Đa dạng thực vật phù du khu vực hạ lưu sông Thu Bồn và Cù Lao Chàm

Bài viết tiến hành nghiên cứu đa dạng loài và biến động quần xã thực vật phù du của 4 khu vực khảo sát liền kề: Hạ lưu sông Thu Bồn, vùng chuyển tiếp, ven Cù Lao Chàm và vùng biển mở được phân tích nhằm cung cấp thông tin cơ bản, so sánh và đánh giá tác động mùa và tính liên kết của các thủy vực liền kề hạ lưu sông Thu Bồn.

Vietnam Journal of Marine Science and Technology; Vol 19, No 4A; 2019: 215–227 DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/19/4A/14604 https://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst Diversity of phytoplankton in lower Thu Bon river and Cu Lao Cham Huynh Thi Ngoc Duyen*, Phan Tan Luom, Tran Thi Le Van, Tran Thi Minh Hue, Nguyen Ngoc Lam, Doan Nhu Hai Institute of Oceanography, VAST, Vietnam *E-mail: ngocduyen07mt@gmail.com Received: 30 July 2019; Accepted: October 2019 ©2019 Vietnam Academy of Science and Technology (VAST) Abstract Data on characteristics of phytoplankton communities is important scientific information in marine ecosystem, especially in assessment of environmental impacts on biodiversity in a specific waters In the present study, two-year phytoplankton data was analyzed for species diversity, community structure changes and variation in adjacent waters: Lower Thu Bon river (TB), transition waters (CT), Cu Lao Cham island (CLC) and offshore site (BM) to provide basic scientific data of phytoplankton communities, compare and assess seasonal changes and possible linkage of these adjacent waters A total of 364 phytoplankton taxa of 12 classes were identified, showing high diversity and with seasonal variation of the investigated waters There was strong difference of phytoplankton communities among the adjacent waters with low similarity index and the change of dominant species seasonally in each area The species richness and diversity in the lower Thu Bon river were lower than in other areas Variation of phytoplankton abundance and diversity along the river transect showed changes in species composition between the dry and rainy seasons but with similar trend in abundance The low community similarity between the adjacent waters and the transition waters may indicate low impacts of river flow on phytoplankton communities in the coastal waters Keywords: Diversity index, phytoplankton, lower Thu Bon river, Cu Lao Cham Citation: Huynh Thi Ngoc Duyen, Phan Tan Luom, Tran Thi Le Van, Tran Thi Minh Hue, Nguyen Ngoc Lam, Doan Nhu Hai, 2019 Diversity of phytoplankton in lower Thu Bon river and Cu Lao Cham Vietnam Journal of Marine Science and Technology, 19(4A), 215–227 215 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển, Tập 19, Số 4A; 2019: 215–227 DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/19/4A/14604 https://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst Đa dạng thực vật phù du khu vực hạ lƣu sông Thu Bồn Cù Lao Chàm Huỳnh Thị Ngọc Duyên*, Phan Tấn Lƣợm, Trần Thị Lê Vân, Trần Thị Minh Huệ, Nguyễn Ngọc Lâm, Đoàn Nhƣ Hải Viện Hải dương học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Việt Nam * E-mail: ngocduyen07mt@gmail.com Nhận bài: 30-7-2019; Chấp nhận đăng: 6-10-2019 Tóm tắt Dữ liệu đặc trưng quần xã thực vật phù du thông tin khoa học quan trọng hệ sinh thái biển, đặc biệt đánh giá tác động mơi trường đến đa dạng lồi