ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ KIZILIRMAK NEHRİ NDE (AVANOS CİVARI- NEVŞEHİR) SUALTI BİTKİ BİYOKÜTLESİNİN ZAMANSAL DEĞİŞİMLERİ Eniz Özge BALCI SU ÜRÜNLERİ ANABİLİM DALI ANKARA 2012 Her hakkı saklıdır

2 ÖZET Yüksek Lisans Tezi KIZILIRMAK NEHRİ NDE (AVANOS CİVARI- NEVŞEHİR) SUALTI BİTKİ BİYOKÜTLESİNİN ZAMANSAL DEĞİŞİMLERİ Eniz Özge BALCI Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Su Ürünleri Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Nilsun DEMİR Kızılırmak Nehri nin Avanos İlçesi (Nevşehir) içinden geçen bölümünde Mart Aralık 2010 tarihleri arasında yürütülen bu çalışmada, sualtı bitki tür/türleri incelenmiştir. Sucul makrofit örnekleri, 4 istasyondan ayda bir defa, üç tekrarlı olmak üzere alınmıştır. Ayrıca su derinliği, Secchi derinliği, su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, ph ve elektrik iletkenliği yerinde ölçülmüştür. Araştırma alanında sualtı bitkilerinden Stuckenia pectinata (L.) Börner (Taraksı Su Sümbülü) türünün baskın olarak bulunduğu tespit edilmiş, nadir olarak Ceratophyllum submersum türünün bulunduğu belirlenmiştir. Sualtı bitki biyokütlesi Mart ayından itibaren artış göstermiş, en yüksek değerine (1086 kuru ağırlık/m 2) Kasım ayında ulaşmış ve ortalama bitki biyokütlesi 720,9± 287,9 kuru ağırlık/m 2 olarak tahmin edilmiştir. Çalışma süresince ortalama su derinliği 2,21± 0,45 m, Secchi derinliği 0,90 ± 0,19 m, su sıcaklığı 10,19 ± 3,33 C, çözünmüş oksijen 12,45 ± 1,0 mg/l, ph 8,01 ± 0,3, elektrik iletkenliği 1178 ± 67 µs/cm olarak ölçülmüştür. Taraksı Su Sümbülünün aşırı gelişiminde Kızılırmak Nehri nde baraj yapımı sonrasında oluşan müdaheleli akım koşullarının başlıca etken olduğu düşünülmektedir. Haziran 2012, 47 sayfa Anahtar Kelimeler: Kızılırmak Nehri, Makrofit, Stuckenia pectinata, Taraksı Su Sümbülü, Biyokütle i

3 ABSTRACT Master of Thesis TEMPORAL VARIATIONS OF SUBMERGED PLANT BIOMASS IN KIZILIRMAK RIVER (AROUND AVANOS-NEVSEHIR) Eniz Özge BALCI Ankara University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Fisheries and Aquaculture Supervisor: Prof. Dr. Nilsun DEMİR In this study, submerged plant species were investigated in the part of river Kızılırmak passing through Avanos town (Nevşehir) between March 2010 and December Aquatic macrophytes were sampled by three replicates once a month from four stations..furthermore, water depth, Secchi depth, water temperature, dissolved oxygen, ph and conductivity were measured in situ. The dominant submerged plant in the research area was identified as Stuckenia pectinata (L.) Börner (Sago Pond Weed), Another submerged plant which existed rarely was Ceratophyllum submersum. The underwater plant biomass was increased from March, reached its highest level as 1086 dry weight/ m 2 in November and the average plant biomass was estimated as 720,9± 287,9 dry weight/ m 2. Throughout this study, the average water depth, Secchi depth, water temperature, dissolved oxygen, ph and conductivity were measured as 2,21± 0,45 m, 0,90 ± 0,19 m, 10,19 ± 3,33 C, 12,45 ± 1,0 mg/l, 8,01 ± 0,3, 1178 ± 67 µs/cm, respectively. The modified stream course which was occurred after the dam construction in Kızılırmak River could be the main reason of the excessive growth of Sago Pondweed. June 2012, 47 pages Key Word: Kızılırmak River, Macrophyte, Stuckenia pectinata, Sago Pondweed, biomass ii

4 TEŞEKKÜR Çalışmalarımı yönlendiren, araştırmalarımın her aşamasında yardımlarını esirgemeyen danışman hocam Prof. Dr. Nilsun DEMİR (Ankara Üniversitesi, Su Ürünleri Anabilim Dalı), Prof. Dr. Serap PULATSÜ (Ankara Üniversitesi, Su Ürünleri Anabilim Dalı), laboratuar çalışmalarında yardımcı olan Yrd. Doç. Dr. Özden FAKIOĞLU (Atatürk Üniversitesi, Su Ürünleri Anabilim Dalı), bölüm başkanımız Prof. Dr. Hijran YAVUZCAN (Ankara Üniversitesi, Su Ürünleri Anabilim Dalı) ve tüm diğer bölüm hocalarıma, çalışmalarımda yardımcı olan A. Burak KIZILGÖK e, Tolga COŞKUN a ve Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Su Ürünleri Mühendisliği Bölümü nde görev alan araştırma görevlisi arkadaşlarıma, lisans öğrencilerine ve aileme sonsuz saygı ve teşekkürlerimi sunarım. Bu tez çalışmasının yürütülmesinde destekleri olan Avanos Belediyesi başkanı Dr. Mustafa KÖRÜKÇÜ ve arazi çalışmalarında katkılarını esirgemeyen Veteriner Ahmet DEMİRCİOĞLU na teşekkürlerimi sunarım. Bu tez çalışması TÜBİTAK (110Y210) kodlu ve Kızılırmak Nehri nde (Avanos İlçesi Civarı) Sualtı Makrofit Biyokütlesinin Aylık Değişimleri ve Makrofit, Diatom İndeksleri ile Ekolojik Kalite Sınıfının Tahmini konulu proje tarafından desteklenmiştir. Eniz Özge BALCI Ankara, Haziran 2012 iii

5 İÇİNDEKİLER ÖZET.... i ABSTRACT... ii TEŞEKKÜR... iii ŞEKİLLER DİZİNİ...vi ÇİZELGELER DİZİNİ vii 1. GİRİŞ KAYNAK ÖZETLERİ Sucul Makrofitlerin Sınıflandırılması Makrofitlerin Gelişimini Etkileyen Faktörler Debi Işık Sıcaklık ph Çözünmüş inorganik karbon, alkalinite ve oksijen Tuzluluk Basınç Sucul Makrofitlerin Biyokütlelerinde Meydana Gelen Mevsimsel Değişimler Makrofitlerin Aşırı Gelişiminde Ortaya Çıkan Sorunlar Mücadele Yöntemleri Biyolojik mücadele Kimyasal mücadelede Mekanik mücadelede Sucul Makrofitlerle İle İlgili Bazı Araştırmalar Kızılırmak Havzası nda Yürütülen Bazı Çalışmalar Taraksı Su Sümbülü Stuckenia pectinata (L.) Börner Stuckenia pectinata Sistematiği Stuckenia pectinata biyolojisi ve morfolojisi MATERYAL ve YÖNTEM Materyal Araştırma alanı Araştırmada kullanılan araçlar Yöntem Saha çalışması iv

6 3.2.2 Suyun bazı fiziksel ve kimyasal parametrelerin tayini Secchi derinliği Su sıcaklığı Çözünmüş oksijen ph Elektrik iletkenliği (EC) Laboratuar çalışması İstatistik analizler BULGULAR Sucul Makrofit Biyokütlesi Suyun Bazı Fiziksel ve Kimyasal Analizleri Su sıcaklığı Secchi derinliği Çözünmüş oksijen ph Elektrik iletkenliği (EC) TARTIŞMA VE SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ v

7 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 2.1 Genel olarak bir yıllık bir sucul makrofitte meydana gelen mevsimsel gelişim Şekil 2.2 Barajın kapatıldığı, su seviyesinin düşük olduğu dönemde Simulium lineatum(meigen 1804) larvalarının S. pectinata türü üzerinde varlığının incelenmesi (Eylül 2010) Şekil 2.3 Stuckenia pectinata (L.) Börner Şekil 2.4 Stuckenia pectinata dünyadaki dağılım alanları (Pilon 2002)..21 Şekil 2.5 Stuckenia pectinata Türkiye' deki dağılım alanları.. 21 Şekil 3.1 Kızılırmak Nehri (Avanos civarı) seçilen istasyonlar Şekil 3.2 Kızılırmak Nehri nde yapılan ön etüd çalışması (Ekim 2009) 27 Şekil 3.3 Ceyhan istasyonu bitki örneklerinin alımı (Ekim 2010)..28 Şekil 4.1 Ceratophyllum submersum (L.) Şekil 4.2 Kızılırmak Nehri nde kuru ağırlık bazında bitki biyokütlesinde aylara göre değişimi.. 32 Şekil 4.3 Kızılırmak Nehri nde su sıcaklığının aylara göre değişimi Şekil 4.4 Kızılırmak Nehri'nde su ve Secchi derinliğinin aylara göre değişimi...34 Şekil 4.5 Su seviyesinin yüksek olduğu dönem Şekil 4.6 Barajın kapatıldığı, su seviyesinin düşük olduğu dönem.35 Şekil 4.7 Kızılırmak Nehri nde çözünmüş oksijen miktarının aylara göre değişimi..36 Şekil 4.8 Kızılırmak Nehrin nde ph ın aylara göre değişimi Şekil 4.9 Kızılırmak Nehri nde Elektrik iletkenliğinin aylara göre değişimi.37 vi

