Luận văn thạc sĩ cấu trúc quần xã tuyến trùng sống tự do và sử dụng chúng như sinh vật chỉ thị môi trường tại rừng

Sự khác biệt của các yếu tố vật lý tại rừng ngập mặn như độ mặn, kiểu rễ cây, đặc điểm cấu trúc trầm tích hay là nguồn dinh dưỡng từ các vật rụng của rừng ngập mặn lá, cành, chồi, hoa, q

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

PHẠM THỊ MẬN

CẤU TRÚC QUẦN XÃ TUYẾN TRÙNG SỐNG TỰ DO

VÀ SỬ DỤNG CHÚNG NHƯ SINH VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG TẠI RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Hà Nội, 2018

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

PHẠM THỊ MẬN

CẤU TRÚC QUẦN XÃ TUYẾN TRÙNG SỐNG TỰ DO VÀ SỬ DỤNG CHÚNG NHƯ SINH VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG TẠI RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành: Động vật học

Mã số: 8 42 01 03

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 TS Nguyễn Đình Tứ

2 Th.S Nguyễn Thị Xuân Phương

Hà Nội - 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Nội dung luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của người hướng dẫn 1 TS Nguyễn Đình Tứ và người hướng dẫn 2 ThS Nguyễn Thị Xuân Phương Đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong đồ án

là chính xác và trung thực Các thông tin trích dẫn trong đồ án đều được ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 19 tháng 09 năm 2018

Tác giả luận văn

Phạm Thị Mận

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin được bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Đình Tứ và ThS Nguyễn Thị Xuân Phương đã luôn luôn quan tâm tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức thực tế, phương pháp luận và góp ý trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Xin gửi lời cảm ơn tới trường Đại học Thái Nguyên và cơ sở đào Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã luôn hỗ trợ, tạo điều kiện để tôi được học tập và hoàn thành luận văn Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cán bộ phòng Tuyến trùng học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm việc, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa học và công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số “FWO.106-NN.2015.04”

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn ủng hộ, động viên, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Dù đã nỗ lực hết mình, nhưng do trình độ chuyên môn và kinh nghiệm còn hạn chế nhiều mặt nên luận văn này không tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong nhận được mọi ý kiến đóng góp và xin chân thành tiếp thu mọi ý kiến đóng góp đó

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 19 tháng 09 năm 2018

Tác giả luận văn

Phạm Thị Mận

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan về rừng ngập mặn 4

1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu 5

1.2.1 Vị trí địa lý 5

1.2.2 Đặc điểm tự nhiên 6

1.2.3 Hệ thực vật và động vật của rừng ngập mặn Cần Giờ 8

1.2.4 Diện tích tự nhiên và dân số 9

1.2.5 Đặc điểm kinh tế 9

1.3 Tổng quan về tuyến trùng và các nghiên cứu về tuyến trùng 10

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 13

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 13

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu - thời gian nghiên cứu 13

2.2 Phương pháp nghiên cứu 14

2.2.1 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa 14

2.2.2 Phương pháp tiến hành trong phòng thí nghiệm 15

2.2.3 Phương pháp thống kê sinh học 17

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19

3.1. Đặc điểm các yếu tố môi trường của các vùng thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ 19

3.1.1 Chỉ số thủy lý hóa tại các địa điểm thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ…… 19

3.1.2 Đặc điểm cơ giới trầm tích tại các địa điểm thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ 21

3.2 Thành phần loài và độ đa dạng của quần xã tuyến trùng biển sống tự do tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 22

3.2.1 Mật độ cá thể của tuyến trùng biển sống tự do tại các địa điểm thu mẫu của rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 223.2.2 Thành phần loài tuyến trùng biển sống tự do tại các địa điểm thu mẫu của rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 243.2.3 Đa dạng sinh học của quần xã tuyến trùng biển sống tự do tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 343.3 Phân tích đường cong ABC và chỉ số W của quần xã tuyến trùng sống tự do tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 40KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46TÀI LIỆU THAM KHẢO 48DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Địa điểm và tọa độ các điểm thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 13Bảng 3.1 Chỉ số pH và độ muối của môi trường (trầm tích) tại các điểm thu mẫu của rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 20Bảng 3.2 Tỉ lệ phần trăm (%) kích cỡ hạt trầm tích tại các địa điểm thu mẫu 21Bảng 3.3 Mật độ trung bình tuyến trùng tại ba vùng thu mẫu trong hai mùa 22Bảng 3.4 Các chỉ số đa dạng về số lượng loài (S), chỉ số Margalef (d), chỉ số cân bằng (J') và chỉ số Shannon-Wiener (H') 35Bảng 3.5 Kết quả phân tích ANOSIM (giá trị thống kê R) về sự khác biệt cấu trúc

quần xã tuyến trùng biển giữa các vùng thu mẫu và giữa hai mùa nghiên cứu……39

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo và giải phẫu cơ thể giun tròn 11Hình 2.1: Sơ đồ các địa điểm thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 14Hình 2.2 Đồ thị mô phỏng ba trạng thái môi trường theo phương pháp đường cong ABC 18Hình 3.1 Phân tích PCA dựa trên các yếu tố thủy lý, thủy hóa (độ mặn, pH) vào hai mùa thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ 20Hình 3.2 Tỉ lệ phần trăm trung bình hạt độ của trầm tích tại ba vùng nghiên cứu vào mùa khô và mùa mưa 22Hình 3.3 Mật độ tuyến trùng (cá thể/10cm2) trung bình của ba khu vực thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 23Hình 3.4 Tỉ lệ phần trăm số lượng các cá thể tuyến trùng của các họ khác nhau tại rừng ngập mặn tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 31Hình 3.5a Tỉ lệ phần trăm số lượng các cá thể tuyến trùng của các loài khác nhau vào mùa khô tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 32Hình 3.5b Tỉ lệ phần trăm số lượng các cá thể tuyến trùng của các loài khác nhau vào mùa mưa tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh 32Hình 3.6 Các chỉ số đa dạng sinh học bao gồm chỉ số Margalef (d), chỉ số cân bằng (J') và Shannon-Wiener (H') tại các vùng nghiên cứu của hai mùa 34

Hình 3.7 Đường cong k – dominance (đường cong chỉ số đa dạng) 37

Hình 3.8 Độ tương đồng về thành phần loài giữa ba vùng nghiên cứu của hai mùa thu mẫu 40 Hình 3.9 Độ tương đồng trong thành phần loài giữa ba vùng nghiên cứu của hai mùa thu mẫu thể hiện bằng biểu đồ 2D-MDS 41 Hình 3.10 Đường cong ABC tại khu vực Nuôi trồng (A) vào mùa khô: lần lặp (1), (2), (3) 42Hình 3.11 Đường cong ABC tại khu vực Nuôi trồng (C) vào mùa khô: lần lặp (1), (2), (3) 42Hình 3.12 Đường cong ABC tại khu vực Nuôi trồng (I) vào mùa khô: lần lặp (1), (2), (3) 42

Hình 3.13 Đường cong ABC tại khu vực Nuôi trồng (A) vào mùa mưa: lần lặp (1), (2), (3) 43Hình 3.14 Đường cong ABC tại khu vực Nuôi trồng (C) vào mùa mưa: lần lặp (1), (2), (3) 43Hình 3.15 Đường cong ABC tại khu vực Công nghiệp (I) vào mùa mưa: lần lặp (1), (2), (3) 43

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ASPT Average Score Per Taxon

BMWP Biological Monitoring Working Party Score

FAA Dung dịch cố định giun tròn (Formalin acid axetic)