thủy vực Trong báo này, số liệu năm đa dạng loài biến động quần xã thực vật phù du khu vực khảo sát liền kề: Hạ lưu sông Thu Bồn, vùng chuyển tiếp, ven Cù Lao Chàm vùng biển mở phân tích nhằm cung cấp thơng tin bản, so sánh đánh giá tác động mùa tính liên kết thủy vực liền kề hạ lưu sông Thu Bồn Kết ghi nhận 364 loài loài (taxa) thuộc 12 lớp thực vật phù du cho thấy thủy vực ven bờ có tính đa dạng cao thay đổi theo mùa Phân tích khác biệt lớn vùng khảo sát với số giống thấp vùng có thay đổi thành phần loài ưu khu vực mùa Vùng hạ lưu sông Thu Bồn có độ giàu có lồi đa dạng lồi thấp vùng chuyển tiếp, ven Cù Lao Chàm biển mở Diễn biến mật độ đa dạng loài mặt cắt cửa sông - biển mở cho thấy có thay đổi thành phần lồi mùa mưa mùa khô vùng cửa sông xu biến động mật độ tương tự Cùng với mức độ giống thấp quần xã thực vật phù du hạ lưu sông Thu Bồn vùng chuyển tiếp cho thấy dịng vật chất từ sông tác động đến quần xã thực vật phù du khơng lớn khu vực ngồi cửa sơng Từ khóa: Chỉ số đa dạng, thực vật phù du, hạ lưu sông Thu Bồn, Cù Lao Chàm MỞ ĐẦU Quần xã thực vật phù du (TVPD) đóng vai trị quan trọng chu trình sinh địa hóa, mắt xích sở lưới thức ăn thủy vực, đóng góp nửa suất tồn cầu [1, 2] Trong trình sinh trưởng phát triển, TVPD chịu tác động nhiều yếu tố môi trường, động lực, thủy văn tương tác sinh vật Ngoài tác động yếu tố tự nhiên, tương tác hoạt động dân sinh hay cộng hưởng tác động người tự nhiên lên hệ sinh thái thủy vực chưa nghiên cứu nhiều Vì vậy, hiểu biết quần xã TVPD vùng địa lý cụ thể sở khoa học việc đánh giá đặc trưng sinh thái khu vực 216 Quảng Nam tỉnh thuộc vùng đồng duyên hải miền Trung, có bờ biển chạy dài 125 km, có 15 hịn đảo lớn nhỏ khơi Vùng biển ven bờ chịu ảnh hưởng hai hệ thống sông Vu Gia-Thu Bồn sông Trường Giang Những đánh giá gần ảnh hưởng cơng trình xây dựng lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn cho thấy tác động tiêu cực đến vùng hạ lưu bao gồm xả thải nhiễm tác động đến dịng chảy xâm nhập mặn [3] Đến nay, nghiên cứu TVPD vùng biển Quảng Nam, đặc biệt đánh giá tác động mơi trường, cịn hạn chế Chỉ có số khảo sát thực chương trình hợp tác nghiên cứu khoa học Việt Nam - Thụy Điển (tháng 7/2006–3/2007) đa Đa dạng thực vật phù du dạng TVPD liên quan đến tình trạng san hơ; đề tài “Điều tra đề xuất giải pháp quản lý, sử dụng bền vững tài nguyên đa dạng sinh học Khu Dự trữ sinh giới Cù Lao Chàm - Hội An” (11/2015–6/2016); đề tài nghiên cứu (NAFOSTED, 5/2017) “Nghiên cứu đa dạng sinh học Sinh vật phù du biển Việt Nam: Sinh học, sinh thái loài vi tảo roi ứng dụng kỹ thuật phân tử để hỗ trợ việc xác định loài” Tuy nhiên, số liệu từ đề tài chưa cơng bố, nghiên cứu tổng hợp phân tích số liệu nhằm cung cấp thơng tin đa dạng lồi, cấu trúc, biến động quần xã TVPD khu vực hạ lưu sơng Thu Bồn Cù Lao Chàm phịng Sinh vật phù du biển thực từ năm 2015 đến 2016 TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP Khu vực nghiên cứu địa điểm thu mẫu Nghiên cứu sử dụng 105 mẫu định tính định lượng TVPD thu 28 trạm từ khu vực khảo sát thuộc thủy vực Hội An - Quảng Nam thời điểm: Tháng 11/2015, tháng 5/2016 tháng 6/2016 (hình 1) Bốn khu vực khảo sát bao gồm: Khu vực hạ lưu sông Thu Bồn (36 mẫu, từ trạm đến trạm 9); Vùng chuyển tiếp (12 mẫu, trạm 10, 11, 12); Khu vực ven Cù Lao Chàm (45 mẫu, từ trạm 13 đến trạm 27); Vùng biển mở (12 mẫu, trạm 28) Trong đó, hầu