Đa dạng sinh học cá và sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước tại vùng cửa đại, tỉnh quảng nam

Các mức độ về chất lượng nước của thủy vực tương ứng với từng thang điểm trong bộ chỉ số tổ hợp sinh học cá .... Bảng phân hạng cách tính điểm cho các chỉ số tổ hợp sinh học cá áp dụng c

Terapon jarbua

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

- -

VŨ THỊ THANH

ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ SỬ DỤNG CHỈ SỐ

TỔ HỢP SINH HỌC CÁ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

TẠI VÙNG CỬA ĐẠI, TỈNH QUẢNG NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2016

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

- -

VŨ THỊ THANH

ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ SỬ DỤNG CHỈ SỐ

TỔ HỢP SINH HỌC CÁ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

TẠI VÙNG CỬA ĐẠI, TỈNH QUẢNG NAM

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60 420 120 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo

TS Nguyễn Thành Nam và PGS.TS Nguyễn Xuân Huấn đã tận tình hướng dẫn

tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo trong Phòng Sinh thái học và Sinh học môi trường cùng Bộ môn Động vật có xương sống, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình chỉ dẫn và tạo mọi điều kiện cho tôi được phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm và cung cấp những tài liệu cần thiết giúp tôi thực hiện Luận văn này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới gia đình, bạn bè đã luôn quan tâm, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2016

Học viên

Vũ Thị Thanh

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng Trang

Bảng 1.1 Thống kế các đặc trưng mực nước và độ lớn triều tại Hội An 14

Bảng 1.2 Diện tích, dân số và mật độ dân số (2013) 15

Bảng 1.3 Diện tích nuôi trồng thủy sản 15

Bảng 1.4 Sản xuất thủy sản 16

Bảng 1.5 Sản lượng thủy sản 16

Bảng 1.6 Số trường mầm non 17

Bảng 1.7 Số trường phổ thông năm học 2012 18

Bảng 1.8 Số cơ sở y tế năm 2012 phân theo huyện/ thành phố thuộc tỉnh 18

Bảng 2.1 Các mức độ về độ đa dạng của thủy vực tương ứng với từng thang điểm trong bộ chỉ số đa dạng Margalef 27

Bảng 2.2 Các mức độ về chất lượng nước của thủy vực tương ứng với từng thang điểm trong bộ chỉ số tổ hợp sinh học cá 29

Bảng 3.1 Danh mục các loài cá ở vùng ven biển Cửa Đại năm 2015 31

Bảng 3.2 Cấu trúc phân loại thành phần loài cá ở vùng ven biển Cửa Đại, tỉnh QuảngNam 45

Bảng 3.3 Danh lục thành phần loài cá theo thời gian tại khu vực Cửa Đại 46

Bảng 3.4 Bảng 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 ven biển Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam 66

Bảng 3.5 Ma trận chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước vùng ven biển Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam 67

Bảng 3.6 Các chỉ tiêu môi trường nước vùng Cửa Đại sông Thu Bồn và sông Vu Gia năm 2015 68

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Trang

Hình 2.1 Khu vực Cửa Đại 20

Hình 2.2 Các thuật ngữ chuyên ngành và chỉ tiêu hình thái chính dùng trong định loại cá Sụn dạng Đuối 23Hình 2.3 Các thuật ngữ chuyên ngành và chỉ tiêu hình thái ngoài dùng trong định loại cá Xương 24 Hình 2.4 Các loại vẩy và cách tính vẩy; các kiểu miệng; vị trí các xương hàm và các kiểu răng được dùng trong định loại cá Xương 25

Hình 2.5 Các đặc điểm cấu tạo, hình dạng của mang, bóng bơi, tia vây, đuôi và vây

đuôi 26Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện số lượng bộ, họ, loài tại KVNC và khu vực khác của Việt Nam 64

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .1

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

1.1 Khái quát hệ sinh thái cửa sông 2

1.1.1.Các khái niệm về cửa sông 2

1.1.2.Một số đặc điểm đặc trưng của hệ sinh thái cửa sông 2

1.2 Đa dạng sinh học cá và vai trò của Đa dạng sinh học cá trong hệ sinh thái nước 3

1.2.1 Đa dạng sinh học (ĐDSH) 3

1.2.2 Đa dạng sinh học cá và vai trò của đa dạng sinh học cá trong hệ sinh thái nước 4

1.3 Đánh giá chất lượng nước dựa trên một số yếu tố sinh thái chính ở cửa sông 5

1.3.1 Quan hệ với yếu tố pH 5

1.3.2 Quan hệ với độ muối 6

1.3.3 Quan hệ với muối dinh dưỡng 6

1.3.4 Quan hệ với DO (Hàm lượng ôxy hòa tan) 8

1.3.5 Quan hệ với kim loại nặng 8

1.4 Khái quát về sinh vật chỉ thị, chỉ số tổ hợp sinh học cá và khả năng sử dụng các chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước 9

1.4.1 Khái quát về sinh vật chỉ thị 9

1.4.2 Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước 10

1.5 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội khu vực nghiên cứu 13

1.5.1 Điều kiện tự nhiên và sinh vật 13

1.5.2 Tài nguyên sinh vật 14

1.5.3 Điều kiện kinh tế xã hội 15

Chương 2 ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 20

2.1.1 Thời gian nghiên cứu 20

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 20

2.2 Phương pháp nghiên cứu 21

2.2.1.Phương pháp kế thừa và tổng hợp các tài liệu hiện có 21

2.2.2.Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa 21

2.2.3.Phương pháp định loại mẫu trong phòng thí nghiệm 21

2.3 Các chỉ số đa dạng sinh học 27

2.3.1.Chỉ số phong phú loài Margalef 27

2.3.2.Sử dụng chỉ số tổ hợp đa dạng sinh học (IBI) cá để đánh giá chất lượng môi trường nước 28

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 Đa dạng thành phần loài cá ở vùng ven biển Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam 30

