İklim değişikliğinin Ilgaz dağı göknar (Abies nordmanniana subsp. bornmülleriana Mattf.) ormanlarının büyümesi ve meşcere dinamikleri üzerine etkileri

Ilgaz Orman İşletme Şefliğinin doğal orman ve ağaç sınırında bulunan saf ve doğal Uludağ göknarı (Abies nordmanniana subsp. bornmülleriana Mattf.) ormanlarında (Gcd3) doktora tezi olarak gerçekleştirilen bu araştırmada, küresel iklim değişikliğinin (küresel ısınmanın) göknar ormanlarının gelişiminde, dinamiklerinde ve doğal sınırları üzerindeki etkileri bir ön değerlendirme niteliğinde uygulamacılara ve gelecekte yapılacak akademik çalışmalara konuyla ilgili bir takım temel ve uygulamalı bilgiler sunmak amaçlanmıştır. Araştırma alanındaki doğal orman sınırındaki meşcerelerden alınan örnek alanlarda ortalama yaşın 67-97 arasında değişen saf göknar meşcerelerinde ortalama göğüs yüksekliği çapının 25,4-40,3cm arasında, ortalama boyun 13,8-22,6m arasında ve ortalama ağaç sayısının da 45,3-53,6 adet arasında değiştiği belirlenmiştir. Ayrıca ölçüm ve tespitlerin yapıldığı 10 meşcereden 5 adetinin seçme, 5 adetinin de tek tabakalı kuruluşa dönüşen saf göknar ormanı niteliğinde bulunduğu tespit edilmiştir. Çalışmada yıllar itibarıyla ağaç sınırındaki göknar kolonilerinin çaplarında değişimler ölçümler ile belirlenmeye çalışılmıştır. Buna göre doğal göknar gençlik kolonilerinin ortalama çapları 2019 yılında 1,328m, 2020 yılında 1,407m ve 2021 yılında 1,492m olarak ölçülmüştür. Araştırmada doğal gençlik kolonileri ile ilgili yıllar itibarıyla ölçülmek suretiyle incelenen gençlik kolonilerinin boylarında 2019 yılında ortalama koloni boyu 1,51 m, 2020 yılında 1,53 m ve 2021 yılında da 1,55 m olarak saptanmıştır. Doğal göknar gençlik kolonilerinin doğal ağaç sınırına olan uzaklıkları da yıllar itibarıyla ölçülmüştür. Göknar gençlik kolonilerinin doğal ağaç sınırı olan uzaklıklarına ilişkin 2019 yılında 1,846 m, 2020 yılında 1,901 m ve 2021 yılında 1,913 m ortalama uzaklık değerleri tespit edilmiştir. Doğal ağaç sınırı hattında yer alan göknar gençlik kolonilerinde bulunan farklı yaşlardaki genç göknar bireylerinin ortalama boy değerleri 2019 yılında 5,3cm, 2020 yılında 6,4cm ve 2021 yılında da 7,2 cm olarak saptanmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonrasında değişikyaşlı göknar gençliklerinde ortalama kök boğaz çapı 2019 yılında 15,6 mm, 2020 yılında 18,9 mm ve 2021 yılında 22,4 mm olarak belirlenmiştir. Kolonilerde bulunan değişikyaşlı göknar gençliklerinin ortalama metrekaredeki sayısı 2019 yılında 15,73 adet/m2, 2020 yılında 12,46 adet/m2 ve 2021 yılında 9,38 adet/m2 olarak tespit edilmiştir. Araştırmada gerçekleştirilen yıllık halka analizleri sonucunda örnek veri ile alınan ölçümler arasında yıllar bazında eğilim uyumunun yüksek olduğu (0,79-1,00) ortaya çıkmıştır. Göknarın ortalama duyarlılık değeri 0.220 olan 96 yıllık (1926'dan 2020'ye kadar) büyüme halka genişliklerinin kronolojisi oluşturulmuştur. Kronolojilerin ortak aralık analizi istatistikleri ağaçlar arasındaki ortalama korelasyonun ve sinyal gürültü oranının sırasıyla 0.677 ve 7.412 olduğunu saptanmıştır. Ilgaz Dağı orman sınırındaki Uludağ göknarı bireylerinde yıllık halka gelişimi açısından ilkbahar ve yaz aylarında meydana gelen yağışların olumlu yönde etki ettiği ancak özellikle ilkbahar sonu ve yaz sezonunda meydana gelen aşırı sıcaklıkların ve bunların neden olduğu kurak periyotların yıllık halka gelişimini olumsuz yönde etkilediği tespit edilmiştir. Araştırma alanında küresel ısınmanın etkileri SSPs245 ve SSPs585 senaryolarına göre de değerlendirilmiştir. SSPs245 iklim senaryosuna göre ortalama sıcaklığın 2,5ºC artması halinde 2060 yılında araştırma alanındaki ormanlardan 6102,9 ha'ı ve 2100 yılında da 9652,7 ha'ı "Yarı Kurak" iklim tipine geçiş yapacağı, SSPs585 iklim değişikliği senaryosuna göre ise ortalama sıcaklığın 5,8ºC artması halinde 2060 yılında "Nemli" ve "Yarı Nemli" iklim tipindeki orman alanlarında önemli bir azalmanın olacağı buna karşılık "Yarı Kurak" iklim tipindeki orman alanlarında ise alansal dağılımın oldukça yüksek oranlarda olacağı tahmin edilmektedir. Yine aynı iklim senaryosuna göre 2100 yılında araştırma alanında daha önce hiç varlığı söz konusu olmayan ve büyüklüğü 4841,6 ha olan orman alanının "Kurak" iklim tipine geçiş yapacağı ihtimali ortaya çıkmış olup, yine 2100 yılında aynı senaryoya göre "Nemli" iklim tipinde Uludağ göknarının da hakim olduğu orman kuşaklarının tamamının ortadan kalkacağı tahmin edilmiştir. Araştırmada yetişme ortamı koşulları ve deneme alanlarında bulunan göknar bireyleri ile gençliklerinde yapılan kantitatif karakterlerde yapılan ölçümlerden elde edilen bulgular ve WorldClim senaryolarının uygulanması ile ulaşılan sonuçlar kullanılarak küresel iklim değişikliğine bağlı değişimlerin ve bu değişimlere neden olan en önemli faktörlerin belirlenmesinde günümüzde istatistikte ve çok boyutlu karar verme süreçlerinde yaygın olarak kullanılan kNN (K-Nearest Neighbors), LVQ (Learing Vector Quantization), SVM (Support Vector Machine), RPART (Decision Trees) ve RF (Random Forest) mekanik öğrenme algoritmaları uygulanmıştır. Bu amaçla uygulanan mekanik öğrenme algoritmaları itibarıyla en iyi tahminde bulunan algoritma 2019, 2020 ve 2021 yılları itibarıyla %76,62, %77,93 ve %79,76'lık doğruluk düzeyleri ve dereceleri ile "Random Forest (RF)" algoritması olmuştur. Bu algoritmayı sırasıyla kNN, LVQ, SVM ve RPART mekanik öğrenme algoritmaları izlemiştir. Bu algoritmalar ile yapılan tahmin çalışmalarında ise en önemli değişkenler ise faktör yüklerine göre en yüksek sıcaklık (0,983), en düşük yağış (0,945) ve nisbi nem (0,892) olmuştur.