsamında gövde çapı ve gövde hacmi modellerinin geliştirilmesi amacıyla Jiang et al. (005) tarafından Clark et al. (1991) tarafından geliştirilen modelin değiştirilmiş bir formu kullanılmıştır. Jiang et al. (005) tarafından Clark et al. (1991) tarafından geliştirilen gövde çapı ve gövde hacim modelinde bazı değişiklikler yapılarak elde edilmiştir. Böylece model orijinal halinden daha az parametreye sahip olarak elde edilebilmiştir. d b1 b 1 (1 h / H ) (1 1.30/ H ) I 1 S D B1 1 (1 1.30/ ) H b b ( D F )((1 1.30/ H ) (1 h / H ) I B D b b (1 1.30/ H ) (1 5.30/ H ) h b 3 h 5.30 I 3 1 I T F b M b H b4 H (3.) Burada: b 1, b, b 3 = gövdenin 1.30 m den daha aşağı kısmı için regresyon katsayıları. b 4 = gövdenin 1.30 m ile 5.30 m leri arası için regresyon katsayısı. F = 5.30 m deki kabuklu ağaç çapı (Girard ın form class boyutu) Gövde çapı ve gövde hacim denklemlerinde kullanılması gereken 5.30 m yüksekliğindeki kabuklu gövde çapının hesaplanması için Clark et al. (1991) tarafından aşağıdaki tahmin denklemi geliştirilmiştir. 34

42 F dob D( b1 b ( ) ) (3.3) H Gövde çapı modeli için gerekli dört gösterge değişken aşağıdaki gibi tanımlanmıştır. 1 h h h 5.30 I S, I B, I T, 0 otherwise 0 otherwise 0 otherwise I M 1 h (5.30 b5 ( H 5.30)), 0 otherwise Gövde hacim modeli; V b 1 b1 W 1((1 L1 / H ) ( H L1 ) (1 U1 / H ) ( H U1)) I1D (1 GW1 )( U 1L1 ) ( b1 1) b b b Z((1 L / H ) ( H L ) (1 U / H ) (1 h / H ) I I 3 T ( U L ) b b ( / H ) ( / H ) b 3 (( U ) ( L3 5.30) ) b 3( U 3 L3 ) k ( H 5.30) b 3 / 3(( U ) ( L3 5.30) ) ( H 5.30) I 4F 3 I 5 (1/ 3)((1 b3 ) / b4 )( b4 ( H 5.30) ( L3 5.30)) ( H 5.30) 3 I 6 (1/ 3)((1 b3 ) / b4 ( b4 ( H 5.30) ( U )) ( H 5.30) (3.4) Burada; G 1.30 H b4 b4, x (1 1.30/ H), y (1 5.30/ H), b1 3 (1 ), W ( b b3 / D ) /(1 G) T D ZX, z ( D F ) /( x y), L max(,0.30), L max(,1.30), 1 L L L max(,5.30), U min(,1.30), U min(,5.30), U min( U, ), 3 L 1 U U 3 H 35

43 1 L L U U 5.30 I 1, I, I 3, I 4, 0 otherwise 0 otherwise 0 otherwise 0 otherwise 1 ( L3 5.30) b5 ( H 5.30) 1 ( U ) b5 ( H 5.30) I 5, I 6, 0 otherwise 0 otherwise k Bu çalışma kapsamında kullanılması düşünülen bazı tepe tacı değişkenlerini formülü aşağıda verilmiştir. 1 *( CR) (3.5) 1 *( CL) (3.6) *( CR) 1 3 (3.7) 1 /( CR) (3.8) 1 ( CL) *( CR) (3.9) * 3 Model değerlendirme kriterleri; En uygun hacim ve gövde çapı denkleminin seçiminde; gerçek hacim ve çap değerleri ile tahmin edilen hacim ve çap değerleri arasındaki farklara dayanan üç farklı ölçüt kullanılacaktır. Bunlar; ( Yi Yˆ i ) 1- Ortalama hata (O.H.) = i1 (3.10) n ( Yi Yˆ i ) - Tahminin standart hatası (S.E.E) = i1 n k (3.11) Burada k tahmin edilen parametre sayısıdır. n n 36

44 n 1 3- Ortalama mutlak hata (MAE)= Y i Yˆ i n 1 i (3.1) 4- Uyum katsayısı (F RSS ) = 1 (3.13) TSS Burada Uyum katsayısı değeri (F ) bağımlı değişkendeki varyasyonun ne kadarının bağımsız değişkenlerle açıklanabildiğini göstermektedir. Doğrusal olmayan regresyon denklemleri için (F ) değeri daima 0 ile 1 arasında olmayabilir, bazen negatif değerde olabilir. Burada; n RSS=( Y i Yˆ i ) (hata için farkların kareleri toplamı) i1 n TSS=( Y i Y ) (bağımlı değişken için toplam kareler toplamıdır) i1 Burada Y i ölçülen değer, Yˆ i ise tahmin edilen değer ve n ölçüm sayısıdır. En iyi modelin belirlenmesinde; en yüksek uyum indeksi (F ) değerine sahip ancak, en düşük ortalama hata, ortalama mutlak hata ve standart hata değerine sahip olma özelliklerine göre karar verilecektir. İstatistiksel analiz; Gövde çapı ve hacim modellerinin doğrusal olmayan eş zamanlı çözümü için SAS istatistiksel analiz programında SYSNLIN prosedürü kullanılmıştır. Gövde çapı ve gövde hacmi modellerindeki parametre tahminleri için SUR (seemingly unrelated regression) metodu seçilmiştir. Bu metodun parametre tahminleri için kullanılabilmesi başlangıç değerleri gerektirmektedir. Bu çalışma için gerekli başlangıç değerleri Brooks et al. (008) den alınmıştır. Uyumlu gövde çapı ve gövde hacmi denklem sistemleri iki denklemden oluşmaktadır. Bu denklemlerden ilki gövde çapı denklemi ikincisi ise gövde hacmi denklemidir. SUR model hem gövde çapı hem de hacim tahminlerinde hata miktarını en aza indirerek denklem parametrelerini tahmin edebilmektedir. Bütün parametreler iki denkleme paylaştırılmıştır. 37

