SARIÇAM İÇİN UYUMLU GÖVDE ÇAPI VE GÖVDE HACİM MODELİ ÖZET COMPATIBLE TAPER AND STEM VOLUME EQUATION FOR SCOTCH PINE ABSTRACT

Transkript

1 . Ulusal Karadeiz Ormacılık Kogresi 0- Mayıs 00 Cilt: Sayfa: SARÇAM İÇİN UYUMLU GÖVDE ÇAP VE GÖVDE HACİM MODELİ Ramaza ÖZÇELİK Süleyma Demirel Üiversitesi, Orma Fakültesi, Orma Mühedisliği ölümü, 60 sparta, ÖZET u çalışmada, Erzica yöresi Sarıçam (Pius sylvestris L.) meşcereleri içi uyumlu gövde çapı ve gövde hacim modeli geliştirilmiştir. Çalışmada, Jiag (004) tarafıda geliştirile gövde çapı ve gövde hacim modeli kullaılmıştır. Öerile model, gövde çapı ve gövde hacim tahmileride, geel olarak tüm ağaç gövdesi ve gövdei farklı bölümleri içi güveilir souçlar vermiştir. Gövde üzeride değişik oktalarda yapıla çap tahmileride ortalama hata,5 cm de ve hacim tahmileride m de daha az bulumuştur. Öerile model, sarıçam ağaç türü içi Alemdağ (967) tarafıda geliştirile geel ağaç hacim deklemi ile de karşılaştırılmış, ağaç hacim deklemi kullaılarak elde edile hacim değerlerii daha yüksek hata miktarıa sahip oldukları görülmüştür. Aahtar Kelimeler: Gövde çapı, gövde hacmi, parçalı gövde çapı modeli, Sarıçam COMPATLE TAPER AND STEM VOLUME EQUATON FOR SCOTCH PNE ASTRACT this study, Compatible Segmeted Taper ad volume model were developed for Scotch pie i Erzica Regio. Jiag (004) segmeted taper ad volume fuctio was used i this study. The proposed model geerally performed better for whole tree ad differet sectios of tree bole for taper ad stem volume. Average diameter predictio error was less tha,5 cm ad average volume error was less tha m i differet poits o bole. Model estimates compared well to existig tree volume equatio developed by Alemdağ (967) ad tree volume equatio predictio errors for Scotch pie were foud to be larger tha those for he proposed volume model. Key words: Taper, volume, segmeted taper model, Scotch pie.giriş Orma İşletmeleride, işletme sermayesii büyük bir bölümüü ağaç serveti oluşturmaktadır. u edele orma yöeticilerii e öemli görevleride birisi; ağaç hacmi ve ağaç gövdeside elde edile odu sııflarıı hacim ve boyutlarıı doğru bir şekilde hesaplamasıdır (Yavuz, 995). Güümüzde; odu kayağıı yöetimideki temel amaç, isaları odu ihtiyaçlarıı karşılamadaki kısıtlı imkâlara rağme, değişik boyutlardaki ve miktarlardaki odu ihtiyaçlarıı sürekli olarak karşılayabilmektir. uu gerçekleştirebilmek içide, eliizdeki kayağı miktarıı gerçeğe yakı bir şekilde bilmeiz gerekmektedir. Odu kayaklarıı rasyoel olarak yöetimi, değişik yararlama alteratiflerii ve çok farklı yöetim uygulamalarıı gerçekleştirilebilmesi içi meşcere veya tek ağaç hacmii e doğru şekilde belirlemesie olaak vere esek ve güveilir metotlara ihtiyaç duymaktadır. Ülkemizde uzu yıllardır ağaç gövde hacim tahmileri içi kullaılmakta ola ağaç hacim tabloları ve özellikle bu amaçla yoğu olarak kullaıla tek 58

