Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học các loài Sâm đất (Sipuncula) ở vùng hạ lưu sông Gianh, tỉnh Quảng Bình

MỞ ĐẦU Sâm đất hay còn gọi là Sá sùng (một số địa phương người ta gọi là Sâu đất, Bông thùa, Trùn biển…). Sâm đất Siphonosoma australe australe (Keferstein, 1865) được xác định là phân loài của loài Siphonosoma australe (Keferstein, 1865) thuộc giống Siphonosoma còn Sipunculus nudus Linnaeus, 1766 thuộc giống Sipunculus, cả hai đều thuộc Họ Sipunculidae, Bộ Sipunculiformes, Lớp Sipunculidea, Ngành Sipuncula. Tình hình nghiên cứu về Sâm đất ở Việt Nam còn rất hạn chế. Các nghiên cứu chỉ tập trung ở vùng Cần Giờ (thành phố Hồ Chí Minh), Bến Tre, Quảng Ninh và Khánh Hòa. Riêng ở Quảng Bình chưa tìm thấy có công trình nào liên quan. Sâm đất là những loài động vật có giá trị dinh dưỡng cao. Chúng có giá trị kinh tế và là thành phần quan trọng trong hệ sinh thái rừng ngập mặn nhờ khả năng xới xáo đất và tiêu thụ mùn bã hữu cơ. Tiềm năng diện tích rừng ngập mặn vùng ven biển rộng lớn đã tạo môi trường thuận lợi cho Sâm đất sinh sống và phát triển. Các mùn bả hữu cơ phân hủy từ xác động vật, thực vật và các cây thủy sinh khác cung cấp nguồn thức ăn dồi dào cho Sâm đất. Mặt khác, với điều kiện khí hậu thuận lợi là nơi có nguồn thức ăn dồi dào và là nơi trú ẩn an toàn cho Sâm đất. Sâm đất là đối tượng dễ khai thác do khả năng di chuyển chậm. Từ năm 2005, khi giá trị của Sâm đất được xác định, nhu cầu tiêu thụ những loài này tăng cao, đặc biệt là việc thu mua từ các thương lái (từ 1,2 đến 1,5 tấn/ngày) việc khai thác Sâm đất trở nên ồ ạt hơn. Việc khai thác bừa bãi không những làm quần thể Sâm đất bị suy giảm nghiêm trọng mà còn gây hậu quả phá hủy các rừng ngập mặn và các rừng phòng hộ ven biển. Nhiều loài Sâm đất bị khai thác thường xuyên với số lượng lớn nhằm mục đích sử dụng làm thực phẩm và dược liệu. Quảng Bình cũng như nhiều tỉnh khác thuộc miền Trung của nước ta có các vùng cửa sông và rừng ngập mặn, nơi có điều kiện thuận lợi để Sâm đất sinh sống và phát triển cũng không tránh khỏi tình trạng nói trên. Việc khai thác trái phép đang đe dọa nguồn lợi và môi trường sống của Sâm đất, gây ra những ảnh hưởng không nhỏ đến cân bằng sinh thái, bảo tồn đa dạng sinh học, hệ sinh thái rừng ngập mặn. Cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào về mật độ và phân bố của Sâm đất ở rừng ngập mặn sông Gianh, tỉnh Quảng Bình. Vì vậy, nghiên cứu về mật độ quần thể và các đặc điểm khác của Sâm đất là cần thiết để góp phần bảo vệ và phát triển bền vững nguồn lợi Sâm đất nói riêng và các loài động vật khác nói chung. Quảng Bình cũng như nhiều tỉnh thuộc miền Trung nước ta nằm dọc theo bờ biển, có các vùng cửa sông và vùng ngập mặn. Ở Quảng Bình, rừng ngập mặn có thể gặp ở các huyện Quảng Trạch và Quảng Ninh. Theo điều tra sơ bộ qua dân cư và những người khai thác ở các vùng nói trên, chúng tôi bước đầu ghi nhận có các loài Sâm đất và đã xuất hiện việc khai thác Sâm đất ở huyện Quảng Trạch. Từ việc tìm hiểu đặc điểm, giá trị và hiện trạng của các loài Sâm đất trên cả nước nói chung và ở Quảng Bình nói riêng mà các loài Sâm đất thuộc Ngành Sipuncula ở vùng hạ lưu sông Gianh thuộc tỉnh Quảng Bình đã được chọn làm đối tượng nghiên cứu với tên đề là: “Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học các loài Sâm đất (Sipuncula) ở vùng hạ lưu sông Gianh, tỉnh Quảng Bình”.

