Xác định thành phần loài vi tảo

Trong thế giới sinh vật, hầu hết các sinh vật đều có mối quan hệ rất chặt chẽ với nhau. Loài này có thể là thức ăn của loài kia, loài kia là thức ăn của loài tiếp nữa….nhiều mắc xích nối tiếp nhau tạo thành chuỗi thức ăn. Nhiều chuỗi thức ăn tạo thành mạng lưới thức ăn. Các sinh vật trên trái đất đều nằm trong mạng lưới thức ăn khổng lồ. Các hệ sinh thái khác nhau trên trái đất đều tồn tại những chuỗi thức ăn hay mạng lưới thức ăn như thế, như: hệ sinh thái ao, hồ, sông, suối… Trong đó vi tảo (microalgae) là mắc xích đầu tiên của nhiều chuỗi trong lưới thức ăn. Vi tảo (microalgae) là những sinh vật quang tự dưỡng sống trôi nổi trong môi trường nước, có khả năng quang hợp để tổng hợp chất sống và thải oxy vào trong môi trường cung cấp khí thở cho các sinh vật sống ở nước. Vi tảo đóng vai trò là sinh vật sản xuất trong chuỗi thức ăn nên chúng là thức ăn của nhiều loài sinh vật sống ở nước. Ngoài ra chúng còn tham gia vào xử lý rác thải, khí thải và nước thải bảo vệ môi trường. Vi tảo còn được dùng làm chỉ thị sinh học trong nghiên cứu đánh giá chất lượng nước. Tuy nhiên có một số loài vi tảo gây hại ảnh hưởng tới đời sống con người như: sự phát triển quá mức của tảo sẽ làm mất cân bằng oxy và làm bẩn nguồn nước, làm cá, tôm… có thể chết ngạt. Một số loài vi tảo tiết độc tố gây độc cho con người và gia súc, cá, tôm. Như vậy, vi tảo mang lại cho con người những lợi ích to lớn, đồng thời cũng gây tác hại không nhỏ. Muốn nâng cao năng suất của các thủy vực, đòi hỏi phải nghiên cứu toàn diện và sâu sắc đời sống ở nước, đặc biệt là các yếu tố sống, các cơ thể quang tự dưỡng. Vi tảo đóng vai trò to lớn trong vòng tuần hoàn vật chất ở nước. Tuy nhiên vấn đề này vẫn chưa được người dân hiểu biết nhiều và quan tâm đúng mức.

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thế giới sinh vật, hầu hết các sinh vật đều có mối quan hệ rất chặt chẽvới nhau Loài này có thể là thức ăn của loài kia, loài kia là thức ăn của loài tiếpnữa….nhiều mắc xích nối tiếp nhau tạo thành chuỗi thức ăn Nhiều chuỗi thức ăntạo thành mạng lưới thức ăn Các sinh vật trên trái đất đều nằm trong mạng lướithức ăn khổng lồ

Các hệ sinh thái khác nhau trên trái đất đều tồn tại những chuỗi thức ăn haymạng lưới thức ăn như thế, như: hệ sinh thái ao, hồ, sông, suối… Trong đó vi tảo(microalgae) là mắc xích đầu tiên của nhiều chuỗi trong lưới thức ăn

Vi tảo (microalgae) là những sinh vật quang tự dưỡng sống trôi nổi trongmôi trường nước, có khả năng quang hợp để tổng hợp chất sống và thải oxy vàotrong môi trường cung cấp khí thở cho các sinh vật sống ở nước

Vi tảo đóng vai trò là sinh vật sản xuất trong chuỗi thức ăn nên chúng làthức ăn của nhiều loài sinh vật sống ở nước Ngoài ra chúng còn tham gia vào xử lýrác thải, khí thải và nước thải bảo vệ môi trường Vi tảo còn được dùng làm chỉ thịsinh học trong nghiên cứu đánh giá chất lượng nước

