NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC VI TẢO TRONG SINH CẢNH CÁT VEN HỒ Ở HUYỆN PHONG ĐIỀN, TỈNH THỪA

Số hiệu bảng Tên Trang Bảng 1 Cấu trúc thành phần khu hệ tảo nội địa Việt Nam Bảng 2 Nhiệt độ trung bình mỗi tháng tại huyện Phong Điền, Huế Bảng 3 Lượng mưa trung bình mỗi tháng tại huy

CẢNH CÁT VEN HỒ Ở HUYỆN PHONG ĐIỀN, TỈNH THỪA

THIÊN HUẾ

Tôi cam đoan đề tài “Nghiên cứu đa dạng sinh học vi tảo trong sinh cảnh cát ven

hồ ở huyện Phong Điền, Thừa Thiên Huế” là kết quả công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác”

Tác giả

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ từ gia đình, thầy cô và bạn bè đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Trịnh Đăng Mậu đã tận tình chỉ dạy và phổ cập kiến thức trong suốt thời gian chuẩn bị và thực hiện đề tài

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô Khoa Sinh- môi trường đã tạo điều kiện về trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm để em thực hiện tốt đề tài nghiên cứu của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, tháng 5 năm 2019

LỜI CAM ĐOAN 2

LỜI CẢM ƠN 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC BẢNG 6

DANH MỤC HÌNH ẢNH 7

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của vấn đề 1

2.1 Mục tiêu tổng quát 2

2.2 Mục tiêu cụ thể 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

3.1 Ý nghĩa khoa học 2

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tổng quan về vi tảo 3

1.2 Tổng quan về lịch sử nghiên cứu đa dạng sinh học vi tảo trên thế giới và Việt Nam 3

1.2.1 Trên thế giới 3

1.2.2 Tại Việt Nam và Thừa Thiên Huế 4

1.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 7

1.3.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 7

1.3.2 Địa hình, địa mạo 7

1.3.3 Đặc điểm khí hậu 8

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 10

NGHIÊN CỨU 10

2.1 Đối tượng nghiên cứu 10

2.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 10

2.3 Phương pháp nghiên cứu 11

2.3.2 Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm 11

2.3.3 Phương pháp phân tích thống kê 11

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 12

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 13

3.1 Đánh giá chất lượng môi trường nước 13

3.2 Đa dạng thành phần loài 15

3.2.1 Thành phần loài 15

3.2.2 Mô tả một số loài thường gặp 23

3.2.2 Độ giàu loài 26

3.3 Mối tương quan giữa chất lượng môi trường nước và thành phần loài 28

TÀI LIỆU THAM KHẢO 30

PHỤ LỤC 32

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH CHỤP MỘT SỐ LOÀI VI TẢO 40

Số hiệu bảng Tên Trang

Bảng 1 Cấu trúc thành phần khu hệ tảo nội địa Việt Nam

Bảng 2 Nhiệt độ trung bình mỗi tháng tại huyện Phong Điền, Huế

Bảng 3 Lượng mưa trung bình mỗi tháng tại huyện Phong Điền,

Thừa Thiên Huế Bảng 4 Toạ độ vị trí các điểm thu mẫu

Bảng 5 Đặc điểm chất lượng môi trường tại các điểm khảo sát

Bảng 6 Danh mục thành phần loài Vi tảo ghi nhận được tại sinh

cảnh cát ven hồ, huyện Phong Điền, Huế

Hình 1 Cấu trúc thành phần khu hệ tảo Việt Nam

Hình 2 Bản đồ các điểm thu mẫu tại huyện Phong Điền, tỉnh Thừa

Thiên Huế

Hình 3 Mối tương quan giữa các thông số chất lượng môi trường

nước và các địa điểm nghiên cứu

Hình 4 Cấu trúc thành phần loài vi tảo ở các địa điểm chịu ảnh

hưởng của hoạt động chăn nuôi (trái) và không chịu ảnh

hưởng của hoạt động chăn nuôi (phải)

Hình 5 Phacus onyx Pochmann, 1942

Hình 6 Lepocinclis marssonii var sinensis Popowa, 1955

Hình 7 Cosmarium pachydermum P.Lundell, 1871

Hình 8 Klebsormidium sp P.C.Silva, Mattox & W.H.Blackwell,

1972

Hình 9 Số lượng loài ở các địa điểm nghiên cứu

Hình 10 Đường cong tích lũy loài vì chỉ số ước đoán độ giàu loài

trong sinh cảnh cát tỉnh Thừa Thiên Huế

Hình 11 Mô hình tương quan đa biến CCA (Canonical

Correspondence Analysis) giữa sự xuất hiện loài v à các

thông số chất lượng môi trường

Hình 12 Mô hình tương quan đa biến CCA (Canonical

Correspondence Analysis) giữa sự xuất hiện loài và các

thông số dinh dưỡng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của vấn đề

