(LUẬN văn THẠC sĩ) NGHIÊN cứu cơ sở KHOA học về đa DẠNG SINH học ốc cạn (LAND SNAIL) ở KHU vực ĐÔNG bắc VIỆT NAM

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP BỘ BÁO CÁO TĨM TẮT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC ỐC CẠN (LAND SNAIL) Ở KHU VỰC ĐÔNG BẮC VIỆT NAM PHỤC VỤ CHO VIỆC DỰ BÁO, CẢNH BÁO Ô NHIỄM MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT, THỬ NGHIỆM TẠI TỈNH BẮC KẠN” Mã số 2015.04.16 Cơ quan chủ trì đề tài: Trƣờng ĐH Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội Chủ nhiệm đề tài/dự án: TS Hoàng Ngọc Khắc Hà Nội – 2017 download by : skknchat@gmail.com BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC ỐC CẠN (LAND SNAIL) Ở KHU VỰC ĐÔNG BẮC VIỆT NAM PHỤC VỤ CHO VIỆC DỰ BÁO, CẢNH BÁO Ô NHIỄM MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT, THỬ NGHIỆM TẠI TỈNH BẮC KẠN” Mã số 2015.04.16 Chủ nhiệm đề tài: Cơ quan chủ trì đề tài: TS Hoàng Ngọc Khắc Hà Nội - 2017 download by : skknchat@gmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Phƣơng pháp nghiên cứu tƣ liệu thu thập tài liệu tổng quan nghiên cứu 2.3.3 Phƣơng pháp khảo sát thực địa: 2.3.4 Phƣơng pháp thí nghiệm 2.3.5 Phƣơng pháp phân tích mẫu 2.3.6 Phƣơng pháp thống kê KẾT QUẢ, SẢN PHẦM KHCN 3.1 Đa dạng sinh học ốc cạn vùng Đông Bắc Việt Nam 3.3 Hàm lƣợng kim loại nặng đất số khu vực Đông Bắc Việt Nam 3.3.1 Hàm lƣợng Asen (As) đất số khu vực Đông Bắc Việt Nam 3.3.2 Hàm lƣợng Cadimi đất số khu vực vùng Đông Bắc Việt Nam 3.3.3 Hàm lƣợng Chì đất số khu vực vùng Đông Bắc Việt Nam 3.3.4 Hàm lƣợng Kẽm đất số khu vực vùng Đơng Bắc Việt Nam8 3.6.1 Bộ tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn dự báo ô nhiễm As đất 11 3.6.2 Bộ tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn dự báo ô nhiễm Cd đất 11 3.6.3 Bộ tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn dự báo ô nhiễm Pb đất 12 3.6.4 Bộ tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn dự báo ô Zn đất 13 3.7 Áp dụng ti mục Thu mẫu định lượng Mẫu thu định lƣợng giúp xác định mật độ cá thể (số cá thể 1m2), phân bố Thu tất mẫu có bảo quản túi nilon riêng đƣợc đánh số, ghi nhãn cẩn thận theo sinh cảnh hay vị trí quy ƣớc ngƣời thu mẫu ● Bƣớc 3: Phân tích, định loại Định loại ốc để xác định tên lồi hình thái Dấu hiệu định loại ốc cạn Định loại ốc dựa vào hai dấu hiệu bản: Đặc điểm hình thái ngồi: đỉnh vỏ, vòng xoắn, rãnh xoắn, lỗ rốn, trụ ốc, màu sắc, hoa văn trang trí vỏ ốc Kích thƣớc vỏ: chiều cao, 19 download by : skknchat@gmail.com chiều rộng Các kích thƣớc thƣờng đƣợc thể số đo hay tỷ lệ chúng, dễ nhận biết, dễ so sánh phân biệt quần thể lồi hay nhóm lồi vỏ Hình thái giải phẫu bên trong: Đặc điểm hình thái giải phẫu nội quan đặc điểm có giá trị định loại, quan sinh sản Đối với ốc cạn quan sinh sản phức tạp liên quan chúng đến hình thức sinh