Ha Đơn vị đo diện tích Hecta

RNM Rừng ngập mặn

MDS Multi-Dimensional Scaling analysis

ANOSIM ANalysis of SIMilarity

PCA Principal component analysis

1

MỞ ĐẦU

Rừng ngập mặn là loại rừng có dạng cấu trúc thực vật đặc trưng của vùng cửa sông, vùng ven biển nhiệt đới và cận nhiệt đới, là một trong những hệ sinh thái rừng ngập nước quan trọng [33] Rừng ngập mặn góp phần duy trì ổn định và bảo vệ bờ biển, đóng vai trò như một rào cản tự nhiên ngăn chặn gió bão, sóng thần, hạn chế xói lở; có khả năng tự làm sạch môi trường ven biển, mở rộng diện tích đất liền và điều hòa khí hậu Rừng ngập mặn không những cung cấp các lâm sản có giá trị như gỗ, củi, than, tanin mà còn là những “vườn ươm” tôm, cua, cá tự nhiên, cung cấp con giống

để phát triển nuôi trồng thủy hải sản và duy trì cuộc sống ổn định, lâu dài của những người dân sống bằng nghề nuôi trồng, khai thác thủy hải sản Ngoài những giá trị về kinh tế, rừng ngập mặn còn giữ một vai trò quan trọng là nơi lắng tụ nguồn phù sa, tạo điều kiện cho hệ thực vật, động vật phát triển, cũng là nơi trú ngụ cho nhiều loài sinh vật trên cạn và các loài thủy sinh vật, đặc biệt là các loài sinh vật đáy [68] Rừng ngập mặn cung cấp nguồn vật chất hữu cơ dồi dào cho các sinh vật này và các vật chất hữu

cơ của rừng ngập mặn cũng là mắt xích quan trọng trong các chuỗi thức ăn vùng ven biển [47]

Tại các hệ sinh thái biển, tuyến trùng (Giun tròn – Nematoda) là một trong những ngành động vật không xương sống cỡ trung bình có số lượng cá thể và số loài vượt trội, có sinh khối lớn trong nhóm metazoan ở trầm tích đáy [23] [32] [50] Chúng đóng vai trò rất quan trọng trong cấu trúc và chức năng của các hệ sinh thái biển nhờ vào sự

đa dạng và mật độ cao của chúng tại nền đáy [38] [40] Tuyến trùng cũng là một mắt xích quan trọng trong các lưới thức ăn của các hệ sinh thái biển

Nghiên cứu về sinh thái học của các quần xã tuyến trùng sống tự do tại các rừng ngập mặn ven biển và cửa sông đã được tiến hành tại nhiều quốc gia trên thế giới Tuyến trùng biển sống tự do có xu hướng phân bố tập trung với sự phong phú cao, đặc tính này liên quan chặt chẽ đến sự không đồng nhất về cấu trúc, kiểu sinh cảnh và nguồn thức ăn của rừng ngập mặn; chúng đóng vai trò liên kết giữa các vi sinh vật và các lưới thức ăn ở vùng đáy [39] [73] Sự khác biệt của các yếu tố vật lý tại rừng ngập mặn như độ mặn, kiểu rễ cây, đặc điểm cấu trúc trầm tích hay là nguồn dinh dưỡng từ các vật rụng của rừng ngập mặn (lá, cành, chồi, hoa, quả được các vi sinh vật phân hủy thành mùn bã hữu cơ) là yếu tố quyết định ảnh hưởng lên sự khác biệt về đa dạng sinh học và cấu trúc quần xã của tuyến trùng sống tự do tại vùng cửa sông, ven biển [20]

2

Tại Việt Nam, các nghiên cứu về sinh thái tuyến trùng biển sống tự do tại các rừng ngập mặn đã được tiến hành trong nhiều năm gần đây, tập trung tại một số rừng ngập mặn như rừng ngập mặn cửa sông Tiên Yên [64], rừng ngập mặn cửa sông Hồng [13] [66] và rừng ngập mặn Cần Giờ [46] [59] [63] Các nghiên cứu này không những tập trung vào phân loại học mà còn tập trung nghiên cứu về sinh thái học tuyến trùng trong mối tương quan với các yếu tố môi trường tại rừng ngập mặn

Rừng ngập mặn Cần Giờ là một hệ sinh thái trung gian giữa hệ sinh thái nước ngọt và hệ sinh thái nước mặn Với gần 35.000 hecta rừng, sự phong phú và đa dạng của hệ động, thực vật; rừng ngập mặn Cần Giờ không chỉ là lá phổi xanh mà còn là vùng kinh tế đầy tiềm năng của thành phố Hồ Chí Minh [61] Năm 2000, rừng ngập mặn Cần Giờ được UNESCO công nhận là “Khu dự trữ sinh quyển” đầu tiên của Việt Nam Rừng ngập mặn Cần Giờ cũng là nơi nhận được rất nhiều sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước cũng như các dự án giúp gìn giữ và bảo

vệ các giá trị của rừng ngập mặn song song với việc phát triển kinh tế bền vững tại nơi đây Tuy nhiên, rừng ngập Cần Giờ đã và đang phải đối mặt với các vấn đề về việc khai thác tài nguyên dưới tán rừng, ô nhiễm từ nuôi trồng thủy hải sản và từ các hoạt động tàu bè và công nghiệp Hơn nữa, sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và phân bố của hệ sinh thái rừng ngập mặn nơi đây còn phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện môi trường nơi chúng sống Để có một cái nhìn tổng quan hơn về bức tranh toàn diện về cấu trúc và chức năng của quần xã tuyến trùng và đánh giá chất lượng môi trường tại

hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ thì việc tập trung nghiên cứu tuyến trùng tại hệ sinh thái này là việc làm hết sức cần thiết Vì vậy, nghiên cứu này đặt ra để có được cơ

sở dữ liệu về: “Cấu trúc quần xã tuyến trùng sống tự do và sử dụng chúng như sinh

vật chỉ thị môi trường tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh”

Mục tiêu nghiên cứu

Có được đặc điểm cấu trúc quần xã tuyến trùng sống tự do tại ba khu vực khác nhau bao gồm khu vực thuộc vùng lõi, khu vực nuôi trồng thủy hải sản và khu vực có các hoạt động công nghiệp thuộc rừng ngập mặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh

Có được bảng các chỉ số sinh học và chỉ số môi trường W dựa trên nền quần xã tuyến trùng sống tự do thuộc rừng ngập mặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh

Nội dung nghiên cứu

Điều tra thành phần loài, phân tích sự phân bố, đặc điểm cấu trúc và độ đa dạng của các quần xã tuyến trùng sống tự do tại ba khu vực thuộc rừng ngập mặn Cần Giờ

Nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin chất lượng môi trường nền đáy tại rừng ngập mặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh dựa trên cơ sở dữ liệu về quần xã tuyến trùng

Ý nghĩa thực tiễn

Việc điều tra các quần xã tuyến trùng ở rừng ngập mặn Cần Giờ sẽ góp phần bổ

sung thêm các công trình nghiên cứu về tuyến sống tự do ở các vùng cửa sông phía Nam Việt Nam vì đây là một nghiên cứu điển hình liên quan đến rừng ngập mặn ở vùng nhiệt đới Hơn nữa, kết quả của nghiên cứu này là cơ sở để xây dựng các công cụ đánh giá chất lượng sinh thái trong khuôn khổ của Chương trình giám sát sức khoẻ sinh thái và đây cũng là nền móng cho phương pháp đo lường sức khoẻ môi trường, phát hiện các tác động môi trường trong tương lai Bằng cách này, nó sẽ góp phần hoạch định cho các chiến lược bảo tồn, bảo vệ các hệ sinh thái, từ đó hướng đến phát triển bền vững nguồn tài nguyên

