Thời gian và địa điểm nghiên cứu Mẫu động vật phù du được thu thập tại 12 trạm theo các mặt cắt thuộc khu bảo vệ thủy sản cồn Chìm hình 2.1... Đặc trưng và cấu trúc thành phần loài Qua k
Trang 1NGHIÊN CỨU KHU HỆ ĐỘNG VẬT PHÙ DU Ở KHU BẢO VỆ THỦY SẢN CỒN CHÌM
XÃ VINH PHÚ HUYỆN PHÚ VANG TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
Trần Đình Minh, Nguyễn Thị Ngọc Trang, Nguyễn Minh Luận
Khoa Thủy Sản, trường ĐH Nông Lâm Huế
1 MỞ ĐẦU
Trong hệ sinh thái thủy vực, động vật phù du (ĐVPD) là một mắt xích quan trọng trong mạng lưới thức ăn của thủy vực; là thành phần trong năng suất sinh học của thủy vực; lọc sạch nước của thủy vực và là sinh vật chỉ thị Nghiên cứu động vật phù du nhằm đánh giá chất lượng môi trường nước, năng suất sinh học sơ cấp, sự đa dạng sinh học của thủy vực nghiên cứu Ngoài ra, việc xác định thành phần loài động vật phù du và kích thước của chúng có vai trò vô cùng quan trọng trong việc sản xuất giống các đối tượng thủy sản, đặc biệt là các loài thủy sản mặn lợ, nhằm góp phần cung cấp nguồn giống chủ động cho nghề nuôi trồng thủy sản Đầm phá Tam Giang - Cầu Hai có tính đa dạng cao về sinh cảnh Đến nay, đã có một số nghiên cứu về động vật phù du ở nơi đây như nghiên cứu của Trường Đại học Khoa Học Huế 1998-2005 (thuộc dự án Nord Pas de Calais, Cộng hòa Pháp tài trợ), nghiên cứu của Viên Tài Nguyên và Môi Trường Biển Hải Phòng 2006 (thuộc dự án IMOLA Huế) Năm 2011, chúng tôi tiến hành khảo sát, nghiên cứu động vật phù du trong phạm vi khu vực Cồn Chìm vào 2 đợt (mùa lạnh và mùa khô) nhằm đánh giá hiện trạng tại vùng lõi của đầm phá Tam Giang – Cầu Hai
2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Mẫu động vật phù du được thu thập tại 12 trạm theo các mặt cắt thuộc khu bảo vệ thủy sản cồn Chìm (hình 2.1) Việc thu mẫu được thực hiện trong 2 đợt (1/2011 và 5/2011) nhằm đảm bảo sự biến động về thành phần loài
Trang 2Hình 1 Bản đồ thu mẫu ĐVPD tại Cồn Chìm 2.2 Phương pháp nghiên cứu
+ Thu mẫu định tính: Thu mẫu bằng lưới Zooplankton hình chóp với kích thước mắt lưới 250µm + Thu mẫu định lượng: Bằng cách lọc 50 lít nước qua lưới vớt Zooplankton Cố định mẫu tại hiện trường bằng formol nồng độ 4%
+ Xử lý mẫu trong phòng thí nghiệm:
- Mẫu định tính được để lắng và dùng pipet hút đưa lên lam kính và phân tích bằng kính hiển vi điện tử và kính lúp giải phẫu Phân loại bằng phương pháp so sánh hình thái với các tài liệu của Trương Ngọc An, 1993; Carmelo R Tomas, 1996; Nguyễn Văn Khôi, 2001; M Terazaki, N Iwasaki, S Nishidae và T Toda, 2005
- Mẫu định lượng được cô đặc và định lượng bằng buồng đếm Sewi – Raller để phân tích + Xử lý số liệu: Đánh giá tính đa dạng sinh học của ĐVPD:
- Chỉ số đa dạng H’ = -∑Pi.log2Pi
- Chỉ số cân bằng E = H’/log2S
- Giá trị tính đa dạng Dv = H’.E
Trong đó:
S là tổng số loài của quần xã