45 4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA 4.1. Gövde Çapı ve Gövde Hacim Modellerine İlişkin Bulgular Yapılan istatistiksel değerlendirmeler sonucunda; karaçam ağaç türü için kabuklu ve kabuksuz gövde çapı ve gövde hacim tahminleri için bütün parametre tahminleri p< düzeyinde önemli bulunmuştur. Değiştirilmiş parçalı gövde çapı ve hacim modeline ilişkin parametre tahminleri kabuklu ve kabuksuz çap değerleri için sırasıyla Çizelge 4.1 ve Çizelge 4. de verilmiştir. Yukarıda belirtilen gövde çapı modeli bu çalışmada dört farklı şekilde kullanılmıştır. Bunlardan birincisi orijinal model formu (OM); ikincisi gövde çapı ve gövde hacim modeline tepe oranı değişkenin eklendiği model (MCR); üçüncüsü; orijinal model formuna tepe başlama yüksekliğinin eklendiği model formu (MCL) ve dördüncüsü ise; her iki tepe değişkenin birlikte eklendiği model formu (MCRCL) olmak üzere. Bu amaçla yapılan ilk değerlendirmelerde tepe değişkenlerinin hangi model parametrelerinin yerine yazılması sorusunun cevabı aranmıştır. Yapılan bütün değerlendirmeler ve parametre-tepe değişkeni kombinasyonlarında; bu amaçla kullanılabilecek değişkenin b 3 olduğu görülmüştür. Diğer model parametreleri için yapılan değerlendirmelerde model çözülememiştir. Jiang et al. (007) tarafından yapılan çalışmalarda da benzer sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmada her iki tepe değişkeni (tepe oranı ve tepe başlama yüksekliği) gövde çapı ve gövde hacim modelindeki b 3 parametresi ile yer değiştirmek suretiyle kullanılmıştır. Bu amaçla; 3-7 nolu doğrusal ve doğrusal olmayan model formları kullanılmış; doğrusal ve doğrusal olmayan model formları arasında yukarıda belirtilen üç ölçüt değeri açısından önemli bir farklılık bulunamamıştır. MCR modelinde; 3 nolu doğrusal model; MCL modelinde; 4 nolu doğrusal model ve MCRCL modelinde ise; 7 nolu doğrusal model kullanılmıştır. Çizelge 4.1 ve Çizelge 4. incelenecek olursa karşılaştırılan dört model formu arasında parametre tahminleri bakımından önemli farklılıklar mevcuttur. 38

46 Çizelge 4.1 Uyumlu gövde çapı ve gövde hacim modelleri için parametre tahminleri (Kabuklu çap tahminleri için) Model b 1 b b 3 b OM Model 1 MCR MCL MCRCL OM, the original model formu (Equation 1 and ); MCR, CR eklenmiş model formu; MCRCL, CR ve CL eklenmiş model formu Çizelge 4. Uyumlu gövde çapı ve gövde hacim modelleri için parametre tahminleri (Kabuksuz çap tahminleri için) Model b 1 b b 3 b OM Model 1 MCR MCL MCRCL OM, the original model formu (Equation 1 and ); MCR, CR eklenmiş model formu; MCRCL, CR ve CL eklenmiş model formu Geliştirilen kabuklu ve kabuksuz gövde çapı ve gövde hacim modellerine ilişkin ölçüt değerleri de Çizelge 4.3 ve Çizelge 4.4 de verilmiştir. Bu çizelgelerden de görüleceği gibi dört farklı model formu kullanılarak yapılan gövde çapı ve gövde hacim tahminleri ölçüt değerleri açısından önemli farklılıklar göstermektedir. Orijinal model formu (OM) için kabuklu gövde çapı tahminlerinde model toplam varyasyonun %98,13 ünü açıklıyor iken; MCRCL model formu toplam varyasyonun %98,15 ini açıklayabilmektedir. OM model formu için kabuklu çap tahminlerindeki hata iken; MCR, MCL ve MCRCL için bu değer sırasıyla , ve dir. Görüleceği gibi Özellikle MCRCL model formu için hata miktarında bir azalma mevcuttur. Benzer sonuçlar ortalama mutlak hata değerleri (MAE) içinde 39

47 elde edilmiştir. Gövde hacim tahminleri için elde edilen sonuçlarda gövde çapı tahminlerine benzerlik gösterse de buradaki iyileşme nispeten daha azdır. Çizelge 4.3 Karaçam ağaç türü ve toplam gövde için uyumlu gövde çapı ve gövde hacmi için ölçüt değerleri (Kabuklu). Değiştirilmiş Clark et al. (1991) Gövde çapı (cm) Hacim (m 3 ) Bias SEE MAE FI Bias SEE MAE FI OM MCR MCL MCRCL OM, the orjinal model formu (Equation 1 and ); MCR, CR eklenmiş model formu; MCRCL, CR ve CL eklenmiş model formu Kabuksuz gövde çapı ve gövde hacim modelleri için yapılan değerlendirmelerde de kabuklu gövde çapı ve gövde hacim modelleri için elde edilen sonuçlara benzer sonuçlar elde edilmiştir. Kabuksuz gövde çapı ve gövde hacim tahminlerinde en başarılı sonuçlar üç ölçüt eğerine göre de; MCRCL model formu ile elde edilmiştir. Bu model formu ile gövde çapı ve gövde hacim tahminlerindeki varyasyonun sırasıyla %98.07 ve %98.46 i açıklanabilmektedir. Bu model için ortalama hata değerleri sırasıyla; ve olarak bulunmuştur. Tahminlerin standart hata değerleri sırasıyla 1. cm ve m 3 den daha az bulunmuştur. Bu model formunu sırasıyla; MCR, MCL ve OM model formları izlemiştir. Bu sonuçlara göre; gövde çapı ve gövde hacim modellerine tepe tacı değişkenlerinin ayrı ayrı ya da birlikte eklenmesi ile modellerin tahmin başarısı artmaktadır. Sharma ve Parton (009) ve Jiang and Lui (011) tarafından yapılan çalışmalarda, meşcere sıklığının gövde çapı ve gövde hacim modellerine eklenmesi ile elde edilen sonuçların daha başarılı olduğu görülmüştür. Ancak Weiskittel et al. (011) tarafından belirtildiği gibi unutulmaması gereken nokta, tepe tacı değişkenlerinin ve ya diğer meşcere özelliklerinin gövde çapı modellerine eklenmesindeki amaç 40

