MỤC LỤC 1. Tính cấp thiết của Luận văn 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 4. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến Luận văn 3 5. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 4 6. Kết quả dự kiến 7 7. Tiến độ thực hiện 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI TRỊNH THÙY LINH ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ “NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐA DẠNG SINH HỌC THÂN MỀM CHÂN BỤNG (GASTROPODA) TRÊN CẠN VỚI HÀM LƯỢNG KẼM, CADIMI TRONG ĐẤT TẠI XÃ BẢN THI, HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN” LUẬN VĂN THẠC SĨ: Ngành Khoa học môi trường Hà Nội - Năm 2017 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành: Khoa học môi trường Mã số:……………………… Tên đề tài: “Nghiên cứu mối quan hệ đa dạng sinh học thân mềm chân bụng (gastropoda) cạn với hàm lượng kẽm, cadimi đất xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn” Học viên thực hiện: Trịnh Thùy Linh Lớp: CH1MT Khóa: 01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Hoàng Ngọc Khắc Đơn vị công tác: Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội - Năm 2017 MỤC LỤC - Phương pháp bảo quản vận chuyển mẫu đất 16 Kết điều tra, khảo sát xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn phát loài phân loài ốc cạn, thuộc giống, họ, bộ, phân lớp Mật độ xuất loài điểm thu mẫu Hệ số tương đồng thành phần loài ốc cạn điểm thu mẫu .1 So sánh hàm lượng kẽm, cadimi với giới hạn cho phép Mối tương quan hàm lượng kim loại nặng (kẽm, cadimi) đất với số ĐDSH ốc cạn DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BĐKH ĐDSH HST TNTN Biến đổi khí hậu Đa dạng sinh học Hệ sinh thái Tài nguyên thiên nhiên CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Thân mềm chân bụng (Gastropoda) cạn Thân mềm ngành động vật không xương sống có thành phần loài đa dạng: khoảng 60.000 - 80.000 loài Chân bụng (Gastropoda) lớp động vật lớn ngành Thân mềm (Mollusca), lớp ngành có đại diện sống môi trường cạn (24.000 loài), môi trường nước lợ, nước (5.000 loài) biển, đại dương (30.000 loài), từ Bắc cực Nam cực đến vùng nhiệt đới Trong đó, ốc cạn nhóm động vật Thân mềm chân bụng sống cạn, môi trường sống chủ yếu đất Do khả di chuyển chậm, ốc cạn chịu ảnh hưởng nhiều bời nhân tố môi trường sống, đặc biệt nhân tố môi trường đất, kim loại nặng đất nhân tố khác Sự ảnh hưởng nhân tố đến ốc cạn thể thông qua việc biến đổi đặc điểm sinh học (hình thái, sinh lý, ), sinh thái (nơi sống, tập tính, ), dẫn tới thay đổi ĐDSH cấp độ Ốc cạn có vai trò lớn hệ sinh thái thân mắt xích chuỗi thức ăn cạn, vừa sinh vật tiêu thụ thức ăn có nguồn gốc từ thực vật, vừa thức ăn cho động vật có xương sống thú, lưỡng cư, thiếu mắt xích có tác động mạnh đến hệ sinh thái Ngoài ra, hệ sinh thái, ốc cạn đóng vai trò yếu tố thị sinh cảnh, thị tác động người lên thảm thực vật Loài thân mềm chân bụng cạn nhóm động vật nhạy cảm với tác động người BĐKH gây Việc sử dụng thân mềm chân bụng cạn làm sinh vật thị kim loại nặng đất để cảnh báo, dự báo ô nhiễm môi trường, từ có kế hoạch bảo tồn, bảo vệ ĐDSH, khai thác hợp lí nguồn lợi tự nhiên, bảo vệ môi trường giữ vững tính ổn định bền vững hệ sinh thái Bắc Kạn tỉnh thuộc vùng Đông Bắc Việt Nam, tỉnh miền núi cao, địa hình bị chi phối dãy núi vòng cung quay lưng phía Đông xen lẫn với thung lũng Bắc Kạn tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú trữ lượng chất lượng như: quặng sắt, quặng chì, kẽm, vàng… Trên địa bàn tỉnh có nhiều nhà máy hoạt động như: nhà máy tuyển luyện chì, kẽm Ngân Sơn; Khu liên hiệp gang thép Công ty Cổ phần Khoáng sản Luyện kim Vạn Lợi; Nhà máy Luyện kim phi cốc Công ty Cổ phần Thiết bị toàn Matexim… Với tình nhiều có ảnh hưởng định đến môi trường đất ĐDSH nhóm sinh vật, có ốc cạn Thành phần, dạng tồn tại, thời gian tác động hàm lượng kim loại nặng đất có ảnh hưởng tới ĐDSH nói chung ĐDSH ốc cạn nói riêng mức độ khác Các kim loại nặng tác động đến hình thái, sinh sản, tập tính, ảnh hưởng đến số lượng cá thể, phân bố, mật độ đa dạng thành phần loài ốc cạn Do việc: “Nghiên cứu mối quan hệ đa dạng sinh học loài thân mềm chân bụng (gastropoda) cạn với hàm lượng Kẽm, Cadimi đất xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn” có ý nghĩa lí luận thực tiễn lớn Mục tiêu nghiên cứu - Về lý luận: Xây dựng sở thông tin liệu ĐDSH ốc cạn khu vực xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn, qua xác định mối quan hệ ốc cạn với môi trường sống sở khoa học cho quyền địa phương đề biện pháp quản lý phát triển ĐDSH nói chung ốc cạn nói riêng tỉnh Bắc Kạn Nghiên cứu sở khoa học để đánh giá số ĐDSH thân mềm chân bụng (gastropoda) hình thái, sinh sản, tập tính, phân bố, mật độ, loài đặc trưng điểm lấy mẫu địa bàn xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn Đánh giá mối quan hệ hàm lượng kim loại nặng (Kẽm, Cadimi) với ĐDSH thân mềm chân bụng cạn, qua sinh vật thị ốc cạn nhằm đánh giá trạng kim loại nặng (Kẽm, Cadimi) đất, từ cảnh báo, dự báo ô nhiễm môi trường từ hoạt động phát triển kinh tế - xã hội - Về thực tiễn: + Xác định thành phần loài ốc cạn (Gastropoda) xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn; + Tìm hiểu đặc điểm phân bố ốc cạn sinh cảnh (các loại sinh cảnh rừng, loại độ cao - địa hình) Nội dung nghiên cứu Để thực mục tiêu nghiên cứu đề cần tập trung thực nội dung nghiên cứu cụ thể sau: - Xác định khó khăn, thuận lợi việc nghiên cứu mối quan hệ ĐDSH loài thân mềm chân bụng cạn với hàm lượng Kẽm, Cadimi đất xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn - Đánh giá mức độ ĐDSH; hình thái, tập tính, phân bố, mật độ… loài thân mềm chân bụng cạn xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn I - Đánh giá ảnh hưởng Kẽm, Cadimi số ĐDSH, từ xác định mối quan hệ hàm lượng Kẽm, Cadimi đất với thân mềm chân bụng cạn - Tìm hiểu đặc điểm phân bố ốc cạn theo sinh cảnh, độ cao, địa hình - Đề xuất giải pháp giảm bảo tồn ĐDSH khu vực nghiên cứu Tổng quan vấn đề nghiên cứu liên quan đến Luận văn Mặc dù nhóm có thành phần loài phong phú, phân bố rộng có giá trị thực tiễn nay, việc nghiên cứu thân mềm chân bụng cạn nước ta hạn chế Hầu hết công trình nghiên cứu tác giả nước như: Bavay, Dauzenberg, Fischer, Pleiffer, …, tiến hành từ sớm không liên tục, tập trung vào cuối kỷ XIX, đầu kỷ XX nghiên cứu tiến hành miền Trung, miền Nam muộn miền Bắc (khoảng nửa sau kỷ XIX) Khu vực phía Bắc, dẫn liệu ốc cạn chưa có nhiều Từ tình hình kết nghiên cứu thành phần loài biết cho thấy nhóm ốc cạn Việt Nam đa dạng phong phú, có nhiều loài có giá trị cao làm dược liệu quý, làm thực phẩm, Nguyễn Chính (1996), nhiên hiểu biết nhóm hạn chế 4.1 Trình bày hiểu biết đối tượng nghiên cứu 4.1.1 Tổng quan kẽm, cadimi 4.1.1.1 Tổng quan kẽm Kẽm nguyên tố kim loại lưỡng