Phiêu sinh thực vật (PSTV) ở vùng hạ lưu sông Đồng Nai được nghiên cứu vào năm 2016 và 2017 tại 8 điểm, thuộc đoạn sông từ cuối hồ Trị An đến cầu cao tốc Long Thành - Dầu Giây. Mẫu PSTV được thu bằng lưới vớt với đường kính mắt lưới là 25µm.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GỊN SAIGON UNIVERSITY TẠP CHÍ KHOA HỌC SCIENTIFIC JOURNAL ĐẠI HỌC SÀI GÒN OF SAIGON UNIVERSITY Số 62 (02/2019) No 62 (02/2019) Email: tcdhsg@sgu.edu.vn ; Website: https://tapchikhoahoc.sgu.edu.vn QUẦN XÃ PHIÊU SINH THỰC VẬT Ở HẠ LƯU SÔNG ĐỒNG NAI Phytoplankton composition in the downstream of Dong Nai river TS Lưu Thị Thanh Nhàn(1), ThS Lê Bùi Trung Trinh(2) Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQG TP.HCM (1),(2) Tóm tắt Phiêu sinh thực vật (PSTV) vùng hạ lưu sông Đồng Nai nghiên cứu vào năm 2016 2017 điểm, thuộc đoạn sông từ cuối hồ Trị An đến cầu cao tốc Long Thành - Dầu Giây Mẫu PSTV thu lưới vớt với đường kính mắt lưới 25µm PSTV quan sát kính hiển vi Leica DM500, có gắn máy chụp hình DFC290HD, phân loại đặc điểm hình thái ngồi Kết xác định 231 taxa PSTV thuộc ngành, lớp, đa dạng ngành Chlorophyta với 158 taxa, Lớp Zygnematophyceae thuộc ngành phong phú với 120 taxa Có lồi vi khuẩn lam có khả gây độc Microcystis aeruginosa, Microcystis botrys, Microcystis flos-aquae Microcystis wesenbergii, Planktothrix rubescens Woronichinia naegeliana Độ tương đồng thành phần loài điểm khảo sát thấp Thành phần lồi PSTV phân bố khơng đồng hai mùa điểm khảo sát Lớp Cyanophyceae Zygnematophyceae có số lồi giảm từ điểm đầu đến điểm cuối – vào mùa khô, vào mùa mưa số lồi biến động Lớp Bacillariophyceae có nhiều lồi có nguồn gốc biển, diện điểm cuối khu vực nghiên cứu Sự đa dạng cao lớp Zygnematophyceae nguồn cảm hứng cho nghiên cứu Từ khóa: Phiêu sinh thực vật, desmids, vi khuẩn lam, thành phần lồi, sơng Đồng Nai Abstract Phytoplankton in downstream of Dong Nai river was studied in 2016 and 2017 at eight stations from lower Tri An reservoir to Long Thanh - Dau Giay express bridge Phytoplankton samples were collected using a nylon mesh plankton net (25 µm diameter) Phytoplankton were observed under the Leica DM500 microscope, equipped with DFC290HD camera, identified based on morphology features A total of 231 taxa of phytoplankton was recorded belonging to three phyla, four classes, and the most diverse are Chlorophyta with 158 taxa, in which the Zygnematophyceae showed the greatest number of species (120 taxa) There were six potential harmful cyanobacteria species: Microcystis aeruginosa, Microcystis botrys, Microcystis flos-aquae and Microcystis wesenbergii, Planktothrix rubescens and Woronichinia naegeliana Similarity of species composition is low among survey sites The phytoplankton distributed unevenly between the two seasons and between the survey sites The class of Cyanophyceae and Zygnematophyceae has a number of species decreased from the