Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1345
Cide-Kızılcasu Planlama Birimi Orman Amenajman Planının ETÇAP Karar Destek
Sistemleri (Modelleme) İle Hazırlanması
Emin Zeki BAġKENT1
Sedat KELEġ2
Ahmet Salih DEĞERMENCĠ3 Caner AKGÜL
4
1 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Orman Fakültesi, Trabzon, [email protected]
2 Çankırı Karatekin Üniversitesi, Orman Fakültesi, [email protected], Çankırı
3 DüzceÜniversitesi, Orman Fakültesi, Düzce
4 Trabzon Orman Bölge Müdürlüğü, Denetim Kontrol BaĢmühendisi, Trabzon
Özet
Orman amenajman planları artık biliĢim teknoloji ve karar verme teknikleri ile düzenlenmektedir. Oysaki,
ülkemiz ormancılığında geleneksel plan yapım süreci devam ettirilmektedir. Bunun sonucunda
kararlaĢtırılan üretim düzeneğinin rasyönelliği ve sürdürülebilirliği tartıĢmalıdır. Amaçların ve koruma
hedeflerin değiĢtiği ve çeĢitlendiği, çok sektörlü ve çok ölçütlü bir planlamanın hakim olduğu günümüzde
optimal üretim düzeneği ancak biliĢim teknolojileri ve karar verme teknikleri ile mümkün olabilmektedir.
Bu araĢtırmada, Karadeniz Teknik Üniversitesi Orman Fakültesi Orman amenajman Anabilim dalı
tarafından geliĢtirilen prototip ETÇAP (ekosistem tabanlı çok amaçlı planlama) modelinin bir örnek
planlama biriminde uygulaması sonuçları değerlendirilecektir. Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü, Cide
orman iĢletme müdürlüğüne bağlı Kızılcasu planlama birimi örnek alan olarak seçilmiĢtir. Kayın,
Gürgen, Sarıçam ve Göknar türlerinin değiĢik oranlarda oluĢturduğu Kızılcasu planlama biriminin alanı
9754,5 ha olup 5835,5 (%60) hektarlık orman alanı ileri yaĢ sınıflarına dağılmıĢ optimalden uzak bir
orman kuruluĢu sergilemektedir. Klasik planlama, geleneksel similasyon ve doğrusal programlama
tekniğine göre onar yıllık periyotlarla ormanın 120 yıllık kestirimi yapılmıĢtır. En yüksek odun hasılatı,
alan kontrol metodu ve klasik plan senaryosu olmak üzere üç planlama senaryosu tasarlanmıĢ ve
ETÇAPSimilasyon ile ETÇAPOptimizasyon modelleriyle çözülmüĢtür. Orman ekosistemin performansı;
toplam eta, yaĢ sınıfları dağılımı, gençleĢtirme-bakım alanları, dikili servet, karbon birikimi ve su üretim
miktarının değiĢimi ile ölçülmüĢtür.
Bu çalıĢma sonucunda; Kızılcasu planlama biriminin geleneksel planlama yaklaĢımına göre
ETÇAPKlasik yazılımı ile 178,761 m3 periyodik eta elde edilirken, similasyon ile 311,530
m3, optimizasyon ile 420,000 m
3 eta elde edilmiĢtir. 120 yıllık toplam etalar karĢılaĢtırıldığında ise,
similasyon ile %20 ile %60, optimizasyon tekniği ile de %51-%135 oranlarında bir iyileĢme
belirlenmiĢtir. Ancak, silvikültürel müdahalelerin konumsal dağılımı burada dikkate alınmamıĢtır.
Planlama birimlerindeki teknik ve idari sorunların bertaraf edildiği düĢünüldüğünde, iĢletmelerin
üretkenliğini son derece artırabilecek olan bu modellerin ülke ekonomisine de katkı sağlayacağı ortadadır.
Anahtar Kelimeler: Orman Amenajmanı, Sürdürülebilirlik, Karar Destek Sistemleri, Modelleme
Preparing Forest Management Plan of Cide-Kızılcasu Planning Unit With ETÇAP Decision
Support System (Model).
Abstract
Forest management plans have been prepared using both information technologies and Decision Support
Systems (DSS). However, classical area based planning method has been still used in Turkey, leaving the
rationality and sustainability in question. As the objectives and conservation targets change and vary,
multiple stakeholders involve and multiple criteria are used then the optimal management of forest
resources can only be realized with the use of DSS and information technologies.
This study proposes to evaluate the sample forest management plan outputs generated by ETÇAP model
developed by forest management department in the Faculty of Forestry, KTU. Cide-Kızılcasu planning
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1346
unit is used as the case study area. The area covers beech, hornbeam, scots pine and fir mixed forest
ecosystems, having irregular aged class structure with mostly mature stands of 5835 ha (%60) out of
9754,5 ha. The forest was forecasted over 120 years with 10 years internal using classical approach,
simulation and linear programming (LP) techniques. Maximum wood production, area regulation, and
classical management plan based scenarios were developed and solved with ETÇAPOptimizasyon and
ETÇAPSimilasyon models. Forest dynamics were analyzed with the performance indicators such as the
total allowable cut, age class distribution, treatment areas, wood stock, carbon sequestration, and water
production over time.
