Bài giảng chỉ thị sinh học môi trường chỉ thị sinh học môi trường nước (phần 6 tảo) GS TS nguyễn thế nhã

Công thức của Nygaard 1948 TẢO – SINH VẬT CHỈ THỊ ? Trong đó: Q = Chỉ tiêu đánh giá Cy = Cyanophyta số loài thuộc ngành tảo lam; Chl = Chlorococcales số loài bộ Chlorococcales, ngành

Trang 1

3 CHỈ THỊ SINH HỌC

MÔI TRƯỜNG NƯỚC

PHẦN SÁU – TẢO (ALGAE) – 02

TẢO – SINH VẬT CHỈ THỊ

Nguyễn Thế Nhã

0912.202.305

nhanguyenthe@gmail.com

Nội dung chính

Sinh vật nổi

1 Loài/chi tảo chỉ thị

Sinh vật bám

1 Loài/chi tảo chỉ thị

Sinh vật nổi Tảo – Loài/Chi chỉ thị

nhiễm hữu cơ

 Các nhóm tảo này thường phát triển ở các thuỷ

vực nước đứng như hồ, ao

Dinobryon có thể chỉ thị môi trường nước sạch, dinh dưỡng ít

Melosira ( tảo Silic) và nhiều loài trong ngành

tảo Mắt (Euglenophyta) chỉ thị môi trường giàu dinh dưỡng, hoặc dinh dưỡng trung bình

Trang 2

LÊ HOÀNG ANH (2009) – ĐỀ XUẤT BỘ CTHỊ

1 Aulacoseira

2 Cyclotella

3 Fragilaria

4 Pediastrum

5 Staurastrum

6 Dinobryon

Cyclotella

Fragilaria

Staurastrum Pediastrum

Dinobryon

Aulacoseira

LÊ HOÀNG ANH (2009) – tiếp

Vi khuẩn lam (Tảo lam - Cyanophyta)

1 Oscillatoria

2 Lynbya

3 Spirulina

4 Merismopedia

5 Microcystis

6 Phormidium

Oscillatoria

Lynbya Spirulina

Merismopedia

Microcystis Phormidium

Tảo lục (Chlorophyta)

1 Chlorella

2 Scenedesmus

3 Teraedron?

4 Stigeoclonium

5 Chlammydomonas

6 Chlorogonium

7 Agmenllum?

Chlorella

Scenedesmus

Stigeoclonium

Chlammydomonas Chlorogonium

Tảo silic (Bacillariophyceae)

1 Melosira

Tảo mắt (Euglenophyta)

1 Phacus

2 Euglena

3 Pyrobotryp

Melosira

Phacus

Euglena

Trang 3

Sinh vật nổi Tảo –

Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon

dưỡng của thuỷ vực:

2 Công thức của Nygaard (1948)

3 Công thức Schroevers (1965)

Theo Fefoldy Lajos (dẫn từ Lê Hoàng Anh (2009))

Sinh vật nổi Tảo – Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon

2 Công thức của Nygaard (1948)

𝐷

Trong đó:

Q = Chỉ tiêu đánh giá

Cy = Cyanophyta (số loài thuộc ngành tảo lam);

Chl = Chlorococcales (số loài bộ Chlorococcales, ngành tảo lục);

C = Centrales (số loài bộ tảo silic trung tâm, ngành tảo silic);

D = Desmidiaceae (số loài thuộc họ Desmidiaceae, bộ

Desmidiales, ngành tảo lục);

E = Euglenophyta (số loài thuộc ngành tảo mắt)

Sinh vật nổi Tảo – Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon Một số công thức khác ngoài đề xuất NH Anh

2 Công thức Nygaard (1945) khác

Chỉ số Công thức (số chi/số chi) hoặc

(số loài/số loài)

Oligotrophic

DD TB Eutrophic Phú dưỡng Myxophycean Myxophycean/Desmideae 0.0 – 0.4 0.1 – 3.0 Chlorophycean Chlorococcales/Desmideae 0.0 – 0.7 0.2 – 9.0 Diatom Centric diatoms/Pennate diatoms 0.0 – 0.3 0.0 – 1.75 Euglenophyte Euglenophyta/

