Luận văn thạc sĩ khoa học nguyễn thị hạnh

Tuy nhiên, do là một vùng cửa sông đang chịu nhiều tác động của các hoạt động dân sinh, kinh tế nên hệ sinh thái cửa sông Nhật Lệcó tính nhạy cảm cao, môi trường luôn có sự thay đổi theo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN THỊ HẠNH

ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ SỬ DỤNG CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC CÁ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Ở VÙNG CỬA SÔNG NHẬT LỆ,

QUẢNG BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN THỊ HẠNH

ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ SỬ DỤNG CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC CÁ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Ở VÙNG CỬA SÔNG NHẬT LỆ,

QUẢNG BÌNH

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60 42 01 20

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2014

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này , tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Xuân Huấn, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiê ̣n đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Phòng thí nghiệm sinh thái học và Sinh học môi trường,Bộ môn Động vật có xương sống, Khoa Sinh học,Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn UBND thành phố Đồng Hới, Sở khoa học công nghệ, Chi cục Bảo vệ môi trường, Chi cục Thủy sản tỉnh Quảng Bình đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình thu mẫu, quá trình điều tra nghiên cứu và thu thập số liệu cho luận văn

Cuối cùng tôi xin cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp, người thân đã động viên và giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình tôi hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Người thực hiện

Nguyễn Thị Hạnh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Khái quát hệ sinh thái cửa sông 3

1.1.1 Các khái niệm về hệ sinh thái cửa sông (estuary) 3

1.1.2 Một số đặc điểm đặc trưng của hệ sinh thái cửa sông 4

1.1.3 Phân loại và phân vùng trong các hệ cửa sông 9

1.2 Quan hệ của ĐDSH cá với một số yếu tố thủy lí hóa ở cửa sông 10

1.2.1 Quan hệ với các yếu tố thủy lí 10

1.2.2 Quan hệ với các yếu tố thủy hóa 12

1.3 Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp quần xã cá để đánh giá chất lượng nước trên thế giới và ở Việt Nam 18

1.3.1 Khái quát về chỉ số tổ hợp sinh học (Index of Biotic Integrity – IBI) 18

1.3.2 Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước 21

1.4 Những nét khái quát về khu vực nghiên cứu 23

1.4.1 Điều kiện tự nhiên 23

1.4.2 Điều kiện kinh tế xã hội 26

1.4.3 Điều kiện thủy sinh vật khu vực cửa sông Nhật Lệ 28

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Thời gian và đi ̣a điểm nghiên cứu 31

2.1.1 Thời gian nghiên cứu 31

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 31

2.2 Đối tượng nghiên cứu 32

2.3 Phương pháp nghiên cứu 32

2.3.1 Phương pháp thu mẫu và định loại cá 32

2.3.2 Phương pháp đánh giá chất lượng môi trường nước 35

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Đa dạng thành phần loài cá ở vùng cửa sông Nhật Lệ 38

3.1.1 Cấu trúc thành phần loài cá 38

3.1.2 Tính đa dạng của khu hệ cá theo các bậc phân loại 47

3.1.3 Tính đa dạng cá ở khu vực nghiên cứu so với các khu vực khác 53

3.1.4 Tính độc đáo của một số loài cá tại khu vực nghiên cứu 55

3.2 Đánh giá chất lươ ̣ng nước bằng các chỉ số thủy lý hóa 56

3.2.1 Các chỉ số thủy lý 56

3.2.2 Các chỉ số thủy hóa 57

3.3 Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước 64

3.3.1 Tính chỉ số tổ hợp cá để đánh giá chất lượng môi trường nước 64

3.3.2 Đánh giá chất lượng nước vùng cửa sông Nhật Lệ bằng chỉ số tổ hợp sinh học cá 65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC

DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BOD5 Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT Bộ tài nguyên môi trường COD Nhu cầu oxy hóa học

DO Nhu cầu oxy hòa tan trong nước HST Hệ sinh thái

IBI Chỉ số tổ hợp sinh học cá IUCN Danh lục Đỏ IUCN KVNC Khu vực nghiên cứu NXB Nhà xuất bản

QCVN Quy chuẩn Việt Nam RNM Rừng ngập mặn SĐVN Sách Đỏ Việt Nam

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Lượng mưa trung bình các tháng ở khu vực sông Nhật Lệ trong năm

2011, 2012 24 Bảng 2 Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm 2011, 2012 25 Bảng 3 Diện tích, tổng số dân và mật độ dân số trung bình năm 2012 phân theo huyện, thành phố ở khu vực cửa sông Nhật Lệ 27 Bảng 4 Các mức độ về chất lượng môi trường nước của thủy vực 36 Bảng 5 Danh sách thành phần loài cá và sự phân bố của chúng ở vùng cửa sông Nhật Lệ 38 Bảng 6 Tỷ lệ các họ, giống, loài trong các bộ cá tại khu vực nghiên cứu 47 Bảng 7 Tỷ lệ các giống, loài trong các họ cá tại khu vực nghiên cứu 49 Bảng 8 Số lượng bộ, họ, loài cá tại KVNC so với các khu vực khác ở Việt Nam 53 Bảng 9 Danh sách các loài cá tại KVNC được ghi trong Sách Đỏ Việt Nam

2007 cần được bảo vê ̣ 55 Bảng 10 Một số yếu tố thủy lý được đo tại khu vực nghiên cứu năm 2012 57 Bảng 11 Một số các yếu tố thủy hóa tại KVNC năm 2012 58 Bảng 12 Hàm lượng một số muối hòa tan trong nước tại KVNC năm 2012 60 Bảng 13 Hàm lượng một số kim loại tại KVNC năm 2012 62 Bảng 14 Phân hạng cách tính điểm cho các chỉ số tổ hợp sinh học cá áp dụng cho việc đánh giá chất lượng nước ở vùng cửa sông Nhật Lệ 64 Bảng 15 Ma trận chỉ số tổ hợp cá để đánh giá chất lượng môi trường nước ở vùng cửa sông Nhật Lệ tỉnh Quảng Bình 65

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Vị trí lấy mẫu tại khu vực cửa sông Nhật Lệ 31 Hình 2 Biểu đồ tỷ lệ % các họ, giống, loài trong các bộ 48 Hình 3 Biểu đồ thể hiện số lượng bộ, họ, loài tại KVNC và khu vực khác của Việt Nam 54

MỞ ĐẦU

Cửa Nhật Lệ là một cửa sông lớn của tỉnh Quảng Bình, là nơi đổ ra biển của sông Nhật Lệ, một trong những địa danh nổi tiếng trong dòng chảy lịch sử,văn hoá của dân tộc Việt Sông còn có tên là Đại Uyên và được đổi thành sông Nhật Lệ khoảng năm 1069-1075.Đoạn sông mang tên Nhật Lệ được tính từ ngã 3 sông Long Đại (cách cầu Long Đại 1,5km) về đến cửa Nhật Lệ (Đồng Hới) dài 17km và được hợp lưu từ hai nhánh sông chính là sông Long Đại (hay Đại Giang) chảy qua huyện Quảng Ninh và sông Kiến Giang chảy qua huyện Lệ Thủy Nhật Lệ là một trong số các cửa sông có những tiềm năng, thế mạnh, thuận lợi cho việc phát triển nghề khai thác hải sản của tỉnh

Vùng cửa sông Nhật Lệ được đánh giá cao về mức độ đa dạng sinh học và phong phú nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là các loài cá Chúng cung cấp một lượng lớn về nguồn thực phẩm cho nhân dân trong vùng và các vùng phụ cận.Mặt khác, vùng cửa sông Nhật Lệ còn là thắng cảnh du lịch rất nổi tiếng, với dòng sông tuyệt đẹp của vùng đất miền Trung Ngay tại thành phố Đồng Hới, du khách có thể dễ dàng tham quan thành Đồng Hới, Quảng Bình quan, lũy Thầy, bãi tắm Nhật Lệ, di tích Bàu Tró và làng du lịch Bảo Ninh…Đây đều là những điểm thu hút được rất nhiều khách du lịch trong và ngoài nước Tuy nhiên, do là một vùng cửa sông đang chịu nhiều tác động của các hoạt động dân sinh, kinh tế nên hệ sinh thái cửa sông Nhật Lệcó tính nhạy cảm cao, môi trường luôn có sự thay đổi theo không gian và thời gian, kéo theo các loài sinh vật phân

bố trong đó cũng có sự biến động

Những năm trước đây, sản lượng khai thác hải sản tại khu vực cửa sông Nhật

Lệ khá cao, có nhiều loài có giá trị kinh tế cao như ghẹ, mực, tôm, sò… đặc biệt là các loài cá Tuy nhiên, trong những năm gần đây, việc khai thác và sử dụng nguồn lợi sinh vật tại vùng cửa sông ngày càng gia tăng,không theo quy hoạch lâu dài, đồng thời môi trường nơi đây đang bị tác động do nhiều loại chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp, hoạt động sản xuất nông nghiệp, nước thải từ các đầm nuôi thuỷ sản, nước thải sinh hoạt của người dân đổ vào cửa sông Những tác động này đã làm

suy giảm tài nguyên sinh vật, thay đổitheo chiều bất lợi môi trường sống của nhiều loài thủy sinh vật, trong đó có cá

Chính vì những lý do trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:“Đa dạng sinh học cá và sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước ở vùng cửa sông Nhật Lệ, Quảng Bình ”.Mục tiêu của đề tài là đánh giá

hiện trạng thành phần loài cá và sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá (Index of biotic intergrity – IBI) để đánh giá chất lượng nước ở vùng cửa sông Nhật Lệ