The ETÇAPKlasik model has harvested 178,761 m3 volume of wood, ETÇAPSimilasyon 311,530 m
3 and
ETÇAPOptimizasyon 420,000 m3. The simulation model has generated harvest volume 20% to 60% more
than that in classical approach and the LP based model produced 51% to 135% more volume as compared
to the amount in classical approach. However, the spatial distribution of harvest was not taken care of in
the model. It was concluded that, if the infrastructure is in place and the apparent technical and
administrative problems are handled then the performance of the forest industries would easily increase
with perceivable contribution to the country‟s economy.
Keywords: Forest Management, Sustainability, Decision Support System, Modeling.
1. Giriş
Orman ekosistemlerinin bütüncül yaklaĢımla ekosistem tabanlı ve çok amaçlı planlanması
çağdaĢ ormancılığın temel prensipleri arasındadır. Geleneksel planlama yaklaĢımı günümüz
ormancılık sorunlarına cevap verememektedir. Aynı yaĢlı ormanların planlanmasında kullanılan
alan kontrolü, seçme ormanların planlanmasında kullanılan çap sınıfları dağılımın kontrolü, yalın
haliyle kullanıldığı için artıp toplumun orman ekosistemlerinden beklentileri doğrudan
karĢılayamaz duruma gelmiĢtir. KararlaĢtırılan üretim düzeneğinin rasyönelliği ve
sürdürülebilirliği de tartıĢmalıdır. Esasen planlama kısıtları olan bu yaklaĢımlar, maalesef
planlamamızda temel amaç haline gelmiĢ ve uygulamalarda bu bağlamda yürütülmüĢtür. Neo-
klasik bir yaklaĢım olan bu planlama süreci, Anglosakson planlama yaklaĢımının da temeli olan,
ormanı bir sistem yaklaĢımı ile tanımlayarak belirlenen kısıtlara göre iĢletme amaçlarını
eniyileyen bir özelliğe de sahip değildir. Planlamanın özünde ise, belirli biz zaman dilimi dikkate
alınarak, gelecekte yapılacak iĢ ve iĢlemlerin Ģimdiden zaman ve mekan boyutunda
düzenlenmesi ya da öngörüsüdür. Bunu, orman amenajmanı disipline uyarlarsak; bir idare süresi
boyunca ormana uygulanacak silvikültürel müdahalelerin yer, miktar, zaman ve özellik itibarıyla
iĢletme amaçlarını eniyileyecek setin kararlaĢtırılmasıdır. Burada, bir sistem yaklaĢımın temel
alındığı, iĢletme amaçlarının halkın ihtiyaç ve beklentileri doğrultusunda katılımcı yaklaĢımla
belirlendiği, ormanda fonksiyonel bir ayırımın yapıldığı, biliĢimin kurulduğu, plan
seçeneklerinin oluĢturulduğu, iĢletme amaçlarına göre müdahalelerin seçildiği ve en iyi plan
çıktısının bir karar verme tekniği ile belirlendiği bir sistemin esas alınması gerektiği
vurgulanmaktadır. Temelde modelleme yaklaĢımı olan bu planlama sistemi ülkemiz
ormancılığın, özellikle uygulamanın, henüz tanıĢmadığı bir yaklaĢımdır.
Orman amenajman planları artık biliĢim teknolojiler ve karar verme teknikleri ile
düzenlenmektedir. Amaçların ve koruma hedeflerin değiĢtiği ve çeĢitlendiği, çok sektörlü ve
çok ölçütlü bir planlamanın hakim olduğu günümüzde optimal üretim düzeneği ancak biliĢim
teknolojileri ve karar verme teknikleri ile mümkün olabilmektedir. Daha açık bir ifadeyle,
coğrafi bilgi sistemleri (CBS) ve yöneylem araĢtırması teknikleri yardımı ile farklı plan
senaryoların geliĢtirilerek optimal çıktıların elde edilebileceği uygulanabilir bir plan
gerçekleĢtirilebilmektedir. Geleneksel planlama sürecinden bir hayli farklı, kapsamlı ve içerikli
olan bu yaklaĢım –modelleme yaklaĢımı- orman ekosistemini bir bütün alır ve doğrudan iĢletme
amaçlarının eniyilenmesine odaklanır. Burada, orman ekosistemlerin sahip olduğu
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1347
coğrafi/konumsal veriler, CBS fonksiyonları ile yönetildiğinden plana uygulanabilirlik özelliği
kolayca eklenebilmektedir. Ancak, en iyi sonucun elde edilmesi kullanılacak karar verme
tekniğinin özelliğine bağlıdır. Geleneksel simülasyon teknikleri ile ormanın zamansal ve
konumsal dinamiği daha rahat kavranırken, periyotlar arası mübadele olamadığından en iyi plan
çıktısı garantilenememektedir. Bu önemli darboğaz, matematiksel ya da sistematik programlama
teknikleri ile giderilmektedir. Örneğin doğrusal programlama, tamsayı programlama ya da amaç
programlama teknikleri ile geliĢtirilen plan seçenekleri arasından en iyi set seçilebilmektedir.