3.1.1 Danh mục các loài cá tại vùng Cửa Đại 30

3.1.2 Cấu trúc thành phần loài cá 45

3.1.3 Sự biến động thành phần loài cá theo thời gian 45

3.1.4.Các loài cá quý hiếm 62

3.1.5 Tính đa dạng của khu hệ cá ở khu vực nghiên cứu so với các khu vực khác 63

3.2 Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước ở vùng ven biển Cửa Đại 65

3.2.1 Tính chỉ số đa dạng Margalef 65

3.2.2 Tính chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước

65

3.2.3.Đánh giá chất lượng nước ở vùng ven biển Cửa Đại bằng chỉ số tổ hợp sinh học 66

3.2.4.Mối quan hệ giữa thành phần loài cá và độ phong phú của chúng với một số yếu tố sinh thái chính của Cửa Đại 68

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

1

MỞ ĐẦU

Quảng Nam là tỉnh có tài nguyên biển phong phú và đa dạng, có tiềm năng lớn

để phát triển kinh tế biển Với chiều dài đường bờ biển trên 125 km và ở bất cứ đâu cũng trở thành bãi tắm lý tưởng, bờ biển thoải, cát trắng, nước trong, nước biển có nhiệt độ 20 -29˚C và ánh nắng chan hòa là những điều kiện hấp dẫn thuận lợi cho

du lịch và nghỉ dưỡng Địa bàn tỉnh Quảng Nam có sông Thu Bồn và sông Vu Gia chảy qua và đổ ra biển tại Cửa Đại, nơi đây có nền kinh tế biển đang ngày một phát triển Bên cạnh đó, Cửa Đại không chỉ là nơi quyến rũ, thu hút khách du lịch mà nơi đây còn mang trong mình nhiều giá trị văn hóa của một cảng biển xa xưa Đây không chỉ là nơi đầu tiên tàu thuyền ra vào buôn bán tại thương cảng Hội An truớc đây và còn là cửa biển chào đón ngư dân ra khơi đánh bắt cá và trở về đất liền bao năm qua

Cửa Đại là một trong số những cửa sông ở miền Trung đóng vai trò rất to lớn đối với sự phát triển kinh tế, nhất là kinh tế biển của Quảng Nam - Đà Nẵng và các tỉnh ven biển miền Trung 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 Đại có 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 Đặc biệt trong những năm gần đây, tình trạng sụt lún tại các vùng ven biển Cửa Đại đã ảnh hưởng không hề nhỏ tới sinh vật và chất lượng môi trường nước tại nơi đây Do vậy, để đánh giá được hiện trạng thành phần loài cá và sử dụng quần xã cá như là chỉ số tổ hợp sinh học đánh

giá chất lượng nước tại Cửa Đại, 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 tại vùng Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam”

2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Khái quát hệ sinh thái cửa sông

1.1.1 Các khái niệm về cửa sông

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” [20]

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 là một thung lũng sông bị chìm ngập do mực nước biển dâng lên, thường có dạng hình phễu [20]

Theo quan điểm động lực, D.W.Pritchard (1976) định nghĩa cửa sông như sau:

“Đó là một thủy vực ven bờ nửa khép kín, liên hệ trực tiếp với biển và ở trong đó

nước biển hòa trộn có mức độ với nước ngọt đổ ra từ các dòng lục địa” [26]

Tuy nhiên, theo định nghĩa này, các hệ cửa sông mù (blind estuary) và các cửa sông quá mặn (hyperhaline) bị loại trừ Do đó, J.H Day (1981) đã bổ sung và đề

xuất một định nghĩa có nội dung rộng hơn:

“Cửa sông là thủy vực ven bờ nửa khép kín về mặt không gian, liên hệ trực tiếp với biển một cách thường xuyên hay theo chu kỳ, trong đó độ muối biến đổi do

sự hòa trộn có mức độ của nước biển với nước ngọt đổ ra các dòng lục địa” [20]

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

Vùng cửa sông có những sự sai khác cơ bản với các loại hình thủy vực khác [22]:

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

+ 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

3

+ 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

+ 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

1.2 Đa dạng sinh học cá và vai trò của Đa dạng sinh học cá trong hệ sinh

thái nước

Thuật ngữ ĐDSH đã được đưa ra và sử dụng từ những năm 80 của thế kỷ trước để nói đến loài sinh vật hiên đang tồn tại tuy không đưa ra một định nghĩa chính thức Nhưng vào tháng 9- 1986, Walter G Rosen đã tổ chức một cuộc hội thoại đầu tiên về ĐDSH, từ đó thuật ngữ ĐDSH đã chính thức được xác định

ĐDSH được hiểu “Là sự phồn thịnh của sự sống trên Trái Đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa trong các loài, là những hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trường” [18]

Năm 1992 tại Hội nghị thượng đỉnh Rio, Công ước về ĐDSH đã được đưa ra

và xác định là “ĐDSH có nghĩa là tính biến thiên giữa các sinh vật sống của tất cả các nguồn bao gồm các hệ sinh thái tiếp giáp, trên cạn, biển, các hệ sinh thái thủy vực khác và các tập hợp sinh thái mà chúng là một phần Tính đa dạng này thể hiện

ở trong nội bộ loài, giữa các loài và các hệ sinh học” [18]

ĐDSH thể hiện ở 3 mức độ: mức độ gen (đa dạng di truyền), mức độ loài (đa dạng loài) và hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái)

ĐDSH có vai trò rất quan trọng đối với việc duy trì các chu trình tự nhiên và cân bằng sinh thái ĐDSH là cơ sở của sự sống còn và thịnh vượng của loài người

và sự bền vững của thiên nhiên trên Trái Đất Nguồn tài nguyên ĐDSH trong tự nhiên tập trung trong các hệ sinh thái, vì vậy:

4

- Hệ sinh thái là cơ sở sinh tồn của mọi sự sống trên Trái Đất Nó đảm bảo được

sự tuần hoàn vật chất và chuyển hóa năng lượng thông qua chuỗi thức ăn và lưới thức ăn trong quần xã

- Cung cấp trực tiếp lương thực, thực phẩm, dược liệu, nguyên liệu, nhiên liệu cho con người