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI HỌC CÁC LỒI SÂM ĐẤT (SIPUNCULA) Ở VÙNG HẠ LƯU SƠNG GIANH, TỈNH QUẢNG BÌNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC HUẾ - NĂM 2017 Nguyễn Thị Mỹ Hường MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình ix MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài 2 Mục tiêu nghiên cứu 3 Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đóng góp luận án Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu .5 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.1.1 Các nghiên cứu vị trí phân loại 1.1.1.2 Các nghiên cứu thành phần loài 1.1.1.3 Các nghiên cứu khu hệ phân bố 10 1.1.1.4 Các nghiên cứu sinh thái học .10 1.1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 11 1.1.3 Nhận xét chung .13 1.2 Khái quát đặc điểm hình thái sâm đất 14 1.3 Khái quát điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội vùng nghiên cứu 17 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 17 1.3.1.1 Vị trí địa lý 17 iii 1.3.1.2 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu .17 1.3.1.3 Chế độ thủy văn 22 1.3.2 Những đặc trưng quần xã thủy sinh vật .23 1.3.2.1 Thực vật thủy sinh 23 1.3.2.2 Động vật thủy sinh 24 1.3.2.3 Thực trạng rừng ngập mặn sông Gianh .24 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .26 2.1 Đối tượng nghiên cứu 26 2.2 Thời gian nghiên cứu .26 2.3 Địa điểm nghiên cứu 26 2.4 Vật liệu phương pháp nghiên cứu .28 2.4.1 Vật liệu nghiên cứu 28 2.4.1.1 Mẫu vật 28 2.4.1.2 Dụng cụ thiết bị 28 2.4.1.3 Hóa chất 29 2.4.2 Phương pháp nghiên cứu 29 2.4.2.1 Phương pháp nghiên cứu thực địa .29 2.4.2.2 Phương pháp nghiên cứu phòng thí nghiệm 30 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Thành phần loài đặc điểm hình thái 37 3.1.1 Thành phần lồi vị trí phân loại 37 3.1.2 Đặc điểm hình thái, cấu tạo 38 3.1.2.1 Sâm đất Siphonosoma australe australe (Keferstein, 1865) 38 3.1.2.2 Sâm đất Sipunculus nudus Linnaeus, 1766 .50 3.2 Môi trường sống, phân bố nơi .55 3.2.1 Đặc điểm môi trường sống 55 3.2.1.1 Môi trường nước 55 3.2.1.2 Môi trường đất 57 3.2.1.3 Sinh vật 59 iv 3.2.2 Nơi phân bố 61 3.2.2.1 Nơi phân bố loài Siphonosoma australe australe 61 3.2.2.2 Nơi phân bố loài Sipunculus nudus 63 3.2.3 Nơi cấu tạo hang .63 3.3 Số lượng, mật độ phân bố biến động mật độ số lượng 66 3.3.1 Mật độ cá thể mật độ hang .66 3.3.2 Sinh khối 68 3.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng 69 3.3.4 Sự biến động mật độ cá thể, mật độ hang, số lượng cá thể sinh khối mùa .76 3.4 Thành phần thức ăn 77 3.5 Giá trị dinh dưỡng thịt sâm đất 82 3.6 Tình hình khai thác, vấn đề bảo tồn phát triển sâm đất 88 3.6.1 Tình hình khai thác sử dụng Sâm đất 88 3.6.1.1 Tình hình khai thác 88 3.6.1.2 Tình hình sử dụng 94 3.6.2 Vấn đề bảo tồn phát triển 97 3.6.2.1 Đề xuất công tác bảo tồn 97 3.6.2.2 Một số đề xuất công tác nhân nuôi .98 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 102 Kết luận 102 Đề nghị 103 DANH MỤC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT BĐ Ba Đồn CG Bắc Cầu Gianh CK Cồn Két ĐV Động vật ĐH Đại học HT Hồ Tôm HV Hồ Vịt KHCN Khoa học công nghệ KH KT Khoa