8 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 2.1 Kızılırmak Havzasındaki baraj göllerinin ortalama derinlikleri Çizelge 2.2 Kapulukaya Baraj Çıkışı nda yapılan bir araştırmada bazı su kalite parametreleri bağlamında, Çoruhözü Deresi, Delice Irmağı ve Kızılırmak Nehri nin Su Kirliliği Yönetmeliği ne göre kirlilik sınıfları Çizelge 3.1 Yamula Barajı 2010 yılı aylık ortalama çıkış akımları ve arazi çalışmasının yapıldığı tarihlerde çıkış akımları Çizelge 3.2 Kızılırmak Nehri Avanos İlçesi civarında membadan mansaba doğru seçilen örnekleme noktaları, koordinatları ve yaklaşık akarsu kesiti genişliği Çizelge 4.1 Kızılırmak Nehri (Avanos civarı) nde örnek alma noktalarında kuru ağırlık bazında bitki biyokütlesinin aylık değişimleri...31 Çizelge 4.2 Kızılırmak Nehri (Avanos civarı) su derinliği, Secchi derinliği, çözünmüş oksijen, ph ve elektrik iletkenliğinin aylık değişimleri. 38 vii

9 1. GİRİŞ Dünyada yerüstü su kaynaklarını okyanuslar, denizler, akarsu ve göller (içsular) oluşturmaktadır. Su hayatın temel gereksinimlerinden biridir ve tüm canlıların yaşamlarını sürdürebilmesi için suya ihtiyacı vardır. Ancak yeryüzünde su kaynaklarının aşırı ve bilinçsiz kullanımı, kirlenme ve küresel ısınma sonucunda sucul ekosistemler büyük zarar görmektedir. 510 milyon km 2 alana sahip olan yeryüzünde, toplam su miktarı 1.2 milyar km 3 tür. Tuzlu su miktarı bu değerin yaklaşık olarak %97,5 i gibi büyük bir kısmını (deniz ve okyanuslar) kapsamaktadır. Geriye kalan %2,5 lik kısım tatlı sulara aittir fakat bu suların oldukça küçük bir kısmından yararlanılabilmektedir. Tatlı suların %79 unu buzullar, %20 sini yer altı suları ve %1 ini yerüstü ve atmosferdeki sular oluşturmaktadır. Dünyada tatlı suların sınırlı olmasının yanında kullanılabilir su kaynakları da dengesiz bir dağılım gösterirler. Asya da %36, Güney Amerika da %25, Kuzey Amerika da %15, Afrika da %11, Avrupa da % 8 ve Okyanusya da %5 tatlı su bulunmaktadır. Asya kıtasındaki mevcut tatlısu miktarının, nüfus dikkate alındığında yeterli olmadığı gözükmektedir (Çiçek ve Ataol 2009, Bahadır 2011). Akarsular bünyelerinde barındırdıkları akarsu kollarına göre geniş alanlara ulaşabilirler. Bu alanlardan her birine bütün halinde havza adı verilmektedir. Ülkemizde toplamda 26 akarsu havzası bulunmaktadır. Bu havzalar içerisinde Kızılırmak Havzası, Fırat Havzası ndan sonra Türkiye nin ikinci büyük havzasını oluşturmaktadır. Akarsular, çaylar, dereler, ırmaklar ve nehirler gibi hareketli su sistemlerini kapsamaktadır. Durgun sulara göre daha aktif ve dinamik bir yapıya sahip olan akarsularda suyun hızı, kanal yapısı (kaya, kum, çakıl, çamur vb.) ve oksijen miktarını etkilemektedir. Akış hızı yüksek olan sularda oksijen miktarı fazladır. Geniş yüzey alanına sahip akarsular güneş ışınlarına daha fazla maruz kaldıkları için nispeten sıcaktır. Akarsularda yer alan sucul bitkiler su sıcaklığını etkilemektedir (Tuncer ve Kaya 2010). 1

10 Doğal bir akarsuda bitkisel ve hayvansal yaşam ile ilgili olarak ekosistemin dengede olduğu bilinen bir gerçektir. Kirletici maddeler bu doğal ortamın ve dengenin değişmesine neden olurlar (Doğan ve Saylak 2000, Tan 2006). Kirli suların doğrudan akarsulara boşaltılması sonucunda, başta yüksek enerji potansiyeline sahip organik maddeler olmak üzere çeşitli kirleticiler suya girmiş olurlar. Boşaltma noktasının mansap tarafında kalan nehir parçasında birçok değişimler meydana gelir. Organik maddelerin ayrışması sırasında ortamdaki mevcut oksijen çok hızlı olarak tüketilmeye başlar ve çözünmüş oksijen derişimi azalır. Kirlenmiş suda biyolojik hayat ve ekosistemin değişikliğe uğraması sonucunda, çökebilen maddeler, bulanıklık ve düşük oksijen derişimi, balıkların ve ortamda bulunan diğer su canlılarının alışkın oldukları ortam koşullarını değiştirir. Çok az balık türü böyle bir ortamda yaşama mücadelesini sürdürebilir. Bu tip balıklar, rakipleri azaldığı için ortamda fazlaca besin maddesi bulduklarından gelişmelerini arttırabilirler (Karpuzcu 2007). Akarsular membadan mansaba doğru genişleyip derinleştikçe üreticiler, omurgasızlar ve balık kompozisyonunda da değişimler görülür. İklim akarsuların akımlarını, debilerini ve rejimlerini etkileyen en önemli faktör olup, akarsuların akımları ve rejimleri büyük oranda o bölgenin iklim şartlarına bağlı olarak değişmektedir. Yıllık yağış miktarı, yağışın türü ve yıl içindeki değişimi, akarsuların akımı ve rejimi üzerinde birinci derecede etkilidir. Bölgenin sıcaklık ve buharlaşma koşulları, jeomorfolojik özellikleri, jeolojik formasyonların niteliği, bitki örtüsüyle birlikte toprak yapısı da akım üzerinde önemli etkiler oluşturmaktadır (Atalay 1986, Bahadır 2011). Akarsuya verilen kirleticilerin seyreltilmesi ve taşınmasında akarsuyun debisi önemli bir etkendir. Akarsu ortamına atık su girmeye başladığı andan itibaren, ortamda kirlenmeden önceki su kalitesine doğru doğal bir arıtım işlemi başlar. Bu süreç akarsuyun özellikleri ve iklim koşullarıyla yakından ilgilidir. Yavaş akan ve havuzlanma özelliği gösteren akarsuların havalanma hızı da yavaş olduğundan doğal arıtım olayı uzun sürmektedir. Ülkemiz koşullarında, atık asimilasyonunun en kritik olduğu durum, düşük akım koşulları ve yüksek su sıcaklığının olduğu yaz ve sonbahar mevsimlerinde oluşmaktadır (Doğan ve Saylak 2000, Tan 2006). 2

11 İç sularda yaşamın en önemli elemanlarından biri sucul bitkilerdir. Göller, rezervuarlar, su kanalları ve havuzlarda yoğun olarak gelişen su bitkileri su yabancı otları olarak da adlandırılırlar (Altınayar vd. 1994). Sucul ortamın asıl üreticisi olan su bitkileri bir hücreliden çok hücrelilere kadar çeşitli şekilleri olan ve klorofil içeren canlılardır. Klorofil taşıyan bitkisel organizmalar fotosentez aktivitesiyle oksijen oluşturup suyun oksijen derişiminin artmasını sağlarlar (Cirik vd. 2007). Sucul bitkiler, canlıların beslenmesi ve barınması sağlar, balıkların yumurtlama alanlarını oluştururlar. Sucul ortamın sürdürülebilir kullanımı, yönetimi ve restorasyonu açısından su bitkilerinin önemi büyüktür. Makrofitler tatlı su ve denizlerde sedimentin dağılımını, partikül boyutu ve kompozisyonunu etkilemektedir. Bu nedenle makrofitlerin tatlı su ve deniz ekosistemlerinde varlığı; su kalitesinin iyileştirilmesinde, bulanıklık ve sedimentin karışımının önlenmesinde temel göreve sahiptir (Madson vd. 2001). Ancak su bitkilerinin bazı dezavantajları da bulunmaktadır. Aşırı çoğaldıklarında ölme ve çürümeleri sonucu su ünitelerinde organik madde artışına yol açarlar, parçalandıklarında veya gece solunumla oksijen tüketirler ve çözünmüş oksijenin azalmasına neden olurlar. Su yüzeyini kaplayarak ışığın geçişini azaltır, alg fotosentezini sınırlayabilirler (Reimer 1984). İç sularda aşırı çoğalan su bitkileri sulama kanalları, toprak balık havuzları, içme su kaynakları, göl ve göletlerde sorunlar oluştururlar, balık yetiştiriciliği, avcılığı yanısıra rekreasyonel açıdan da problem oluşturabilirler (Atay 1984). Bu bitkilerin aşırı gelişmeleri su kütlelerinin kullanımlarını sınırlandırabilir veya bozabilir (Cooke vd. 1993). Zayıf tamponlanmış sularda (genellikle karbonat, bikarbonat ve fosfat seviyeleri düşük olanlarda) sucul bitkiler, gün doğumu ve gün batımı arasında önemli bir ph değişimine neden olabilirler. Bu da ortamdaki organizmaları olumsuz yönde etkileyebilir (Cirik vd. 2007). Sucul bitkiler fiziksel ve kimyasal değişikliklerden etkilenmekte, birbirleri ile ve ortamdaki diğer canlılarla rekabet etmektedirler. Bu ilişkiler birbirleriyle bağlantılı ve bazen oldukça karmaşık olabilir (Reimer 1984). Kızılırmak, Türkiye topraklarından doğarak yine Türkiye topraklarından denize dökülen en uzun akarsudur. Adını akarsu yatağında bulunan, 3. zaman ortalarında çökelmiş kırmızı renkteki kumlu- killi tortudan almaktadır. Nehir uzunluğu 1355 km dir. 3