2 girişli ağaç hacim tabloları, Türkiye deki çeşitlee ürü ve pazar şartlarıı gerektirdiği hacim tahmileri içi yetersiz kalmaktadır. u edele; Türkiye de odu hacmii daha gerçekçi olarak belirleebilmesi ve sürdürülebilir orma yöetimi uygulamaları içi, her ağaç türü ve farklı yetişme ortamlarıda, gövde çapı ve gövde hacim deklemlerii geliştirilmesie ihtiyaç duyulmaktadır. Gövde çapı modelleriyle, ağaçları göğüs çapı ve boyu ile bularda türetile bağımsız değişkeleri foksiyou olarak; -Herhagi bir gövde yüksekliğideki çapı -Herhagi bir gövde çapıı kaç metre yükseklikte olduğu -Ticari (satılabilir) gövdei hacmi 4-Toplam gövde hacmi 5-ir gövdede elde edilebilecek tüm odu çeşitlerii hacimleri 6-Gövde üzeride herhagi iki yükseklik arasıdaki gövde bölümüü hacmi 7-Gövde üzeride herhagi iki çap arasıdaki gövde bölümüü hacmi çok pratik biçimde hesaplaabilmektedir (Kozak, 004). Yüzyılı aşkı bir süredir, basitte çok karmaşığa kadar, pek çok ağaç türü içi gövde çapı modelleri geliştirilmiştir (Kozak vd., 969; Max ve urkhart, 976, Hilt, 980; Kozak, 988; Clark vd., 99; Newham, 99, Fag vd., 000). Newham (988) e göre gövde çapı deklemleri üzerideki çalışmaları her geçe gü artmasıı iki temel sebebi vardır. iricisi; bütü ağaç türleri içi gövde formudaki varyasyou tam olarak açıklayabile bir teorii bulumaması, ikici ise; sürekli değişe pazar koşullarıa bağlı olarak farklı odu çeşidi stadartlarıı dikkate ala bir yötemi elde edilememesidir. u edele gövde çapı modelleri bu aladaki öemli bir boşluğu doldurmaktadır. Çükü basit bir gövde çapı modeli ile hem toplam gövde hacmii hem de ticari hacmi belirlemesi oldukça kolaydır. Gövde çapı modelleri, geel olarak tek bir ağaç türü veya birkaç tür grubu içi geliştirilmiştir. Ormacılık çalışmalarıda iki grup gövde çapı modelii başarı ile kullaıldığı belirtilmektedir. ularda ilki değişke şekil çap modelleridir. u modellerde bir ağaç gövdesii, dipte tepeye doğru ayloid, paraboloid ve koik parçalarda oluştuğu düşüülmektedir (Newham, 988; Kozak, 988; Perez vd., 990). Acak bu model formuu bazı dezavatajları da bulumaktadır. ular; gövde üzerideki farklı şekilleri hacim hesaplamalarıda birleştirilememesi ve e yüksekteki çap değeri içi ticari boyu doğruda hesaplaamayıp, bir iterasyo ile hesaplamasıı gerekli olması belirtilebilir. İkici grup ise; parçalı-gövde çapı (Segmeted-poliomial) modelleridir. u modeller farklı ağaç bölümlerii çap düşüşlerii farklı deklem formları kullaılarak taımlamaktadır. Araştırma souçlarıa göre, parçalı gövde çapı modellerii, diğer gövde profili modellerie göre daha üstü oldukları görülmüştür (Marti, 98; Parresol vd., 987; Clark vd., 99; Figueiredo-Filho vd., 996; Jiag, 004). u gövde çapı modellerii diğer gövde çapı modellerie göre öemli bir üstülüğü, gövde çapı modellerii hacim hesaplamaları içi kolaylıkla hacim deklemlerie döüştürülebiliyor olmasıdır (Fag vd., 000). Ülkemizde de bazı ağaç türleri içi yöresel düzeyde, değişik ülkelerde geliştirile gövde çapı modelleri içi uygu model katsayıları tahmi edilmiş (Yavuz, 995; Yavuz ve Saraçoğlu, 999; Meyda-Aktürk, 006; Sakıcı vd., 008), fakat ağaç gövdesi üzerideki farklı gövde parçalarıı hacimlerii buluması içi gerekli gövde hacim modelleri içi uygu katsayılar ortaya komamıştır. 59