Vi tảo là một nhóm vi sinh vật phong phú và đa dạng trong các thuỷ vực nước ngọt Chúng có kích thước hiển vi và có khả năng quang hợp Vi tảo xuất hiện ở khắp mọi nơi trên Trái Đất: trong các thuỷ vực nước mặn, nước ngọt, nước lợ; bám trên đá, trầm tích, thực vật thuỷ sinh… Hiện nay việc nghiên cứu đa dạng vi tảo đang được chú trọng nhờ vào tầm quan trọng của nó với môi trường tự nhiên đặc biệt là đối với hệ sinh thái thuỷ vực và tiềm năng mà nó cung cấp cho đời sống con người hiện nay

Trong tự nhiên, khi thực hiện quá trình quang hợp, vi tảo cung cấp O2 cho sự hô hấp của động vật dưới nước khác; giúp cố định chu trình cacbon và là mắt xích quan trọng trong mạng lưới thức ăn của sinh vật thuỷ sinh Một số vi tảo như Spirulina, Chlorella, Haematococcus,… đã được phân lập và nuôi trồng để phục vụ cho nhu cầu của con người như thực phẩm dinh dưỡng,dược phẩm, mỹ phẩm nhờ có hàm lượng cao của protein, lipid, vitamin, vi khoáng, sắc tố tự nhiên có trong vi tảo Bên cạnh đó, vi tảo còn được chế biến làm thức ăn chăn nuôi cho ngành thuỷ sản, phân bón hữu cơ hay trong xử lý và trong chỉ thị cho môi trường ô nhiễm (Volterra, L and Conti, 2000) [19] Ngày nay, khi mà nguồn nhiên liệu đang dần cạn kiệt thì vi tảo là một nguồn nhiên liệu thay thế tiềm năng để sản xuất nhiên liệu sinh học trong tương lai

Hiện nay đã phát hiện được khoảng 72.500 loài tảo trên toàn thế giới [20] Trong

đó tảo nước ngọt được đánh giá là có độ dạng cao và phân bố rộng với mười hoặc có có thể là hàng trăm ngàn loài với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau [21] Tại Việt Nam, Dương Đức Tiến đã công bố trong nghiên cứu về “Khu hệ tảo các thuỷ vực nội địa ở Việt Nam vào năm 1982 thì có 1402 loài tảo; Ngoài ra, còn có các nghiên cứu của

Lê Thị Thuý Hà và cộng sự (1999); Trần Ngọc Đức, Dương Đức Tiến (2002); Nguyễn Văn Tuyên (2003); Nguyễn Thị Thu Hè (2012); Nguyễn Đình San (2015); Phạm Thị Bình Nguyên (2016); Lê Thị Thuý Hà (2017)

Sinh cảnh cát ven hồ là một hệ sinh thái đặc trưng,do sự biến động cao của các yếu

tố lý, hoá (nhiệt độ, mưa, gió, oxy hoà tan,pH, nồng độ chất hữu cơ…) và sự phân vùng của cộng đồng sinh vật hình thành các dải theo chiều ngang rõ rệt, điều này liên quan đến hoạt động của sóng [18] Đặc trưng của hệ sinh thái cát gồm: năng suất sinh học cao, tổn thất cao, vòng tuần hoàn diễn ra nhanh,sức cạnh tranh yếu Các sinh vật sống trong giữa khoảng cách của cát hạt cát Tuy hệ sinh thái này có nhiều điều kiện khắc nghiệt nhưng được đánh giá là có độ đa dạng sinh học cao, trong đó có 1 số loài chỉ có

ở môi trường này [9]

Tại Việt Nam, hiện vẫn chưa có nghiên cứu về đa dạng sinh học của vi tảo ở sinh

cảnh cát ven hồ này Dựa trên thực tiễn đó, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đa dạng sinh học vi tảo trong sinh cảnh cát ven hồ ở huyện Phong Điền, Thừa Thiên Huế”

2 Mục tiêu đề tài

2.1 Mục tiêu tổng quát

Nghiên cứu đa dạng sinh học của vi tảo và đánh giá mối tương quan giữa chất lượng môi trường và thành phần loài vi tảo tại sinh cảnh cát ven hồ tại huyện Phong Điền, Huế

2.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định đa dạng thành phần loài vi tảo phân bố tại các điểm nghiên cứu

- Xác định chất lượng lượng môi trường tại các điểm nghiên cứu

- Đánh giá mối tương quan giữa chất lượng môi trường và thành phần loài vi tảo tại các điểm nghiên cứu