12 Sırasıyla Sivas, Kayseri; Nevşehir, Kırşehir, Kırıkkale, Ankara, Çankırı, Çorum ve Samsun illerinden geçerken çok sayıda dere ve çayın sularını toplayarak Bafra Burnu ndan Karadeniz e ulaşır (Önal 2009, Bahadır 2011). Nehrin Nevşehir İli Avanos İlçesi nden geçtiği bölgede, aşırı gelişim gösteren ve su yüzeyine kadar ulaşarak yüzeyin büyük bir kısmını kaplayan sualtı bitkileri bulunmaktadır. İnsan aktiviteleri sonucunda Kızılırmak Nehri nde meydana gelen kirlilik su kalitesine önemli ölçüde yansımış olup, özellikle bu bölgedeki baraj yapımlarından sonra su akış hızının, sıcaklığın, oksijenin ve diğer parametrelerin değişimiyle bazı bitkilerin biyokütlesinin aşırı derecede arttığı gözlemlenmiştir. Bu araştırmada, Kızılırmak Nehri nin Avanos İlçesinden geçen kısmında, sualtı makrofit türlerinin incelenmesi ve mevsimsel değişimlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Sualtı bitkilerinin incelenmesi ve son yıllarda baraj yapımı ile oluşan değişikliklerin değerlendirilmesi, Kızılırmak Nehri nde su yönetimi konusunda yapılacak çalışmalara katkı sağlayacaktır. 4

13 2. KAYNAK ÖZETLERİ Sucul makrofitler nehir ekosistemlerinin vazgeçilmez elemanlarıdır (Sand-Jensen ve Madsen 1992, Bal vd. 2011). Biyolojik çeşitliliğe önemli katkı sağlarlar. Makroomurgasızlar, balıklar gibi sucul canlılar için barınak görevini üstlenirken, su kalitesini de önemli derecede etkilemektedirler (Iversen vd. 1985, Bal vd. 2011). Sedimentin korumasında ve nehir tabanındaki aşınmanın önlemesinde rol alırlar (Palmer vd 2004, Bal vd 2011). 2.1 Sucul Makrofitlerin Sınıflandırılması a) Su üstü makrofitleri: Genel olarak toprakla ilişkili ve su kıyılarında yaşayan yüksek yapılı bitkiler olarak tanımlanırlar. Makrofitlerin bazı türlerinde gövde, bazılarında ise yapraklar su yüzeyine çıkabilir tiptedir. Sazlardan Glyceria cinsi bu makrofit türlerine örnek olarak gösterilebilir (Anonim 1988). b) Yüzen yapraklı makrofitler: Kök ve gövdeleri su altında bulunan geniş yaprakları su üstünde yüzen makrofitlerdir. Bu gruba örnek olarak nilüferler ve Potamogeton natans türleri verilebilir (Anonim 1988). c) Sualtı makrofitleri: Yaşam dönemlerinin tümünü su altında geçiren, su makrofitleridir. Bazı türler su içinde özgür olarak yüzer, bazı türler kökleri ile tabana tutunurlar. Çiçeklenme döneminde, çiçekleri su yüzeyine ya da su yüzeyi üzerine çıkan türleri de vardır. Potamogeton, Ceratophyllum, Myhophyllum, Zannichelia, Callitriche, Utricularia, Ranunculus ve Najas örnek olarak verilebilir (Anonim 1988). d) Serbest olarak yüzen makrofitler: Bu grupta yer alan türlerin tabanla ilişkisi yoktur, tümüyle serbest olarak suda yüzerler. Bu grup için Eichhornia, Trapa, Hydrocharis, Lemna, Azolla ve Ceratophyllum demersum örnek olarak verilebilir (Anonim 1988, Calow ve Petts 1992). 5

14 2.2 Makrofitlerin gelişimini etkileyen faktörler Debi Abiyotik faktörlerden su akış hızı tür kompozisyonu ve nehirdeki bitkilerin yerleşimini etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Su akış hızı fotosentez aralığı, CO 2 ve besin maddeleri yoğunluğunu direkt olarak etkileyebilir. Hızlı akan sulardaki atmosferik CO 2 artışı makrofit fotosentezini tetikleyebilir (Calow ve Petts 1992). Durgun sulardaki basınçtan, sualtı bitkileri hemen etkilenmektedir. Yaprakları kısalıp, gövdeleri incelebilir (Anonim 2009). Çoğunlukla ötrofik ve mezotrofik suları tercih eden Stuckenia pectinata, hızlı akan sulara dayanıklı olup, Stuckenia cinsinin diğer türlerinin aksine, sığ suları da tolere edebilir (Kaplan 2008) Işık Sualtı makrofitlerinin gelişimini sınırlayan en önemli faktörlerden biri ışık geçirgenliğidir. Bazı türler düşük ışık yoğunluğuna daha kolay adapte olurken (Hydrilla sp.), birçok tür yüksek ışığa ihtiyaç duyar. Su akışının düşük olduğu sularda fitoplankton ve su üstü bitkilerinin ışığı engellemesinden dolayı sualtı makrofitlerinin gelişimi engellenir. Özellikle epifitik algler makrofitlerin biyokütlesini ciddi derecede azaltabilir. (Calow ve Petts 1992). Sualtı makrofitleri, düşük ışık düzeyinde, ışıktan yararlanmalarını en üst seviyeye çıkarmak için fiziksel değişimlere uğrayabilirler. Işığın suya girişi sucul bitkilerin ortamdaki dağılımlarını etkileyebilir ve özellikle taban yapısının az eğilimli olduğu durumlarda sualtı bitkilerinin biyokütlesinde artışa neden olabilir (Anonim 2009). Sucul bitkiler gelişmeleri için optimum ışık, besin maddeleri ve yaşama alanlarına gereksinim duyarken birbirleriyle rekabet altındadır. Makrofitlerin sulak alanlarda ve uygun bir substrat üzerinde gelişebilecekleri derinlikler, bu derinliklere nüfuz edebilen ışık yoğunluğu ve ışığın dalga boyuna bağlıdır. Bazı su bitkileri, nüfuz edebilen ışık yoğunluğunun, su yüzeyindekinin oldukça altında olduğu durumlarda dahi gelişebilirler. 6

15 Normal koşullarda 10 m den derin sularda bitkiler gelişebilse de, planktonca zengin ya da askıdaki katı maddelerin yoğun olduğu sularda bu derinlik 2-3 m ye kadar düşmektedir. Işık geçirgenliği yabancı ot yayılışını da etkilemekte, geçirgenlik arttıkça, tabanda kaplanan alan da artmaktadır. Sucul ortamlarda sıcaklık değişimleri, havadaki sıcaklık değişimlerinden daha az olduğundan su bitkileri üzerindeki etkisi de sınırlıdır (Calow ve Petts 1992) Sıcaklık Birçok makrofitin dünyada tam olarak gelişebildiği sıcaklık aralıkları geniş olabilse de, nadir olarak bazı makrofitler özel sıcaklık aralıklarına ihtiyaç duyarlar. Örneğin soğuk sularda, Sparganium emersum ılık sularda, Hydrilla verticillata gelişim gösterir (Calow ve Petts 1992). Sualtı makrofitleri 2 C den itibaren gelişmeye başlamakla birlikte, 30 C den daha yüksek sıcaklıklar, gelişmede gerilemelere ve bitkilerde çürümelere neden olabilir. Bu nedenle bitki biyokütlesinin en yüksek düzeye çıktığı mevsim yaz değil, sonbahar olabilir. Sıcaklık sudaki oksijen yoğunluğu ve alınabilecek besin maddelerini de etkilediğinden, bitki metabolizması üzerinde dolaylı olarak etkili olmaktadır (Anonim 1994) ph ph gündüz ve geceye bağlı olarak büyük değişimler gösterebilir. Su sertliği, ph, inorganik karbon, ve kalsiyum derişimi gibi su kalite özellikleri ile makrofitlerin gelişimi arasında sıkı bir ilişki vardır (örneğin; Potamogeton polygonifolius sadece asidik sularda gelişim gösterir). Suyun ph sı makrofitlerin gelişimleri üzerinde doğrudan ya da dolaylı etkilere sahiptir. Yüksek ph değerine sahip sularda, besin tuzu iyonlarının taşınması sağlanamayabilir (Anonim 2009). S. pectinata yüksek ph değerlerine dayanıklı bir türdür (Kaplan 2008). 7