4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về rừng ngập mặn

Rừng ngập mặn là một trong những hệ sinh thái quan trọng và có năng suất sinh học cao trên thế giới Theo thống kê năm 2007, RNM được tìm thấy trên 124 quốc gia

và các vùng miền, chúng được phân bố chủ yếu ở vùng lãnh thổ trong khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới của thế giới [35] Rừng ngập mặn chiếm khoảng 1% diện tích rừng trên bề mặt thế giới và xuất hiện ở khoảng 75% diện tích bờ biển nhiệt đới trên toàn thế giới [75] Rừng ngập mặn có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ bờ biển, chống xói lở, bảo vệ đất bồi, hạn chế xâm nhập mặn, cải tạo môi trường sinh thái và bảo vệ nguồn lợi thủy sản Ngoài các giá trị về kinh tế, RNM còn là nơi cung cấp nguồn vật chất hữu cơ dồi dào cho các sinh vật và các vật chất hữu cơ của rừng ngập mặn cũng là mắt xích quan trọng trong các chuỗi thức ăn vùng ven biển [21] [46] Nguồn thức ăn đầu tiên cung cấp cho các sinh vật đó là xác hữu cơ thực vật dạng hạt (mùn bã hữu cơ), là sản phẩm của quá trình phân hủy xác thực vật, bao gồm: lá, cành, chồi, rễ…của các cây ngập mặn Chúng phân hủy các mùn bã cây tại chỗ, cung cấp nguồn thức ăn phong phú cho hệ động, thực vật rừng ngập mặn ở các kênh rạch và vùng biển nông RNM không những là lá phổi xanh và bức tường vững chắc bảo vệ bờ biển, chúng còn là nơi cư trú của nhiều loài sinh vật, đặc biệt là các loài sinh vật đáy [65] Bản thân RNM là một trong các dạng tài nguyên thiên nhiên có khả năng tái tạo, kéo theo nó là sự quần tụ của nhiều loài sinh vật khác, từ những loài động vật không xương sống kích thước nhỏ đến những loài động vật có xương sống kích thước lớn, từ những loài sống trong nước biển đến những loài sống trên cạn Điều đó nói lên rằng, rừng ngập mặn không chỉ là nơi cư trú mà còn là nơi cung cấp nguồn dinh dưỡng cho

sự tồn tại và phát triển phong phú của các quần thể sinh vật cửa sông ven biển; đồng thời còn là nơi “ương ấp” những cơ thể non của nhiều loài sinh vật biển, nơi duy trì đa dạng sinh học cho biển Sinh vật sống trong rừng ngập mặn không những có số lượng loài đông mà bản thân mỗi loài còn có những đặc tính thay đổi dễ thích nghi với những môi trường sống khác nhau Bởi vậy rừng ngập mặn là nơi lưu trữ nguồn gen giàu có

và có giá trị không chỉ cho các hệ sinh thái trên cạn mà cho cả vùng biển ven bờ Tại Việt Nam, RNM chủ yếu tập trung ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, thành phố Hồ Chí Minh, tỉnh Quảng Ninh và các tỉnh ven biển châu thổ sông Hồng Trong đó rừng ngập mặn phân bố và phát triển tốt ở các tỉnh phía Nam, đặc biệt ở bán đảo Cà Mau và khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ Ở các tỉnh phía Bắc cây rừng ngập

5

mặn tuy thấp và nhỏ nhưng có giá trị phòng chống thiên tai rất lớn, đặc biệt tỷ trọng rừng tự nhiên ngập mặn khá cao Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2013) diện tích rừng ngập mặn ở Việt Nam đã suy giảm đáng kể Trong vòng 57 năm (từ năm 1943 đến 2000), diện tích rừng ngập mặn ở Việt Nam đã giảm khoảng 219 nghìn

ha, giảm 54% so với tổng diện tích rừng ngập mặn năm 1943 Đến năm 2013, rừng ngập mặn nước ta chỉ còn khoảng 169 nghìn ha Theo Phan Nguyên Hồng và cộng sự (1999) [16], rừng ngập mặn Việt Nam được chia ra thành 4 khu vực và 12 tiểu khu Khu vực I: Ven biển Đông Bắc, từ mũi Ngọc đến mũi Đồ Sơn, bao gồm: tiểu khu 1 từ Móng Cái đến Cửa Ông; tiểu khu 2 từ Cửa Ông đến Cửa Lục (dài khoảng 40km); tiểu khu 3 từ Cửa Lục đến mũi Đồ Sơn (dài khoảng 55km) Khu vực II: Ven biển đồng bằng Bắc Bộ, từ mũi Đồ Sơn đến mũi Lạch Trường, gồm có: tiểu khu 1 từ mũi Đồ Sơn đến cửa sông Văn Úc; tiểu khu 2 từ cửa sông Văn Úc đến cửa Lạch Trường, nằm trong khu vực bồi tụ của hệ thống sông Hồng Khu vực III: Ven biển Trung bộ, từ mũi Lạch Trường đến mũi Vũng Tàu, có 3 tiểu khu: tiểu khu 1 từ lạch Trường đến mũi Ròn, tiểu khu 2 từ mũi Ròn đến mũi đèo Hải Vân, tiểu khu 3 từ mũi đèo Hải Vân đến mũi Vũng Tàu Khu vực IV: Ven biển Nam Bộ, từ mũi Vũng Tàu đến mũi Nải, Hà Tiên, chia thành 4 tiểu khu: tiểu khu 1 từ mũi Vũng Tàu đến cửa sông Soài Rạp (ven biển Đông Nam Bộ), tiểu khu 2 từ cửa sông Soài Rạp đến cửa sông Mỹ Thanh (ven biển đồng bằng sông Cửu Long), tiểu khu 3 từ cửa sông Mỹ Thanh đến cửa song Bảy Háp (Tây Nam bán đảo Cà Mau), tiểu khu 4 từ cửa sông Bảy Háp (mũi Bà Quan) đến mũi Nải –

Hà Tiên (bờ biển phía Tây Nam bán đảo Cà Mau)

1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu

Khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ còn gọi là rừng Sác, là một quần thể gồm các loài động, thực vật rừng trên cạn và thuỷ sinh, được hình thành trên vùng châu thổ rộng lớn của các cửa sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ Năm 2000, UNESCO đã công nhận đây là khu dự trữ sinh quyển thế giới với hệ động thực vật đa dạng độc đáo điển hình của vùng ngập mặn Rừng ngập mặn Cần Giờ cũng được công nhận là một khu du lịch trọng điểm quốc gia của Việt Nam

1.2.1 Vị trí địa lý

Rừng ngập mặn Cần Giờ nằm về phía Đông Nam của TP Hồ Chí Minh, thuộc vùng hạ lưu và sông ven biển của hệ thống sông Đồng Nai - Sài Gòn Phía Bắc và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai và Bà Rịa - Vũng Tàu; phía Nam và Đông Nam giáp biển Đông; phía Tây Bắc giáp huyện Nhà Bè; phía Tây Nam giáp tỉnh Long An và

6

Tiền Giang Trong năm 2017, tài nguyên rừng phòng hộ Cần Giờ trên 7 tiểu khu với diện tích 7.591,17 hecta, trong đó rừng trồng 4.076,40 hecta, rừng tự nhiên 3.045,53 hecta, đất khác 469,24 hecta [2]

1.2.2 Đặc điểm tự nhiên

Địa hình khu vực này tương đối bằng phẳng, có xu hướng tạo thành lòng chảo ở khu vực trung tâm Xét từng khu vực nhỏ thì địa hình không biến đổi nhiều, nhưng có

sự chênh lệch về cao độ khoảng 0-2m, trừ khu vực núi Giồng Chùa có độ cao lớn nhất

là 10,1m và một số gò đất hoặc cồn cát rải rác cao từ 1-2m Đất đai ở Cần Giờ được chia thành 5 dạng: Đất ngập triều 2 lần trong ngày, một lần trong ngày, vài lần trong tháng, ngập vào cuối năm, dạng đất cao rất ít khi ngập Từ các thế đất khác nhau, nên

độ ngập triều, độ mặn, phèn, tính chất lý - hóa cũng khác nhau, cho nên việc phân bố các loại cây trồng cũng theo những quy luật sinh thái chặt chẽ