3 u edele e uygu modeli seçilebilmesii kolaylaştırmak amacıyla bazı kriterler ortaya komuştur. ular; - Gövde çapı modeli basit, orma yöeticisii ihtiyaç duyabileceği ve değişik itelikteki orma ürülerii hacmii tahmi etmesie imkâ verebilecek şekilde olmalıdır. - Regresyo deklemii katsayıları kolaylıkla tahmi edilebilmelidir. - Deklem kolaylıkla uygulaabilmelidir. 4- Deklemde kullaılacak bağımsız değişkeler (çap, vb.) kolaylıkla ölçülebilmelidir. 5- Deklemi kullaılabilmesi içi geiş bir alada test edilmiş olması gerekmektedir. u çalışma ile: ülkemizi öemli asli ağaç türleride birisi ola ve orma ürüleri edüstrisii çeşitli kollarıda oldukça yaygı kullaım alaıa sahip bulua, büyük bölümü Doğu ve atı Karadeiz bölgeside olmak üzere oldukça geiş alalar kaplaya ve yaklaşık 7.78 milyo m lük bir dikili hacme sahip ola Sarıçam içi uyumlu gövde çapı ve gövde hacim deklem sistemlerii geliştirilmesi ve bu deklem sistemlerii ülkemizde odu üretimi çalışmalarıda kullaılabilirliğii test edilmesi amaçlamıştır. u amaçla Jiag (004) tarafıda geliştirile uyumlu gövde çapı ve gövde hacim modeli kullaılarak, Erzica yöresi sarıçam meşcereleri içi yöresel gövde çapı ve gövde hacmi modeli geliştirilmiştir. u model Clark vd., (99) tarafıda geliştirile gövde çapı ve gövde hacim modelide bazı modifikasyoları yapılması ile suretiyle elde edilmiştir..materyal VE METOT Örek ağaçlar Erzica Orma İşletme Müdürlüğü Sarıçam meşcereleride elde edilmiştir. Örek ağaçları ilgili ormalık alaları ve yetişme ortamı koşullarıı tam olarak temsil edebilmesi amacıyla, hem galip hem de müşterek galip ağaçlar arasıda, farklı çap ve boy gruplarıda seçilmiştir. Örek ağaçları seçimi sırasıda, tepesi kırık, çatallı tepeye ya da gövdeye sahip ola ve düzgü gövdeli olmaya ağaçları seçilmemesie öze gösterilmiştir. İkici aşamada; örek ağaçlar kesilmiş ve toplam ağaç boyu şerit metre yardımı ile ortalama 0.5 cm hata ile; ağaç gövde çapı ve metre aralıklarla ağaç tepe oktasıa kadar gövde üzerideki farklı oktalardaki çap değerleri ortalama 0.5 cm hassasiyetle ölçülmüştür. Jiag (004) tarafıda geliştirile modeli kullaılabilmesi içi ağaçları yerde 5.0 m yükseklikteki çap değerlerii de bilimesi gerekmektedir. u amaçla aşağıda belirtile olu formül kullaılabilir (Clark vd., 99). Öçlümü yapıla örek ağaçlarda tesadüfî olarak seçile yaklaşık %75 i gövde çapı ve gövde hacim modellerii geliştirilmesi, geri kala %5 lik kısmı da geliştirile modelleri test edilmesi amacıyla kullaılmıştır. Örek ağaçlarla ilgili açıklayıcı istatistikler Çizelge de verilmiştir. Örek ağaçlara ve ağaç gövdesi üzerideki farklı seksiyolara ait gerçek hacim değerleri Smalia Yötemi kullaılarak bulumuştur. 60