16 2.2.5 Çözünmüş inorganik karbon, alkalinite ve oksijen Sucul makrofitler için optimum inorganik karbon düzeyi bilinmemektedir. Ancak yeteri kadar inorganik karbon olmaması durumunda makrofit gelişimi sınırlanmaktadır. Çözünmüş oksijen miktarı sudaki makrofitlerin ihtiyaç duyduğu besin maddelerinin sudaki çözünürlüğünü etkilemektedir (Anonim 1993). Besin maddelerine göre suların sınıflandırılmasında, alkalinite değerleri de bir kriter olabilir. Alkalinite değerleri; 1-15 mg/1 CaCO 3 arasında değişen sular besince fakir, mg/1 CaCO 3 arasında değişen sular besince orta derecede zengin, 60 mg/1 CaCO 3 ' dan yüksek olan sular besince zengin sular olarak sınıflandırılmaktadır. Genellikle alkalinitesi mg/1 CaCO 3 yada daha fazla olan sular, besin maddelerince zengin sulardır (Anonim 1994) Tuzluluk Tuzluluğun makrofîtler üzerindeki etkisi karmaşıktır. Tuzluluktaki değişimler; elektriksel iletkenlik, ph, su yoğunluğu, osmotik basınç, sodyum ve klor iyonlarında göreceli değişikliklere yol açmaktadır. Makrofıtlerin tuzluluğa gösterdikleri tolerans, çok değişiktir. Birçok tatlı su makrofıt türü, artan tuzluluğa çok duyarlıdır. Lemna spp. %o 3, Potamogeton natans %o 2 arasında tuzluluğa toleranslıdır. Myriophyllum spicatum, Potamogeton filiformis ve Potamogeton pectinatus ise tuzlu sularda da gelişebilmektedir. Normal olarak çok az sayıda makrofıt türü tuzlu sularda gelişir. Kuzey ılıman bölgelerde, tuzlu sularda gelişen başlıca türler; Scirpus maritimus ve Zannichelia palustris türleridir (Anonim 1994). S. pectinata yüksek tuzluluğa dayanıklı bir türdür (Kaplan 2008) Basınç Tohumlu su makrofitleri üzerinde oluşan hidrostatik basınç artışı, normal gelişmeyi engeller. Basınç artışı, sualtı makrofitlerinin yaşam sürelerinin kısalmasına, hücreler 8

17 arası boşlukların küçülmesi sonucu gövdenin zayıflamasına ve kök gelişiminin engellenmesine neden olmaktadır (Wetzel 1983). Sualtı makrofıtlerinde 0,5 atm'lik basınç artışı, su derinliğindeki 5 m'lik artış ile aynı etkilere sahiptir. Sualtı makrofitlerinde boğum aralarının uzamasını teşvik eder, aynı etki ışık şiddetinin azalmasında da görülür (Wetzel 1983). Bu faktörler haricinde su derinliği gibi diğer fiziki-kimyasal parametreler de makrofitlerin gelişimini etkilemektedir (Anonim 2009). 2.3 Sucul Makrofitlerin Biyokütlelerinde Meydana Gelen Mevsimsel Değişimler Wetzel (1983), kış ayları boyunca sucul makrofitlerin biyokütlesinde meydana gelen değişimleri önemsiz farz ederek tipik bir büyüme grafiği belirtmiştir (şekil 2.1). Yazın maksimum büyokütleye ulaşan sucul makrofitlerde türden türe veya aynı türün farklı biyotiplerinde de değişiklikler olabilmektedir. Ayrıca sonbaharda oluşabilecek olumsuz çevre şartları da büyümeyi etkilemektedir. Bu örnek, bir önceki yaz üretimlerine bağlı olarak kış aylarındaki biyokütlelerinde önemli değişiklik yaşayan bitkiler haricinde hemen hemen tüm sualtı makrofitleri için uygundur. İlkbahar balangıcında tomurcukların su yüzeyine dağılmasıyla birlikte, bitkinin gövdesi daha kırılgan hale gelmektedir. Bu gövdenin tekrar kalınlaşmaya başlaması ve filizlenmenin tamamen bitmesi yaklaşık üç ay içerisinde olur ve yaz sonuna doğru biyokütle yeniden azalmaya başlar. Kışın meydana gelen olumsuz çevre koşullarından çok daha fazla etkilenen yüzen yapraklı makrofitlerin, sualtı makrofitlerine göre mevsimsel duyarlılığı ise daha azdır (Calow ve Petts 1992). 9

18 Maksimum Mevsimsel Büyüme Şekil 2.1 Genel olarak bir yıllık sucul makrofitte meydana gelen mevsimsel gelişim (Wetzel 1983, Köse 2005) = toplam biyokütle;._._._. yüzde brüt verimlilik; = yüzde net verimlilik; yüzde solunum oranı = ölü dokular 2.4 Makrofitlerin Aşırı Gelişiminde Ortaya Çıkan Sorunlar Sucul makrofitlerin ekosistem açısından bazı dezavantajları vardır. Aşırı çoğaldıklarında ölme ve çürümeleri sonucu su ünitelerinde organik madde artışına yol açarlar, parçalandıklarında veya gece solunumla oksijen tüketirler ve çözünmüş oksijenin azalmasına neden olurlar. Su yüzeyini kaplayarak ışığın geçişini azaltır, alg fotosentezini sınırlayabilirler. Zayıf tamponlanmış sularda (genellikle karbonat, bikarbonat ve fosfat seviyeleri düşük olanlarda) sucul bitkiler, gün doğumu ve gün batımı arasında önemli bir ph değişimine neden olabilirler. Bu da ortamdaki organizmaları olumsuz yönde etkileyebilir (Cirik vd. 2007). Kurak ve yarı- kurak alanlarda sulama yapmak tarım için gereklidir. İçinde sıklıkla su bitkisi büyüyen drenaj kanalları sulama sistemlerindeki su akışının azalmasına ve tıkanmaya neden olur. 2.5 Mücadele Yöntemleri Sucul makrofitlerle mücadelede üç yöntem önerilmektedir (Cooke vd. 1993). 10

19 2.5.1 Biyolojik mücadele Ot sazanı gibi balık türleri kullanılarak su bitkileri ile mücadele edilmektedir. Ancak ot sazanı gibi yerel olmayan balıkların doğal su kaynaklarına stoklanmasının birçok olumsuz etkileri olabilir. Bu durum su kaynağının özelliklerine göre değerlendirilmelidir. Biyolojik mücadele uygulanırken, sadece mücadele edilecek türe etki etmesine dikkat edilmelidir. Bu organizmaların bulunması oldukça zordur. Göllerde uygulanan bu yöntemin, nehirlerde uygulanması ise oldukça kontrollü ve ekonomik açıdan da masraflı olması sonucunu doğurur. Çünkü kontrol seviyesini istenilen düzeyde tutmak problemdir. Uygulama periyotlarını ayarlamada zorluklarla karşılaşılabilir. Son yıllarda biyolojik mücadele üzerine çalışmalar arttıkça, uygulanabilir türlerin çeşidi de artmaktadır. Örneğin, Arthropodaların biyolojik mücadele için uygun türlerinin fazlalığı dikkat çekmektedir. Kaliforniya ve Arjantin de yapılan laboratuar çalışmalarında Agasicles hygrophila larva ve erginlerinin bitkileri tüketerek beslendikleri ve bir süre sonra bu bitkilerin yok olmalarına neden oldukları belirlenmiştir. Diğer bir biyolojik mücadele yöntemi ise balıklardır. Herbivor balıklardan Tilapia zilli ve Ctenopharyngodon idella örnek olarak verilebilir (Riemer 1984) Kimyasal mücadele Çeşitli herbisitler sucul makrofit yönetiminde kullanılmaktadır. Bazı kimyasalların göl sedimentinde birikim yapabileceği belirtildiğinden son yıllarda bazı ülkelerde kullanımı yasaklanmıştır (Reimer 1984) Mekanik mücadele Sucul makrofitlerle mekanik mücadelede, bitki köklerinin sökülmesi, su bitkilerinin biçilmesi gibi yöntemler kullanılmaktadır. Sucul bitkilerin elle toplanması veya hasatı için çeşitli aletler geliştirilmiştir. Sedimentin polietilen, polipropilen gibi bazı materyallerle kaplanması da makrofit kontrolünde kullanılmaktadır (Reimer 1984). 11

