Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái học của rươi (nereidae tylorrhuynchus SP ) ở vùng ven biển thái bình và nam định

LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin cảm ơn GS.TSKH Vũ Quang Mạnh, GVCC Khoa sinh học ĐHSP Hà Nội, thầy giáo hướng dẫn nghiên cứu tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Trân trọng cảm ơn tới Ban chủ nhiệm khoa Sinh-KTNN trường Đại học Sư phạm Hà Nội II; Trung tâm nghiên cứu giáo dục đa dạng sinh học (CEBRED) trường Đại học Sư phạm Hà Nội; NCS Nguyễn Thị Hà Phòng nghiên cứu Thủy sinh học (NCS) Hồ Thị Loan Phòng nghiên cứu Di truyền phân tử, Viện Sinh thái TNSV Viện HLKH-CN Việt Nam; Đề tài KH&CN Bộ GD&ĐT mã số B2016-SPH-24 tạo điều kiện hỗ trợ tơi suốt q trình thực đề tài luận văn Trong q trình thực đề tài, tơi nhận giúp đỡ nhiều tổ chức cá nhân trường đặc biệt giúp đỡ, động viên, khích lệ gia đình, bạn bè suốt thời gian học tập nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng 06 năm 2017 Tác giả LỜI CAM ĐOAN Để đảm bảo tnh trung thực Luận văn, xin cam đoan: Luận văn “Nghiên cứu số đặc điểm sinh thái học rươi (Nereidae Tylorrhynchus sp.) vùng ven biển Nam Định Thái Bình” cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, thực hướng dẫn GS TSKH Vũ Quang Mạnh Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Các kết trình bày luận văn chưa công bố công trình trước Tác giả MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài…………………………………… ………………… Mục đích nghiên cứu……………………………………….…………… Ý nghĩa khoa học thực tiễn…………………………….…………… Đóng góp mới…………………………………………….…………… NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU………………………………………… 1.1 Tình hình nghiên cứu Rươi giới…………………………… 1.2 Tình hình nghiên cứu Rươi Việt Nam…………………………… CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………………… … … 2.1 Đối tượng nghiên cứu……………………………………… …… 2.2 Phạm vi nghiên cứu……………………………………… ……… 2.3 Nội dung nghiên cứu…………………………………….……… … 13 2.4 Vật liệu nghiên cứu……………… ……………………… … …… 2.5 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu…………………… …… CHƯƠNG 3: MỘT SỐ NÉT KHÁI QUÁT VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU.….… 14 3.1 Vị trí địa lý, địa hình…………………………………………….….… 14 3.2 Điều kiện khí hậu……………………………………………….….… 17 3.3 Đất đai thổ nhưỡng…………………………………………….…… 20 3.4 Thuỷ văn……………………………………………………………… 20 3.5 Đặc điểm kinh tế - xã hội………………………………………….… 21 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN…………… … 25 4.1 Đặc điểm phân loại hình thái học Rươi vùng nghiên cứu… … 25 4.1.1 Đặc điểm phân loại hình thái học Rươi…………………………25 4.1.2 Kết nghiên cứu têu phân loại hình thái học Rươi vùng nghiên cứu……………………………………………………………… 30 4.2 Đặc điểm phân loại di truyền học phân tử ADN Rươi vùng nghiên cứu………………………………………………………………………………33 4.2.1 Kết PCR……………………………………………………… 33 4.2.2 Kết giải trình tự mẫu………………………………………….…34 4.2.3 Phân tích kết giải trình tự…………………………………….