Tương quan giữa độ mặn và tính chất nền đáy đến thành phần loài giun nhiều tơ (polychaeta) ở cù lao dung, sóc trăng

Vietnam J Agri Sci 2021, Vol 19, No 8: 1016-1027 Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 2021, 19(8): 1016-1027 www.vnua.edu.vn TƯƠNG QUAN GIỮA ĐỘ MẶN VÀ TÍNH CHẤT NỀN ĐÁY ĐẾN THÀNH PHẦN LOÀI GIUN NHIỀU TƠ (POLYCHAETA) Ở CÙ LAO DUNG, SĨC TRĂNG Âu Văn Hóa1*, Trần Trung Giang1, Nguyễn Thị Kim Liên1, Dương Văn Ni2, Huỳnh Trường Giang1 Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ Khoa Môi trường Tài nguyên thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ * Tác giả liên hệ: avhoa@ctu.edu.vn Ngày nhận bài: 16.03.2021 Ngày chấp nhận đăng: 07.06.2021 TÓM TẮT Nghiên cứu thực nhằm đánh giá tương quan độ mặn tính chất đáy lên phân bố giun nhiều tơ (Polychaeta) Cù lao Dung, tỉnh Sóc Trăng Nghiên cứu tiến hành với đợt thu mẫu vào mùa mưa (tháng 9/2019) mùa khô (tháng 3/2020) 24 điểm thu mẫu chia thành khu vực ký hiệu từ N1N8, khu vực nội đồng từ N1-N5 khu vực rừng ngập mặn từ N6-N8 Kết ghi nhận độ mặn dao động khoảng 0,1-18,6‰ Độ mặn vào mùa khô cao gấp lần so với mùa mưa, hàm lượng vật chất hữu bùn đáy (TOM) vào mùa khô cao Đối với tính chất đáy khu vực, tỉ lệ phần trăm bùn cao nhiều so với sét cát Số loài giun nhiều tơ (GNT) xác định tổng cộng 13 loài thuộc 12 giống, 10 họ, bộ, điểm thu phát từ 1-7 loài Mật độ tổng cộng dao động từ đến 117 cá thể/m ; theo loài GNT từ đến 71 cá thể/m Kết phân tích định vị CCA cho thấy có tương quan độ mặn, TOM tính chất đáy đến phân bố GNT khu vực nghiên cứu Cù lao Dung, Sóc Trăng Từ khố: Giun nhiều tơ, mật độ, thành phần lồi, Cù lao Dung, đa dạng sinh học Correlation between Salinity, Organic Matter Content (TOM) and Sediment Structure to the Distribution of Polychaetes in Cu Lao Dung, Soc Trang ABSTRACT This study aimed to examine the correlation between salinity, organic matter content (TOM) and sediment structure on the distribution of Polychaetes in Cu Lao Dung district, Soc Trang province The study was conducted with sampling periods in the rainy season (9/2019) and dry season (3/2020) at 24 sites, divided into locations denoted as N1-N8 thereafter, in which the inland area from N1-N5 and the mangrove area from N6-N8 The results showed that salinities ranged from 0.1-18.6‰ Salinity in the dry season was higher around times than that in the rainy season Similarly, total organic matter (TOM) in the dry season was also higher than that in the rainy season At all locations, the percentage of silt was much higher than clay and sand A total of 13 species belonging to 12 genera, 10 families and orders was identified in the study area, in which number of species varied from 1-7 at each -2 sampling site Density of polychaetes varied from 3-117 inds m among locations and