20 Mekanik mücadelede bitkilerin hasat edilerek biyokütlenin azaltılması yöntemi yaklaşık olarak 50 senedir kullanılmaktadır. Bu yöntem, ilk olarak görüntü kirliliğinin önlenmesi, balıkçılığın artması, yüzmenin kolaylaşması ve sulak alanlarda bot, tekne gibi aletlerle ilerlemenin hızlanması gibi nedenlerle bağlantılı olarak düşünülmüştür. Fakat ileriki zamanlarda düzenli olarak yapılan bitki hasadının biyokütleyi de kontrol altına aldığı görülmüştür. Bu yöntem, bitkilerin ilk gelişmeye başladığı (genellikle ilkbahar başlangıcı) zaman uygulanır (Cooke vd 1993). Göller için nispeten daha kolay gerçekleştirilebilen bu yöntem, nehirlerde daha özel ekipman ihtiyacı karşılandıktan sonra başarıya ulaşabilir. Özellikle kimyasal mücadeleye gore birçok avantajı bulunmaktadır. Mevcut ekosistemin korunması bunların başında gelir. Hasat yapılacak derinlik ve biyokütle belirlenebilir. Besin maddelerinin bir kısmının bitkilerle beraber hasat edildiği düşünüldüğünde oksijence daha zengin ve berrak sulara ulaşılabilir. Kazanılan zaman ve verim düşünüldüğünde diğer yöntemlere gore pahalı değildir. Bunların yanında hasat edilen biyokütlenin ortamdan uzaklaştırılmasının zorluğu, uygulama zamanının darlığı ve uygulama esnasında diğer canlıların da ortamdan alınması bu yöntemin dezavantajlarıdır (Cooke vd. 1993). 2.6 Sucul Makrofitler ile İlgili Bazı Araştırmalar Arjantin de Potamogeton illionsis biyokütlesindeki büyümeyi kontrol altına almak için mekanik mücadele uygulanan bir çalışmada; Arjantin Viedna da yer alan sulama kanallarında sucul makrofitlerin gelişimi ve mekanik kontrolü değerlendirilmiştir. Potamogeton illionsis türünün aşırı gelişim gösterdiği belirtilmiş ve öncelikle büyük tank ortamlarında basit yok edici denemelerle biyokütle dağılım stratejisi çalışılmıştır. 6 aylık bir deneme periyodunda bitki mücadelesi olarak zincirle kesme deneyi yapılmıştır. İlkbahar sezonunun başlamasıyla birlikte rizom sistemlerindeki hızlı büyüme nedeniyle, bu dönemdeki temizleme çalışmalarından fark edilebilir bir sonuç alınamamıştır. Bitki biyokütlesinin kış başlangıcından ilkbahara kadar yaklaşık 17 ton/ha ulaşan önemli bir büyüme hızı gösterdiği kaydedilmiştir. Bitkinin rizomları vasıtasıyla vejetatif yayılımının kontrolünün, bitki populasyonunun idaresi için anahtar nokta olacağı düşünülmektedir (Armellina vd. 1996). 12

21 İngiltere de Windrush Nehri nde 1984 yılında yapılan bir çalışmada nehirdeki sucul makrofitler saptanmış ve yaz dönemi boyunca bulunma sıklıkları değerlendirilmiştir. Araştırma sonucunda Mayıs ayı sonunda baskın olarak bulunan Ranunculus penicilillatus türüne Kasım ayı başlangıcında daha az sıklıkla rastlandığı kaydedilmiştir. Stuckenia pectinata türü ise ilkbahar sonundan, sonbahar başlangıcına doğru artış gösteren bir şekilde biyokütlesini artırmıştır. Diğer bir makrofit türü olan Myriophyllum spicatum benzer şekilde artış göstermiştir (Calow ve Petts 1992 ). Belçika da Antwerp Üniversitesi nde 2011 yılında yürütülen bir çalışmada, su akış hızının sucul makrofitlere etkileri araştırılmıştır. 5 farklı türe uygulanan testte hangi akım hızında hangi türün daha iyi gelişebildiği ölçülmüştür. Araştırma sonucunda Stuckenia pectinata ve Potamogeton natans türlerinin Ranunculus penicillatus ve Callitriche platcarpa türlerine göre daha düşük akım hızlarında geliştiği belirtilmiştir. Sparganium erectum türü ise 5 türe arasında en düşük akımda gelişen bitkidir ( Bal vd 2011). İspanya da Ebro Nehri nde 2008 yılında yürütülen bir araştırmada, barajların yapımından sonra klorofil ve fosfor konsantrasyonunda düşüşler saptanmıştır. Nehirde ötrofikasyon meydana gelmiş ve S. pectinata türü ile birlikte Simulium erythrocephalum türünde artış dikkat çekmiştir (Ibanez vd. 2008). 2.7 Kızılırmak Havzası nda Yürütülen Bazı Çalışmalar 1181 km lik uzunluğa ve km lik havzaya sahip, Kızılırmak Deltası, Kızılırmak ın Karadeniz e döküldüğü yerde doğal olarak oluşmuş Türkiye nin en büyük sulak alanlarından biridir. Ekolojik sistem ve sosyo-kültürel açıdan bölge için büyük önem taşımaktadır (Cüce vd. 2011). Kızılırmak Havzası ndaki Baraj Göllerinin hacim, alan ve ortalama derinlikleri 2009 yılında DSİ nin yaptığı çalışmaya göre çizelge 2.1 de gösterilmiştir (Anonim 2009). 13

22 Çizelge 2.1 Kızılırmak Havzasındaki baraj göllerinin ortalama derinlikleri (Anonim 2009) Hacim hm 3 Alan km 2 Ortalama Derinlik Altınkaya 5763,0 118,31 48,71 Gazibey 18,53 0,45 41,18 Yamula 3476,0 85,30 40,75 Hirfanlı 5980,0 263,0 22,74 Özen 95,2 4,2 22,67 Dört Eylül 85,05 4,8 17,72 Kesikköprü 95,0 6,5 14,62 Kapulukaya 282,0 20,7 13,62 Obruk 661,11 50,21 13,17 Sarımsaklı 31,9 2,44 13,07 Derbent 213,0 16,5 12,91 İmranlı 62,5 5,1 12,25 Yapıaltın 14,6 1,41 10,35 Sarıoğlan 22,0 2,65 8,30 Maksutlu 2,95 0,42 7,02 Kızılırmak üzerinde sulama, enerji ve taşkın kontrolü amacı ile yapılan ve Karadeniz Bölgesi nde Samsun- Bafra ilçe merkezinin 15 km güney batısında, 41 o 25 6 N enlemi ile 35 o E boylamında yer alan Derbent Baraj Gölü nde 2006 yılında yapılan bir araştırmada, göl suyunun su kalitesi toplam 16 parametre kullanılarak incelenmiş, su kalitesi belirlenmiştir. Araştırma sonucunda su sıcaklığının 4-26,1 C arasında değiştiği saptanmış, en yüksek değere ise Temmuz ayında ulaştığı gözlemlenmiştir. Sıcaklıkta herhangi bir olumsuzluğa rastlanmamış, mevsimsel olarak normal derecelerde seyrettiği belirtilmiştir. Bulunan sıcaklık değerlerine göre baraj gölü 1. Sınıf su kalitesindedir. ph ortalama 7,98 olarak ölçülmüştür. Bu bulgu da yine gölün 1. Sınıf su kalitesinde olduğunu göstermektedir. Çözünmüş oksijen değerlerine göre, su kirliliği kontrol yönetmeliğinde doğal koruma ve kullanımlar için verilen 5-7,5 mg/l lik sınır değerlerin çok üzerinde oksijen değerleri ölçülmüştür. Yapılan araştırmada çözünmüş oksijen değerleri 8,1-12,0 mg/l arasında ölçülmüştür. Göl yüzeyindeki 14

23 dalgalanmanın fazla olması oksijenin suda çözünebilirliğini artırmaktadır. Çözünmüş oksijen değerinin yüksek çıkması baraj gölünün balık yetiştiriciliği için uygun ortama sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca baraj gölü suyunun tuz içeriğinin oldukça zengin olduğu belirlenmiştir. Araştırmada baraj gölünün ortalama TÇM, nitrit-n ve orto-fosfat bakımından 2. Sınıf (az kirlenmiş), sülfat sodyum ve klorür değerlerine göre de 3. Sınıf (kirlenmiş su) kalite özelliği gösterdiği belirlenmiştir. Baraj gölünün su kalitesi ve fitoplanktona göre oligtrof- mezotrofik olduğu belirtilmiştir (Taş 2006). Balık gölü (Kızılırmak Deltası, Samsun) nde 2011 yılında yapılan bir çalışmada ise, araştırma alanında toplam 80 istasyonda örnekleme yapılmış ve toplanan veriler coğrafi bilgi sistemi (CBS) kullanılarak gölün su kalitesi ve trofik durumu belirlenmiştir. Araştırma halen devam etmekte olup şimdiye kadar elde edilen veriler gölün trofik seviyesinin ötrofik olarak değişmekte olduğunu ve su kaynağı bakımından önemini giderek kaybettiğini göstermektedir. Deniz, ırmak, göl, sazlık gibi birçok sulak alanı bünyesinde bulunduran ve özel statülerle koruma altında olan Kızılırmak Deltası nda yer alan tüm göllerin CBS ye dayalı su kalite ve trofik durum analizlerinin yapılması ve gerekli önlemlerin alınmasının, deltanın geleceği için önemi vurgulanmıştır (Cüce vd. 2011). Kızılırmak Nehri Nevşehir İli Avanos ve Gülşehir İlçeleri nde 2007 yılında yürütülen bir çalışmada Simulium lineatum (Meigen 1804) karasinek türünün varlığı tespit edilmiştir. Bu tür, insanlarda ve diğer canlılarda kan emerek hastalıkların yayılmasına ve bazı patojenlerin bulaşmasına neden olmaktadır (Yılmaz vd. 2007). Kızılırmak Nehri nde S. lineatum larvaları, S. pectinata türü üzerinde bulunmakta ve larvanın gelişimi bitki örnekleri alınarak incelenmektedir (şekil 2.2). 15