…36 4.3 Đặc điểm sinh thái học mơi trường sinh học phát triển Rươi vùng nghiên cứu……………………………………………………………… 41 4.3.1 Đặc điểm sinh thái học môi trường Rươi vùng nghiên cứu….41 4.3.1.1 Đặc điểm sinh thái môi trường nước mặt vùng nghiên cứu…….41 4.3.1.2 Đặc điểm sinh thái môi trường nước đất vùng nghiên cứu…48 4.3.1.3 Đặc điểm sinh thái môi trường đất vùng nghiên cứu…………….49 4.3.2 Đặc điểm sinh học phát triển Rươi vùng nghiên cứu………….51 4.3.3 Vai trò Rươi vùng nghiên cứu……………………………….54 4.3.4 Kết khảo sát mơ hình chăn ni Rươi vùng nghiên cứu………55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………………59 KẾT LUẬN………………………………………………………………… 61 KIẾN NGHỊ………………………………………………………………… 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phụ lục: Bảng Phụ lục: Ảnh DANH MỤC HÌNH, BẢNG, BIỂU Hình 3.1 Bản đồ hành tỉnh Nam định Hình 3.2 Bản đồ vệ tinh huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định Hình 3.3 Bản đồ hành tỉnh Thái Bình Hình 3.4 Bản đồ vệ tinh huyện Kiến Xương, tỉnh Thái Bình Hình 4.1 Đầu mẫu Rươi Hình 4.2 Chi bên phần trước mẫu Rươi (nhìn qua kính lúp) Hình 4.3 Chi bên phần sau mẫu Rươi (nhìn qua kính lúp) Hình 4.4 Chi bên đốt XXX phần trước thể Hình 4.5 Chi bên đốt XXV phần sau thể Hình 4.6 Phần mẫu Rươi Hình 4.7 Các dạng tơ khác nhánh bụng chi bên phần trước thể Hình 4.8 Tơ bơi phần sau thể Hình 4.9 Ảnh điện di kiểm tra sản phẩm PCR mẫu gel Agarose 1%; M: DNA ladder kb plus (Invitrogen) Hình 4.10 Cây phát sinh chủng loại theo phương pháp Maximum Likelihood hệ số bootstrap 1000 Hình 4.11: Các bãi gây nuôi thu hoạch Rươi Kiến Xương – Thái Bình nhìn từ xuống Hình 4.12: Vị trí bãi gây ni Kiến Xương – Thái Bình Hình 4.13: Mơ hình gây ni thu hoạch Rươi ông Đặng Công Triền (Trà Giang – Kiến Xương – Thái Bình) Hình 4.14: Xâm nhập mặn đầu năm 2012 Hình 4.15 Mơ hình ni Rươi Trà Giang – Kiến Xương – Thái Bình Biểu đồ 3.1 Lượng mưa tháng năm 2009, tỉnh Nam Định Biểu đồ 3.2 Số nắng tháng năm 2009, tỉnh Nam Định Biểu đồ 3.3 Cơ cấu kinh tế tỉnh Nam Định năm 2009 Biểu đồ 3.4 Cơ cấu kinh tế theo ngành qua năm tỉnh Nam Định Biểu đồ 3.5 Biểu đồ tăng trưởng GDP tỉnh Thái Bình qua năm Bảng 4.1 Chỉ tiêu hình thái Rươi Nam Định Bảng 4.2 Chỉ tiêu hình thái Rươi Thái Bình Bảng 4.3 Danh sách trình tự tham khảo GenBank Bảng 4.4 Thành phần PCR Bảng 4.5 Chu trình PCR Bảng 4.6 Thành phần phản ứng giải trình tự Bảng 4.7 Chu trình phản ứng giải trình tự MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bao tháng mười Bát cơm trắng bát rươi đầy Từ lâu, rươi ăn đặc sản quý có giá trị kinh tế cao, khơng phải vùng có mùa có Rươi dân gian gọi rồng đất, phần ngoại hình giống rồng lại sống lòng đất bí ẩn lồi rươi Rươi cho thu hoạch thương phẩm chủ yếu số hệ sinh thái nước lợ hay vùng đồng trũng vài tỉnh đồng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ Nổi tiếng rươi xã An Thanh, huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dương Mỗi năm, người dân xã An Thanh thu hoạch tổng cộng khoảng 7-8 đặc sản rươi, trung bình khoảng 300.000-500.000 đồng/kg Xã An Thanh xã nằm ven sơng Thái Bình, tập trung chủ yếu hai thôn An Định An Lao có 100 đất bãi ven sơng có mơi trường thích hợp cho rươi sinh trưởng phát triển Trong đó, riêng thơn An Lao có khoảng 170 mẫu ruộng cho thu hoạch rươi Từ lâu người dân thôn biết bắt đầu thu hoạch rươi từ năm 80 kỉ trước Khi nhận