Nghiên cứu đa dạng sinh học bộ calanoida và tiềm năng làm thức ăn cho nuôi trồng thủy sản tại một số thủy vực thuộc tỉnh quảng trị

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG  PHAN VĂN ĐÀ NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC BỘ CALANOIDA VÀ TIỀM NĂNG LÀM THỨC ĂN CHO NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TẠI MỘT SỐ THỦY VỰC THUỘC TỈNH QUẢNG TRỊ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên môi trường Đà Nẵng - 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG  PHAN VĂN ĐÀ NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC BỘ CALANOIDA VÀ TIỀM NĂNG LÀM THỨC ĂN CHO NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TẠI MỘT SỐ THỦY VỰC THUỘC TỈNH QUẢNG TRỊ Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên môi trường Mã số: 3150318002 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn ThS Trần Ngọc Sơn Đà Nẵng - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan liệu trình bày khóa luận trung thực Đây kết nghiên cứu hướng dẫn ThS Trần Ngọc Sơn khoa Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư phạm - ĐHĐN chưa công bố cơng trình khác trước Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm vi phạm quy định đạo đức khoa học Tác giả Phan Văn Đà i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng tạo điều kiện cho em q trình học tập hồn thành luận văn Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến ThS Trần Ngọc Sơn, người trực tiếp hướng dẫn em luận văn Thầy dành cho em nhiều thời gian, công sức, cho em nhiều ý kiến, nhận xét quý báu, chỉnh sửa cho em chi tiết nhỏ luận văn này, góp phần cho luận văn em hoàn thành mặt nội dung lẫn hình thức Đồng thời em xin cảm ơn thành viên phịng thí nghiệm cơng nghệ mơi trường giúp em q trình hồn thành đề tài Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, thầy động viên, khuyến khích, giúp đỡ em q trình thực Do hạn chế kiến thức, kinh nghiệm nên q trình thực luận văn khơng tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp ý kiến quý thầy cô ii MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan đối tượng nghiên cứu: 1.1.1 Giới thiệu Calanoida 1.1.2 Tổng quan nước mặt 1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.3 Tổng quan tài liệu nghiên cứu 10 1.3.1 Các nghiên cứu giới 10 1.3.2 Các nghiên cứu Việt Nam 11 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 12 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu: 12 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu: 12 2.2 Nội dung nghiên cứu 13 2.2.1 Đánh giá mức độ đa dạng sinh học Calanoida 13 2.2.2 Đánh giá tương quan đa dạng sinh học với chất lượng nước mặt khu vực nghiên cứu 13 2.2.3 Đánh giá tiềm năng, giá trị nuôi trồng thủy sản số lồi thuộc Calanoida tìm thấy 14 2.3 Phương pháp nghiên cứu 14 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu thực địa 14 2.3.2 Phương pháp bảo quản mẫu nước mẫu động vật phù du 14 2.3.3 Phương pháp phân tích mẫu nước phịng thí nghiệm 15 2.3.4 Phương pháp phân loại 15 2.3.5 Phương pháp đếm mật độ cá thể 15 2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu 16 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 18 3.1 Đa dạng thành phần loài giáp xác chân chèo khu vực nghiên cứu 18 3.1.1 Đặc điểm thành phần loài giáp xác chân chèo 18 3.1.2 Chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (H’) Simpson (D) 20 3.2 Đặc điểm thông số môi trường nước mặt khu vực khảo sát 21 iii 3.2.1 Độ dẫn điện (EC) 23 3.2.2 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) 23 3.2.3 Độ mặn (Sal) 24 3.2.4 pH 25 3.2.5 Hàm lượng Cl- 25 3.2.6 Độ đục (NTU) 26 3.2.7 Nồng độ oxy hòa tan (DO) 26 3.2.8 Chỉ tiêu NO3- 27 3.2.9 Nitrit (NO2-) 28 3.2.10 Phosphat (PO43-) 28 3.3 Phân bố mật độ giáp xác chân chèo 29 3.3.1 Mật độ loài thuộc Copepoda khu vực nghiên cứu 29 3.3.3 Chỉ số TSI 33 3.4 Tiềm Calanoida nuôi trồng thủy sản 34 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 4.1 Kết luận 38 4.2 Kiến nghị 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT QCVN Quy chuẩn Việt Nam PO43- Phosphat SO42- Sunfat NO3- Nitrat NO2- Nitrit NH4+ Amoni DO Oxy hòa tàn EC Độ dẫn điện NTU Độ đục Sal Độ muối TDS Tổng chất rắn hòa tan Cl- Clorua CCA Canonical Correspondence Analysis v DANH MỤC BẢNG Bảng Tiêu đề bảng Trang Bảng 2.1 Vị trí lấy mẫu Quảng Trị 12 Bảng 2.2 Các tiêu phương pháp phân tích 15 Bảng 2.3 Thang đánh giá mức độ đa dạng theo số shannon (H) 16 Bảng 2.4 Mối liên hệ số TSI 17 Bảng 2.5 Mối liên hệ từ hệ số tương quan 17 Danh mục thành phần loài giáp xác chân chèo khu vực thu 18 Bảng 3.1 mẫu Bảng 3.2 Chỉ số đa dạng Shannon Simpson 20 Bảng 3.3 Các thông số môi trường khu vực thu mẫu 22 Bảng 3.4 Mật độ loài Copepoda tỷ lệ tổng số lồi vị trí nghiên cứu 30 Bảng 3.5 Các giá trị đặc trưng cho trục CCA mối tương quan mật độ lồi với mơi trường 31 Bảng 3.6 Các giá trị đặc trưng cho trục CCA mối tương quan xuất lồi với mơi trường 32 Bảng 3.7 Mật độ loài mà chúng chiếm ưu điểm nghiên cứu 34 Bảng 3.8 Chỉ số TSI khu vực nghiên cứu 34 Tổng số Copepoda thử nghiệm hai lồi Sai số Bảng 3.9 chi-square kích thước mẫu điều chỉnh ±1 SD Kích thước mẫu điều chỉnh cách lấy mẫu ngẫu nhiên 35 Bảng Sự xuất số lượng sinh vật tìm thấy 176 Bảng 3.10 dày koayu thu thập vào ban ngày 1995–1997 36 Bảng 3.11 Khảo sát lồi có tiềm ni trồng thủy sản 37 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Tiêu đề hình Hình Trang Hình 1 Hai họ Calanoida thuộc phân lớp giáp xác chân chèo Hình Bản đồ thu mẫu Quảng Trị 12 Hình 2.2 Phương pháp phân tích thơng số mơi trường 15 Hình ảnh số lồi tìm thấy: a: Allodiaptomus nongensis; b: Sinocalanus doerrii; c: Eodiaptomus draconisignivomi; d: 20 Hình 3.1 Vietodiaptomus hatinhensis; e: Sinocalanus leavidactyla Hình 3.2 Độ dẫn điện (EC) khu vực nghiên cứu 23 Hình 3.3 Tổng chất rắn hoà tan (TDS) khu vực nghiên cứu 24 Hình 3.4 Độ mặn (Sal) khu vực nghiên cứu 24 Hình 3.5 pH khu vực nghiên cứu 25 Hình 3.6 Hàm lượng Cl- khu vực nghiên cứu 26 Hình 3.7 Độ đục (NTU) khu vực nghiên cứu 26 Hình 3.8 Nồng độ oxy hồ tan (DO) khu vực nghiên cứu 27 Hình 3.9 Hàm lượng Nitrat (NO3-) nước khu vực nghiên cứu 28 Hình 3.10 Hàm lượng Nitrat (NO2-) nước khu vực nghiên cứu 28 Hình 3.11 Photphat (PO43-) khu