4 Çizelge. Model Parametrelerii ve Model Uyguluğuu Deetimide Kullaıla Veriler Sarıçam Ortalama S.D. Miimum Maximum M. Geliştirme ( = 78) Çap (cm) Toplam oy (m) Disk çapı (cm) Disk boyu (m) M. Uyguluğu ( = ) Çap (cm) Toplam oy (m) Disk çapı (cm) Disk boyu (m) Gövde Çapı Modeli: d ì æ ( - h / H ) - ( -.0 / H ) ö ç (.0 / ) S D + ë è - - H øû ( D - F )(( -.0 / H ) - ( - h / H ) + D - ë ( -.0 / H ) - ( / H ) û æ h ö æ- ö æ h ö + ( ) 4 F ç - + ç ç T M î ë è H - ø è øè H - ø ü ý ûþ 0.5 () u formülde; H = Toplam ağaç boyuu; D= göğüs çapıı; d: h yüksekliğideki gövde çaplarıı, ve i regresyo katsayılarıı göstermektedir. u katsayılarda ;.0 i altıdaki 4; m arasıdaki ve 5-6 ise 5.0 m i üstüdeki gövde çapı ve yükseklikleri belirlemeside kullaılacak katsayıları ifade etmektedir. Gövde çapı modeli içi dört adet gösterge değişke aşağıdaki gibi taımlamıştır. ì h <.0 ise S î íì.0 = h < 5.0 ise S aksi ì h > 5.0 ise S î íì h < ( 5.0 = + ( - 4 H 5.0) S aksi takdirde ise 0 Yukarıdaki gövde çapı modelide 0 5. F değişkeii de girilmesi gerekmektedir. u değer ağaç türüü 5.0 m yüksekliği içi ortak bir gövde çap değeridir. u değeri hesaplaması içi Clark vd. (99) tarafıda aşağıdaki deklem kullaılmaktadır. 6

5 F 5.0 æ = Dç + è æ ç è 5.0 ö H ø ö ø. Gövde Hacmi Modeli: () V ì = kí î ü W (( - L / H ) ( H - L ) - ( -U / H ) ( H -U)) D ( - GW )( U -L ) + ë ( + ) û Z(( - L / H ) ( H - L ) - ( -U / H ) - ( - h / H ) T ( U - L ) + ë ( +.7 / H ) - ( / H ) û (( U - 5.0) - ( L - 5.0) ) ( U L ) ( H - 5.0) ý / (( U - 5.0) - ( L - 5.0) ) + ( H - 5.0) F (/ )(( ) / 4 )( 4 ( H 5.0) ( L 5.0)) - ( H - 5.0) (/ )(( ) / 4 ( 4 ( H 5.0) ( U 5.0)) ë ( H - 5.0) û þ 4 () Gövde çapı ve gövde hacmi modelleride kullaıla diğer değişkeler ise aşağıda verilmiştir. æ.0 ö G = ç - W = è H ø - G X æ-.0 ö = ç è H ø Y æ 5.0 ö = ç - è H ø T = D - ZX Z = D X - - F Y k = L = max (, 0) L = max (,.0) L = max (, 5.0) L L L U = mi (,.0) U = mi (, 5.0) U = mi ( U, ) U U H ì L <.0 ise takdirde 0 5 ì L < 5.0 ise ì U >.0 ise ì U > 5.0 ise 4 ì( L - 5.0) > 4 ( H - 5.0) ise ì( U - 5.0) < 4 ( H - 5.0) ise 6 6

6 . Model Değerledirme Ölçütleri Öerile modeli gövde çapı ve gövde hacmi tahmilerideki performasıı değerledirmek amacıyla Schlaegel (98) tarafıda öerile hata (d ), tahmii stadart hatası (SEE) ve fit idex (F) ölçütleri kullaılmıştır. urada: d SEE = å ( Y - Y ) ˆ i i i= = å i= F = - ë ( - ˆ ) Y i Y i - k ( Y - Yˆ ) å i i ( ) i= å Yi -Y i= û Y i = i. Ağaç içi ölçüle değer, Yˆ i = i. Ağaç içi tahmi edile değer, Y = Ölçüle değerleri ortalaması, k = Tahmi edile parametre sayısı, = Toplam gözlem sayısıdır. Gövde çapı ve gövde hacim modellerideki hatayı eş zamalı olarak miimum yapabilmek amacıyla SAS PROC MODEL (SAS stitute, 00) kullaılmıştır. ütü parametreler gövde çapı ve gövde hacim modellerie paylaştırılmıştır. SAS PROC MODEL işlemide verilerde bulua ilişkili hata yapısı modelleri doğruluğuu çok fazla etkilemediğide ve model yapısı içeriside kediliğide değerledirildiğide dolayı hesaplamalarda dikkate alımamıştır (Williams ve Reich 997; Kozak 997).. SONUÇLAR Sarıçam ağaç türü içi Jiag (004) tarafıda geliştirile gövde çapı ve gövde hacim deklemlerii eş zamalı olarak çözümü yapılmış ve elde edile parametre tahmi değerleri ve parametreleri öemlilik düzeyleri Çizelge de verilmiştir. ütü parametreler öem seviyeside öemli bulumuştur. Çizelge. Doğrusal Olmaya SUR Model ile Elde Edile Parametre Değerleri Parametre Tahmi Stadart hata t değeri p-değeri < < < <

