Nghiên cứu khoa học công nghệ ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT PHÙ DU Ở VÙNG HẠ LƯU SÔNG VÀM CỎ, TỈNH LONG AN LÊ THỊ TRANG (1), PHAN DOÃN ĐĂNG (1) ĐẶT VẤN ĐỀ Thực vật phù du (TVPD) nhóm vi tảo có cấu trúc hiển vi đơn giản Trong hệ sinh thái thủy vực, TVPD đóng vai trò quan trọng, chúng sinh vật sản xuất sơ cấp mắt xích chuỗi thức ăn, góp phần vào q trình chuyển hóa vật chất, trì cân sinh thái Vì TVPD có thành phần lồi đa dạng có chu trình phát triển ngắn, sống lơ lửng nước, sử dụng trực tiếp nguồn dinh dưỡng nước để sinh trưởng phát triển, bị chi phối trực tiếp điều kiện mơi trường, chúng nhạy cảm với chất ô nhiễm môi trường thay đổi môi trường Sự thay đổi cấu trúc thành phần loài, mật độ tế bào, sinh khối loài ưu xem thị tốt cho thay đổi chất lượng mơi trường xung quanh, phản ánh tình trạng chất lượng nước nguyên nhân gây tác động Do đó, chúng thường sử dụng nhiều nghiên cứu đánh giá chất lượng nước [1 - 4] Long An tỉnh thuộc đồng sông Cửu Long, có nhánh sơng sơng Vàm Cỏ Đơng Vàm Cỏ Tây Hai nhánh có vai trị quan trọng giao thơng đường thủy, tưới tiêu nước sản xuất cung cấp nước cho người dân vùng Khu vực hạ lưu sông Vàm Cỏ, tỉnh Long An chịu ảnh hưởng nhiễm mặn, nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt nước thải từ vùng nuôi tôm làm suy giảm chất lượng môi trường nước môi trường sống quần xã sinh vật thủy vực Song song với công tác quan trắc thông số môi trường, yếu tố thủy sinh vật thực vật phù dù, động vật phù du quan trắc chúng nhóm sinh vật thủy sinh có tính nhạy cảm với mơi trường, có khả làm sinh vật thị Cho đến nay, nghiên cứu thực vật phù dù sông Vàm Cỏ có cơng trình nghiên cứu Dao Bui [4] thực thượng nguồn sông Vàm Cỏ với nhánh sông Vàm Cỏ Tây Vàm Cỏ Đông Quần xã TVPD vùng hạ lưu sông Vàm Cỏ, tỉnh Long An chưa có cơng trình nghiên cứu cơng bố Do đó, điểm nghiên cứu nhằm bổ sung cung cấp liệu khu hệ TVPD sông Vàm Cỏ, tỉnh Long An nói riêng khu vực miền Nam nói chung ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng Đối tượng nghiên cứu TVPD vùng hạ lưu sông Vàm Cỏ, tỉnh Long An Mẫu vật thu 10 điểm (cố định), quan trắc liên tục từ tháng đến tháng năm 2018 Vị trí tọa độ thu mẫu trình bày Bảng Hình 84 Tạp chí Khoa học Công nghệ nhiệt đới, Số 30, 12-2022 Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Bảng Vị trí tọa độ thu mẫu hạ lưu sông Vàm Cỏ Kí hiệu LA1 LA2 LA3 LA4 LA5 LA6 LA7 LA8 LA9 LA10 Mơ tả vị trí Cầu Rạch Ván, xã Phước Vĩnh Tây, Cần Giuộc Kênh Hàn, xã Phước Vĩnh Đông, Cần Giuộc Rạch Cát, xã Long Hựu Đông, Cần Đước Ấp Hựu Lộc, xã Long Hựu Tây, Cần Đước Phà cầu Nổi, xã Phước Đông, Cần Đước Ngã Sông Tra, xã Thanh Vĩnh Đông, Châu Thành Cống Rạch Heo, Châu Thành Cống Rạch Lớn, Châu Thành Bến đò xã Bảy, xã Tân Phước Tây, Tân Trụ Bến đò Nhựt Ninh, xã Nhựt Ninh, Tân Trụ Kinh độ Vĩ độ 106°40'13,72"E 10°34'16,74"N 106°44'4,47"E 10°33'52,36"N 106°41'34,56"E 10°27'43,08"N 106°39'47,95"E 10°26'48,45"N 106°39'0,32"E 10°29'12,95"N 106°35'9,50"E 10°26'12,74"N 106°32'56,33"E 10°25'31,18"N 106°30'28,99"E 10°28'16,08"N 106°32'58,86"E 10°29'36,10"N 106°33'52,00"E 10°28'14,79"N Hình Bản đồ vị trí thu mẫu vùng hạ lưu sơng Vàm Cỏ Tạp chí Khoa học Công nghệ nhiệt đới, Số 30, 12-2022 85 Nghiên cứu khoa học công nghệ 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Ngồi trường Mẫu định tính thu lưới phiêu sinh hình chóp có kích thước mắt lưới 25 µm, quăng kéo lưới với chiều dài khoảng - 10 m, lặp lại - lần/mẫu, với vận tốc khoảng 0,3 m/s, kéo miệng lưới phải ngập mặt nước Mẫu định lượng thu cách lọc qua lưới phiêu sinh có kích thước mắt lưới 25 µm với thể tích 10 lít Các mẫu TVPD sau kéo lọc lắc nhẹ phần chứa nước chóp lưới để giảm thể tích mẫu từ 200 - 300 ml trước cho vào lọ chứa mẫu Mẫu sau thu cho vào lọ cố định formalin 5% trường Phương pháp thu mẫu thực theo SMEWW 10200B [5] 2.2.2 Trong phịng thí nghiệm Sử dụng kính hiển vi quang học Olympus BX41 có độ phóng đại từ 100 đến 1000 lần để định loại thực vật phù du Phương pháp định danh dựa vào cấu tạo hình thái sử dụng tài liệu phân loại học tác giả nước như: Desikachary [6]; Shirota [7], Tôn Thất Pháp [8], Trương Ngọc An [9], Dương Đức Tiến [10], Dương Dức Tiến Võ Hành [11]; Nguyễn Văn Tuyên [12], Burchard [13] Mật độ tế bào đếm mL buồng đếm Sedgewick Rafter theo phương pháp Edward David [14] sau quy số lượng tế bào lít Đối với lồi TVPD dạng tập đồn dạng sợi tùy theo mật độ lồi mà đếm số lượng tế bào từ vài sợi đến 10 sợi tảo với độ dài ngắn khác nhau, lấy giá trị trung bình số lượng tế bào sợi tảo Sau đó, đếm số lượng sợi tảo suy số lượng tế bào có mẫu Các taxa TVPD tra cứu xếp theo hệ thống phân loại AlgaeBase [15] 2.2.3 Xử lý số liệu Tính đa dạng TVPD đánh giá dựa vào số sinh học như: số Shannon-Weiner (H’), số Margalef (d), số Simpson (λ') số tính tốn phần mềm Primer V6 [16] KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Cấu trúc thành phần loài Kết khảo sát TVPD vùng hạ lưu sông Vàm Cỏ, tỉnh Long An ghi nhận tổng số 223 loài thuộc 106 chi, 66 họ, 37 bộ, thuộc ngành tảo, gồm có: vi khuẩn lam, tảo vàng ánh, tảo silic, tảo lục, tảo mắt tảo giáp Trong đó, ngành tảo silic chiếm ưu thành phần loài với 100 loài chiếm 44,8% tổng số loài ghi nhận được, ngành tảo lục với 52 loài chiếm 23,3%, ngành vi khuẩn lam với 36 loài chiếm 16,1%, ngành tảo mắt với 26 loài chiếm 11,7% Hai ngành tảo vàng ánh tảo giáp ghi nhận số loài thấp loài, chiếm tỷ lệ tương ứng 1,3% 2,7% Tổng số lượng lồi TVPD có xu hướng giảm qua đợt khảo sát đến đợt tháng số lượng lồi tăng (Bảng 2) 86 Tạp chí Khoa học Công nghệ nhiệt đới, Số 30, 12-2022 Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Nhìn chung, phân bố thành phần lồi TVPD qua đợt khảo sát cho thấy, đóng vai trò chủ đạo cấu trúc ngành lồi thuộc nhóm tảo silic, tiếp đến nhóm tảo lục > vi khuẩn lam > tảo mắt đạt thấp nhóm tảo vàng ánh tảo giáp với số loài ghi nhận từ - lồi/đợt, chí đợt tháng khơng ghi nhận lồi nhóm tảo giáp đợt tháng hồn tồn vắng mặt nhóm tảo vàng ánh Bảng Cấu trúc thành phần loài TVPD hạ lưu sơng Vàm Cỏ TT Nhóm ngành T.1 T.2 T.3 T.4 T.5 T.6 T.7 Tổng Tỉ lệ (%) Vi khuẩn lam 22 22 24 20 24 21 25 36 16,1 Tảo vàng ánh 3 2 3 1,3 Tảo silic 74 72 72 79 63 62 69 100 44,8 Tảo lục 31 36 17 15 25 16 31 52 23,3 Tảo mắt 25 11 10 16 26 11,7 Tảo giáp 2 2,7 157 144 129 127 118 112 147 223 100 Tổng số loài