Düzce Melen havzasında sulak alan ekosistemlerinin floristik çeşitliliği ve antropojenik etkiler

Abstract

Batı Karadeniz Bölgesi'nde yer alan ve İstanbul'un su ihtiyacını karşılaması planlanan Melen Havzası, artan antropojenik baskılar nedeniyle floristik çeşitliliği tehdit altında olan kritik bir sulak alan ekosistemidir. Bu nedenle havzada floristik çeşitliliğin izlenmesi önem arz etmekte ve çalışmada havzanın sulak alan florasının tespit edilmesi, ekolojik ve fitocoğrafik özelliklerinin analiz edilerek koruma stratejilerine bilimsel bir altlık oluşturmak amaçlanmıştır. Çalışmada 2023-2024 yıllarında gerçekleştirilen arazi çalışmalarıyla toplanan bitki örnekleri teşhis edilmiş; taksonların Raunkiaer yaşam formları ve fitocoğrafik dağılımları belirlenmiştir. Çalışma sonucunda 68 familyaya ait 199 takson saptanmış olup, bunlardan Lythrum anatolicum Leblebici & Seçmen (Lythraceae) ve Arum hygrophilum subsp. euxinum (R.R.Mill) Alpınar Türkiye için endemik tür olarak tespit edilmiştir. Floranın %47,74'ünü oluşturan hakim yaşam formu Hemikriptofitlerdir ve Avrupa-Sibirya elementleri (%32,16) bölgenin ana fitocoğrafik karakterini yansıtmaktadır. Çalışma sonuçları Melen Havzası'nın tipik bir Öksin flora karakteri sergilediğini, ancak tarımsal faaliyetler ve habitat bozulmasının floristik yapıyı tehdit ettiğini göstermektedir. Bu nedenle havzada koruma ve restorasyon önlemlerinin artırılması gerekliliği ön plana çıkmaktadır.

Keywords

• Bitki çeşitliliği
• Flora
• Melen havzası
• Riperyan zon
• Sulak alan

Floristic diversity and anthropogenic impacts on wetland ecosystems in the Melen watershed, Düzce

Abstract

The Melen Watershed, located in the Western Black Sea Region and designated to meet Istanbul’s water demands, is a critical wetland ecosystem whose floristic diversity is threatened by increasing anthropogenic pressures. Therefore, monitoring floristic diversity in the watershed is of paramount importance. This study aims to identify the riparian flora of the watershed, analyze its ecological and phytogeographic characteristics, and provide a scientific foundation for conservation strategies. In the study, plant specimens collected during fieldwork conducted in 2023-2024 were identified, and the Raunkiaer life forms and phytogeographic distributions of the taxa were determined. As a result, 199 taxa belonging to 67 families were recorded. Among them, Lythrum anatolicum Leblebici & Seçmen (Lythraceae) and Arum hygrophilum subsp. euxinum (R.R.Mill) Alpınar were identified as endemic species to Türkiye Hemikryptophytes, which constitute 47.74% of the flora, are the dominant life form, and Euro-Siberian elements (32.16%) reflect the main phytogeographic character of the region. The study results indicate that the Melen Watershed exhibits a typical Euxinian (Oxyn) floristic character, but that agricultural activities and habitat degradation pose significant threats to the floristic composition. The study underscores the urgent need to enhance conservation and restoration efforts within the watershed.