Pi = Ni/N: Ni là số cá thể của loài thứ i, N là tổng số cá thể của quần xã
Dv: 0,6 – 1,5 trung bình; 1,6 – 2,5 khá phong phú; 2,6 – 3,5 phong phú, > 3,5 rất phong phú
Trang 3Các số liệu được xử lý bởi phần mềm thống kê sinh học Primer 5, phần mềm ArcGIS 9.3 và Excel 5.0
3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Đặc điểm thành phần loài động vật phù du
3.1.1 Đặc trưng và cấu trúc thành phần loài
Qua kết quả phân tích 12 điểm thu mẫu chúng tôi đã xác định được 78 loài động vật phù du ở khu bảo vệ thủy sản cồn Chìm, xã Vinh Phú, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế thuộc 41 giống 32 họ 16 bộ và 8 lớp, của 5 ngành: ngành Chân khớp (Arthropoda); ngành Giun đốt (Annelida), ngành nguyên sinh động vật (Protozoa); ngành Hàm tơ (Chaetognatha) và ngành Proteobacteria Trong đó, ngành chân khớp Arthropoda chiếm đại đa số với 71 loài (chiếm 91,02%), các ngành còn lại chỉ chiếm một số lượng rất nhỏ, ngành giun đốt Annelida với 3 loài (chiếm 3,84%), ngành động vật nguyên sinh Protozoa với 2 loài (chiếm 2,56%), còn lại ngành hàm tơ Chaetognatha và ngành Proteobacteria với mỗi ngành 1 loài (chiếm 1,29%):
3.84 2.56 1.291.29
91.02
Annelida Protozoa Proteobacteria Chaetognatha Arthropoda
Hình 2 Biểu đồ tỷ lệ % số loài động vật phù du trong các ngành.
Thành phần loài động vật phù du tại khu bảo vệ thủy sản cồn Chìm đa số đều có nguồn gốc từ biển khơi So sánh cấu trúc thành phần loài giữa 2 mùa thì vào mùa lạnh (tháng 1/2011)
số loài ghi nhận được là 35 loài thuộc 21 giống, 17 họ, 11 bộ và 6 lớp, của 3 ngành nhưng vào mùa khô (tháng 5/2011) số loài ghi nhận được là 64 loài thuộc 29 giống, 23 họ, 14 bộ, 7 lớp, của
4 ngành Như vậy, chúng tôi nhận thấy, vào mùa khô cấu trúc và thành phần loài đa dạng hơn vào mùa lạnh
Qua đây, chúng tôi nhận thấy rằng, so với kết quả nghiên cứu động vật phù du của viện Tài nguyên và Môi trường Biển ở đầm phá Tam Giang - Cầu Hai (66 loài) và động vật phù du ở hồ Phú Ninh, tỉnh Quảng Nam (36 loài) thì động vật phù du ở khu bảo vệ thuỷ sản cồn Chìm phong phú hơn Tuy nhiên, so với các vùng khác như vùng biển Hải Vân - Sơn Chà (97 loài), vịnh Bái Tử Long - Quảng Ninh (90 loài) thì động vật phù du ở đây kém phong phú hơn
Trang 43.1.2 Phân bố động vật phù du
Căn cứ vào tính chất địa lý và phân bố sinh thái, quần xã động vật phù du ở khu bảo vệ thủy sản cồn Chìm này được phân thành các nhóm sau:
Nhóm loài ven bờ nhiệt đới: Đây là nhóm loài đóng vai trò chủ yếu trong khu hệ động vật phù
du ven bờ nhiệt đới Chúng thường có khả năng thích nghi rộng với nhiệt độ, độ muối Thành phần loài của nhóm này ở khu bảo vệ thủy sản cồn Chìm tương đối nhiều và khá phong phú, gồm có
Temora turbinata, Centropages furcatus, Paracalanus aculeatus, Acartia claussi
Nhóm loài biển khơi thích nghi rộng: Đây là nhóm loài có nguồn gốc biển khơi, có khả năng phân bố rất rộng Chúng thích nghi với khoảng nhiệt độ, độ mặn lớn và sự thay đổi của các yếu