densities of each species -2 highly varied with a range of 0-71 inds m The canonical correspondence analysis (CCA) revealed that there was a high correlation between environmental factors, such as salinity and sediment characteristics, and distribution of polychaetes in the study area Keywords: Density, polychaeta, Soc Trang province, species composition, biodiversity ĐẶT VẤN ĐỀ Cù lao Dung huyện thuộc tỉnh Sóc Trăng, có diện tích mặt nước tự nhiên 1016 24.944ha, nằm sông Hậu Cù lao Dung bao bọc hệ sinh thái rừng ngập mặn nên giúp bảo vệ bờ, hạn chế ảnh hưởng bão, xói lở thuỷ triều Chính thế, hệ động Âu Văn Hóa, Trần Trung Giang, Nguyễn Thị Kim Liên, Dương Văn Ni, Huỳnh Trường Giang vật nơi đa dạng, có nhóm động vật đáy Động vật đáy nói chung giun nhiều tơ (GNT) nói riêng sinh vật thị sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường Hiện nay, GNT coi nhóm lồi đóng vai trị quan trọng để đánh giá chất lượng môi trường nước tầng đáy đặc tính sống cố định chúng gắn liền với đáy hệ sinh thái (Phạm Đình Trọng, 2018) Theo Bộ Thủy sản (1996) GNT nhóm động vật đáy có ý nghĩa sinh thái quan trọng đáy Chúng thức ăn nhiều loài cá tự nhiên, đồng thời góp phần phân hủy mùn bã hữu đáy Nghiên cứu Giangrande & cs (2005) cho phần lớn GNT nguồn thức ăn giàu đạm, mắt xích thức ăn quan trọng cho sinh vật đáy có kích thước lớn loại hải sản tôm, cua, cá tầng đáy Mặt khác, Hutchings (1998) cho lớp GNT có mặt hầu hết loại đáy khác thường chiếm số lượng lớn thành phần loài số lượng cá thể vùng biển cửa sông Giống Eunice có khoảng 300 lồi GNT chủ yếu phân bố dạng sinh cảnh đáy cứng (Fauchald, 1967) Ngoài ra, nghiên cứu Pearson & Rosenberg (1987) cho chuyển động nước dòng chảy, thủy triều, gió yếu tố mơi trường khác vận chuyển phần tử thức ăn khối nước từ tác động làm thay đổi thể vẩn trầm tích đáy Điều gây biến động nguồn thức ăn cho nhóm động vật đáy dẫn đến thay đổi phân bố thành phần loài theo mùa Nguồn thức ăn biến động tương tác yếu tố môi trường giảm khu vực có trao đổi nước thấp dịng chảy mạnh Bên cạnh đó, thay đổi nồng độ muối vào mùa mưa gia tăng lượng nước mưa từ sông ảnh hưởng đến cấu trúc thành phần loài GNT vùng triều gần cửa sông Nghiên cứu Alogi (1989) cho khí hậu tác động gây biến động lớn đến GNT khu vực nước nông vùng nhiệt đới Các tác giả Longhurst & Pauly (1987) Alongi (1990) cho biết mức độ phong phú nhóm lồi khu vực nhiệt đới mật độ động vật đáy bao gồm GNT vùng biển Ấn Độ chịu tác động lớn biến động theo mùa lượng mưa dòng chảy đổ biển Trong tự nhiên, GNT đóng vai trị quan trọng phân hủy vật chất hữu phục hồi khu vực ven biển bị ảnh hưởng hoạt động nuôi trồng thủy sản (Heilskov & cs., 2006) Ngoài ra, GNT phân bố nước khơng nhiều, đơi cịn bắt gặp số loại GNT nước mặn sâu vào vùng nước nội đồng (Đặng Ngọc Thanh & cs., 1980) Do