Từ đó góp phần giúp địa phương có những giải pháp hữu hiệu trong việc bảo vệ môi trường, bảo tồn đa dạng sinh học, khai thác và sử dụng nguồn lợi hải sản theo hướng bền vững

Để đạt những mục tiêu trên, đề tài nghiên cứu của chúng tôi đã thực hiện hai nội dung chính sau:

- Xác định thành phần loài cá thuộc khu vực cửa sông Nhật Lệ

- Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước tại cửa sông Nhật Lệ

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái quát hệ sinh thái cửa sông

1.1.1 Các khái niệm về hệ sinh thái cửa sông (estuary)

Từ cửa sông (estuary)theo nghĩa La tinh, bao hàm từ aestus là thủy triều, còn estuary là từ chỉ một dạng của lục địa, trong đó thủy triều đóng vai trò quan trọng

trong đời sống và sự phát triển tiến hóa của vùng Bởi vậy, trong các từ điển, người

ta giải thích “cửa sông là cửa các con sông lớn có thủy triều” (từ điển Oxford) hoặc

“một vùng gần bờ được khống chế bởi nước biển khi triều cao, một vùng biển được tạo thành bởi cửa một con sông” (Larouse) [28]

Có rất nhiều định nghĩa khác nhau được dùng để diễn tả một cửa sông ven

biển Theo quan điểm của các nhà địa mạo thì: “Cửa sông là cửa của một con sông

mà ở đó đang có quá trình sụt lún kiến tạo không được đền bù hoặc một thung lũng sông bị chìm ngập do mực nước biển dâng lên thường có dạng hình phễu”[28]

Theo quan điểm động lực, D.W.Pritchard (1967) định nghĩa cửa sông như

sau: “Cửa sông ven biển là một thủy vực nước lợ bán kín ven bờ nối liền với biển khơi,trong đó giới hạn của nó là nơi mà nước biển còn vươn tới hòa trộn với dòng nước ngọt bắt nguồn từ nội địa” [28]

Hạn chế của định nghĩa này là đã không đề cập đến tác động của thủy triều mặc dù có đề cập sự pha trộn giữa nước biển và nước ngọt Trong thực tế, cũng có những vùng biển không có tác động thủy triều, nhưng có sự pha trộn nước ngọt và

biển như vùng Địa Trung Hải (Mediterranean sea), nên định nghĩa trên dễ tạo sự

nhầm lẫn Ngược lại, định nghĩa trên cũng bỏ qua những thành phần của hệ sinh

thái cửa sông như đầm phá ven bờ (coastal lagoons) hoặc vùng biển nước lợ (brackish seas) Ví dụ: đầm phá ven bờ không thường xuyên nối liền ra biển khơi

và chỉ được cung cấp nước biển trong những thời gian nhất định Trong khi đó, vùng biển nước lợ như Caspian Sea, có thể có độ mặntương tự như vài vùng cửa sông nhưng không có sự biến đổi độ mặn hàng ngày do tác động của thủy triều

Theo định nghĩa của Prichard thì những vùng vịnh ven biển (coastal marine bays)

do không thỏa mãn điều kiện bán kínvà hồ nước mặn (saline lakes) không thỏa mãn

điều kiện nguồn nước ngọt cung cấp từ sông đổ vào vì chỉ có nước mưa, nên chúng không được coi là các bộ phận thuộc vùng cửa sông

Do những thiếu sót của định nghĩa Pritchard, nhiều nhà khoa học đã đề nghị

sử dụng một định nghĩa phù hợp hơn của Fairbridge đưa ra năm 1980, đó là: “Một cửa sông là một nhánh của biển đi vào một dòng sông đến nơi mà mực nước cao nhất của thủy triều còn vươn tới, thường được chia thành 3 phần khác nhau: a) phần biển hay phần cửa sông thấp, nối liền với biển khơi; b) phầncửa sông trung, nơi diễn ra sự pha trộn chính của nước biển và nước ngọt; và c) phần cửa sông cao, chi phối bởi nước ngọt nhưng còn tác động của thủy triều Giới hạn giữa 3 phần này không cố định và biến động theo lượng nước ngọt đổ ra từ sông” [28]

Sự khác biệt cơ bản giữa 2 định nghĩa là việc xác định giới hạn trên của cửa sông ven biển Theo định nghĩa của Pritchard thì giới hạn trên của cửa sông ven biển là vùng về phía thượng nguồn nơi nước biển còn vươn tới, còn theo Fairbridge thì đó là giới hạn vùng còn chịu tác động của thủy triều dù không còn

sự pha trộn nước biển nữa.Tóm lại, vùng cửa sông ven biển là một hệ sinh thái động nối liền với biển khơi, qua đó nước biển thường xâm nhập nhờ tác động của thủy triều; nước biển đi vào cửa sông được pha trộn với nước ngọt từ sông đổ ra Kiểu pha trộn này thay đổi theo các cửa sông khác nhau và tùy thuộc vào lượng nước ngọt chảy xuống, vào biên độ thủy triều, cũng như vào mức độ bốc hơi nước trong vùng cửa sông, và cũng có thể được dùng như nền tảng để phân loại các loại cửa sông khác nhau

1.1.2 Một số đặc điểm đặc trƣng của hệ sinh thái cửa sông

* Vùng cửa sông có những sự sai khác cơ bản với các loại hình thủy vực khác:

+ Một vùng thường được giới hạn ở cửa các sông và bị không chế bởi dòng sông và hoạt động của thủy triều [28]

+ Nước của vùng cửa sông bị mặn hóa, còn mức độ và phạm vi biến đổi của

nó phụ thuộc vào lượng nước sông và sự xâm nhập mặn theo thủy triều [28]

+ Độ muối và hàng loạt các nhân tố môi trường khác không ổn định, biến động nhanh trong không gian và theo thời gian, song sự biến thiên đó mang tính chu kỳ mùa (mùa lũ và mùa kiệt) và chu kỳ triều (nhật triều hay bán nhật triều) Đây chính là sự khác biệt cơ bản giữa cửa sông và các hồ nước mặn (Salt lagoon) ven biển [28]

+ Phân bố trong vùng cửa sông là những loài sinh vật rộng sinh cảnh, đặc biệt là các loài rộng muối và rộng nhiệt Những loài này trong quá trình thích nghi với điều kiện môi trường đầy biến động đã tạo nên những quần xã ổn định để tồn tại

và phát triển hưng thịnh, làm xuất hiện ở đây một hệ sản xuất có năng suất sinh học rất cao so với hàng loạt hệ sinh thái khác [28] Điều này đã làm cho cửa sông trở thành một trong những nơi có môi trường sống tự nhiên sinh sôi nhất trên thế giới

* Đặc điểm đặc trưng của hệ sinh thái cửa sông Việt Nam

Nằm trong khu vực Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương, nơi có mức độ đa dạng cao nhất thế giới, Việt Nam được quốc tế coi như là điểm nóng về đa dạng sinh học,

có khoảng 10% tổng số loài được mô tả trên thế giới (xấp xỉ 12.000 loài thực vật và 7.000 loài động vật được xác định) Đa dạng sinh học có giá trị đặc biệt vì mức độ đặc hữu cao không chỉ ở các khu rừng nguyên sinh hiểm trở trên cạn, nơitác động của con người còn ít, mà còn ở các vùng ven biển dọc bờ biển phía Nam

Việt Nam có đường biển dài trên 3.350 km, chạy dài theo hướng Bắc – Nam, cắt qua nhiều vùng tự nhiên có cấu trúc địa chất khác nhau về môi trường, sinh thái và nguồn lợi Ở nước ta, các vùng của sông phân bố suốt dọc 13 vĩ độ từ Móng Cái đến Hà Tiên Chính điều này đã tạo ra sự đa dạng và độc đáo của hệ sinh thái cửa sông ven biển Việt Nam

* Đặc điểm thích nghi và sự phân bố của quần xã sinh vật vùng cửa sông:

Quần xã sinh vật là một trong những yếu tố cấu thành nên hệ sinh thái cửa sông Do đó, sự phát triển của các điều kiện vật lí, hóa học trong vùng cửa sông

không thể tách rời các tác động qua lại với quần xã sinh vật Các hệ sinh thái cửa sông nằm ở trạng thái cân bằng không bền trong mối tương tác sông - biển Vì vậy, các quần xã sinh vật vùng cửa sông cũng phải thích nghi với các điều kiện không ổn định đó Khi các điều kiện thủy lí hóa của môi trường nước thay đổi sẽ tác động trực tiếp các nhóm sinh vật, trước hết là các nhóm Động vật nổi, Thực vật nổi Sự suy giảm về thành phần, số lượng loài của các nhóm này sẽ kéo theo

sự thay đổi suy giảm của một chuỗi các mắt xích sau nó Bởi lẽ, trong các thủy vực, Thực vật nổi là thức ăn chính của nhiều loài sinh vật ăn lọc vùng cửa sông, của các ấu trùng sống trôi nổi… trong tất cả các quá trình sinh sản, sinh trưởng và