hết mẫu định lượng thu tầng mặt (độ sâu 0,5 m), ngoại trừ mẫu trạm biển mở bao gồm tầng mặt đáy (50 m) Việc phân chia khu vực khảo sát dựa vị trí địa lý nhằm đánh giá ảnh hưởng khác lên biến đổi quần xã TVPD, cụ thể: Khu vực hạ lưu sông Thu Bồn chịu ảnh hưởng từ nguồn nước sông hoạt động dân sinh; Vùng chuyển tiếp chịu ảnh hưởng từ sông yếu tố khác khu vực biển gần bờ; Khu vực ven Cù Lao Chàm ảnh hưởng hoạt động dân sinh khu vực quanh đảo; Vùng biển mở chịu ảnh hưởng hoạt động dân sinh yếu tố gần bờ Hình Sơ đồ vị trí trạm khảo sát (●) thủy vực hạ lưu sông Thu Bồn vùng biển Cù Lao Chàm, Quảng Nam 217 Huỳnh Thị Ngọc Duyên Phƣơng pháp thu phân tích mẫu Mẫu định tính Mẫu định tính dùng phân tích thành phần lồi TVPD thu lưới chóp có đường kính miệng lưới 30 cm kích thước mắt lưới 25 µm, kéo nhiều lần theo hướng từ gần đáy lên mặt Các mẫu thu cho vào lọ nhựa màu tối cố định dung dịch formalin (nồng độ cuối 5%), bảo quản mẫu điều kiện tối/mát phân tích phịng thí nghiệm Các mẫu định tính TVPD phân tích phương pháp so sánh hình thái Quan sát ghi nhận thành phần loài khoảng từ 3– lam kính cho vật mẫu kính hiển vi quang học LEICA-DMLB (Đức) độ phóng đại khác Riêng nhóm tảo hai roi có vỏ giáp, vật mẫu nhuộm dung dịch Calcofluor-white quan sát kính hiển vi quang học LEICA-DMLB (Đức) kết hợp với thiết bị huỳnh quang, với máy chụp ảnh kỹ thuật số Olympus-DP71 để ghi lại hình ảnh lồi Các lồi TVPD định danh theo tài liệu Graham & Bronikovsky (1944) [4], Hoàng Quốc Trương (1962 & 1963) [5, 6], Shirota (1966) [7], Abé (1981) [8], Balech (1988) [9], Trương Ngọc An (1993) [10], Licea et al., (1995) [11], Moreno et al., (1996) [12], Tomas (1996) [13], Larsen & Nguyen-Ngoc (2004) [14], Nguyen-Ngoc & Larsen (2008) [15], Nguyen-Ngoc et al., (2012) [16], DoanNhu et al., (2014) [17], Phan Tấn Lượm nnk., (2016) [18], Phan-Tan et al., (2017) [19] Danh pháp bậc phân loại cập nhật theo Guiry & Guiry (2019) [20] Mẫu định lượng Các mẫu định lượng thu chai Niskin tích l độ sâu khác (tùy theo trạm) Mẫu nước sau thu cho vào chai nhựa PET cố định dung dịch lugol trung tính, bảo quản mẫu tối/mát phân tích phịng thí nghiệm Mật độ tế bào TVPD xác định phương pháp lắng đếm buồng đếm Sedgewick-Rafter tích 1.000 µl [21] Để đếm số lượng tảo hai roi có vỏ giáp, nhuộm mẫu thuốc nhuộm Calco-fluor 218 white theo Andersen Kristensen (1995) [22], Fritz Triemer (1985) [23] trước quan sát kính hiển vi huỳnh quang Đối với vi khuẩn lam Microcystis, số lượng tế bào đếm tập đồn chuẩn với kích thước xác định, sau xác định kích thước tập đồn có mẫu đếm Số lượng tế bào tính dựa tỉ lệ tập đồn chuẩn tập đồn đếm Đánh giá tính đa dạng quần xã thực vật phù du Các số sinh thái tính phần mềm Primer 6.0 (Primer-E Ltd, Plymouth UK) với công thức sau: Độ giàu có lồi (Margalef): d = (S – 1)/log(N) [24] Chỉ số cân Pielou: J’ = H’/log(S) [25] Chỉ số đa dạng Shannon: H’ = –sum(Pi*log2(Pi)) [26] So sánh giống thành phần loài mùa khu vực số giống (similarity index) Bray Curtis (1957): BCij   2Cij Si  S j [27] Chỉ số đa dạng Simpson: ( D)  s p i 1 [28] i Trong đó: N: Tổng số cá thể trạm/mẫu; S: tổng số loài mẫu; Pi: Tần suất loài i mẫu = xác suất bắt gặp loài i mẫu; Cij: Tổng loài giống mẫu i j; Si Sj số lượng loài mẫu Xử lý số liệu Số liệu trích xuất từ sở liệu PlanktonSys (Bioconsult, Đan Mạch), chuyển dạng thành file bảng tính, so sánh, cập