học Kỹ thuật MĐCT Mật độ cá thể MĐH Mật độ hang Mtb Khối lượng trung bình P Mức ý nghĩa thống kê yếu tố ANOVA PL Phụ lục QM Quảng Minh QV Quảng Văn RNM Rừng ngập mặn SĐ Sâm đất SE Sai số chuẩn SK Sinh khối SL Số lượng SLCT Số lượng cá thể SLH Số lượng hang TB Trung bình TM Tân Mỹ TV Thực vật THCS Trung học sở UBND Ủy ban nhân dân XL1 Xuân Lộc XL2 Xuân Lộc vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Nhiệt độ trung bình ngày tháng từ năm 2010 - 2015 sông Gianh 19 Bảng 1.2 Độ ẩm trung bình tháng năm 2015 sông Gianh .20 Bảng 1.3 Lượng mưa trung bình tháng từ năm 2010 - 2015 sơng Gianh .21 Bảng 1.4 Số nắng trung bình tháng năm 2015 sông Gianh 22 Bảng 2.1 Tọa độ điểm thu mẫu 27 Bảng 2.2 Các đặc điểm hình thái dùng phân loại 30 Bảng 2.3 Phương pháp phân tích thịt Khoa Chăn nuôi- Thú y, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Huế 34 Bảng 2.4 Phương pháp phân tích đất Khoa Nơng học, Trường Đại học Nông lâm – Đại học Huế 35 Bảng 3.1 Tương quan chiều dài khối lượng theo nhóm kích thước 43 Bảng 3.2 Mơ tả chi tiết đặc điểm hình thái Sâm đất Siphonosoma australe australe Error! Bookmark not defined Bảng 3.3 So sánh đặc điểm hình thái Siphonosoma australe australe Sipunculus nudus 53 Bảng 3.4 Kết phân tích yếu tố mơi trường nước 56 Bảng 3.5 Kết phân tích thành phần cát, bùn đất 57 Bảng 3.6 Đánh giá kết phân tích đất 59 Bảng 3.7 Thành phần sinh vật điểm nghiên cứu 60 Bảng 3.8 Nơi phân bố Siphonosoma australe australe .62 Bảng 3.9 Nơi phân bố Sipunculus nudus 63 Bảng 3.10 Trung bình (TB ± SE) mật độ cá thể, mật độ hang sinh khối Sâm đất vùng hạ lưu sơng Gianh - Quảng Bình 67 Bảng 3.11 Các giá trị trung bình (TB ± SE) nhiệt độ nước (oC), giá trị pH độ mặn (‰) điểm nghiên cứu thuộc vùng hạ lưu sông Gianh - Quảng Bình.70 Bảng 3.12 Giá trị pH, độ mặn, MĐCT, MĐH, SLCT VÀ SK điểm nghiên cứu 71 Bảng 3.13 Thành phần chất hữu khối lượng TB 75 vii Bảng 3.14 Biến động mật độ cá thể, mật độ hang, số lượng cá thể sinh khối Sâm đất theo mùa vùng hạ lưu sông Gianh - Quảng Bình 76 Bảng 3.15 Thành phần thức ăn Sâm đất 77 Bảng 3.16 Kết phân tích thành phần protein axit amin có Siphonosoma australe australe .83 Bảng 3.17 Kết phân tích thành phần protein axit amin có Sipunculus nudus 84 Bảng 3.18 So sánh hàm lượng loại axit amin loài Siphonosoma australe australe loài Sipunculus nudus 85 Bảng 3.19 So sánh tiêu thịt Siphonosoma australe australe Sipunculus nudus 87 Bảng 3.20 Độ tuổi người dân đào Sâm đất sông Gianh 90 Bảng 3.21 Sản lượng Sâm đất khai thác bình quân người/ngày/điểm .91 Bảng 3.22 Số ngày sản lượng trung bình Sâm đất theo tháng 92 Bảng 3.23 Sản lượng suất bình qn khai thác Sâm đất sơng Gianh năm 2015 93 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Hình thái đại cương Sipuncula (Cutler, 1994) 16 Hình 2.1 Sơ đồ địa điểm thu mẫu (Các điểm thu mẫu đánh dấu màu đỏ) .26 Hình 2.2 Cảnh quan điểm thu mẫu 28 Hình 2.3 Phân tích mẫu phòng thí nghiệm 32 Hình 2.4 Máy đo độ mặn 36 Hình 3.1 Hình thái ngồi Siphonosoma australe australe 38 Hình 3.2 Phần vòi .39 Hình 3.3 Phần 39 Hình 3.4 Nhú (móc) xếp thành hàng 40 Hình 3.5 Lỗ hậu mơn .41 Hình 3.6 Nội quan Siphonosoma