đó, nghiên cứu ảnh hưởng độ mặn, hàm lượng vật chất hữu (TOM) tính chất đáy đến thành phần lồi GNT (Polychaeta) Cù lao Dung, Sóc Trăng nhằm đánh giá, tìm hiểu đặc tính khu vực tác động đến phân bố chúng tự nhiên điều kiện biến đổi khí hậu giai đoạn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thời gian đại điểm Nghiên cứu thực với đợt thu mẫu vào mùa mưa (tháng 9/2019) mùa khô (3/2020) địa điểm: N1-N8, gồm nội đồng (N1-N5) rừng ngập mặn (N6-N8), địa điểm thu điểm khác Như vậy, tổng cộng 24 điểm thu mẫu khu vực nghiên cứu (Hình 1) 2.2 Thu mẫu Mẫu GNT thu gàu Petersen có diện tích miệng gàu 0,03m2 Tại vị trí, mẫu thu tổng cộng 10 gàu theo mặt cắt ngang dịng sơng cách bờ sơng từ 5-10m Mẫu loại bỏ tạp chất, rửa sạch, sau cố định formalin với nồng độ từ 8-10% (Nguyễn Thị Kim Liên & cs., 2014) Mẫu chuyển phịng thí nghiệm, Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ tiến hành phân tích Bên cạnh việc thu mẫu giun nhiều tơ, độ mặn nước ghi nhận trực tiếp trường với thời điểm thu mẫu GNT máy đo đa tiêu HANNA (HI9828), thu 500g bùn đáy vị trí thu mẫu để phân tích hàm lượng vật chất hữu (TOM) thành phần sa cấu lớp bùn đáy nơi giun nhiều tơ phân bố khu vực nghiên cứu 1017 Tương quan độ mặn tính chất đáy đến thành phần loài giun nhiều tơ (Polychaeta) Cù lao Dung, Sóc Trăng Hình Địa điểm thu mẫu GNT Cù lao Dung, Sóc Trăng 2.3 Phân tích mẫu Thành phần lồi GNT định danh đến lồi dựa vào đặc điểm hình thái theo tài liệu phân loại bao gồm Fauvel (1953), Imajima & Hartman (1964), Day (1967), Đặng Ngọc Thanh & cs (1980), Yunfang (1995), Sangpradub & Boosoong (2006) Bouchard (2012) Số lượng cá thể loài GNT đếm xác định mật độ theo công thức: D (cá thể/m2) = X/S Trong đó: X số lượng cá thể điểm thu mẫu; S diện tích thu mẫu (S = n  d; n: số gàu thu; d: diện tích miệng gàu = 0,03m2) Mẫu bùn lấy nhiều vị trí điểm thu mẫu với độ sâu từ mặt bùn xuống 20cm để xác định hàm lượng TOM theo phương pháp định lượng APHA (2017) tính chất đáy theo Whiting & cs (2016) 2.4 Xử lý số liệu Số liệu trình bày theo thành phần loài mật độ phần mềm Excel 2013 Phân tích tương quan phân bố GNT với tính chất đáy, hàm lượng vật chất hữu (TOM) độ mặn thực theo phân tích 1018 định vị Canonical Correspondence Analysis (CCA) sử dụng phần mềm R 3.6 R studio KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc điểm môi trường giun nhiều tơ phân bố khu vực nghiên cứu 3.1.1 Độ mặn Độ mặn dao động từ 0,1 đến 18,6‰ trung bình 5,7 ± 4,4‰, cao N6 vào mùa khô thấp N1 vào mùa mưa Ở mùa mưa độ mặn vị trí thu mẫu dao động khoảng 0,1-4,9‰ trung bình 1,3 ± 1,6‰ tăng dần từ điểm N1 (0,1‰) đến N7 (4,9‰) giảm mạnh điểm N8 (2,1‰), Ngược lạivào mùa khô (tháng 3/2020) độ mặn cao vào tháng 9/2019 dao động từ 1,1 đến 18,6‰, trung bình 10,1 ± 7,1‰, có xu hướng tăng dần từ điểm N1 (1,1‰) đến