tính, ký hiệu Zn có nguyên tử khối 30 Nó nguyên tố nhóm 12 bảng tuần hoàn nguyên tố Kẽm, số phương diện, có tính chất hóa học giống với magiê, ion chúng có bán kính giống có số ôxy hoá điều kiện bình thường +2 Kẽm nguyên tố phổ biến thứ 24 lớp vỏ trái đất có đồng vị bền 64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn 70Zn Quặng kẽm phổ biến quặng sphalerit, loại kẽm sulphua chứa tới 62% hàm lượng kẽm Kẽm có màu trắng xanh, óng ánh nghịch từ hầu hết kẽm phẩm cấp thương mại có màu xám xỉn Phân bố tinh thể kẽm loãng sắt có cấu trúc tinh thể sáu mặt với kết cấu lục giác không Kẽm kim loại cứng giòn hầu hết cấp nhiệt độ trở nên dễ uốn từ 100 đến 150°C Trên 210°C, kim loại kẽm giòn trở lại tán nhỏ lực Kẽm dẫn điện So với kim loại khác, kẽm có độ nóng chảy (419,5°C; 787,1F) điểm sôi (907°C) tương đối thấp Điểm sôi I số điểm sôi thấp kim loại chuyển tiếp, cao thủy ngân cadimi Kẽm có cấu hình electron [Ar]3d104s2 Nó kim loại có độ hoạt động trung bình chất oxy hóa mạnh Bề mặt kim loại kẽm tinh khiết xỉn nhanh, chí hình thành lớp thụ động bảo vệ Hydrozincit, Zn5(OH)6(CO3)2, phản ứng với cacbon điôxít khí Lớp giúp chống lại trình phản ứng với nước hidro Kẽm cháy không khí cho lửa màu xanh lục tạo khói kẽm, ôxít kẽm dễ dàng phản ứng với axit, kiềm phi kim khác Kẽm tinh khiết phản ứng cách chậm chạp với axít 27°c Các axít mạnh axít clohydric hay axít sulfuric hòa tan lớp vảo vệ bên sau kẽm phản ứng với nước giải phóng khí hydro 4.1.1.2 Tổng quan cadimi Cadimi nguyên tố hóa học bảng tuần hoàn nguyên tó có ký hiệu Cd số nguyên từ 48 Là kim loại chuyển tiếp tương đối hiếm, mềm màu trắng ánh xanh có độc tính, cadimi tồn quặng kẽm sử dụng chủ yếu loại pin Cadimi kim loại mềm, dẻo, dễ uốn, màu trắng ánh xanh, có hóa trị 2, dễ cắt dao Nó tương tự nhiều phương diện kẽm có xu hướng tạo hợp chất phức tạp Trạng thái ôxi hóa phổ biến cadimi +2, tìm thấy hợp chất mà có hóa trị +1 Khoảng 3/4 cadimi sản xuất sử dụng loại pin (đặc biệt pin Ni-Cd) phần lớn 1/4 lại sử dụng chủ yếu chất màu, lớp sơn phủ, mạ kim làm chất ổn định cho plastic Các sử dụng khác bao gồm: • Trong số hợp kim có điểm nóng chảy thấp • Trong hợp kim làm vòng bi hay gối đỡ có hệ số ma sát thấp khả chịu mỏi cao • 6% cadimi sử dụng mạ điện • Nhiều loại que hàn chứa kim loại • Lưới kiểm soát lò phản ứng hạt nhân • Các hợp chất chứa cadimi sử dụng ống hình tivi đen trắng hay tivi màu (phất đen, trắng, lam lục) I • Cadimi tạo nhiều loại muối, sulfua cadimi phổ biến Sulfua sử dụng thuốc màu vàng • Một số vật liệu bán dẫn sulfua cadimi, selenua cadimi telurua cadimi dùng thiết bị phát ánh sáng hay pin mặt trời HgCdTe nhạy cảm với tia hồng ngoại • Một số hợp chất cadimi sử dụng PVC làm chất ổn định • Sử dụng thiết bị phát nơtrino Các quặng chứa cadimi phát thấy chúng có lượng nhỏ Greenockit (CdS), khoáng chất cadimi có tầm quan trọng, gần thường xuyên liên kết với sphalerit (ZnS) Do vậy, cadimi sản xuất chủ yếu phụ phẩm từ việc khai thác, nấu chảy tinh luyện quặng sulfua kẽm, mức độ thấp từ quặng chì đồng Một lượng nhỏ cadimi, khoảng 10% mức tiêu thụ, sản xuất từ nguồn thứ cấp, chủ yếu từ bụi sinh tái chế phế thải sắt thép Cadimi nguyên tố ích lợi cho thể người Nguyên tố dung dịch hợp chất chất cực độc chí với nồng độ thấp, chúng tích lũy sinh học thể hệ sinh thái Một lý có khả cho độc tính chúng chúng can thiệp vào phản ứng enzime chứa kẽm