7 Tüm ağaç gövdesi içi elde edile souçlara ilişki ölçüt değerleri Çizelge de gösterilmiştir. Jiag (004) tarafıda geliştirile gövde çapı ve gövde hacim modelleri çap ve hacimdeki varyasyou %98 ii açıklamaktadır. Tahmileri stadart hata değerleri ise, gövde çapı değeri içi,5 cm de; gövde hacmi içi ise 0,0045 m de daha azdır. Çizelge. Sarıçam Gövde Çapı ve Gövde Hacim Deklemleri İçi Ölçüt Değerleri Sarıçam Tür Hata SEE F Gövde Çapı(cm) Gövde Hacmi (m ) Gövde çapı ve gövde hacim tahmilerii gövdei farklı kısımlarıdaki başarı durumuu da görmek amacıyla, isbi boy değerleri içide değerledirmeler yapılmış ve souçlar Çizelge 4 de verilmiştir. Çizelge 4. Sarıçam Ağaç Türüü farklı Nisbi oy değerleri (RH) içi hata stadart hata değerleri. Çap Hacim RH Hata SEE Hata SEE (cm) (cm) (cm) (cm) Toplam Gövde çapı ve gövde hacim modelleri içi elde edile parametre değerleri, modeli test etmek içi tesadüfî olarak seçile örek ağaç verileri ile değerledirilmiş ve var ola ağaç hacim deklemie göre daha tutarlı souçlar elde edildiği görülmüştür (Çizelge 5). Geliştirile model katsayıları ile elde edile gövde hacim değerleri ile Sarıçam ağaç türü içi Alemdağ (967) tarafıda geliştirile ağaç hacim deklemi kullaılarak bulua hacim değerleri karşılaştırılmış, souçlar Şekil de verilmiştir. Gövde hacim modeli ile elde edile hacim değerlerii, ağaç hacim deklemi kullaılarak elde edile hacim değerleride daha doğru souçlar verdiği görülmüştür. Öerile modeli gövde hacim tahmileride geel olarak küçük ve orta çap değerleri içi fazla, büyük çap değerleri içi ise eksik souç verdiği görülmüştür. 64

8 Çizelge 5. Öerile Model ile var ola ağaç hacim deklemii toplam ağaç hacmideki hata ve stadart hata bakımıda karşılaştırılması Sarıçam Tür Hata (m ) SEE (m ) Jiag (004) Alemdağ (967) Şekil. ağımsız veri seti kullaılarak, Jiag (004) Gövde hacim modeli ve Alemdağ (967) tarafıda geliştirile ağaç hacim deklemie ilişki hacim farkları 4. SONUÇ VE ÖNERİLER u çalışmada; Erzica yöresi sarıçam meşcereleri içi uyumlu gövde çapı ve gövde hacim modelleri geliştirilmiştir. Gövde çapı ve gövde hacim modelleri arasıda uyumu sağlamak amacıyla her iki model içi eş zamalı çözüm yapılmış ve çap ve hacim modelleri içi ortak katsayılar elde edilmiştir. Jiag (004) tarafıda öerile modeli gerek tüm ağaç gövdesi, gerekse gövde üzerideki farklı bölümlerdeki çap ve hacim tahmileride oldukça yüksek bir performas gösterdiği söyleebilir. ağımsız bir veri grubu ile yapıla deetim soucuda da; öerile gövde çapı ve gövde hacim modellerii gerek ağaç gövdesi üzerideki farklı yüksekliklerdeki çap değerlerii gerekse hacim tahmilerii yapılmasıda başarı ile kullaılabileceği görülmüştür. Öerile model Alemdağ (967) tarafıda geliştirile ağaç hacim deklemie göre de daha başarılı souçlar vermiştir. Souç olarak; Jiag (004) tarafıda geliştirile model kullaılarak, sarıçam ağaç türü ve değişik ticari boyutlar içi daha doğru ve güveilir hacim tahmileri yapılabilir. 65