beginning to the end of river- in the dry season, and in the rainy season, the number of species is little changed Bacillariophyceae has many species from marine, present at the end sites of the study area.The high diversity of Zygnematophyceae is the inspiration for further research Keywords: phytoplankton, desmids, cyanobacteria, composition, Dong Nai river Email: lttnhan@hcmus.edu.vn 134 LƯU THỊ THANH NHÀN - LÊ BÙI TRUNG TRINH TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GỊN 18m, nước sơng chịu ảnh hưởng mạnh chế độ bán nhật triều vùng cửa sông Tại Hiếu Liêm, Tân Uyên biên độ triều ngày tới 1m [15] Sơng Đồng Nai chịu tác động trực tiếp nguồn thải từ khu đô thị sở sản xuất công nghiệp, sở chăn nuôi quy mô cơng nghiệp nhiều nguồn thải khác Do đó, nguồn nước sơng Đồng Nai nhiều bị ảnh hưởng Nước sông bị ô nhiễm làm thay đổi yếu tố hóa lý, đồng thời làm biến đổi thành phần thủy sinh vật nơi Ngồi thơng tin từ kết quan trắc hàng năm trung tâm quan trắc mơi trường Đồng Nai có chưa có nghiên cứu thành phần PSTV sơng Đồng Nai Vì nghiên cứu thành phần PSTV sông Đồng Nai nhằm cung cấp thông tin đa dạng sinh học nhóm sinh vật này, đồng thời làm sở cho việc đánh giá chất lượng nước sông dựa vào số sinh học tảo Phương pháp nghiên cứu 2.1 Thu mẫu phiêu sinh thực vật Mẫu phiêu sinh thực vật thu vào tháng năm 2016 (mùa mưa) tháng năm 2017 (mùa khơ) vị trí sơng Đồng Nai, từ nơi hợp lưu với sông Bé đền cầu cao tốc (hình 1) với chiều dài khoảng 140km Mẫu PSTV thu xử lý theo phương pháp mô tả Sournia năm 1978 [14] Thu phiêu sinh thực vật lưới vớt phiêu sinh có đường kính mắt lưới 25µm, cách kéo lưới nhiều lần tầng mặt (cách mặt nước 0,5m) thủy vực Mẫu cố định formol cho nồng độ cuối mẫu khoảng 4% 2.2 Phân tích phiêu sinh thực vật Việc định danh phiêu sinh thực vật dựa vào đặc điểm hình thái ngồi Mẫu Giới thiệu Phiêu sinh thực vật (PSTV) có ý nghĩa quan trọng hệ thống thủy vực nói chung thủy vực nước nói riêng Nhóm sinh vật tạo suất sơ cấp, mắc xích chuỗi thức ăn, thiếu chúng ảnh hưởng đến lồi thủy sinh vật khác [11] Chu kỳ sống ngắn nhóm sinh vật giúp chúng đáp ứng nhanh chóng với thay đổi mơi trường, thành phần lồi cấu trúc quần xã PSTV phản ảnh tình trạng dinh dưỡng thủy vực PSTV cơng cụ có giá trị để đánh giá chất lượng nước [1] Bên cạnh đó, PSTV nguồn thức ăn quan trọng phiêu sinh động vật, nghiên cứu đa dạng phân bố PSTV ln cần thiết để xây dựng mơ hình dự đốn quần xã phiêu sinh vật sông [17] PSTV thường nghiên cứu gắn liền với khảo sát tính chất hóa lý mơi trường Trên giới, nhóm sinh vật nhà mơi trường nhà tảo học quan tâm Nguồn thông tin PSTV hồ phong phú, ngược lại thơng tin PSTV sơng [12] Một vài nghiên cứu PSTV thực sông Adiabo năm 2012, sông Parana năm 2007, sông Pandu năm 2013 [3], [17], [16] Trong nước, nghiên cứu PSTV sơng khơng có nhiều, số nghiên cứu PSTV thực vài sơng sơng La Ngà, sơng Hậu, Búng Bình Thiên [7], [9], [10] Sông Đồng