Tuy nhiên có một số loài vi tảo gây hại ảnh hưởng tới đời sống con ngườinhư: sự phát triển quá mức của tảo sẽ làm mất cân bằng oxy và làm bẩn nguồnnước, làm cá, tôm… có thể chết ngạt Một số loài vi tảo tiết độc tố gây độc cho conngười và gia súc, cá, tôm

Như vậy, vi tảo mang lại cho con người những lợi ích to lớn, đồng thời cũnggây tác hại không nhỏ Muốn nâng cao năng suất của các thủy vực, đòi hỏi phảinghiên cứu toàn diện và sâu sắc đời sống ở nước, đặc biệt là các yếu tố sống, các cơ

thể quang tự dưỡng Vi tảo đóng vai trò to lớn trong vòng tuần hoàn vật chất ở

nước Tuy nhiên vấn đề này vẫn chưa được người dân hiểu biết nhiều và quan tâmđúng mức

Chính vì vậy để mở rộng kiến thức cho bản thân, góp phần vào việc định loại

vi tảo ở Đăk Nông nói riêng và Việt Nam nói chung, tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Xác định thành phần loài vi tảo ở hồ Tây – Đăk Mil – Đăk Nông”.

2 MỤC TIÊU – NHIỆM VỤ VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Mục tiêu

- Định loại các loài vi tảo ở hồ Tây – Đăk Mil – Đăk Nông

- Góp phần bổ sung vào danh lục vi tảo ở Đăk Nông nói riêng và Việt Namnói chung, đồng thời làm cơ sở cho các hướng nghiên cứu khác…

2.2 Nhiệm vụ

- Thu thập mẫu nước ở các vị trí khác nhau của hồ

- Quan sát, chụp hình các vi tảo dưới kính hiển vi, tiến hành định loại vàphân loại chúng theo từng bậc phân loại khác nhau

- Xác định sự đa dạng về thành phần loài ở các vị trí khác nhau của hồ

2.3 Giới hạn đề tài

Đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu thành phần loài vi tảo ở hồ Tây – Đăk Mil –Đăk Nông, không đi sâu vào việc mô tả cấu trúc giải phẫu cũng như đặc điểm củatừng loài

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 LƯỢC SỬ NGHIÊN CỨU

1.1.1 Nước ngoài

Thực vật nổi (Phytoplankton) từ lâu đã được các tác giả nước ngoài tiến hành

nghiên cứu và phân loại Những công trình nghiên cứu đó đã thu được nhiều kếtquả Cụ thể như sau:

-1820 - 1828: C.A Agardh với cuốn “Species algarum - Berlin”, ông đã mô tảcác loài Tảo nước ngọt

-1874 - 1940: A.Schmidt với cuốn “Atlats der Diatomaceekun Leipzig” đã mô

tả các loài tảo Silic

1907 1937: Okamura với cuốn sách “Cones of Japanese algae” – Tokyo Hình thái của Tảo ở Nhật Bản

1927: H.Peiltz: nghiên cứu Chlorophyceae (tảo Lục)

-1928: Karsten: nghiên cứu Diatomae

Lindemann: nghiên cứu Peridinae

-1935 – 1945: F.E.Fritsch với cuốn “Structures and reproduction of Algae”gồm 2 tập viết về cơ cấu và sinh sản của tảo

-1942: Geitler nghiên cứu và mô tả Schizophyta

-1951: G.M.Smith – “Manual of Phycology” - nhập môn về Tảo học

1952: PP.Grasses đã nghiên cứu và mô tả các nhóm Volvocales, tảo Vàng Ánh– Chrysophyta (tảo Kim), tảo Mắt – Euglenophyta

-1956: H.Kylin – “Die Gattungeb der Rhodophyceae” – mô tả các chi tảo Đỏ -1962: D.F Jackson - “Algae and man”: Sự liên quan giữa tảo và con người,công dụng của Tảo

-1963: H.Abbayes, M.Chadefaud and J Feldmann đã trình bày tóm tắt đờisống và các ngành Tảo