sản nhƣ đơn tính, lƣỡng tính, thụ tinh trong, quan sinh dục phụ nhƣ quan giao phối (penis), ngồi cịn thêm hình thái cấu tạo lƣỡi bào (radula) Các đặc điểm hình thái ngồi thƣờng đƣợc sử dụng nhiều đặc điểm hình thái giải phẫu dễ sử dụng, khơng địi hỏi dụng cụ phức tạp kỹ giải phẫu tỷ mỷ nhƣ lồi thể có kích thƣớc bé Phân tích, định loại ốc Việc định danh dựa vào tài liệu hƣớng dẫn với thông số hình dạng cấu trúc vỏ, bao gồm: hình dạng, số lƣợng vịng xoắn, hoa văn, màu sắc chi tiết diện bề mặt vịng xoắn Đo kích thƣớc mẫu vật thƣớc kẹp: chiều cao, đƣờng kính, chiều cao tháp ốc, dài miệng, rộng miệng Đếm số lƣợng cá thể lồi, tất lồi mẫu khảo sát ● Bƣớc 4: Xác định đặc trƣng sinh học số đa dạng sinh học Thông tin phân bố loài đƣợc vào tần suất xuất mức độ phong phú loài tuyến điểm điều tra Sử dụng phần mềm ứng dụng để tính tốn (phần mềm Primer 6.0) xử lý số liệu Dựa vào số liệu thống kê thành phần loài, mật độ cá thể ô khu vực nghiên cứu để đánh giá mức độ đa dạng, phong phú ốc cạn khu vực nghiên cứu Các số đa dạng sinh học đƣợc phân tích: - Độ phong phú loài - Mật độ - Chỉ số phong phú loài Margalef (d) 20 download by : skknchat@gmail.com - Độ đồng J‟- số Pielou - Chỉ số đa dạng sinh học loài H„ (Shannon Index) ● Bƣớc 5: Đối chiếu, so sánh đặc trƣng đa dạng sinh học số đa dạng sinh học với tiêu chí đa dạng sinh học để dự báo hàm lƣợng kim loại nặng Từ kết nghiên cứu đa dạng sinh học ốc cạn, tiến hành đối chiếu, so sánh đặc trƣng đa dạng sinh học khoảng số đa dạng sinh học với tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn dự báo ô nhiễm KLN đất xây dựng cho sinh cảnh Từ dự báo đƣợc nhiễm KLN đất ● Bƣớc 6: Viết báo cáo Sau có kết dự báo hàm lƣợng kim loại nặng đất sinh cảnh khác Các kết cần đƣợc trình bàyr õ ràng Chính xác bảng, biểu đồ Trong thể đƣợc rõ tên sinh cảnh, đặc điểm sinh cảnh, ô tiêu chuẩn, hàm lƣợng loại kim loại nặng tƣơng ứng ô mẫu sinh cảnh, địa điểm Địa điểm KLN (mg/kg) Địa điểm Rừng trồng A Ghi … B C D Asen Cadimi Chì Kẽm 21 download by : skknchat@gmail.com SẢN PHẨM KHCN CỦA ĐỀ TÀI Bộ liệu đa dạng sinh học ốc cạn số khu vực đông bắc Việt Nam Bộ số liệu định lƣợng hàm lƣợng số kim loại nặng (As, Cd, Pb, Zn) đất số khu vực tỉnh Bắc Kạn Dự thảo Bộ tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn thị ô nhiễm số kim loại nặng (As, Cd, Pb, Zn) đất Dự thảo Qui trình dự báo, cảnh báo nhiễm số kim loại nặng (As, Cd, Pb, Zn) đất ốc cạn Các báo cáo chuyên đề phân tích chi tiết nội dung nghiên cứu đƣợc thực Bài báo khoa học: 07 (Tạp chí Tài ngun Mơi trƣờng, Tạp chí Tài ngun Mơi trƣờng, Báo cáo hội nghị tồn quốc giảng dạy nghiên cứu sinh học, Hội nghị toàn quốc Sinh thái Tài nguyên sinh vật, Tạp chí khoa học công nghệ- ĐHQG Hà Nội) Đào tạo thạc sĩ: 05 học viên bảo vệ thành công luận văn thạc sĩ Đào tạo kỹ sƣ: 18 sinh viên