phát triển của chúng

Sự phát triển của sinh vật cửa sông, đặc biệt là sinh vật sản xuất gắn liền với nguồn muối dinh dưỡng và các yếu tố môi trường Song những yếu tố này lại biến động có tính chu kỳ theo ngày đêm hoặc theo mùa trong năm đã tạo nên đặc điểm quan trọng của các hệ sinh thái vùng cửa sông là tính mùa vụ Thường trong chu kỳ triều, sinh vật lượng tăng khi nước lớn, đạt cao nhất khi triều cực đại, giảm khi nước ròng và đạt cực tiểu khi triều kiệt Do những điều kiện sống đặc trưng nên trong vùng cửa sông phân bố những quần xã ổn định, thích nghi với điều kiện rất biến động của môi trường Đặc trưng chung của chúng là kém đa dạng về thành phần loài so với các hệ biển và lục địa kế cận, nhưng có số lượng đông, tạo nên sản lượng khai thác cao Mặt khác, ứng với một lượng lớn thức ăn mùn bã là sự đông đúc của nhóm sinh vật ăn cặn vẩn Khả năng này đã làm cho cả hệ thống cửa sông trở thành

hệ sản xuất giàu có bậc nhất của biển nhiệt đới

Do vùng cửa sông bao gồm: các bãi triều rộng, các đầm phá và vùng vịnh nông ít sóng gió, nguồn thức ăn tự nhiên giàu có, tập đoàn giống đa dạng về thành phần loài, phong phú về số lượng… nên vùng cửa sông trở thành nơi bắt buộc của một số giai đoạn nhất định trong chu kỳ sống của nhiều loài giáp xác, cá và các động vật thủy sinh khác Nó cũng là bãi đẻ của nhiều loại động vật biển, nơi nuôi dưỡng các loài động vật non, nơi vỗ béo nhiều đàn bố mẹ trước và sau mùa sinh

sản Do vậy, vùng này đã trở thành vùng tái sản xuất nguồn lợi, duy trì tính ổn định cho nguồn lợi vùng nước khai thác xa bờ trong một tổng thể thống nhất – hệ sinh thái biển [28]

Trong vùng cửa sông, hệ sinh thái rừng ngập mặn (RNM) đóng vai trò quan trọng để tạo nên sự phong phú cho các hệ sinh thái vùng cửa sông.RNM chứa đựng mức độ đa dạng sinh học rất cao, chẳng kém gì mức đa dạng trong hệ sinh thái san

hô của đới biển ven bờ Tuy thành phần các loài cây trong hệ sinh thái không đa dạng, với khoảng 40 – 50 loài, cấu trúc rừng cũng không nhiều tầng như các kiểu rừng khác, nhưng RNM phân hóa rất cao về nơi sống: trên không, mặt đất, trong nước với các dạng đáy cứng, đáy mềm, hang trong đất, những nơi không gian chật hẹp như trong bụi cây, bộ rễ,…

Các cửa sông cũng như RNM phát triển trong đó được đặc trưng bởi xích thức ăn ngắn, các sinh vật khai thác thường tập trung vào bậc dinh dưỡng gần với nguồn thức ăn ban đầu nên có hiệu lực tạo ra sản phẩm sinh học cao Trong RNM, mùn bã do lá cây và các bộ phận khác của cây rụng xuống được vi sinh vật phân hủy là nguồn thức ăn quan trọng cho nhiều động vật ở nước của vùng cửa sông

Mặt khác, RNM với hệ thống rễ chằng chịt đã giữ phù sa, các chất khoáng và các chất hữu cơ do các con sông đưa đến tạo ra môi trường sống thích hợp cho nhiều loài động vật đáy

Trong vùng cửa sông, các loài sinh vật sống dựa vào nhau, khai thác lẫn nhau để sinh trưởng và phát triển Do đó hình thành nên các mối quan hệ phức tạp

mà nổi bật là mối quan hệ dinh dưỡng – Được thể hiện dưới dạng xích và lưới thức ăn

- Xích thức ăn “đồng cỏ” hay xích thức ăn “chăn nuôi”: nguồn thức ăn

khởi đầu cho xích này bao gồm các loài tảo sống trong tầng nước hay bám trên giá thể, trên mặt đáy cũng như các loài thực vật lớn khác (macrophyta), kể cả rong, cỏ biển, lá tươi từ rừng ngập mặn hoặc lá vừa mới rụng xuống Tiếp đến là động vật ăn

cỏmà chủ yếu là zooplankton ăn tảo (chủ yếu nhất là: Copepoda) Kế tiếp đó là động vật ăn thịt đầu tiên (vật dữ bậc 1hay zooplanktivore), gồm con non của nhiều loài động vật biển và các đàn cá nổi phong phú, trong khối nước thềm lục địa, xuất hiện theo chu kỳ ở vùng cửa sông, liên quan đến sự biến đổi của độ muối theo mùa

và theo nhịp điệu thủy triều Kéo theo chúng là những loài cá dữ kích thước lớn ăn

cá (các vật dữ bậc 2, 3…) [28]

- Xích thức ăn mùn bã hữu cơ: xích thức ăn này mở đầu bằng mùn bã hữu cơ

hay phế liệu, còn sinh vật tiêu thụ bậc một là những loài động vật ăn phế liệu, tiếp theo là các nhóm ăn thịt các cấp như các loài động vật không xương sống ăn thịt cỡ lớn, động vật có xương sống có kích thước khác nhau, chủ yếu là cá Mùn bã hữu

cơ giàu có và đóng vai trò quan trọng trong chu trình vật chất của hệ sinh thái cửa sông Cửa sông như một cái bẫy, bẫy vào đây nguồn thức ăn mùn bã phong phú với năng suất và sản lượng cao, nhất là trong RNM, thảm cỏ biển và các bãi bùn triều

kế cận, kéo theo là sự phát triển của động vật ăn mùn bã cũng như các loài ăn thịt chúng đi kèm (Vũ Trung Tạng và nnk, 1981, 1985; Vũ Trung Tạng, 1994; Day và cộng sự, 1989; Whitfield, 1996) [27]

- Xích thức ăn thẩm thấu: được khởi đầu bằng các chất hữu cơ hòa tan trong

nước Những chất này được sinh ra bằng nhiều con đường (tự phân hủy của xác sinh vật, sự phân giải chất hữu cơ bởi vi sinh vật) Sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ hòa tan chính là vikhuẩn và động vật nguyên sinh Chúng sử dụng chất hữu cơ bằng con đường thẩm thấu qua bề mặt cơ thể Về phía mình, chúng lại là thức ăn cho microzooplankton và ấu trùng cá Những loài này lại làm thức ăn cho cá nổi, cá có kích thước lớn [28]

Như vậy, ba xích thức ăn trên trong vùng cửa sông hoạt động đồng thời, mặc

dù xích thức ăn khởi đầu bằng thực vật và tảo giữ vị trí khởi nguồn cho 2 xích thức

ăn còn lại Song do đặc thù vùng cửa sông, xích thức ăn phế liệu đóng vai trò then chốt và quan trọng nhất trong sự chuyển tải vật chất và năng lượng của các hệ cửa sông, tương tự như các xích thức ăn chăn nuôi trên cạn

Sự hoạt động của xích thức ăn trên không chỉ tạo nên hiệu xuất cao mà còn đảm bảo cho RNM duy trì nguồn muối dinh dưỡng lâu dài ngay trong chính bản thân của hệ Vì vậy, RNM đóng vai trò cực kì quan trọng trong việc duy trì nguồn muối dinh dưỡng cho sự phát triển của các loài sinh vật sống trong vùng cửa sông

và đới ven bờ [28]

Sự phong phú về thức ăn trong RNM nói riêng hay vùng cửa sông nói chung làm cho nhiều loài động vật biển cũng xâm nhập vào để kiếm ăn, kéo theo đó là nhiều loài động vật trên cạn mà cuộc sống gắn liền với bãi triều Chúng thường xuất hiện đông đúc, khi nước ròng và phơi bãi Chính điều này đã tạo nên tính đa dạng

về thành phần loài, nhất là sự đa dạng về di truyền, tạo cho sinh vật sống ổn định trong môi trường thường xuyên biến động của vùng cửa sông, đồng thời giúp cho chúng tham gia vào các bậc dinh dưỡng khác nhau của hệ thống các xích thức ăn, nhằm khai thác tối đa nguồn năng lượng và vật chất dưới dạng sản phẩm sơ cấp được các sinh vật sản xuất tạo ra trong quá trình quang hợp

1.1.3 Phân loại và phân vùng trong các hệ cửa sông

Dựa vào độ cao mực nước biển, trong hệ cửa sông có thể phân chia thành 3 tiểu vùng: Tiểu vùng trên triều (supralittoral), tiểu vùng triều (littoral), tiểu vùng dưới triều (sublittoral)

- Tiểu vùng trên triều: cao hơn mức triều cực đại và đất còn có phần bị nhiễm mặn [27]

- Tiểu vùng triều: là nơi ngập nước có chu kỳ, nơi tập trung của rừng ngập mặn hoặc các bãi bùn lầy, bãi cát phẳng, bờ đá; nơi ở của những sinh vật thích nghi với lối sống nửa đất, nửa nước Đây là nơi kiếm ăn của các loài sinh vật dưới triều khi ngập nước và nơi sống của các động vật trên cạn nhất là chim khi nước phơi bãi

- Tiểu vùng dưới triều: chiếm diện tích lớn nhất, ngập nước thường xuyên thuộc phần trong của thềm lục địa, đóng vai trò quan trọng bậc nhất trong các chu trình sinh học của biển [28]

1.2 Quan hệ của ĐDSH cá với một số yếu tố thủy lí hóa ở cửa sông

1.2.1 Quan hệ với các yếu tố thủy lí

1.2.1.1 Nhiệt độ của nước

Nguồn nhiệt của nước trong các thủy vực nhận được chủ yếu từ bức xạ mặt trời và chủ yếu do các tia sóng dài gồm hồng ngoại, đỏ da cam Năng lượng của các tia sáng phần lớn có tần số thấp thuộc dải hồng ngoại có độ dài song lớn hơn 750nm

bị hấp thụ ngay ở lớp nước mặt sâu 2m[27]