- Là kho dự trữ nguồn gen quan trọng để bổ sung cho vật nuôi và cây trồng.[21]

sinh thái nước

1.2.2.1 Đa dạng sinh học cá

Cá gồm có 6 lớp: cá Myxin (Myxini), Bám (Petromyzonti), Mang tấm (Elasmobranchii), Toàn đầu (Holocephali), Vây tia (Actinopteri) và Vây thùy (Sarcoptetygii) Chúng rất đa dạng, gồm khoảng 34.156 loài cá [39] hiện sống

trong các môi trường nước khác nhau, từ các vực nước trong lục địa cũng như ở cả đại dương kể cả những vùng sâu thẳm

1.2.2.2 Vai trò của ĐDSH cá trong các hệ sinh thái nước

ĐDSH cá đóng vai trò rất quan trọng đối với sinh giới và con người Đối với

hệ sinh thái nước, có vai trò quan trọng và ý nghĩa vô cùng to lớn

- Đảm bảo cân bằng sinh học trong các thủy vực, từ đó tạo ra cân bằng sinh thái Mỗi loài cá là một mắt xích trong chuỗi và lưới thức ăn của các quần

xã dưới nước Nó đảm bảo tuần hoàn vật chất và chuyển hóa năng lượng ở các

hệ sinh thái nước, làm cho không một loài nào đó phát triển hoặc suy giảm số lượng một cách quá mức

- Cung cấp nguồn thực phẩm phong phú cho con người

- Cung cấp nguồn dược liệu

- Phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học để phát triển nghề cá và bảo tồn ĐDSH

- Hệ sinh thái thủy vực có ĐDSH cá cao có thể phát triển du lịch

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

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

cá sống trong môi trường axit thấp, lượngchất 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 [22]

6

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

từ 6,5 đến 9 được coi là phù hợp nhất cho cá sinh trưởng và phát triển [27]

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 loại cá đó

1.3.2 Độ muối

Nồng độ muối chỉ tổng nồng độ của các ion hòa tan trong nước trong đó đặc biệt lưu ý đến nồng độ của 7 ion quan trọng nhất chiếm tới 95% tổng số các ion hòa tan trong nước bao gồm: Na+, K+, Ca2+, Mn2+, Cl-, SO42-, và HCO3-

Những loài thủy sinh vật chịu được sự dao động nồng độ lớn được gọi là thủy sinh vật rộng muối và ngược lại những loài chỉ chịu được sự dao động nồng

độ muối nhỏ được gọi là thủy sinh vật hẹp muối Nhiều loài cá nước ngọt thuộc

bộ cá Chép hẹp muối, không chịu được nồng độ muối ở biển Cá rô phi là những loài rộng muối, chúng sống được cả nước ngọt, nước lợ và nước mặn Một số loài cá có các giai đoạn sống ở nước ngọt, mặn khác nhau, ví dụ cá Mòi, cá Cháy sống ở biển nhưng vào các cửa sông hoặc vùng nước ngọt để sinh sản Nồng độ muối khoáng có ý nghĩa kích thích hoặc kìm hãm sự phát triển và tăng trưởng của các loài thủy sinh vật

1.3.3 Muối dinh dưỡng

Muối Nitơ

Nitơ (N) là thông số quan trọng xác định hàm lượng các dạng nitơ tồn tại trong nước, bao gồm các thông số cụ thể là: N-tổng, N-amoni (NH4+), N-nitrat (NO3-), N-nitrit (NO2-) Các dạng hợp chất nitơ là chất chỉ thị để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nước Đối với nguồn nước mặt, sự phát triển của tảo liên quan đến chất dinh dưỡng được đưa vào nguồn nước Vì vậy, các dạng của nitơ phải được xem xét Ngoài ra việc oxy hóa các dạng khử của nitơ được oxy hóa trong nước tự nhiên có ảnh hưởng đến lượng oxy hòa tan Từ những lý do đó, các số liệu về nitơ là phần thông tin cần thiết cho các chương trình giám sát mức độ ô nhiễm của nguồn nước [27]

7

NH4+ là sản phẩm đầu tiên của quá trình phân hủy các chất hữu cơ Bản thân

NH4+ ít có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống thủy sinh vật, song NH4+ là nguồn để chuyển hóa thành các dạng nitơ khác như NH3, NO3-, NO2- do hoạt động của vi sinh vật, do các phản ứng ôxy hóa diễn ra trong nước Giá trị NH4+ là một trong nhưng chỉ tiêu thể hiện mức độ nhiễm bẩn của các thủy vực [22]

Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy các chất nitơ có trong nước thải Cùng với photpho, nitrat là nguồn dinh dưỡng tốt cho sự phát triển của tảo Nếu trong nước có quá nhiều nitrat thì tảo sẽ tăng số lượng một cách nhanh chóng, dẫn đến tình trạng nước bị phú dưỡng Hàm lượng nitrat cũng là một trong những chỉ tiêu thể hiện mức độ nhiễm bẩn của thủy vực.[22]

Muối Photpho

Photpho (P) là một nguyên tố không thể thiếu trong quá trình sống Thông số photpho cực kỳ quan trọng trong việc đánh giá năng suất sinh học, tiềm năng của nước mặt, xác định mức độ ô nhiễm, khả năng xử lý trong hệ thống.[22]

Trong tất cả các nguồn nước tự nhiên, photpho thường ở dạng ion như

H2PO4-, HPO42- Nguồn photpho cho các dạng này chủ yếu từ đá nhưng ít hòa tan và

sự xâm nhập của nó vào hệ sinh thái rất chậm Tuy nhiên khi thủy vực bị ô nhiễm bởi các nguồn thải khác nhau như: phân người, phân súc vật, nước thải nông nghiệp, nước thải công nghiệp của một số ngành sản xuất phân bón và thực phẩm, thì hàm lượng photpho trong thủy vực sẽ tăng lên nhanh chóng Photpho là chất dinh dưỡng cần cho sự phát triển của tảo, rong Tuy nhiên, khi dư thừa photpho sẽ gây hiện tượng nước bị phú dưỡng.[22]