48 modelin tahmin miktarını arttırmak yanında, gövde formundaki değişimin biyolojik olarak da açıklanabilir olmasını sağlamaktır. Örneğin aynı göğüs çapı ve boy değerine sahip iki ağaçta tepe tacı oranı farklı ise, bu ağaçlardan tepe yüksekliği daha az olanda diğerine göre; göğüs çağından yukarıdaki çaplar daha geniş ve göğüs çapından aşağıdaki çaplar daha dar olacaktır. Çizelge 4.4 Karaçam ağaç türü ve toplam gövde için uyumlu gövde çapı ve gövde hacmi için ölçüt değerleri (Kabuksuz) Değiştirilmiş Clark et al. (1991) Gövde çapı (cm) Hacim (m 3 ) Bias SEE MAE FI Bias SEE MAE FI OM MCR MCL MCRCL OM, the orjinal model formu (Equation 1 and ); MCR, CR eklenmiş model formu; MCRCL, CR ve CL eklenmiş model formu Aşağıda Şekil 4.1 de orijinal model formu (OM) ve MCRCL modeli için kabuklu gövde çapı tahminlerindeki hatanın dağılımı verilmiştir. Gövde çapı modeli için farklı kabuklu gövde çapı değerleri için elde edilen hacim değerlerinin farkları (artıklar) sıfır değerine oldukça yakın bulunmuştur. Bu durum modellerin yansız (unbiased) olduğunu ve hata varyansının ağaç çapının artması ile artmadığını göstermektedir. Ancak, kabuklu çap tahminlerindeki hata miktarının özellikle kalın çap değerlerinde daha fazla olduğu görülmektedir. 41

49 8 6 4 Artıklar (cm) Tahmin edilen Çap (cm) Şekil 4.1 Orjinal model formu için kabuklu çap tahminleri için hata dağılımları Artıklar (cm) Tahmin edilen Çap (cm) Şekil 4. MCRCL model formu için kabuklu çap tahminleri için hata dağılımları Yukarıdaki Şekil 4.' de görüleceği gibi burada da gövde çapı tahminlerindeki hata miktarı sıfıra oldukça yakın bulunmuştur. Ancak dikkat edilecek olursa hata miktarlarına ilişkin varyasyon orijinal model formuna göre daha düşüktür. Hata miktarının sıfıra yakın bulunması modellerin yansız (unbiased) olduğunu ve hata varyansının ağaç çapının artması ile artmadığını göstermektedir. MCRCL model formu ile tahmin edilen hata miktarları orijinal model ile yapılan tahminlere benzer bir eğilim gösterse de miktar olarak daha küçüktür. 4

50 Kabuksuz gövde çapı tahminleri sonucu ortaya çıkan hata dağılımları ise aşağıda Şekil 4.3 ve 4.4 verilmiştir. Burada da kabuklu çap tahminlerinde elde edilen sonuçlarına benzer bir durum ortaya çıkmıştır. MCRCL model formu ile elde edilen çap tahminlerine ilişkin hata dağılımları orijinal model formu ile elde edilen çap tahminlerinin hata dağılımlarına göre daha düşük bir varyasyona ve daha küçük hata değerlerine sahiptir. Her iki model formu için de hata miktarlarının sıfıra yakın bulunması modellerin tarafsız (unbiased) olduğunu ve hata varyansının ağaç çapının artması ile artmadığını göstermektedir Artıklar (cm) Tahmin edilen Çap (cm) Şekil 4.3 Orjinal model formu için kabuksuz çap tahminleri için hata dağılımları Artıklar (cm) Tahmin edilen çap (cm) Şekil 4.4 MCRCL model formu için kabuksuz çap tahminleri için hata dağılımları 43

51 4. Nisbi Boy (NB) Sınıfları İçin Geliştirilen Modellerin Değerlendirilmesi Karaçam ağaç türü için geliştirilen kabuklu ve kabuksuz gövde çapı ve gövde hacim modellerinin çap ve hacim tahminlerindeki başarı performansı oluşturulan nispi boy sınıfları içinde ayrıca değerlendirilmiştir. Bu amaçla ağaç boyu 10 nisbi boy sınıfına ayrılmış ve iki farklı ölçüt değeri yardımı ile farklı gövde yüksekliklerindeki kabuklu ve kabuksuz çap ve hacim tahminleri değerlendirilmiştir. Daha önceki çap ve hacim tahmini değerlendirmelerinde olduğu gibi burada da kullanılan ölçüt değerleri sırasıyla ortalama hata ve tahminlerin standart hatası değerleridir. Çizelge 4.5 ve 4.6 de kabuklu ve kabuksuz gövde çapı tahminlerine ilişkin sonuçlar; Çizelge 4.7 ve 4.8 de ise kabuklu ve kabuksuz hacim tahminleri için elde edilen sonuçlar verilmiştir. Çizelge 4.5 ve 4.6 de kabuklu ve kabuksuz gövde çapı tahminleri için elde edilen sonuçlar incelendiğinde; tüm gövde çapı modellerinin farklı nisbi boylar için tutarlı sonuçlar verdiği görülmektedir. MCR ve MCRCL model formlarının özellikle %0-90 lık kısımlarında orijinal model formuna göre çok daha başarılı oldukları görülmektedir. Özellikle karaçam ağaç türü için dallanmanın başladığı ve tepe tacı kısmının bu böle içinde olduğu düşünülürse tepe oranı değişkeninin modele eklenmesi ile orijinal model formunun bu bölgedeki başarısızlığı daha da azaltılmıştır. Kabuklu ve kabuksuz gövde çapı modelleri birlikte değerlendirildiği zaman genel olarak en yüksek tahminlerin standart hatası değerlerinin gövdenin % lük kısımlarında elde edildiği görülmektedir. Bu kısım karaçam ağaç türünde ağaç gövdesinin neredeyse bittiği ve dallanmanın çok olduğu gölgedir. Buralarda daha yüksek hata değerlerinin elde edilmesinde bu durumun etkili olabileceği söylenebilir. Çizelge 4.5 ve 4.6 'da incelenecek olursa; gerek kabuklu gerekse kabuksuz çap tahminleri için tepe tacı değişkenlerinin eklendiği MCRCL modeline ilişkin tahminin standart hatası değerlerinin orijinal model formuna (OM) göre oldukça düşük olduğu ve bu açıdan tepe tacı değişkenlerinin kabuklu ve kabuksuz çap tahminlerinde önemli bir iyileşme sağladığı söylenebilir. Bununla birlikte; kabuklu ve kabuksuz hacim tahminlerinde gözlenen iyileşme, çap tahminlerinde gerçekleşenden daha az olmuştur. Bu bulgular Jiang et al. (007) ve Li and Weistittel (010) tarafından elde edilen bulgularla benzerlik göstermektedir. 44