vực nghiên cứu 29 Hình 3.12 Ảnh hưởng thông số môi trường đến mật độ lồi 31 Hình 3.13 Ảnh hưởng thơng số mơi trường đến xuất lồi 32 vii TÓM TẮT Nghiên cứu đa dạng sinh học Calanoida tiềm làm thức ăn cho nuôi trồng thủy sản số thủy vực thuộc tỉnh Quảng Trị thực với 10 điểm lấy mẫu chia làm 05 khu vực RNM Triệu Phước, Cửa Việt, Gio Mai, hồ Kinh Môn, hồ La Ngà Nghiên cứu ghi nhận loài Allodiaptomus nongensis, Eodiaptomus draconisignivomi, Vietodiaptomus hatinhensis, Sinocalanus doerrii Sinocalanus laevidactylus Trong đó, mơ hình tường quan đa biến (CCA) cho thấy thông số môi trường nước mặt Sal, EC, Cl-, TDS tương quan thuận với xuất loài Eodiaptomus draconisignivomi Thơng qua bảng phân tích thơng số mơi trường nhận thấy số TSI lồi Sinocalanus leavidactylas lại có mật độ vơ cao thuỷ vực cho thấy lồi thích hợp với mơi trường tự dưỡng Từ khoá: Calanoida, thuỷ vực, Quảng Trị, nuôi trồng thuỷ sản viii 3.2.9 Nitrit (NO2-) Giá trị giá trị NO2- dao động từ 0.055 – 0.114 mg/l (p > 0,05) khơng có khác có ý nghĩa mặt thống kê thuỷ vực (bảng) Hàm lượng NO2- cao thủy vực Cửa Việt 0.114 mg/l thấp thủy vực hồ Kinh Môn 0.055 mg/l Theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT quy định giá trị giới hạn NO2- 0,05 mg/l tất thủy vực thu mẫu vượt chuẩn (Bộ Tài ngun Mơi trường, 2015) Hình 3.10 Hàm lượng Nitrat (NO2-) nước khu vực nghiên cứu 3.2.10 Phosphat (PO43-) Trong nước photphat tồn dạng H2PO4-, HPO42- PO43-, phân tích thường xác định dạng P-PO43- Hàm lượng PO43- điểm lấy mẫu thấp dao động từ 0.096 mg/l - 0.101 mg/l Hầu hết vị trí có nồng độ PO43- nước thấp, nằm khoảng cho phép theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột B1) chưa có biểu bị nhiễm phosphat, khơng có khác biệt q lớn khu vực (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2015) 28 Hình 3.11 Photphat (PO43-) khu vực nghiên cứu 3.3 Phân bố mật độ giáp xác chân chèo 3.3.1 Mật độ loài thuộc Copepoda khu vực nghiên cứu Tại điểm thu mẫu lồi thuộc Calanoida (bảng 3.4), thấy lồi Sinocalanus leavidactylas với mật độ cao 3300 cá thể/m3, chiếm (95.10%) tổng số lượng cá thể vị trí Đ6 thuộc thuỷ vực (bàu cát Gio Mai) Loài Sinocalanus leavidactylas xuất chiếm mật độ cao nhiều điểm với 3800 cá thể 06 điểm (Đ3, Đ6, Đ7, Đ8, Đ9, Đ10) chiếm 43.75% tổng số cá thể loài Đ3, chiếm 95.10% tổng số cá thể loài Đ6, chiếm 62.50% tổng số cá thể loài Đ7, chiếm 100% tổng số cá thể loài Đ8, chiếm 62.5% tổng số cá thể loài Đ9, chiếm 76.92% tổng số cá thể loài Đ10, chiếm 79.7% tổng số cá thể tất loài Các lồi cịn lại có mật độ dao động từ 20 đến 230 cá thể/m3, Đ4 (thuộc thủy vực Cửa Việt) lồi Vietodiaptomus hatinhensis có mật độ thấp với số lượng 20 cá thể/m3 Lồi Eodiaptomus draconisignivomi xuất thủy vực chiếm mật độ thấp với tổng 130 cá thể 02 điểm Đ1 Đ3, chiếm 21.74% tổng số cá thể loài Đ1, chiếm 18.75% tổng số cá thể loài Đ3 chiếm 2.7% tổng số cá thể tất loài 29 Bảng 3.4 Mật độ loài Copepoda tỷ lệ tổng số lồi vị trí nghiên cứu Allodiaptomus Sinocalanus nongensis doerrii Eodiaptomus draconisignivomi leavidactylas 130 Đ1 (28.26%) Sinocalanus 100 Vietodiaptomus