N6 (18,6‰) sau giảm nhẹ điểm N7 N8 (17,5‰ 17,4‰) (Hình 2) Kết cho thấy, độ mặn biến động lớn theo thời gian theo vị trí thu mẫu Sự xâm nhập mặn phụ thuộc vào chế độ triều cường lưu lượng nước từ thượng nguồn đổ tác động lớn khu vực nội đồng (N1-N5) đến rừng ngập mặn (N6-N8) làm thay đổi độ mặn qua tháng năm khu vực nghiên cứu Âu Văn Hóa, Trần Trung Giang, Nguyễn Thị Kim Liên, Dương Văn Ni, Huỳnh Trường Giang 20 T9/2019 T3/2020 Độ mặn (‰) 16 12 N1 N2 N3 N4 N5 Địa điểm N6 N7 N8 Hình Biến động độ mặn (‰) trung bình địa điểm nghiên cứu 5,0 T9/2019 T3/2020 TOM (%) 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 N1 N2 N3 N4 N5 Địa điểm N6 N7 N8 Hình Hàm lượng vật chất hữu địa điểm nghiên cứu 3.1.2 Hàm lượng vật chất hữu (TOM) bùn đáy Hàm lượng TOM đáy dao động từ 2,0-3,2%, trung bình 2,6 ± 0,4% Vào tháng 9, hàm lượng TOM dao động từ 2,0-2,9% từ 2,0-3,2% vào tháng (Hình 3) Qua điểm thu mẫu, hàm lượng TOM có biến động mức thấp khơng khác biệt có ý nghĩa lần thu mẫu Kết ghi nhận hàm lượng TOM điểm thu mức thấp phù hợp cho lớp đất mặt thủy vực tự nhiên vùng đồng sông Cửu Long Theo Nguyễn Thị Kim Liên (2017) biến động hàm lượng TOM sông Hậu điểm thu mẫu từ 2,4-10,0%, trung bình 5,7 ± 1,4 % Nhận định phù hợp với nghiên cứu Kết nghiên cứu Vũ Ngọc Út & cs (2013) khu vực cồn Phú Đa, huyện chợ Lách, tỉnh Bến Tre thuộc khu vực sơng Tiền ghi nhận hàm lượng TOM trung bình 6,8 ± 2,2% Hàm lượng TOM nghiên cứu thấp so với nghiên cứu trước Theo nghiên cứu Nguyễn Tài Tuệ & cs (2018) hàm lượng TOM điểm thu ven rừng ngập mặn Vườn quốc gia Cà Mau có giá trị trung bình từ 7,4 ± 0,2 đến 11,3 ± 0,3% Như thấy hàm lượng TOM điểm thu khu vực nghiên cứu bị ảnh hưởng hàm lượng dinh dưỡng phân thải, thức ăn dư thừa, xác thực vật có giá trị thấp 3.1.3 Tính chất đáy Kết nghiên cứu cho thấy tính chất đáy khu vực nghiên cứu đáy bùn Cụ thể tỉ lệ phần trăm bùn vào tháng 9/2019 cao vào tháng 3/2020 ngược lại tỉ lệ phần trăm sét cát vào tháng 9/2019 thấp vào tháng 3/2020 Tỉ lệ phần trăm bùn, sét cát 1019 Tương quan độ mặn tính chất đáy đến thành phần loài giun nhiều tơ (Polychaeta) Cù lao Dung, Sóc Trăng vào tháng 9/2019 dao động đạt giá trị 72,2-93,2% trung bình 86,5 ± 7,0%; 4,0-10,9% trung bình 7,2 ± 2,4% 1,6-16,9% trung bình 6,4 ± 5,9% Tương tự, tháng 3/2020 tỉ lệ phần trăm bùn dao động từ 58,0-81,1% trung bình đạt 69,4 ± 8,6%; sét từ 12,0-23,4% trung bình 15,8 ± 3,8% cát từ 6,0-24,5% trung bình 14,7 ± 7,1% (Hình 4) Điều chứng minh rằng, tính chất đáy khu vực nghiên cứu xác định thành phần lồi mật độ giun nhiều tơ có tương đồng với kết nghiên cứu Prabhu & cs (2016) phong phú Polychaeta có mối tương quan thuận với đáy bùn sét Điều phù hợp với kết nghiên cứu Theo nhận định Phạm Đình Trọng & Phan Nguyên Hồng (2001), hầu hết vùng cửa sông rừng ngập mặn có đáy bùn bùn