52 Çizelge 4.5 Karaçam ağaç türü için nisbi boylar itibariyle kabuklu çap tahminleri için hata ve tahminin standart hata değerleri OM MCR MCL MCRCL NB Bias SEE Bias SEE Bias SEE Bias SEE n (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) All FI FI FI FI

53 Çizelge 4.6 Karaçam ağaç türü için nisbi boylar itibariyle kabuksuz çap tahminleri için hata ve tahminin standart hata değerleri OM MCR MCL MCRCL NB Bias SEE Bias SEE Bias SEE Bias SEE n (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) All FI FI FI FI

54 Çizelge 4.7 Karaçam ağaç türü için nisbi boylar itibariyle kabuklu hacim tahminleri için hata ve tahminin standart hata değerleri OM MCR MCL MCRCL RH Bias SEE Bias SEE Bias SEE Bias SEE n (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) All FI FI FI FI

55 Çizelge 4.8 Karaçam ağaç türü için nisbi boylar itibariyle kabuksuz hacim tahminleri için hata ve tahminin standart hata değerleri OM MCR MCL MCRCL RH n Bias (cm) SEE (cm) Bias (cm) SEE (cm) Bias (cm) SEE (cm) Bias (cm) SEE (cm) All FI FI FI FI

56 Şekil cm çap ve 15,9 m. boyundaki bir ağaç için çap tahminlerinin karşılaştırılması Yukarıdaki Şekil 4.5' den anlaşılacağı gibi orijinal model formu kullanılarak farklı nisbi boy değerleri için elde edilen kabuklu çap tahminleri, orijinal model formuna tepe tacı oranı ve tepe uzunluğu değişkenlerinin eklenmesi ile gerçek çap değerlerine özellikle gövdenin üst kesimleri için daha doğru sonuçlar elde edilmesini sağlamıştır. Özellikle bu bölgede ağacın tepe çatısının oluşmaya başladığı da düşünülür ise; çap tahminlerinde tepe tacı değişkenlerinin kullanılması yapılan tahminlerin doğruluğunu arttırmıştır. Tepe tacı değişkenlerinin eklenmesi ile gövde çapı denklemlerinde önemli bir iyileşme olup olmadığı doğrusal olmayan ekstra kareler toplamı yöntemi ile araştırılmış ve yapılan F-testi sonuçları Çizelge 4.9 da verilmiştir. Bu sonuçlara göre karşılaştırılan model formları arasında önemli farklılıklar (p<0.0001) görülmüştür. Gövde çapı modellerine; tepe tacı oranı, canlı tepe uzunluğu değişkenlerinin ayrı ayrı ve birlikte eklenmesi ile yapılan çap tahminlerinde bir iyileşme olduğu söylenebilir. Elde edilen bu bulgular; Muhairwe et al. (1994); Sharma and Zhang (004) ve Jiang et al. (011) tarafından elde edilen araştırma bulguları ile de uyumludur. 49

57 Çizelge 4.9 Değiştirilmiş Clark et al. (1991) modelinin orijinal hali ile tepe tacı değişkenlerinin eklenmiş durumları için F-testi sonuçları Model Çiftleri Kabuklu Çap Tam Model Azaltılmış Model df F SSE F df R SSE R F-değeri P-değeri MCR-OM < MCL-OM < MCRCL-OM < Kabuksuz Çap MCR-OM < MCL-OM < MCRCL-OM <

58 5.SONUÇ Bu çalışmada, Beyşehir yöresi karaçam meşcereleri için gövde çapı ve gövde hacim tahminlerinde tepe tacı değişkenlerinin etkisinin olup olmadığı araştırılmıştır. Bilindiği gibi bir ağacın tepe tacı onun gövde formunu önemli ölçüde etkilemektedir. Larson (1963) tarafından belirtildiği gibi; yapraklar ağacın büyümesi için karbonhidrat temin etmekte ve yaprak miktarının dikey dağılışı ağacın gövde formunu etkilemektedir. Bunula birlikte; daha önce de belirtildiği gibi bugüne kadar yapılan çalışmalarda gövde çapı ve gövde hacim denklemlerine tepe tacı değişkenlerinin eklenmesi ile yapılan tahminlerde bir iyileşme olduğu konusunda tek ve kesin bir sonuç bulunmamaktadır. Bu çalışmada da; karaçam ağaç türü için çap ve gövde hacmi tahminlerinde gövde çapı ve gövde hacim denklemine tepe tacı uzunluğu ve tepe tacı oranı değişkenlerinin eklenmesi ile daha doğru çap ve hacim tahminlerinin yapılıp yapılamayacağı araştırılmıştır. Bu çalışmada Clark et al. (1991) tarafından geliştirilen ve Jiang et al. (005) tarafından değiştirilmiş parçalı gövde çapı ve gövde hacim modeli kullanılmıştır. Bu konuda yapılan pek çok araştırmada parçalı gövde çapı modellerinin diğer model formlarına göre çap ve hacim tahminlerinde daha başarılı oldukları görülmüştür. Karaçam ağaç türünde yapılan bu çalışma sonucunda; tepe tacı oranı (CR) ve tepe tacı oranı (CR) ve tepe tacı uzunluğu (CL) değişkenlerinin birlikte eklendiği gövde çapı ve gövde hacim modellerinin orijinal model (OM) formuna göre çap ve hacim tahminlerinde daha başarılı oldukları görülmüştür. Ancak gövde çapı tahminlerindeki iyileşme miktarı hacim tahminlerindeki iyileşmeye göre daha yüksektir. Bu sonuçlar pek çok literatür bilgisi ile de oldukça uyumludur. Geliştirilen MCR, MCRCL gövde çapı ve gövde hacim modelleri ağaç gövdesi üzerindeki farklı yüksekliklerdeki çap ve hacim tahminleri amacıyla da karşılaştırılmış; bu amaçla gövde 10 parçaya ayrılmış ve bu on parça için elde edilen sonuçlar ayrı ayrı karşılaştırılmıştır. Her iki model de orijinal model formuna göre; gövdenin değişik bölümleri içinde daha başarılı sonuçlar vermiştir. Tepe tacı 51