hatinhensis 230 (21.74%) (50%) (100%) 0 30 30 70 30 (18.75%) (18.75%) (43.75%) (18.75%) 20 Đ2 Đ3 0 20 Đ4 Đ5 0 30 30 (50%) (50%) 0 (100%) 0 170 Đ6 (4.90%) 3300 0 30 Đ7 (18.75%) 0 (95.10%) 100 30 (62.50%) (18.75%) 130 Đ8 Đ9 0 30 30 (18.75%) (18.75%) 0 100 30 Đ10 (100%) (62.50%) 100 (23.08%) 30 (76.92%) 3.3.2 Ảnh hưởng thông số môi trường nước đến phân bố lồi Kết phân tích tương quan Canonical Correspondence Analysis (CCA) yếu tố lý, hóa môi trường chi phối Eodiaptomus draconisignivomi thuộc họ Centropagidae điểm thu mẫu chịu ảnh hưởng nhiều độ dẫn điện (EC), độ mặn (Sal), TDS, Cl- cụ thể lồi Eodiaptomus draconisignivomi có mối tương quan nghịch trục CCA1 (với hệ số tương quan -0.98), với lồi Allodiaptomus nongensis Sinocalanus leavidactylas có mối tương quan nghịch với Chl-a trục CCA2 (với hệ số tương quan -0.13) Vietodiaptomus hatinhensis tương quan nghịch với tiêu pH (với hệ số tương quan -0.13) (bảng 3.5 hình 3.12.) Qua cho thấy mật độ lồi có mối tương quan chặt chẽ với tiêu môi trường tiêu dinh dưỡng NO2-, NO3-, PO4-, NH4+, … So sánh với nghiên cứu Lin et al., (2011)về phân bố mật độ loài động vật chân đốt biến số môi trường cửa sông Châu Giang, Trung Quốc DO, TDS, Chl-a, Sal, … ảnh hưởng đến cấu trúc quần xã mật độ loài động vật chân đốt bao gồm Calanoida Bảng 3.5 Các giá trị đặc trưng cho trục CCA mối tương quan mật độ lồi với mơi trường Axis Eigenvalue 0.47718 0.32944 0.16597 0.10659 % 44.22 30.53 15.38 9.877 Hình 3.12 Ảnh hưởng thơng số mơi trường đến mật độ lồi 31 Kết phân tích cho thấy yếu tố môi trường ảnh hưởng đến xuất lồi Thơng qua mơ phân tích (bảng 3.6 hình 3.13) thấy số tiêu dinh dưỡng liên quan đến môi trường (Chl-a, PO43-, NH4+) tương quan chặt chẽ với 02 loài sinocalanus leavidactylas allodiaptomus nongensis (với hệ số tương quan nghịch trục CCA1 -0.32 -0.1), chịu chi phối cộng đồng dân cư, sản xuất nông nghiệp nuôi trồng thuỷ sản thị môi trường giàu dinh dưỡng So sánh với nghiên cứu Akbulut, (2004) cộng phản ứng loài động vật phù du yếu tố dinh dưỡng sinh khối thực vật phù du Ova Ankara Thổ Nhĩ Kì hàm lượng dinh dưỡng nước cao ảnh hưởng đến phân bố loài động vật phù du bao gồm Copepoda Ở chiều ngược lại Eodiaptomus draconisignivomi có mối tương quan thuận với yếu tố môi trường (pH, EC, Sal, TDS, Cl-, DO) theo trục CCA1 (với hệ số tương quan 0.79) so sánh với nghiên cứu Trần Ngọc Diễm My cộng khảo sát thành phần phiêu sinh động vật chất lượng nước mặt số điểm xung quanh khu vực nuôi trồng thủy sản tỉnh Bến Tre thành phần loài bị ảnh hưởng chi phối yếu tố môi trường (như nhiệt độ, pH, độ mặn, TDS, DO) Bảng 3.6 Các giá trị đặc trưng cho trục CCA mối tương quan xuất lồi với mơi trường Axis Eigenvalue 0.47882 0.30859 0.20535 0.13539 % 42.44 27.35 18.2 12 32 Hình 3.13 Ảnh hưởng thơng số mơi trường đến xuất lồi 3.3.3 Chỉ số TSI Kết (bảng 3.8) cho thấy chất lượng nước thuỷ vực nghiên cứu dao động từ 21.5 μg/ml đến 39.8 μg/ml Phần lớn chất lượng nước 05 thuỷ vực giá trị TSI nằm phạm vi tự dưỡng, có tới 09 điểm tự dưỡng (Đ1, Đ2, Đ3, Đ4, Đ5, Đ6, Đ7, Đ9, Đ10 nằm khoảng từ 28.2 μg/ml đến 39.9 μg/ml) 01 điểm nằm