Bu karar verme tekniklerin önemli bir açmazı da, müdahalelerin konumsal dağılımlarının
kontrolündeki zorluktur. Bu bağlamda, kombine optimizasyon teknikleri önemli çıkıĢ yollarını
göstermektedir.
Bu çalıĢmada, Karadeniz Teknik Üniversitesi Orman Fakültesi Orman amenajman Anabilim dalı
tarafından geliĢtirilen prototip ETÇAP (ekosistem tabanlı çok amaçlı planlama) modelinin bir
örnek planlama biriminde uygulaması sonuçları değerlendirilecektir. Kastamonu Orman Bölge
Müdürlüğü, Cide orman iĢletme müdürlüğüne bağlı Kızılcasu planlama birimi örnek alan olarak
seçilmiĢtir. Kayın, Gürgen, Sarıçam ve Göknar türlerinin değiĢik oranlarda oluĢturduğu
Kızılcasu planlama biriminin amenajman planı geleneksel planlama yaklaĢımı, simülasyon ve
optimizasyon teknikleri ile hazırlanmıĢtır. Orman dinamiğinin algılanmasının ya da sebep-sonuç
iliĢkisinin daha rahat kurulması hedeflendiği için temelde üç planlama senaryosu hazırlanmıĢtır.
Geleneksel planlama senaryosu, maksimum odun üretimi senaryosu ve optimal periyodik alan
(alan kontrol) senaryosu hem simülasyon ve hem de doğrusal programlama tekniğine dayalı
optimizasyon modeli için sınanmıĢtır. Orman performans ölçütleri olarak da; toplam eta,
müdahale alanları, karbon birikimi, su üretim miktarı ve dikili servet birikimi plan çıktıları
olarak seçilmiĢ ve karĢılaĢtırmalı değerlendirmeler yapılmıĢtır.
2. Alan Tanıtımı
ÇalıĢma alanı Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü, Cide Orman ĠĢletme Müdürlüğü‟ne bağlı
Kızılcasu planlama birimidir (ġekil 1). Toplam 9 754.5 hektarlık alanın 5 835.5 (%84 ) hektarı
ormanlık, 3 919.0 ha. alan ise açıklık sahadır. Alanda çok fazla ağaç türü olmakla birlikte, genel
olarak; Kayın, Göknar, Karaçam, Sarıçam, MeĢe, Gürgen, Çınar ve diğer bazı yapraklı ağaç
türleri bulunmaktadır. Orman içindeki yapı sıkça değiĢtiğinden dolayı alanda saf ve karıĢık çok
farklı meĢcereler bulunmakta, yükseltisi 240 –1500 metre arasında değiĢmekte ve ortalama eğimi
ise yaklaĢık %35 tir. Genellikle tam kapalı alanların hakim olduğu Kızılcasu ormanları,
genellikle 1, 2 ve 3. bonitete sahip 4, 5 ve 6. yaĢ sınıflarına dağılmaktadır. Bu alandaki yerleĢik
halkın çoğunluğu ziraatla uğraĢmakta, çok az kısmı da ormanda çalıĢmaktır. Orman içindeki ve
civarındaki halk çok nadir olarak usulsüz ve kontrolsüz otlatma, kaçak kesimi eylemlere
baĢvurmasına rağmen, orman iĢletmesinin sağladığı iĢ imkanları ile iyi bir halk-orman iliĢkisi
kurulabilmiĢtir. BiyoçeĢitlilik envanterinin de yapıldığı alanın orman envanteri 2009 yılında
KTÜ Orman Fakültesi-OGM iĢbirliği ile gerçekleĢtirilmiĢtir
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1348
ġekil 1. Planlama biriminin coğrafi konumu ve yaĢ sınıflarının dağılımı
3. Model Kurulumu, Senaryolar ve Çözümleri
Arazi envanteri ve katılımcı yaklaĢımla yapılan değerlendirmelere göre, Kızılcasu Planlama
biriminde endüstriyel odun üretimi, toprak koruma, su üretimi ve biyoçeĢitlilik koruma amaç ve
hedefleri belirlenmiĢtir. Su üretimi göğüs yüzeyi ile iliĢkilendirilmiĢ ve aĢağıdaki denklemle
temsil edilmiĢtir (Değermenci, 2010).