thấy lợi ích mang lại từ việc ni rươi, người dân nơi chuyển sang cấy lúa vụ năm, không sử dụng thuốc trừ sâu hay phân bón hóa học, đồng thời cấy giống lúa truyền thống chuyển sang sử dụng loại phân bón hữu rơm, rạ, phân gia súc để bảo vệ mơi trường sinh thái giúp cho lồi rươi sinh trưởng tự nhiên Nhờ mơ hình ni rươi bán hoang dã giúp cho số lượng rươi sinh trưởng thuận lợi Người dân thu hoạch rươi cách chủ động điều tiết nước Rươi sản vật có giá trị kinh tế cao, với thị trường têu thụ rươi ngày mở rộng Ngoài ra, có số vùng Thái Bình (Kiến Xương), Nam Định (Hải Hậu), Hải Phòng (Tiên Lãng), Quảng Ninh (Đông Triều) vùng phát triển nuôi trồng rươi, không Hải Dương số lượng chất lượng Trong năm gần đây, Việt Nam chưa có nghiên cứu chuyên sâu khảo sát sinh thái sinh thái học phát triển nhóm giun đốt nhiều tơ có lồi rươi Mặc dù với chiều dài bờ biển 3.200 km, hệ thống cửa sông dày đặc khí hậu nhiệt đới gió mùa tạo cho Việt Nam nói chung miền Bắc nói riêng có hệ sinh thái ven biển cửa sơng đặc trưng có suất sinh học cao Vì vậy, để góp phần phát triển, bảo tồn ni trồng, phát triển kinh tế rươi vùng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ cần so sánh hình thái, giải phẫu sinh thái vùng miền khác Chính vậy, tơi định chọn đề tài “Nghiên cứu số đặc điểm sinh thái học rươi (Nereidae: Tylorrhynchus sp.) vùng ven biển Thái Bình Nam Định” Mục đích nghiên cứu Xác định đặc điểm hình thái phân loại, số đặc điểm sinh thái – sinh học phát triển rươi (Nereidae: Tylorrhynchus sp.), nhằm góp phần quản lý bền vững nguồn lợi rươi hệ sinh thái đất vùng ven biển hai tỉnh Thái Bình Nam Định Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học Góp phần bổ sung vốn kiến thức cho chuyên ngành Sinh thái học sở khoa học cho nghiên cứu tài nguyên động vật đất, tài nguyên sinh vật biển đa dạng sinh học nông nghiệp 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu đề tài góp phần trực tiếp vào việc phát triển bền vững Rươi (Nereidae: Tylorrhynchus sp.) khu vực nghiên cứu Đóng góp đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu đặc điểm hình phân loại hình thái, đặc điểm phân loại di truyền phân tử ADN, đặc điểm sinh thái sinh học, góp phần bổ sung liệu cho chuyên ngành sinh thái học loài rươi (Nereidae: Tylorrhynchus.sp) vùng Thái Bình, Nam Định Từ kết nghiên cứu, rút số kết luận sau: Về đặc điểm phân loại hình thái học Rươi vùng nghiên cứu Rươi vùng nghiên cứu Nam Định Thái Bình có đặc điểm hình thái phân loại Các tiêu hình thái chiều dài, chiều rộng, cân nặng, số đốt vùng nghiên cứu Nam Định Thái Bình xấp xỉ Qua kết nghiên cứu, chiều dài Rươi khoảng từ 30 mm đến 91 mm, chủ yếu khoảng 55 – 60 mm; chiều rộng Rươi khoảng từ mm đến 11mm, chủ yếu khoảng – mm; cân nặng Rươi khoảng từ 6g đến 88g, chủ yếu khoảng 40 – 50 g; số đốt khoảng từ 43 đến 65 đốt, chủ yếu khoảng 55 đến 60 đốt Về đặc điểm phân loại di truyền phân tử AND Rươi vùng nghiên cứu Đã giải trình tự đoạn gen có chiều dài 600 bp thuộc vùng gen COI hai mẫu Rươi Rươi ĐN (R3); Rươi TB( R4) Tất mẫu thuộc lồi Rươi biển có tên khoa học Tylorrhynchus heterochaetus Có vị trí nucleotide khác biệt 05 trình tự nghiên