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về vi tảo

Vi tảo là nhóm vi sinh vật có kích thước hiển vi từ 1- 50 μm Đây là nhóm vi sinh vật đa dạng về kích thước và chủng loại Theo phân loại của Hiện nay nhiều nghiên cứu

đã thống kê được có khoảng 72.500 loài vi tảo trên thế giới phân bố ở khắp mọi nơi trên Trái Đất, từ trên cạn đến dưới nước, sống bám trên lớp đất, đá trầm tích, từ các thuỷ vực nước ngọt, nước mặn, nước lợ, và có mặt cả trong các thuỷ vực giàu, nghèo dinh dưỡng Trong các thuỷ vực giàu dinh dưỡng, mật độ vi tảo tăng mạnh, gây hiện tượng tảo nở hoa, gây độc cho các sinh vật khác sống trong thuỷ vực Ngược lại, trong các thuỷ vực nghèo dinh dưỡng, mật độ vi tảo lại thấp hơn nhưng đa dạng thành phần của tảo thường cao hơn Nhờ vậy, vi tảo được đánh giá là sinh vật chỉ thị bởi sự hiện diện và phân bố của chúng trong thuỷ vực sẽ góp phần đánh giá được đặc điểm, chất lượng môi trường nước nhờ tính nhạy cảm của chúng đối với sự thay đổi điều kiện môi trường Bên cạnh

đó, vi tảo có thể giúp phân giải các chất hữu cơ và giúp tiêu thụ nhiều chất dinh dưỡng

và muối khoáng dư thừa, giúp làm sạch môi trường

Ngoài ra chúng còn đóng vai trò quan trọng trong các chu trình hoá Nitơ, Carbon

và Oxy Nhờ khả năng thực hiện quang hợp bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời để tạo ra khí oxy mà chúng cung cấp cho Trái Đất nói chung và sinh vật sống trong các thuỷ vực nói riêng tới 30% sản lượng khí oxy hằng năm [16] Do vậy, chúng đóng vai trò quan trọng trong sự tiến hoá hàng ngàn năm nay Hơn nữa, vi tảo còn là sinh vật sơ cấp, là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn, nguồn thức ăn quan trọng cho các sinh vật trong thuỷ vực như cá, giáp xác, hay các sinh vật thuỷ sinh khác

Qua đó ta có thể thấy vi tảo đóng vai trò rất quan trọng trong tự nhiên, đặc biệt là trong các thuỷ vực

1.2 Tổng quan về lịch sử nghiên cứu đa dạng sinh học vi tảo trên thế giới và Việt Nam

Đến năm 1820- 1828, nhóm vi tảo nước ngọt đầu tiên được C.A Agardh mô tả trong cuốn “Species algarum- Berlin” Ngoài ra còn có D.M John,B.A Whitton and A.J.Brook (2002- 2003) cũng mô tả tất cả các loài tảo nước ngọt xuất hiện ở Anh trong cuốn sách “The freshwater Algal Flora of the British Island”

Các nghiên cứu khác như về định dạnh vi tảo được thực hiện bởi GW Prescott và công bố vào năm 1930, ông đã phân loại các chi tảo nước ngọt với hàng trăm loài được đặt tên và vẽ hình chi tiết [13]

Sau này, các nghiên cứu liên quan đến đa dạng sinh học bắt đầu được chú ý hơn Chẳng hạn như nghiên cứu của Tharavathi NC và Hosetti BB được tiến hành từ tháng 11/1996 đến tháng 4/1997, họ đã nghiên cứu thực địa về đa dạng sinh học của động vật nguyên sinh và tảo từ ao ổn định chất thải tự nhiên Tổng cộng có 71 loài tảo đã được ghi nhận, trong đó có một số loài tảo: Cholorella Vulgaris, Scenedesmus acuminatus, Oscillatoria brevis và Nostoc piscinale…được ghi nhận là những loài hiếm

Và còn rất nhiều nghiên cứu khác cũng đã được thực hiện không chỉ riêng về tảo nói chung mà còn nghiên cứu riêng về từng ngành tảo

Điển hình là nghiên cứu của T.v Desikachary, Ph D, F.A Sc (1959) tác giả viết

về ngành Tảo lam (Cyanophyta): các đặc điểm hình thái, sinh học, nguồn gốc, phân bố, phân loại, khóa định loại Tảo lam

Trong nghiên cứu của Kateřina Skácelovál và cộng sự được thực hiện vào năm

2013 về tảo nước ngọt và vi khuẩn lam trên khu vực phía bắc của đảo JamesRoss Nam Cực Họ đã tìm ra được 41 loài trong đó có một số loài được phát hiện lần đầu tại đây như Cosmarium sp., Actinotaenium curtum, Staurastrum punculatum, Chlorobotrys normalis