LnSÜ=3,6026+(0,0970*GY)+(-0,0021*GY2) (R
2 = 0,223, SH = 0,001)
Burada; SÜ: Su üretimi (m3/ha/yıl), GY: Göğüs yüzeyi (m2/ha), Ln: Logaritma fonksiyonu
Karbon birikimi ise Ģu formül ile temsil edilmiĢtir (Diaz-Balteiro ve Romero, 2003).
CBt=[γ(Vt – V
t-1+ Ht )- CEt ]
Burada, γ, odun biyokütlesindeki karbon oranı; CB t: t. kesim periyodundaki net karbon birikimi;
CE t: t. kesim periyodundaki karbon emisyonu; H t: t. kesim periyodunda hasat edilen servet; V t:
t. kesim periyodunun sonundaki dikili serveti göstermektedir.
3.1. Simülasyon Model Yazılımı (ETÇAPSimülasyon) ile Faydalanmanın Düzenlenmesi
Planlama biriminin planı ETÇAPSimülasyon yazılım ile hazırlanmıĢtır. Bunun için üç adet
planlama senaryosu geliĢtirilmiĢtir. Birinci senaryoda ETÇAPKlasik planlama sonucuna yakın
etaların elde edilmesinin amaçlandığı “temel planlama” senaryosu, ikincisi planlama biriminden
maksimum odun üretiminin hedeflendiği “maksimum odun üretimi” senaryosu ve son olarak da
klasik planlama yaklaĢımında belirlenen optimal periyodik alanlar kadar alanın her bir periyotta
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1349
gençleĢtirmeye konu edildiği planlama senaryosu olan “OPA” planlama senaryosudur. Bu
senaryolara ait özellikler aĢağıda verilmiĢtir.
Temel Planlama Senaryosu Maksimum Odun Üretimi Senaryosu
OPA Planlama Senaryosu
U=120 yıl, n=10 yıl olarak
belirlenmiĢtir.
U=120 yıl, n=10 yıl olarak
belirlenmiĢtir.
U=120 yıl, n=10 yıl olarak
belirlenmiĢtir.
Klasik planlama senaryosunda karar
verilen 10 yıllık toplam eta kadar her
bir periyotta Eta alınması
öngörülmüĢtür.
Orman Kaynaklarının
sürdürülebilirliğini tehlikeye atmadan
alınabilecek en fazla eta miktarının her
bir periyotta eĢit olarak alınması ön
görülmüĢtür.
Son hasılat etası verilen iĢletme
sınıfları için hesaplanan OPA miktarı
kadar alanın her bir periyotta
gençleĢtirilmesi ön görülmüĢtür.
GençleĢtirme ve bakım kuralı olarak
“En yaĢlı meĢcerelerden” baĢlaması
kararlaĢtırılmıĢtır.
GençleĢtirme ve bakım kuralı olarak
“En yaĢlı meĢcerelerden” baĢlaması
kararlaĢtırılmıĢtır.
GençleĢtirme ve bakım kuralı olarak
“En yaĢlı meĢcerelerden” baĢlaması
kararlaĢtırılmıĢtır.
Her bir periyot için 178.761m3 toplam
eta alınması kararlaĢtırılmıĢ ve en fazla
%5 sapma miktarına izin verilmiĢtir.
EĢit eta (320.000 m3) hedefinden en
fazla %5 sapma miktarına izin
verilmiĢtir.
EĢit alan (OPA‟lar kadar) seyir
politikası hedefinden en fazla %5
sapma miktarına izin verilmiĢtir.
ETÇAPKlasik planlama yaklaĢımında
Son Hasılat etası verilmeyen fonksiyon
ve iĢletme sınıflarına simülasyon
modelinde de son hasılat etası
öngörülmemiĢtir.
ETÇAPKlasik planlama yaklaĢımında
Son Hasılat etası verilmeyen fonksiyon
ve iĢletme sınıflarına simülasyon
modelinde de son hasılat etası
öngörülmemiĢtir.
ETÇAPKlasik planlama yaklaĢımında
Son Hasılat etası verilmeyen fonksiyon
ve iĢletme sınıflarına simülasyon
modelinde de son hasılat etası
öngörülmemiĢtir.
Fonksiyon ve ĠĢletme sınıflarındaki
meĢcere yapıları dikkate alınarak
bakım etası için belirlenen yaĢlarda
servet değerinin %5-9 arasında eta
alınması öngörülmüĢtür.
Fonksiyon ve ĠĢletme sınıflarındaki
meĢcere yapıları dikkate alınarak
bakım etası için belirlenen yaĢlarda
servet değerinin %5-9 arasında eta
alınması öngörülmüĢtür.
Fonksiyon ve ĠĢletme sınıflarındaki
meĢcere yapıları dikkate alınarak
bakım etası için belirlenen yaĢlarda
servet değerinin %5-9 arasında eta
alınması öngörülmüĢtür.