59 değişkenlerinin eklendiği her iki model formu da gövde üzerindeki değişik noktalara için tutarlı sonuçlar vermiştir. Her iki gövde çapı modeli de özellikle gövdenin %10 luk kısmında daha yüksek ortalama hata değerleri vermiştir. Benzer bulgular Jiang et al. (005) tarafından da elde edilmiştir. Bu çalışmada kullanılan ve Jiang et al. (005) tarafından değiştirilmiş parçalı gövde çapı ve gövde hacim modelin de ağacın 5.30 m yüksekliğindeki çap değerini bilmeyi gerekli kılmaktadır. Ancak dikili haldeki ağaçlarda bunu ölçmek oldukça zordur. Ancak; (3.3) nolu eşitlik yardımı ile arazide bu değer ölçülmeden de bulunabilmektedir. Yapılan çalışmalar Jiang et al. (005) ve Özçelik and Brooks (011) bu eşitlikten elde edilen F değeri ile arazide direkt olarak elde edilen F değerinin kullanımı arasında çok önemli farklılıklar olmadığını göstermiştir. Bu çalışmanın sonucunda ortaya çıkan diğer önemli bir bulgu da; özellikle dikili ağaçlarda tepe oranı ve tepe uzunluğu değerlerinin ölçümünün oldukça zor olduğudur. Ancak, özellikle gelişmiş ülkelerde bu ve benzeri değişkenlerin ölçümü için yeni teknolojiler de geliştirilmiştir. Örneğin Laser Teknoloji ile çalışan Criterion RD 1000 bunlardan biridir. Bu alet yardımı ile dikili ağaçlarda istenilen çap değerinin bulunduğu yükseklik ya da herhangi bir yükseklikteki çap değeri kolaylıkla ölçülebilmektedir. Ancak bu imkânların bulunmadığı durumlarda yani tepe tacı değişkenlerinin ölçülmesinin zor ve masraflı olduğu durumlarda daha kolay ölçülebilen meşcere parametresi olan meşcere sıklığı kullanılarak gövde çapı ve gövde hacim modelleri ile daha doğru çap ve hacim tahminleri yapılabilir. Bu çalışma ile elde edilen sonuçlar Konya Orman Bölge Müdürlüğü, Beyşehir Orman İşletme Müdürlüğü, aynı yaşlı saf karaçam meşcereleri için geçerlidir. Bilindiği üzere gövde şekli ve buna bağlı olarak gövde hacmi, yetişme ortamı, meşcere kapalılığı, sıklığı, meşcerelerin bugüne kadar maruz kaldığı silvikültürel olan ya da olmayan müdahale şekilleri gibi pek çok faktöre göre değişiklikler göstermektedir. Bu yüzden herhangi bir gövde çapı ve gövde hacim modelinin geniş alanlarda kullanılabilmesi için bu faktörleri de dikkate alacak şekilde uygulanması veya daha doğrusu her yöre için geliştirilmesi uygun olacaktır. 5

60 KAYNAKLAR Akalp, T., Türkiye deki Doğu Ladini Ormanlarında Hasılat Araştırmaları. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayın No: s. Alegria, C., Tome, M., 011. A Set of Models for Individual Tree merchantable Volume Prediction for Pinus pinaster Aiton in Central Inland of Portugal. Eur. J. Forest Res. 130: Alemdağ, Ş., Türkiye deki Sarıçam Ormanlarının Kuruluşu, Verim Gücü ve Bu Ormanların İşletilmesinde Takip Edilecek Esaslar, Ormancılık Araştırma Enstitüsü Yayınları, Teknik Bülten Serisi No:0 Allel, P. J., Average Stem Profile Comparisons for Three Size Classes of Caribbean Pine, Canadian Journal of Forest Research, 3, Anonymous, 006. Forest Resources. The General Directorate of Forests, Ankara, 159 pp. Aykın, R., Ardıç Çift Girişli Kabuklu Gövde Hacım Tablosu, Pressler Yöntemi ve Relaskopla Gövde Hacmi, Blume-Leiss ve Relaskopla Ağaç Boyu Ölçmelerinin Sağlık Düzeyi. Ormancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi. Sayı: s. Bailey, R. L., A Compatible Volume-Taper Model Based on The Schumacher and Hall Generalized Constant Form Factor Volume Equation, Forest Science, 40,, Bailey R. L., Upper stem volumes from stem analysis data: an overlapping bolts method. Can. J. For. Res. 6: Bairri-Anta, M., Dieguez-Aranda, U., Castedo-Dorado, F., Alvarez-Gonzalez, J.G., Gadow, K., 007. Mechantable Volume System for Pedunculate Oak in Northwestern Spain. Ann. For. Sci. 64: Baldwin V.C., Polmer, B.H., Taper functions for unthinned longleaf pine plantations on cutover West Gulf sites. In proceedings of the 1 st biennial southern silviculture research conference, November 1980, Atlanta, GA. US DEp. Agric. For. Serv. Gen. Tech. Rep. SO-34. pp Behre, L., Arnoldsson, G., 009. Tree taper models for Cupresus lusitanica plantations in Ethiopia. Southem forests 70 (3): Benner, F. A., Swindel, B. F., 197, Taper Curves for Planted Slash Pine, USDA Forest Servis Research Note SE-179, 4 s. 53