Nai sơng lớn Việt Nam nói chung khu vực phía Nam nói riêng Sơng Đồng Nai đoạn từ Tân Uyên đến cửa Xoài Rạp dài xấp xỉ 143 km, đoạn lòng sơng rộng, từ 1,5 đến 4,5 km, có chỗ sâu tới 135 SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No 62 (02/2019) phiêu sinh thực vật quan sát kính hiển vi quang học Leica DM500, có gắn máy chụp hình DFC290HD Phân loại xếp Phiêu sinh thực vật theo tài liệu phân loại Dillard 1989, John cs 2002, Prescott 1962, Scott & Prescott 1961, Wehr & Sheath 2003 [2], [5], [8], [13], [17] Tính số tương đồng Bray Curtis vẽ sơ đồ nhánh phần mềm Primer DN1 DN4 DN3 DN5 DN15 DN16 DN17 DN18 Hình 1: Các vị trí thu mẫu sơng Đồng Nai Hậu, quần xã PSTV sơng Đồng Nai có ngành hơn, có ngành so với ngành sông La Ngà, ngành sơng Hậu, số lớp hơn, có lớp so với lớp sông La Ngà, lớp sông Hậu Tuy nhiên, số taxa sông Đồng Nai cao so với 202 loài sơng La Ngà, 128 lồi sơng Hậu Cả nghiên cứu cho thấy hai ngành Heterokontophyta Chlorophyta chiếm ưu với số loài cao [7], [9] Kết - thảo luận 3.1 Thành phần loài Phiêu sinh thực vật khu vực khảo sát gồm 231 taxa thuộc ngành Cyanobacteria, Heterokontophyta Chlorophyta với lớp Cyanobacteria, Bacillariophyceae, Chlorophyceae Zygnematophyceeae, lớp Zygnematophyceae chiếm 52% với 120 taxa (hình 2) So với số sông Việt Nam sông La Ngà, sông 136 LƯU THỊ THANH NHÀN - LÊ BÙI TRUNG TRINH TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GỊN Hình 2: Cấu trúc thành phần lồi Phiêu sinh thực vật Vi khuẩn lam diện với 10 taxa dạng đơn bào, tập chủng 12 taxa dạng sợi, có lồi có khả sản sinh độc tố Planktothrix rubescens, Woronichinia naegeliana loài thuộc chi Microcystis Microcystis aeruginosa, Microcystis botrys, Microcystis flosaquae Microcystis wesenbergii [4] Chi Microcystis phân bố toàn cầu, gồm 25 loài thành phần phiêu sinh thực vật hồ sơng Nhiều lồi chi gây nên tượng nở hoa (tảo nở hoa) thủy vực giàu dinh dưỡng [6] Các khuê tảo trung tâm (bộ Centrales) khuê tảo lông chim (bộ Pennales) có số lượng lồi xấp xỉ nhau, với 10% khuê tảo trung tâm 12% khuê tảo lơng chim Những kh tảo trung tâm ngồi lồi sống nước có lồi có nguồn gốc từ nước mặn Actinocyclus curvatulus, Actinocyclus subtilis, Coscinodiscus asteromphalus, Coscinodiscus radiatus, Coscinodiscus subtilis, Triceratium favus Những loài tập trung phần lớn hai điểm DN17 DN18 Những khuê tảo lông chim phần lớn loài nước Gomphonema gracile, Nitzschia palea, Surirella robusta, Navicula spp., Synedra spp Pinnularia spp Những loài diện rải rác điểm khảo sát Riêng lồi Surirella robusta có mặt hầu hết điểm khảo sát Ngành Chlorophyta với lớp tảo lục Chlorophyceae chiếm 16% lớp tảo tiếp hợp Zygnematophyceae chiếm đến 52% Lớp Zygnematophyceae chủ yếu gồm lồi nhóm Desmids (thuộc Desmidiales), nhóm tảo có hình thái đa dạng (hình 3J-M) Theo Wehr Seath, số lượng Desmids thực phiêu sinh vật thấp đặc trưng chúng có phụ dài (như Staurastrum, hình 3L), gai dài (như