tố vật lý như hải lưu, dòng chảy Số lượng loài này ở khu bảo vệ thuỷ sản cồn Chìm không
nhiều, ví dụ như Eucalanus sp, Acrocalanus gracilis Ngoài ra, ở khu bảo vệ thuỷ sản cồn Chìm
còn có một số loài biển khơi phân bố rộng, đây là những loài có mặt từ các thủy vực nước lợ ven
bờ đến các vùng nước mặn biển khơi và cũng là nhóm loài có khả năng thích nghi được với
những biến động thất thường của môi trường nước như: Oithona simplex, Oithona nana,
Oithona similis
Nhóm loài biển khơi điển hình: Gồm một số loài thích ứng với độ muối cao, trong một phạm
vi hẹp, phân bố chủ yếu ở vùng cửa biển có độ muối khoảng 33 – 35‰ Đây là những loài chỉ thị cho khối nước biển khơi Những loài này ở khu bảo vệ thuỷ sản cồn Chìm có tần số xuất hiện
không thường xuyên với số lượng ít, ví dụ như: Paracalanus gracilis
Nhóm loài nước lợ: Đây là các loài động vật phù du đặc trưng cho vùng nước lợ, thường phân
bố ở các vùng nước lợ, cửa sông Khu bảo vệ thuỷ sản cồn Chìm có độ mặn khoảng 16 ‰ - 17‰
có xuất hiện các loài nước lợ như: Eutemora sp
Nói chung, quần xã động vật phù du phân bố theo sinh thái tại khu vực này khá đa dạng, tập trung nhiều loài có đặc điểm sinh thái khác nhau Trong đó, chủ yếu là nhóm loài thuộc vùng nước lợ ven bờ và vùng có độ muối rộng
Như vậy, khi so sánh đặc điểm phân bố quần xã động vật phù du theo sinh thái giữa cồn Chìm và
ở những khu vực khác, chúng tôi nhận thấy có sự khác nhau Điển hình như đối với khu vực
Vịnh Bắc Bộ, tại khu vực này, xuất hiện thêm các loài nước ấm ôn đới như: Acartia erythraea…
Điều đó cho thấy, tùy theo từng khu vực địa lý, đặc điểm về dòng chảy khác nhau cũng có ảnh hưởng đến sự phân bố của các loài động vật phù du khác nhau
3.2 Biến động thành phần loài động vật phù du theo mùa
Qua kết quả nghiên cứu vào hai mùa chúng tôi nhận thấy số loài động vật phù du thu được có sự sai khác Số lượng thành phần loài động vật phù du vào mùa khô cao hơn mùa lạnh
Cụ thể như sau:
Khi chúng tôi so sánh thành phần loài động vật phù du thu được trong 2 đợt thu mẫu (mùa lạnh
và mùa khô) chúng tôi nhận thấy có sự khác biệt như sau: J = 0,22 (K = 40, c = 18)
Bảng 1 Chỉ số quần xã ĐVPD giữa 2 đợt thu mẫu
Trang 5Mùa Mùa lạnh (&)
Mùa khô
Riêng cho mùa lạnh (a) 17 Riêng cho mùa khô (b) 46
Mặt khác, qua phân tích trên mặt rộng và theo mùa tại các điểm thu mẫu chúng tôi thống kê được
và thể hiện ở đồ thị như sau:
3
4
10
23
19 14 23
7 10
9 15
0
5
10
15
20
25
30
Điểm thu mẫu
Mùa lạnh Mùa khô
Hình 3 Đồ thị thể hiện biến động thành phần loài theo không gian giữa 2 mùa
Căn cứ vào đồ thị trên, chúng tôi nhận thấy, hầu hết tại các điểm thu mẫu đều có sự biến động về thành phần loài giữa hai mùa Số loài động vật phù du tại các điểm biến đổi từ 3 - 26 loài Những điểm khảo sát đa số đều có xu hướng số loài tăng lên vào mùa khô, duy chỉ có điểm