61 Bennet, F. A., Lloyd, F. T., Swindel, B. F., Whitehorn, E. W., 1978, Yields of Veneer and Associated Products From Unthinned, Old-Fiend Plantations of Slash Pine, in The North Florida and Sounth Georgia Flatwoods, Research Paper, Se-176, Asheville, NC, U. S. Department of Agriculture, Forest Service, 80 p. Bi, H., Hamilton, F., Stem volume equations for native tree species in southern New South Wales and Victoria. Australian Forestry 61: Bi, H., Predicting Stem Volume to Any Height Limit for Native Tree Species in Southern New South Wales and Victoria, New Zealand Journal of Forestry Science, 9,, Bi, H., 000. Trigonometric Varible-From Taper Equations for Australian Eucalyptus, Forest Science, 46, 3, Bi H., 000. Trigonometric variable-form taper equations for Australian eucalyptus. For. Sci. 46: Bi, H., Long, Y., 001. Flexible Taper Equation for Site-Specific Management of Pinus radiata in New South Wales, Australia, Forest Ecology and Management, 148, Biging, G. S., Estimating the accuracy of volume equations using taper equations of stem profile, Canadian Journal of Forest Science, 41: Birler, A. S I. 14 Melez Kavağı Plantasyonlarında Hasılat Araştırmaları. Kavak ve Hızlı Gelişen Tür Orman Ağaçları Araştırma Enstitüsü. İzmit. Teknik Bülten No: 19. Birler, A.S., H. Z. Usta ve Y. Yüksel Kara Kavaklar için Hacım Tablosu. Basılmamıştır. Broad, R. L., Wake, G. C., Derivative Based Methods for Constructing Volume-Ratio and Taper Equations, Forest Science, 41, 1, Brooks J. R., Jiang L. and Ozcelik R., 008. Compatible stem volume and taper equations for Brutian pine, Cedar of Lebanon, and Cilicica fir in Turkey. For. Ecol. Manage. 56: Bruce, D., Curtis, R. O., Vancdevering, C., Development of taper and volume functions for Red Alper, Forest Science, 14, Burhart, H. E., Cubic-Foot Volume of Loblolly Pine to Any Merchantable Top Limit, Southern Journal of Applied Forestry, 1, 7-9 s. Burkhart, H. E., R. C. Parker ve S. R. Miller A Technique for Predicting Proportion of Tree Volume by Log Position. Journal of Forestry 69: s. 54

62 Cao, Q. V., Burkhart, H. E., Max, T. A., Evaluation of two methods for cubic volume prediction of loblolly pine to any merchantable limit. For. Sci. 6, Clark III A., Souter R. A. and Schlaegel B. E., Stem profile equations for southern tree species. USDA For. Serv. Res. Pap. SE-8. Clutter, J. L., Development of taper functions from variable-top merchantable volume equations. For. Sci. 6: Coble, D. W., Wiant, H. V. Jr., 000. Centroid Method: Comparison of Simple and Complex Proxy Tree Taper Functions, Forest Science, 46, 4, Coble, D.W., Hilpp, K., 006. Compatible Cubic-Foot Stem Volume and Upper- Stem Diameter Equations for Semi-intensive Plantation Grown Loblolly pine Trees in East Texas. South. J. Appl. For. 30: Crecente-Campo, F., Alboreca, A. R., Dieguez Aranda, U., 009. A Merchantable volume system for Pinus sylvestris L. İn the major mountain ranges of Spain. Ann For. Sci Czaplewski, R. L., Brown, A. S., Guenther, D. G., 1989, Estimating Merchantable Tree Volume in Oregon and Washington Using Stem Profile Models, USDA Forest Research Service Paper RM-86,15 p. Czaplewski, R. L., Brown, A. S., Walker, R. C., 1989, Profile Models for Estimating Log and Diameters in The Rocky Mountain Region, USDA Forest Research Service Paper RM-84,9 p. Czaplewski, R. L., McClure, J. P., 1988, Conditioning A Segmented Stem Profile Model for Two Diameter Measurement, Forest Science, 34,, Demaerschalk, J. P., 197. Converting volume equations to compatible taper equations. For. Sci. 18: Demaerschalk, J. P., Kozak, A., The whole-bole system: a conditioned dualequation system for precise prediction of tree profiles. Can. J. For. Res. 7, Dieguez Aranda, U., Castedo- Dorado, F., Alvarez-Gonzalez, J.G., and Rojo A., 006. Compatible Taper Function For Scots Pine Plantations İn Nortwestern Spain. Can. J. For. Res. 36: Eerikainen, K., 001, Stem Volume Models with Random Coefficients for Pinus kesia in Tanzania, Zambia and Zimbabwe, Canadian Journal of Forest Research, 31,