nhật, đồng hóa liệu lồi bậc phân loại cao loài theo Guiry & Guiry (2019) [20] Số liệu định tính định lượng mật độ tế bào TVPD xử lý phần mềm Excel Đa dạng thực vật phù du Microsoft Office 2016 Sử dụng phần mềm R v3.6.0/RStudio phân tích thống kê với gói phân tích “coin”, “ggplot2”, “plyrd”, “pgirmess” “vegan” [29–32] KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Thành phần loài thực vật phù du thủy vực hạ lƣu sông Thu Bồn, vùng chuyển tiếp, khu vực ven Cù Lao Chàm vùng biển mở Kết phân tích 51 mẫu định tính TVPD thu vào mùa mưa (tháng 11/2015) mùa khô (tháng 6/2016) từ khu vực khảo sát ghi nhận 364 taxa thuộc 12 lớp tảo: Dinophyceae (103 taxa), Mediophyceae (78 taxa), Bacillariophyceae (59 taxa), Coscinodiscophyceae (46 taxa), Conjugatophyceae (30 taxa), Chlorophyceae (17 taxa), Cyanophyceae (16 taxa) lớp khác gồm 14 taxa (trong đó: Trebouxiophyceae (8 taxa), Euglenophyceae (3 taxa), Dictyochophyceae (2 taxa), lớp tảo silic chưa xác định (1 taxon) Chrysophyceae (1 taxon) Như vậy, số lượng loài loài nhiều tảo silic (184), tảo hai roi (103), lại nhóm tảo lục, vi khuẩn lam, tảo mắt, tảo xương cát, tảo tiếp hợp (Conjugatophyceae), Trebouxiophyceae tảo vàng ánh (Chrysophyceae) Trong khu vực khảo sát, số lượng loài TVPD ghi nhận cao Cù Lao Chàm vào mùa khô (233 taxa) thấp vùng chuyển tiếp mùa khô (124 taxa) Nhìn chung, số lồi xuất vào mùa mưa vùng hạ lưu sông Thu Bồn vùng chuyển tiếp (142 163 taxa) cao mùa khô (126 124 taxa), nhiên chênh lệch số lượng lồi hai mùa khơng đáng kể Ngược lại, khu vực ven Cù Lao Chàm, số lượng loài vào mùa khô (233 taxa) cao hẳn so với mùa mưa (193 taxa) cao số lượng loài vùng biển mở vào mùa khô (chỉ với 155 taxa) (hình 2) Số lượng lồi 250 200 150 100 50 Khô Mưa Hạ lưu sông Thu Bồn Khô Mưa Chuyển tiếp Khô Mưa Cù Lao Chàm Khô Biển mở Bacillariophyceae Coscinodiscophyceae Mediophyceae Dinophyceae Cyanophyceae Conjugatophyceae Nhóm khác Hình Số lượng loài TVPD theo lớp khu vực, mùa khơ mùa mưa Nhìn chung, thành phần loài hầu hết khu vực chủ yếu tảo silíc (44–64%) tảo hai roi (26–40%), trừ khu vực hạ lưu sông Thu Bồn vào thời điểm mùa mưa, nhóm tảo silic chiếm ưu (> 40%) loài tảo nước tăng lên khoảng 40%, nhiều thời điểm mùa khô tảo hai roi giảm xuống cịn 11% (hình 2) So sánh số lượng lồi theo mùa khơng thấy khác biệt có ý nghĩa thống kê 219 Huỳnh Thị Ngọc Duyên (kiểm định hoán vị, p > 0,05) So sánh vùng, số lượng lồi có khác biệt khu vực hạ lưu sông Thu Bồn với tất khu vực lại (hậu kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis, α < 0,05) Phân tích đồng thời hai yếu tố mùa khu vực khảo sát, số lượng lồi thuộc khu vực hạ lưu sơng Thu Bồn khác biệt rõ rệt so với khu vực Cù Lao Chàm mùa mưa mùa khô Sự khác biệt thành phần lồi cịn thể rõ khu vực hạ lưu sông Thu Bồn vào mùa mưa khu vực biển mở vào mùa khô (hậu kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis, α < 0,05) Hình Biểu đồ hộp số lượng loài TVPD khu vực: Hạ lưu sông Thu Bồn (TB), vùng chuyển tiếp (CT), Cù Lao Chàm (CLC), biển mở (BM) vào mùa khô (K) mùa mưa (M) So sánh thành phần lồi TVPD khu vực hạ lưu sơng Thu Bồn Cù Lao Chàm với số thủy vực ven bờ khác thuộc vùng biển miền trung Việt Nam thấy rằng, khu vực nghiên cứu có số lượng loài cao hơn, vịnh Đà Nẵng với 316 taxa ghi nhận từ năm 2002–2016 [33], vịnh Nha Trang với 336 taxa với số liệu từ năm 2015–2018 (số liệu chưa công