7 số loài tại thời điểm mùa khô ít hơn mùa lạnh Ở các điểm 1, 2, 3, 4, 6, 9, 10 có sự biến động
số lượng loài rất lớn Xét về tỷ lệ các loài ưu thế, trong đợt 1 thu mẫu vào tháng 1/2011 (mùa lạnh) số loài động vật phù du được ghi nhận là 35 loài Trong đó, các loài chiếm ưu thế trong
mùa này là: Balanus balanoides, Balanus sp, Calanus hyperborenus Bên cạnh đó, có một số loài tần suất xuất hiện giữa các điểm rất ít như: Aetideus armatus, Chridius gracillis Trong đợt
2 thu mẫu vào tháng 5/2011 (mùa khô), số lượng loài động vật phù du tăng lên rõ rệt Số loài ghi nhận vào thời điểm mùa khô là 64 loài Các loài chúng tôi nhận thấy hầu như xuất hiện tại tất cả
Trang 6các điểm khảo sát và chiếm ưu thế là Centropages typicus, Calanus finmachicus, Harmothoe
imbricata
Các loài ưu thế tại khu bảo vệ thuỷ sản cồn Chìm và tỷ lệ trên tổng số của chúng được thể hiện theo bảng sau:
Bảng 2 Tỷ lệ các loài động vật phù du ưu thế theo mùa tại các điểm
Như vậy, tỷ lệ các nhóm loài có số lượng nhiều thay đổi theo mùa khá rõ Trong mùa mưa số loài có số lượng cao không nhiều Chỉ có 2 nhóm có số lượng cao hơn cả là giống Balanus và Calanus Đến mùa khô thì ưu thế không tập trung ở 2 giống này nữa mà sự ưu thế rộng hơn, ngoài giống Calanus còn bao gồm các giống Harmothoe, Oithona, Centropages
Theo kết quả phân tích các yếu tố môi trường của chúng tôi thì vào mùa khô độ mặn trung bình ở các điểm khảo sát đạt 16‰ so với mùa lạnh độ mặn trung bình chỉ đạt 12,4‰; pH có rất ít sự khác biệt giữa các tầng nước và đều đạt ở giá trị tốt cho sinh vật phát triển (pH trung bình 7,9 ở các điểm khảo sát vào mùa khô và 7,7 vào mùa lạnh); nhiệt độ trung bình ở các điểm khảo sát là 280C so với mùa lạnh 16 - 180C Chúng tôi nhận định rằng, có thể đây là nguyên nhân dẫn đến sự biến động về thành phần loài cũng như cấu trúc của động vật phù du của 2 mùa
3.3 Biến động mật độ động vật phù du giữa các điểm khảo sát theo mùa
Mật độ động vật phù du ở các điểm khảo sát vào mùa lạnh (1/2011)
5760 6000
3360 2560
7920 5280
5200
10560 7920 9120
0 2000 4000 6000 8000 10000
12000
Điểm thu mẫu
Mùa lạnh
Hình 4 Biểu đồ thể hiện mật độ ĐVPD ở các điểm khảo sát vào mùa lạnh
Trang 7Trong đợt thu mẫu vào mùa lạnh (1/2011), số lượng động vật phù du dao động từ 2200 cá thể/m3
(điểm 7) đến 10560 cá thể/m3 (điểm 10), trung bình 5760 cá thể/m3 (điểm 1) Những loài thuộc
giống Balanus phát triển mạnh ở các điểm khảo sát, đạt mật độ ổn định và rất cao như: Balanus
balanoides, Balanus sp
Hình 5 Bản đồ nội suy mật độ ĐVPD theo mùa
Mật độ động vật phù du ở các điểm khảo sát vào mùa khô (5/2011)
5440 5440
9100
31500
11000 9880 11520
8740
15840
19760 17600 12800
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
Điểm thu mẫu
Mùa khô