1966: P.Bourrelly – “Les Algues d’eau douce”, Les Algues vertes à Paris

-mô tả các chi tảo Lục nước ngọt và các chi tảo Lục ở Paris

-1976: Niels Forged – “Freshwater diatoms in Srilanka” Ông đã chụp được

346 bức ảnh trong đó có 310 loài đã phát hiện và một loại mới – Caloneis

gieddeana

- 2002 - 2003: D.M John, B.A Whitton and A.J.Brook với cuốn sách

“The freshwater Algal Flora of The British Island” – đã mô tả tất cá các loài tảonước ở nước Anh

1.1.2 Trong nước

Tảo không chỉ được nghiên cứu ở nước ngoài mà ở Việt Nam cũng có rấtnhiều công trình nghiên cứu

- 1793: công trình đầu tiên về tảo học được Loureiro nghiên cứu Ông đã mô tả

tảo Lục Ulvapisum ở Việt Nam.

- 1904: Bois và P.Petit đã mô tả 38 loài tảo đã tìm thấy ở Việt Nam

- 1933: M.Lefèvre là người đầu tiên nghiên cứu phiêu sinh thực vật nước ngọt

ở Việt Nam Ông đã đưa ra bảng báo cáo có liên quan tới thực vật nổi trong nước ởnhững ao hồ ở Sài Gòn

- 1962 - 1963: A.Shirota đã điều tra, khảo sát các loài thực vật nổi trong nướcngọt ở các khu vực nuôi cá như Sài Gòn, Chợ Lớn, Thủ Đức, Đà Lạt, Nha Trang,Huế cũng như nhiều ao hồ sông suối khác ở Miền Nam

Ở nước ta trong thời gian gần đây có nhiều tác giả nghiên cứu, phân loại thựcvật nổi và cũng đã thu được nhiều kết quả:

- 1965: Trần Thị Hạnh nghiên cứu sự biến đổi theo mùa của sinh vật nổi ở ThủĐức bằng việc nuôi cá thí điểm

- 1972: Phạm Hoàng Hộ - “Tảo Học”, ông đã trình bày một cách tương đốichi tiết các đặc tính của các ngành tảo: Chlorophyta, Pyrrophyta, Chrysophyta,Phaeophyta, Rhodophyta, Cyanophyta…

- 1982: Dương Đức Tiến với cuốn phân loại tảo lam ở Việt Nam đã định loại

Trong các công trình nghiên cứu về thực vật nổi ở cả hai miền Nam, Bắc phải

kể đến những đóng góp to lớn của Dương Đức Tiến, Nguyễn Văn Tuyên, và đặcbiệt là A.Shirota

+ A.Shirota đã nghiên cứu thực vật nổi ở các tỉnh phía nam (Từ Huế đến đồngbằng Sông Cửu Long) Riêng ở Đắc Lắc, ông chưa nghiên cứu Kết quả ông đãphân loại được 338 loài trong đó :

Tảo Silic : 107 loàiTảo Lam: 29 loàiTảo Lục : 130 loàiTảo Mắt: 72 loài+ Nguyễn Văn Tuyên đã phân loại khu hệ tảo nội địa ở Việt Nam Kết quả đãphân loại được: 7 ngành, 13 lớp, 28 bộ, 94 họ, 251 chi và 1539 loài, thứ, dạng.Trong đó ông đã phân loại được 7 họ có số loài nhiều là :

- Euglenaceae (thuộc tảo Mắt): 200 loài

- Oocystaceae (thuộc tảo Lục): 63 loài

- Scenedesmaceae (Thuộc tảo Lục): 63 loài

- Desmidiaceae (thuộc tảo Lục): 302 loài

- Oscillatonaceae (thuộc tảo Lam): 123 loài

- Naviculaceae (thuộc tảo Silic): 185 loàiÔng cũng phân loại được 463 loài tham gia xử lý nước thải Trong đó là:

- 46 loài tảo tham gia cố định đạm

- Có hàng trăm loài làm thay đổi mùi vị của nước, chủ yếu thuộc các chi:

Asterionella, Nitella, Synura, Anabana, Ceratium, Tabellaria, Anacystis, Aphanisomenon, Staurastrum, Mallomonas, Dinobryon, Pandoria, Peridinium, Volvox.