Keywords

• Plant diversity
• Flora
• Melen watershed
• Riparian zone
• Wetland

References

1. Aksoy, N., 2006. Elmacık Dağı (Düzce) vejetasyonu. Doktora tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
2. Aksoy, N., Özkan, N. G., Aslan, S., Zorlu, Y., Ayteğin, A., 2018. Karadere (Düzce-Bolu) vadisi florası. Ot Sistematik Botanik Dergisi, 25(1): 31-76.
3. Aktürk, E., Güney, K., 2021. Vegetation cover change analysis of phytogeographic regions of Turkey based on CORINE land cover datasets from 1990 to 2018. Kastamonu University Journal of Forestry Faculty, 21(2): 150-164.
4. Baş, E., 2023. Büyük Melen Çayı’nın farklı kıyı zonlarının bazı vejetasyon ve toprak özelliklerinin değişimine etkilerinin araştırılması. Yüksek Lisans tezi, Bartın Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bartın.
5. Bizim Bitkiler, 2013. Türkiye'nin bitki veri tabanı. http://www. bizimbitkiler.org.tr, Erişim: 20.06.2025.
6. Chapin, F.S., Matson, P.A., Vitousek, P.M., 2011. Principles Of Terrestrial Ecosystem Ecology (2nd ed.). Springer, New York.
7. Davis, P.H. (Ed.), 1965–1985. Flora of Turkey and the East Aegean Islands (Vols. 1–9). Edinburgh University Press, Edinburgh.
8. Davis, P. H., Mill, R. R., Tan, K. (Eds.), 1988. Flora of Turkey and the East Aegean Islands (Vol. 10, Suppl. 1). Edinburgh University Press, Edinburgh.