1.2.2.1 Đặc tính thủy văn

Rừng ngập mặn Cần Giờ được bao bọc bởi các sông lớn với bờ biển dài 14km

và hệ thống sông rạch chằng chịt, mật độ sông rạch khoảng 7 - 10 km/km2 Tổng diện tích mặt nước của huyện vào khoảng 21.000ha chiếm gần 30% lãnh thổ Rừng ngập mặn Cần Giờ nằm trong vùng có chế độ bán nhật triều không đều (hai lần nước lớn và hai lần nước ròng trong ngày) Biên độ trong thời kỳ triều cường từ 3 – 4m, trong kỳ triều kém từ 1,5 – 2m Hai đỉnh triều thường bằng nhau nhưng hai chân triều lệch nhau Biên độ triều có xu hướng giảm dần từ phía Nam tiếp giáp với Biển Đông Biên

độ triều cực đại trong rừng ngập mặn từ 4,0 – 4,2m, trong đó biên độ từ 3,6 – 4,1m ở vùng phía Nam và từ 2,8 – 3,3m ở vùng phía Bắc Cần Giờ Cao độ của các loại địa hình theo các mức ngập có thể chia thành 5 dạng sau: 1) Ngập hai lần trong ngày (0.0 – 0.2m); 2) Ngập một lần trong ngày (0.2 – 0.5m); 3) Ngập theo chu kỳ tháng (0.5 – 1.0m); 4) Ngập theo chu kỳ năm (1.0 – 1.5m); 5) Ngập theo chu kỳ nhiều năm (

>1.5m) Hệ thống sông ngòi ở huyện Cần Giờ chằng chịt, nguồn nước từ biển đưa vào bởi hai cửa chính hình phễu là vịnh Đông Trang và vịnh Gành Rai, nguồn nước từ sông đổ ra là nơi hội lưu của sông Sài Gòn và sông Đồng Nai ra biển bằng hai tuyến chính là sông Long Tàu và Soài Rạp, ngoài ra còn có sông Thị Vải, Gò Gia và các sông phụ lưu Các bãi bồi được bồi tụ dọc theo sông Nhà Bè, Ngã Bảy, sông Dừa tạo thành vòng cung bao bọc vùng đầm lầy Trầm tích chủ yếu là bùn mịn Độ mặn: Nước mặn theo dòng triều ngược lên thượng lưu trong thời kỳ triều lên hòa lẫn với nước ngọt từ nguồn đổ về thành nước lợ, sau đó tiêu đi trong thời gian triều hết Do đó càng vào sâu trong đất liền độ mặn càng giảm

7

1.2.2.2 Khí hậu

Rừng ngập mặn Cần Giờ nằm ở một khu vực nhiệt đới gió mùa điển hình với 2 mùa rõ rệt Mùa khô từ đầu tháng 11 đến cuối tháng 4, trong khi mùa mưa là từ đầu tháng 5 đến cuối tháng 10 Nhiệt độ trung bình hàng tháng là 25,5-29oC Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1336 mm Vào tháng 9 thì lượng mưa cao nhất (300-400mm) Biên độ nhiệt trong ngày từ 5-7oC, trong các tháng thường nhỏ hơn 4oC Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất thường vào khoảng từ tháng 3-5 và thấp nhất trong khoảng tháng 12 đến tháng 1 Khí hậu Cần Giờ chịu ảnh hưởng của hai hương gió chính: Gió mùa Nam- Tây Nam, xuất hiện từ tháng 5-10, trùng với mùa mưa, sức gió mạnh nhất thường vào tháng 7 và 8 Gió mùa Bắc – Đông Bắc, xuất hiện từ tháng 11-

4, trùng với mùa khô, mạnh nhất vào tháng 2 và 3

Độ ẩm tại Cần Giờ cao hơn các nơi khác trong khu vực thành phố Hồ Chí Minh

từ 4-8% Trong mùa mưa, độ ẩm đạt từ 74-77%, khô nhất vào tháng 4 Lượng bốc hơi bình quân khoảng 4mm/ ngày và 120.4 mm/ tháng, cao nhất vào tháng 6 (173.2 mm/ tháng) và thấp nhất vào tháng 9 (83.4 mm/tháng)

1.2.2.3 Thổ nhưỡng

Các nhóm đất chính ở huyện Cần Giờ bao gồm:

- Đất giồng cát ở dọc bờ biển có diện tích khoảng 680ha, hầu như không bị ngập, đất có phản ứng chua, nghèo hữu cơ, hàm lượng chất dinh dưỡng nghèo

- Đất phù sa trên nền phèn tiềm tàng có lớp mùn tầng mặt khá cao, phân bố ở xã Bình Khánh, xã Lý Nhơn Ngoài ra, một phần đất phù sa ven sông có tầng loang lỗ đỏ vàng, nhiễm mặn về mùa khô với độ cao trên dưới 2m ở Bình Khánh

- Đất phèn tiềm tàng nhiễm mặn vào mùa khô ở phía nam xã Bình Khánh và xã An Thới Đông, tầng sinh phèn xuất hiện nông, đất sét và thịt

- Đất phèn mặn:

+ Vùng đất mặn phèn tiềm tàng, tầng sinh phèn nông, nhiều mùn bã hữu cơ, ngập mặn thường xuyên có diện tích 27.280ha, phân bố tập trung ở lòng chảo giữa huyện Cần Giờ Đất sét và thịt chiếm từ 85% - 95% Đất đang hình thành chưa ổn định, nhão toàn phẫu diện, giàu mùn, đất mặn nhiều

+ Vùng đất mặn phèn tiềm tàng, tầng sinh phèn nông, nhiều bã hữu cơ Ngập mặn theo con nước có diện tích là 4.780ha, phân bố chủ yếu vùng lòng chảo đầm lầy ngập mặn, có độ cao khoảng 1 m Đất sét và thịt chiếm 94% - 95%, tầng mặt đất chặt cứng

8

+ Đất mặn phèn tiềm tàng, tầng sinh phèn sâu, nhiều cát, đất ngập mặn theo con nước, phân bố ở các giồng cát của xã Long Hoà, cát chiếm ưu thế từ 65% - 80% Đất nghèo mùn, đất nhiễm mặn nhiều Các đầm, hồ nuôi tôm đều không thành công

- Đất than bùn, phèn tiềm tàng có diện tích 210 ha phân bố ở An Nghĩa, tiểu khu

5, tiểu khu 9, cù lao Phú Lợi, bên bờ vịnh Gành Rái, Thiềng Liềng, Ngã Bảy [2] [44]

1.2.3 Hệ thực vật và động vật của rừng ngập mặn Cần Giờ

Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng (30/4/1975) hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ hầu như hoàn toàn bị hủy diệt do chất độc khai quang và bom đạn trong chiến tranh, các loài thực vật và động vật vốn rất đa dạng, phong phú hầu như không còn Theo số liệu còn lưu giữ, rừng ngập mặn Cần Giờ đã hứng chịu một số lượng thuốc khai hoang rất lớn, gồm: 665.666 gallons chất độc màu da cam, 3.353,85 gallons chất độc màu trắng và 49.200 gallons chất độc màu xanh [73] Năm 1978, một chương trình tái trồng rừng ngập mặn Cần Giờ đã được Nhà nước đầu tư và triển khai trên quy

mô lớn Sau hơn hai thập kỷ, các nỗ lực tái trồng rừng đã mang lại những thành tựu lớn, phục hồi cơ bản môi trường sinh thái

Rừng ngập mặn Cần Giờ có điều kiện môi trường rất đặc biệt, là hệ sinh thái trung gian giữa hệ sinh thái thủy vực với hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái nước ngọt

và hệ sinh thái nước mặn Rừng Cần Giờ nhận một lượng lớn phù sa từ sông Đồng Nai, cùng với ảnh hưởng của biển kế cận và các đợt thủy triều mà hệ thực vật nơi đây rất phong phú với trên 150 loài thực vật, trở thành nguồn cung cấp thức ăn và nơi trú ngụ cho rất nhiều loài thủy sinh, cá và các động vật có xương sống khác