Kẽm nguyên tố quan trọng hệ sinh học, cadimi, giống với kẽm phương diện hóa học nói chung dường thay cho kẽm vai trò sinh học Cadimi can thiệp vào trình sinh học có chứa magiê canxi theo cách thức tương tự Hít thở phải bụi có chứa cadimi nhanh chóng dẫn đến vấn đề hệ hô hấp thận, dẫn đến từ vong (thông thường hỏng thận) Nuốt phải lượng nhỏ cadimi phát sinh ngộ độc tức tổn thương gan thận Các hợp chất chứa cadimi chất gây ung thư Ngộ độc cadimi nguyên nhân bệnh itai-itai, tức "đau đau" tiếng Nhật Ngoài tổn thương thận, người bệnh chịu chứng loãng xương nhuyễn xương Khi làm việc với cadimi, điều quan trọng phải sử dụng tủ chống khói phòng thí nghiệm để bảo vệ, chống lại khói nguy hiểm Khi sử dụng que hàn bạc (có chứa cadimi) cần phải cẩn thận Các vấn đề ngộ độc nghiêm trọng sinh từ phơi nhiễm lâu dài cadimi từ bể mạ điện cadimi 4.2 Trình bày hiểu biết địa điểm nghiên cứu: I - Vị trí địa lý, địa hình; Bản Thi xã thuộc huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn, Việt Nam Xã Bản Thi có diện tích 64,7 km², dân số năm 1999 1796 người,[1] mật độ dân số đạt 28 người/km² Xã có vị trí: + Bắc giáp xã Sơn Phú (Na Hang, Tuyên Quang), xã Xuân Lạc + Đông giáp xã Đồng Lạc, xã Quảng Bạch, xã Ngọc Phái + Nam giáp xã Yên Thượng, xã Yên Thịnh + Tây giáp xã Yên Thịnh, xã Thanh Tương (Na Hang, Tuyên Quang) - Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội; - Khí hậu, thủy văn, đất đai, thổ nhưỡng; - Tài nguyên khoáng sản; - Hiện trạng môi trường xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn 4.3 Vấn đề nghiên cứu, nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu vấn đề nghiên cứu giới Việt Nam - Tham khảo có chọn lọc, tổng hợp kế thừa vấn đề nghiên cứu - Các công việc cần thực để phục vụ nghiên cứu: + Lấy mẫu đất, phân tích; + Khảo sát thực địa, thu mẫu, phân tích mẫu ĐDSH; + Xác định mối quan hệ: phân tích, so sánh hàm lượng kẽm, cadimi đất với số ĐDSH, từ xác định mối quan hệ Tổng quan ốc cạn - Đặc điểm phân loại Các loài ốc cạn phát xác định dựa vào đặc điểm hình thái vỏ, dấu hiệu sử dụng nhiều mô tả, xoắn vỏ ốc tính chất phức tạp vỏ ốc Sự tiến hóa hay thoái hóa dạng ống tạo nên vỏ xoắn quen gọi vòng xoắn Các vòng xoắn chụm lại trục (axis), trục chạy xuyên suốt trung tâm gọi trụ (central pillar) vỏ Vòng xoắn rộng nhanh hay chậm tách thành đường liên tục gọi đường xoắn (suture) Một vài loài vỏ mỏng có đường thứ sinh hay đường rộng (broad), thêm vào dãy mờ đục (opaque) bên cạnh đường xoắn đường xoắn kép Hầu mẫu vỏ, vòng xoắn rộng vòng xoắn cuối (last whorl) Đỉnh vòng xoắn I 10 b Thu mẫu ốc định lượng: lấy mẫu ốc trùng với địa điểm lấy mẫu đất, địa điểm thuộc địa hình khác Mẫu thu định lượng giúp xác định mật độ cá thể ốc cạn 1m2, phân bố Mẫu định lượng thu lượm đơn vị diện tích mặt đất có mẫu, diện tích thường sử dụng 1m2 Thiết lập ô mẫu lớn 10x10m Hình… Thiết lập ô mẫu ô mẫu nhỏ Thiết lập ô mẫu nhỏ (sub-quadrat) ô mẫu: đặt ô mẫu 1m x 1m góc trung tâm (theo hình) Mỗi khu vực thiết lập ô mẫu lớn Thu mẫu ốc quan sát ô mẫu nhỏ (sub-quadrat): cây, tầng thảm mục Thu mẫu mùn đất ô mẫu nhỏ (1x5x50cm) đựng vào túi nhựa plastic để tìm ốc nhỏ Mẫu đất rây qua mắc lưới 1x1mm để thu lấy mẫu mà mắt thường thấy c Xử lý mẫu ốc Mẫu sống ngâm nước 12-24 để mẫu vật duỗi tư tự nhiên trước định hình, bảo quản cồn 70° Mẫu vỏ giữ khô túi nilon, hộp nhưa Tất mẫu ghi đủ thông tin ngày tháng, địa