9. Dixit, S., Dhote, S., 2010. Evaluation of uptake rate of heavy metals by Eichhornia crassipes and Hydrilla verticillata. Environmental Monitoring and Assessment, 169 (1–4): 367-374. https://doi.org/10.1007/s10661-009-1179-z
10. M. D., Boever, C. J., Danzeisen, V. L., Merkord, C. L., Munes, E. C., Scott, M. L., Johnson, W. C., Cowman, T. C., 2015. Effects of a “natural” flood event on the riparian ecosystem of a regulated large-river system: The 2011 flood on the Missouri River, USA. Ecohydrology, 8(5): 812–824. https://doi.org /10.1002/eco.1613
11. Doğa Derneği, 2015. Orta ve Batı Karadeniz Bölgesi, Doğa Derneği, İzmir, https://dogadernegi.org/wp-content/uploads/2015/09/07/ ORTABATI_KARADENIZ.pdf, Erişim: 12.06.2025.
12. Dosskey, M. G., Vidon, P., Gurwick, N. P., Allan, C. J., Duval, T. P., Lowrance, R., 2010. The role of riparian vegetation in protecting and improving chemical water quality in streams. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 46(2): 261–277. https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.2010.00419.x
13. Düzce Valiliği, 2025. Coğrafya, T.C. Düzce Valiliği, Düzce, http://www.duzce.gov.tr/cografya. Erişim: 20.06.2025.
14. Ekim, T., Koyuncu, M., Vural, M., Duman, H., Aytaç, Z., Adıgüzel, N., 2000. Türkiye Bitkileri Kırmızı Kitabı (Eğrelti ve Tohumlu Bitkiler). Türkiye Tabiatını Koruma Derneği ve Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ankara.
15. Felipe-Lucia, M.R., Comín, F.A., Bennett, E.M., 2014. Interactions among ecosystem services across land uses in a floodplain agroecosystem. Ecology and Society, 19(1): 20. https://doi.org/10.5751/ES-06249-190120
16. Garssen, A.G., Verhoeven, J. T. A., Soons, M. B., 2014. Effects of climate-induced increases in summer drought on riparian plant species: A meta-analysis. Freshwater Biology, 59(6): 1052–1063. https://doi.org/10.1111/fwb.12328
17. Gonzalez, E., Felipe-Lucia, M. R., Bourgeois, B., Boz, B., Nilsson, C., Palmer, G., Sher, A. A., 2017. Integrative conservation of riparian zones. Biological Conservation, 211: 20–29. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2017.05.007
18. Gregory, S. V., Swanson, F. J., McKee, W. A., Cummins, K. W., 1991. An ecosystem perspective of riparian zones. BioScience, 41(8): 540–551. https://doi.org/10.2307/1311607
19. Grime, J.P., 2006. Plant Strategies, Vegetation Processes and Ecosystem Properties (2nd ed.). Wiley-Blackwell, Oxford.
20. Güner, A., Özhatay, N., Ekim, T., Başer, K.H C. (Eds.)., 2000. Flora of Turkey and the East Aegean Islands (Vol. 11, Suppl. 2). Edinburgh University Press, Edinburgh.
21. Güner, A., Akyıldırım, B., Alkayış, M. F. Çıngay B., Kanoğlu, S.S., Özkan, A.M., Öztekin, M. ve Tuğ, G.N., 2012. Türkiye Bitkileri Listesi (Damarlı Bitkiler) (Eds: Güner, A., Aslan, S. Ekim, T. Vural, M. Babaç, M.T.), Nezahat Gökyiğit Botanik Bahçesi Yayınları Flora Dizisi 1, İstanbul.
22. Güneş Özkan, N., Aksoy, N., 2011. Hasanlar (Düzce) baraj gölü ve çevresinin florası. Düzce Üniversitesi Ormancılık Dergisi, 7(2): 39–72.
23. Hughes, F. M. R., Rood, S. B., 2003. Allocation of river flows for restoration of floodplain forest ecosystems: A review of approaches and their applicability in Europe. Environmental Management, 32(1): 12–33. https://doi.org/10.1007/s00267-003-2834-8
24. IPCC, 2021. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge, https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/, Erişim: 02.07.2025.
25. IUCN, 2025. The IUCN Red List of Threatened Species, The International Union for Conservation of Nature, Gland, https://www.iucnredlist.org/, Erişim: 18.06.2025. Johnson, W.C., Volke, M.A., Scott, M.L., Dixon, M.D., 2015. The dammed Missouri: Prospects for recovering Lewis and Clark's river. Ecohydrology, 8(5): 765–771 https://doi.org/10.1002/ eco.1534
26. Kaya, S., 2022. Farklı habitat tiplerindeki doğal bitki örtüsünün tür ve kompozisyon düzeyinde tanımlanmasına yenilikçi bir yaklaşım. Doktora tezi, Düzce Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Düzce.
27. Kaya, S., Eroğlu, E., Başaran, N., Ayteğin, A., Dönmez, A.H., 2025. Determination the natural plant compositions and species distribution model in different habitat types of Düzce (Türkiye). Cerne, 31: e-103449.
28. Koç, İ., 2021. Changes that may occur in temperature, rain, and climate types due to global climate change: the example of Düzce. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 9(8): 1545–1554. https://doi.org/10.24925 /turjaf.v9i8.1545-1554.4467
29. Koçer, N., Aksoy, N., 2016. Samandere Vadisi ve Uğur Köyü–Simsirlik (Düzce) mevkii florası. Düzce Üniversitesi Ormancılık Dergisi, 12(2): 178–214.
30. Kominoski, J.S., Shah, J.J.F., Canhoto, C., Fischer, D.G., Giling, D.P., González, E., Griffiths, N.A., Larrañaga, A., LeRoy, C.J., Mineau, M.M., McElarney, Y.R., Shirley, S.M., Swan, C.M., Tiegs, S.D., 2013. Forecasting functional implications of global changes in riparian plant communities. Frontiers in Ecology and the Environment, 11(8): 423–432. https://doi.org/10.1890/120056