(Myxophyceae+Chlorococcales)

0.0 – 0.2 0.0 – 1.0

Trang 4

3 Công thức Schroevers (1965)

𝐶ℎ𝑙 + 𝐷

Trong đó:

Q = Chỉ tiêu đánh giá

Chl = Chlorococcales (số loài bộ Chlorococcales, ngành tảo lục);

D = Desmidiaceae (số loài thuộc họ Desmidiaceae, bộ Desmidiales, ngành tảo lục);

Trang 5

Một số công thức khác ngoài đề xuất NH Anh

Chỉ số ô nhiễm Palmer (1969)

cho 20 chi tảo chịu được ô nhiễm hữu cơ

loại chịu ô nhiễm kém nhất được gán giá trị 1

 Khi có ≥ 5 tế bào tảo trên mẫu hiển vi, cần xác

định tên loài tảo này và gán giá trị tương ứng

Nếu là loài tảo không có trong danh sách 20 chi

theo Palmer thì nhận giá trị 0

Chỉ số ô nhiễm Palmer (1969)

► Khi tổng điểm ≥ 20 ô nhiễm hữu cơ cao

► 15-19 ô nhiễm trung bình

► < 15 hầu như không ô nhiễm hữu cơ

cả ô nhiễm hóa chất như chlorine tảo chịu được ô nhiễm hữu cơ cao sẽ bị chết

Sinh vật nổi Tảo – Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon Một số công thức khác ngoài đề xuất NH Anh

Chi tảo Điểm số Chi tảo Điểm số

Microcystis (Anacystis) 1 Micractinium 1

Ankistrodesmus 2 Navicula 3

Chlamydomonas 4 Nitzschia 3

Chlorella 3 Oscillatoria 5

Closterium 1 Pandorina 1

Cyclotella 1 Phacus 2

Euglena 5 Phormidium 1

Gomphonema 1 Secnedesmus 4

Lepocinclis 1 Stigeoclonium 2

Melosira 1 Synedra 2

Chỉ số Palmer (1969)

Tảo - Sinh vật bám – Loài/Chi chỉ thị

nhiễm cục bộ cho loại thủy vực nước chảy, đặc biệt là suối

(thuộc tảo lục, tảo silíc hoặc tảo lam), có dạng

đơn bào, hoặc dạng sợi, thường bám trên các giá thể ở đáy như sỏi, đá tảng

mỏng, màng dày, sợi

Trang 6

có thể sử dụng làm chỉ thị cho tác động ngắn hạn

 Thu mẫu dễ, rẻ, cần ít người tham gia

mà ảnh hưởng của nó không thể nhìn thấy với các

quần xã thủy sinh khác, hoặc chỉ tác động tới các

cơ thể khác ở hàm lượng cao hơn (chất diệt cỏ)

Điểm Đặc điểm tảo bám và vai trò chỉ thị của chúng

0 – 1,9 Tảo lục dạng sợi dài chỉ thị môi trường nước từ khá tới giàu dinh dưỡng phốt pho, hoặc ni tơ Thường thấy ở đoạn suối có nước thải

từ ao giàu dinh dưỡng hoặc đoạn suối có bùn bám đá

2 – 3,9 Tảo lục dạng sợi dài chỉ thị môi trường nước từ khá tới giàu dinh dưỡng phốt pho, hoặc nitơ

4 – 5,9 Quần xã tảo si líc (Diatom) màu nâu nhạt với dạng màng phủ khá dày chỉ thị môi trường nước dinh dưỡng phốt pho và ni tơ ít

6 – 7,9 Quần xã tảo bám bao gồm các loài tảo đơn bào với dạng màng mỏng màu nâu đỏ , hoặc vi khuẩn lam với dạng màng dày hơn, màu nâu tối, chỉ thị cho môi trường nước dinh dưỡng thấp