1.2.2 Tại Việt Nam và Thừa Thiên Huế

Tại Việt Nam, những nghiên cứu đầu tiên về vi tảo được tiến hành bởi Loureiro (1793) mô tả về tảo lục Ulva Pisum, Bois & P Petit (1904) với 38 loài vi tảo được tìm thấy tại Việt Nam, Frémy (1927) công bố 3 loài tảo lam ở Việt Nam , M Lefevre (1933) nghiên cứu về phiêu sinh thực vật trong ao hồ ở Việt Nam, A.Shirota (1962- 1963) thực

hiện điều tra khảo sát thực vật nổi trong thuỷ vực nước ngọt (ao, hồ, sông, suối) ở phía Nam và thu được kết quả phân loại là 338 loài (Tảo lục 130 loài, tảo lam 29 loài, tảo silic 107 loài, tảo mắt 72 loài)

Đến những năm sau năm 1960, những nhà khoa học Việt Nam đã có công trình nghiên cứu đầu tiên về vi tảo

Năm 1963- 1969, GS Phạm Hoàng Hộ tiến hành nghiên cứu về tảo sống trong thuỷ vực ruộng lúa, kênh, ao ở tỉnh Cần Thơ, và ông đã tìm được 39 loài (tảo lục có 2 loài, tảo lam có 30 loài, tảo thuộc họ Characeae có 7 loài)

Năm 1982, GS Dương Đức Tiến đã tìm ra được 1402 loài và dưới loài vi tảo trong thuỷ vực nội địa Việt Nam, trong đó tảo lục có 530 loài, tảo Silic 388 loài, tảo lam có

344 loài, tảo mắt có 78 loài, tảo giáp có 30 loài , tảo vàng ánh 14 loài, tảo vòng 9 loài, tảo vàng 5 loài và tảo đỏ 4 loài Đến năm 1979, ông phát hành cuốn sách đầu tiên “Tảo nước ngọt Việt Nam” mô tả chi tiết về hình thái và đặc điểm phân loại của hơn 800 loài tảo ở Việt Nam Và ông tiếp tục công bố cuốn sách tiếp theo về tảo lục Việt Nam được

công bố vào năm 1997- mô tả các loài và dưới loài bộ tảo lục thường gặp trong các thuỷ vực ở nước ta cũng như một số taxon khác.[6]

Năm 1980, trong luận án phó tiến sĩ sinh học của mình- Nguyễn Văn Tuyên đã xác định được 856 loài thuộc 7 ngành tảo nổi tại các thuỷ vực phía Bắc Việt Nam Đến năm 2003, Nguyễn Văn Tuyên đã nghiên cứu về sự đa dạng sinh học tảo trong thuỷ vực nội địa Việt Nam Ông đã công bố bảng danh mục tảo nội địa với 1539 loài, 251 chi, 94

họ, 28 bộ, 13 lớp Bên dưới là bảng thống kê cấu trức thành phần loài vi tảo ở Việt Nam tính đến năm 2003

Bảng 1 Cấu trúc thành phần khu hệ tảo nội địa Việt Nam

Xanthophyta (Tảo vàng) 8 Chrysophyta (Tảo vàng ánh) 13 Phyrophyta (Tảo giáp) 17 Euglenophyta (Tảo mắt) 214 Chlorophyta (Tảo lục) 614 Cyanophyta (Tảo lam) 264 Bacillanophyta (Tảo Silic) 409

Hình 1 Cấu trúc thành phần khu hệ tảo Việt Nam

Trong nghiên cứu của Dương Thị Thuỷ và cộng sự thực hiện vào năm 2013 về đa dạng quần xã tảo Silic sống bám tại Hồ Tây, xác định được 64 loài và dưới loài tảo Silic Việc điều tra thành phần loài không những phản ánh được tính đa dạng sinh học tảo Silic sống bám mà còn xác định sự phân bố sinh thái của chúng để ứng dụng trong nghiên cứu đánh giá chất lượng môi trường nước

Hay trong nghiên cứu khác của Nguyễn Thuỳ Linh và cs khi đánh giá thành phần khu hệ tảo ở hồ Xuân Hương, Đà Lạt (2013) đã ghi nhận được 75 loài và dưới loài thuộc

13 bộ, 8 lớp thuộc 5 ngành gồm: Tảo Lam, Tảo Lục, Tảo Sillic, Tảo Mắt, Tảo Giáp

Nhờ đó họ đã phát hiện ra được một số vi tảo chỉ thị độ bẩn như Euglena viridis, E acus, Synedra ulna Nhờ đó đánh giá được hồ Xuân Hương có mức độ ô nhiễm ở mức

mesosaprobe (mức bẩn vừa α)