- Có khoảng 20 loài tảo Lam tiết độc tố, hơn 20 loài tảo thuộc các ngànhtảo khác cũng có khả năng tiết độc tố Đặc biệt là hiện tượng nở hoa tập trung của

tảo Lam và một số chi: Nitzschia, Microcystis, Ankistrodesmus, Scennedesmus,

Chlamydonas.

- 2006: Nguyễn Văn Lanh nghiên cứu thành phần loài thực vật nổi ở hồ EaNhái – Krông Păk – Đắc Lắc đã xác định được 171 loài, trong đó có 12 loài bổ sungcho danh mục thực vật Việt Nam

1.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI CỦA HỒ TÂY

1.2.1 Điều kiện tự nhiên

Công trình thủy lợi Hồ Tây được xây dựng năm 1982 với một đập đất đồngchất vật liệu địa phương, một cống lấy nước và một cống xả lũ có cửa van điều tiết

về mùa khô Đến năm 2002 công trình thủy lợi Hồ Tây được nâng cấp và sữa chữa.Đây là công trình hồ chứa được xây dựng tại thị trấn Đăk Mil

Tại khu vực công trình đã xây dựng địa hình hai vai đồi co thắt rất thuận tiệncho việc xây dựng ở đây một hồ chứa Độ dốc hai vai đồi ở đây trung bình khoảng J

= 6 – 8% Địa hình khu vực lòng hồ rất rộng, diện tích mặt thoáng ứng với mựcnước dâng bình thường khoảng 125 ha

Đập chính được xây dựng bằng đập đất, đỉnh đập có độ cao và bề rộngkhông đều, chỗ cao nhất có cao độ 400m, chỗ rộng nhất là 4m Tràn xả lũ được thiết

kế theo kiểu ống buy Ф80 bán kiên cố có cửa van đóng mở phía thượng lưu để tậndụng giữ thêm nước vào cuối mùa mưa.Kênh dẫn phía sau tràn dài 150m Cống lấynước dạng cống tròn Ф80 có cửa van đóng mở phía thượng lưu Kè bờ hồ từ trạmbơm đến đập dài khoảng 100m hiện tại vẫn là đất, độ dốc không đều, cây cỏ mọccao mất cảnh quan du lịch và gây ô nhiễm cho hồ Hồ Tây cung cấp nước tưới chohơn 700 ha cà phê và 20 ha lúa nước 2 vụ trong khu vực

Khu vực xung quanh Hồ Tây, nhiệt độ trung bình năm khoảng từ 220C –

230C, nhiệt độ cao nhất khoảng 260C, thấp nhất khoảng 200C Độ ẩm trung bìnhkhoảng 82%, cao nhất khoảng 90%, thấp nhất khoảng 71% Lượng mưa trung bìnhnăm từ 5/2009 – 4/2010 đạt 162,3mm, cao nhất vào tháng 10/2009 đạt 416,2mm, cónhững tháng không mưa hay mưa rất ít như tháng 11/2009 03/2010, lượng mưachỉ đạt từ 0  52,8mm

Hồ Tây là hồ chứa nước mưa, không có suối chảy vào nên lượng nước trong

hồ cũng thay đổi theo mùa rõ rệt Vào khoảng tháng 8, 9 lượng nước trong hồ đạtcao nhất, thấp nhất vào tháng 2, tháng 3

1.2.2 Điều kiện xã hội

Hồ Tây thuộc huyện Đăk Mil, tỉnh Đăk Nông, nằm sát ngay trung tâm thịtrấn huyện Đăk Mil nên rất thuận tiện cho giao thông Nhìn chung khu vực này cónền kinh tế khá phát triển, người dân trong khu vực chủ yếu trồng cây công nghiệp(cà phê) nên phụ thuộc rất nhiều vào lượng nước của hồ cung cấp Khu hưởng lợigồm thị trấn Đăk Mil, Nông trường Đức Lập và các xã vùng lân cận như Đức Hòa,Thuận Hạnh Ngoài nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho hơn 700 ha cà phê và 20 halúa nước hai vụ trong khu vực, công trình thủy lợi Hồ Tây còn điều hòa tiểu khí hậu

và môi trường dân sinh trong khu vực; kết hợp giao thông , du lịch làm tăng mựcnước ngầm trong vùng; cung cấp một nguồn thực phẩm đáng kể cho nhân dân trongvùng