 Về thực vật: Theo khảo sát của Phạm Văn Ngọt và cộng sự (2007) [12] ghi

nhận rừng ngập mặn Cần Giờ có 220 loài thực vật bậc cao với 155 chi, thuộc 60 họ; trong đó, các họ có nhiều loài nhất gồm: họ Cúc (Asteraceae) 8 loài, họ thầu dầu (Euphorbiaceae) 9 loài, họ Đước (Rhizophoraceae) 13 loài, họ Cói (Cyperaceae) 20 loài, họ Hòa thảo (Poaceae) 20 loài, họ Đậu (Fabaceae) 29 loài

 Về động vật: Khu hệ động vật rừng ngập mặn Cần Giờ gồm có: Khu hệ động

vật không xương sống, thủy sinh có 70 loài, thuộc 44 họ (cua biển, tôm sú, tôm bạc, tôm thẻ, sò huyết ), phân bố hầu hết ở lưu vực các con sông, vùng trũng trong rừng; khu hệ cá có 137 loài, thuộc 39 họ (cá chìa vôi, cá đường, cá ngát, cá bông lau, cá dứa ), phân bố trên các sông rạch nước lợ Khu hệ lưỡng thê, bò sát có 9 loài lưỡng thê, 31 loài bò sát, đặc biệt, 11 loài bò sát có tên trong sách đỏ Việt Nam như: tắc

kè, kỳ đà nước, trăn đất, trăn gấm, rắn cạp nong, rắn hổ mang, rắn hổ chúa, vích, cá

9

sấu hoa cà…sống trong các khu rừng mới phục hồi, dày kín; khu hệ chim có 130 loài,

47 họ, 17 bộ (bồ nông chân xám, diệc xám, vạc, già đãy, giang sen…), thường thấy ở các đầm nước trong rừng; khu hệ thú có 19 loài thú, thuộc 13 họ, 7 bộ (heo rừng, mèo rừng, khỉ đuôi dài, cầy vòi đốm, nhím, rái cá ) phân bố ở các khu rừng rậm [1]

Hiện nay, rừng ngập mặn Cần Giờ không những là địa điểm lý tưởng phục vụ cho việc nghiên cứu khoa học, du lịch sinh thái mà còn trở thành "lá phổi" xanh đồng thời cũng là “quả thận” có chức năng làm sạch không khí và nước thải từ các thành phố công nghiệp trong thượng nguồn sông Ðồng Nai - Sài Gòn đổ ra biển Ðông

1.2.4 Diện tích tự nhiên và dân số

Tổng diện tích tự nhiên toàn huyện Cần Giờ là trên 704,22 km2 chiếm gần 1/3 diện tích toàn thành phố, trong đó rừng và đất rừng chiếm 54% Dân số trên toàn huyện 70,499 người với mật độ 100 người/ km2 được chia làm 6 xã và một thị trấn gồm: Bình Khánh, An Thới Đông, Tam Thôn Hiệp, Lý Nhơn, Long Hòa, Thạch An và Thị trấn Cần Thạnh

te và nghề lưới Đánh bắt xa bờ chiếm 70-80% sản lượng thủy sản của huyện Hiện nay huyện có 104 tàu công suất gấp 2 lần so với năm 1992, trang thiết bị khá hiện đại Nghề nuôi nhuyễn thể được ổn định và phát triển, diện tích và sản lượng liên tục tăng Nghề nuôi tôm sú đang được ưu tiên và phát triển mạnh, đã và đang đem lại hiệu quả kinh tế cao cho huyện trong những năm gần đây

+ Sản xuất nông nghiệp: Là ngành sản xuất quan trọng ở 4 xã phía Bắc huyện (An Thới Đông, Bình Khánh, Lý Nhơn, Tam Thôn Hiệp) Với 3 loại cây trồng chủ yếu là: Cây lúa, cây cói và cây ăn trái Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm gần 4% Hiện nay, huyện đang áp dụng giống lúa mới năng suất cao, đồng thời hình thành một

số trang trại vừa và nhỏ phù hợp với điều kiện sản xuất của huyện

+ Nghề muối đã mở rộng diện tích trên 1300ha Sản lượng tăng gấp 2 lần so với năm 1995

mở ra triển vọng to lớn cho Cần Giờ trong tương lai

1.3 Tổng quan về tuyến trùng và các nghiên cứu về tuyến trùng

Trong môi trường biển, tuyến trùng (giun tròn - nematode) được xếp vào ngành Nematoda [23] [31] [50], là nhóm động vật không xương sống cỡ trung bình (có thể đi qua rây lọc kích thước mắt 1000µm nhưng bị giữ lại trên rây lọc kích thước mắt 38µm) Theo Nguyễn Vũ Thanh (2007) [11] đa phần tuyến trùng sống trong đất ẩm ướt, đất ngập nước và thủy vực, cơ thể chúng thường có dạng hình thoi, hình sợi chỉ hoặc hình cái xiên thịt với hai đầu thon và nhọn Cơ thể tuyến trùng được chia thành 3 phần: (1) phần đầu còn gọi là phần dinh dưỡng, nơi có các cơ quan như miệng, thực quản, tổ hợp các cơ quan thụ cảm hóa học, ánh sáng và đầu mút xúc giác; (2) phần thân – phần giữa hay còn gọi là phần sinh sản, bao gồm ruột giữa, tuyến sinh dục và các nhánh của chúng; (3) phần đuôi – đoạn từ hậu môn đến mút đuôi (Hình 1.1)

Tuyến trùng có số lượng cá thể và số loài vượt trội cùng với sinh khối lớn (thường chiếm khoảng 90-95% số lượng cá thể và 50-90% sinh khối) trong nhóm metazoan ở trầm tích của các thuỷ vực nước ngọt và biển [25] [36] Mật độ và độ đa dạng cao của tuyến trùng tại trầm tích đáy cũng như tác động của chúng lên các quá trình sinh thái của thủy vực như tái tạo dinh dưỡng, chuyển dòng năng lượng lên mức cao hơn trong chuỗi thức ăn và tạo ra sự xáo trộn sinh học trong trầm tích đáy đã chứng minh vai trò quan trọng của tuyến trùng trong cấu trúc và chức năng của các hệ sinh thái

thủy vực [36] [37] [39]

lỗ bài tiết; 5 vòng thần kinh;

6 thực quản; 7 diều sau thực quản; 8 cardia; 9 tuyến bên bụng; 10 lông somatic; 11 tinh hoàn trước; 12 ruột; 13 cấu tạo vùng bên; 14 vòng cutin; 15 tinh hoàn sau; 16 ống dẫn tinh; 17 các nhú sinh học; 18 gai sinh dục; 19 trợ gai sinh dục; 20 lỗ huyệt; 21 đuôi; 22 lông mút đuôi; 23(a) tuyến đuôi; 23 lỗ đổ

B con cái; C lát cắt vùng thực quản; D lát cắt tại ruột

Các nghiên cứu sinh thái học của quần xã tuyến trùng sống tự do tại sông, cửa sông và các vùng ven biển trước đây chủ yếu được thực hiện tại các vùng ôn đới và cận nhiệt đới [18] [21] [23] [39] [40] [83] Nhưng trong những năm gần đây, các nghiên cứu

về sinh thái học tuyến trùng tại các vùng nhiệt đới cũng đã tăng lên đáng kể [26] [51] [71] [81]