Tại Huế, các công trình nghiên cứu về thành phần vi tảo và phân bố của vi tảo đã thực hiện cách đây nhiều năm Người có nghiên cứu đầu tiên về vi tảo là Nguyễn Thị Ngân (1982), bà đã đưa ra danh mục 155 taxon bậc loài và dưới loài về tảo Silic và tảo Giáp

Năm 1997, Lương Quang Đốc công bố trong đề tài “Góp phần nghiên cứu tảo phù

du gây hại ở đầm Lăng Cô, Huế” đã phát hiện được 136 loài và dưới loài tảo phù du, nghiên cứu đã bổ sung dẫn liệu cần thiết cho ngành nuôi trồng thuỷ sản, góp phần bảo

vệ nguồn lợi thuỷ sản, môi trường sinh thái và sức khoẻ cộng đồng trong khu vực Năm 2014, Lương Quang Đốc và cộng sự thực hiện công trình nghiên cứu từ tháng 6/2012- 5/2013 trong nghiên cứu về “Tảo lục phù du và chỉ số dinh dưỡng

Chlorophycean ở sông Hương và sông Bồ, Huế” Nghiên cứu đã tìm ra được 118 loài

và dưới loài tảo Lục và đề cập đến khả năng sử dụng chúng thông qua chỉ số Cholorophycean để đánh giá tình trạng dinh dưỡng ở sông Hương

Ngoài ra còn nhiều nghiên cứu khác về đa dạng thành phần vi tảo tại Huế đã và đang được thực hiện

1.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.3.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

Huyện Phong Điền nằm về phía Bắc của tỉnh Thừa Thiên Huế Toạ độ địa lý từ

16020’55’’B đến 16044’30’’B và 1070 3’00’’ Đ đến 1070 30’22’’Đ

Địa giới hành chính huyện giáp tứ cận như sau:

- Phía Bắc giáp huyện Hải Lăng tỉnh Quảng Trị

- Phía Đông Bắc giáp biển Đông

- Phía Tây, Tây Nam, Nam giáp huyện A Lưới và Đakrong

- Phía Đông và đông nam giáp huyện Quảng Điền và thị xã Hương Trà

Lãnh thổ Phong Điền trải rộng theo hướng Tây Nam- Đông Bắc từ Trường Sơn ra tận biển với chiều dài gần 46km Tổng diện tích toàn huyện là 954 km2, gầnbằng 1/5 diện tích tự nhiên của tỉnh [2]

1.3.2 Địa hình, địa mạo

Địa hình Phong Điền có đầy đủ cả núi đồi, đồng bằng, đầm phá và bờ biển Trong

đó địa hình đồi núi chiếm gần 70% diện tích tự nhiên của huyện

Đồng bằng rất thấp, cao tối đa 20m so với mực nước biển Địa hình đồng bằng có

sự khác nhau rõ rệt về hình dạng, phân bố, vật liệu cấu tạo và nguồn gốc hình thành, được phân chia thành hai loại: vùng cát nội đồng- hình thành do quá trình bồi tụ cát biển trong thời kỳ biển tiến và đồng bằng phù sa do phù sa các sông bồi tụ mà thành trong thời gian dài sau khi biển rút

Trằm, bàu là dấu tích hoạt động của biển còn lại cho đến ngày nay Quá trình hình thành các mỏ than bùn trong vùng cát gắn liền với quá trình tiến hoá của các trằm bàu theo hướng cạn dần đồng thời với sự phát triển mạnh mẽ, liên tục các lớp phủ cây cỏ bị chết dần rồi tích luỹ lại trong đó Địa hình bề mặt đồng bằng có nhiều vùng trũng đọng nước trong đó thực vật thuỷ sinh phát triển, thường gọi là bàu như bàu cát ở Phong Hoà, Phong Bình Có thể đó là các đoạn sông chết cả chính sông Ô Lâu hoặc các nhánh của sông này từ vùng nội cát đồng chảy vào,đồng thời độ cao địa hình hình cũng thấp dần

về phía cửa sông Các trằm, bàu dài từ 1000- 8000m, rộng từ 10- 400m, sâu khoảng 0,2- 2,5 m và phân bố cách nhau từ 200- 3000m.