Trong các vùng cửa sông, nhiệt độ phụ thuộc vào nhiệt độ của dòng nước sông và nước biển hòa trộn với nhau Vào mùa hè, nhiệt độ nước thường cao (27-

30oC), giảm theo quy luật từ bờ ra khơi, từ mặt xuống đáy và từ nơi nước nông đến nước sâu Ngược lại, vào mùa đông, nhiệt độ nước lại tăng theo các hướng đó Song

sự chênh lệch giữa tầng mặt và tầng đáy ở những nơi nước nông (0 đến 15- 20m) không lớn, trong khoảng từ 0,5- 2,0oC [27]

Nhiệt độ của nước thay đổi theo mùa, có ảnh hưởng lớn và mang tính chất quyết định đối với đời sống của thủy sinh vật Trong đời sống cá thể, nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ trao đổi chất, do ảnh hưởng đến hoạt động của các enzim theo định luật VanHoff Do đó, chế độ nhiệt ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng, phát triển của thủy sinh vật Cùng với nồng độ muối, chế độ nhiệt quyết định sự phân bố theo

vĩ độ của các thủy sinh vật [31]

1.2.1.2 Độ muối

Độ mặn hay độ muối được kí hiệu S‰ (S – salinity – độ mặn) là tổng

lượng (tính theo gram) các chất hòa tan chứa trong 1kg nước Đối với các loài thủy sinh vật, độ muối là một nhân tố sinh thái quan trọng vì nó ảnh hưởng lớn tới các yếu tố khác như: pH, nhiệt độ, hàm lượng oxy hòa tan, các nguồn thức ăn,… đồng thời có vai trò xác định giới hạn phân bố của loài Đại đa số sinh vật là hẹp muối [27]

1.2.1.3 Độ trong

Độ trong chịu ảnh hưởng bởi các chất lơ lửng khác nhau trong thủy vực Nó

có vai trò rất quan trọng với sinh vật nước, vì nếu độ trong thấp sẽ làm giảm khả năng xuyên sâu của ảnh sáng bề mặt Qua đó, ảnh hưởng tới giới hạn quang hợp, tầm nhìn của các động vật sống trong nước Khi quang hợp bị giới hạn thì sự sống của sinh vật sản xuất, đặc biệt là thực vật nổi cũng bị giới hạn theo, do đó làm cho các sinh vật tiêu thụ ở các bậc khác nhau trong đó có cá cũng bị suy giảm[31]

1.2.1.5 Ánh sáng và sự chiếu sáng trong nước

+ Ánh sáng tác động lên đời sống sinh vật qua các dấu hiệu: đặc tính của ánh sáng (độ dài bước sóng hay màu sắc của tia đơn sắc), năng lượng (cường độ) tác

động, thời gian tác động (hay độ dài ngày)[26]

+ Ánh sáng chiếu xuống nước bị hấp thụ ngay ở lớp nước mặt dày 1m tới 50% và phản xạ trở lại bầu trời Càng xuống sâu, cường độ chiếu sáng, thành phần ánh sáng và thời gian chiếu sáng càng giảm Độ trong càng lớn thì bức xạ bề mặt xâm nhập càng sâu.Ánh sánh hồng ngoại tạo nhiệt quan trọng cho các hệ sinh thái nước Ánh sáng tán xạ trong nước là phần năng lượng bổ sung cho quá trình quang hợp và các hoạt động cần ánh sáng khác của thủy sinh vật[26]

1.2.2 Quan hệ với các yếu tố thủy hóa

1.2.2.1 Độ pH

Độ pH của nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố và ảnh hưởng đến hàm lượng của nhiều thành phần hóa học khác Nó phụ thuộc vào mức độ hòa trộn của nước sông với giá trị thường nhỏ hơn 7,4 và nước biển thường cao hơn, 8,1- 8,4 [27] Độ

pH còn phụ thuộc vào hàm lượng muối hữu cơ ở đáy và khả năng thủy phân của các muối kim loại nặng

Độ pH trong thủy vực có thể biến đổi theo ngày đêm, do biến đổi của hàm lượng CO2 trong nước trong quá trình quang hợp Độ pH cũng thay đổi theo độ sâu, càng xuống sâu thì độ pH càng giảm do sự thay đổi của hàm lượng CO2 theo độ sâu Ngoài ra, độ pH còn biến đổi theo mùa do biến đổi của các quá trình phân hủy chất hữu cơ, liên quan đến hàm lượng CO2 trong nước [31]

Độ pH của nước trong thủy vực và các thủy sinh vật có mối quan hệ qua lại rất mật thiết.Hoạt động sống của thủy sinh vật như quang hợp, hô hấp làm thay đổi

độ pH của nước trong thủy vực.Ngược lại, pH của nước ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới sự phân bố và hoạt động sống của thủy sinh vật Độ pH thay đổi sẽ làm thay đổi cân bằng các hệ thống hóa học trong nước, qua đó gián tiếp ảnh hưởng đến đời sống của thủy sinh vật Ví dụ: pH axit làm muối Fe hòa tan nhiều trong nước gây độc cho thủy sinh vật [31]

Riêng đối với cá thì mang là cơ quan đầu tiên dễ chịu tác động của axit.Khi

cá sống trong môi trường axit, lượng chất nhầy trên bề mặt mang cá tăng.Từ đó gây trở ngại cho sự trao đổi các khí hô hấp và các ion qua mang Vì vậy, sự phá vỡ cân bằng axit trong máu cá dẫn đến hô hấp không bình thường, làm giảm lượng muối trong máu, quá trình thấm lọc không bình thường Đây là triệu chứng khá phổ biến khi cá bị sốc axit.Tuy nhiên, khi pH thấp, nồng độ ion nhôm tăng, thậm chí tăng gấp nhiều lần so với bình thường, tăng khả năng gây độc của nhôm.Ở pH cao, mang cá, mắt cá cũng rất nhạy cảm [31]

Điểm gây chết của pH thấp hơn 4 và lớn hơn 11 Với độ pH từ 4 - 4,5 cá phát triển chậm Vào buổi sáng, giá trị pH trong môi trường thay đổi trong khoảng từ 6,5

- 9 được coi là phù hợp nhất cho cá sinh trưởng và phát triển[48]

Nếu cá bị chuyển nhanh chóng, từ môi trường nước này sang môi trường nước khác, có sự khác nhau nhiều về pH thì cá bị sốc hoặc chết ngay cả khi pH của môi trường mới chuyển sang trong khoảng chịu đựng thông thường của loài cá đó

1.2.2.2 Nhu cầu oxy hóa học (COD - Chemical Oxygen Demand)

Trong hóa học môi trường, chỉ tiêu và thử nghiệm nhu cầu oxy hóa học (COD - Chemical Oxygen Demand) được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ Phần lớn các ứng dụng trong sử dụng chỉ số là nhằm xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong nước bề mặt, làm cho COD là một phép đo hữu ích về chất lượng nước Nó được biểu diễn theo đơn

vị đo là miligam trên lít (mg/l), chỉ ra khối lượng oxy cần tiêu hao trên một lít dung dịch Các nguồn tài liệu cũ còn biểu diễn nó dưới dạng các đơn vị đo khác như phần triệu (ppm)

1.2.2.3 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD – Biochemical Oxygen Demand)

Nhu cầu oxy hóa sinh học hay nhu cầu oxy sinh học (BOD – Biochemical hay BiologicalOxygen Demand) là một chỉ số dược sử dụng để xác định xem các

sinh vật sử dụng hết oxy trong nước nhanh hay chậm như thế nào Nó được sử dụng trong quản lý và khảo sát chất lượng nước cũng như trong sinh thái học hay khoa học môi trường BOD là một chỉ thị về chất lượng của nguồn nước

1.2.2.4 Các chất hòa tan trong nước

Chất hòa tan trong nước bao gồm nhiều thành phần khác nhau và có thể chia thành các nhóm lớn sau: các chất vô cơ hòa tan, các chất hữu cơ hòa tan và các chất khí hòa tan [31]

* Các chất vô cơ hòa tan: Chất vô cơ hòa tan trong tự nhiên gồm 3 thành phần:

+ Thành phần muối cơ bản là muối vô cơ hòa tan Trong nước ngọt,chúng chiếm 90- 95%, nơi có nồng độ muối cao thì thành phần này có thể chiếm đến 99% Thành phần cơ bản của các muối này là: Cl-, SO42-, CO3-, hydrocacbonat của Na, Mg, Ca,

K tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng các ion

+ Các nguyên tố tạo sinh (biogen) gồm N, P và Si, là các chất cần thiết cho sự tạo thành cơ thể sống Thuộc vào nhóm này, có thể kể đến cả một số muối khác như

Na, Ca, K, Mg… và được gọi chung là các muối dinh dưỡng Các dạng N trong nước là NH4+, NO3-, NO2-, và các chất hữu cơ hòa tan, không tan trong nước P cũng ở dạng vô cơ và hữu cơ hòa tan hoặc không tan trong nước Dạng vô cơ trong

tự nhiên là H3PO4 và các dẫn xuất của nó Si trong nước tự nhiên ở dạng hòa tan có thể là H4SiO4 và các dẫn xuất