Hình 6 Biểu đồ thể hiện mật độ ĐVPD ở các điểm thu mẫu vào mùa khô
Trang 8Vào mùa khô, mật độ ĐVPD tăng nhanh và chênh lệch khá lớn so với mùa lạnh Mật độ giữa các điểm dao động từ 5440 cá thể/m3 (điểm 2, 3) đến 31500 cá thể/m3 (điểm 5), trung bình 15840 cá thể/m3
4.4 Tính đa dạng động vật phù du
4.4.1 Chỉ số đa dạng H ’
Chúng tôi sử dụng chỉ số đa dạng H’ để so sánh sự đa dạng các mẫu môi trường sống, so sánh giữa hai môi trường sống khác nhau, hoặc so sánh trong một môi trường sống theo thời gian để thấy sự thay đổi đa dạng sinh học tại khu bảo vệ thuỷ sản cồn Chìm
Bảng 3 Chỉ số đa dạng H ’ giữa 2 mùa Hình 7 Đồ thị thể hiện chỉ số đa dạng H ’ ở các điểm thu mẫu
theo mùa
Kết quả ở đồ thị trên cho thấy, ít có sự biến đổi giá trị H’ giữa
các điểm khảo sát trong cùng một mùa nhưng có sự sai khác vào
2 mùa khác nhau Biến động chỉ số đa dạng H’ vào mùa lạnh
dao động từ 2,03 - 2,39, vào mùa khô dao động từ 2,31 - 3,02
Chúng tôi nhận thấy, chỉ số đa dạng H’ ở đa số tất cả các điểm
khảo sát vào mùa khô cao hơn mùa lạnh Vào mùa lạnh chỉ số
đa dạng H’ thấp, đặc biệt ở điểm 7 chỉ đạt 2,03 Tuy nhiên, sang
mùa khô thì chỉ số đa dạng H’ tăng lên rõ rệt, nhất là ở điểm 10
vào mùa lạnh H’ = 2,19 nhưng đến mùa khô tăng lên H’ = 3,02
Nếu so sánh giữa chỉ số đa dạng H’ mật độ động vật phù du
theo mùa thì chúng tôi thấy giữa chúng có tương quan tỉ lệ
thuận với nhau Các điểm vào mùa khô đa số đều có chỉ số H’
và mật độ cao hơn so với vào mùa lạnh Điều này cho thấy,
vào mùa khô điều kiện tự nhiên thuận lợi kéo theo sự phát triển
của động vật phù du không chỉ về mật độ mà còn xuất hiện thêm nhiều loài mới so với mùa lạnh Nhìn chung, chỉ số H’ ở Cồn Chìm thấp hơn so với một số vùng nghiên cứu khác (bảng 4)
Bảng 4 So sánh chỉ số H ’ đối với một số vùng nghiên cứu khác
Vịnh Bái Tử Long - Quảng Ninh 2,46 Vùng biển Hải Vân – Sơn Chà 3,45
4.4.2 Chỉ số cân bằng E
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, quần xã động vật phù du vào mùa lạnh tương đối ổn định, ít biến động, chỉ số cân bằng E vào mùa lạnh dao động từ 0,64 – 0,69 Trong khi đó, đồ thị trên cũng cho chúng ta thấy rằng, quần xã động vật phù du ở khu vực này có sự biến động vào mùa khô với chỉ số cân bằng E dao động từ 0,57 – 0,69 (hình 9)
Bên cạnh đó, nếu so sánh với vùng biển Hải Vân – Sơn Chà (E = 0,52) thì quần xã động vật phù du ở khu bảo vệ thủy sản Cồng Chìm ổn định hơn (E = 0,66)
’ Mùalạnh
H ’ Mùa khô
Trang 90 0.2
0.4
0.6
0.8
Điểm thu mẫu
Hình 8 Đồ thị thể hiện chỉ số cân bằng E ở các điểm thu mẫu theo mùa
4.4.3 Giá trị tính đa dạng D v
Giá trị tính đa dạng tại các điểm khảo sát dao động từ 1,38 - 1,99 đối với cả 2 mùa Vào mùa khô giá trị tính đa dạng ở đa số các điểm đều cao hơn đối với mùa lạnh, chỉ có các điểm 5, 6, 9 chỉ số
đa dạng vào mùa lạnh cao hơn
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Điểm thu mẫu