nhóm siêu tự dưỡng (Đ8 21.5 μg/ml) (so với bảng 2.4) Cho thấy chất lượng dinh dưỡng nước thuỷ vực tương đối thấp dẫn đến mật độ loài điểm có mật độ thấp lồi Allodiaptomus nongensis, Sinocalanus doerrii, Eodiaptomus draconisignivomi loài Vietodiaptomus hatinhensis Tuy nhiên loài Sinocalanus leavidactylas lại có mật độ vơ cao thuỷ vực cho thấy lồi thích hợp với môi trường tự dưỡng (so với bảng 3.7) Da Silva, (2011) nghiên cứu dòng thác hồ chứa sông Tietê (São Paulo State, Brazil), quan sát thấy kích thước Copepoda giải thích thống trị chúng, với lồi nhỏ chiếm ưu hệ thống tự dưỡng có lẽ thực vật phù du mơi trường thường nhỏ hơn, trong môi trường phú dưỡng, thuộc địa tảo lam chiếm ưu lồi Copepoda lớn thích nghi tốt để ăn chúng 33 Bảng 3.7 Mật độ loài mà chúng chiếm ưu điểm nghiên cứu loài Tổng mật độ Allodiaptomus nongensis 390 Sinocalanus doerrii 140 Eodiaptomus draconisignivomi 130 Sinocalanus leavidactylas 3800 Vietodiaptomus hatinhensis 310 Bảng 3.8 Chỉ số TSI khu vực nghiên cứu RNM Triệu Phước Đ1 TSI(P) Đ2 H Kinh Cửa Việt Gio Mai Đ3 Đ4 Đ5 Đ6 Môn Đ7 H La Ngà Đ8 Đ9 Đ10 11.82 13.52 10.67 10.74 15.59 16.03 14.37 11.10 12.29 14.68 TSI (Chl-a) 65.38 63.51 45.77 62.95 45.88 59.09 42.80 31.98 62.01 64.84 TSI(x) 38.60 38.52 28.22 36.84 30.73 37.56 28.59 21.54 37.15 39.76 Tiềm Calanoida nuôi trồng thủy sản Qua nghiên cứu Taylor (1991) cho thấy lồi Sinocalanus doerrii có tiềm nuôi trồng thủy sản, đặc biệt chúng ghi nhận Ở cửa sông Sacrameni Man Joaquin California nguồn thức ăn cho ấu trùng cá vược sọc Morone 3.4 saxatilis Qua thí nghiệm Taylor et al., (1991) sử dụng 04 lồi thuộc Copepoda từ cửa sơng Sacramento-San Joaquin sử dụng thử nghiệm cho ăn lựa chọn mồi ấu trùng cá vược sọc Tại thí nghiệm cho thấy 03 lồi E affinis, P forbesi, Cyalop sp địa cửa sông Sacrameni Man Joaquin có ưu việc ấu trùng cá vượt lựa chọn mồi, sau tới lồi S doerri Tuy nhiên so sánh theo khả chọn lọc mồi ấu trùng cá cho thấy ưa thích lồi tăng lên rõ rệt S doerri đưa vào tổ hợp Khi S doerri kết hợp với P forhesi, Cyclops sp E affinis, giá trị số chi-square 11.0, 15.0 15.7 Xu hướng lựa chọn mồi không thay đổi sau kích thước mẫu điều chỉnh cho bốn số tổ hợp (bảng 3.9) Từ cho thấy lồi S doerri khơng phải lựa chọn ưa 34 thích ấu trùng cá làm tăng khả ăn cá kết hợp với lồi khác Bên cạnh đó, Quảng Trị có xuất đơng đúc loài Sinocalanus leavidactylas chi với loài S doerri nên lồi có tiềm làm thức ăn cho ấu trùng vượt sọc Morone saxatilis số lồi cá khác ni trồng Việt Nam Bảng 3.9 Tổng số Copepoda thử nghiệm hai lồi Sai số chi-square kích thước mẫu điều chỉnh ±1 SD Kích thước mẫu điều chỉnh cách lấy mẫu ngẫu nhiên Kích thước mẫu chưa Kích thước mẫu điều chỉnh điều chỉnh Sự kết hợp mồi Số lần Số ăn X2 lặp lại Số lần X ± SD lặp lại Eurytemora affinis Pseudodiapiomus forbesi 18 203/162 2.2 0.63±0.66 Cyclops sp./ Eurytemora affinis 22/11 1.5 Cyclops sp./ Pseudodiaptomus forbesi 70/32 6.7* Pseudodiaptomus forbesi/ Sinocalanus doerri 32/2 12.4* 11.0±1.3* Cyclops sp./ Sinocalanus doerri 37/0 17.5* 15.0±2.1* Eurytemora affinis/ Sinocalanus doerri 45/0 21.5* 15.7±1.8* * P