+ Các nguyên tố vi lượng là những nguyên tố chiếm một hàm lượng rất nhỏ trong cơ thể sinh vật (nhỏ hơn 0,01% khối lượng cơ thể sống) nhưng lại có vai trò

vô cùng quan trọng đối với đời sống của thủy sinh vật, vì các nguyên tố này tham gia trực tiếp vào các phản ứng sinh hóa trong quang hợp Những nguyên tố vi lượng phổ biến như Fe, Cu, Mn, Mo, Zn, I, Cr, Pb, Co,…[26]

* Các chất hữu cơ hòa tan: Các hợp chất hữu cơ hòa tan (DOM- Disolved Organic

Matter) có nhiều loại nhưng hợp chất humic là chất phổ biến nhất trong các thủy vực và là sản phẩm phân rã cuối cùng của cơ thể thực vật, động vật do hoạt động của vi sinh vật Tất cả các dạng humic đều là hỗn hợp của nhiều hợp chất như quininoit, nguồn gốc protein và polyphenol Chúng được xác định theo mức tăng khối lượng phân tử và giảm khả năng hòa tan trong nước, trong etanol và trong kiềm Tốc độ phân hủy chất humic của vi sinh vật có thể tăng nhờ thay đổi nguồn

chiếu sáng Tốc độ này rất cao dưới tác động của tia tử ngoại [27]

Theo đánh giá, trong một thể tích nước biển, các chất hữu cơ hòa tan đạt từ 90- 98% tổng lượng chất hữu cơ, chỉ có 2- 10% thuộc dạng cơ thể sống và cặn vẩn, trong đó 2 dạng sau cũng có tỷ lệ tương ứng là 1: 5 [27]

Nhiều loài thủy sinh, trước hết là vi khuẩn và động vật nguyên sinh, có khả năng hấp thụ được các chất như đường đơn, vitamin, axit amin và các chất hữu cơ hòa tan khác trong nước như một nguồn thức ăn thông qua con đường thẩm thấu Các chất hữu cơ hòa tan thường kết tụ lại tạo nên kích thước lớn, rất thuận lợi cho các loài động vật bắt mồi [27]

* Các chất khí hòa tan

Có rất nhiều các chất khí hòa tan trong nước như: O2, CO2, N2, CH4, H2S,

NH3 Mức độ hòa tan của chúng phụ thuộc vào áp suất khí quyển và trạng thái khối nước

Nguồn gốc của các khí này là: từ không khí đi vào nước (O2, CO2, N2) hoặc

do các quá trình sống của thủy sinh vật và các quá trình chuyển hóa vật chất xảy ra trong thủy vực (CO2, H2, CH4, H2S, NH3) hay do các quá trình phân giải và chuyển hóa ở các lớp đất sâu dưới tác dụng của nhiệt độ cao và áp lực cao (CO2, HCl, CO,

H2S, NH3…) Đối với nước trên mặt đất, hai nguồn gốc trên là chủ yếu, còn đối với nước ngầm, nguồn gốc thứ ba là chủ yếu

Những khí có ý nghĩa sinh thái lớn nhất đối với đời sống của thủy sinh vật là:

O2, CO2, CH4, H2S

+ Khí oxy (O 2 ): cung cấp cho các thủy vực là từ khí quyển và quá trình

quang hợp của thực vật Sự hao hụt oxy xảy ra do quá trình hô hấp của sinh vật, khuyếch tán từ nước vào khí quyển và do phản ứng sinh hóa các chất xảy ra trong nước và nền đáy

Độ hòa tan của oxy từ khí quyển vào nước, hệ số hấp thụ, hàm lượng chuẩn của oxy tỷ lệ nghịch với sự tăng nhiệt độ và hàm lượng muối, ví dụ: ở 20oC độ muối thay đổi từ 3-4‰ thì hàm lượng oxy trong nước cũng thay đổi theo từ 5,53 đến 5,18 ml/l, còn ở 30oC với hàm lượng muối thay đổi từ 3-4‰ thì hàm lượng oxy trong nước cũng thay đổi từ 4,65 và 4,35ml/l [27]

Hàm lượng oxy thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố Ở tầng quang hợp thường bão hòa oxy trong thời gian được chiếu sáng Sự phân bố oxy trong thủy vực thay đổi bởi sự xáo trộn của khối nước xảy ra trong các điều kiện nhất định.Khi nước bị phân tầng, vùng hypolimion thường thiếu oxy Hàm lượng oxy hòa tan giảm khi nước sông bị ô nhiễm bởi các chất thải, nhất là các chất thải hữu cơ không được xử lý từ các cơ sở công nghiệp, các ao đầm nuôi trồng thủy sản và nước thải sinh hoạt của dân cư ven biển thải ra [27]

+ Khí cacbonic (CO 2 ): Quá trình hô hấp của thủy sinh vật cung cấp CO2, do xâm nhập vào từ khí quyển, sự phân giải các chất (chủ yếu từ các chất hữu cơ chứa Cacbon) CO2 hòa tan trong nước được tiêu thụ trong quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh và sự tạo thành muối bicacbonat (H CO3-) hay cacbonat (CO32-) và có thể thoát ra ngoài nước

Hàm lượng O2 và CO2 trong nước thủy vực phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ nước, nồng độ muối,… Hàm lượng O2 và CO2 trong thủy vực còn biến đổi theo mùa, theo ngày đêm, theo độ sâu, theo hoạt động sống của thủy sinh vật, các quá trình chuyển hóa vật chất hữu cơ trong thủy vực và theo sự thay đổi đặc tính vận động của khối nước [31]

Trong nước, CO2 và các dẫn xuất của nó tạo nên một hệ đệm, duy trì tính ổn định giá trị pH môi trường, thuận lợi cho đời sống của thủy sinh vật, những loài chỉ phát triển tốt trong giới hạn pH từ 6,5 đến 8,5 Động vật cũng cần một lượng nhỏ

CO2 để điều hòa quá trình trao đổi chất và tổng hợp các chất hữu cơ khác.CO2 tham gia quá trình hình thành protein, lipit, glucit, axit nucleic, các chất khác Tuy nhiên, hàm lượng CO2 tự do cao trong nước nhất là ở các thủy vực giàu dưỡng, lại gây độc cho đời sống của động vật [26]

Khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính, biến đổi khí hậu, axit hóa nước biển, nước biển dâng, ảnh hưởng đến nguồn lợi sinh vật nói chung và ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của cư dân ở các địa phương thuộc khu vực cửa sông, ven biển

+ Khí hydrosunfua (H 2 S):trong thủy vực H2S được tạo thành do các vi khuẩn

kị khí khử sunfat, một chất rất giàu trong vùng cửa sông hoặc do hoạt động của vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ Lượng H2S sinh ra nhiều gây nhiễm độc trên diện rộng trong thủy vực.H2S là khí độc, trực tiếp hoặc gián tiếp gây tác hại cho thủy sinh vật.Có những thủy sinh vật chết ở nồng độ H2S rất nhỏ H2S còn làm giảm lượng Oxy trong nước, thu hẹp diện tích hoạt động bắt mồi của thủy sinh vật trong thủy vực [27]

Hàm lượng H2S thường rất cao ở các đầm, hồ nuôi trồng thủy sản giàu chất hữu cơ và nước bị tù đọng.Nó chỉ giảm dần trong quá trình làm sạch nước tự nhiên nhờ phản ứng oxy hóa [26]

+ Khí Metan (CH 4 ):tương tự như khí H2S, khí CH4 độc đối với nhiều loài sinh vật và được tạo thành do sự phân giải các chất hữu cơ chứa Cacbon Thường khí này chiếm 30 – 50% thể tích các khí hòa tan trong nước do sự phân hủy ở đáy Tốc độ hình thành CH4 phụ thuộc vào sự có mặt của các chất bị phân hủy và nhiệt độ

Một phần CH4 trong nước khuyếch tán vào không khí, một phần oxy hóa tạo

ra CO2 nhờ vi khuẩn hiếu khí Pseudomonas có nhiều trong chất đáy Chúng có khả năng sử dụng CH4 ở hàm lượng thấp (0,05 micromol/l), cản trở sự tập trung của

CH4 trong tầng nước [26]

1.2.2.5 Các chất lơ lửng trong nước

Những chất lơ lửng trong nước có nguồn gốc hữu cơ dưới dạng các thể huyền phù được nhập vào từ nơi khác hoặc từ đáy chuyển lên Cặn vẩn (detrit) có vai trò quan trọng trong đời sống của nhiều loài sinh vật, nhất là động vật ăn lọc như trùng bánh xe, giáp xác, thân mềm, da gai…Detrit gồm một nhân khoáng được bao bọc bởi chất hữu cơ trên bề mặt, nơi tập trung sinh sống của nhiều vi sinh vật,

kể cả động vật nguyên sinh và tảo Do vậy, những phân tử này được làm giàu lên không chỉ bằng sinh khối của các loài sống ở đó mà còn bởi các vitamin, axit amin…do hoạt động trao đổi chất của sinh vật

Tuy nhiên, lượng chất lơ lửng trong nước nhiều sẽ gây cản trở cho quá trình quang hợp, khi lắng đọng gây hủy hoại nơi sống của sinh vật đáy và lối dinh dưỡng của các loài động vật ăn lọc [26]

1.3 Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp quần xã cá để đánh giá chất lượng nước trên thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Khái quát về chỉ số tổ hợp sinh học (Index of Biotic Integrity – IBI)

1.3.1.1 Lịch sử của chỉ số tổ hợp sinh học

Chỉ số tổ hợp sinh học được phát hiện bởi Jame R Karr từ năm 1981[44] Ban đầu ông đã sử dụng quần xã cá trong các dòng suối ở vùng phía Tây miền Trung nước Mỹ để tính điểm IBI IBI được phát triển do có nhiều ưu điểm như: có tính hiệu quả, dễ sử dụng, không tốn kém và khá chính xác[45]