Dv (Mùa lạnh) Dv (Mùa khô)
Hình 9 Đồ thị thể hiện giá trị tính đa dạng Dv ở các điểm khảo sát theo mùa
Tóm lại, trung bình các chỉ số đa dạng tại khu bảo vệ thuỷ sản cồn Chìm được thể hiện ở bảng dưới đây:
Bảng 5 Một số chỉ số đa dạng sinh học của động vật phù du ở khu bảo vệ thủy sản cồn
Chìm Vùng
Cồn
Chìm
Trang 10Kết quả thống kê cho thấy chỉ số đa dạng H’ theo mùa có sự chênh lệch nhau Chỉ số cân bằng E của quần xã động vật phù du tại khu bảo vệ thuỷ sản Cồn Chìm ở mức cao, tuy nhiên, ít chênh lệch theo mùa và tương đối ổn định Giá trị tính đa dạng của quần xã động vật phù du Dv
¿ 1,60 đạt mức khá phong phú Như vậy, so với các vùng khác thì giá trị tính đa dạng động vật phù du tại khu bảo vệ thuỷ sản cồn Chìm thấp hơn (vùng biển Hải Vân - Sơn Chà Dv = 1,82 đạt mức khá phong phú; vùng biển Tây Nam Bộ Dv = 3,25 đạt mức phong phú; vùng khơi biển Đông Nam Bộ Dv = 3,5 đạt mức rất phong phú)
5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 Kết luận
- Thành phần loài tại khu bảo vệ thủy sản cồn Chìm chúng tôi đã xác định được 78 loài động vật phù du thuộc 41 giống 32 họ và 16 bộ, của 5 ngành: ngành Chân khớp (Arthropoda); ngành Giun đốt (Annelida), ngành động vật nguyên sinh (Protozoa); ngành Hàm tơ (Chaetognatha) và ngành Proteobacteria Sự phân bố các nhóm loài mang tính chất địa lý và sinh thái gồm các nhóm: nhóm loài ven bờ nhiệt đới, nhóm loài biển khơi thích nghi rộng, nhóm loài biển khơi điển hình và nhóm loài nước lợ Không thấy xuất hiện các loài nước ngọt
- Thành phần loài động vật phù du có sự biến động theo mùa rõ rệt Vào mùa khô số lượng loài tăng lên so với mùa lạnh Các loài chiếm ưu thế cũng có sự biến đổi theo mùa
- Mật độ động vật phù du dao động từ 2200 cá thể/m3 - 31500 cá thể/m3 Biến động mật
độ theo mùa khá rõ
- Biến động chỉ số đa dạng H’ giữa các điểm thu mẫu từ 2,03 - 3,02 đối với cả 2 mùa Chỉ
số cân bằng E = 0,66 tương đối cao và ổn định Giá trị tính đa dạng Dv ¿ 1,60 đạt mức khá phong phú
5.2 Kiến nghị
- Cần có những nghiên cứu kết hợp với các chỉ tiêu đa dạng sinh học khác để có được dữ liệu toàn diện cho việc đánh giá tiềm năng sinh học tại khu bảo vệ thủy sản cồn Chìm
- Tăng cường công tác bảo vệ như sử dụng thêm nhiều các mô hình “chuôm” Liên kết nhiều tổ chức đoàn thể ở địa phương cùng với chính quyền xã trong quản lý và phát triển mô hình bền vững
TÀI LIỆU THAM KHẢO
A TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1 Dự án IMOLA Huế GCP/VIE/029/ITA, 2006 Báo cáo tài nguyên và môi trường đầm phá Tam Giang – Cầu Hai
2 Dự án bảo tồn biển vườn quốc gia Bái Tử Long, Quảng Ninh, 2010, “Động vật phù du vùng
biển vườn quốc gia Bái Tử Long”.
3 Dương Trí Dũng, 2001 Giáo trình Đa dạng động vật Trường ĐH Cần Thơ
4 Hoàng Thị Bích Mai, 2010 “Phương pháp thu mẫu các giống loài sinh vật phù du (plankton)
thường gặp trong ao ntts lợ mặn”.