cát tích lũy nhiều vật chất hữu cơ, nhóm GNT chiếm ưu có vai trị lớn trình phân hủy chất hữu Sự phân bố sinh vật đáy có mối tương quan chặt chẽ với tính chất đáy yếu tố chất lượng nước (Ruggiero & Merchant, 1979) Hình Tính chất đáy khu vực nghiên cứu Capitellidae Paraonidae Dorvilleidae Nephtyidae Maldanidae Nereidae Psammodrilidae Sabellidae Scalibregmatidae Terebellidae Số loài N1 N2 N3 Khu vực nội đồng N4 Địa điểm N5 N6 N7 T3/2020 T9/2019 N8 Khu vực rừng ngập mặn Hình Thành phần loài GNT khu vực nghiên cứu 1020 T3/2020 T9/2019 T3/2020 T9/2019 T3/2020 T9/2019 T3/2020 T9/2019 T3/2020 T9/2019 T3/2020 T9/2019 T3/2020 T9/2019 Âu Văn Hóa, Trần Trung Giang, Nguyễn Thị Kim Liên, Dương Văn Ni, Huỳnh Trường Giang 3.2 Cấu trúc thành phần loài giun nhiều tơ Qua đợt thu mẫu, thành phần loài GNT Cù lao Dung thuộc tỉnh Sóc Trăng ghi nhận 13 loài, 12 giống, 10 họ, thuộc lớp Polychaeta Số loài GNT địa điểm dao động từ đến loài, thấp vào tháng 9/2019 (N1 N4) cao vào tháng 3/2020 điểm N8 (Hình 5) Theo Nguyễn Thị Kim Liên & cs (2014) khảo sát thành phần loài động vật đáy sơng Hậu giai đoạn mùa mưa tìm thấy lồi GNT, so với kết nghiên cứu Sự khác biệt nghiên cứu Nguyễn Thị Kim Liên & cs (2014) tập trung chủ yếu khu vực nước sông Hậu mùa mưa nên thành phần loài nghèo nàn Trong nghiên cứu này, lồi Nepthtys sp thuộc họ Nephtyidae đặc biệt tìm thấy tất khu vực nghiên cứu thời điểm tháng 9/2019 tháng 3/2020 Hầu hết họ thuộc lớp Polychaeta tìm thấy loài họ Nereidae xác định loài bao gồm loài Nereis sp., Nereis caeca, Tylorhynchus heterochaetus Namalycastis longiciris thời gian nghiên cứu Kết đáng lưu ý nghiên cứu khu vực nội đồng (N1-N5) khu vực rừng ngập mặn (N6-N8) có số lồi GNT nhau; cấu trúc họ giống họ khu vực nội đồng thấp họ so với khu vực rừng ngập mặn Cụ thể họ giống khu vực nội đồng rừng ngập mặn họ Nereidae, Nephtyidae Terebellidae Các họ có khu vực nội đồng Dorvilleidae, Scalebregmatidae Sabellidae, họ xuất khu vực rừng ngập mặn Capitellidae, Maldanidae, Psammodrilidae Paraonidae Kết nghiên cứu Đỗ Văn Nhượng & cs (2007) GNT rừng ngập mặn Giao Thuỷ, Nam Định cho thấy 33 lồi thuộc 11 họ định danh, họ Nereidae chiếm cao với loài; họ Phyllodocidae Amphinomidae (1 loài); họ Eunicidae (6 loài); họ Aricidae (3 loài); họ Hesionidae, Spionidae, Capitellidae Sabellidae (2 loài); độ mặn ghi nhận nghiên cứu khoảng 18‰-25‰ Như vậy, kết nghiên cứu cho thấy có họ trùng với nghiên cứu Đỗ Văn Nhượng & cs (2007) Thành phần loài GNT có khác biệt lớn qua đợt thu mẫu Trong tổng số 13 lồi ghi nhận đợt thu mẫu vào mùa khơ (tháng 3/2020) có 12 lồi, vào mùa mưa (tháng 9/2019) với loài Kết nghiên cứu cho thấy, phân bố GNT tự nhiên bị chi phối yếu tố độ mặn, hàm lượng vật chất hữu (TOM) tính chất đáy khu vực nghiên cứu 3.3 Sự phân bố thành phần loài giun nhiều tơ theo thời