Các đại điện TVPD thường gặp đợt khảo sát hạ lưu sông Vàm Cỏ loài tảo silic ưa lợ, mặn như: Actinoptychus annulatus, Biddulphia mobiliensis, Campylodiscus daemelianus, Ditylum brightwellii, Climacosphenia moniligera, Pleurosigma angulatum, Skeletonema costatum, Trachyneis debyi, loài thuộc chi Coscinodiscus, chi Gyrosigma, chi Nitzschia, chi Surirella, chi Triceratium Bên cạnh đó, bắt gặp lồi nước thuộc nhóm vi khuẩn lam Arthrospira sp., Lyngbya martensiana, Microcystis aeruginosa, Microcystis panniformis, Planktothrix zahidii, lồi thuộc chi Oscillatoria; nhóm tảo lục Closterium gracile, Dictyosphaerium pulchellum, Pediastrum duplex, Scenedesmus acuminatus, Scenedesmus quadricauda, Sphaerocystis schroeteri, Spirogyra ionia; nhóm tảo mắt Euglena acus, Euglena oxyuris, Phacus longicauda Như vậy, đặc trưng thành phần loài TVPD vùng hạ lưu sông Vàm Cỏ, tỉnh Long An đa dạng phong phú pha trộn lồi có nguồn gốc biển lồi có nguồn gốc nội địa Điều khu vực nghiên cứu vùng cửa sơng, nên cấu trúc thành phần lồi TVPD chịu ảnh hưởng chế độ thủy triều, có giao thoa nước lợ nước theo thời kỳ năm Phân bố số lượng loài TVPD điểm khảo sát đợt thu mẫu trung bình dao động từ 45 ± lồi/điểm đến 66 ± lồi/điểm Trong đó, số lượng lồi trung bình đạt cao điểm LA10 thấp điểm LA6, điểm lại dao động từ 47 ± loài/điểm đến 61 ± loài/điểm Các điểm LA1, LA8, LA9, LA10 gần với vùng thượng nguồn sông Vàm Cỏ nơi giao thoa lồi nước nước lợ nên có số lượng lồi trung bình cao so với điểm cịn lại (Hình 2) Tạp chí Khoa học Cơng nghệ nhiệt đới, Số 30, 12-2022 87 Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Hình Biến động số lượng lồi TVPD điểm khảo sát (tb ± SE) Bảng So sánh thành phần loài TVPD số thủy vực miền Nam Việt Nam Sông Vàm Sông Cỏ Đông Sông Vàm Ba Lai Đồng Nai Cỏ Tây Sông Hàm Luông Sông La Ngà Báo cáo TT Ngành tảo Vi khuẩn lam 36 26 12 27 36 Tảo vàng lục 0 0 Tảo vàng ánh 0 Tảo silic 94 75 58 97 79 100 Tảo lục 101 19 42 27 77 52 Tảo mắt 46 17 26 Tảo giáp 4 15 Tổng 290 104 139 157 202 223 So sánh với số nghiên cứu TVPD vùng lân cận tỉnh Long An cho thấy, cấu trúc quần xã TVPD hạ lưu sơng Vàm Cỏ, tỉnh Long An có nhiều ngành hơn, có ngành so với ngành sông Hàm Luông [17] sông La Ngà [18], ngành sông Ba Lai [19] Tuy nhiên, so với sông Vàm Cỏ Đông Vàm Cỏ Tây [4] ngành giống với số ngành sơng Đồng Nai [20] Ngồi ra, so với nghiên cứu [4] thực thượng nguồn sông Vàm Cỏ cho thấy cấu trúc số lượng loài ngành tảo có khác rõ: nhóm tảo lục, tảo mắt, tảo vàng lục tảo vàng ánh phân bố môi trường nước giảm hẳn số lượng lồi cuối vùng hạ lưu, ngược lại nhóm tảo silic có gia tăng lồi nước lợ, mặn Nhìn chung, nghiên cứu cho thấy hai ngành tảo silic tảo lục chiếm ưu số lượng lồi so với ngành cịn lại (Bảng 3) Hình ảnh số chi TVPD phổ biến khu vực nghiên cứu giới thiệu Hình 88 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ nhiệt đới, Số 30, 12-2022 Nghiên cứu khoa học công nghệ Hình Đại diện số chi TVPD phổ biến vùng hạ lưu sông Vàm Cỏ Ghi chú: a) Skeletonema costatum; b) Ditylum brightwellii; c) Surirella robusta; d) Gyrosigma attenuatum; e) Pleurosigma angulatum; f) Tripos furca; g) Triceratium favus; h) Actinoptychus