Temel planlama senaryosuna göre, ETÇAPKlasik planlama yazılımı sonucu kararlaĢtırılan
toplam eta miktarlarının 120 yıllık planlama yörüngesi boyunca her bir periyotta (10 yıl)
rahatlıkla alındığı görülmektedir (ġekil 2a). Bu planlama senaryosu belirlenen kurallar gereği
planlama yörüngesi boyunca toplam 2.158.095 m3 eta miktarı ile en düĢük toplam eta hedefine
ulaĢan simülasyon planlama senaryosu olmuĢtur. Alan bakımından sonuçlar ele alındığında; ara
hasılata konu edilen alanlarda her bir periyotta önemli oranda azalma meydana gelirken, son
hasılata konu edilen alanlar on iki periyot boyunca aktüel meĢcere tipine bağlı olarak
değiĢmektedir (ġekil 2d).
Maksimum odun üretim senaryosuna göre, ilk periyotta gençleĢtirme ve bakım alanlarından
toplam 311.530 m3 eta elde edilebileceği görülmektedir (ġekil 2b). Planlama yörüngesi boyunca
gençleĢtirme ve bakım etaları birbirlerine paralel ve düzenli bir yapı izlemiĢtir. Ancak, toplam
eta miktarı belirlenen 320.000 m3 eta hedefi değerine en fazla %5 sapma ile ulaĢarak, toplam
3.828.932 m3 eta değeri ile en yüksek eta miktarına ulaĢan planlama senaryosu olmuĢtur. Bakıma
konu alanların 3900-5500 ha aralığında değiĢtiği, son hasılata konu alanların ise, bakım
alanlarının tersine ilk ve son periyotlarda orta periyotlara göre daha az olduğu görülmektedir
(ġekil 2d).
OPA planlama senaryosuna göre; planlama yörüngesi boyunca 138.700 m3 ila 272.400 m
3
arasında periyodik toplam eta alınabilecek ve her periyotta da optimal periyodik saha kadar alan
gençleĢtirilecektir (ġekil 2c, ġekil2d). Toplam eta değerinin periyodik olarak sürekli olarak bir
azalıĢ görüldüğü bu senaryo 2.605.198 m3 toplam eta değeri ile ikinci yüksek eta miktarına
ulaĢmıĢtır (ġekil 1c). Bu azalıĢ, genellikle ara hasılat etasındaki azalıĢtan kaynaklanmaktadır.
Ara hasılatın azalması da, giderek gençleĢen alanların artmasıyla bakım etaların azalmasından
kaynaklanmaktadır.
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1350
(a) (b)
(c) (d)
ġekil 2. Simülasyon modelinde koĢturulan tüm senaryolara göre; a)temel planlama senaryosu
b)maksimum odun üretim senaryosu c)OPA planlama senaryosuna göre etaların, d)son
hasılata konu alanların periyodik değiĢimi
Her üç senaryoya göre; ormandaki dikili servetin zamansal değiĢim miktarları farklı olmakla
birlikte, doğrusala yakın bir artıĢ göstermektedir (ġekil 3). En fazla servet artıĢının “temel
planlama” senaryo kapsamında olmasının nedeni, bozuk yapıdaki meĢcerelerin pek olmaması ve
toplam eta miktarının diğer senaryolara göre daha az olmasıdır.
Göğüs yüzeyi, temel planlama senaryosunda baĢlangıçta hızlı bir artıĢ, sonraki periyotlar da ise
azalan bir Ģekilde daha düĢük bir değer dağılımı göstermektedir (ġekil 3). OPA planlama
senaryosunda ise, baĢlangıçta hafif bir artıĢ olmasına karĢın ilerleyen periyotlarda azalıĢ
görülmektedir. Maksimum odun üretimi senaryosunda ise, genelde giderek artan bir seyir
izlediği görülmektedir. Beklendiği gibi, su üretimindeki değiĢim ise göğüs yüzeyine paralel
ancak ters orantılı bir değiĢim göstermektedir (ġekil 3).
Karbon birikim5 değerlerine bakıldığında ise; her üç planlama senaryosuna göre karbon birikim
değerlerinin giderek azaldığı ve sekizinci periyottan sonra az da olsa artmaya baĢladığı
görülmektedir (ġekil 3). Karbon miktarındaki zamansal değiĢimin Ģeklini, daha çok dikili servet
birikimindeki (V2-V1) değiĢim trendi belirlemiĢtir. Karbon birikimine katkı sağlayan toplam eta
ve emisyon miktarlarının katkısı ise pek fazla olmamıĢtır. Çünkü toplam eta ve emisyondaki
değiĢim miktarı periyotlara göre daha düzenli bir eğilim izlemiĢtir.
5 Her bir periyottaki Karbon Birikimi = (V2-V1)+Eta – Emisyon formülüyle hesaplanmıştır. Karbon emisyon miktarı
ise, eta ve doğal yolla ayrılan odun ürünü çeşidine göre hesaplanmıştır.