Xanthidium, hình 3N) [17] Một số chi có nhiều lồi diện Staurastrum (81 lồi), Cosmarium (24 lồi) Trên sơng La Ngà, Desmids chiếm 15%, sông Đồng Nai Desmids chiếm tỉ lệ cao (đến 52%) Có thơng tin nhóm Desmids nghiên cứu PSTV sông Tuy nhiên, đa dạng nhóm nguồn hứng khởi cho nghiên cứu 137 SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No 62 (02/2019) Hình 3: Một số Phiêu sinh thực vật ghi nhận sông Đồng Nai A-Microcystis wessenbergii; B-Woronichinia naegeliana; C- Coscinodiscus lacustris; D-Coscinodiscus radiatus; E-Surirella robusta; F-Ankistrodesmus spiralis; G-Dictyosphaerium pullchelum; H-Eudorina elegans; I-Sphaerocystis schroeteri; J-Arthrodesmus curvatus; K-Cosmarium perfissum; L-Staurastrum gladiosum; M-Staurastrum widemanii; N-Xanthidium calcarato-aculeatum mùa khô (DN-17), riêng mẫu mùa khô hai điểm cuối đoạn sơng (DN17-17 DN18-17) thành nhóm riêng biệt Điều cho thấy thành phần PSTV khu vực khảo sát có khác biệt lớn hai mùa: mưa khô, mùa mưa thành phần PSTV mẫu không khác biệt lớn, riêng mùa khô, hai mẫu gần cửa sơng có khác biệt rõ so với mẫu lại 3.2 Sự tương đồng thành phần lồi điểm khảo sát Qua phân tích cluster cho thấy thành phần PSTV điểm khảo sát có tương đồng thấp, với số tương đồng khoảng 16% - 68% (Hình 4) Các điểm khảo sát chia nhóm rõ rệt, mẫu thu vào mùa mưa (DN-16)) nhóm thành nhóm, nhóm thứ gồm mẫu thu vào Group average Resemblance: S17 Bray Curtis similarity 20 Similarity 40 60 DN16-16 DN3-16 DN5-16 DN1-16 DN4-16 DN15-16 DN17-16 DN18-16 DN16-17 DN15-17 DN5-17 DN4-17 DN1-17 DN3-17 DN18-17 100 DN17-17 80 Samples Hình 4: Sơ đồ nhánh tương đồng thành phần loài điểm khảo sát 138 LƯU THỊ THANH NHÀN - LÊ BÙI TRUNG TRINH TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN đầu (DN1-17) đến điểm cuối (DN18-17), số loài điểm chênh lệch lớn, cao DN1 với 67 taxa thấp điểm DN18 với 25 taxa (Hình 5A) Khuynh hướng biến động thấy rõ phiêu sinh thực vật thuộc lớp có nguồn gốc nước Cyanophyceae Zygnematophyceae Cả hai lớp có khuynh hướng biến động giống khuynh hướng chung PSTV tổng số, nghĩa vào mùa khơ, số lồi cao điểm đầu thấp dần điểm cuối (hình 5C, D), vào mùa mưa số lồi biến động Điều cho thấy vào mùa khô giới hạn nước hạ lưu sông Đồng Nai bị đẩy lên cao 3.3 Sự phân bố phiêu sinh thực vật Sự phân bố phiêu sinh thực vật không đồng hai mùa điểm khảo sát Số lồi trung bình mùa mưa thấp mùa khô (39 so với 46), phần lớn điểm mùa mưa có số lồi thấp mùa khơ, trừ điểm DN17 DN18, DN17 DN18 có số lồi PSTV vào mùa mưa cao hẳn mùa khơ Trong mùa mưa, số lồi điểm biến động ít, dao động khoảng 31 – 48 taxa, cao hai điểm DN17 DN18 với 48 taxa, thấp điểm DN16 với 31 taxa Trong vào mùa khơ, số lồi diện có khuynh hướng giảm dần từ điểm Hình 5: Sự biến động (A) phiêu sinh thực vật, (B)-Chlorophyceae, (C)-Cyanophyceae (D)-Zygnematophyceae điểm khảo sát Số loài tảo lục thuộc lớp Chlorophyceae vào mùa mưa cao mùa khô Sự chênh lệch thể rõ hai