Nghiên cứu nhằm khảo sát về trạng thái phú dưỡng và mối tương quan giữa quần xã tảo lục với các thông số môi trường ở hồ Trị An. Mẫu được thu tại 6 vị trí từ tháng 3 năm 2016 đến tháng 2 năm 2017. Trạng thái phú dưỡng được đánh giá thông qua chỉ số TSI (Trophic State Index). Mối tương quan giữa các chỉ số với thông số môi trường được xác định bằng phân tích tương quan chính tắc CCA (Canonical Correspondence Analysis). Kết quả cho thấy khu hệ tảo lục ở hồ Trị An khá phong phú với 98 loài thuộc 4 lớp, 6 bộ, 16 họ, 31 chi, trong đó hai chi Staurastrum và Scenedesmus chiếm ưu thế về số loài. Chỉ số phú dưỡng TSI chỉ ra hồ Trị An đang trong trạng thái bị phú dưỡng cao. Kết quả phân tích CCA cho thấy mối tương quan mạnh mẽ giữa cấu trúc quần xã tảo lục với các thông số môi trường và sự chi phối của các yếu tố dinh dưỡng (NO3 - , PO4 3- , TP, TN), độ đục và DO của nước đối với cấu trúc quần xã tảo lục ở hồ Trị An. Chỉ số TSI đã phản ánh tốt cho môi trường giàu dinh dưỡng vì thế có tiềm năng trong việc theo dõi, đánh giá chất lượng môi trường nước trong tương lai.
Vietnam J Agri Sci 2019, Vol 17, No 8: 645-664 Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 2019, 17(8): 645-664 www.vnua.edu.vn ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÚ DƯỠNG VÀ YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG CHI PHỐI QUẦN XÃ TẢO LỤC Ở HỒ TRỊ AN Trần Thị Hoàng Yến1*, Lê Thị Lượm2, Phạm Thanh Lưu1,3 Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam (VAST), Viện Sinh học nhiệt đới Trung tâm kỹ thuật Tài nguyên Môi trường Đồng Nai Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam (VAST) * Tác giả liên hệ: tthyen95@gmail.com Ngày chấp nhận đăng: 24.10.2019 Ngày nhận bài: 24.07.2019 TÓM TẮT Nghiên cứu nhằm khảo sát trạng thái phú dưỡng mối tương quan quần xã tảo lục với thông số môi trường hồ Trị An Mẫu thu vị trí từ tháng năm 2016 đến tháng năm 2017 Trạng thái phú dưỡng đánh giá thông qua số TSI (Trophic State Index) Mối tương quan số với thông số môi trường xác định phân tích tương quan tắc CCA (Canonical Correspondence Analysis) Kết cho thấy khu hệ tảo lục hồ Trị An phong phú với 98 loài thuộc lớp, bộ, 16 họ, 31 chi, hai chi Staurastrum Scenedesmus chiếm ưu số loài Chỉ số phú dưỡng TSI hồ Trị An trạng thái bị phú dưỡng cao Kết phân tích CCA cho thấy mối tương quan mạnh mẽ cấu trúc quần xã tảo lục với thông số môi 3trường chi phối yếu tố dinh dưỡng (NO3 , PO4 , TP, TN), độ đục DO nước cấu trúc quần xã tảo lục hồ Trị An Chỉ số TSI phản ánh tốt cho mơi trường giàu dinh dưỡng có tiềm việc theo dõi, đánh giá chất lượng môi trường nước tương lai Từ khóa: Chỉ số phú dưỡng TSI, phân tích tương quan tắc CCA, hồ Trị An, tảo lục, trạng thái dinh dưỡng Assessing Eutrophic Status and Environmental Factor Regulating Green Algae Community in Tri An Reservoir ABSTRACT This study aimed to describe the eutrophication status and investigate the main environmental variables driving on the structure of the green algae communities in Tri An reservoir Samples were monthly collected at stations from March 2016 to February 2017 Eutrophication status was assessed by using the Trophic State Index (TSI) The correlation between green algae communities and environmental parameters was determined by Canonical Correspondence Analysis (CCA) A total of 98 species classified into 31 genera, 16 families, orders, phyla were recorded with a clear dominance of Staurastrum and Scenedesmus Results of TSI index indicated that water quality in Tri An reservoir was classified as eutrophic to hypertrophic states The CCA analysis showed that the green algae 3community was influenced by multivariate factors such as NO3 , PO4 , total P, total N, DO and turbidity The TSI index reflected well for eutrophic condition and could be used as a potential application for bio-monitoring of surface water Keywords: Canonical correspondence analysis (CCA), green algae, Tri An reservoir, the trophic state index (TSI), trophic status ĐẶT VN H Tr An l mt h nỵc nhõn täo nìm sơng Đồng Nai, thuộc huyện Vïnh Cāu, tợnh ng Nai Nhờn ngun nỵc t sụng ng Nai sơng La Ngà, hồ Trð An có chĀc nëng chớnh l cung cỗp nỵc cho nh mỏy phỏt in kim soỏt lỹ lýt, cung cỗp nỵc cho sinh hoọt công nghiệp, thûy sân khai thác Tuy nhiên, ngy vic nuụi cỏ lng bố cựng vi nỵc thâi tÿ nhà máy hoät động sinh hoät cỷa ngỵi dồn ó dộn n s giu dinh dỵng dòng 645 Đánh giá trạng phú dưỡng yếu tố môi trường chi phối quần xã tảo lục hồ Trị An chây vào hồ gây tỵng phỳ dỵng (Dao & cs., 2010) Mụi trỵng nỵc b phỳ dỵng tọo iu kin thuờn li cho nhiu nhúm tõo (tõo lýc) phỏt trin mọnh gõy mỗt cõn bìng sinh thái Tâo lýc (Chlorophyta) nhóm vi tâo quang t dỵng v cỏc thu vc nỵc ngt tõo lýc chim ỵu th cõ v thnh phổn loi cỹng nhỵ v s lỵng cỏ th Vi c im cò độ phong phú cao, vđng đąi ngín, tỵ lệ sinh sõn cao nờn nhng bin i cỗu trỳc quổn xó cỷa chỳng s phõn ỏnh ỵc tớnh chỗt v nhng bin i mụi trỵng m chỳng sinh sống Do đò, sā dýng tâo lýc để đánh giá tỡnh trọng mụi trỵng nỵc l cổn thit (thụng qua cỏc chợ s sinh hc), nhỗt l hin tỵng phỳ dỵng cỏc h nỵc ngt Vic ỏnh giỏ trọng thỏi dinh dỵng cỷa h ó ỵc thc hin t lâu dăa chỵ số hóa lý să kết hĉp giĂa chỵ số hóa lý vĆi chỵ số sinh hc cỹng ó ỵc ng dýng Nghiờn cu cỷa Devi Prasad & Siddaraju (2012) sā dýng chỵ số CTSI (Carlon’s trophic state index) để đánh giá tình träng dinh dỵng v chỗt lỵng nỵc hai h Arakere Thaggahalli (Ấn Độ) Zebaparveen & cs (2013) cüng sā dýng chỵ số TSI (Trophic state index) để tiến hnh ỏnh giỏ v quõn lý chỗt lỵng nỵc sau câi täo ć hồ Sharanabasaveshwara (Ấn Độ) Ngoài ra, nhĂng biến động cûa yếu tố lý hóa tác động đến đa däng sinh thái ć thûy văc Tác động cûa yếu tố lý hóa lên thỷy sinh vờt ỵc th hin qua cỗu trỳc thnh phỉn lồi mêt độ cûa chúng (Henglun & cs., 2014) Gổn ồy, cụng trỡnh nghiờn cu v tỵng quan gia cỏc thụng s mụi trỵng vi khu h thc vờt phự du nhỵ nghiờn cu cỷa Tinh & cs (2015) ć hồ Tuyền Låm (Đà Lät) sā dýng phỵng phỏp phồn tớch tỵng quan chớnh tớc CCA, cho thỗy cỏc yu t nhỵ vector cỵng ỏnh sỏng v nng chỗt dinh dỵng õnh hỵng n cỗu trúc thành phỉn lồi thăc vêt phù du Nghiên cĀu ny ó s dýng cỏc phỵng phỏp ỏnh giỏ mc dinh dỵng v s chi phi cỷa cỏc thụng s mụi trỵng vi cỗu trỳc quổn xó tõo lýc nhỡm cũ cỏi nhỡn ổy ỷ hn v hin tỵng phỳ dỵng cỷa h Tr An cũ thờm c s xuỗt cỏc bin phỏp quõn lý v kim soỏt phỳ dỵng mt cỏch hiu quõ PHNG PHP NGHIÊN CỨU 2.1 Vị trí thời gian lấy mẫu Mộu ỵc thu tọi v trớ ký hiu TA1-TA6 ć hồ Trð An (Hình 1) Điểm TA1 đäi diện cho khu văc hồ phý, điểm TA2, TA3 TA4 đäi diện cho khu văc hồ Điểm TA5 đäi diện cho khu văc La Ngà nĄi cò sơng La Ngà chây vào hồ khu văc có nhiều bè cá, điểm TA6 đäi diện cho khu văc nuôi bè têp trung ć Mã Đà Thąi gian thu méu ỵc thc hin t thỏng nởm 2016 n thỏng nởm 2017 vi tổn suỗt lổn/thỏng Hỡnh Bân đồ hồ Trị An điểm lấy mẫu 646 Trần Thị Hoàng Yến, Lê Thị Lượm, Phạm Thanh Lưu 2.2 Thu mẫu thực địa 2.2.1 Thu mẫu húa lý Cỏc chợ s hũa lý nhỵ: pH, DO, nhiệt độ, Secchi disk ngồi thăc đða bìng máy đo chuyên dýng WTW 3320 máy đo cæm tay Sension 156 Mộu nỵc phõn tớch cỏc chợ s TN, TP, NO3-, PO43- phũng thớ nghim ỵc thu can L v ỵc gi thựng đá ć 4℃, bâo quân méu ć nhiệt độ phân tích méu 2.2.2 Thu mẫu tâo lc Mộu nh tớnh ỵc thu bỡng lỵi phiờu sinh hỡnh nũn cũ kớch thỵc mớt lỵi l 20 ỡm bỡng cỏch kộo lỵi trờn b mt nỵc, sau ũ cho vào lọ 150 mL cố đðnh bìng dung dch formaldehyde 4% tọi hin trỵng Mộu nh lỵng ỵc thu can nhăa L cố đðnh méu bỡng formaldehyde 4% tọi hin trỵng 2.3 Phõn tớch mu phòng thí nghiệm Các thơng số TN, TP, NO3-, PO43-, ỵc phồn tớch theo phỵng phỏp chuốn cỷa APHA (2005) Chlorophyll-a mộu ỵc tỏch chit bỡng aceton 90% ć nhiệt độ phòng tối không 24 h, sau ũ mộu ỵc ly tõm 4.000 rpm, 15 phỳt Phổn dch ni ỵc thu hi phõn tớch chlorophyll-a Chlorophyll-a ỵc o bỡng phỵng phỏp o quang ph (UV-VIS, Harch, 500) bỵc súng 630-750 nm Cỏc loi tõo lýc ỵc nh danh bỡng phỵng