australe australe 41 Hình 3.7 Xúc tu (a) hàng móc (b) 42 Hình 3.8 Dải dọc thể .42 Hình 3.9 Tỷ lệ (%) cá thể Sâm đất Siphonosoma australe australe theo nhóm kích thước .43 Hình 3.10 Khối lượng thể chiều dài thân Siphonosoma australe australe .44 Hình 3.11 Tỷ lệ chiều dài vòi chiều dài thân Siphonosoma australe australe 45 Hình 3.12 Kích thước khối lượng thể Siphonosoma australe australe 46 Hình 3.13 Tương quan kích thước thể khối lượng thể Siphonosoma australe australe .46 Hình 3.14 Đoạn ruột Siphonosoma australe australe .48 Hình 3.15 Thận Siphonosoma australe australe .49 Hình 3.16 Cơ vòng Siphonosoma australe australe 49 Hình 3.17 Xúc tu nhú móc Siphonosoma australe australe 50 Hình 3.18 Hình dạng ngồi Sipunculus nudus 50 Hình 3.19 Nội quan Sipunculus nudus 51 Hình 3.20 Dải dọc Sipunculus nudus 52 ix Hình 3.21 Xúc tu Sipunculus nudus 52 Hình 3.22 Lỗ hậu mơn Sipunculus nudus 53 Hình 3.23 Tương quan độ mặn độ pH môi trường nước 56 Hình 3.24 Thành phần cát bùn đất .58 Hình 3.25 Sinh vật điểm nghiên cứu 61 Hình 3.26 Hang Siphonosoma australe australe .64 Hình 3.27 Bắt Sâm đất hang, đo kích thước hang .64 Hình 3.28 Hang Sâm đất Siphonosoma australe australe hang Còng 65 Hình 3.29 Mật độ cá thể mật độ hang (TB ± SE) Sâm đất vùng hạ lưu sơng Gianh - Quảng Bình .67 Hình 3.30 Số lượng cá thể sinh khối (TB ± SE) Sâm đất vùng hạ lưu Sông Gianh - Quảng Bình 69 Hình 3.31 Ảnh hưởng pH đến MĐCT, MĐH, SLCT SK .72 Hình 3.32 Ảnh hưởng độ mặn đến MĐCT MĐH .73 Hình 3.33 Ảnh hưởng độ mặn đến SLCT SK .73 Hình 3.34 Ảnh hưởng OM đến khối lượng TB 75 Hình 3.35 Mật độ cá thể, mật độ hang, số lượng cá thể sinh khối Sâm đất theo mùa vùng hạ lưu sông Gianh - Quảng Bình 76 Hình 3.36 Tỷ lệ (%) nhóm thức ăn Sâm đất .80 Hình 3.37 Actinoptychus vulgaris 81 Hình 3.38 Caloneis sp 81 Hình 3.39 Pleurosigma salinarum 82 Hình 3.40 Coscinodiscus centralis 82 Hình 3.41 Merismopedia glauca 82 Hình 3.42 Actinoptychus splendens 82 Hình 3.43 Dụng cụ dùng để khai thác Sâm đất 91 Hình 3.44 Sản lượng Sâm đất khai thác theo tháng đồn Quảng Nam 93 Hình 3.45 Sản lượng khai thác Sâm đất sông Gianh năm 2015 94 Hình 3.46 Chế biến Sâm đất khơ .95 Hình 3.47 Món Sá sùng xào chua cửa hàng Ba Đồn, Quảng Bình .97 x MỞ ĐẦU Sâm đất hay gọi Sá sùng (một số địa phương người ta gọi Sâu đất, Bông thùa, Trùn biển…) Sâm đất Siphonosoma australe australe (Keferstein, 1865) xác định phân loài loài Siphonosoma australe (Keferstein, 1865) thuộc giống Siphonosoma Sipunculus nudus Linnaeus, 1766 thuộc giống Sipunculus, hai thuộc Họ Sipunculidae, Bộ Sipunculiformes, Lớp Sipunculidea, Ngành Sipuncula Tình hình nghiên cứu Sâm đất Việt Nam hạn chế Các nghiên cứu tập trung vùng Cần Giờ (thành phố Hồ Chí Minh), Bến Tre, Quảng Ninh Khánh Hòa Riêng Quảng Bình chưa tìm thấy có cơng trình liên quan Sâm đất loài động vật có giá trị dinh dưỡng cao Chúng có giá trị kinh tế thành phần quan trọng hệ sinh thái rừng ngập mặn nhờ khả xới xáo đất tiêu thụ mùn bã hữu Tiềm diện tích rừng ngập mặn vùng ven biển rộng lớn tạo môi trường thuận lợi cho Sâm đất sinh sống phát triển Các mùn bả hữu phân hủy từ xác động vật, thực vật thủy sinh khác cung