8 - 10 Quần xã tảo bám là tảo lục đơn bào, vi khuẩn lam, tảo si líc, dạng

trường nước sạch với hàm lượng dinh dưỡng thấp, hoặc các nhóm

động vật KXS ăn thịt phát triển trong đám sỏi cuội đáy

Tảo - Sinh vật bám – Loài/Chi chỉ thị TẢO – SINH VẬT CHỈ THỊ

Các chi trong nhóm tảo bám có thể sử dụng để xác

định mức độ ô nhiễm của môi trường nước

Loài đặc trưng cho môi

trường ít ô nhiễm

Loài đặc trưng cho m

trường ô nhiễm vừa

Loài có khả năng chống chịu cao với ô nhiễm hữu

cơ

Achnanthidium

minutissimum

Bacillaria paxillifera Nitzschia umbonata Aulacoseira granulata Luticola mutica Nitzschia palea

Nitzschia amphibia Aulacosseira distans Cyclotella

meneghiniana Gomphonema clavatum Luticola goeppertiana Sellaphora minima

Nguồn: Đặng Đình Kim và nnk (2009) Gomphonema

exilissimum

Tảo - Sinh vật bám – Loài/Chi chỉ thị Các chi trong nhóm tảo bám có thể sử dụng để xác định mức độ ô nhiễm của môi trường nước

Loài đặc trưng cho môi trường

ít ô nhiễm

Achnanthidium minutissimum Aulacoseira granulata Nitzschia amphibia Gomphonema clavatum

Nitzschia amphibia

Aulacoseira granulata

Gomphonema clavatum

Trang 7

Aulacosseira distans

Tảo - Sinh vật bám – Loài/Chi chỉ thị TẢO – SINH VẬT CHỈ THỊ

Các chi trong nhóm tảo bám có thể sử dụng để xác

định mức độ ô nhiễm của môi trường nước

Loài đặc trưng cho m

trường ô nhiễm vừa

Bacillaria paxillifera

Luticola mutica

Aulacosseira distans

Luticola goeppertiana

Bacillaria paxillifera

Luticola mutica

Luticola goeppertiana

Tảo - Sinh vật bám – Loài/Chi chỉ thị TẢO – SINH VẬT CHỈ THỊ Các chi trong nhóm tảo bám có thể sử dụng để xác định mức độ ô nhiễm của môi trường nước

Loài có khả năng chống chịu cao với ô nhiễm hữu cơ

Nitzschia umbonata Nitzschia palea Cyclotella meneghiniana Sellaphora minima Gomphonema exilissimum

Nitzschia umbonata

Nitzschia palea

Sellaphora minima

Gomphonema exilissimum

Cyclotella meneghiniana

Kết quả nghiên cứu ở LVS Đáy – Nhuệ

Nghiên cứu tại lưu vực sông Đáy – Nhuệ

Xác định được 119 loài thuộc 5 ngành:

1 Vi khuẩn lam – Cyanobacteria (hay Tảo lam -

Cyanophyta),

5 Tảo giáp (Pyrrophyta)

Kết quả nghiên cứu ở LVS Đáy – Nhuệ

Nghiên cứu tại lưu vực sông Đáy – Nhuệ

• Tảo Mắt (nhiều chi đặc trưng

ô nhiễm) cao nhất ở sông Tô Lịch (21%) Tảo Silic (nhiều chi đặc trưng nước sạch) thấp nhất ở Tô Lịch (17%)

• Các ngành tảo Lam và tảo Lục tỷ lệ thay đổi không nhiều, do khả năng thích nghi môi trường khá rộng

Trang 8

Nghiên cứu LVS Đáy – Nhuệ của Lê Hoàng Anh

• Tảo Mắt

(đặc trưng ô

nhiễm) cao

nhất ở sông

Tô Lịch

(21%)

• Tảo Silic

(đặc trưng

nước sạch)

thấp nhất ở

Tô Lịch

(17%)