điểm DN2 DN17 Giữa điểm khảo sát điểm DN18 có lồi (hình 5B) phiêu sinh thực vật lớp có nguồn gốc nước nên diện chúng mơi trường có pha trộn nước lợ thấp Một số loài lớp vi khuẩn lam 139 SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No 62 (02/2019) Cyanophyceae xuất vài điểm khảo sát Spirulina major, Planktothrix spp., loài thuộc chi Microcystis thường diện nhiều điểm khảo sát Theo nhận định Reynolds and Descy (1998, trích từ Wehr and Sheath) [11] diện vi khuẩn lam dạng đơn bào tập chủng sông thường phụ thuộc vào thành phần phiêu sinh phụ lưu hồ lân cận Do mà thành phần vi khuẩn lam sơng Đồng Nai có nhiều điểm tương đồng với hồ Trị An Lớp tảo tiếp hợp Zygnematophyceae lớp có nhiều lồi diện Mùa khơ số lồi cao hẳn mùa mưa với diện nhiều loài nhóm Desmids, nhóm tảo có ý nghĩa mặt sinh thái, thu hút quan tâm nhà nghiên cứu Nhìn chung, Desmids ghi nhận có mặt thủy vực từ nghèo dinh dưỡng đến dinh dưỡng trung bình, có hàm lượng Canxi độ dẫn điện thấp [17] Hình 6: Sự biến động Bacillariophyceae điểm khảo sát Ngược với khuynh hướng lớp Bacillariophyceae, số loài thấp điểm đầu cao điểm cuối Sự biến động lớp khơng số lồi mà thành phần loài Ở điểm khảo sát gần thượng nguồn, lồi có nguồn gốc nước diện, điểm cuối lồi có nguồn gốc nước mặn chiếm đa số, loài khuê tảo nước mặn theo triều xâm nhập vào điểm (hình 6A, B) Kết luận Thành phần Phiêu sinh thực vật sông Đồng Nai đa dạng với diện 231 taxa thuộc lớp ngành Cyanobacteria, Heterokontophyta Chlorophyta Có lồi vi khuẩn lam có khả tạo độc tố Microcystis aeruginosa, Microcystis botrys, Microcystis flos-aquae Microcystis wesenbergii, Planktothrix rubescens Woronichinia naegeliana Độ tương đồng thành phần loài điểm khảo sát thấp Thành phần lồi phiêu sinh thực vật phân bố khơng đồng hai mùa điểm khảo sát Lớp Cyanophyceae Zygnematophyceae có số lồi giảm từ điểm đầu đến điểm cuối – vào mùa khô, vào mùa mưa số lồi biến động Lớp Bacillariophyceae có nhiều lồi có nguồn gốc biển, diện điểm cuối khu vực nghiên cứu, nơi chịu ảnh hưởng nước mặn Lớp Zygnematophyceae có đa dạng cao nguồn cảm hứng cho nghiên cứu 140 LƯU THỊ THANH NHÀN - LÊ BÙI TRUNG TRINH TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN vực cầu Cần Thơ từ năm 2009 đến 2010, Hội nghị khoa học toàn quốc sinh thái tài nguyên sinh vật lần thứ 4, 832-840 Lời cảm ơn: Bài báo kết đề tài cấp Đại học Quốc gia C2016-18-25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 Lê Công Quyền, 2015 Sự phân bố phiêu sinh vật Búng Bình Thiên, tỉnh An Giang, tạp chí khoa học trường Đại học An Giang, tập7(3), 66 – 74 Bellinger, G.E and Sigee, C.D., 2015 Freshwater algae: Identification, enumeration and use as bioindicators (2e), Wiley Blackwell 11 Reynolds, C.S., 2006 The ecology of phytoplankton, Cambridge University Press Dillard, G E., 1989 Freshwater Algae of the Southeastern United States, Part Chlorophyceae: Volvocales, Tetrasporales, and Chlorococcales