cấp nguồn thức ăn dồi cho Sâm đất Mặt khác, với điều kiện khí hậu thuận lợi nơi có nguồn thức ăn dồi nơi trú ẩn an toàn cho Sâm đất Sâm đất đối tượng dễ khai thác khả di chuyển chậm Từ năm 2005, giá trị Sâm đất xác định, nhu cầu tiêu thụ loài tăng cao, đặc biệt việc thu mua từ thương lái (từ 1,2 đến 1,5 tấn/ngày) việc khai thác Sâm đất trở nên ạt Việc khai thác bừa bãi làm quần thể Sâm đất bị suy giảm nghiêm trọng mà gây hậu phá hủy rừng ngập mặn rừng phòng hộ ven biển Nhiều lồi Sâm đất bị khai thác thường xuyên với số lượng lớn nhằm mục đích sử dụng làm thực phẩm dược liệu Quảng Bình nhiều tỉnh khác thuộc miền Trung nước ta có vùng cửa sơng rừng ngập mặn, nơi có điều kiện thuận lợi để Sâm đất sinh sống phát triển khơng tránh khỏi tình trạng nói Việc khai thác trái phép đe dọa nguồn lợi môi trường sống Sâm đất, gây ảnh hưởng không nhỏ đến cân sinh thái, bảo tồn đa P41 P42 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ HÌNH THÁI SÂM ĐẤT (a) (b) Hình thái ngồi Sâm đất (a), (b) (a) (b) Vòi Sâm đất (a), (b) (b) (a) Lỗ hậu môn (a), (b) P43 Dải dọc Một phần nội quan Hai thận Ruột Sâm đất Nhú thân Phần đuôi P44 (a) (b) Xúc tu hàng nhú thân (a), (b) Xúc tu Nhú thân P45 PHỤ LỤC 10 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỨC ĂN CỦA SÂM ĐẤT (các loài tảo) Cocconeis placentula Cocconeis splendens Caloneis sp Procentrum micans Actinotychus elegans Grammatophora oceanic P46 Amphora sp Campylodicus adomatus Cyclotephonos dubius Grammatophora sp Hasles sp Achnanthes sp P47 Actinocyclus normanni Coscinodicus eccenticus Merismopedia elegans Nitzschia sigma Rhizosolenia sp Stephanopyxis palmeriana P48 Coscinodiscus radiatus Gyrosigma sp Cocconeis scutellum Coscinodiscus nodulifer Grammatophora sp Cyclotella striata P49 PHỤ LỤC 11: MỘT SỐ HÌNH ẢNH HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU (a) (b) Tác giả đào bắt Sâm đất (a) đo kích thước hang (b) (a) (b) Tác giả đếm số lượng hang (a) đo độ sâu mực nước (b) Tác giả thu mẫu Sâm đất Hồ vịt P50 Tác giả thu mẫu Sâm đất người dân Hồ tôm Tác giả thu mẫu Sâm đất Tân Mỹ Tác giả phân tích mẫu phòng thí nghiệm P51 PHỤ LỤC 12 MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ CẢNH QUAN Ở CÁC ĐIỂM NGHIÊN CỨU Sinh cảnh Hồ Tôm Sinh cảnh Bắc Cầu Gianh Sinh cảnh Cồn Két P52 Sinh cảnh Bến chợ Ba Đồn Sinh cảnh Quảng Minh P53 PHỤ LỤC 13 MỘT SỐ HÌNH ẢNH HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC SÂM ĐẤT Khai thác đất trống Khai thác rừng ngập mặn A( P54 Hình ảnh nơi khai thác Sâm đất Sâm đất vừa khai thác P55 ... trạng loài Sâm đất nước nói chung Quảng Bình nói riêng mà lồi Sâm đất thuộc Ngành Sipuncula vùng hạ lưu sông Gianh thuộc tỉnh Quảng Bình chọn làm đối tượng nghiên cứu với tên đề là: Nghiên cứu đặc. .. đặc điểm sinh thái học lồi Sâm đất (Sipuncula) vùng hạ lưu sơng Gianh, tỉnh Quảng Bình Lý chọn đề tài Qua bước đầu tìm hiểu tình hình nghiên cứu Ngành Sá sùng (Sipuncula) nói chung lồi Sâm đất. .. tả đặc điểm hình thái, cấu tạo phân bố loài Sâm đất có vùng hạ lưu sơng Gianh thuộc tỉnh Quảng Bình - Các điều kiện tự nhiên liên quan đến nơi môi trường sống Sâm đất - Các dẫn liệu sinh thái học