Các giá trị IBI được xác định dựa trên hầu hết các thuộc tính hệ thống sống

có chứa thông tin về cấu trúc, chức năng và tổ chức của các quần xã sinh vật.Nhờ

có các thuộc tính này mà IBI phản ánh thành phần của hệ sinh thái, kết cấu nơi sống

và dinh dưỡng, sức sống cá thể và sự phong phú loài[41]

Phương pháp IBI là phương pháp tính điểm cho 12 chỉ số thuộc 3 nhóm: thành phần loài và sự giàu có về loài, cấu trúc dinh dưỡng, sự ưu thế về điều kiện sống Sau đó dựa vào tổng điểm của IBI để đánh giá chất lượng môi trường hoặc sức khỏe hệ sinh thái theo cấp độ khác nhau Tuy nhiên, tùy thuộc điều kiện từng vùng mà có thể thay đổi chỉ số sao cho phù hợp[24]

1.3.1.2 Ý nghĩa của việc sử dụng chỉ số sinh học để đánh giá chất lượng môi trường nước

- Ý nghĩa của chỉ số sinh học:

Khi so sánh các kết quả đánh giá chất lượng môi trường nước bằng các phương pháp vật lý, hóa học và sinh học thì cục môi trường Mỹ (EPA) nhận thấy rằng 50% trường hợp suy giảm môi trường nhận biết bằng các chỉ số sinh học trùng

với sự suy giảm của các chỉ số hóa học Ngược lại, chỉ có 3% trường hợp nhận biết bằng các chỉ số hóa học trùng với các chuẩn mực sinh học Từ kết luận đó, EPA dùng chỉ số sinh học để đánh giá chất lượng môi trường do có nhiều thuận lợi và chính xác hơn[33] Do đó phương pháp này ngày càng được nhiều người sử dụng

Việc sử dụng các chỉ số sinh học để đánh giá chất lượng môi trường nước có những ưu điểm so với các phương pháp khác:

+ Phương pháp phân tích lý, hóa học xác định các yếu tố riêng lẻ trong môi trường nước ô nhiễm Tác động này rất khác so với tác động tổng hợp của toàn bộ các yếu tố Tác động tổng hợp chỉ được thể hiện qua các dữ liệu sinh học và phương pháp sinh học thu được kết quả tác động tổng hợp của nhiều yếu tố trên cơ thể sinh vật hoặc qua quần xã sinh vật trong môi trường nước bị ô nhiễm

+ Phương pháp phân tích lý, hóa học xác định chất lượng môi trường nước chỉ trong một thời điểm tức thời nhưng các chất ô nhiễm có thể biến đổi hoàn toàn theo thời gian Trong khi đó, phương pháp sinh học thể hiện được chất lượng môi trường nước qua một quá trình diễn ra trong một thời gian nhất định đủ cho một vài chu kỳ sống của sinh vật chỉ thị

+ Các phương pháp phân tích lý, hóa học hiện nay chưa có khả năng xác định các chất có hàm lượng siêu nhỏ trong môi trường nước nằm dưới giới hạn phân tích Trong khi đó, phương pháp sinh học có khả năng xác định gián tiếp các chất có hàm lượng siêu nhỏ, dựa vào khả năng tích tụ sinh học của sinh vật chỉ thị

+ Có đến hơn 1500 chất ô nhiễm được thải vào trong môi trường nước song chỉ có 25 chất trong số đó là được xác định Với số lượng lớn các chất độc hại như vậy thì không thể có phân tích lý, hóa học nào có thể kiểm soát được các hóa chất thực tế đang gây ô nhiễm

- Ý nghĩa của chỉ số tổ hợp sinh học cá:

Cá là loài động vật có xương sống ở nước.Cá có mặt ở hầu hết các loại hình thủy vực.Ra khỏi nước cá sẽ bị chết ngạt sau một khoảng thời gian.Nhiệt độ, hàm lượng oxy, hàm lượng các chất dinh dưỡng, các chất độc trong nước ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống của cá.Các loài cá khác nhau có giới hạn nhiệt và nhu cầu oxy khác nhau.Một số loài nhạy cảm với môi trường, một số loài có khả năng chịu đựng tốt hơn trong môi trường nước bị ô nhiễm Cá là một mắt xích quan trọng trong lưới thức ăn thủy vực và có vai trò quan trọng trong chu trình vật chất và chuyển hóa năng lượng

Chỉ số tổ hợp sinh học cá được ứng dụng nhiều nhất trong số các nhóm sinh vật vì cá có những ưu điểm sau[24]:

+ Cá là sinh vật chỉ thị trong thời gian dài có thể là vài năm và phản ánh điều kiện môi trường sống rộng vì chúng sống tương đối lâu và di chuyển nhiều

+ Các mẫu cá thu thập được nhìn chung gồm nhiều loại cá đại diện cho các khâu khác nhau trong chuỗi thức ăn (cá ăn tạp, cá ăn mùn bã hữu cơ, cá ăn động vật phù du, cá ăn thủy sinh vật bậc cao, cá dữ ăn cá) Chúng có xu hướng tổ hợp được các mắt xích thức ăn từ bậc thấp đến bậc cao, vì thế cấu trúc thành phần khu hệ cá phản ánh tổng hợp điều kiện môi trường sống

+ Nhiều loài cá nằm ở phần chóp của chuỗi thức ăn trong thủy vực và chúng lại được con người sử dụng làm thực phẩm Vì vậy cá là đối tượng quan trọng để nhận biết và đánh giá ô nhiễm

+ Cá là đối tượng dễ thu thập và phân loại đến loài Các mẫu cá có thể phân loai và đếm ngay tại hiện trường và có thể thả lại môi trường nước

+ Các nguồn sách phân loại cá (khóa phân loại) chuẩn, thường có sẵn hơn là nguồn sách phân loại đối với các loài thủy sinh vật khác

+ Chính con người biết rõ hơn về môi trường sống của nhiều loài cá so với nhu cầu môi trường sống của các thủy sinh vật khác

+ Các thông tin về sự phân bố của nhiều loài cáthường được biết nhiều và rõ ràng hơn so với bất kỳ loài thủy sinh vật nào khác

Chính vì vậy, sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước là một biện pháp rẻ tiền, có hiệu quả không chỉ được sử dụng nhiều ở

Mỹ mà còn ở nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam [24]

1.3.2 Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước

sự, 1996).IBI cũng được sử dụng ở các dòng sông thuộc Nam Phi (Klayhans, 1996).IBI còn được áp dụng tốt trong việc xác định chất lượng nước ở sông Kavango Namibia Adams và các cộng sự (1992) đã so sánh các quần thể cá dọc theo một bờ sông bị ô nhiễm Hall và các cộng sự (1994) đã sử dụng IBI để so sánh các quần thể cá ở các dòng suối thuộc Maryland Coastal Plain để đánh giá chất lượng môi trường nước[46].Martin J Jennings và các cộng sự (1995) dùng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước ở hồ chứa Valley thuộc sông Tennessee của Mỹ[48]

Karr và Kerans (1994) đã sử dụng IBI để xác định các điều kiện sống ở các dòng suối thuộc Tennessee.Frenzel và Swanson (1996) sử dụng IBI ở các thủy vực vùng trung tâm Nebraska (Mỹ).Ganasan và Hughes (1997) đã sử dụng IBI ở các

dòng sông thuộc Trung Ấn [41].Fausch và cộng sự (1984) sử dụng 12 chỉ số để tính IBI[39]

Bramblett và cộng sự (1991) khi đánh giá suy thoái môi trường sông vùng đồng bằng miền Tây dùng 9 chỉ số [35]

John Lyon (1992) dùng 12 chỉ số để kiểm định sinh học qua IBI đối với vùng nước ấm Winconsin[42]

Khi sử dụng chỉ số IBI để đánh giá chất lượng môi trường ở sông Xen của nước Pháp, Oberdoff và Hughes (1992) đã sử dụng 12 chỉ số [50]

Charles K Minns, Victor W Cairns, Robert G Randall, and Jame E Moore (1994) đã sử dụng chỉ số IBI để đánh giá chất lượng nước tại một số hồ nước ngọt ở phía Đông Bắc Mỹ[36]

John Lyon, Sonia Navarro, Perez và cộng sự (1997) tính IBI đối với sông và suối ở vùng trung tâm phía Tây Mexico dùng 10 chỉ số[43]

Ganasan và Hughes (1997) sử dụng IBI để đánh giá môi trường tại sông Khan và sông Kshipra thuộc Ấn Độ cùng sử dụng 12 chỉ số[41]

Lisa J Hlass, William L Fisher and Donald J Turton (1998) đã sử dụng chỉ

số IBI để đánh giá chất lượng nước tại vùng rừng Streams của vùng núi Ouachita, Arkansas [47]

Nguyễn Nam Hiền (2008) đã sử dụng IBI bằng cách tính điểm cho 12 chỉ số dựa vào ĐDSH cá ở sông Chu thuộc địa phận huyện Thiệu Hóa, Thanh Hóa[7]

Hoàng Thị Hài (2010) sử dụng 12 chỉ số IBI để đánh giá chất lượng môi trường nước Sông Cầu thuộc địa phận huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang[5]

Nguyễn Thành Nam, Nguyễn Kiều Oanh, Nguyễn Xuân Huấn (2010) cũng

sử dụng bộ 12 chỉ số IBI để đánh giá chất lượng nước suối ở khu bảo tồn thiên nhiên Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai[16]