1.3.3 Đặc điểm khí hậu

Huyện Phong Điền mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa, có nền nhiệt độ cao, phân hoá mạnh mẽ, diễn biến thất thường Do ảnh hưởng của độ cao địa hình và tác động của các loại gió mùa trong năm mà nhiệt độ giảm dần từ đồng bằng lên miền núi

- Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình cả năm ở khu vực đạt 20- 25 0C.Số giờ nắng

cả năm là 2000 giờ Biên độ nhiệt ngày đêm các tháng mùa hè đạt 70C và mùa đông

5-60C Dưới đây là diễn biến nhiệt độ trung bình tháng tại huyện Phong Điền

Bảng 2 Nhiệt độ trung bình mỗi tháng tại huyện Phong Điền, Huế

- Chế độ mưa: Phong Điền có lượng mưa trung bình năm gần 3000mm, song phân

bố không đều, tăng dần từ đồng bằng lên vùng núi Dưới đây là bảng số liệu về lượng mưa trung bình các tháng trong năm đo được ở trạm Cổ Bi

Bảng 3 Lượng mưa trung bình mỗi tháng tại huyện Phong Điền,

Thừa Thiên Huế

- Độ ẩm không khí: Độ ẩm trung bình đạt 83- 87% phân hoá theo không gian từ

Đông sang Tây và theo thời gian trong năm, cụ thể độ ẩm thấp từ tháng 3 đến tháng 8,

từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau độ ẩm tương đối cao

- Điều kiện thuỷ văn Sông Ô Lâu: Đây là con sông lớn thứ 2 tại Huế Sông có 2

nhánh đều bắt nguồn từ Phong Điền Lưu vực sông Ô Lâu có diện tích 900 km2, sông chính dài 66km Hằng năm đổ vào phá Tam Giang khoảng 576 triệu m3 và cung cấp nước cho đời sống người dân sống trong các xã phía Bắc huyện Phong Điền, từ vùng đồi núi cho đến đồng bằng ven sống, ven đầm phá

Sông Bồ: Là một nhánh lớn của sông Hương, bắt nguồn từ vùng núi phía nam huyện A Lưới Diện tích lưu vực sông là 938 km2, chiều dài 94 km Tuy nhiên diện tích lưu vực sông chảy qua huyện Phong Điền chỉ có 237,3 km2 với 2 nhánh sông Ô Hô và Rào Tràng

Ngoài các sông nói trên thì Phong Điền còn có các hói phân bố len lỏi mọi nơi trong các làng xã xa sông chính Các hói này thường là các đoạn đường thuỷ nối liền các trằm ở vùng cát nội đồng với dòng Ô Lâu Tuy có kích thước nhỏ nhưng chúng vẫn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho hoạt động sản xuất và phục vụ cho giao thông đi lại của người dân Bên cạnh đó, nơi đây còn có cả hồ, trằm, bàu Chúng phân bố trên các địa phương khác nhau nhưng đều có cùng vai trò trong việc cung cấp nguồn nước cho sinh hoạt, sản xuất của người dân

Phá Tam Giang: Phá Tam Giang chạy dài song song với bờ biển từ cửa sông Ô Lâu đến cửa Thuận An với khoảng 26- 27 km, giáp huyện Phong Điền ở phía Bắc Nước

có nhiệt độ thấp vào tháng mùa đông (16- 20oC) và cao vào mùa hè (27- 29 oC), độ mặn thay đổi từ Nam ra Bắc Phá Tam Giang thuộc địa phận Phong Điền chỉ có một giải hẹp ven bờ Đông chiếm diện tích chưa đầy 100 ha mặt nước phá Tam Giang Nơi đây có nhiều tài nguyên động thực vật phong phú do thuận lợi về môi trường sinh sống, phát triển 1.3.4 Điều kiện kinh tế- xã hội

- Dân số: 104.583 người (năm 2014) [2] Dân cư phân bố trong huyện không đồng đều, dân cư phân bố chủ yếu vùng ven biển và ven bờ Đông phá Tam Giang, dao động khoảng 200-700 người/km2 Các xã đồng bằng từ 200- 400 người/ km2 Các xã vùng núi

từ 10- 90 người/km2

- Kinh tế- Xã hội: Nguồn lao động dồi dào Cơ cấu ngành nghề có sự thay đổi Số lượng công nhân và sinh viên đại học, cao đẳng được đào tạo ngày càng tăng Trình độ hiểu biết và vận dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất ngày càng được nâng cao

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Các loài vi tảo trong sinh cảnh cát và các thông số chất lượng nước gồm: pH, NH4+,

NO2-, NO3-, PO43-, TDS, độ đục, độ dẫn điện trong các điểm nghiên cứu ở huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế

2.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu

Mẫu vi tảo được thu thập tại 9 vị trí ở các bàu cát tại huyện Phong Điền vào tháng 10/2018 (Hình 2, Bảng 4)

Hình 2 Bản đồ các điểm thu mẫu tại huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế

Bảng 4 Toạ độ vị trí các điểm thu mẫu

D1 16°37'12.3"N 107°22'54.0"E D2 16°37'23.9"N 107°23'10.4"E D3 16°37'28.9"N 107°22'60.0"E D4 16°37'34.6"N 107°22'48.7"E D5 16°38'49.0"N 107°21'25.0"E D6 16°39'09.5"N 107°22'43.4"E D7 16°38'40.4"N 107°22'31.5"E D8 16°35'59.9"N 107°23'42.0"E D9 16°35'45.6"N 107°26'04.1"E