24 Şekil 2.2 Barajın kapatıldığı, su seviyesinin düşük olduğu dönemde Simulium lineatum (Meigen 1804) larvalarının S. pectinata türü üzerinde varlığının incelenmesi (Eylül 2010) Aşağı Kızılırmak Havzası nda 2008 yılında bölgede yer alan balık türlerinin teşhisi için yapılan bir araştırmada, 10 familyaya ait toplamda 22 tür ve 3 alttür teşhis edilmiştir. Nehirler üzerine enerji üretimi, sel kontrolü ve sulama amacıyla inşa edilen hidroelektrik santralleri (HES) nedeniyle yeni ekolojik koşullar meydana gelmekte ve akarsuyun doğal yapısı değişmekte balıkların yaşam döngüsü etkilenmektedir. Araştırma alanında HES yapımından sonra, beslenme ve üreme göçü yapan anadrom ve katadrom balıkların, ırmağın üst bölgelerine ulaşmadığı (Altınkaya ve Derbent Baraj Gölü) ve mevcut bireylerin giderek azaldığı belirtilmektedir (Polat vd. 2008). Yamula kasabasının kuzey doğusunda Kızılırmak Nehri üzerinde yer alan Yamula Baraj Gölü nde yapılan bir çalışmada bölgeden plankton ve bentik örnekleri alınmış ve su kalitesi analiz edilmiştir. Baraj Gölü, Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği (2004) kriterlerine göre IV. Sınıf (çok kirli) su kalitesinde bulunmuştur (Anonim 2009). 16

25 Kızılırmak Nehri nde yılları arasında, Samsun a uzaklığı yaklaşık 50 km olan Bafra Çetinkaya köprüsünden alınan 300 den fazla sediment örneği sonuçlarına göre, Kızılırmak ın ortalama olarak %26 kum, %76 kil ve silt taşıdığı tespit edilmiştir (Yılmaz 2005, Tülek 2006). Delice Irmağı nın Kızılırmak Nehri ne döküldüğü noktadan başlayarak, Kapulukaya Baraj Çıkışı, Çoruzhözü Deresi ni de kapsayan kısımda 2006 yılında yürütülen bir çalışmada, su kalite değişimleri belirlenmiştir. Bu amaçla, BOD (Biyolojik Oksijen İhtiyacı), TDS (Toplam Çözünmüş Katılar), DO (Çözünmüş Oksijen), NH 3 -N (Amonyak Azotu), NO 2 -N (Nitrit Azotu) o-po 4 (Ortofosfat), Demir (Fe), Mangan (Mn), Krom (Cr) ölçülmüştür. Kapulukaya Baraj çıkışı, Çoruhözü Deresi, Delice Irmağı ve Kızılırmak Nehri kirlilik yükleri bu değerler bakımından karşılaştırılmıştır. Su kirliliği Kontrol Yönetmeliği ne göre elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir (Çizelge2.2). Delice Irmağı ndan Kızılırmak Nehri ne su girişi olması nedeniyle nehrin tuz derişiminin yüksek olduğu belirlenmiştir. Kırıkkale Havzası nda yürütülen bu çalışmada, kirliliğin büyük kısmının belediye ve sanayi kuruluşlarının atıklarından kaynaklandığı belirtilmiştir. Bu kirliliğin önüne geçmek için Çoruhözü Deresi ve Delice Irmağı nda iyileştirmeler yapılarak, Kızılırmak Nehri nin kirlilik düzeyinin azaltılabileceği tespit edilmiştir. Ayrıca Kırıkkale İlinin Atık Su Arıtma Tesisi nin işletmeye açılmasıyla, fabrikalardan gelen kirlilik yükünün azaltılabileceği düşünülmektedir (Akyel 2007). 17

26 Çizelge 2.2 Kapulukaya Baraj Çıkış ında yapılan bir araştırmada bazı su kalite parametreleri bağlamında Çoruhözü Deresi, Delice Irmağı ve Kızılırmak Nehri Su Kirliliği Yönetmeliği ne göre kirlilik sınıfları (Akyel 2007). Su Kaynağı Sınıflar BOD TDS DO NH 3 -N NO 2 -N o-po 4 Fe Mn Cr Kapulukaya I II II I III II II I I Barajı Çoruhözü IV II IV IV IV IV IV I II Deresi Delice Irmağı II III IV III IV III II I II Kızılırmak Nehri II II III II III III III I II Kızılırmak Nehri üzerinde inşa edilen birçok barajın su akımının değişmesine etkileri konusunda yapılan bir araştırmada, nehrin akım değişimleri istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Çalışmada 6 meteoroloji istasyonuna ait sıcaklık ve yağış değerleri ile nehir üzerinde yer alan akım ölçüm istasyonlarından, meteoroloji ölçüm istasyonlarına en yakın olanların korelasyonu alınmıştır. Nehrin akım değerlerine bakıldığında tüm istasyonlarda uzun yıllık dönemde akış hızında azalma meydana geldiği belirtilmiştir. Fakat nehrin ana kaynak noktasına yakın kısımda yer alan ve beşeri etkilerden uzak Divriği ölçüm noktasında 1975 ile 1980 yılları arasında akım değerlerinde artış tespit edilmiş, 2000 li yıllara kadar bu kararlılık korunmuş fakat daha sonra akım değerlerinde hızlı bir azalma dikkati çekmiştir. Geleceğe yönelik yapılan trend analizlerinde akım hızının azalmaya devam edeceği düşünülmektedir (Bahadır 2011). 2.8 Taraksı Su Sümbülü, Stuckenia pectinata (L.) Börner S. pectinata (şekil 2.3) Linneaueus tarafından 1753 yılında tanımlanmıştır Potamogeton ismi yunancadır ve anlamı nehir komşusudur. Potomogetonaceae familyası Groenlandia ve Potamageton olmak üzere iki cinse ayrılır. Potomageton cinsi dünyada yaklaşık olarak 70 türle temsil edilir (Pilon 2002). 18

27 2.8.1 Sistematiği Alem: Alt alem: Şube: Sınıf: Alt sınıf: Takım: Familya: Cins: Tür: Plantae Tracheobionta Magnoliophyta Liliopsida Alismatidae Najadales Potamogetonaceae Stuckenia Stuckenia pectinata (L.) Börner Şekil 2.3 Stuckenia pectinata (L.) Börner Stuckenia cinsi, son zamanlarda araştırma alanlarının artmasıyla birlikte daha fark edilir bir cins haline gelmiştir yılları arasında Potamogeton cinsi olarak 19

28 yorumlanmıştır. Potamogetonaceae familyası akarsularda farklı fenotiplerde bulunabilirler. Potamogeton türleri durgun sularda ve akarsularda dar yapraklı bir fenotipe sahipken, Stuckenia türleri, durgun sularda dar yapraklı, akarsularda rastlanan türlerinde ise geniş yaprakları olarak gelişirler (Kaplan 2008). Potamogetonaceae (Su sümbülügiller) familyası çok yıllık otsu makrofitlerdendir ve yaprakları suya batık veya yüzebilen formdadır. Bazı türlerin eşeysiz olarak üremesi ve suda aşırı çoğalması genellikle insan aktivitesi sonucunda sucul ortamda değişimler olduğunu göstermektedir (Cirik vd. 2007). Potamogetonaceae familyasına ait türler nehirlerde dikkat çekici oranda farklı fenotiplerde bulunabilirler. Geniş yapraklı Potamogeton türlerinin aksine çizgisel yaprak yapısına sahip olan Stuckenia türleri, durgun sularda aynı fenotipteki bitkilere oranla daha geniş yapraklı olma eğilimi gösterirler. Nehirlerde gelişen makrofitlerin daha az meyve vermesi araştırılmış, bu amaçla S. pectinata ve S. filiformis türlerinin nehirlerdeki meyve verme sıklığı ile göllerdeki meyve üretim sıklıkları karşılaştırılmış ve araştırmalar göldeki üretimin daha fazla olduğunu göstermiştir. Ayrıca çevresel faktörlerin Potamogetonaceae familyasina ait türlerin çeşitliliğini etkileyebileceği vurgulanmıştır. Diğer morfolojik değişikliklerin ise ontogenetik değişikliklerle ilişkili olduğu düşünülmektedir (Kaplan 2008) Stuckenia pectinata biyolojisi ve morfolojisi Stuckenia pectinata türü Antartika dışında tüm dünyada rastlanabilen yaygın bir türdür. En fazla Asya kıtasında görülmektedir. Dünyada özellikle 20. ve 60. paralellerde bulunan bu tür, uygun koşullar olduğunda yüksek dağlardaki sularda dahi bulunabilir. Çoğunlukla ötrofik ve mezotrofik suları tercih eden S. pectinata, çok hızlı akan sulara bile dayanaklı olup Stuckenia cinsinin diğer türlerine karşın, sığ suları da tolere edebilir (Kaplan 2008). Stuckenia pectinata, genel olarak taraksı su sümbülü olarak bilinen, yaprakları sualtında gelişen, hızlı bir şekilde büyüme gösteren ve yüksek biyokütlelere ulaşabilen çok yıllık bir sucul makrofittir. Kökeni Kuzey Amerika, Avrupa, Asya dır. Bu tür 20