cứu có 02 vị trí khác biệt so với 02 trình tự lồi Tylorrhynchus heterochaetus có nguồn gốc từ Trung Quốc Các mẫu nghiên cứu có mối quan hệ di truyền gần gũi thể khoảng cách di truyền chúng nhỏ 0,0%-0,7% chúng nằm nhánh phát sinh chủng loại Về bước đầu nghiên cứu đặc điểm sinh thái mơi trường mơ hình khảo sát Mơ hình khảo sát hoang sơ hoàn toàn phụ thuộc vào tự nhiên để thu hoạch Rươi, nhiên kết hợp với mơ hình nông nghiệp vườn – ao – chuồng để tăng thêm thu nhập, đồng thời làm giảm diện tích gây nuôi thu hoạch Rươi 44 Nước cấp cho bãi nước từ sông Trà Lý, nước lợ, có nồng độ muối ppt II Kiến nghị Đề nghị tiếp tục nghiên cứu đặc điểm sinh học phát triển, sinh sản Rươi để rõ phương thức phát triển, sinh sản Rươi Cần đầu tư nhằm tăng cường cơng tác quản lí chất thải, bảo vệ, phục hồi hệ sinh thái đất nước Đề nghị nghiên cứu thành phần, giá trị dinh dưỡng Rươi sức khỏe người 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ thủy sản, 1996 Nguồn lợi thủy sản Việt Nam Nxb Nông nghiệp Hà Nội Nguyễn Đức Hội, 1997, Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản, Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản I Nguyễn Quang Chương, 2008 “Nghiên cứu số đặc điểm sinh học sinh sản rươi số tỉnh miền Bắc Việt Nam” - Tạp chí Sinh học 31(3): 22-28 Nguyễn Văn Chung, 1994 Nguồn lợi sinh vật biển hệ sinh thái biển Chuyên khảo biển Việt Nam Nxb Hà Nội Phạm Đình Trọng, 1999 Một số đặc điểm sinh học mùa vụ sinh sản loài rươi (Tylohynchus heterochaetus) ven biển miền Bắc nước ta Tài nguyên môi trường biển Nxb KHKT, tập VI Tr 264 – 271 Phạm Đình Trọng, 2003 Một số đặc trưng phân bố giun nhiều tơ Denronereis aestuarina vùng nước lợ ven biển Việt Nam Báo cáo khoa học hội nghị toàn quốc lần 2, nghiên cứu sinh học, nông nghiệp, y học Chương trình: Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống Huế 2526/7/2003 Nxb KHKT Hà Nội 2003, tr 783-786 Phạm Đình Trọng, 2004 “Thống kê tư liệu giun nhiều tơ đề tài KC 09 – 01 “Thống kê tư liệu sinh vật biển” GS Đặng Ngọc Thanh chủ trì” Lưu trữ trung tâm thông tin viện khoa học công nghệ, 36tr Trần Hữu Huy, 2005 “Thành phần loài phân bố giun nhiều tơ (Polychaeta) hệ sinh thái rừng ngập mặn Giao Thủy - Nam Định” Luận văn thạc sĩ sinh học ĐHSP Hà Nội, 86 tr Nguyễn Văn Hồng, 2013 “Nghiên cứu xây dựng mơ hình đánh giá dự báo xâm nhập mặn nước sơng Trà Lý” - Tạp chí Các khoa học Trái Đất Tài liệu tiếng Anh 10 Ahmet Mutlu Gozler, Ertugrul Agirbas and Cemalettin Sahin, 2009 Spatial and Temporal Distribution of Nereidae (Polychaeta: Annelida) along the Coast of the Turkish Eastern Black Sea in the Upper-Infralittoral Zone.- Journal of Animal and Veterinary Advances, 8(2): 229-234 11 Burlinson F C., Lawrence A J 2007 A comparison of acute and chronic toxicity tests used to examine the temporal stability of a cline in copper-tolerance of Hediste diversicolor from the Falestuary, Cornwall, UK Mar Pollut Bull 54, 66–71 (doi:10.1016 /j.marpolbul.2006.08.047) [PubMed] 46 12 Durou C., et al 2007 From biomarkers to populaton responses in Nereis diversicolor: assessment of stress in estuarine ecosystems Ecotoxicol Environ Saf 66, 