31. Kumar, J.I.N., Soni, H., Kumar, R.N., Bhatt, I., 2008. Macrophytes in phytoremediation of heavy metal contaminated water and sediments in Pariyej Community Reserve, Gujarat, India. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 8(2): 193–200.
32. McKinney, M. L., 2006. Urbanization as a major cause of biotic homogenization. Biological Conservation, 127(3): 247–260.
33. MGM, 2025. İl ve ilçelere ait istatistiksel veriler, Düzce: Meteoroloji Genel Müdürlüğü, T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, Ankara, https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=DUZCE, Erişim: 29.06.2025.
34. MGM, 2023. İl ve ilçelere ait iklim verileri, Meteoroloji Genel Müdürlüğü, T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, Ankara, https://www.mgm.gov.tr/?il=Düzce, Erişim: 20.06.2025.
35. Mogîldea, D., Sahlean, T. C., Biță-Nicolae, C., 2024. Riparian forests of alnus species communities and their role in sustainability in the romanian carpathians and adjacent regions. Sustainability, 16(10): 4130. https://doi.org/10.3390/ su16104130
36. Naiman, R.J., Décamps, H., 1997. The ecology of interfaces: Riparian zones. Annual Review of Ecology and Systematics, 28: 621–658.
37. National Research Council, 2002. Riparian Areas: Functions And Strategies For Management. National Academies Press, Washington D.C.
38. Nilsson, C., Berggren, K., 2000. Alterations of riparian ecosystems caused by river regulation. BioScience, 50(9): 783–792.
39. Palmer, G.C., Bennett, A., 2006. Riparian zones provide for distinct bird assemblages in forest mosaics of South-East Australia. Biological Conservation, 130(3): 447–457.
40. Pielech, R., 2021. Plant species richness in riparian forests: Comparison to other forest ecosystems, longitudinal patterns, role of rare species and topographic factors. Forest Ecology and Management, 496: 119400. https://doi.org/10.1016/j.foreco. 2021.119400
41. Pignatti, S., 2005. Plant Life of the Dolomites: Vegetation Structure and Ecology. Springer, Berlin.
42. Prach, K., Pyšek, P., 2001. Using spontaneous succession for restoration of human-disturbed habitats: Experience from Central Europe. Ecological Engineering, 17(1): 55–62. https://doi.org/10.1016/S0925-8574(00)00132-4
43. Pyšek, P., Kučera, T., Jarošík, V., 2002. Plant species richness and invasions in the temperate zone: Patterns and determinants. Biological Invasions, 4(2): 145–163.
44. Raunkiaer, C., 1934. The Life Forms of Plants and Statistical Plant Geography Being the Collected Papers of C. Raunkiaer. Oxford at the Clarendon Press, Oxford.
45. Roon, D.A., Dunham, J.B., Groom, J.D., 2021. Shade, light, and stream temperature responses to riparian thinning in second-growth redwood forests of northern California. PLoS ONE, 16(2) https://doi.org/10.1371/journal.pone.0246822
46. Sala, O. E., Chapin, F. S., Armesto, J. J., 2000. Global biodiversity scenarios for the year 2100. Science, 287(5459): 1770–1774.
47. Schaminee, J. H. J., Hennekens, S. M., Chytry, M., Rodwell, J. S., 2009. Vegetation-plot data and databases in Europe: An overview. Preslia, 81(2): 173–185.
48. Serengil, Y., Gökbulak F., Korkanç, S.Y., Yurtseven, İ., Özkan, U., 2021. Akarsu koridorları. (Ed: Serengil Y.), Akarsu Koridorlarında Hidroekolojik Etüt Yöntemleri. Arena Kağıtçılık Matbaacılık İç ve Dış. Tic. Ltd. Şti., İstanbul.
49. Swanson, S., Kozlowski, D., Salon, R., Heggem, D., Lin, J., 2017. Riparian proper functioning condition assessment to improve watershed management for water quality. Journal of Soil and Water Conservation, 72(2): 168-182. https://doi.org/ 10.2489/jswc.72.2.168
50. Tabacchi, E., Lambs, L., Guilloy, H., Planty-Tabacchi, A. M., Muller, E., Décamps, H., 2000. Impacts of riparian vegetation on hydrological processes. Hydrological Processes, 14(16-17): 2959–2976.
51. Tomer, M.D., Dosskey, M.G., Burkart, M.R., James, D.E., Helmers, M.J., Eisenhauer, D.E., 2005. Placement of riparian forest buffers to improve water quality (Eds: Brooks K.N., Ffolliot P.F.), Moving agroforestry into the mainstream: Proceedings of the 9th North American Agroforestry Conference, Rochester, MN, pp. 1–10.
52. Türkeş, M., 2012. Türkiye’de gözlenen ve öngörülen iklim değişikliği, kuraklık ve çölleşme. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 4(2): 1-32. https://doi.org/10.1501/ Csaum_0000000063
53. Yıldız, O., 2016. Riparian ekosistemler, restorasyon ve dere ıslahı. I. Uluslararası Şehir, Çevre ve Sağlık Kongresi, 11-15 Mayıs, Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti, s. 40-47.
54. Yıldız, O., Aydın, D., Sargıncı, M., Eşen, D., 2015. Efteni sulak alanının kurutulmuş sahalarının toprağındaki karbon ve besin değişimi. Düzce Üniversitesi Ormancılık Dergisi, 11(2): 23-39.