điểm thu mẫu, người thu mẫu d Phân tích mẫu, xác định tên toài Hầu hết loài ốc cạn định loại dựa vào đặc điểm hình thái vỏ như: Kích thước, hình dạng, màu sắc, số vòng xoắn, rãnh xoắn, đỉnh vỏ, miệng vỏ Được thể qua số đo hay tỷ lệ chúng Ngoài ra, vài đặc điểm có giá trị tham khảo để định loại phân bố, khía, hoa văn vỏ óc Các mẫu ốc định loại dựa nhiều tài liệu khác nhau, từ khóa định loại I 21 đến mô tả loài tác Kathryn James (2008) Poppe Tagaro (2006), Bouchet Rocroi (2005) Schileyko (2011) Teng Chien Yen (1939, 1941), Bavay Dautzenberg (1899, 1900, 1903, 1909, 1910, 1912, J915) Dautzenberg Fischer (1905, 1906, 1908) Massen (2006, 2007, 2008) George (1885), Van (1954), Nantarat ctv (2014), Đặng Ngọc Thanh, (1980) tài liệu chuyên ngành khác Hệ thống phân loại xếp theo Poppe Tagaro (2006) phân lớp ốc Mang trước (Prosobranchia), riêng loài ốc cạn thuộc phân lớp ốc Có phổi (Pulmonata) xác định dựa theo tài liệu tu chỉnh Schileyko (2011) Hình Đặc điểm cấu tạo vỏ ốc cạn e Xử lý số liệu: Thông tin phân bố loài vào tần suất xuất mức độ phong phú loài tuyến điểm điều tra Sử dụng phần mềm ứng dụng để tính toán (phần mềm Primer 6.0) xử lý số liệu, sơ đồ, để mô phân bố chúng Dựa vào số liệu thông kê thành phần loài, mật độ cá thể ô khu vực nghiên cứu để đánh giá mức độ đa dạng, phong phú ốc cạn khu vực nghiên cứu Các số đa dạng sinh học phân tích: + Độ phong phú loài: Là mức độ nhiều hay số lượng cá thể loài khu vực nghiên cứu Độ phong phú tính tỷ số số lượng cá thể loài thứ i với tổng số cá thể thu (theo công thức Kreds, 1989) Giá trị P khoảng từ đến 100%, P cao loài phong phú P(%) = (ni/Ʃn) x 100 + Mật độ: Là số lượng cá thể đơn vị diện tích (Số cá thể loài/m2): • Mật độ loài: v (số cá thể loài thứ i/m2) = Ʃni/ƩS • Mật độ loài: V (số cá thể/m2) = Ʃn/ƩS Trong đỏ: ni: Là số lượng cá thể loài thứ i ô nghiên cứu Ʃni: Là tổng số cá thể loài i ô nghiên cứu Ʃn: Là tổng số cá thể ô nghiên cứu ƩS: Là tổng diện tích ô nghiên cứu + Tần số xuất (độ thường gặp): Là số lần xuất loài tổng số lần quan sát, hay tổng số ô mẫu nghiên cứu, tính công thức Sharma (2003) C’=p/P*100% Trong đó: C’: Là tần số xuất (độ thường gặp) p: Là số lượng địa điểm thu mẫu có loài xuất P: Là tổng số địa điểm thu mẫu nghiên cứu Đánh giá tần số xuất theo giá trị C’: Loài thường gặp C’ > 50%, loài gặp 25% < C’< 50%, loài ngẫu nhiên C’ < 25% + Độ đa dạng loài (D'): Là mức đa dạng loài sinh vật khu vực khảo sát Còn gọi số mức độ chiếm ưu Cd (Concentration of Dominance) Được tính theo số đa dạng Simpson (Simpson's Index of Diversity) D' = 1- Ʃpi2 Trong đó: (D') số đa dạng Simpson D' khoảng từ - D’ có giá trị lớn đa dạng pi: Tỉ lệ loài i tổng số cá thể (pi =(ni/N) + Chỉ số phong phú loài Margalef (d) d = (S-l)/Log(N) d = S/√N Chỉ số thước đo số lượng loài Chỉ số sử dụng để xác định tính đa dạng hay độ phong phú loài Trong : d: số đa dạng Margalef S : tổng số loài mẫu N : tổng số lượng cá thể mẫu + Độ đồng J'- số Pielou: số đánh giá đồng số lượng cá thể thuộc loài khu vực J’=H’/log2S J’=H’(Qsat)/H’max Trong đó: H’: số Shannon-weiner S: Tổng số loài mẫu g Trình bày kết phân tích thành phần loài số đa dạng sinh học Bảng… Kết phân tích, định loại tên loài cho mẫu, mật độ độ phong phú loài TT1 hành phân loàiOTC1OTC2OTCnGhi Mật độĐộ phong phúMát độĐộ phong phúMát độĐộ phong phú Lớp Bộ Họ 123 Bảng… Kết xác định số đa dạng sinh học ■ « ì *TTKý hiệu ô mẫuSố loài (S)Mật độ (n)D'dJ' H'10TC1X1n12OTC2x2n2 OTC3 n• 1- Phương pháp phân tích tương quan hồi qui đa dạng sinh học ốc cạn hàm lượng kim loại nặng Phương pháp phân tích hồi qui mô tả ảnh hưởng hay nhiều biến (độc lập) biến (phụ thuộc) cách biểu thị biến phụ thuộc hàm số Đối với phương pháp này, quan trọng phải phân biệt rõ biến độc lập biến phụ thuộc Ngược lại phân tích tương quan, cung cấp số đo mức độ liên hệ biến hay diễn dạt liên hệ liệu nghiên cứu Các bước phân tích tương quan lập phương trình hồi qui sau: -Bước 1: Tổng hợp bảng kết phân tích biến (biến độc lập biến phụ thuộc) - Bước 2: Lập biểu đồ, đồ thị thể mối quan hệ biến phụ thuộc (các số đa dạng sinh học) với biến độc lập (hàm lượng kẽm, cadimi đất) - Bước 3: Xác định dạng phương trình hồi qui phù hợp thể mối quan hệ biến phụ thuộc (các số đa dạng sinh học) với biến độc lập (hàm lượng kẽm, cadimi đất) - Bước 4: Xác định tham số phương trình hồi qui (bằng phần mềm) a Tổng hợp kết phân tích hàm lượng kẽm, cadimi đa dạng sinh học ốc cạn Từ kết phân tích mẫu đất đa dạng sinh học, số liệu dược thể theo bảng sau: Bảng… Tổng hợp số ĐDSH hàm lượng kẽm, cadimi 25 STT … n Hàm Hàm Ký lượng lượng hiệu ô Kẽm Cadimi mẫu mg/kg mg/kg đất OTC1 OTC2 … đất khô K1 K2 … khô X1 X2 … Chỉ số đa dạng sinh học Số Mật loài độ (n) (S) D’ d J’ H’ n1 n2 … b Lập biểu đồ, đồ thị thể mối quan hệ số đa dạng sinh học với hàm lượng kẽm, cadimi đất Từ kết phân tích hàm lượng kẽm, cadimi đất số đa dạng sinh học ốc cạn bảng ta biểu diễn mối quan hệ hàm lượng kẽm, cadimi đất với từ số đa dạng sinh học thông qua dạng biểu đồ, đồ thị Ở biểu đồ thể mối quan hệ số đa dạng sinh học với hàm lượng kẽm, cadimi trục hoành giá trị hàm lượng kẽm, cadimi trục tung giá trị số đa dạng sinh học ốc cạn ô tiêu chuẩn/hay điểm nghiên cứu tương ứng c Xác định dạng phương trình hồi qui Hình Các dạng biểu đồ, đồ thị biểu diễn mối quan hệ hàm lượng Cadimi số đa dạng sinh học ốc cạn Thông qua biểu đồ /đồ thị, nhận dạng biến thiên giá trị (cụ thể số đa dạng sinh học có phụ thuộc hay không phụ thuộc vào hàm lượng kẽm, cadimi đất) theo dạng đồ thi hàm số (hoặc phương trình hồi qui) Các dạng đồ thị phương trình sau: 26 27 d Xác định tham số phương trình hồi qui (phân tích hồi qui) Các phương pháp hồi quy tương quan xếp loại theo số lượng biến tham gia dạng hàm số diễn tả liên hệ Từ tổ hợp 04 nhóm: - Hồi qui tương quan tuyến tính đơn biến - Hồi qui tương quan tuyến tính đa biến - Hồi qui tương quan phi tuyến tính đơn biến - Hồi qui tương quan phi tuyên tính đa biến Trong chuyên đề, mối liên hệ hàm lượng kim loại nặng kẽm, cadimi số đa dạng sinh học ốc cạn hàm lượng kim loại nặng kẽm, cadimi tiêu thức nguyên nhân - ký hiệu x; số đa dạng sinh học tiêu thức kết - ký hiệu y Như có nhóm phương trình hồi qui là: Hồi qui tuyến tính đơn biến; Hồi qui phi tuyến tính đơn biến • Nhóm 1: Hồi qui tuyến tính đơn biến Giả sử mô hình hồi qui đơn yx = ax + b Trong đó: yx: giá trị tiêu thức kết tính từ phương trình hồi quy b: hệ số tự do, phản ảnh y không phụ thuộc vào x a: hệ số góc, phản ánh thay đổi y x tăng đơn vị Các hệ số a b xác định phương pháp bình phương nhỏ nhất: Ʃ(y-yx)2 = Từ đó, có hệ phương trình: Ʃy = nb+x Ʃx Ʃxy = b Ʃx + a Ʃx Để tìm a b cần tính Ʃx , Ʃy, Ʃxy, Ʃx cách lập bảng giá trị x y, xy x2 Ta có : Để đánh giá mức độ chặt chẽ mô hình hồi qui hai tiêu thức số lượng, ta