Đối chiếu danh sách đề xuất các chi tảo chỉ thị

Taxon được đề xuất sử dụng làm

chỉ thị

Tần suất xuất hiện (%) Các chi thường xuất hiện ở thuỷ vực nước sạch

Trang 9

Đối chiếu danh sách đề xuất các chi tảo chỉ thị

1 Không xuất hiện là các chi Aulacoseira, Dinobryon

(chỉ thị thuỷ vực nước sạch), Microcystis,

Stigeoclonium, Chlammydomonas,

Chlorogonium, Agmenllum ( chỉ thị thuỷ vực giầu

chất hữu cơ)

2 Xuất hiện với tần suất thấp (6-24%) thuộc nhóm

thường ở thuỷ vực nước sạch (Cyclotella, Fragilaria,

Pediastrum, Staurastrum),

3.Các chi thuộc đặc trưng cho nhóm thích nghi điều

kiện giầu chất hữu cơ, xuất hiện với tần suất cao,

thậm chí có chi lên tới 95% (Euglena), 94%

(Melosira), 89% (Oscillatorria).

CHỌN CÁC CHỈ THỊ TRỰC QUAN CHO HÀM LƯỢNG DIỆP LỤC A

CÁC CHỈ THỊ TRỰC QUAN CHO DIỆP LỤC A

Độ trong

Clarity

Tảo

Algae

Thực vật Plant Species

Tình trạng

TV

Động vật

Trong,

màu nước

trà (tốt)

Màu xanh lá

cây = Màu

xanh lục

Phân bố loài thực vật phù hợp với loại thủy vực

Tình trạng thực vật bình thường

P bố đều các loài KXS

cỡ lớn

Độ trong

kém

Thiếu tảo

màu lục-lam

(blue green)

hoặc bùng nổ

tảo lục

Phát triển quá mức của thực vật

Nước trong Lớp váng

xanh lá cây

(Green)

Không hoặc

có ít thực vật (tốt)

Độ trong Clarity

Tảo Algae

Tình trạng

TV

Động vật

Độ xuyên sâu của ánh sáng

Phủ thảm tảo nổi hoặc có lớp tảo bám

Thành phần loài thực vật

Độ sâu chiếu sáng

- trong hơn thì tốt

Tảo lục nổi hoặc lớp thảm tảo sợi

Các đám thực vật phân bố dạng khoang Đĩa Secchi

(đĩa hai màu)

Tảo sợi màu xanh lá cây (xanh lục)

Xuất hiện lớp phủ thực vật thủy sinh lớn

Trang 10

Độ trong

Clarity

Tảo

Algae

Tình trạng

TV

Động vật

Màu Lớp phủ thực

vật nổi

Độ sâu

chiếu sáng

Tảo phát

triển

Tảo phát

triển

Thực vật nổi

hoặc Tảo

ĐỘ TRONG CỦA NƯỚC – SINH VẬT CHỈ THỊ

1 Độ trong của nước có ảnh hưởng đến lượng sinh khối thủy vực vì ảnh hưởng đến độ sâu ánh sáng có thể chiếu qua nước – ánh sáng là nguồn năng lượng để sinh vật sinh trưởng và phát triển

xác định độ trong của nước, qua đó xác định

tình trạng dinh dưỡng của thủy vực (P, N,

Diệp lục)

Đĩa

Secchi

Mức xâm nhập ánh sáng

Có ít tảo

Mức xâm nhập ánh sáng

Có nhiều tảo

 Thực vật cần ánh sáng để phát triển, độ trong có quan

hệ trực tiếp đến độ sâu mà thực vật có thể sống Xác định độ sâu bằng đĩa Secchi

 Nguyên tắc cơ bản (quy tắc ngón tay cái - rule of thumb): thực vật thủy sinh sống được ở độ sâu gấp rưỡi

(1,5 lần) độ sâu Secchi, ví dụ độ sâu đo bằng đĩa

Secchi là 30cm thì thực vật thủy sinh sống được ở độ sâu 45cm

 Độ trong của nước ảnh hưởng tới sự phát triển của thực vật, nhưng ngược lại thực vật thủy sinh lại ảnh hưởng đến độ trong của nước