J Cramer, Berlin, Germany 12 Rojo, C., Cobelas, A M and Arauzo, M., 1994 An elementary, structural analysis of river phytoplankton In: Descy, J.P., Reynolds, C S, and Padisak, J (ed.) Phytoplankton in turbid environments: rivers and shallow lakes Kluwer Academic Publishers George, E E., Samuel, I U and Andem, A.B., 2012 Composition and Abundance of Phytoplankton of Adiabo River in Calabar River system, Southeast, Nigeria Euro J Zool Res., 1(4): 93-98 13 Scott, A.M and Prescott, G.W., 1961 Indonesian Desmids, Hydrobiologia 17 (1-2), pp 1–132 (https://doi.org/10.1007/ BF00040416) Guiry in Guiry, M.D and Guiry, G.M., 2019 AlgaeBase World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway http://www.algaebase.org; searched on 18 January 2019 14 Sournia A., 1978 Phytoplankton manual Pubblished by the United National Educational Scientific and Cultural Organization, 335p John, D M., Whitton, B A and Brook, A.J., 2002 The Freshwater Algal Flora of the British Isles, An identification guide to freshwater and terrestrial algae Cambridge University Press 15 Trung tâm quan trắc môi trường Đồng Nai: hệ thống lưu vực sông Đồng Nai, http://lvsdongnai.cem.gov.vn/ttdktnmt.aspx, truy cập ngày 20/12/2018 McGregor, B.G., 2013 Freshwater Cyanobacteria of North-Eastern Australia: Chroococcales, Phytotaxa 133(1): 1–130 16 Verma, S., Tiwari D and Verma A., 2013 Algal dynamics of river Pandu in relation to ambient environment ECOPRINT 20: 9-17 Lưu Thị Thanh Nhàn Lê Bùi Trung Trinh, 2013 Thành phần loài mật độ phiêu sinh thực vật sông La Ngà, Tuyển tập nghiên cứu biển, XIX: 55 – 60 17 Wehr, J.D and Sheath, R G., 2003 Freshwater Algae of North America: Ecology and Classification New York, Academic Press Prescott, G W., 1962 Algae of the western Great Lakes area, with an Illustrated Key to the Genera of Desmids and Freshwater Diatoms, Wm.C.Brown Company Publishers 18 Zalocar de Domitrovic, Y., Poi de Neiff, A.S.G and Casco, S.L., 2007 Abundance and diversity of phytoplankton in the Paraná River (Argentina), 220 km downstream of the Yacyretá reservoir, Braz J Biol., 67(1): 53-63 Huỳnh Vũ Ngọc Quý, Đỗ Thị Bích Lộc, Phạm Thanh Lưu, 2011 Đa dạng sinh học khu hệ thực vật phiêu sinh sông Hậu, khu Ngày nhận bài: 08/01/2019 Biên tập xong: 15/02/2019 141 Duyệt đăng: 20/02/2019 ... biến động Điều cho thấy vào mùa khô giới hạn nước hạ lưu sông Đồng Nai bị đẩy lên cao 3.3 Sự phân bố phiêu sinh thực vật Sự phân bố phiêu sinh thực vật không đồng hai mùa điểm khảo sát Số lồi trung... pháp nghiên cứu 2.1 Thu mẫu phiêu sinh thực vật Mẫu phiêu sinh thực vật thu vào tháng năm 2016 (mùa mưa) tháng năm 2017 (mùa khơ) vị trí sơng Đồng Nai, từ nơi hợp lưu với sông Bé đền cầu cao tốc... độ cuối mẫu khoảng 4% 2.2 Phân tích phiêu sinh thực vật Việc định danh phiêu sinh thực vật dựa vào đặc điểm hình thái ngồi Mẫu Giới thiệu Phiêu sinh thực vật (PSTV) có ý nghĩa quan trọng hệ thống