bảo vệ thành công đồ án tốt nghiệp 22 download by : skknchat@gmail.com KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận: - Về thành phần loài: Kết nghiên cứu 09 tỉnh thuộc khu vực Đông Bắc Việt Nam định tên đƣợc 336 loài, thuộc 30 họ, 03 bộ, 02 phân lớp - Về độ đa dạng theo sinh cảnh: Đã xác định số đa dạng sinh học 10 sinh cảnh thuộc tỉnh khu vực Bắc Việt Nam Mức độ đa dạng sinh học ốc cạn sinh cảnh rừng trồng, đất hoang khoáng sản tƣơng đối thấp toàn KVNC Các số đa dạng sinh học tƣơng đối thấp, số lƣợng loài (S) dao động từ đến 15 với số lƣợng cá thể thu đƣợc không nhiều, số phong phú loài (d) dao động từ 1,2 đến 2,5 số đa dạng sinh học loài Shannon-Weiner (H') từ 0,6 đến 1,5 - Đã phân tích, xác định hàm lƣợng asen, cadimi, chì, kẽm đất số khu vực Đông Bắc Việt Nam Nhìn chung, phần lớn điểm khảo sát có hàm lƣợng kim loại nặng giới hạn cho phép Một số khu vực có hàm lƣợng kim loại nặng đất cao thƣờng điểm nằm gần mỏ quặng khu khai thác, chế biến, vận chuyển khoáng sản, - Đã nghiên cứu, xác định ảnh hƣởng asen, cadimi, chì, kẽm đến số đặc điểm sinh học ốc cạn Hầu hết kim loại nặng có ảnh hƣởng xấu đến hoạt động sống ốc cạn, nhƣ: làm giảm tốc độ tăng trƣởng kích thƣớc khối lƣợng, giảm lƣợng thức ăn tiêu thụ, giảm hoạt động di chuyển Thậm chí mơi trƣờng có nồng độ kim loại nặng cao gấp 3-4 lần giới hạn cho phép làm cho ốc chết - Đã xác định đƣợc mối quan hệ đa dạng sinh học ốc cạn với hàm lƣợng asen, cadimi, chì, kèm đất Hầu hết giá trị số đa dạng sinh học (số loài (S), mật độ cá thể (N), số đa dạng lồi Margalef (d), chí số đồng Pielou (J„), số Shannon (H„)) có tƣơng quan nghịch với hàm lƣợng kim loại nặng đất Tuy nhiên có số loài, mật độ, số đa dạng loài (d) số Shannon (H„) có quan hệ từ trung bình đến tƣơng đối chặt với lƣợng kim loại nặng đất - Đã đề xuất tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn dự báo ô nhiễm kim loại nặng khu vực Đông Bắc Việt Nam, bao gồm số đa dạng loài (d) số Shannon (H„) 23 download by : skknchat@gmail.com - Đã áp dụng thí điểm tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn để dự báo hàm lƣợng asen, cadimi, chì, kẽm đất số khu vực tỉnh Bắc Kạn Kết kiểm chứng phù hợp với kết dự báo mức trung bình tới trung bình - Đã đề xuất qui trình dự báo, cảnh báo ô nhiễm kim loại nặng đất đa dạng sinh học ốc cạn Kiến nghị: Kết nghiên cứu giai đoạn khai phá theo hƣớng xác định sở khoa học đa dạng sinh học để xây dựng tiêu chí đa dạng sinh học phục vụ cho dự báo ô nhiễm số kim loại nặng đất, đồng thời bƣớc đầu thử nghiệm tỉnh Bắc Kạn Các kết dự báo đƣợc đánh giá mức trung bình đến Kết liệu thành phần loài ốc cạn khu vực nghiên cứu thuộc vùng Đống Bắc Bộ đƣợc cung cấp cho Cục bảo tồn đa dạng sinh học phục vụ công tác quản lý đa dạng sinh học, sở khoa học cho việc nghiên cứu phát triển bền vững vùng