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1351
ġekil 3: Simülasyon modelinde koĢturulan tüm senaryolara göre dikili servet değiĢimi, göğüs
yüzeyi, su üretimi ve karbon birikimi değerlerinin periyotlara göre değiĢimi
3.2. Optimizasyon Model Yazılımı (ETÇAPOptimizasyon) ile Faydalanmanın Düzenlenmesi
Planlama biriminin amenajman planı ETÇAPOptimizasyon yazılımı ile de düzenlenmiĢtir.
Burada daha önce geliĢtirilen her üç planlama senaryosu aynen kullanılmıĢtır. Ancak, planlama
senaryoların hepsinde amaç fonksiyonu “Odun üretiminin eniyilenmesi” Ģeklinde belirlenmiĢtir.
Temel planlama senaryosunda her bir periyot için 178.761m3 toplam eta, maksimun odun
üretimi senaryosunda eĢit eta politikası kısıtı ve OPA senaryosunda ise eĢit alan (OPA) kısıtı
kullanılmıĢtır. Senaryoların diğer özellikleri simülasyon modelindeki gibi düzenlenmiĢtir
Temel planlama senaryosunda ETÇAPKlasik planlama yazılımında belirlenen 10 yıllık
periyodik etanın 120 yıl boyunca sürekli bir Ģekilde alınması sağlanmıĢtır. Ġlk periyotta toplam
eta yaklaĢık 178.761 m3 olarak gerçekleĢmiĢtir (ġekil 4a). GençleĢtirme etası planlama yörüngesi
boyunca giderek artan miktarda bir eğilim göstermektedir. Etaların elde edildiği alanların
dağılımı ise gençleĢtirme ve bakım etası miktarına bağlı olarak değiĢen bir yapı göstermektedir.
Her ne kadar toplam eta bakımından süreklilik sağlanmıĢ olsa da, gençleĢtirme alanı ve
dolayısıyla bu alanların gençleĢtirmeden sonraki optimal yapıdaki yaĢ sınıfları dağılımı
incelendiğinde, alan sürekliliğin yada optimal orman kuruluĢunun tam anlamıyla sağlanamadığı
görülmektedir (ġekil 7a).
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1352
(a) (b)
(c) (d)
ġekil 4. Optimizasyon modelinde koĢturulan tüm senaryolara göre; a)temel planlama senaryosu
b)maksimum odun üretim senaryosu c)OPA planlama senaryosuna göre etaların, d)son
hasılata konu alanların periyodik değiĢimi
Maksimum odun üretim senaryosunda ise, ilk periyotta 256.000 m3 gençleĢtirme etası ve
yaklaĢık 164.000 m3 de bakım etası elde etmiĢtir (ġekil 4b). Ġleriki periyotlarda gençleĢtirme
etasında kısmen bir azalma, bakım etasında da buna paralel olarak kısmi bir artıĢ görülmüĢ ve
uygulanan eĢit eta politikası gereği toplam eta 420.000 m3 olarak sabit kalmıĢtır. Bu etalar elde
edilirken gençleĢtirmeye konu alan miktarı üçüncü periyotta 817 ha iken, en düĢük gençleĢtirme
alanı 11. periyotta 332 ha olarak gerçekleĢmiĢtir (ġekil 4d). Bu değiĢimdeki en önemli faktör,
elde edilen gençleĢtirme etası miktarı ve aktüel meĢcere yapısıdır. Tüm periyotlarda yaklaĢık
3950 ile 5700 hektar arasında alan bakıma konu edilmiĢtir.
OPA planlama senaryosuna göre; ilk periyotta 70.000 m3‟ü gençleĢtirme, 179.444 m
3‟ü de bakım
etası olmak üzere toplam 249.444 m3 eta elde edilmiĢtir (ġekil 4c). Zamana bağlı olarak sürekli
artıĢ gösteren gençleĢtirme etası son periyotta 149.550 m3‟e kadar ulaĢmıĢtır. GençleĢtirme
etasının aksine, bakım etası179.444 m3 ile 89.742 m
3 arasında giderek azalan bir seyir
göstermiĢtir. Etaların elde edildiği alanlara bakıldığında, tüm periyotlarda genellikle 181 hektar
alanın sabit olarak gençleĢtirmeye alındığı, yaklaĢık 2400-5600 ha alanın da bakıma konu
edildiği görülmüĢtür (ġekil 4d).
Tüm bu senaryolara bağlı olarak ormanın dinamik yapısı diğer performans ölçütleri ile
derinlemesine incelenmiĢtir. Simülasyon sonuçlarında olduğu gibi, temel planlama
senaryosundaki dikili servet miktarındaki giderek artan eğilim burada da açıkça gözlenmektedir.