29 Antartika dışında dünyanın birçok yerinde dağılım gösterir. Stuckenia pectinata türünün dünyadaki dağılım alanları şekil 2.4 te verilmiştir. Şekil 2.4 S. pectinata dünyadaki dağılım alanları (Pilon 2002) S. pectinata Türkiye de sulama sistemlerinde çok yaygın görülen ve savaşımı zor bir türdür. Özellikle boşaltma kanallarında büyük kütleler oluşturmaktadır. S. pectinata türünün Türkiye de Edirne, Çanakkale, Amasya, Denizli, Ankara, Kayseri, Malatya, Erzincan, Antalya, Aydın, Muğla, Mersin, Adana, Konya ve Kahramanmaraş taki göl, akarsu ve sulama kanallarında bulunduğu bildirilmiştir. Bunun yanı sıra Sinop kıyılarında da tespit edilmiştir. S. pectinata türünün ürkiye deki dağılım alanları şekil 2.5 te verilmiştir (Anonim 1988). Şekil 2.5 S. pectinata Türkiye deki dağılım alanları (Altınayar, 1988 a göre çizilmiştir). 21

30 Dağılım alanının genişliği türde fenotipik esnekliklere ve ontogenetik (büyümede) değişikliklere neden olmuştur. Bu değişimlere örnek olarak yaprakların dar veya geniş oluşu, dalların enindeki büyüklük farklılıkları örnek verilebilir (Kaplan 2008). Kuvvetli akım hızı olan nehirlerde veya derinliği fazla olan sulak alanlarda S. pectinata gövdesiyle olan benzerliğinden dolayı S. vaginata ile karıştırıldığı görülebilir. En fazla değişikliğin görüldüğü zaman ise ilkbaharın başlangıcında bitkinin tomurcuklandığı zamanlardır. Mart ayının başlangıcı örneklerin toplanması için uygundur. Bu dönemin uygun olmasının nedeni bitkide meydana gelen değişikliklerin en aza indirgendiği ve tür ayrımının nispeten kolaylaştığı bir zaman olmasıdır (Kaplan 2008). Sualtı makrofiti olan S. pectinata türünün toprak altı gövdeleri bulunur. Gövde uzunlukları en az 1 m dir. Yaprakların tümü su altında gelişir ve uç bölümleri sivridir. Bu bölümlerde 3-4 mm büyüklüğünde ters yumurta biçimli çiçekler oluşur (Kaplan 2008). Sulama sistemlerinde yoğun olarak gelişen bu tür, kanallarda tıkanıklığa neden olmaktadır. S. pectinata türüyle mücadelede diğer sucul makrofitlerde olduğu gibi üç yöntem uygulanmaktadır. Bunlar kimyasal, biyolojik ve mekanik mücadele yöntemleridir (Reimer 1984). 22

31 3. MATERYAL ve YÖNTEM 3.1 Materyal Araştırma alanı Türkiye nin en uzun akarsuyu olan Kızılırmak ın uzunluğu 1355 km dir. Nehir, İç Anadolu nun kuzeydoğusundaki Kızıldağ ın güney yamaçlarından doğar ve sırasıyla Sivas, Kayseri, Nevşehir, Kırıkkale, Ankara, Çankırı, Çorum ve Samsun illerinden geçerken çok sayıda dere ve çayın sularını toplayarak Bafra Burnu ndan Karadeniz e ulaşır. Kızılırmak Havzası ha genişliği ile Türkiye nin Fırat tan sonra ikinci büyük havzasıdır ve Türkiye nin toplam yüzölçümünün %10,87 sini oluşturur (Yıldız ve Özkıran 1991). Nehir üzerinde Altınkaya, Gazibey, Yamula, Hirfanlı, Özen, Dört Eylül, Kesikköprü, Kapulukaya, Obruk, Sarımsaklı, Derbent, İmranlı, Yapıaltın, Sarıoğlan, Maksutlu, Bayramhacılı olmak üzere 16 adet baraj gölü bulunmaktadır (Anonim 2009). Nehir, İç Anadolu nun en doğusundaki Sivas ilinde Kızıldağ ın güney yamaçlarından yaklaşık 39.8 kuzey 38.8 doğu noktasından doğar, ilk önce batı ve güney batıya doğru akar, daha sonra yay şeklinde biçimlenir. Bu noktadan sonra ilk olarak batıya, daha sonra güneybatıdaki Tuz Gölü nün kuzey doğusundan geçerek kuzey batıya akar. Daha sonra kuzey ve kuzeydoğuya yönelir. Bu kesimde en büyük kollarından biri olan Delice Irmağı ile doğu batı noktasında birleşir. Sonra kıvrımlar yaparak kuzeybatıya akar. Bu kesimden sonra doğu batıda Devrek Nehri ile birlikte akar ve kuzeydoğuya doğru döner. Bu noktadan sonra aşağı çığırına ulaşılır ve Karadeniz e kuzey doğu noktasında boşalır (Önal 2009, Bahadır 2011). Nehir üzerine inşa edilen barajlar akarsu rejimini etkilemiştir. Kızılırmak Deltası nda alüvyon miktarının azalmasıyla birlikte büyümesinin durduğu saptanmıştır (Bahadır 2011). 23

32 Bu araştırma Kızılırmak ın Yamula barajı nın aşağı kısımlarında kalan Nevşehir ili Avanos İlçesi civarında yürütülmüştür. Araştırmanın bitimine yaklaşık 3 ay kadar süre kaldığı zamanda Bayramhacılı Barajı da su tutmaya başlamıştır. Araştırma alanı Yamula Barajı mansabında kalmaktadır. Bu nedenle DSİ Etüd ve Plan Dairesi Başkanlığı ndan temin edilen Yamula Barajı çıkış akımları çizelge 3.1 de sunulmuştur. Araştırma alanı ve istasyonların yerleşimi şekil 3.1 de, istasyonların koordinatları ve kesit genişliği ise çizelge 3.2 de verilmiştir. Çizelge 3.1 Yamula Barajı 2010 yılı aylık ortalama çıkış akımları ve arazi çalışmasının yapıldığı tarihlerde çıkış akımları (Anonim 2009) Aylar Çıkış akımları (m 3 /s) Örnekleme tarihleri Çıkış akımları (m 3 /s) Mart , ,4 Nisan , ,6 Mayıs , ,8 Haziran , ,5 Temmuz , ,8 Ağustos , ,5 Eylül , ,2 Ekim , ,5 Kasım , ,7 Aralık , ,7 Ortalama 83,7 74,8 24

33 25 Şekil 3.1 Kızılırmak Nehri (Avanos civarı) seçilen istasyonlar 25

34 Çizelge 3.2 Kızılırmak Nehri Avanos İlçesi nde membadan mansaba doğru seçilen istasyonlar, koordinatları ve yaklaşık akarsu kesiti genişliği İstasyon Nokta adı Koordinatları Akarsu kesit genişliği (m) 1 Çevre yolu köprüsü N 38 42' 974" E 34 51' 526" 2 Seyhan N 38 43' 034" E 34 51' 423" 3 Asma köprü N " E 34 50' 569" 4 Taş köprü N 38 43' 050" E 34 50' 878" Araştırmada kullanılan araçlar - Bitki örneğinin alınmasına uygun tırmık; çapı 45 cm, sap uzunluğu 3 m olan, - Ekman kepçesi, 15x15 cm boyutlarında, kısa sualtı bitkilerinin alınmasına uygun olan, - Oksijenmetre, YSI ProPlus, ph, sıcaklık ve elektrik iletkenliği ölçümüne uygun probu olan, - Kurutma fırını, 105 C ye ayarlanabilen, - Hassas terazi, 0,001 mg hassasiyette ölçüm yapabilen, - Secchi diski; 20 cm çapında, - GPS (Magellan Explorist 600), koordinat belirlemeye uygun, 3 eksenli elektronik pusula, barometre, termometresi olan, - Makrofit örneklerinin muhafazası ve incelenmesinde; naylon torbalar, kavanozlar, pensler. 26