núi Đống Bắc Việt Nam Kết dự thảo tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn dự báo ô nhiễm kim loại nặng quy trình dự báo hàm lƣợng kim loại nặng đất đƣợc cung cấp cho Trung tâm quan trắc môi trƣờng nhăm bổ sung vào phƣơng pháp đánh giá môi trƣờng phƣơng pháp sử dụng đa dạng sinh học 24 download by : skknchat@gmail.com CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐÈ TÀI Hồng Ngọc Khắc, Nguyễn Thanh Bình, 2015 Đa dạng sinh học ốc cạn (Mollusca: Gastropoda) thuộc xã La Hiên, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên Tạp chí khoa học tài nguyên Môi trƣờng, số tháng 6/2015, tr 25-30 Hoàng Ngọc Khắc, Đỗ Khắc Cƣơng, 2016 Bảo tồn lồi ốc cạn góp phần đa dạng sinh học Hà Giang Tạp chí Tài ngun Mơi trƣờng, số (234), trang 19-20 Hoàng Ngọc Khắc, 2016 Bƣớc đầu nghiên cứu mối quan hệ hàm lƣợng asen đồng đất với đa dạng sinh học ốc cạn (Gastropoda) xã Cẩm Đàn, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang Báo cáo khoa học nghiên cứu giảng dạy sinh học Việt Nam Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ 2, Nxb ĐHQG Hà Nội, trang 423-429 Hồng Ngọc Khắc, Dỗn Thị Hoa, 2016 Đa dạng sinh học Thân mềm Chân bụng cạn (Mollusca : Gastropoda) số khu vực khai thác khống sản vùng Đơng Bắc Việt Nam Báo cáo khoa học nghiên cứu giảng dạy sinh học Việt Nam Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ 2, Nxb ĐHQG Hà Nội, trang 430-437 Hoàng Ngọc Khắc, Phan Quang Thao, 2017 Đa dạng sinh học ốc cạn vùng núi đá vơi xã Hịa Bình, huyện Chi Lăng, tỉnh Lạng Sơn Hội nghị khoa học toàn quốc sinh thái tài nguyên sinh vật lần thứ 7, trang 233-241 Nguyễn Thanh Bình, Hồng Ngọc Khắc, Hồng Văn Ngọc, 2017 Thành phần loài phân bố họ Pupinidae (Mollusca: Gastropoda) khu vực hai xã Thần Sa Vũ Chấn khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phƣợng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên Hội nghị khoa học toàn quốc sinh thái tài nguyên sinh vật lần thứ 7, trang 574-582 Nguyễn Thanh Bình, Hồng Ngọc Khắc, Hoàng Văn Ngọc, 2017 Thành phần loài ốc núi miệng tròn - Cyclophoridae (Gastropoda: Prosobranchia) khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa-Phƣợng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, Tập 33, Số 1S (2017) 34-41 25 download by : skknchat@gmail.com ... ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP BỘ BÁO CÁO TĨM TẮT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC ỐC CẠN (LAND SNAIL) Ở. .. 3.1 Đa dạng sinh học ốc cạn vùng Đông Bắc Việt Nam 3.3 Hàm lƣợng kim loại nặng đất số khu vực Đông Bắc Việt Nam 3.3.1 Hàm lƣợng Asen (As) đất số khu vực Đông Bắc Việt Nam 3.3.2... nghiên cứu đa dạng sinh học ốc cạn, tiến hành đối chiếu, so sánh đặc trƣng đa dạng sinh học khoảng số đa dạng sinh học với tiêu chí đa dạng sinh học ốc cạn dự báo ô nhiễm KLN đất xây dựng cho sinh