402–411 (doi:10.1016/j.ecoenv.2006.02.016) [PubMed] 13 Durou C., Mouneyrac C., Amiard-Triquet C 2008 Environmental quality assessment in estuarine ecosystems: use of biometric measurements and fecundity of the Ragworm Nereis diversicolor (Polychaeta, Nereididae) Water Res 42, 2157–2165 14 Fidalgoe Costa, 1998 Reproduction and growth in captvity of the polychacte Neris diversicolor O F Myller, 1776, using two different Kinds of sediment Prelimiary assays pp 15 Fowler, S L 1999 Guidelines For managing the collection of bait and shoreline animals within UK Europeen marine site The nature conservation Brueau Ltd 36 Kingfisher court Hambridge Road Newbusy Berkashine RG 145SJ 140 pp 16 Lawrence A J., Soame J M 2004 The effects of climate change on the reproduction of coastal invertebrates Ibis 146Suppl 1, 29–39 17 Nordström M., Bonsdorff E., Salovius S 2006 The impact of infauna (Nereis diversicolor and Saduria entomon) on the redistributon and biomass of macroalgae on marine soft bottoms J Exp Mar Biol Ecol 333, 58–70 18 Norse E A 1993 Global marine biological diversity: a strategy for building conservation into decision making Washington, DC: Island Press 19 Paramor O A L., Hughes R G 2007 Restriction of Spartina anglica (C.E Hubbard) marsh development by the infaunal polychaete Nereis diversicolor (O.F Muller) Est Coast Shelf Sci 71, 202–209 20 Rosa S., Granadeiro J P., Vinagre C., Franc S., Cabral H N., Palmeirim J M 2008 Impact of predaton on the polychaete Hediste diversicolor in estuarine intertidal flats Est Coast Shelf Sci 78, 655–664 21 Uschakov, 1995 Giun nhiều tơ biển vùng Viễn Đông Nxb Maskova, 450 tr (bản tiếng Nga) 22 Wu Baoling, 2003 The Nereidae (Polychaetous annelids) of the Chinese coast 23 Marine errant polychaetes in Hongkong, 2004 http:// personal.cityu.edu.hk/ ~bhworm/ errant/nereidae htm 24.Nereidae2005.http://www.nhm.ac.uk/zoology/taxinf/browse/family/nereidae htm last accessed July 2005 47 PHỤ LỤC ẢNH Ảnh hình thái Rươi vùng nghiên cứu: Đo chiều dài Rươi Đo chiều rộng Rươi Đo cân nặng Rươi 48 Phần đầu Rươi nhìn mặt lưng 48 Phần Rươi Chi bên phần trước thể 49 Chi bên phần sau thể 50 Hầu phần đầu rươi 51 Để Rươi giấy thấm trước tiến hành đo đạc tiêu hình thái 52 Trứng Rươi Đếm số đốt Rươi 53 Đo đếm số đốt Rươi Soi kính hiển vi xác định đực, 54 Thống kê số liệu hình thái Rươi Mơ hình khảo sát gây ni thu hoạch Rươi 55 Mơ hình khảo sát gây ni thu hoạch Rươi Mơ hình khảo sát gây ni thu hoạch Rươi 56 Mơ hình khảo sát gây ni thu hoạch Rươi 57 ... hình thái, giải phẫu sinh thái vùng miền khác Chính vậy, tơi định chọn đề tài Nghiên cứu số đặc điểm sinh thái học rươi (Nereidae: Tylorrhynchus sp. ) vùng ven biển Thái Bình Nam Định Mục đích nghiên. .. 4.3 Đặc điểm sinh thái học môi trường sinh học phát triển Rươi vùng nghiên cứu …………………………………………………………… 41 4.3.1 Đặc điểm sinh thái học môi trường Rươi vùng nghiên cứu .41 4.3.1.1 Đặc điểm sinh thái. .. mặt vùng nghiên cứu ….41 4.3.1.2 Đặc điểm sinh thái môi trường nước đất vùng nghiên cứu 48 4.3.1.3 Đặc điểm sinh thái môi trường đất vùng nghiên cứu ………….49 4.3.2 Đặc điểm sinh học phát triển Rươi