35 3.2 Yöntem Saha çalışması Kızılırmak Nehri (Avanos İlçesi) nde Avanos Belediyesi nin talebi üzerine tarihinde yapılan bir ön etüt çalışmasından sonra (şekil 3.2) nehrin söz konusu bölgesini temsil edecek sayıda istasyon belirlenmiş ve bu istasyonlardan bitki örnekleri, 2010 Mart ayından, 2010 Kasım ayına kadar, ayda bir kez olmak üzere alınmıştır. Sualtı bitkilerin alınmasında 3 m uzunluğunda sapı olan bir tırmık kullanılmış ve bitkiler dipten burularak, üç tekrarlı olarak alınmıştır (Westlake 1986). Alınan bitkiler naylon torbalara konarak etiketlenmiştir. Su sıcaklığı, Secchi derinliği, çözünmüş oksijen derişimi, elektrik iletkenliği ve ph yerinde ölçülmüştür. Eylül 2010 tarihinde Bayramhacılı Baraj Gölü nün su tutması nedeniyle su seviyesi düşmüş ve bu nedenle örnekleme yapılamamıştır. Ancak su akımı düşük de olsa su örnekleri alınmıştır tarihinde Seyhan istasyonundan bitki örneklerinin alınması şekil 3.3 de sunulmuştur. Şekil 3.2 Kızılırmak Nehri nde yapılan ön etüd çalışması (Ekim 2009) 27

36 Şekil 3.3 Ceyhan istasyonu bitki örneklerinin alımı (Ekim 2010) Suyun bazı fiziksel ve kimyasal analizleri Secchi derinliği İstasyonlarda Secchi derinliği 20 cm çapındaki Secchi diski ile diskin gözden kaybolduğu ve tekrar göründüğü derinliğin ortalamasının alınmasıyla ölçülmüştür Su sıcaklığı Su sıcaklığı, oksijenmetre probu yardımıyla ölçülmüştür. 28

37 Çözünmüş oksijen Çözünmüş oksijen, YSI ProPlus Oksijenmetre ile yerinde ölçülmüştür ph ph, YSI ProPlus Oksijenmetrede ph probu ile yerinde ölçülmüştür Elektrik iletkenliği (EC) Elektrik iletkenliği, YSI ProPlus Oksijenmetrede EC probu ile yerinde ölçülmüştür Laboratuar çalışması Sualtı bitkileri; lup, stereomikroskop ve binoküler mikroskop kullanılarak Fassett (1966), Prescott (1973), Casper ve Krausch (1980, 1981) a göre teşhis edilmiştir. Sualtı bitkileri toprak üstü biyokütlesi birim alanda yaş ve kuru ağırlık bazında belirlenmiştir. Bitkiler türlerine göre ayrıldıktan sonra yaş ağırlıkları hassas terazi kullanılarak tartılmıştır. Yaş ağırlığı ölçülen bitkilerden alınan alt örnekler darası alınmış kaplara konarak 105 o C da 24 saatte kurutulmüş ve desikatörde soğutulduktan sonra kuru ağırlıkları belirlenmiştir (Wetzel ve Likens 1991) İstatistik Analizler Kızılırmak Nehri nde sualtı bitki biyokütlesinin ay ve istasyonlara göre değişimi tek yönlü Varyans Analizi (ANOVA) kullanarak analiz edilmiştir. Gruplar arasındaki farklılığın önem düzeyinin belirlenmesinde Tukey testi kullanılmıştır (Kesici ve Kocabaş 2007). 29

38 4 BULGULAR 3.1. Sucul Makrofit Biyokütlesi Kızılırmak Nehri (Avanos civarı) nde aşırı gelişim gösteren sualtı makrofitin S. pectinata (L.) Börner olduğu belirlenmiştir (şekil 2.3). Bu tür haricinde Mart- Nisan 2010 aylarında 4. İstasyonda Ceratophyllum submersum (L.) türüne de rastlanmıştır (Şekil. Araştırma boyunca S. pectinata türünün biyokütlesinde meydana gelen değişimler Çizelge 4.1 ve Şekil 4.1 de verilmiştir. Bitki biyokütlesinin istasyonlara göre değişimi istatistik olarak önemli bulunmamıştır (p> 0,05). Biyokütlenin aylara göre değişimi ise istatistik olarak önemlidir (p<0,01). Mart ve Nisan aylarında S. pectinata biyokütlesi, Haziran, Temmuz, Ağustos, Eylül, Ekim, Kasım ve Aralık aylarındaki biyokütleden önemli derecede farklı iken (p<0,05), Mayıs ve Haziran ayları biyokütle değerleri arasındaki farklılık istatistik olarak önemli değildir. En yüksek bitki biyokütlesi Kasım ayında 4. istasyonda 1086 g kuru ağırlık/ m 2 olarak belirlenmiştir. Ortalama bitki biyokütlesi 720,9 ± 288,0 g kuru ağırlık/m 2 olarak tahmin edilmiştir. Şekil 4.1 Ceratophylum submersum (L.) 30

39 Çizege 4.1 Kızılırmak Nehri (Avanos civarı) nde örnek alma noktalarında kuru ağırlık bazında bitki biyokütlesinin aylık değişimleri Ay Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık Noktalar Ortalama Bitki Biyokütlesi (g kuru ağırlık/m 2 ) Standart sapma Ortalama (g kuru ağırlık/m 2 ) Standart sapma 1. Çevre Yolu 226,86 145,63 2. Seyhan 265,21 215,60 294,30 c 192,57 3. Asma Köprü 237,56 223,53 4. Taş Köprü 447,56 195,32 1. Çevre Yolu 364,47 212,30 2. Seyhan 295,26 62,71 435,56 c 237,03 3. Asma Köprü 695,14 291,32 4. Taş Köprü 387,37 183,0 1. Çevre Yolu 613,37 26,40 528,38 bc 210,87 2. Seyhan 216,75 32,20 3. Asma Köprü 740,25 94,11 4. Taş Köprü 543,15 98,49 1. Çevre Yolu 925,54 185,24 763,07 ab 179,08 2. Seyhan 736,68 39,06 3. Asma Köprü 847,28 109,13 4. Taş Köprü 542,79 67,66 1. Çevre Yolu ,80 ab 180,81 2. Seyhan 854,06 74,41 3. Asma Köprü 576,85 180,53 4. Taş Köprü 797,50 168,16 1. Çevre Yolu 1000,17 63,30 2. Seyhan 1016,97 144,26 3. Asma Köprü 883,90 33,21 4. Taş Köprü 998,82 273,48 974,96 a 146,23 1. Çevre Yolu ,24 ab 103,27 2. Seyhan Asma Köprü 743,24 103,27 4. Taş Köprü Çevre Yolu 854,93 217,56 2. Seyhan 1041,46 85,73 3. Asma Köprü 768,40 161,81 4. Taş Köprü 933,68 75,91 899,62 a 163,69 1. Çevre Yolu 988,55 140,08 2. Seyhan 894,78 103,21 990,77 a 131,52 3. Asma Köprü 993,39 182,61 4. Taş Köprü 1086,36 62,98 1. Çevre Yolu 845,51 119,57 2. Seyhan 795,38 55,58 858,82 a 100,21 3. Asma Köprü 830,44 83,29 4. Taş Köprü 963,93 82,57 Total Ortalama 720,93 287,99 31

40 Şekil 4.2 Kızılırmak Nehri nde kuru ağırlık bazında bitki biyokütlesinin aylara göre değişimi 32

41 4.2 Suyun Bazı Fiziksel ve Kimyasal Analizleri Su sıcaklığı Mart- Aralık 2010 yılında yüzeysel su sıcaklıklarında aylara göre değişkenlikler şekil 4.2 de verilmiştir. Ortalama 10,19 ± 3,33 C olarak belirlenen su sıcaklığı Temmuz ayına kadar giderek yükselmiş ve bu ayda en yüksek değer olan 15 C ye çıkmıştır. Su sıcaklığı Eylül ayından itibaren azalmış, Aralık ayında ise 6,9 C olarak ölçülmüştür. Şekil 4.3 Kızılırmak Nehri nde su sıcaklığının aylara göre değişimi Secchi derinliği Araştırma süresince Secchi derinliği ortalama 0,90 ± 0,19 m dir. Bitki biyokütlesinin en yüksek yoğunluğa ulaştığı tahmin edilen Ağustos ayında Secchi derinliği ortalama 1,1 m olarak ölçülmüştür. Aylara göre, Secchi derinliğinde çok fazla bir değişim gözlenmemiştir. Su derinliği ise ortalama 2,21 ± 0,45 m olarak ölçülmüştür. Secchi ve su derinliklerinin aylara göre ortalamalarını gösteren grafik Şekil 4.3 de sunulmuştur. Barajın kapalı tutulduğu zamanlarda bu derinliğin azaldığı ve nehrin araştırma 33

42 bölgesinin büyük kısmının bitkiyle kaplı olduğu gözlemlenmiştir. Derinliğin az, Secchi derinliğinin de yüksek olduğu Ağustos ayında bitki biyokütlesinin ortalama değerleri yüksektir. Haziran ayında su seviyesi yükselmiş ve bitkiler suyun tamamen altında kalmıştır (şekil 4.4). Eylül ayında ise baraj kapatılmış ve bitkilerin bir kısmı su yüzeyine çıkmıştır. şekil 4.4 de, barajın kapatıldığı bitkilerin bir kısmının su yüzeyine çıktığı dönem Şekil 4.5, çizelge 4.2 de verilmiştir. Şekil 4.4 Kızılırmak Nehri nde su ve Secchi derinliğinin aylara göre değişimi 34

43 Şekil 4.5 Su seviyesinin yüksek olduğu dönem (Haziran 2010) Şekil 4.6 Barajın kapatıldığı, su seviyesinin düşük olduğu dönem (Eylül 2010) 35