bố) Đáng ý nghiên cứu bao gồm trạm vùng hạ lưu sông Thu Bồn, nên bao gồm 70 loài tảo nước Biến động đa dạng TVPD theo khu vực Phân tích so sánh số giàu có loài Margalef, số cân Pielou, số đa dạng Shannon Simpson cho thấy, khu vực khơng có khác biệt số Pielou Simpson (kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis, p > 0,05) (hình 4b, 4d) Tuy nhiên, số Margalef số Shannon 220 lại có khác biệt khu vực (kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis, p < 0,05) Với số Margalef, có khác biệt rõ khu vực hạ lưu sông Thu Bồn so với khu vực chuyển tiếp Cù Lao Chàm (hậu kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis, α = 0,05) (hình 4a) Cịn số Shannon, thể khác biệt có ý nghĩa thống kê khu vực hạ lưu sông Thu Bồn vùng chuyển tiếp (hậu kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis, α = 0,05) (hình 4c) Như vậy, có khác biệt khu vực hạ lưu sông Thu Bồn, vùng chuyển tiếp Cù Lao Chàm độ giàu có loài đa dạng loài khác biệt vùng hạ lưu sông với vùng chuyển tiếp Biểu đồ hộp (hình 4a) cho thấy độ giàu có lồi (Margalef) khu vực hạ lưu sông Thu Bồn thấp so với khu vực lại Quần xã TVPD vùng chuyển tiếp có cân độ đa dạng cao khu vực khác qua giá Đa dạng thực vật phù du trị trung vị số Pielou, Shannon sông Thu Bồn Điều phản ảnh Simpson (hình 4) Các số đa dạng có độ thay đổi cấu trúc quần xã TVPD mùa phân tán rộng tất bốn khu vực, đặc biệt khô mùa mưa chí vị trí số cân Pielou khu vực Cù Lao Chàm thu mẫu khu vực biệt ởSimpson vùng hạ ởlưu sông chỉchỉsốkhác đa dạng khu vựcvới hạvùng lưu chuyển tiếp a c b d Hình 44.(a-d) a–d Biểu chỉchỉ số số đa dạng sinhsinh học học 4của khu4 vực lưuHạ sơng Hình Biểuđồ đồhộp hộpthểthểhiện đa dạng khukhảo vực sát: khảoHạsát: lưu Thu Bồn (TB), vùng chuyển tiếp (CT), Cù Lao Chàm (CLC) vùng biển mở (BM) sông Thu Bồn (TB), vùng chuyển tiếp (CT), Cù Lao Chàm (CLC) vùng biển mở (BM) Biến động đa dạng TVPD theo mùa khu mưa (hình 5a) Tuy vậy, khác biệt có vực khảo sát ý nghĩa thống kê với khu vực Cù Lao Chàm Phân tích đồng thời số đa dạng vùng chuyển tiếp (hậu kiểm định Kruskalbốn khu vực vào mùa khơ mùa mưa Wallis, α = 0,05) Đa dạng loài (chỉ số thấy khác biệt số Margalef, Shannon) quần xã TVPD thuộc vùng Pielou, Shannon (kiểm định phi tham số chuyển tiếp Cù Lao Chàm vào mùa khô cao Kruskal-Wallis, p < 0,05), không thấy cân so với khu vực hạ lưu khác biệt số đa dạng Simpson (kiểm sông Thu Bồn vào mùa mưa (hậu kiểm định định Kruskal-Wallis, p > 0,05) Kruskal-Wallis, α = 0,05) Ở khu vực, Quần xã TVPD khu vực hạ lưu sông Thu số Pielou, Shannon Simpson khơng Bồn có độ giàu có lồi thấp nhiều so với có khác biệt theo mùa khu vực khác mùa khô mùa 221 định Kruskal-Wallis, p > 0,05) Huỳnh Thị Ngọc Duyên a c b d Hình a–d Biểu đồ hộp thể số đa dạng sinh học mùa khơ Hình (a-d) Biểu đồ hộp thể chỉởsốbốn đa dạng sinh khảo học mùacác mưa khu vực sát mùa khô mùa mưa Kết phân tích Simper (Similarity Percentage) dựa số liệu mật độ loài theo yếu tố khu vực mùa cho thấy có khác rõ rệt lồi ưu khu vực mùa khơ mùa mưa (bảng 1) Hầu hết lồi ưu phân biệt rõ khu vực khảo sát Quần xã TVPD khu vực hạ lưu sông Thu Bồn chuyển tiếp ưu loài tảo nước Microcystis sp., Staurastrum sp., Anabaenopsis sp., vi khuẩn lam Phormidium sp tảo silic trung tâm rộng nhiệt, thích ứng với độ muối thấp vùng ven bờ Chaetoceros subtilis, Aulacoseira granulate Trong đó, khu vực quanh đảo Cù Lao