Hàm lượng phốt pho (P) tổng số

Trong nước, phốt pho tổng số là một yếu tố giới hạn phát triển chung cho sinh vật nổi bởi vì khi phốt pho tồn tại ở nồng độ thấp dưới dạng hợp chất, sinh vật nổi có thể chỉ sử dụng PO43- hòa tan để phát triển Phốt pho dạng hợp chất bị tảo

8

hấp thụ, lại tiếp tục quay trở lại môi trường qua đường bài tiết từ cá, động vật nổi và các hoạt động của vi khuẩn Theo OECD, khi P tổng số vượt quá 0,4 mg/l thì thủy vực có nguy cơ bị phú dưỡng [22]

1.3.4 DO (Hàm lượng ôxy hòa tan)

Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO) là lượng oxy không tác dụng với nước về mặt hóa học Độ hòa tan của oxy trong nước phụ thuộc vào các yếu tố: nhiệt độ, áp suất, đặc tính của nguồn nước (bao gồm cả thành phần hóa học, vi sinh, thủy sinh vật sống trong nước) Hàm lượng DO là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng nước và khả năng tự làm sạch của nguồn nước Khi hàm lượng DO giảm mạnh sẽ kéo theo số lượng sinh vật sống trong nước giảm hoặc không thể tồn tại nữa

Trong thủy vực nói chung, hàm lượng ôxy hòa tan vô cùng quan trọng với đời sống thủy sinh vật vì đây là lượng ôxy cần thiết cho hoạt động sống của động vật thủy sinh; giúp vi sinh vật hiếu khí phát triển từ đó thúc đẩy phân giải các chất hữu cơ làm sạch môi trường; ức chế hoạt động của vi sinh vật yếm khí có hại Khi hàm lượng oxy hòa tan trong nước < 2 mg/l thì cá và nhiều động vật thân mềm sống đáy có hiện tượng giảm oxy máu, ảnh hưởng rất nhiều đến cơ chế sinh lý và hành vi của chúng Kết quả

là làm ảnh hưởng đến sự phân bố, giảm tăng trưởng, hoạt động yếu và đây là điều kiện cho các loại bệnh dễ xâm nhập và dễ bị động vật khác ăn thịt

1.3.5 Kim loại nặng

Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3 nhưng thông thường chỉ chú ý đối với những kim loại hoặc các á kim liên quan đến sự ô nhiễm và độc hại Tuy nhiên, chúng cũng bao gồm những nguyên tố kim loại cần thiết cho một số sinh vật ở nồng độ thấp Kim loại nặng được được chia làm 3 loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…), những kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,…) Khối lượng riêng của những kim loại này thông thường lớn hơn 5g/cm3

Một số kim loại nặng được tìm thấy trong cơ thể và thiết yếu cho sức khỏe con người, chẳng hạn như sắt, kẽm, magie, cobalt, mangan, molybdenum

9

và đồng Mặc dù với lượng rất ít nhưng nó hiện diện trong quá trình chuyển hóa Tuy nhiên, ở mức thừa của các nguyên tố thiết yếu có thể nguy hại đến đời sống của sinh vật Khi cá bị nhiễm độc sắt toàn bộ mang cá bị một màng sắt dày đặc bao phủ, cá hô hấp rất khó Các nguyên tố kim loại còn lại là các nguyên tố không thiết yếu và có thể gây độc tính cao khi hiện diện trong cơ thể Tuy nhiên, tính độc chỉ thể hiện khi chúng đi vào chuỗi thức ăn Các nguyên tố này bao gồm thủy ngân, nickel, chì, arsenic, cadmium, nhôm, platinum và đồng ở dạng ion kim loại Ngày nay, các nhà khoa học đã tìm ra 100 chất hòa tan trong nước có thể gây độc cho thủy sinh vật ở các nồng độ nhất định nào đó tùy theo từng chất

và từng thủy sinh vật Tác động độc đối với thủy sinh vật phụ thuộc vào thời gian, địa điểm chẳng hạn các ion SO42- có ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự phân cắt trứng, làm mất cân bằng trao đổi chất bình thường Để ngăn chặn các chất độc từ nguồn nước thải của các nhà máy, xí nghiệp, người ta đã xây một hệ thống lọc sau các công trình công nghiệp có nước thải để ngăn chặn các chất độc làm ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến đời sống của cá

1.4 Khái quát về sinh vật chỉ thị, chỉ số tổ hợp sinh học cá và khả năng sử dụng các chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước

1.4.1 Khái quát về sinh vật chỉ thị

Môi trường hiện nay là một vấn đề mang tính chất toàn cầu, chất lượng môi trường đang bị suy thoái nghiêm trọng bởi các hoạt động phát triển kinh tế của con người Môi trường bị suy thoái, ô nhiễm đã và đang ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe và cuộc sống của mỗi chúng ta Nhận thức được vấn đề đó, đã có nhiều nghiên cứu trong việc xác định ô nhiễm môi trường Một trong những hướng áp dụng xác định mức độ ô nhiễm môi trường là sử dụng sinh vật chỉ thị

Khái niệm chung và cơ bản của sinh vật chỉ thị được mọi người thừa nhận là

“Những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến

nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxy, cũng như khả năng chống chịu một hàm lượng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống và do đó, sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng điều kiện sinh thái của môi trường sống nằm trong

10

giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng sinh vật đó” [15] Có thể

nói rằng, sinh vật chỉ thị là những sinh vật mẫn cảm với điều kiện sinh lý, sinh hóa, nghĩa là sự hiện diện hoặc thay đổi số lượng cá thể của chúng sẽ biểu thị cho tình trạng môi trường bị ô nhiễm hay môi trường bị xáo trộn

Tính chỉ thị môi trường của sinh vật dựa trên khả năng chống chịu của sinh vật với các yếu tố vô sinh của môi trường và tác động tổng hợp của chúng

Tính chỉ thị môi trường của sinh vật được thể hiện ở các bậc khác nhau : cá thể, quần thể, quần xã