9 5. KAYNAKLAR Alemdağ, Ş. (967), Türkiye deki Sarıçam Ormalarıı Kuruluşu, Verim Gücü, ve u Ormaları İşletilmeside Takip Edilecek Esaslar, Ormacılık Araştırma Estitüsü Yayıları, Tekik ülte Serisi No:0 Clark,, A. Souter, R.A. Schlaegel,.E. (99), Stem Profile Equatios for Souther Tree Species. USDA For. Serv. Res. Pap. SE-8. Fag, Z. orders,.e. ailey, R.L. (000), Compatible Volume Taper Models for Loblolly ad Slash Pie ased o System with Segmeted-Stem Form Factors. For. Sci. 46:-. Figueiredo-Filho, A. orders,.e. Hitch, K.L. (996), Taper Equatios for Pius Taeda Platatios i Souther razil. For. Ecol. Maage. 8:9-46 Hilt, D.E. (980), Taper-ased System for Estimatig Stem Volume of Uplad Oaks. USDA For. Serv. Res. Pap. NE-458. Jiag, L. (004), Compatible Taper ad Volume Equatios for Yellow-Poplar i West Virgiia. MS Thesis. West Virgiia Uiversity, Morgatow, WV, 75pp. Kozak, A. Muro, D.O. Smith, J.H.G. (969), Taper Fuctios ad Their Applicatio i Forest vetory. For. Chro. 45:78-8. Kozak, A. (988), A Variable-Expoet Taper Equatio. Ca. J. For. Res. 8:6-68. Kozak, A. (997), Effects of Multicolliearity ad Autocorrelatio o the Variable-Expoet Taper Fuctios. Ca. J. For. Res. 7:69-69 Kozak, A. (004), My Last Words o Taper Equatios. For. Chro. 80: Marti, A.J. (98), Taper ad Volume Equatios for Selected Appalachia Hardwood Species. USDA Forest Service, NE-490 Max, T.A. urkhart, H.E. (976), Segmeted Polyomial Regressio Applied to Taper Equatios. For. Sci. :8-89. Meyda-Aktürk, G. (006), Doğu Ladii (Picea orietalis (L.) Lik) İçi Trigoometrik Gövde Profili Deklemii Oluşturulması, KTU Fe ilimleri Estitüsü, asılmamış Yüksek Lisas Tezi, 0s. Newham, R.M. (988), A Variable form Taper Fuctio. formatio Report P-X-8. Forestry, Caada, pp. Newham, R.M. (99), Variable-Form Taper Fuctios for Four Alberta Tree Species. Ca. J. For. Res. : 0-. Parresol,.R. Hotvedt, J.E. Cao, Q.V. (987), A Volume ad Taper Predictio System for ald Cypress. Ca. J. For. Res. 7:50-59 Perez, D.N. urkhart, H.E. Stiff, C.T. (990), A variable-form Taper Fuctio for Pius Oocarpa Schiede i Cetral Hoduras. For. Sci. 6: Sakici, O.E. Misir, N. YAVUZ, H. Misir, M. (00), Stem Taper Fuctios for Abies ordmaiaa subsp. bormulleriaa i Turkey Scad. J. For. Res. :5 5. Yavuz, H. Saracoglu, N. (999), Compatible ad No-compatible Stem Taper Equatios for Alder. Turk. J. Agric. For. :75-8. Sas stitute c (00), SAS/ETS User s Guide, Versio 9.0. SAS stitute c., Cary, NC Williams, M.S. Reich, R.M. (997), Explorig the Error Structure of Taper Equatios. For. Sci. 4: Yavuz, H. (995), Taşköprü Orma İşletmeside Sarıçam ve Karaçam İçi Uyumlu Gövde Çapı, Gövde Hacmi ve Hacim Ora Deklem Sistemlerii Geliştirilmesi, KTU Orma Mühedisliği ölümü, Orma Ameajmaı Aabilim Dalı, asılmamış Doçetlik Tezi, 0s. 66