Nguyễn Thị Mai Dung (2011) sử du ̣ng 12 chỉ số IBI để đánh giá chất lượng môi trường nước ở cửa sông Ba Lạt thuô ̣c đi ̣a phâ ̣n huyê ̣ n Giao Thủy , tỉnh Nam

Đi ̣nh [4]

Dương Văn Long (2011) cũng đã sử dụng 12 chỉ số IBI để đánh giá chất lươ ̣ng môi trường nước sông Hồng thuô ̣c đi ̣a phâ ̣n thành phố Hưng Yên và huyê ̣n Kim Đô ̣ng – tỉnh Hưng Yên [14]

1.4 Những nét khái quát về khu vực nghiên cứu

1.4.1 Điều kiện tự nhiên

1.4.1.1 Đặc điểm địa hình

Hệ thống sông Nhật Lệ có tổng diện tích lưu vực là 2.700km2, với tổng chiều dài 168km Sông gồm hai nhánh chính: nhánh thứ nhất là sông Long Đại (hay Đại Giang),bắt nguồn từ đỉnh núi Copru huyện Lệ Thủy, chảy theo hướng từ Tây sang Đông; nhánh thứ hai là sông Kiến Giang, bắt nguồn từ suối Rào Chân huyện Lệ Thủy, chảy theo hướng từ Tây Nam sang Đông Hai nhánh này hợp lưu tại xã Tân Ninh, huyện Quảng Ninh gọi là sông Nhật Lệ Sông Nhật Lệ được tính từ ngã ba sông Long Đại (cách cầu Long Đại 1,5km) chảy về đến cửa Nhật Lệ (Đồng Hới), kéo dài 17km

Địa hình dọc theo hệ thống sông Nhật Lệ có dạng lòng chảo, xung quanh là đồi núi và cồn cát ven biển, được chia thành 3 vùng rõ rệt:

- Vùng đồi núi phía Tây có độ cao 500-1000m, núi có xu hướng thấp dần từ Tây sang Đông

- Vùng cồn cát chạy dọc bờ biển có diện tích 210km2, trong đó 100km2 hứng nước đổ ra biển, 110km2 đổ vào đồng bằng, nơi dãy cát dài 60km, chỗ hẹp nhất 2,5km và rộng nhất 4km

- Vùng đồng bằng phân bố dọc theo 40km hạ lưu của hệ thống sông Nhật Lệ, rộng 230km2, địa hình có dạng lòng chảo

Qua khảo sát địa chất tại Mỹ Trung và đập An Lạc, các nhà khoa học cho rằng, địa tầng ở đây gồm 4 lớp:

Lớp 1: Lớp á sét vừa, kết cấu chặt vừa, trạng thái dẻo mềm

Lớp 2: Đất á sét nặng chứa hữu cơ, kết cấu xốp và trạng thái chảy

Lớp 3: Đất á sét nặng chứa sò, điệp, hữu cơ, kết cấu tốt

Lớp 4: Lớp á sét nhẹ chứa ít sỏi, kết cấu chặt vừa, trạng thái dẻo cứng

Khí hậu và địa hình ở đây tác động mạnh đến ĐDSH và cả chế độ thủy văn của vùng[29]

1.4.1.2 Khí hậu

KVNC nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, mang tính chất chuyển tiếp giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam với nét đặc trưng là vào tháng lạnh nhất, nhiệt độ trung bình vượt quá 180C

Bảng 1 Lƣợng mƣa trung bình các tháng ở khu vực sông Nhật Lệ

Lượng mưa trung bình hàng năm 2.000-2.300mm/năm.Thời gian mưa tập trung vào các tháng 9, 10, 11 và thấp nhất vào tháng 1 Lượng mưa trung bình các tháng ở khu vực sông Nhật Lệ trong năm 2011, 2012 được thể hiện ở bảng 1

Nhiệt độ là một nhân tố sinh thái tác động rất lớn đến đời sống của sinh vật.Sự phân bố nhiệt độ phụ thuộc vào không gian (địa hình, vị trí địa lý) và thời

(Nguồn: Trạm khí tượng thủy văn Đồng Hới, 2013)

Nhiệt độ nước trung bình lớn nhất tại sông Nhật Lệ xấp xĩ 270C, và đạt cực đại vào tháng7trên 370C, nhiệt độ trung bình thấp nhất là 180C

Theo kết quả thống kê qua các năm cho thấy, ở khu vực sông Nhật Lệ có số lượng ngày nắng chiếm đa số nên nền nhiệt độ ở đây tăng cao Tuy nhiên,do sự chênh lệch nhiệt độ giữa mùa đông và mùa hè khá lớn nên tác động lớn đến quá trình sinh trưởng, phát triển và hoạt động sinh sản của thủy sinh vật.Vào mùa hè, nhiệt độ tăng cao (có khi đạt 410C), làm cho quá trình sinh trưởng của thủy sinh vật diễn ra rất nhanh, dẫn đến hiện tượng thiếu ôxy trong nước.Ngược lại, vào mùa đông, nhiệt độ thấp kéo dài đã làm giảm tốc độ sinh trưởng, chín muồi sinh dục của các loài thủy sản

Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai mùa khá lớn nên các loài thủy sinh vật ở đây có những phản ứng thích nghi về cấu tạo, hoạt động sinh lý và tập tính sinh sản theo mùa[23]

1.4.1.3 Điều kiện thủy văn

Chế độ thủy triều ở cửa sông Nhật Lệ là bán nhật triều không đều Biên độ thủy triều giảm dần từ Bắc vào Nam, độ cao thủy triều của sông Nhật Lệ là 0,7-1,7m

Sông Nhật Lệ chịu tác động của các dòng hải lưu từ biển và các dòng chảy từ sông, suối đổ ra Mùa hè, dòng hải lưu nóng từ phía Nam men theo bờ phía Tây vịnh Bắc Bộ vòng lại phía Tây đảo Hải Nam Mùa đông, dòng hải lưu lạnh chảy theo hướng ngược lại Do sự hội tụ, phân kỳ của các dòng hải lưu khi chảy vào vịnh

và vòng qua các đảo thuộc vịnh, cùng với các dòng nước từ sông đổ ra biển đã hình thành các dòng hội tụ Sự phân kỳ và vùng nước trồi tạo nên sự xáo trộn, tạo ra nguồn thức ăn phong phú cho thủy sinh vật phát triển[55]

1.4.1.4 Độ mặn

Độ mặn cửa sông Nhật Lệ thay đổi đáng kể theo không gian và thời gian Mùa mưa có độ mặn thấp, dao động từ 0,4‰-5‰ Mùa khô,độ mặn dao động từ 5‰ đến 30‰ [23]

1.4.2 Điều kiện kinh tế xã hội

Theo thống kê năm 2012, dân số của huyện Quảng Ninh và thành phố Đồng Hới là 200.129 người Mật độ dân số ở thành phố Đồng Hới lên tới 723 người/km2trong khi mật độ dân số của huyện Quảng Ninh chỉ là 73 người/km2 (bảng 3) Nguyên nhân dẫn đến sự chênh lệch này về mật độ dân số là do vấn đề đô thị hóa chưa hợp lý, chênh lệch mức sống giữa thành thị và nông thôn,do dân cư tập trung chủ yếu tại các địa phương có cửa sông lớn, có điều kiện thuận lợi để phát triển

thủy sản

Bảng 3 Diện tích, tổng số dân và mật độ dân số trung bìnhnăm 2012 phân

theohuyện, thành phố ở khu vực cửa sông Nhật Lệ

Địa phương Diện tích (km 2 ) Tổng số dân (người) Mật độ trung bình

(người/ km 2 )

(Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Bình, năm 2013)

Việc làm cho dân cư vùng ven biển, đặc biệt những vùng bãi ngang còn thiếu khá nhiều Khoảng trên 40% thanh niên thiếu việc làm Do nghề biển chỉ hoạt động theo mùa vụ nên khá nhiều lao động thanh niên ở các xã như Hải Ninh, Ngư Thủy Bắc, Ngư Thủy Trung, Ngư Thủy Nam và một số địa phương khác ở Quảng Bình phải di cư vào các tỉnh phía Nam để tìm việc làm

Kinh tế năm 2012 của tỉnh Quảng Bình gặp nhiều khó khăn, đặc biệt có những khó khăn kéo dài và ở mức độ nặng nề hơn như: biến động giá nguyên, nhiên liệu đầu vào; thị trường thu hẹp, sức mua giảm, lượng hàng tồn kho lớn, đầu tư công giảm, lãi suất ngân hàng còn ở mức cao, các doanh nghiệp khó tiếp cận nguồn vốn tín dụng, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của các doanh nghiệp, nhiều doanh nghiệp bị giải thể, tạm ngừng hoạt động Tuy nhiên, nhờ sự quan tâm giúp đỡ của Chính phủ, các Bộ, ngành Trung ương; sự chỉ đạo của quyết liệt của tỉnh, sự nổ lực,

cố gắng của các cấp, các ngành, các tầng lớp nhân dân và cộng đồng doanh nghiệp trong việc cụ thể hóa và triển khai có hiệu quả các chủ trương, chính sách, các giải pháp chỉ đạo, điều hành của Chính phủ, của UBND tỉnh nên tình hình kinh tế, xã hội có những chuyển biến tích cực và đạt những kết quả quan trọng trên các lĩnh vực[3].Đặc biệt, kinh tế tăng trưởng khá, sản xuất nông nghiệp được mùa, sản lượng lương thực đạt cao nhất từ trước đến nay.Tuy sản xuất công nghiệp gặp nhiều khó khăn nhưng cũng tăng trưởng ngang bằng so với cùng kỳ.Du lịch dịch vụ phát triển, lượng khách du lịch đến ngày một tăng.Công tác quản lý đầu tư và xây dựng

có nhiều tiến bộ, một số công trình trọng điểm của tỉnh được tập trung chỉ đạo đảm

bảo đúng tiến độ khởi công và hoàn thành.Thu ngân sách trên địa bàn hoàn thành

dự toán.Các lĩnh vực văn hóa, xã hội có những chuyển biến tích cực Công tác an sinh xã hội được chú trọng Đời sống nhân dân vùng đồng bào dân tộc, vùng khó khăn từng bước được cải thiện Quốc phòng an ninh được tăng cường Trật tự, an toàn xã hội được giữ vững [3]