TRUNG TÂM DỰ BÁO KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN ĐĂK NÔNG

SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN TẠI ĐĂK MIL

Số ngày mưa

Số giờ nắng

Gió Hướng gió

Tốc độ (m/s)

NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Các loài vi tảo ở hồ Tây – Đăk Mil – Đăk Nông

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Định loại các loài vi tảo ở hồ Tây – Đăk Mil – Đăk Nông

- Phân loại các loài vi tảo ở hồ Tây – Đăk Mil – Đăk Nông

- Xác định sự đa dạng về thành phần loài ở các vị trí khác nhau của hồ

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp thu thập mẫu

- Tiến hành thu mẫu trong hồ, thu mẫu ở 4 vị trí khác nhau: chân đập, giữa

hồ, hai vị trí eo của hồ và lấy mẫu một lần Thu mẫu tại vị trí xác định bằng máyđịnh vị GPS

- Mẫu thu ở tầng quang hợp: 1% ánh sáng hay gấp hai lần độ sâu của đĩaSecchi Mẫu thu chia làm hai loại: mẫu cố định bằng formol 5% và lugol; mẫukhông cố định bằng formol 5% và lugol

- Tọa độ lấy mẫu:

+ Vị trí 3:

H: 732mN: 78042Ù03” E: 137060Ù91”

+ Vị trí 4:

H: 731mN: 78040Ù28” E: 137064Ù52”

2.3.2 Công cụ thu thập mẫu

- Việc lấy mẫu được thực hiện bằng vợt chuyên dụng Đường kính miệng là20cm, đường kính đáy vợt là 3.8cm, chiều dài là 75cm.

- Miệng vợt được nối với dây dài khoảng 20m, trên sợi dây này đều có cácđiểm đánh dấu, mỗi điểm cách nhau 1m

Vợt thu mẫu2.3.3 Phương pháp xử lý mẫu

- Sau khi thu thập mẫu chúng tôi tiến hành xử lý mẫu nước bằng dung dịchformol 5% để tránh các phiêu sinh động vật ăn các vi tảo và để bảo quản mẫu trongthời gian dài tôi dùng dung dịch lugol

- Làm tiêu bản mẫu nước rồi quan sát dưới kính hiển vi với vật kính x 40,chụp hình các loài vi tảo bằng máy ảnh kỹ thuật số

- Tiến hành xác định tên khoa học của các loài vi tảo dựa vào các tài liệutrong và ngoài nước trên cơ sở hình đã chụp và vẽ khi quan sát dưới kính hiển vibằng phương pháp hình thái so sánh

- Xác định sự giống nhau về thành phần loài vi tảo ở các vị trí khác nhau của

hồ Tây bằng cách tính hệ số tương đồng Sorenxen (S) Hệ số tương đồng S đượctính như sau:

S = 2c / (a +b) trong đó, S: hệ số tương đồng

a: tổng số loài gặp ở vị trí 1b: tổng số loài gặp ở vị trí 2c: tổng số loài gặp chung ở cả hai vị trí

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 DANH LỤC VÀ HÌNH TẢO

NGÀNH CHLOROPHYTA (TẢO LỤC)

1 Pediastrum tetras (Ehr) Ralfs

2a,b,c Pediastrum duplex Meyen

3 Scenedesmus quadricauda (Turp) Breb

4 Nephrocytium limneticum Smith.

5 Dictyosphaerium pulchellum Wood.

6 Dictyosphaerium ehrenbergii Naeg.

7a,b Dictyosphaerium anomalum Korsch.