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

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

IBI (index of biotic integrity) là bộ chỉ số sử dụng phương pháp so sánh

để đo tổ hợp sinh học (Moyle & Randall, 1988).Tổ hợp sinh học được kiểm tra bởi so sánh giá trị IBI của một vị trí tác động xấu với một vị trí không bị xáo trộn hoặc bị ít xáo trộn nhất (Karr, 1981) [35] Các giá trị IBI được lập ra dựa trên hầu hết các thuộc tính của hệ thống sống bao gồm các thông tin về cấu trúc, chức năng và tổ chức của quần xã sinh vật Nhờ có các thuộc tính này, IBI phản ánh các thành phần của Hệ sinh thái, cấu trúc nơi sống và dinh dưỡng, sức sống

cá thể và sự phong phú loài

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 và điều kiện sống Sau đó, dựa vào tổng điểm của IBI để đánh giá môi trường theo các cấp độ khác nhau Tuy nhiên, tùy điều kiện từng vùng mà có thể thay đổi các chỉ số sao cho phù hợp

1.4.2.2 Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh cá để đánh giá chất lượng nước

Các loài cá khác nhau cùng tồn tại trong một thủy vực với các đặc điểm khác nhau về hình thể, nguồn thức ăn, nơi sinh sản, phát triển và khả năng thích nghi với môi trường Nhiệt độ, hàm lượng oxy, hàm lượng các chất dinh dưỡng, các chất độc trong nước ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống của chúng Một số loài nhạy cảm với môi trường, một số loài có khả năng chịu đựng tốt hơn trong môi trường ô

+ Các mẫu cá thu thập được thường gồm nhiều loài 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) Do chúng tổ hợp được các mắt xích thức ăn từ bậc thấp đến bậc cao, nên 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 Do 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 loại và đếm ngay tại hiện trường và có thể thả lại môi trường nước

+ Con người biết rõ hơn về môi trường sống và các thông tin về sự phân bố của nhiều loài cá so với môi trường sống của các loài thủy sinh vật khác

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 thể giới, trong đó có Việt Nam [13]

Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng trên thế giới và Việt Nam

+ Trên thế giới

IBI được các nhà khoa học sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới Tại Hoa Kỳ có trên 30 bang đã sử dụng IBI (Karr, 1981) [29] Lần đầu tiên IBI được sử dụng để đánh giá chất lượng môi trường nước ở các dòng suối thuộc Midwestern (Hoa Kỳ) Sau đó IBI được biến đổi và sử dụng ở Canada, Mehico, Pháp, Ấn Độ,…

12

Fausch K.D, J.R Karr, and P.R Yant (1984) [27] sử dụng 12 chỉ số khi nghiên cứu các dòng suối

Vào năm 1994, Lenwood W.Hall, Stenven A Fisher và các cộng sự [32] đã

sử dụng chỉ số sinh học kết hợp với chỉ số hóa, lý, đất để đánh giá chỉ số nhạy cảm với axit của vùng đất Maryland

John Lyon, Sonia Navarro, Perez và cộng sự (1995) [28] khi tính IBI đối với sông và suối ở vùng trung tâm phía Tây Mexico đã dùng 10 chỉ số Cũng trong năm

1995, Martin J Jennings, Leska S Fore and James R Karr [34] đã sử dụng chỉ số IBI

để đánh giá chất lượng nước vùng thung lũng Tennssee

Lisa J Hlass, William L Fisher and Donald J Turton (1998) [33] đã sử dụng IBI để đánh giá chất lượng môi trường nước tại dòng suối cuả dãy núi ở vùng sinh thái Ouachita Mountains, Arkansas

Kleynhans C.J (1999) [31] sử dụng chỉ số IBI đê đánh giá chất lượng nước các con sông ở Nam Phi

+ Ở Việt Nam

Nguyễn Kiêm Sơn (2000) [19] là người đầu tiên ở Việt Nam đã sử dụng IBI dựa trên khu hệ cá để đánh giá chất lượng nước suối Vườn Quốc gia Tam Đảo bằng cách sử dụng 12 chỉ số

Nguyễn Thị Nam Hiền (2008), Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước tại sông Chu thuộc địa phận huyện Thiệu Hoá tỉnh Quảng Nam [7]

Nguyễn Thành Nam, Nguyễn Kiều Oanh, Nguyễn Xuân Huấn (2010), sử dụng chỉ

số tổ hợp đa dạng sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước ở một số suối thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai [16]

Nguyễn Thị Mai Dung (2011) đã sử dụng bộ 12 chỉ số IBI để đánh giá chất lượng môi trường nước ở cửa sông Ba Lạt [4]

Nguyễn Thị Hạnh (2014), sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước ở vùng cửa sông Nhật Lệ, Quảng Bình [6]

13

Nguyễn Như Thành (2014) sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước ở vùng cửa sông Soài Rạp [23]

1.5 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội khu vực nghiên cứu

1.5.1 Điều kiện tự nhiên và sinh vật

1.5.1.1 Vị trí địa lý

Lưu vực sông Thu Bồn và sông Vu Gia giới hạn từ 14˚54’ đến 16˚13’ vĩ độ Bắc và 107˚13 đến 108˚44 kinh độ Đông Phía Bắc giáp tỉnh Thừa Thiên - Huế, phía Nam giáp tỉnh Quảng Ngãi, phía Tây giáp tỉnh Kon -Tum và nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào, phía Đông là Biển Đông Diện tích lưu vực là 4610 km2

gồm địa phận tỉnh Quảng Nam và một phần tỉnh Kon -Tum Khu vực Cửa Đại, sông Thu Bồn nằm trong địa bàn hành chính của thành phố Hội An, huyện Điện Bàn và huyện Duy Xuyên

1.5.1.2 Điều kiện khí hậu

Với đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa, trong năm hình thành 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa ngắn 3 - 4 tháng từ tháng IX đến tháng XII hàng năm; mùa mưa phù hợp với mừa lũ trên các lưu vực sông và trùng với thời kỳ gió mùa Đông Bắc

và bão hoạt động trên Biển Đông Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 70-80% tổng lượng mưa cả năm Tháng có mưa lớn nhất thường xảy ra vào tháng X, XI

Mùa khô kéo dài 8 -9 tháng từ tháng I đến tháng VIII hàng năm với lượng mưa chỉ chiếm 20 -30 % tổng lượng mưa cả năm Thời kỳ mưa ít nhất thường từ tháng II đến tháng IV với lượng mưa 3 tháng chỉ chiếm khoảng 3 -5% lượng mưa cả năm Mùa lũ hàng năm từ tháng IX đến tháng XII, khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp của bão tùy từng năm

Chế độ thủy triều

Vùng ven biển Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng có chế độ thủy triều khá phức tạp, là vùng chuyển tiếp giữa chế độ bán nhật triều không đều ở phía Bắc và chế độ nhật triều không đều ở phía Nam, trung bình mỗi tháng có 10 ngày nhật triều Theo số liệu quan trắc tại trạm thủy văn Hội An (cách cửa biển 3 km), mực

Bảng 1.1 Thống kế các đặc trưng mực nước và độ lớn triều tại Hội An

Độ lớn TB 145 133 116 120 136 143 140 130 137 185 201 170

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3]

Ghi chú: HTB: độ lớn triều trung bình; HmaxTB: độ lớn triều cao nhất; HminTB: độ lớn triều nhỏ nhất

1.5.2 Tài nguyên sinh vật

Thực vật

Hệ thực vật tại lưu vực sông Thu Bồn và sông Vu Gia khá phong phú và đa dạng, bao gồm: 7 phân lớp, 24 bộ, 43 họ, 104 chi và 175 loài [41] Rừng tự nhiên có các kiểu: rừng kín thường xanh ẩm á nhiệt đới, phân bố ở độ cao trên 1000m; rừng kín nửa rụng lá hơi ẩm nhiệt đới, rừng thưa, rừng cây lá rộng hơi khô nhiệt đới, rừng thưa cây lá kim hơi khô nhiệt đới

15

1.5.3 Điều kiện kinh tế xã hội

Khu vực Cửa Đại, nằm trong địa bàn hành chính của thành phố Hội An,

huyện Điện Bàn và huyện Duy Xuyên Do vậy, chúng tôi đã tập trung nghiên cứu

về kinh tế xã hội tại 3 địa phương này

Theo số liệu bảng 1.2, mặc dù dân số tại địa bàn thành phố Hội An là thấp nhất trong 3 địa phương nhưng mật độ dân số tại đây là lớn nhất và huyện có mật độ thấp nhất là huyện Duy Xuyên

Bảng 1.2 Diện tích, dân số và mật độ dân số (2013)

Diện tích (km2)

Dân số trung bình (nghìn người)

Mật độ dân số (người/km2

) Thành phố Hội An 61,71 93,322 1.512

Huyện Điện Bàn 214,71 205,701 958

Huyện Duy Xuyên 299,09 124,844 417

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3]

Tỉnh Quảng Nam có bờ biển dài trên 125 km, vùng đặc quyền kinh tế rộng lớn với hơn 40.000km2 [41], hình thành nhiều ngư trường với nguồn lợi thủy sản phong phú, đa dạng về chủng loại để phát triển kinh tế thủy sản.Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào tình hình kinh tế về nguồn lợi thủy hải sản tại 3 địa phương

là thành phố Hội An, huyện Điện Bàn và huyện Duy Xuyên Các số liệu cụ thể về diện tích nuôi trồng thủy sản được thể hiện tại bảng 1.3

Bảng 1.3 Diện tích nuôi trồng thủy sản (Đơn vị: ha)

2009 2010 2011 2012 2013 Thành phố Hội

An 210 180 192 192 198 Huyện Điện Bàn 260 250 249 250 258 Huyện Duy

Xuyên 175 123 158 159 159

16

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3]

Qua số liệu bảng 1.3, có thể nhận thấy rằng huyện Điện Bàn là địa phương có diện tích nuôi trồng thủy sản lớn nhất trong vòng 5 năm từ năm 2009 đến năm 2013, tiếp đến là thành phố Hội An và huyện Duy Xuyên ) Nguyên nhân có thể do: Việc đánh bắt và nuôi trồng thủy sản còn mang nặng tính chất quảng canh ; tàu thuyền, các phương tiện đánh bắt nói chung còn chậm được đổi mới; hoạt động nuôi trồng – đánh bắt – chế biến thủy sản chưa được sự đồng bộ

Với diện tích nuôi trồng thủy sản lớn, nhưng tại huyện Điện Bàn sản xuất thủy sản, sản lượng thủy sản lại không cao so với thành phố Hội An và huyện Duy Xuyên (thể hiện tại bảng 1.4, 1.5)

Bảng 1.4 Sản xuất thủy sản (Đơn vị: Tỷ đồng)

2010 2011 2012 2013 Thành phố Hội An 453,29 484,58 453,35 651,00 Huyện Điện Bàn 132,40 135,80 142,23 203,54 Huyện Duy Xuyên 273,80 294,34 322,50 462,50

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3]

Bảng 1.5 Sản lượng thủy sản (Đơn vị: tấn)

2009 2010 2011 2012 2013 Thành phố Hội An 13.163 13.332 13.870 12.909 12.850 Huyện Điện Bàn 3.892 3.894 3.887 4.050 3.990 Huyện Duy Xuyên 6.887 8.053 8.425 9.183 10.053

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3]

Việc khai thác và nuôi trồng thủy hải sản tại 3 địa phương: Hội An, huyện Duy Xuyên và huyện Điện Bàn có ảnh hưởng lớn tới tính đa dạng sinh học tại khu vực Cửa Đại Nhu cầu đời sống của người dân địa phương ngày càng một