tính hệ số tương quan tuyến tính (ký hiệu: r): r = Tính chất: r nằm khoảng - ≤ r ≤ Cụ thể: - Nếu r = (hoặc r = -1): x y có mối liên hệ hàm số - Nếu r = 0: X y mối liên hệ tương quan tuyến tính 28 - Nếu r → (hoặc r → -1): x y có mối liên hệ chặt chẽ - NẾU r dương: X y có mối liên hệ thuận - Nếu r âm: x y có mối liên hệ nghịch • Nhóm 2: Hồi qui phi tuyến tính đơn biến ❖ Mô hình Parabol yx = ax2 + bx +c Áp dụng phương pháp bình phương nhỏ có hệ phương trình sau để tìm giá trị hệ số a, b, c Ʃy = nc + bƩx + aƩx2 Ʃxy = cƩx + bƩx2 + aƩx3 Ʃx2y = cƩx2 + bƩx3 + aƩx4 *** Mô hình hyperbol yx=b +a/x Áp dụng phương pháp bình phương nhỏ có hệ phương trình sau để tìm giá trị hộ số a, b Ʃlny = nlnb + lnaƩx Ʃxlny = lnbƩx + lnaƩx2 ❖ Mô hình hàm mũ yx =bax Áp dụng phương pháp bình phương nhỏ có hệ phương trình sau để tìm giá trị hệ số a, b Ʃlny = nlnb + lnaƩx Ʃxlny = lnbƩx + lnaƩx2 Giải hệ phương trình tính lna, lnb Tra đối ln giá trị a, b Để đánh giá mức độ chặt chẽ mối liên hệ tương quan phi tuyến tuyến tính hai tiêu thức số lượng, ta tính tỷ số tương quan (ký hiệu : R) 29 Tính chất: R nằm khoảng [0;1] tức ≤ R ≤ - - Nếu R = 1: Giữa x y có mối liên hệ hàm số - Nếu R= 0: x y mối liên hệ Nếu R → 1: x y có mối liên hệ chặt chẽ ❖ Giả sử mẫu ốc cạn mẫu đất thu sinh cảnh khác khu vực xã Thượng Quan - huyện Ngân Sơn Bảng Thông tin số lượng mẫu S T T Địa điểm Số lượng mẫu MĐ1 MĐ2 MĐ3 MĐ4 MĐ5 Thu mẫu đất cá thể ốc Thu mẫu đất cá thể ốc Thu mẫu đất cá thể ốc Thu mẫu đất cá thể ốc Thu mẫu đất cá thể ốc Kết dự kiến 5.1 Đa dạng thành phần loài Cấu trúc thành phần loài: - Kết điều tra, khảo sát xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn phát loài phân loài ốc cạn, thuộc giống, họ, bộ, phân lớp - Mật độ xuất loài điểm thu mẫu - Hệ số tương đồng thành phần loài ốc cạn điểm thu mẫu Mức độ ĐDSH ốc cạn: Mức độ ĐDSH ốc cạn thể qua số ĐDSH Các số đa dạng tính toán bao gồm số lượng loài (S), số Margalef (d), số Shannon-Wiener (H') số cân Peilou (J') 5.2 Mối quan hệ Kẽm, Cadimi đất đến đa dạng sinh học ốc cạn - So sánh hàm lượng kẽm, cadimi với giới hạn cho phép - Mối tương quan hàm lượng kim loại nặng (kẽm, cadimi) đất với số ĐDSH ốc cạn Tiến độ thực Tiến độ thực triển khai luận văn tốt nghiệp thể sau: STT Thời gian 17/10 – 24/10/2016 01/11 – 13/11/2016 14/11-30/12/2016 2/1-8/1/2017 9/1-31/3/2017 Nội dung thực Nghiên cứu, lựa chọn đề tài Xây dựng đề cương Dự kiến kết Địa điểm thực Chọn đề tài Hà Nội Đề cương sơ Hà Nội Bổ sung hoàn thiện Đề cương bổ đề cương Chỉnh sửa, hoàn thiện sung, hoàn thiện Đề cương hoàn đề cương; Nghiên cứu tài liệu liên chỉnh Có đủ tài liệu liên quan đến đề tài - Chuẩn bị kế hoạch lấy quan đến đề tài mẫu; Hà Nội Hà Nội Hà Nội Hà Nội - Chuẩn bị dụng cụ cần thiết thực địa Khảo sát thực địa, số liệu điều kiện khí Hà Nội tượng, thủy văn, liên hệ đơn vị hỗ trợ Tiến hành lấy mẫu lần Tiến hành phân tích mẫu xây dựng bảng kết sơ Nghiên cứu số liệu đợt 10 một, viết dần mục 11 luận văn Tiến hành lấy mẫu đợt Tiến hành phân tích 12 mẫu xây dựng bảng kết sơ Hoàn thiện bảng số liệu 13 công đoạn 14 cuối luận văn Viết báo cáo Có mẫu phân tích Có kết phân tích Bắc Kạn Hà Nội Hà Nội Có mẫu phân tích Có kết phân tích Số liệu xử lý Luận văn sơ Bắc Kạn Hà Nội Hà Nội Hà Nội Bổ sung hoàn thiện 15 16 7/2017 báo cáo; 8/2017 Nộp luận văn Bảo vệ luận văn thạc sĩ Luận văn hoàn chỉnh Hà