 Khi mật độ thực vật chìm dưới nước tăng và che phủ

≥50% đáy thủy vực sẽ có thể ảnh hưởng đến sự gia

tăng độ trong của nước Thực vật sử dụng chất dinh dưỡng có trong nước, “ăn tảo” trôi nổi… sống phụ thuộc vào gió, sóng, hoạt động của con người…

Trang 11

ĐĨA SECCHI

 Đĩa Secchi có đường kính nguyên gốc là 30cm, hiện

nay thường là 20cm, có hai màu đen trắng (dùng cho

nước ngọt) hoặc màu trắng (dùng cho nước mặn)

ĐĨA SECCHI

 Thả từ từ đĩa xuống nước cho đến khi không nhìn thấy

Độ sâu từ mặt nước đến vị trí này của đĩa Secchi được

gọi là ĐỘ SÂU SECCHI

 Độ sâu của nước cất là ≥136,6m

 Thích hợp với thủy vực nước tương đối tĩnh

Video Sử dụng đĩa Secchi

ĐĨA SECCHI

ĐỘ SÂU SECCHI và Diệp lục tổng số

Diệp lục tổng số

ĐĨA SECCHI

Mô hình ĐỘ SÂU SECCHI - Diệp lục tổng số

Log(Secchi) = 1,171 – 0,463 Log(Chlorophyll)

Trong đó

Log = Logarit cơ số 10 Secchi = Độ sâu Secchi trung bình năm theo

đơn vị feet (30,48cm) Chlorophyll = Nồng độ diệp lục trung bình năm (μg/L)

Được phát triển ở Florida LAKEWATCH data

Trang 12

ỐNG ĐO ĐỘ TRONG - ỐNG TRONG SUỐT

ở Australia là một công cụ đo độ

trong của nước sông suối

o Dài gần 70cm (2 feet), đường

kính 3,81cm (1½-inch), làm bằng

nhựa trong suốt Hiện nay dài

60-120cm

tròn sơn đen trắng như đĩa

Secchi được nút vào đầu dưới

của ống – nhìn từ đầu trên thấy

hình ảnh của đĩa Secchi ở đáy

1 Ống đo rỗng, nhìn rõ đáy

2 Đổ đầy nước

3 Tháo bớt cho đến khi nhìn thấy Biểu tượng Secchi

đổ đầy nước lấy từ điểm quan trắc (sông hoặc suối)

đến khi nhìn thấy biểu tượng Secchi

định dựa vào mức nước ở ống khi nhìn thấy biểu tượng Secchi

khi ống đầy nước thì độ trong suốt

o Kỹ thuật đo 2

Ống dài 120cm, giá $57.25

Trang 13

QUAN HỆ ĐỘ ĐỤC - ỐNG TRONG SUỐT

Mực nước ống đo (cm)

QUAN HỆ ĐỘ SÂU SECCHI, N, P, DIỆP LỤC

Bachmann, M., M Hoyer, and D Canfield, Jr 1999

Độ trong của nước Tình trạng tốt nhất Tình trạng được cải thiện Tình trạng trung bình Tình trạng suy thoái Tình trạng xấu nhất

Tình trạng dinh dưỡng Ít dinh dưỡng Oligotrophic

Mesoligotrophic Dinh dưỡng Ít-trung bình

Mesotrophic Dinh dưỡng trung bình

Eutrophic dưỡng

Hypereutrophic Rất giàu dinh dưỡng

Độ sâu Secchi (m) >2.5 2.5- 2.5-4 1-2.5 <1 Nồng độ diệp

lục a tổng số (µg/L)

<1 1-3 3-7 7-40 >40

N tổng số (µg/L) <400 400-500 500-600 600-1500 >1500

P tổng số (µg/L) <15 15-20 20-25 25-100 >100

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	1,99 MB