Với các ưu điểm đặc trưng về mặt sinh thái của tuyến trùng (độ phong phú và đa dạng cao, khả năng xâm chiếm môi trường, sự đa dạng về các nhóm dinh dưỡng cũng như sự khác biệt trong tính nhạy cảm và khả năng chống chịu môi trường của các nhóm tuyến trùng khác nhau), tuyến trùng cũng được xem như nhóm động vật đáy không xương sống cỡ trung bình chỉ thị cho sự thay đổi của môi trường và được sử dụng để giám sát ô nhiễm nguồn nước hoặc xác định quá trình suy thoái của các hệ sinh thái thủy vực [25] Sử dụng tuyến trùng trong việc đánh giá chất lượng môi

12

trường nước đã được tiến hành tại nhiều quốc gia từ Châu Âu, Bắc Mỹ cho đến Châu

Á và Đông Nam Á [25] [84] Ngoài ra, tuyến trùng còn được sử dụng như một công cụ

lý tưởng trong việc giải thích mối quan hệ giữa đa dạng sinh học và chức năng của hệ sinh thái [29]

Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến đa dạng sinh học tuyến trùng sống tự do và sử dụng chúng trong đánh giá sức khỏe các hệ sinh thái thủy vực Nghiên cứu đầu tiên về quần xã tuyến trùng sống tự do tại Việt Nam được thực

hiện bởi Nguyễn Vũ Thanh & Đoàn Cảnh (2000) [3] tại sông Thị Vải Từ đó cho đến

nay đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về đa dạng sinh học cũng như chỉ thị sinh học của nhóm động vật đáy không xương sống cỡ trung bình nói chung và của nhóm tuyến trùng sống tự do nói riêng tại nhiều hệ sinh thái khác nhau từ các lưu vực sông, các vùng đất ngập nước cho đến các vùng cửa sông và vùng biển ven bờ Nhóm tác giả Nguyễn Vũ Thanh và cs (2004) [10] cũng đã sử dụng chỉ số sinh học trung bình ASPT trong quan trắc và đánh giá nhanh chất lượng nước của hệ sinh thái đất ngập nước ở các tỉnh thuộc vùng Đồng Tháp Mười bằng phương pháp BMWP Một số các nghiên cứu khác về cấu trúc và sinh thái học các quần xã tuyến trùng cũng đã được thực hiện tại Bạch Long Vĩ [8], Tiên Yên [65], Cần Giờ [47] [63]

13

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là quần xã tuyến trùng sống tự do trong hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu - thời gian nghiên cứu

Mẫu tuyến trùng được thu trong hai mùa: mùa khô và mùa mưa Mỗi mùa thu một đợt, mỗi đợt thu tại ba khu vực của rừng ngập mặn Cần Giờ, bao gồm: khu vực vùng lõi (C), khu vực nuôi trồng thủy sản (A), khu vực có sự hoạt động của các nhà máy công nghiệp (I)

- Khu vực vùng lõi (C) được đặc trưng bởi các tác động tự nhiên, ít chịu sự tác động của con người

- Khu vực nuôi trồng thủy sản (A) nơi mà chịu sự tác động trực tiếp của con người và là nơi chứa các chất thải từ các trang trại nuôi trồng thủy hải sản của địa phương

- Khu vực có sự hoạt động của các nhà máy công nghiệp (I) nằm dọc sông Thị Vải như nhà máy bột ngọt Vedan

Đợt 1: tháng 4 năm 2016: đại diện mùa khô

Đợt 2: tháng 9 năm 2016: đại diện mùa mưa

Bảng 2.1 Địa điểm và tọa độ các điểm thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ,

thành phố Hồ Chí Minh

STT Tên địa điểm Kí hiệu Vĩ độ Bắc Kinh độ Đông

1 Vùng lõi C 10 30’17’’ 106 55’44’’

2 Vùng nuôi trồng thủy sản A 10 29’39’’ 106 51’41’’

3 Khu vực có sự hoạt động của

các nhà máy công nghiệp

I

10 31’53’’ 106 59’36’’

14

Hình 2.1: Sơ đồ các địa điểm thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ

Chí Minh

(Nguồn bản đồ: Google Earth)

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa

Mẫu nghiên cứu được thu tại ba địa điểm của rừng ngập mặn Cần Giờ khi triều rút

Trước khi thu mẫu, các chỉ số thủy lý, thủy hóa tại điểm thu mẫu được đo bằng máy TOA Các chỉ tiêu cần đo bao gồm độ mặn, pH Khi thu mẫu cần tránh làm xáo trộn môi trường thu Các thông số môi trường sẽ được ghi chép ngay tại địa điểm thu mẫu

2.2.1.1 Thu mẫu phân tích cơ giới trầm tích

Các mẫu phân tích cơ giới trầm tích được thu bằng việc sử dụng các ống nhựa dài 10cm, đường kính 3,5cm Các ống nhựa này được cắm ngập trong bùn, sau đó toàn

15

bộ ống nhựa chứa trầm tích bên trong được cho vào túi ni-lon có dán nhãn Tại mỗi vị trí thu mẫu được lựa chọn, tiến hành thu 3 lần lặp

2.2.1.2 Thu mẫu tuyến trùng

Sau khi khảo sát bãi bồi trước rừng ngập mặn khi triều rút, tiến hành thu mẫu tuyến trùng Dùng ống nhựa trong suốt, dài 40cm và đường kính là 3,5cm cắm nhẹ xuống lớp bùn sâu khoảng 10cm, sau đó dùng nắp đậy chặt lại phía trên ống, vừa kéo vừa xoay nhẹ với mục đích thu được trầm tích để không làm ảnh hưởng đến bề mặt phần trên của lớp trầm tích Sau khi mẫu được lấy xong, dùng pit-ton đẩy nhẹ nhàng từ phía dưới lên trên với mục đích không làm mất quần xã động vật đáy Tất cả các mẫu này đựng trong lọ nhựa có dán nhãn ghi lại các địa điểm thu mẫu và cố định bằng dung dịch fooc-ma-lin nóng 5% để tiến hành các bước phân tích tiếp theo Quá trình này lặp lại 3 lần tại mỗi vị trí thu mẫu Mẫu sau khi thu được mang về phòng Tuyến trùng học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật để phân tích

2.2.2 Phương pháp tiến hành trong phòng thí nghiệm

2.2.2.1 Phân tích cấu trúc cơ giới trầm tích

Trầm tích được sấy tại 60-80oC trong 24 giờ để thu được tổng trọng lượng khô (DW) Chú ý mẫu trầm tích dùng để phân tích nên có tổng trọng lượng khô trong

khoảng 100 g

Ngâm lượng trầm tích thu được sau khi làm khô vào nước trong khoảng 30 phút

cho hòa tan

Loại bỏ những hạt nhỏ hơn 63μm bằng lọc qua rây có kích thước mắt sàng 63μm

dưới vòi nước

Sấy khô phần trầm tích còn lại dưới nhiệt độ 60-80oC

Thêm nước vào mẫu đến đủ 1 lít trong một xô nhựa, khuấy đều, cho qua rây có

lỗ 1mm tách loại bớt đá, cuội và các mảnh vật liệu to Những gì không qua được rây nằm lại trên rây được rửa sạch và bỏ đi, phần qua rây 1mm được cho thêm nước tới khi đầy khoảng 5 lít Dùng tay khuấy nhẹ theo chiều kim đồng hồ, để lắng trong 10

16

giây rồi tiếp tục đổ qua rây lọc 40μm, quá trình gạn lọc này tiến hành 3 lần Loại bỏ phần cát thô lắng ở đáy xô và phần bùn mịn có kích thước nhỏ hơn 40μm nhưng giữ lại phần trên rây Sau khi mẫu được lọc sạch cát thô và bùn, tiến hành tách lọc Tuyến trùng bằng dung dịch Ludox TM50 (với tỉ trọng d = 1,18 g/l) theo phương pháp của Heip (1985) [40] Toàn bộ mẫu trên rây 40 μm được cho vào cốc đong 250ml, thêm Ludox ít nhất gấp khoảng 3 lần thể tích so với lượng trầm tích đã thu được Dùng đũa thuỷ tinh khuấy cho đều và để lắng 45 phút, sau khi để lắng, đổ lượng dung dịch phía trên lớp trầm tích lắng qua rây 40 µm, dùng bình tia rửa nhẹ phần trên rây và cố định bằng dung dịch FAA (Formalin Acid Acetic), quá trình này được lặp lại 3 lần