phỏp so sỏnh hỡnh thái để phân lộ i, xác đðnh thành phỉn lồi sā dýng kính hiển vi quang học Olympus BX51 ć phũng ọi x 100400 v ỵc nh danh da tài liệu phân lội học cơng bố nhỵ nghiờn cu cỷa Shirota (1968), Dỵng c Tin & Võ Hành (1997), Nguyễn Vën Tuyên (2003) Hệ thống phân loọi tõo ỵc sớp xp theo h thng phõn loọi cỷa AlgaeBase (Guiry & Guiry, 2014) Mộu nh lỵng ỵc để líng 48 h phòng thí nghiệm sau đò mộu ỵc lm ụng c cũn lọi 10-15 mL Mờt t bo 1-5 mL mộu ỵc xỏc nh bỡng bung m Sedgewick Rafter t nhỗt 500 t bo tõo lýc ỵc m cho mi mộu Sinh t bo tõo lýc ỵc tớnh da theo nghiờn cu cỷa Sun & Liu (2003), bìng cách mơ phóng hình học hỡnh dọng t bo sau ũ ỵc quy i thnh lỵng tỵi theo tợ l mg/mm3 Mờt tõo lýc ỵc xỏc nh theo cụng thc: N V n 1.000 v V Trong đò: N l s lỵng t bo lớt (t bo/L) n l s t bo m ỵc v l th tích đếm (mL) V1 thể tích đặc sau thu méu (mL) V thể tích méu đem xā lý (1L) 2.4 Xử lý số liệu Trong nghiên cu ny ó s dýng cỏc phỵng phỏp ỏnh giỏ t mc dinh dỵng thụng qua so sỏnh vi nồng độ TN, TP, Chlorophyll-a (Håkanson & cs., 2007) đến xem xột trọng thỏi dinh dỵng cỷa h qua Chợ s phỳ dỵng TSI (Trophic State Index) (Carlson, 1977), chợ chỗt dinh dỵng họn ch vi s phỏt trin cỷa tõo (WHO, 2002) Phỵng phỏp ỏnh giỏ mc dinh dỵng thụng qua so sỏnh vi nng TN, TP, Chlorophyll-a theo Håkanson & cs (2007) hệ thống nỵc ngt theo bõng Bõng Phõn loi cỏc mức độ phú dưỡng cûa nước hồ theo Håkanson & cs (2007) Mức độ dinh dưỡng Tổng N (mg/L) Tổng P (mg/L) Chlorophyll-a (g/L) 20 Nghèo dinh dưỡng Siêu phú dưỡng 647 Đánh giá trạng phú dưỡng yếu tố môi trường chi phối quần xã tảo lục hồ Trị An Bâng Trạng thái dinh dưỡng phân loại nước theo số TSI (Carlson, 1977) TSI 80 Rất giàu dinh dưỡng Công thĀc: TSI - TP =14,42 lnTP (µg/L ) + 4,15 TSI - Chl-a = 30,6 + 9,81lnChl – a (µg/L) TSI - SD = 60-14,41 lnSecchi (m) TSI TP TSI C TSI SD Cỗu trỳc thnh phỉn lồi, mêt độ, sinh khối tế bào chỵ số sinh học cûa qn xã vi tâo lýc ỵc nhờp bỡng phổn mm Microsoft Excel 2010 Phỵng phỏp phồn tớch phỵng sai mt nhõn t ANOVA (one-way analysis of variance) ỵc s dýng th hin s khỏc biệt giĂa điểm giĂa đĉt khâo sát Phỵng phỏp phồn tớch tỵng quan a bin CCA (Canonical Correspondence Analysis) ỵc s dýng phõn tớch mi liờn hệ giĂa thơng số sinh học chỵ tiêu hố lý bìng phỉn mềm PAST V3.11 (Hammer & Harper, 2001) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tính chất hóa lý hồ Trị An Qua kết quâ phồn tớch phỵng sai mt chiu ANOVA giỏ tr cỷa cỏc thụng s pH, nhit , TN nỵc mt h Tr An (Bõng 3) khụng thỗy cú s khỏc biệt ý nghïa Kết q phân tích chỵ tiêu DO, độ trong, NO3-, PO43-, TP Chlorophyll-a khác biệt cò ý nghïa (P