Chàm ngồi khơi ưu silic trung tâm Chaetoceros lorenzianus, lồi silic lơng chim Pseudo-nitzschia spp., Thalassionema frauenfeldii Nhóm tảo hai roi KXĐ (khơng xác định) có kích thước nhỏ (< 20 µm) nhóm ưu khu vực từ hạ lưu sông Thu Bồn vùng chuyển tiếp (mùa khô) khu vực quanh Cù Lao Chàm (cả hai mùa) Ngoài ra, thành phần loài chiếm ưu 222 cho thấy biến đổi rõ ràng mùa mưa mùa khô vùng khảo sát (bảng 1) Tảo silic, đặc biệt chi tảo silic trung tâm dạng chuỗi Chaetoceros, chiếm ưu tất khu vực khảo sát, điều phù hợp với hầu hết thủy vực khác giới Tảo silic có đặc điểm để thích nghi tốt với nhiều môi trường khác nhau, chúng phát triển vùng nước có độ xáo trộn lớn, từ tế bào nối dạng chuỗi dài chúng phân tách thành chuỗi ngắn nhằm đảm bảo tồn điều kiện mơi trường xáo trộn mạnh [34] Nhìn chung, số giống trung bình mẫu khu vực mùa có biến động lớn, từ 19–56% Quần xã TVPD từ khu vực hạ lưu sơng Thu Bồn vùng chuyển tiếp có số cao mùa khô so với mùa mưa Tuy nhiên số cao vùng chuyển tiếp vào mùa khô (55,81%) thấp (18,65%) vào mùa mưa lại không khác nhiều vùng hạ lưu sông Thu Bồn Điều cho thấy vùng chuyển tiếp, thành Đa dạng thực vật phù du phần lồi TVPD mùa khơ tồn khu vực thu mẫu giống lại khác biệt mùa mưa Ngược lại, khác biệt trạm vùng hạ lưu sông Thu Bồn lớn hai mùa mưa khô Ở vùng chuyển tiếp, dinh dưỡng từ đất liền mùa mưa có ảnh hưởng khác đến quần xã TVPD dựa vị trí địa lý trạm từ bờ khơi khu vực Ở hạ lưu sông Thu Bồn, biến động độ muối trạm dọc sơng yếu tố tác động đến quần xã TVPD Ngược lại, mẫu TVPD quanh Cù Lao Chàm có số giống trung bình vào mùa mưa cao (30,09%) cao mùa khơ (19,21%) Ở vùng biển mở, mẫu thu trạm vào mùa khô, khác thời điểm thu số giống trung bình mẫu thấp (chỉ 19,18%), khác biệt tầng thu mẫu mặt đáy (bảng 1) Bảng Tỷ lệ (%) mật độ tế bào trung bình lồi ưu theo khu vực mùa Lồi ưu Thu Bồnmùa khơ Chaetoceros subtilis Chaetoceros spp Skeletonema sp Tảo hai roi KXĐ (< 20 µm) Anabaenopsis sp Phormidium sp Microcystis sp Aulacoseira granulata Staurastrum sp Tảo silíc lơng chim KXĐ (10–20 µm) Aulacoseira granulata Tripos furca Pseudo-nitzschia spp Trichodesmium thiebautii Thalassionema frauenfeldii Proboscia alata Chaetoceros lorenzianus Chỉ số giống mẫu (%) 39,72 16,61 8,16 6,47 4,26 3,71 Thu Bồnmùa mưa Chuyển tiếp-mùa khô Chuyển tiếp-mùa mưa Cù Lao Chàm-mùa khô 35,99 11,94 22,02 Cù Lao Chàm-mùa mưa Biển mở-mùa khô 7,38 2,57 7,48 5,79 48,88 31,29 27,63 22,31 8,00 27,29 15,82 3,68 26,78 3,97 15,97 30,58 15,19 25,36 24,83 22,51 24,03 20,11 55,81 18,65 19,21 30,09 19,18 mật độ tế bào cho thấy có khác biệt rõ rệt thành phần TVPD hạ lưu sông Thu Bồn mùa mưa mùa khô so với khu vực lại hai mùa Bên cạnh đó, vào mùa khơ, thành phần lồi thu vùng biển mở khác nhiều so với khu vực lại, trừ số mẫu từ Cù Lao Chàm Nhìn chung, đồ thị đa chiều cho thấy mẫu có độ phân tán rộng, phân bố thành cụm thể khác biệt lớn thành phần TVPD theo vị trí khác vào thời điểm khác nhau, đặc biệt khu vực quanh Cù Lao Chàm (hình 6) Hình Đồ thị đa chiều phi tham số NMDS số giống thành phần lồi TVPD Phân tích đa chiều phi tham số NMDS (Non-metric Multidimensional Scaling) dựa Biến động mật độ TVPD khu vực hạ lƣu sông Thu Bồn Cù Lao Chàm Mật độ tế bào TVPD tầng mặt khu vực hạ lưu sông Thu Bồn, chuyển tiếp Cù Lao Chàm mùa khô cao mùa mưa (kiểm 223 Huỳnh Thị Ngọc Duyên định hốn vị, p < 0,05) (hình 7–8) Mật độ tế bào TVPD khu vực biển mở (30.718 ± 27.674 tế bào/l) cao khu vực lại, với giá trị cực đại 68.453 tế bào/l Mật độ tế bào trung bình khu vực chuyển tiếp vào mùa mưa thấp (1.115 ± 1.331 tế bào/l), với giá trị cực tiểu 198 tế bào/l Nhìn chung mật độ tảo trung bình tầng mặt khu vực gần bờ thấp (< 20.000 tế bào/l), thấp so với khu vực khác bán đảo Sơn Trà [33] số khu vực vịnh Nha Trang hay vịnh Vân Phong (số liệu chưa cơng bố) Hình Biểu đồ hộp so sánh mật độ tế bào TVPD mùa khô mùa mưa khu vực khảo sát 70000 Mật độ (tế bào/L) 60000 50000 Phân tích biến động mật độ TVPD khu vực thấy khác biệt có ý nghĩa thống kê mật độ lồi vùng chuyển tiếp với khu vực hạ lưu sông Thu Bồn vùng biển mở (hậu kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis, α = 0,05) Tuy nhiên, kết phân tích mật độ TVPD theo hai yếu tố vùng mùa thấy khác biệt có ý nghĩa thống kê vùng biển mở (mùa khô) với vùng chuyển tiếp (mùa mưa) (hậu kiểm định Kruskal-Wallis, α = 0,05) 40000 30000 20000 10000 Mưa Khô Mưa Khô Hạ lưu sông Thu Bồn Chuyển tiếp Mưa Khô Khô Biển mở Cù Lao Chàm Hình Biến động mật độ trung bình TVPD thủy vực Hội An - Quảng Nam mùa khô mùa mưa 40000 35000 Mật độ (tế bào/L) 30000 25000 20000 15000 10000 5000 K M K M K M K M K M K M 10 K M 11 Silic trung tâm Silic lông chim Dinophyceae Conjugatophyceae Chlorophyceae Nhóm khác K M 12 K M 13 K M 14 Cyanophyceae Hình Biến động mật độ TVPD mùa khô (K) mùa mưa (M) mặt cắt từ hạ lưu sông Thu Bồn đến Cù Lao Chàm (với trạm phía cửa sơng: 1, 2, 3; cửa sông: 4, 5; vùng chuyển tiếp: 10, 11, 12 Cù Lao Chàm: 13, 14) 224 Đa dạng thực vật phù du Xét diễn biến mật độ TVPD mặt cắt từ khu vực hạ lưu sông Thu Bồn đến Cù Lao Chàm mùa mưa mùa khô (hình 9) thấy khu vực cửa sơng có mật độ cao nhiều so với vùng chuyển tiếp Cù Lao Chàm Nhìn chung, mật độ tảo mùa khô cao mùa mưa hầu hết trạm (trừ trạm trạm 5), chênh lệch mật độ trạm mùa khô thấp mùa mưa Biến động mật độ theo mùa thể rõ trạm vùng hạ lưu sông vùng chuyển tiếp - khu vực chịu tác động lớn trao đổi nước sông Thu Bồn biển Đặc biệt trạm cửa sông (trạm 5), mật độ chủ yếu vi khuẩn lam tảo silic trung tâm mật độ vi khuẩn lam biến động rõ rệt, trạm vi khuẩn lam Microcystis sp vào mùa khô đạt 4.204 tế bào/l mùa mưa đạt đến 22.522 tế bào/l Mặt khác, cấu trúc quần xã TVPD khu vực hạ lưu sông Thu Bồn có thay đổi rõ ràng mùa mưa mùa khơ Đáng ý trạm phía cửa sông (trạm 1, 2, 3), ngoại trừ vi khuẩn lam nhóm tảo nước Conjugatophyceae chiếm ưu vào mùa mưa, lồi tảo có nguồn gốc từ biển silic trung tâm lại đạt mật độ cao vào mùa khô với phần trăm tổng mật độ tế bào 18, 50 64% Ở vùng này, mật độ TVPD cao dần từ phía sơng cửa sơng, khác biệt trạm có mật độ cao khu vực giao động trạm, trạm mùa khô trạm mùa mưa, khoảng cách hai trạm vào khoảng 1,5 km (hình 1) Các trạm ngồi cửa sơng (trạm 10 11) lại có mật độ TVPD thấp với mùa khô lại cao mùa mưa Cả hai điều cho thấy tác động dịng vật chất từ sông không lớn đến quần xã TVPD khu vực hạ lưu sông Thu Bồn vùng chuyển tiếp Chỉ số tảo silíc trung tâm/lơng chim mặt cắt nằm khoảng từ 0,4 đến 39,1 cao trạm (39,1) (29,8), mùa mưa cao mùa khô Chỉ số thể vùng cửa sông Thu Bồn ưu dưỡng có liên quan đến nhiễm dinh dưỡng [35] KẾT LUẬN Số lượng loài TVPD khu vực hạ lưu sông Thu Bồn Cù Lao Chàm qua chuyến khảo sát vào mùa mưa mùa khô ghi nhận cao với 364 taxa, cho thấy khu vực có độ giàu có lồi cao Khu