2.2.2.3 Phương pháp xử lý mẫu và lên tiêu bản

Trước tiên, mẫu được đếm sử dụng buồng đếm, máy đếm để thực hiện Sau đó, nhặt ngẫu nhiên khoảng 200 cá thể/mẫu (hoặc tất cả tuyến trùng nếu số lượng cá thể tuyến trùng nhỏ hơn 200 cá thể) Quá trình làm trong tuyến trùng theo phương pháp của De Grisse (cải tiến) (1969) [31]: tuyến trùng được gắp và cho vào đĩa thuỷ tinh có chứa dung dịch I (99 phần dung dịch formalin 4% và 1 phần glycerine nguyên chất) và cho vào bình cồn 96% để trong tủ ấm ở nhiệt độ 40oC trong vòng 24h Ngày tiếp theo đĩa thủy tinh được lấy ra khỏi bình cồn và thêm 3-4 giọt dung dịch II (95 phần dung dịch cồn 96% và 5 phần glycerine nguyên chất), quá trình này được lặp lại sau mỗi 2h, đĩa thủy tinh được che một phần và giữ ở 40oC để cồn bay hơi từ từ Tuyến trùng ở trong glixerin tinh khiết được kiểm tra vào ngày hôm sau

Sau quá trình làm trong, tuyến trùng được lên tiêu bản chuẩn bị cho việc phân tích theo phương pháp Seinhorst (1959) [77]: tuyến trùng được đặt trong một giọt glycerin bao quanh bởi một vòng tròn sáp ong trước khi được đậy bằng lamen thủy tinh, đốt trên ngọn lửa đèn cồn và làm nguội Tiêu bản được bảo quản và lưu giữ tại bộ mẫu thuộc phòng Tuyến trùng học, Viện Sinh Thái và Tài nguyên sinh vật

2.2.2.4 Phương pháp định loại tuyến trùng

Phân tích hình thái tuyến trùng sử dụng kính hiển vi quang học, tuyến trùng được phân loại theo hệ thống phân loại của Lorenzen (1994) [51], De Ley, P và Blaxter, M (2004) [33] và định danh đến giống sử dụng khóa phân loại bằng hình ảnh của

Warwick et al., (1998) [86], cơ sở dữ liệu Nemys [45], Động vật chí Việt Nam tập 22

(Nguyễn Vũ Thanh, 2007 [11]) và các bài báo công bố loài mới liên quan

17

2.2.3 Phương pháp thống kê sinh học

Dữ liệu tuyến trùng được nhập vào Excel để tính toán mật độ cá thể (trên 10 cm2± sai số) Các số liệu phân tích và tính toán các chỉ số đa dạng sinh học được thực hiện trên phần mềm là PRIMER VI Các chỉ số đa dạng sinh học của Tuyến trùng gồm: Chỉ

số đa dạng sinh học Shannon – Wiener (H’); Chỉ số đa dạng loài Margalef (d), Chỉ số cân bằng Peilou (J’) Chỉ số môi trường W (Warwick, 1986): đánh giá tác động môi trường trên nền quần xã tuyến trùng, được thể hiện trên đường cong ABC

 Chỉ số đa dạng sinh học Shannon - Wiener, 1949 được tính theo công thức:

N

ni N ni

Trong đó: ni: số cá thể của loài chỉ thị trong mẫu vật

N: tổng số cá thể trong mẫu vật thu được

 Chỉ số Margalef - chỉ số về độ phong phú về loài của quần xã được tính theo công thức (d):

S: là số loài

 Phân tích sự khác biệt/tương đồng về thành phần loài của tuyến trùng sống tự

do của ba vùng nghiên cứu trong hai mùa thu mẫu thuộc rừng ngập mặn Cần Giờ được kiểm chứng bằng các phân tích đa biến như MDS (Multi-Dimensional Scaling analysis), phân tích theo nhóm thứ bậc (hierarchical Cluster analysis) và phân tích một chiều về độ tương đồng ANOSIM (ANalysis of SIMilarity.) với ma trận về độ tương đồng (Bray-Curtis) Phân tích về sự ưu thế của loài được hiển thị trên nền MDS Phân tích PCA (Principal component analysis) được sử dụng để so sánh sự khác biệt giữa hai khu vực liên quan đến các yếu tố môi trường (độ mặn, pH) Các phân tích này đều được tiến hành trên phần mềm PRIMER VI

 Áp dụng phương pháp đường cong ABC theo Warwick (1986) [85] và Clarke & Warwick (2001) [29], đối với môi trường không bị xáo trộn, quần xã ưu thế

18

bởi một hoặc một số loài kích thước lớn, tuy nhiên những loài này chỉ hiện diện một vài cá thể nên không có ưu thế về số lượng; vì vậy đường sinh khối nằm phía trên đường số lượng cá thể trong suốt chiều dài của nó trong đường cong ABC (Hình 2.2A) Khi xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm, ưu thế cạnh tranh lớn được loại bỏ, sự chênh lệch giữa sinh khối và số lượng giảm, do đó đường sinh khối và đường số lượng có xu hướng dịch lại gần nhau và có thể dao động quanh nhau một vài lần (Hình 2.2B) Nếu

sự ô nhiễm ngày càng trầm trọng, quần xã sẽ ưu thế về số lượng bởi một vài loài có khả năng chống chịu nhưng có kích thước cơ thể rất nhỏ, dẫn đến đường sinh khối nằm dưới đường số lượng dọc theo chiều dài của nó trong đường cong ABC (hình 2.2C)

Hình 2.2 Đồ thị mô phỏng ba trạng thái môi trường theo phương pháp

đường cong ABC

(A: môi trường không bị tác động - sạch, B: môi trường bị tác động vừa - ô nhiễm

vừa, C: môi trường bị tác động nặng - cực kỳ ô nhiễm) Clarke & Warwick (2001) [29] cũng đã cung cấp công thức tính thống kê chỉ số W:

Trong đó, Bi là sinh khối của loài thứ i (µg), Ai là mật độ của loài thứ i (cá thể),

S là tổng số loài Giá trị chỉ số W dao động trong khoảng (-1, 1), khi W dao động từ 0

→ +1, sinh khối của các loài ưu thế so với số lượng và chất lượng môi trường ít bị xáo trộn Trái lại khi W có giá trị từ -1 → 0, mật độ các loài chiếm ưu thế so với sinh khối

và môi trường bị tác động

19

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đặc điểm các yếu tố môi trường của các vùng thu mẫu tại rừng ngập mặn

