ARAZİ KULLANIM/ARAZİ ÖRTÜSÜ DEĞİŞİKLİĞİNİN MODELLENMESİ VE TOPRAK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ: ADIYAMAN, BESNİ İLÇESİ ÖRNEĞİ

Abstract

Bu çalışmada, arazi kabiliyeti ile arazi kullanımı arasındaki ilişkilerin anlaşılmasında üçlü bir yaklaşım amaçlanmıştır. Bunlar: I) Arazi kullanım sonuçlarının ortaya konması, II) Arazinin fonksiyonlarını yerine getirebilme niteliğini değerlendirmesi ve III) Arazinin potansiyel arazi kullanım türlerine uygunluğunun tahmin edilmesidir. Bir arazi bozulma süreci olarak oyuntu erozyonu (GE), çevresel değişkenlerin peyzaj üzerindeki etkilerini yansıtan, uzun dönem boyunca var olan arazi bozulmasının göstergelerinden biridir. Tez çalışmasının ilk aşamasında, Adıyaman Besni ilçesinde birçok faktör modele dahil edilerek Coğrafi Nesne Tabanlı Görüntü Analizi (GEOBIA) ve Rassal Ağaçlar (RF) denetimli makine öğrenimini kullanarak oyuntu erozyonundan etkilenen alanlar belirlenmiştir. Doğruluk değerlendirmesi; kesinlik, geri çağırma, F1-Skor değerleri ve Kappa indeksi ile belirlenmiştir. Bu değerler sırasıyla 0.90, 0.95, 0.92 ve 0.88 olarak bulunmuştur. Arazinin fonksiyonlarını yerine getirebilme niteliğininin değerlendirmesi amacıyla toprak organik karbon (TOK) mekânsal tahmin haritası üretmek için Çok Katmanlı Algılayıcı yapay sinir ağı (MLP) ve Ordinary Kriging (OK) artıklarının tahminini entegre eden hibrit (MLP-OK) yaklaşımı benimsenmiştir. TOK içeriğinin tahmin doğruluğu, MLP, MLP-OK, OK, Ters Mesafe Ağırlıklandırma (IDW) ve Empirical Bayesian Kriging (EBK) ile karşılaştırılmıştır. Diğer yöntemlere kıyasla MLP-OK, doğrulama noktaları için daha düşük tahmin hataları (ME: -0,035, MAE: 0.138 ve RMSE: 0,175) üretmiş ve TOK içeriği daha doğru tahmin edilmiştir. TOK içeriğinin tahmininde diğer yöntemlere göre yaklaşık olarak %58, %63 ve %70 oranlarında nispi iyileşmeler gözlemlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında, buğday ve çok yıllık bahçe bitkileri için tarımsal sürdürülebilir arazi kullanım uygunluğunu değerlendirilmiştir. Çalışmanın yürütüldüğü Besni ilçesinden toplam 132 toprak örneği alınmış ve kil, kum, silt, toprak organik maddesi, tuzluluk, pH, kireç, katyon değişim kapasitesi, tarla kapasitesi ve solma noktası belirlenmiştir. Uzun dönem iklim özelliklerine bağlı olarak büyüme mevsimi periyodu değerlendirilmiş ve RUSLE modeli ile yıllık toprak kaybı hesaplanmıştır. Mamdani bulanık çıkarım sistemi kullanılarak bulanık sürekli sınıflandırma yapılmıştır. Buğday için sürdürülebilir arazi kullanım türleri; bulanık toprak katmanı için, orta derecede uygun (S2, %0.87), marjinal olarak uygun (S3, %72.2) ve şu anda uygun olmayan arazi birimleri (N1, %26.9) olarak bulunmuştur. Bulanık erozyon katmanı ve bulanık iklim katmanı ile beraber değerlendirildiğinde S1, S2, S3, N1 ve N2 sürdürülebilirlik kategorileri alanın %1.36, %3.8, %47.6, %18.6 ve %28.6’sını kapladığı belirlenmiştir. Çok yıllık bahçe bitkileri bulanık toprak katmanı sonuçlarına göre alanın %38.1’i S1, %57.8’i S2 ve %4.02’ü S3’dür. Ancak her üç bulanık katman birlikte değerlendirildiğinde, S1, S2, S3 ve N1 sınıflarının dağılımları sırasıyla %2.72, %5.94, %48.86 ve %42.48 olmuştur. En dikkat çekici sonuçlar: (i) sadece toprak özellikleri dikkate alınarak yapılan arazi değerlendirmesi, sürdürülebilirliği yeterince dikkate almamaktadır; (ii) yanlış arazi kullanımı sonucu meydana gelen toprak erozyonu sürdürülebilir tarımsal üretimi tehdit etmektedir; (iii) hibrit mekânsal model ile TOK içeriği başarılı bir şekilde tahmin edilmiştir; (iv) marjinal tarım arazileri, çalışma alanında oldukça büyük yer kaplamaktadır. Sonuç olarak, çalışma Besni’de var olan en yaygın olan arazi kullanım türleri için bir arazi bozulma hassasiyetine sahip sürdürülebilir arazi kullanım değerlendirme çerçevesi oluşturmuştur. Sonuçlar, toprak kalitesi azalmasını tersine çevirmek için potansiyel çözümler sunarken, tarımsal arazi bozulma sürecine de ışık tutmuştur.