17

nâng cao dẫn đến tình trạng khai thác thủy sản tăng lên rõ rệt Ngư dân khai thác thường xuyên và đạt sản lượng cao là các nhóm loài có giá trị kinh tế, dinh dưỡng cao như: cá Đối lá, cá Hồng chấm, cá Dìa, cá Tráp vây vàng, cá Móm gai dài, Ngư dân sử dụng các ngư cụ đánh bắt như lưới kéo, lưới vây, lờ, lồng bát quái…Đây là những ngư cụ gây nguy hại cho các động vật có kích thước nhỏ chưa đến độ tuổi khai thác Một số ngư dân đánh bắt trong các vùng được coi là bãi đẻ của nhiều loài động vật

Giáo dục và Y tế

Giáo dục là lĩnh vực nền tảng để phát triển nền kinh tế Theo số liệu thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013 về giáo dục (bảng 1.6 và 1.7), cho thấy tại 3 địa phương: thành phố Hội An, huyện Điện Bàn, huyện Duy Xuyên, số trường mầm non và THPT đáp ứng đủ cho nhu cầu học tập của các bạn học sinh trong vùng Tại huyện Điện Bàn là địa phương có số trường mần non và THPT nhiều nhất, tiếp đến là thành phố Hội An và huyện Duy Xuyên

Bảng 1.6 Số trường mầm non trên địa bàn 03 huyện

Năm học 2011 Năm học 2012 Tổng

số

Chia ra

Tổng số

Chia ra Công

lập

Ngoài công lập Công lập

Ngoài công lập Thành phố Hội An 13 13 - 13 13 - Huyện Điện Bàn 21 20 1 21 20 1 Huyện Duy Xuyên 15 15 - 15 15 -

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3]

Huyện Điện Bàn 53 32 16 5

Huyện Duy Xuyên 39 21 15 3

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3]

Song song với sự phát triển về giáo dục thì việc phát triển về y tế cũng ngày càng được chú trọng Theo số liệu thống kê của tỉnh Quảng Nam năm 2013 (bảng 1.8), cho thấy tại huyện Điện Bàn là địa phương có số lượng bệnh viện lớn nhất, tiếp đến

là thành phố Hội An và huyện Duy Xuyên

Bảng 1.8 Số cơ sở y tế năm 2012 trên địa bàn 03 huyện

Tổng số

Trong đó

Bệnh viện

Phòng khám khu vực

Nhà hộ sinh

Trạm y tế xã, phường, cơ quan, xí nghiệp Thành phố Hội An 17 3 1 - 13

Huyện Điện Bàn 23 3 - - 20

Huyện Duy Xuyên 15 1 - - 14

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3]

20

Chương 2 ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, ĐỐI TƯỢNG

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 từ 23 – 28 tháng 07/2015 tại vùng Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam

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, Khoa Sinh học từ tháng 8/2015

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Mẫu cá được thu thập từ các thuyền đánh bắt cá và các chợ khu vực quanh Cửa Đại (hình 2.1)

Hình 2.1 Khu vực Cửa Đại (Nguồn http://quangnam.gov.vn)[42]

21

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp kế thừa và tổng hợp các tài liệu hiện có

Chúng tôi đã sử dụng các tài liệu liên quan đến vùng nghiên cứu để tìm hiểu

về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội cũng như tư liệu có liên quan về thành phần loài, phân bố của các loài cá và chất lượng môi trường nước ở vùng ven biển Cửa Đại , tỉnh Quảng Nam

2.2.2 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa

Nguyên tắc thu mẫu

Thu mẫu tất cả các loài bắt gặp; thu số lượng nhiều đối với những loài lạ Đối với các loài cá nuôi phổ biến có kích thước lớn dễ nhận biết thì quan sát, chụp hình

Thu mẫu từ tất cả các phương tiện và ngư cụ đánh bắt trong KVNC

Mẫu cá được thu từ các thuyền đánh cá của ngư dân dọc tuyến khảo sát Ngoài những mẫu cá thu trực tiếp trên thuyền đánh cá, chúng tôi còn mua cá ở các chợ cá ven biển trong KVNC

Cách thu mẫu, ghi nhãn mẫu, xử lý và bảo quản mẫu

Mẫu được xử lý ngày khi cá còn tươi, với số lượng mẫu thu để phân loại từ 5 đến 10 cá thể có hình thái còn nguyên vẹn cho mỗi loài

Mẫu được định hình tạm thời để chụp ảnh và chuyển sang định hình cố định bằng dung dịch Formalin 8% hoặc cồn 70o và sau đó được chuyển về phòng thí nghiệm để thực hiện các nghiên cứu tiếp theo

Phỏng vấn người dân địa phương

Phỏng vấn người dân địa phương trên cơ sở mô tả chi tiết có kèm theo ảnh chụp 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 mẫu được

2.2.3 Phương pháp định loại mẫu trong phòng thí nghiệm

Phương pháp định loại dựa vào đặc điểm hình thái Đây là phương pháp truyền thống đang được nhiều nhà nghiên cứu sử dụng trong ngư loại học được trình bày từ hình 2 đến hình 5 Tài liệu chính được sử dụng trong định loại là:

22

- “FAO species identification guide fishery purposes-The living marine resources of Western Central Pacific Vol 3, 4, 5, 6” của FAO (1999-2001); [36] Ngoài ra, trang web http://fishbase.org [37], [39], [40] (Website chính thức về nghiên cứu cá của FAO) cũng được sử dụng để tham khảo, tra cứu các thông tin liên quan và so sánh hình ảnh các loài cá đã định loại

Tài liệu "Catalog of Fishes - Vol 1, 2, 3 " của William N Eschmeyer (1998) [25] và phiên bản điện tử cập nhật 2016 được sử dụng để kiểm tra, khẳng định tên khoa học và sắp xếp hệ thống theo đúng nguyên tắc định danh tên động vật quốc tế của ICZN (1999)

Tên phổ thông được xác định chủ yếu theo các quyển “Danh lục cá biển Việt Nam - Tập I, II, III, IV và V” của Nguyễn Hữu Phụng và các tác giả khác cũng như các quyển Động vật chí (về cá).[17], [12]