Maksimum odun üretimi senaryosunda ise, alınan fazla eta miktarına ve meĢcere yapısındaki
değiĢime bağlı olarak dikili servet miktarındaki artıĢın zamansal eğilimi fazla değiĢmemiĢtir
(ġekil 5). Maksimum odun üretimi senaryosunda göğüs yüzeyi periyotlar boyunca baĢlangıçta
azalmakta, ancak ileriki periyotlarda ise hızlı bir artıĢ ile yükselen bir değiĢim eğilimi
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1353
göstermektedir. Temel planlama senaryosunda ise, dikili servet birikimine benzer Ģekilde sürekli
olarak toplam göğüs yüzeyi miktarı da planlama yörüngesi boyunca artan bir eğilim göstermiĢtir
(ġekil 5). Su üretim değerleri ise, göğüs yüzeyi ile su üretimi arasındaki ters orantılı iliĢkiyi
yansıtacak Ģekilde değiĢim göstermektedir (ġekil 5). Karbon birikim değerleri ise, dikili servetin
değiĢiminden ziyade servet birikim (V2-V1) değerlerindeki değiĢime paralel olarak giderek
azalan oranda bir değiĢim göstermektedir. Eta ve emisyon eğiliminin periyodik değiĢim oranları
benzer olduğundan karbon birikimine etkisi pek fazla olmamıĢtır. Her üç senaryoda, toplam eta
miktarlarının zamana bağlı olarak periyotlara göre fazla değiĢmemesi ve yine benzer Ģekilde
karbon emisyon miktarının da az da olsa artıĢına rağmen, periyodik değiĢiminin az olması
nedeniyle, karbon birikim miktarının zamana bağlı değiĢimini servet birikimindeki değiĢim
miktarı belirlemiĢtir (ġekil 5).
ġekil 5: Optimizasyon modelinde koĢturulan tüm senaryolara göre dikili servet birikimi, göğüs
yüzeyi, su üretimi ve karbon bikrimi değerlerinin periyotlara göre değiĢimi
3.3. Model Sonuçlarının Değerlendirilmesi
Simülasyon modeline göre; temel planlama senaryosunda 120 yıl boyunca elde edilen toplam eta
(2.158.095 m3) miktarlarıyla diğer iki senaryoda elde edilen eta miktarları arasında yaklaĢık
olarak %20 ila %60 oranında bir farklılık görülmektedir (ġekil 6a). Eta miktarlarındaki bu
farklılığının önemli nedenleri vardır. Planlama biriminde uygun gençleĢtirme alanların olmasına
karĢın, uygulamada karĢılaĢılabilen iĢgücü ve benzeri sorunlar, planlama ve uygulamada daha
muhafazakar davranılması ve eski plan döneminde gençleĢtirmeye konu edilen alanların dahi
zaman zaman tamamlanamaması planlama biriminden yeterince faydalanılamaması sonucunu
doğurmaktadır. Bu sorunların çözülmesiyle birlikte, modelleme yaklaĢımı ile alandan
sürdürülebilir yararlanma düzeyinin çok daha fazla olabileceği açıkça görülmektedir.
Optimizasyon model sonuçlarına göre toplam eta bakımından üç senaryo incelendiğinde;
maksimum odun üretimi (5.041.954 m3) ve OPA (3.257.345 m
3) senaryolarından elde edilen eta
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1354
miktarlarının temel senaryoya göre (2.145.132 m3) çok yüksek olduğu görülmektedir (ġekil 6b).
Bu artıĢ anlamlı derecede büyük olup yaklaĢık %51 ile %135 arasında değiĢmektedir.
Maksimum odun üretim senaryosunda eĢit eta kontrol politikası seçildiğinden, bu kısıtın etkisi
ile birlikte ileriki periyotlardaki gençleĢtirme alanlarının miktarının kısmen düĢmesine neden
olmuĢtur (ġekil 4d). OPA senaryosunda ise sabit 181 ha alan gençleĢtirmeye alınmıĢ ve meĢcere
yapısındaki değiĢime bağlı olarak eta miktarı da artıĢ göstermiĢtir (ġekil 6b). Temel senaryo eta
bakımından diğer iki senaryoya göre son derece düĢük değerlerlere sahiptir ve gençleĢtirme
alanları ileriki periyotlarda daha düĢük miktarlarda seyretmiĢtir (ġekli 4d).