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp ngoài thực địa

Mẫu vi tảo được thu tại vị trí cách mép nước 10cm Dùng xẻng lấy lớp cát có tảo, cho vào thau nước, khuấy đều để tách tảo ra khỏi lớp cát Sau đó lọc qua vợt có mắt lưới

25 µm rồi bỏ vào lọ Mẫu sau khi thu được bảo quản bằng formaldehyde 3 % Cho mẫu vào thùng xốp rồi vận chuyển về phòng thí nghiệm khoa Sinh-môi trường- đại học sư phạm Đà Nẵng

Mẫu nước: mẫu nước được thu và bảo quản theo TCVN 5994- 1995 và TCVN 6663-3

2.3.2 Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm

Mẫu tảo: Nhỏ 1 giọt dung dịch mẫu lên lam kính, đậy lamen lại và tiến hành

quan sát mẫu dưới kính hiển vi quang học có gắn máy ảnh, vật kính 40-100x

Tiến hành định danh vi tảo bằng phương pháp so sánh hình thái dựa trên tiêu chuẩn phân loại về hình thái Các nguồn tài liệu chính được sử dụng trong định danh các loài vi tảo gồm: Phân loại vi tảo dựa theo khóa phân loại của Bellinger and Sigee (2015) [10], Hilary Belcher and Erica Swale (1976) [14], Dương Đức Tiến [6], Đặng Thị Sy

[4] và trên trang web algaebase.org

2.3.3 Phương pháp phân tích thống kê

Phương pháp tính chỉ số ước đoán loài

Độ giàu loài: các chỉ số Chao, Jacknife 2, Boot được sử dụng để ước đoán độ giàu loài của vi tảo ở các thuỷ vực nghiên cứu Trong đó, đường cong của các chỉ số ước đoán được tính toán bằng trung bình của 100 trị số ước tính Mỗi trị số ước tính được tính toán dựa trên 100 lần lấy ngẫu nhiên từ ma trận tích luỹ (Colwell & Coddington, 1994) Các chỉ số ước đoán được tính theo công thức [22]

Phương pháp tính đường cong tích lũy loài : Đường cong tích luỹ loài (species

accumulation curves) được sử dụng để ước tính và so sánh đặc trưng đa dạng của quần

xã vi tảo ở các địa điểm nghiên cứu

Phương pháp xây dựng mô hình tương quan đa biến CCA (Canonical corespondant analysis): sử dụng để tìm các thông số chất lượng môi trường có ảnh

hưởng đến thành phần loài ở các điểm nghiên cứu.[15]

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được quản lý và phân tích bằng phần mềm Excel

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá chất lượng môi trường nước

Qua kết quả phân tích chất lượng môi trường nước thu được tại 9 điểm khảo sát cho thấy chất lượng môi trường có sự biến động tại mỗi điểm khảo sát (Bảng 5)

Bảng 5: Đặc điểm chất lượng môi trường tại các điểm khảo sát

PO43- (mg/L)

Nhiệt

độ (oC)

EC (mS/cm)

TDS (g/L) pH NTU+

DO (mg/ L) D1 0.22 0.3 0.021 0.25 21.62 0.05 0.034 6.45 6.3 5.74

Ghi chú: “-”: không quy định; B1-QC: Cột B1: QCVN 08:2015/BTNMT

Cột B1- QCVN 08:2015/BTNMT [7]: Nước dùng cho mục đích tưới tiêu, thuỷ lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2

Theo QCVN 08:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt, nhìn chung kết quả phân tích mẫu nước đều cho thấy các thông số pH, DO, NO2-, NO3-, PO43-, đều nằm trong giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn nước mặt loại B1

Các thông số dinh dưỡng là chất dinh dưỡng đối với sự phát triển của sinh vật khác, tuy nhiên khi hàm lượng của nó vượt quá hàm lượng cho phép sẽ gây nên hiện tượng phú dưỡng, ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước Theo số liệu phân tích được thì thông số NO2-, NO3-, PO43- ít có sự thay đổi đáng kể giữa các điểm thu mẫu,dao động lần lượt từ 0.005- 0.046 mg/L, 0.08- 0.62 mg/L và 0.17- 0.34 mg/L

Hàm lượng NH4+ có sự chênh lệch rõ rệt giữa các điểm khảo sát, đặc biệt ở các điểm D2, D3, D4, D5, D6,D7, D9 thì số liệu thu được dao động từ 0.16- 10.97 mg/L đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ 1.2- 12 lần Trong đó D6 là điểm có nồng độ cao nhất với hàm lượng đạt 10.97 mg/L Điều này chứng tỏ các thuỷ vực này đang bị phú dưỡng Các điểm nghiên cứu này là các khu vực có trại chăn nuôi - chịu ảnh hưởng bởi các hoạt động chăn nuôi gia cầm và nuôi trồng thuỷ hải sản nên chất lượng môi trường