Nội Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Thông tư số 33/2011/TT-BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường đất, 2011 Bộ Khoa học Công nghệ, 1995 TCVN 5297: 1995 Về chất lượng đất lấy mẫu - yêu cầu chung Bộ Khoa học Công nghệ, 1999 TCVN 6496 : 1999 Tiêu chuẩn quốc gia chất lượng đất – xác định Cadimi, Crom, Coban, Chì, Đồng, Kẽm, Mangan Niken dịch chiết đất kiềm thủy – cách phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa nhiệt điện (không lửa) Bộ Khoa học Công nghệ, 2011 TCVN 4048:2011 Chất lượng đất – Phương pháp xác định độ ẩm hệ số khô kiệt Bộ Tài nguyên Môi trường, 2015 QCVN 03-MT:2015-BTNMT – quy chuẩn kỹ thuật quốc gia giới hạn cho phép số kim loại nặng đất Lê Huy Bá, 1997 Sinh thái môi trường đất, NXB Nông nghiệp Hà Nội Nguyễn Chính, 1996 Một số loài động vật nhiễm thể (Mollusca) có giá trị kinh tế Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, tr: 15 – 56 Hoàng Ngọc Khắc, Đỗ Văn Nhượng, Nguyễn Thị Cậy, Trần Thập Nhất, 2012 Tạp chí sinh học, 34(3):317-322 Hoàng Ngọc Khắc Bước đầu nghiên cứu mối quan hệ hàm lượng kim loại nặng (asen đồng) đất với đa dạng sinh học ốc cạn (gastropoda) xã Cẩm Đàn, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 10 Đỗ Văn Nhượng, Đinh Phương Dung, 2012 Dẫn liệu ốc (Gastropoda) cạn khu vực Tây Trang, tỉnh Điện Biên Tạp chí sinh học, 34(4): 397-404 11 Trịnh Thị Thanh (2003), Độc học, môi trường sức khoẻ người, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội 12 Bắc Kạn - Tiềm năng, triển vọng hợp tác đầu tư, 2015 13 Bavay, A and Dautzenberg, Ph., 1901 Descrition de Coquilles nouvelless de l' Indo – Chine, Extrait du Journar de Conchyliologie, pp: 163 – 206 14 Crosse, H and Fischer, P., 1864 Faune malacologique de Cochinchine Premier supplément Journal de Conchyliologie, 12: pp 322-338 15 Lehto, R S (1968) “Zinc” - Clifford A Hampel The Encyclopedia of the Chemical Elements New York: Reinhold Book Corporation p 826 16 Wells A.F (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications p.1277 17 Fischer, P and Dautzenberg, Ph., 1891 Catalogue et distribution gèographique des mollusques terrestres, fluviatilies et marins d’une partie de l’IndoChine (Siam, Laos, Campodge, Cochinchine, Annam, Tonkin) Autun, pp 1-186 18 Heiserman, David L (1992) “Element 30: Zinc” Exploring Chemical Elements and their Compounds New York: TAB Books ISBN 0-8306-3018-X 19 Poppe, G T., and Tagaro, S P., 2006 The new classification of Gastropoda according to Bouchet and Rocroi (2005) Visaya, 1: pp 1-12 20 Schileyko, A A., 2011 Check-list of land pulmonate molluscs of Vietnam (Gastropoda: Stylommatophora) Ruthenica Vol 21 (1) pp 1- 68 Hà Nội, ngày tháng năm 2017 TRƯỞNG BỘ MÔN HỌC VIÊN TRƯỞNG KHOA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN …………………………… ... bảng số liệu 13 công đoạn 14 cuối luận văn Viết báo cáo Có mẫu phân tích Có kết phân tích Bắc Kạn Hà Nội Hà Nội Có mẫu phân tích Có kết phân tích Số liệu xử lý Luận văn sơ Bắc Kạn Hà Nội Hà Nội Hà... khí Hà Nội tượng, thủy văn, liên hệ đơn vị hỗ trợ Tiến hành lấy mẫu lần Tiến hành phân tích mẫu xây dựng bảng kết sơ Nghiên cứu số liệu đợt 10 một, viết dần mục 11 luận văn Tiến hành lấy mẫu đợt... xuất giải pháp giảm bảo tồn ĐDSH khu vực nghiên cứu Tổng quan vấn đề nghiên cứu liên quan đến Luận văn Mặc dù nhóm có thành phần loài phong phú, phân bố rộng có giá trị thực tiễn nay, việc nghiên