(a) (b)
ġekil 6. a)Simülasyon ve b) Optimizasyon model sonuçlarına göre her bir plan stratejisinden
elde edilen etaların zamana göre değiĢimi
Orman dinamiğinin temel ölçütlerinden bir tanesi de planlama yörüngesi sonunda oluĢacak olan
yaĢ sınıflarının alansal dağılımıdır. Maksimum odun üretimi senaryosu ile OPA senaryosuna
göre 120 yıl sonunda oluĢan yaĢ sınıflarının yapısı, bir odun üretim iĢletme sınıfı (-C-) için
değerlendirilmiĢtir. Maksimum odun üretimi senaryosu en iyi sonuç vermesine rağmen, düzensiz
bir yapıda periyodik gençleĢtirme alanlarının oluĢtuğu ve optimal orman kuruluĢunun da
oluĢturulamadığı görülmektedir. Fakat OPA planlama senaryosu seçildiğinde, ilgili yuvarlak
odun üretim iĢletme sınıfı için her periyotta eĢit miktarda alana gençleĢtirme amacıyla müdahale
edilmiĢ, planlama yörüngesi sonunda da her bir yaĢ sınıfında OPA kadar alan oluĢmuĢ ve
optimal kuruluĢa ulaĢılmıĢtır (ġekil 7b). Bu sonuçlara göre, iĢletme amaçları ve dolayısıyla plan
çıktıları ile plan kısıtları arasındaki iliĢkinin iyi değerlendirilerek en iyi plan senaryosunun
seçilmesi gerektiği ortaya çıkmaktadır.
(a) (b)
ġekil 7. OPA ve maksimum odun üretimi planlama senaryolarına göre odun üretimi iĢletme
sınıfında oluĢan a) gençleĢtirme alanlarının ve b) planlama yörüngesi sonundaki oluĢacak
olan yaĢ sınıflarının alansal dağılımı
I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu
26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş
1355
4. Sonuç ve Öneriler
Bu çalıĢmada Kızılcasu Planlama Biriminin orman amenajman planı, simülasyon ve
optimizasyon (doğrusal programlama) teknikleri ile geliĢtirilen üç planlama senaryosuna göre
ETÇAP modeli ile hazırlanmıĢtır. Geleneksel planlamaya göre orman 120 yıl kestirilmiĢ ve elde
edilen sonuçlar baz olarak alınmıĢtır. Simülasyon ve optimizasyon ile en yüksek odun üretimi ve
alan kontrol yöntemi esas alınarak iki planlama senaryosu geliĢtirilmiĢ ve model sonuçları emel
planlama senaryosu sonuçları ile karĢılaĢtırılmıĢtır. Orman dinamiğinin kavranmasında, toplam
eta, müdahale alanları, göğüs yüzeyi, toplam dikili servet, karbon ve su miktarı performans
ölçütleri olarak kullanılmıĢtır.
Tüm model sonuçları birlikte değerlendirildiğinde; planlama yörüngesi boyunca aynı senaryo
parametreleri uygulandığında, en yüksek eta miktarlarının optimizasyon model yazılımıyla elde
edildiği görülmektedir. OPA kadar alanın gençleĢtirmeye alınmasının kısıt olarak belirlendiği
optimizasyon senaryosunda, mevcut planlama yaklaĢımı ile verilen toplam etanın yaklaĢık iki
buçuk katı kadar eta alınması öngörülmektedir. Bir hayli yüksek olan bu model çıktıların
uygulamaya aktarılması modern orman iĢletmeciliğini gerektirmektedir. Ancak, model
sonuçlarının coğrafi dağılımı burada kontrol edilmemiĢtir. Dolayısıyla, bu sonuçların
uygulamaya rahatlıkla aktarılabilmesi için, gençleĢtirme alanlarının konumsal dağılımları kontrol
edilerek etalar ve dolayısıyla coğrafi konumları kombine optimizasyon teknikleri gibi daha baĢka
tekniklerle belirlenmelidir. Bu konuda çalıĢmalar devam etmektedir. Ayrıca, bu seçeneklerin
ekonomik sonuçları da incelenmemiĢtir. MeĢcerelerin zamana bağlı büyüme ve artım dinamikleri
/ modelleri ise aktüel ile optimal meĢcere parametrelerine göre kestirilmiĢ ve geçiĢlerin aynı
olacağı varsayılmıĢtır. Oysaki, meĢcere büyüme ve artım değerleri tüm meĢcerelerin mevcut
durumlarına göre kestirilmeli, dinamik büyüme-artım modelleri geliĢtirilmelidir. Buradan
hareketle, bu sonuçların uygulamaya aktarılması için ormancılık politikaları, iĢletme amaçları ve
toplumun orman ekosistemlerinden beklentileri doğrultusunda değerlendirilmesi gerekmektedir.
Planlama birimlerindeki teknik ve idari sorunların bertaraf edildiği düĢünüldüğünde, iĢletmelerin
üretkenliğini son derece artırabilecek olan bu planlama yazılımlarının ülke ekonomisine de bir
hayli katkı sağlayacağı ortadadır.
5. Kaynaklar
BaĢkent, E.Z., BaĢkaya, ġ., and Terzioğlu, S. 2008. Developing and implementing participatory and
ecosystem based multiple use forest management planning approach (ETÇAP): Yalnızçam
case study, Forest Ecology and Management 256: 798–807
Değermenci, AS. 2010.. Kızılcasu Planlama Biriminin ETÇAP Planlama YaklaĢımıyla Planlanması, Y.
Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
OGM, 2011. Kızılcasu Orman Amenajman Planı, Anakara.