ở đây bị ảnh hưởng, hàm lượng chất dinh dưỡng trong nước cao hơn so với các điểm khảo sát còn lại

Trong những năm gần đây, nhiều hoạt động diễn ra nhằm khai thác tối đa đặc thù địa hình tự nhiên tại đây như khai thác cát, xây dựng các dự án, khu nghỉ dưỡng, sân golf tại đang làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng môi trường và hệ sinh thái trong khu vực [1] [3]

Phương pháp phân tích tương quan đa biến PCA được sử dụng để đánh giá mối tương quan giữa các thông số chất lượng môi trường giữa các địa điểm nghiên cứu (Hình 3) Qua phân tích cho thấy, trục PC1 giải thích được 26,1 % sự phân tán của các thông

số chất lượng môi trường trên các địa điểm nghiên cứu Trong đó, thông số độ đục (NTU) và NO3 là hai thông số ảnh hưởng tới sự phân nhóm về chất lượng môi trường

ở các địa điểm nghiên cứu cao nhất với trọng số ảnh hưởng tương ứng 0,62 và 0,32 Trục PC2 giải thích được 22,4 % sự phân tán của các thông số chất lượng môi trường nước trên các địa điểm nghiên cứu Trong đó, thông số amoni (NH4), pH và NO3 có ảnh hưởng lớn nhất tới sự phân nhóm về chất lượng môi trường ở các địa điểm nghiên cứu với trọng số ảnh hưởng lần lượt là 0,73, 0,51 và 0,3

Hình 3 Mối tương quan giữa các thông số chất lượng môi trường nước và các

địa điểm nghiên cứu

3.2 Đa dạng thành phần loài

3.2.1 Thành phần loài

Qua phân tích 13 mẫu tại 9 điểm nghiên cứu tại sinh cảnh cát ven hồ, huyện Phong Điền, đã ghi nhận được 68 loài thuộc 29 họ,17 bộ, 9 lớp, 5 ngành (Bảng 7) Theo nghiên cứu của Krystyna Kalinowskai và cộng sự (2011) về vi tảo sống trong sinh cảnh cát ven

hồ Mikolajskie, Ba Lan Ông đã ghi nhận được 68 loài, trong đó ngành tảo Lục có số lượng lớn nhất với 42 loài ( chiếm 62%), tảo Silic có 10 loài (chiếm 15%), tảo Lam có

9 loài (chiếm 13%) và tảo Mắt có 7 loài (chiếm 10%) [18]

Bảng 6 Danh mục thành phần loài Vi tảo ghi nhận được tại sinh cảnh cát ven hồ,

huyện Phong Điền, Huế

Họ Hydrodictyaceae

5 Pediastrum tetras var apiculatum F.E.Fritsch, 1921

6 Pediastrum duplex Meyen, 1829

7 Lacunastrum gracillimum (West & G.S West) H.McManus, 2011

Họ Scenedesmaceae

8 Tetrastrum glabrum var hispanica P.González, 1947

9 Coelastrum astroideum De Notaris, 1867

10 Desmodesmus protuberans (F.E.Fritsch & M.F.Rich) E.Hegewald, 2000

11 Desmodesmus armatus var bicaudatus(Guglielmetti) E.H.Hegewald 2000

12 Scenedesmus apiculatus (West & G.S.West) Chodat, 1926

13 Scenedesmus obliquus (Turpin) Kützing, 1833

14 Scenedesmus praetervisus Chodat, 1926

15 Desmodesmus bicaudatus (Dedusenko) P.M.Tsarenko, 2000

16 Scenedesmus dimorphus (Turpin) Kützing, 1834

17 Scenedesmus quadricauda (Turpin) Brébisson in Brébisson & Godey, 1835

18 Scenedesmus praetervisus Chodat, 1926

Họ Hydrodictyaceae

19 Tetraedron sp

Lớp Ulvophycae

21 Cosmarium contractum var subtrapeziforme Kurt Förster

22 Cosmarium pachydermum P.Lundell, 1871

23 Cosmarium pseudoconnatum var constrictum West, 1892

24 Cosmarium anceps P.lundell, 1871

25 Cosmarium contractum var contractum, Kirchner 1878

26 Euastrum obesum Joshua, 1886

27 Cosmarium panduriforme, WB Turner, 1893

28 Cosmarium subauriculatum, C.Bernard) Bourrelly, 1950

29 Euastrum ansatum Ehrenberg ex Ralfs, 1848

30 Euastrum turneri West ,1892

31 Euastrum amoenum F.Gay, 1884