63 Eler, Ü., 001. Orman Amenajmanı, SDÜ Yayın No:17, Isparta, 199s. Evcimen, B. S., The Economical Value, Yield, and Management Basis of Cedar (Cedrus libani A. Rich.) Forests in Turkey. General Directorate of Forest Publications, Publication No. 355/16, 199 pp. Fang, Z. and Bailey R. L., Compatible volume and taper models with coefficients for tropical species on Hainan Island in Southern China. For. Sci. 45: Fang, Z., Borders B. E. and Bailey R. L., 000. Compatible volume taper models for loblolly and slash pine based on system with segmented-stem form factors. For. Sci. 46: 1-1. Farar, R. M., Murphy, P. A., 1988, A Versatile Volume-Defining Function for Natural Loblolly Pine Trees, USDA Forest Research Service Paper SO-43, 9 p. Farrar RM (1987) Stem-profile functions for predicting multiple-product volumes in natural longleaf pines. South J Appl For 11: Farrar RM, Murphy PA (1987). Taper functions for predicting produce volumes in natural shortleaf pines. US For. Serv. Res. Pap. SO-34. 9p Figueiredo-Filho, A., Borders, B.E., Hitch, K.L Taper Equations for Pinus Taeda Plantations in Southern Brazil. For. Ecol. Manage. 83:39-46 Figueiredo-Filho, A. F., Schaff, L. B., Comparision between Predicted Volumes Estimated by Taper Equations and True Volumes Obtained by The Water Displacement Technique, Canadian Journal of Forest Research, 9, Fırat, F., Dendrometri, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, İ. Ü. Yayın No: 1800, O. F. Yayın No: 193, Kurtuluş Matbaası, İstanbul, 359 s. Fonweban, J., Gardiner, B., Macdonald, E., Auty, D., 011. Taper functions for Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carr.) in Northen Britain. Forestry, 84, Genç, M., Karaçam (Pinus nigra Arnold. Subsp. pallasiana) Öncü Gençliklerinde Gelişme Özellikleri. Doğa Türk Tarım ve Ormancılık Dergisi, 18: Genç, M., 001. Orman Bakımı (Asli Orman Ağacı Türlerimizin Saf ve Karışık Meşcerelerinin Bakımı). SDÜ Yayını No:14, Isparta, 44s. Gray, H. R., The form and taper of forest-tree stems. Oxford Univ., Imp. For. Inst. Pap. 3,

64 Green, E. J., Reed, D. D., Compatible Tree Volume and Taper Functions for Pitch Pine, Northern Journal of Application Forestry,, Gülen, I., Black pine (P. Nigra, Arnold.) volume table. Review of Faculty of Forestry, University of Istanbul, 9: Honer, T. G., Standard Volumes and Merchantable Convertion Factors for The Commercial Tree Species of Central and Eastern Canada, Forest Management Research and Service Institute, Ottawa, Ontario, Inform Rep. FMR-X-5, 1 s. Huang, S., Titus, S., Price, D., Morgan, D., Validation of Eco region-based Taper Equations for White Spruce in Alberta, The forestry Chronicle, 75,, Jiang L., Brooks J. R. and Wang J., 005. Compatible taper and volume equations for yellow-poplar in West Virginia. For. Ecol. Manage. 13: Jiang, L., Liu, R., 011. Segmented taper equations with crown ratio and stand density for Dahurian Larch (Larix gmelinii) in Northeastern China. Journal of Forest Research,, Jiang, L., Brooks, J.R., Hobbs, G.R., 007. Using crown ratio in yellow-poplar compatible taper and volume equations. Northern Journal of Applied Forestry, 4, Kalıpsız, A., Dendrometri, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, İ. Ü. Yayın No: 3194, O. F. Yayın No: 354, İstanbul, 407 s. Kayacık, H., Orman ve Park Ağaçlarının Özel Sistematiği, I. Cilt, Gymnospermae. İÜ Orman Fak. Yayın No:60, 384s. Kozak, A Effects of Multicollinearity and Autocorrelation on the Variable- Exponent Taper Functions. Can. J. For. Res. 7: Kozak, A A Variable-Exponent Taper Equation. Can. J. For. Res. 18: Kozak, A., Munro, D. O., Smith, J.H.G Taper Functions and Their Application in Forest Inventory. For. Chron. 45: Kozak, A., Smith, J.H.G Standards for evaluating taper estimating systems. For. Chron. 69: Kozak, A., Kozak, R. A., 003. Does Cross Validation Provide Additional Information in The Evaluation of Regression Models? Can. J. For. Res. 33: Kozak, A., 004. My last words on taper equations. For. Chron. 80,

65 Larson, P.R.,1963. Stem form development of forest trees. For Sci Monograph 5. 1p Lee, W. K., Seo J.H., Son Y.M., Lee K.H. and von Gadow K., 003. Modeling stem profiles for Pinus densiflora in Korea. For. Ecol. Manage. 17: Li, R., Weiskittel, A.R., 010. Comparison of model forms for estimating stem taper and volume in the primary conifer species of the Norht American Acadian Region. Annals of Forest Science, 67, Maguire, D. A., Batista, J. L. F., Sapwood Taper Models and Implied Sapwood Volume and Foliage Profiles for Coastal Douglas-Fir, Canadian Journal of Forest Research, 6, Martin A.J., Taper and volume equations for selected Appalachian hardwood species. USDA For. Serv. Res. Pap. NE-490. Max, T. A., Burkhart, H. E Segmented Polynomial Regression Applied to Taper Equations. For. Sci. : McClure, J. P., Czaplewski, R.L., Compatible Taper Equation for Loblolly Pine. USDA Forest Service, Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station, Fort Collins, Co, U. S.A. Canadian Journal of Forest Research, Volume 16: s. Meydan-Aktürk, G., 006. Doğu Ladini (Picea orientalis (L.) Link) İçin Trigonometrik Gövde Profili Denkleminin Oluşturulması, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Basılmamış Yüksek Lisans Tezi, 10s. Monserud, R. A., Estimating Truncated Tree Volumes with The Behre Hyperboloid and Existing Total Volume Equations, Forest Science, 7,, Muhairwe, C. K., 1994, Tree Form and Taper Formation Over Time for Interior Lodgelope Pine, Canadian Journal of Forest Research, 4, Muhairwe, C. K., 1999, Taper Equations for Eucalyptus pilularis and Eucalyptus grandis for The North Coast in New South Wales, Australia, Forest Ecology and Management, 113, Newberry, J. D., Burkhart, H. E., Amateis, R. L., Individual Tree Merchantable Volume to Total Volume Ratios Based on Geometric Solids, Canadian Journal of Forest Research, 19, Newnham, R. M A Variable form Taper Function. Information Report PI-X- 83. Forestry. Canada. 33 pp. Newnham, R. M., 199. A variable-form taper function four Alberta tree species. Can. J. For. Res. :