23

Hình 2.2 Các thuật ngữ chuyên ngành và chỉ tiêu hình thái chính dùng trong định loại cá Sụn dạng Đuối (Nguồn: FAO, 1999 - 2001)

24

Hình 2.3 Các thuật ngữ chuyên ngành và chỉ tiêu hình thái ngoài dùng

trong định loại cá Xương (Nguồn: FAO, 1999 - 2001)

25

Hình 2.4 Các loại vẩy và cách tính vẩy; các kiểu miệng; vị trí các xương hàm và các kiểu răng được dùng trong định loại cá Xương (Nguồn: FAO, 1999 - 2001)

26

Hình2.5 Các đặc điểm cấu tạo, hình dạng của mang, bóng bơi, tia vây,

đuôi và vây đuôi (Nguồn: FAO, 1999 - 2001)

27

2.3 Các chỉ số đa dạng sinh học

2.3.1 Chỉ số phong phú loài Margalef [22]

Đây cũng là một chỉ số được sử dụng rộng rãi để xác định tính đa dạng hay độ phong phú về loài Chỉ số Margalef tính được dựa trên số loài và số lượng cá thể trong mẫu đại diện của quần xã

Có các loại chỉ số sau:

N

S d

S d N

S d

ln

1

hay

1000

hay



Với:

d : chỉ số đa dạng Margalef

S : Tổng số loài trong mẫu

N : Tổng số lượng cá thể trong mẫu

Ngoài ưu điểm dễ sử dụng để xác định tính đa dạng cho các nhóm sinh vật khác nhau của quần xã, chỉ số d của Margalef còn được áp dụng để phân loại mức độ ô nhiễm của thuỷ vực

Từ kết quả chỉ số đa dạng Margalef (d) tính được, ta có thể đánh giá tính ĐDSH của hệ sinh thái theo các bậc sau:

Bảng 2.1 Các mức độ về độ đa dạng của thủy vực tương ứng với từng

thang điểm trong bộ chỉ số đa dạng Margalef

28

2.3.2 Sử dụng chỉ số tổ hợp đa dạng sinh học (IBI) cá để đánh giá chất lượng

môi trường nước

Phương pháp này sử dụng ma trận 12 chỉ số của James R.Karr, 1986 [24], kết hợp với các tài liệu tham khảo khác [15], [22]

1 Tổng số loài cá

2 Số loài cá đáy, gần đáy

3 Số loài thuộc các tầng nước khác

4 Số loài cá có kích thước lớn, tuổi thọ cao

5 Số loài cá di cư (sông - biển, biển - sông)

6 Số loài cá Bống

7 % cá thể của nhóm loài cá ăn tạp

8 % số loài ăn côn trùng và động vật không xương sống khác

9 % số cá thể của nhóm ăn thịt (vật dữ đầu bảng)

29

Bảng 2.2 Các mức độ về chất lượng nước của thủy vực tương ứng với từng

thang điểm trong bộ chỉ số tổ hợp sinh học cá [28]

1

(Rất tốt) 56 – 60

Môi trường ở tình trạng tốt nhất, không có tác động của con người Có tất cả các loài cá sống trong vùng nước đặc trưng cho sinh cảnh bao gồm hầu như tất cả các loài nhạy cảm và tồn tại đầy đủ các thế hệ, tất cả các nhóm kích thước, ổn định về cấu trúc dinh dưỡng

2

(Tốt) 45 – 55

Môi trường tốt đặc trưng bởi sự giàu có thành phần loài nhưng dưới mức 1 (mức rất tốt) Đặc biệt là mất đi những loài nhạy cảm nhất với môi trường thay đổi Một

số loài có mật độ và phân bố kích thước dưới mức tối

ưu Cấu trúc dinh dưỡng có dấu hiệu bị tác động (stress)

ăn trở nên hiếm

5

(Rất xấu) 12 – 22

Môi trường rất xấu đặc trưng bởi số loài ít, đại bộ phận

là các loài cá du nhập vào hoặc là các loài cá chịu đựng tốt với môi trường ô nhiễm; thường gặp các dạng cá lai,

cá mắc bệnh, cá bị nhiễm ký sinh, cá bị hỏng vây hoặc

bị khuyết tật khác

6

(Cực xấu) <12 Môi trường ô nhiễm rất nặng, không có cá

30

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đa dạng thành phần loài cá ở vùng ven biển Cửa Đại, tỉnh

Quảng Nam

3.1.1 Danh mục các loài cá tại vùng Cửa Đại

Qua các đợt khảo sát, nghiên cứu thành phần cấu trúc quần xã cá tại vùng ven biển Cửa Đại, chúng tôi đã xác định được danh sách 116 loài cá thuộc 86 giống,

46 họ và 13 bộ Cấu trúc thành phần loài cá được thể hiện ở bảng 3.1

31

Bảng 3.1 Danh mục các loài cá ở vùng ven biển Cửa Đại

LỚP CÁ MANG TẤM ELASMOBRANCHII

I BỘ CÁ ĐUỐI Ó MYLIOBATIFORMES

1 Họ cá đuối bồng Dasyatidae

LỚP CÁ VÂY TIA ACTINOPTERI

II BỘ CÁ CHÁO ELOPIFORMES

2 Họ cá Cháo Lớn Megalopidae

III BỘ CÁ CHÌNH ANGUILLIFORMES

3 Họ cá Chình rắn Ophichthyidae

32

4 Họ cá Dƣa Muraenesocidae

IV BỘ CÁ TRÍCH CLUPEIFORMES

6 Họ cá Trích Clupeidae

7 Họ cá Trỏng Engraulidae

33

V BỘ CÁ MĂNG SỮA GONORYNCHIFORMES

8 Họ cá Măng sữa Chanidae

VI BỘ CÁ NHEO SILURIFORMES

9 Họ cá Ngát Plotosidae

10 Họ cá Öc Ariidae

34

11 Họ cá Ngạnh Cranoglanididae

12 Họ cá Ngần Salangidae

13 Họ cá Suốt Atherinidae

14 Họ cá Nhói Belonidae

15 Họ cá Kìm Hemiramphidae