gian, khu vực nghiên cứu độ mặn Kết phân tích thành phần lồi GNT theo thời gian cho thấy có lồi phân bố vào đợt thu mẫu mùa mưa (tháng 9/2019) mùa khô (tháng 3/2020) Tylorhynchus heterochaetus, Nereis caeca, Nereis sp., Nepthtys sp Lồi tìm thấy tháng 9/2019 Namalycastis longiciris loài phát vào tháng 3/2020 Sabella penicillus, Levinsenia gracilis, Heteromastus filiformis, Psammodrilus balanoglossoides, Ophryotrocha puerilis, Maldane sarsi, Terebellides stremi Polyphysia crassa (Bảng 1) Kết phân tích thành phần GNT theo khu vực nghiên cứu (nội đồng rừng ngập mặn) cho thấy có lồi phân bố khu vực nội đồng rừng ngập mặn bao gồm Tylorhynchus heterochaetus, Nereis caeca, Nereis sp., Nepthtys sp Terebellides stremi Bốn loài Levinsenia gracilis, Heteromastus filiformis, Psammodrilus balanoglossoides Maldane sarsi tìm thấy khu vực nội đồng, loài Sabella penicillus, Ophryotrocha puerilis, Namalycastis longiciris Polyphysia crassa xuất khu vực rừng ngập mặn (Bảng 2) Trong hệ sinh thái rừng ngập mặn, theo nghiên cứu Phạm Đình Trọng (1996, 1998) cho thấy số loài GNT ghi nhận vùng ven biển Tây Bắc vịnh Bắc Bộ 103 loài thuộc 58 giống, 22 họ Trong đó, khu vực rừng ngập mặn Thái Thụy, Thái Bình có loài GNT thuộc giống, họ ghi nhận (Đỗ Văn Nhượng & Phạm Đình Trọng, 2000) Từ kết cho thấy phân bố GNT phụ thuộc nhiều vào hệ sinh thái, khu vực nghiên cứu, độ mặn, dòng chảy, thủy triều, nguồn thức ăn, đặc biệt tính chất đáy thủy vực 1021 Tương quan độ mặn tính chất đáy đến thành phần loài giun nhiều tơ (Polychaeta) Cù lao Dung, Sóc Trăng Bảng Thành phần lồi GNT theo thời gian khu vực nghiên cứu Thời gian thu mẫu Thành phần loài T9/2019 T3/2020 Heteromastus filiformis + Maldane sarsi + Psammodrilus balanoglossoides + Polyphysia crassa + Levinsenia gracilis + Ophryotrocha puerilis + Nepthtys sp + + Nereis sp + + Nereis caeca + + Tylorhynchus heterochaetus + + Namalycastis longiciris + Sabella penicillus + Terebellides stremi + Bảng Thành phần loài GNT theo khu vực nghiên cứu Thành phần loài Khu vực nội đồng Heteromastus filiformis + Maldane sarsi + Psammodrilus balanoglossoides + Polyphysia crassa + Levinsenia gracilis + Ophryotrocha puerilis + Nepthtys sp + + Nereis sp + + Nereis caeca + + Tylorhynchus heterochaetus + + Namalycastis longiciris + Sabella penicillus + Terebellides stremi + Kết phân tích phân bố GNT theo độ mặn môi trường nước cho thấy có lồi GNT phân bố rộng bao gồm Nereis sp., Nereis caeca Nepthtys sp Ở khoảng độ mặn 5-< 10‰, 10-< 15‰ 15-≤ 20‰ có loài Terebellides stremi phân bố Đáng lưu ý, số loài GNT xuất khoảng độ mặn khơng xuất độ mặn khác lồi Sabella penicillus xuất độ mặn < 10‰ mà khơng 1022 Khu vực rừng ngập mặn + thể tìm thấy độ mặn > 10‰ nghiên cứu Tương tự, loài Ophryotrocha puerilis Namalycastis longiciris tìm thấy khoảng độ mặn