8 Dictyosphaerium reniforme Bulnh

9 Golenkinia radiate Chod.

NGÀNH CHLOROPHYTA (TẢO LỤC)

11 Sphaerocystis polycocca Korsch.

12 Arthrodesmus maximus Borge

13 Arthrodesmus ralfsii West

14 Arthrodesmus quiriferus West et West

15 Cosmarium candianum Delponte

16a,b Cosmarium contractum Kirchn.

17 Cosmarium contractiforme Gron et Scott

18 Cosmarium subtumidum Nordstedt.

19 Staurastrum anatinum Cooke et Wills

20 Staurastrum breciaculeatum

NGÀNH CHLOROPHYTA (TẢO LỤC)

22 Staurastrum elegantissimum Johnson

23 Staurastrum leptocanthum Nordst.

24 Staurastrum sp.

25a,b Streptonema trilobatum Wallisch

26 Sphaerozosma sp.

27 Dictyochlorella globosa Korsch.

28 Dictyochlorella reniforme Korsch.

29 Palmella macroscopica Korsch.

30 Palmellocystis planctonica Korsch.

31 Planctococcus sphaerocystiformis Korsch.

NGÀNH PYRROPHYTA (TẢO HAI ROI)

2 Ceratium sp.1

3a,b,c Ceratium furcoides

4 Peridinium sp.

5a,b,c Peridinium spp.

6 Gymnodinium fuscum (Ehr) Stein

7 Gymnodinium inversum Nygaard

8 Gymnodinium sp.

NGÀNH CYANOPHYTA (TẢO LAM)

1 Microcystis smithii Kom et Anag.

2 Microcystis viridis (Braun in Rabenh) Lemm.

3 Oscillatoria tenuis Gomont

NGÀNH EUGLENOPHYTA (TẢO MẮT)

1 Euglena pacheri Swir.

3 Euglena sp.1

4 Euglena sp.2

5 Phacus sp.

6 Trachelomonas oblonga Lemm.

7 Gonyostomum semen (Ehr.) Diesing.

NGÀNH BACILLARIOPHYTA (TẢO SILIC)

1a,b,c,d,e,f Aulacoseira granulate (Ehr.) Simonsen.

NGÀNH CHRYSOPHYTA (TẢO VÀNG ÁNH)

1 Dinobryon divergens Imhof.

2 Dinobryon sertularia Ehr.

3 Uroglea Americana Calkins

Dictyosphaerium pulchellum Wood.

Dictyosphaerium ehrenbergii Naeg.

Dictyosphaerium anomalum Korsch.

Dictyosphaerium reniforme Bulnh.

Họ: Micractiniaceae

Golenkinia radiate Chod.

Họ: Palmellaceae

Sphaerocystis schroeteri Chod.

Sphaerocystis polycocca Korsch.

Cosmarium contractiforme Gron et Scott Cosmarium subtumidum Nordstedt.

Staurastrum breciaculeatum Staurastrum corniculatum Breb.

Staurastrum elegantissimum Johnson Staurastrum leptocanthum Nordst.

Dictyochlorella globosa Korsch.

Dictyochlorella reniforme Korsch.

Palmella mocroscopica Korsch.

Palmellocystis planctonica Korsch.

Planctococcus sphaerocystifoormis Korsch.

3.2.1.2 Ngành Cyanophyta ( tảo lam )

Lớp: Chroococcophyceae

Bộ: Chroococcales

Họ: Microcystidaceae

Microcystis smithii Kom et Anag.

Microcystis viridis (Braun in Rabenh) Lemm.

Euglena pacheri Swir.

Euglena viridis Ehr.

Euglena sp.1 Euglena sp.2 Phacus sp.

Trachelomonas oblonga Lemm.

Lớp: Chloromonadophyceae

Bộ: Chloromonadales

Họ: Chloromonadaceae

Gonyostomum semen (Ehr) Diesing.

3.2.1.4 Ngành Pyrrophyta ( tảo hai roi)

3.2.1.5 Ngành Chrysophyta ( tảo vàng ánh )

Lớp: Chrysophyceae

Bộ: Chrysomonadales

Họ: Ochromonadaceae