Cần Giờ

3.1.1 Chỉ số thủy lý hóa tại các địa điểm thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ

Chỉ số pH và độ muối của môi trường trầm tích tại ba khu vực rừng ngập mặn Cần Giờ được thể hiện trong bảng 3.1 Chỉ số pH và độ muối của môi trường vào mùa khô (tháng 4) và mùa mưa (tháng 9) của ba khu vực thu mẫu có sự khác biệt Vào mùa khô, độ pH và độ mặn của ba vùng thu mẫu: vùng nuôi trồng, vùng lõi, vùng công nghiệp có sự dao động nhẹ; độ pH dao động trong khoảng 6,94-6,98; Ta thấy độ mặn

là yếu tố vô cơ duy nhất có sự thay đổi theo gradient từ trong nội địa ra tới gần biển, tăng dần từ 23,5‰ (vùng nuôi trồng) đến 25‰ (vùng công nghiệp) Ngược lại vào mùa mưa, độ pH và độ mặn có sự thay đổi rõ rệt Độ pH có xu hướng tăng lên so với mùa khô, cụ thể, tại vùng lõi có độ pH thấp nhất (7,11), tiếp đến là vùng nuôi trồng (7,92), cao nhất tại vùng công nghiệp với độ pH là 8,02 Trong khi đó, độ mặn đo được vào mùa mưa giảm so với mùa khô, tại vùng nuôi trồng độ mặn đo được là 15‰, tiếp đó là vùng lõi với 17‰, càng gần cửa biển, độ mặn có xu hướng tăng nhẹ với 21‰ tại vùng công nghiệp Trong mùa mưa, nước ngọt từ thượng nguồn sông Sài Gòn, sông Đồng Nai và các kênh đổ vào làm loãng nồng độ muối trong hệ thống rừng ngập mặn do đó dẫn đến độ mặn thấp hơn trong mùa khô Theo nghiên cứu của Nguyen, D.T., (2009) [63] tại rừng ngập mặn Cần Giờ, đã ghi nhận được hầu hết tại 20 trạm thu mẫu độ pH đều có tính axit, độ pH trung bình đo được dao động từ 6,1 đến 7,6 và độ mặn trung bình (‰) dao động từ 4,6 đến 29,1‰, độ mặn cao nhất cũng được tìm thấy tại khu công nghiệp Các giá trị pH tương tự cũng được ghi nhận trong các nghiên cứu về rừng ngập mặn khác thuộc khu vực Đông Nam Trung Quốc [48] [49] [67] [68] [69] và Hồng Kông Độ pH có tính axit là một phần do sự phân hủy của các

vi sinh vật phân rã từ rừng ngập mặn và sự thủy phân tannin trong cây ngập mặn dẫn đến sự phát tán các loại axit hữu cơ và một phần là do quá trình oxy hóa FeS2 và FeS thành H2SO4 [48] Kết quả độ mặn và pH cao tại tại vùng công nghiệp (gần biển) và thấp dần vào sâu trong nội địa và biến động rõ rệt vào mùa mưa Điều này có thể được giải thích do ảnh hưởng của dòng chảy, lượng mưa và thủy triều lên các vùng thu mẫu

và các mùa khác nhau Vùng nghiên cứu gần biển hơn chịu ảnh hưởng lớn hơn từ thủy triều nên độ mặn cao hơn và độ pH biến động hơn so với các vùng ở phía trong

20

Bảng 3.1 Chỉ số pH và độ muối của môi trường (trầm tích) tại các điểm thu mẫu

của rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh

Phân tích PCA (Hình 3.1) dựa trên các yếu tố thủy lý, thủy hóa cũng cho kết quả

độ mặn cao tại các vùng nghiên cứu vào mùa khô, pH cao tại các vùng nghiên cứu vào mùa mưa Các vùng nghiên cứu thu vào mùa khô chịu ảnh hưởng lớn hơn từ thủy triều nên độ mặn cao hơn Hơn nữa, trong thời kì triều lên, nước mặn theo dòng triều ngược lên thượng lưu hòa lẫn với nước ngọt từ nguồn đổ về thành nước lợ, sau đó tiêu đi trong thời gian triều hết Do đó càng vào sâu trong đất liền độ mặn càng giảm

PC1 -1

A.9

C.9

I.9

pH NaCl

Hình 3.1 Phân tích PCA dựa trên các yếu tố thủy lý, thủy hóa (độ mặn, pH)

vào hai mùa thu mẫu tại rừng ngập mặn Cần Giờ

nghiệp có tỉ lệ cấu trúc bùn mịn (< 63 µm) cao hơn vùng lõi và vùng nuôi trồng; dao

động từ 40,9% (vùng lõi), tiếp đến 41,5% (vùng nuôi trồng) và cao nhất là 53,5% (tại

vùng công nghiệp) Tuy nhiên, vào mùa mưa, tỉ lệ cấu trúc bùn mịn (< 63 µm) tại vùng

công nghiệp là thấp nhất (47%), vùng lõi cao nhất với 72,2% và vùng nuôi trồng là 65,1% Tỉ lệ phần trăm bùn mịn (<63µm) luôn cao nhất ở tất cả các vùng thu mẫu (>40%) Thành phần cát tại các điểm thu mẫu đều chiếm tỉ lệ nhỏ Ngoài ra cấu trúc hạt độ của trầm tích tại các trạm thu mẫu đều tương tự nhau với xu hướng tăng dần tỉ

lệ các cấu trúc hạt độ nhỏ, mịn Điều này có thể giải thích là do ba vùng thu mẫu đều thuộc các bãi bồi nơi có thủy triều ra vào hằng ngày, là nơi nhận được rất nhiều phù sa bồi đắp từ sông trước khi chảy ra biển cũng như khả năng liên kết trầm tích và giữ ổn định nền đáy của rừng ngập mặn Tại vùng công nghiệp gần biển, do chịu tác động nhiều hơn của thủy triều lên xuống, tàu bè qua lại nhiều, tính ổn định của nền đáy cũng thấp hơn so với các vùng phía trong

Bảng 3.2 Tỉ lệ phần trăm (%) kích cỡ hạt trầm tích tại các địa điểm thu mẫu

22

Hình 3.2 Tỉ lệ phần trăm trung bình hạt độ của trầm tích tại ba vùng nghiên

cứu vào mùa khô và mùa mưa 3.2 Thành phần loài và độ đa dạng của quần xã tuyến trùng biển sống tự do tại

Trung bình 352 ± 68 172 ± 83 200 ± 59

Tháng 9

Lần lặp 1 1343 382 144 Lần lặp 2 1423 385 152 Lần lặp 3 1418 428 203

Trung bình 1395 ± 34 398 ± 20 166 ± 24

23

Hình 3.3 Mật độ tuyến trùng (cá thể/10cm 2 ) trung bình của ba khu vực thu mẫu

tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh

Mật độ cá thể tuyến trùng thu được từ 18 mẫu thuộc ba khu vực nghiên cứu trong hai mùa: mùa khô (tháng 4) và mùa mưa (tháng 9) năm 2016 được thể hiện trong bảng 3.3 Từ số liệu ghi nhận được (Bảng 3.3 và Hình 3.3), dễ dàng nhận thấy rằng mật độ

cá thể tuyến trùng trung bình trên 10 cm2 của ba khu vực thu mẫu: khu vực vùng lõi (C), vùng nuôi trồng thủy sản (A) và khu vực có sự hoạt động của nhà máy công nghiệp (I) biến đổi thuận nghịch qua hai mùa Tại khu vực vùng lõi (C), mật độ cá thể tuyến trùng thu được có sự dao động lớn giữa hai mùa từ 172 cá thể/10 cm2 (mùa khô) cho đến 398 cá thể/10 cm2 (mùa mưa) Trong khi đó, tại khu vực có sự hoạt động của các nhà máy công nghiệp (I), số lượng cá thể tuyến trùng thu được vào mùa khô (200

cá thể/10 cm2) cao hơn mùa mưa (166 cá thể/10 cm2) Tuy nhiên, tại vùng nuôi trồng thủy hải sản (A), mật độ cá thể tuyến trùng thu được vào mùa khô là 352 cá thể/10 cm2

và mùa mưa mật độ cá thể tuyến trùng thu được tăng lên nhanh chóng là 1395 cá thể/10 cm2, cao hơn nhiều (gấp khoảng 4 lần) so với số lượng cá thể thu được vào mùa khô Như vậy, mật độ trung bình quần xã tuyến trùng tại rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh có sự phân bố không đồng đều giữa ba khu vực nghiên cứu trong hai mùa thu mẫu Mật độ tuyến trùng tại rừng ngập mặn Cần Giờ cho thấy sự khác biệt giữa hai mùa trong năm mặc dù vị trí của ba khu vực thu mẫu trong hai mùa nghiên cứu là không thay đổi