annulatus; i) Cyclotella striata; j) Trieres mobiliensis; k) Coscinodiscus asteromphalus; l) Microcystis aeruginosa; m) Oscillatoria perornata 3.2 Mật độ loài ưu Mật độ TVPD điểm thu mẫu qua đợt khảo sát ghi nhận cao, trung bình dao động từ 27 144 tế bào/lít đến 153 743 tế bào/lít Trong đó, mật độ trung bình đạt cao điểm LA7 thấp điểm LA3 (Hình 4) Đóng vai trị cấu trúc mật độ khu vực hạ lưu Long An nhóm vi khuẩn lam tảo silic Kết nghiên cứu cao so nghiên cứu sông Hàm Luông [17], sông La Ngà [18], sông Ba Lai [19] sông Đồng Nai [20] Điều cho thấy phong phú mật độ TVPD góp phần to lớn việc cung cấp nguồn thức ăn tự nhiên cho sinh vật thủy sinh, đặc biệt vùng nuôi trồng thủy sản Long An Trong đợt khảo sát ghi nhận nhóm vi khuẩn lam tảo silic nhóm ngành có lồi phát triển chiếm ưu vị trí thu mẫu Trong đó, nhóm ngành thay đổi vai trò chiếm ưu điểm thu mẫu theo thời gian khảo sát khơng gian thu mẫu Các lồi ưu thuộc nhóm vi khuẩn lam bắt gặp khu vực nghiên cứu bao gồm: Merismopedia punctata (6144 tế bào/lít), Oscillatoria sp (8800 tế bào/lít), Microcystis panniformis (9900 tế bào/lít), Oscillatoria acuta (41 797 tế bào/lít), Oscillatoria perornata (70 118 tế bào/lít), Microcystis aeruginosa (13 778 tế bào/lít), Lyngbya martensiana (1200 tế bào/lít) Đây lồi thích sống mơi trường ưa bẩn dễ nở hoa tảo gặp điều kiện phú dưỡng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ nhiệt đới, Số 30, 12-2022 89 Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Theo Nguyen et al (2007) [21], lồi Microcystis aeruginosa thuộc nhóm tảo có khả tiết độc tố gây hại cho mơi trường Do đó, có mặt chúng thủy vực ảnh hưởng bất lợi cho loài thủy sinh vật Ngoài ra, số điểm khảo sát ghi nhận nhóm tảo silic chiếm ưu gồm có lồi Cyclotella meneghiniana (6390 tế bào/lít), Skeletonema costatum (23 760 tế bào/lít), Coscinodiscus jonesianus (2256 tế bào/lít), Melosira granulata (87 163 tế bào/lít) Chúng nguồn thức ăn tốt cho loài ấu trùng, động vật nổi, tơm, cá lồi mảnh vỏ thủy vực Đồng thời, theo ghi nhận loài Cyclotella meneghiniana Melosira granulata thường thị cho mơi trường bị nhiễm bẩn [12] Hình Biến động mật độ TVPD điểm khảo sát (tb ± SE) 3.3 Các số sinh học Chỉ số đa dạng Shannon-Wiener (H’) dùng để đánh giá đa dạng loài mức độ cân quần xã Giá trị H’ cao chứng tỏ quần xã đa dạng Tại khu vực hạ lưu sông Vàm Cỏ, số H’ TVPD khảo sát năm 2018 biến thiên từ 2,42 ± 0,33 đến 3,32 ± 0,09 Trong đó, giá trị H’ trung bình đạt cao điểm LA3 thấp điểm LA7 (Hình 5) Nhìn chung, theo thời gian khảo sát phần lớn điểm thu mẫu đạt giá trị H’ lớn 2, riêng điểm LA3 ghi nhận giá trị H’ lớn đợt khảo sát Điều cho thấy quần xã TVPD vùng hạ lưu sông Vàm Cỏ đa dạng, đặc biệt điểm LA3 độ đa dạng cao Chỉ số Margalef (d) nhằm đánh giá tính đa dạng cách tổng thể dựa tổng số loài tổng mật độ tất lồi mẫu mà khơng xem xét tới số lượng cá thể loài xuất mẫu Giá trị d TVPD dao động từ 4,15 ± 0,52 đến 5,66 ± 0,62 Trong đó, giá trị số Margalef (d) đạt cao điểm LA10 thấp điểm LA7 (Hình 5) Hầu hết giá trị d lớn 3,5, điều cho thấy tính đa dạng TVPD vùng hạ lưu sơng Vàm Cỏ cao 90 Tạp chí Khoa học Công nghệ nhiệt đới, Số 30, 12-2022