66 Özçelik, R., 010. Sarıçam İçin Uyumlu Gövde Çapı ve Gövde Hacim Modeli. III. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi, Bildiriler Kitabı s , Artvin. Özçelik, R., Alkan, H., 011. Okaliptüs Ağaçlandırmaları için Uyumlu Gövde Çapı ve Gövde Hacim Modellerinin Geliştirilmesi.I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, s kahramanmaraş. Parresol, B. R., Hotvedt, J. E., Cao, Q. V., A Volume and Taper Prediction System for Bald Cypress, Canadian Journal of Forest Research, 17, Perez, D. N., Burkhart, H.E., Stiff, C.T A Variable-Form Taper Function for Pinus Oocarpa Schiede in Central Honduras. For. Sci. 36: Petersson, H., A Segmented Stem Profile Model for Pinus sylvestris, Forest Ecology and Management, 14, Reed, D. D., Byrne, J. C., A Simple, Variable Form Volume Estimation System, The Forestry Chronicle, 61, Reed, D. D., Green, E. J., Compatible Stem Taper and Ratio Equations, Forest Science, 30, 4, Rojo, A., Perales, X., Sanchez-Rodriguez, F., Alvarez-Gonzalez, J.G., von Gadow, K., 005. Stem Taper Functions for Maritime pine (Pinus pinaster Ait.) in Galicia (Northwestern Spain), Eur. J For Res. 14: Rustagi, K. P., Loveless, R. S. Jr., Compatible Variable-Form Volume and Stem-Profile Equations for Douglas-Fir, Canadian Journal of Forest Research, 1, Saatçioğlu, F., Silvikültür I Silvikültürün Biyolojik, Esasları ve Prensipleri, İ.Ü. Orman Fakültesi Yayınları, İ.Ü Yayın No:187, O.F. Yayın No:, İstanbul, 43 s. Sakıcı, O. E., Mısır N., Yavuz H. and Mısır M., 008. Stem taper functions for Abies nordmanniana subsp. bornmulleriana in Turkey. Scand. J. For. Res. 3: Schlaegel, B. E., Development of a form class taper model for Willow Oak. Ph.D. Thesis. University of Georgia, Athens, GA., 69 p. Schomaker, M.E., Zarnoch, S.J., Bechtold, W.A., Latelle, D.J., Burkman, W.G., Cox, S.M, 007. Crown-condition classification: A guide to data collection and analysis. USDA Forest Service, General Technical Report SRS-10, 9p. Sharma, M., Oderwald, R.G., 001. Dimensionally compatible volume and taper equations. Can. J. For. Res. 31,

67 Sharma, M., Parton, J., 009, Modeling stand density effects on taper for Jack pine and Black spruce plantations using dimensional analysis. For Sci 55:68-8 Shaw, D.J., Meldahl, R.S., Kush, J.S., Somers, G.L., 003. A tree taper model based on similar triangle and use of crown ratio as a measure of form in taper equations for longleaf pine. US For. Serv. Gen. Tech. Rep. SRS-66, Asheville, NC, 8p Solomon, D. S., Droessler, T. D., Lemin, R. C. Jr., Segmented Quadratic Taper Equations for Spruce and Fir in The Northeast, Northern Journal of Applied Forestry, 6, Sun, O., Eren, M. E., Orpak, M., Temel Ağaç Türlerimizde Tek Ağaç ve Birim Alandaki Odun Çeşidi Oranlarının Saptanması, Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu, Tarım ve Ormancılık Grubu, Proje No: TOAG-88, 119s. Thomas, C.E., Parresol, B.R., Simple, flexible, trigonometric taper equations. Can. J. For. Res. 1: Valenti, M.A., Cao, Q.V., Use of crown ratio to improve loblolly pine taper equations. Can. J. For. Res. 31: Weiskittel, A.R., Hann, D.W., Kershaw, J.A., Vanclay, J.K., 011. Forest growth and yield modelling. Wiley & Blackwell, London. Wiant, H. V. Jr, Spangler, M. L., Baumgras, J. E., 00, Comparison of estimates of hardwood bole volume using importance sampling, the centroid method, and some taper equations. North. J. Appl. For. 19, Williams, M.S., Reich, R.M Exploring the Error Structure of Taper Equations. For. Sci. 43: Yavuz, H., Taşköprü Orman İşletmesinde Sarıçam ve Karaçam İçin Uyumlu Gövde Çapı, Gövde Hacmi ve Hacim Oran Denklem Sistemlerinin Geliştirilmesi, KTÜ Orman Mühendisliği Bölümü, Orman Amenajmanı Anabilim Dalı, Basılmamış Doçentlik Tezi, 101s. Yavuz, H. and Saraçoğlu N., Compatible and non-compatible stem taper equations for Alder. Tr. J. of Agric. and For. 3:

68 ÖZGEÇMİŞ Adı ve Soyadı: Cafer BAL Doğum Yeri ve Yılı: Esence/ Medeni Hali: Evli Yabancı Dili: İngilizce Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl) Lise: Beyşehir Lisesi, Lisans: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Mühendisliği Bölümü, Çalıştığı Kurumlar Görevi ve Yılı: Seydişehir Orman Fidanlık Müdürlüğü, Mühendis, 1996 Seydişehir İlçe Milli Eğitim Müdürlüğü, Öğretmen, Çerkeş Orman İşletme Müdürlüğü; Kurtçimeni ve Çerkeş Orman İşletme Şefliği, İşletme Şefi, Konya Orman İşletme Müdürlüğü; Hadim ve Bademli Orman İşletme Şeflikleri, İşletme Şefi, Beyşehir Orman İşletme Müdürlüğü; Seydişehir Orman İşletme Şefliği, İşletme Şefi, Beyşehir Orman İşletme Müdürlüğü, Müdür Yardımcısı, Konya Orman Bölge Müdürlüğü; Bilgi Teknolojileri ve İletişim Şube Müdürlüğü, Şube Müdürü, 011 Konya Orman Bölge Müdürlüğü, Mühendis, 011Aralık-01 Ocak Konya Orman Fidanlık Müdürlüğü; Fidanlık Müdürü, 01-Devam Ediyor. 61