Tuy vậy, một số chỉ tiêu vẫn còn tăng trưởng thấp so với kế hoạch, nhất là chỉ tiêu giá trị sản xuất công nghiệp.Văn hóa, xã hội tuy có chuyển biến nhưng vẫn còn chậm, tỷ lệ hộ nghèo so với cả nước vẫn còn ở mức cao Tình hình an ninh trật tự, tệ nạn ma túy, cờ bạc, số đề, vi phạm lâm luật vẫn còn diễn biến phức tạp Việc làm, đời sống của người nghèo, người có thu nhập thấp vẫn còn gặp nhiều khó khăn [3]

1.4.3 Điều kiện thủy sinh vật khu vực cửa sông Nhật Lệ

Động vật đáy:động vật đáy ở vùng cửa sông Nhật Lệ có 19 loài, gồm: 4 loài

giun nhiều tơ (Polychaeta), 3 loài giáp xác chân khác (Amphipoda), 2 loài giáp xác chân đều (Isopoda), 1 loài giáp xác Tanaidacea, 3 loài giáp xác 10 chân (Decapoda),

2 loài thân mềm hai mảnh vỏ (Bivalvia), 1 loài thân mềm chân bụng (Gastropoda)

và 3 loài ấu trùng côn trùng (Insect larvae) [23]

Thành phần loài động vật đáy ở đây bao gồm hai nhóm cơ bản là các loài nguồn gốc nước ngọt và các loài nguồn gốc nước lợ

Thành phần loài nước lợ chiếm tỷ lệ thấp, gồm những loài có nguồn gốc biển rộng muối, xuất hiện chủ yếu vào mùa khô và vùng phía ngoài cửa sông Các loài

này gồm: Grandidierella vietnamica, Cyathura truncata, Apseudes vietnamensis,

Nhìn chung, thành phần động vật đáy ở đây mang đậm sắc thái nhiệt đới Tính

đa dạng nhiệt đới cũng thể hiện rõ.Các họ, các giống chỉ có một loài chiếm ưu thế

Số lượng loài ở mức trung bình, chiếm ưu thế về thành phần loài là các loài giáp xác, còn các loài Thân mềm chiếm ưu thế về thành phần khối lượng Tuy nhiên, so với khu hệ động vật đáy ở đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, Thừa Thiên Huế thì số lượng động vật đáy ở đây thấp hơn

Ngoài sự phân chia đặc điểm phân bố theo độ mặn, sự phân bố đa dạng loài cũng có sự khác nhau nên các loài động vật đáy ở đây còn được phân chia theo tính chất nền đáy, và chia theo 3 nhóm chính:

+ Vùng đáy bùn hữu cơ: nền đáy có tính chất bùn mịn, kích thước các hạt rất nhỏ, chứa lượng lớn các sản phẩm hữu cơ như các mảnh vụn hữu cơ, xác bã thực vật… + Vùng đáy bùn cát: nền đáy có tính chất bùn pha cát, trong đó bùn chiếm tỉ lệ cao (70 – 80%) với các hạt bùn có kích thước rất nhỏ Càng xa bờ và càng xuống sâu thì tỉ lệ cát giảm, tỉ lệ bùn tăng

+ Vùng đáy cát bùn: nền đáy có tính chất cát pha bùn, trong đó cát (có kích thước hạt từ 0,5 – 1mm) chiếm tỉ lệ lớn (70 – 80%), có bãi rộng

Ngoài ra, đặc điểm phân bố của các loài động vật đáy ở vùng hạ lưu sông Nhật

Lệ còn chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố không gian và thời gian.Các yếu tố này ít nhiều cũng góp phần vào sự phân bố và số lượng, cấu trúc thành phần loài của nhóm động vật đáy ở vùng nghiên cứu[23]

Thực vật có hoa thủy sinh:trong vùng nghiên cứu đã xác định được 10 loài

nằm trong 6 họ, 5 bộ, 2 lớp thuộc ngành thực vật có hoa thủy sinh Trong đó, có 4 loài thuộc lớp Ngọc Lan (Magnoliopsida) chiếm 40% tổng số loài và 6 loài thuộc lớp hoa loa kèn hay lớp một lá mầm (Liliopsida) chiếm 60% tổng số loài

Các loài thực vật có hoa thủy sinh xác định được đều có nguồn gốc nước ngọt, có dạng sống chìm trong nước Chúng phân bố chủ yếu ở vùng hạ lưu và cửa sông, từ bờ đến độ sâu 1,5m, ở độ sâu 0,5- 1m, tạo thành các quần xã thực vật

có hoa thủy sinh dày đặc với sinh khối trung bình 2,5-4,5kg/m2.Đặc điểm phân bố của các loài thực vật có hoa thủy sinh thường biến động theo mùa và theo độ mặn Vào mùa nắng khi độ mặn > 15‰, là mùa thích hợp cho sự phát triển của các loài thực vật có hoa thủy sinh, có ánh sáng và nhiệt độ thích hợp cho quá trình quang hợp[23]

Về khía cạnh nguồn lợi sinh học, có thể nhận thấy rằng, ở khu vực nghiên cứu, tuy số lượng thành phần loài không nhiều (10 loài), nhưng phần lớn các loài chiếm ưu thế phát triển mạnh tạo thành các thảm thực vật dày đặc phủ kín nền đáy,

hình thành những vùng thực vật có hoa thủy sinh nguồn gốc nước ngọt, có sinh khối và trữ lượng trung bình Đây là một trong những nguồn lợi của vùng cửa sông Nhật Lệ [23]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.1.1 Thời gian nghiên cứu

- Điều tra, thu mẫu và nghiên cứu thực địa được tiến hành vào 2 đơ ̣ttại vùng cửa sông Nhật Lệ, tỉnh Quảng Bình

+ Đợt 1: từ 22/8 đến 26/08/2013

+ Đợt 2: từ 24/04 đến 28/04 /2014

- Phân tích, định loại cá và xử lý số liệu tại Phòng thí nghiệm Sinh thái học và Tài nguyên sinh vật, Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Sự sống

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Vì thời gian thu mẫu ngắn, nên chúng tôi chủ yếu điều tra và tiến hành thu mua mẫu cá từ các thuyền đánh bắt cá ở vùng biển ven bờ cửa sông Nhật Lệ và tại cácđiểm bán cá ven cửa sông, bến cá chợ Đồng Hới, chợ Đông Mỹ (hình 1)

Hình 1 Vị trí lấy mẫu tại khu vực cửa sông Nhật Lệ

(nguồn:https:// maps.google.com)[54]

2.2 Đối tượng nghiên cứu

- Thành phần loài cá tại khu vực cửa sông Nhật Lệ

- Sử dụng chỉ số tổ hợp cá để đánh giá chất lượng môi trường nước tại vùng cửa sông Nhật Lệ

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu mẫu và định loại cá

2.3.1.1 Phương pháp thu mẫu cá trực tiếp ngoài thực địa

+ Dựa vào bản đồ và thông tin từ địa phương để xác định tuyến và điểm điều tra thu mẫu chính tại vùng nghiên cứu

+ Thu mẫu tất cả các loài bắt gặp; thu số lượng nhiều đối với những loài lạ, loài có kích thước bé Đối với các loài cá phổ biến, có kích thước lớn, dễ nhận biết thì quan sát, chụp ảnh và xác định ngay tại thực địa

+ Thu mẫu từ tất cả các phương tiện và ngư cụ đánh bắt, đặc biệt là thu mẫu

cá từ các thuyền đánh cá của ngư dân ở trong phạm vi khu vực nghiên cứu

+ Ngoài những mẫu cá thu trực tiếp trên thuyền đánh cá, chúng tôi còn mua

cá ở các chợ cá ven biển cửa sông như chợ Đồng Hới; chợ Đông Mỹvà các điểm khác trong khu vực nghiên cứu

Các mẫu cá khi thu, mua được kiểm tra kỹ càng về địa điểm, thời gian và loại nghề để chắc chắn chúng được đánh bắt ở vùng biển ven bờ Cửa Nhật Lệ

2.3.1.2 Phương pháp điều tra, phỏng vấn

Điều tra, phỏng vấn người dân địa phương: tiến hành điều tra thu thập thông tin từ những người dân địa phương dựa trên những mô tả chi tiết về hình thái có kèm theo ảnh chụp hoặc hình vẽ riêng của từng loài cá Dựa vào những hiểu biết và kinh nghiệm của các ngư dân để xác định sự có mặt của một số loài cá không thu được mẫu cũng như các thông tin về nơi phân bố, thức ăn, mùa sinh sản, giá trị kinh

tế và kích thước cá khi đánh bắt (con to nhất, con nhỏ nhất tính theo kg), các loài