vực hạ lưu sơng Thu Bồn có độ giàu có lồi thấp nhất, khu vực chuyển tiếp có số đa dạng Shannon cao Tuy nhiên không thấy khác biệt có ý nghĩa thống kê số cân Pielou số đa dạng Simpson bốn khu vực nghiên cứu Về biến động số đa dạng theo hai yếu tố khu vực mùa, thấy có khác biệt rõ rệt số khu vực theo mùa số Margalef, Pielou Shannon, không thấy khác biệt có ý nghĩa thống kê số Simpson Bên cạnh đó, phân tích đa chiều phi tham số NMDS cịn cho thấy có khác biệt lớn thành phần TVPD vị trí thời điểm khác nhau, đặc biệt khu vực quanh Cù Lao Chàm Mật độ trung bình TVPD mùa khô cao mùa mưa, ngoại trừ trạm ngồi khơi (chưa thể đưa nhận định chưa có số liệu mùa mưa) Ngồi ra, mật độ lồi trung bình khu vực ven bờ thấp (< 20.000 tế bào/l) tất khu vực thấp vùng biển mở Lời cảm ơn: Bài báo sử dụng nguồn số liệu từ đề tài mà phòng Sinh vật Phù du biển, Viện Hải Dương học thực năm 2015 2016: Điều tra đề xuất giải pháp quản lý, sử dụng bền vững tài nguyên đa dạng sinh học Khu Dự trữ sinh giới Cù Lao Chàm - Hội An; đề tài Nghiên cứu mã số 106-NN.06-2014.08 Bài báo phần kết đề tài sở phòng Sinh vật Phù du biển năm 2019 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Field, C B., Behrenfeld, M J., Randerson, J T., and Falkowski, P., 1998 Primary production of the biosphere: integrating terrestrial and oceanic components Science, 281(5374), 237–240 [2] Falkowski, P G., Fenchel, T., and Delong, E F., 2008 The microbial engines that drive Earth's biogeochemical cycles Science, 320(5879), 1034-1039 [3] Lê Xuân Quang Nguyễn Văn Tỉnh, 2015 Kết nghiên cứu khả tiếp 225 Huỳnh Thị Ngọc Duyên [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] 226 nhận nước thải sông Vu Gia - Thu Bồn Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thủy lợi, 29, 45–56 Graham, H W., and Bronikovsky, N., 1944 The Genus Ceratium in the Pacific and North Atlantic Oceans.(Scientific Results of Cruise VII of the Carnegie, During 1928–1929 Under Command of Captain JP Ault Biology-v.) Hoàng Quốc Trương, 1962 Phiêu sinh vật vịnh Nha Trang Khuê tảo: Bacillariales Universite de Sai Gon Ann de la Faculté des Saigon Contribution No 59, 121–214 Hoàng Quốc Trương, 1963 Phiêu sinh vật vịnh Nha Trang Tảo giáp Institut Océanographique de Nha Trang Ann de la Faculté des Saigon 2, 129–176 Shirota, A., 1966 The plankton of South Viet-Nam: fresh water and marine plankton Overseas Technical Cooperation Agency Abé, T H., 1981 Studies on the family Peridinea An unfinished monograph of the armoured Dinoflagellata Kyoto univ Publications of the Seto Marine Biological Laboratory Special publication series V 6: 409 pp Balech, E., 1988 Una especie nueva del género Fragilidium (Dinoflagellata) de la bahía de Chamela, Jalisco, México Anales del Instituto Biologica UNAM, Series Zoologica, 58, 479–486 Trương Ngọc An, 1993 Tảo silic phù du biển Việt Nam Nxb Khoa học Kỹ thuật, 315 tr Licea, S E R G I O., Moreno, J L., Santoyo, H., & Figueroa, G., 1995 Dinoflageladas del Golfo de California (No 574.921 D5) Moreno, J L., Licea-Durán, S., and Santoyo, H., 1996 Diatomeas del Golfo de California Universidad Autónoma de Baja California Sur-SEPFOMESPROMARCO, México 273 p Tomas, C R (Ed.), 1997 Identifying marine phytoplankton Elsevier Larsen, J., & Lam, N N., 2004 Potentially toxic microalgae of [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] Vietnamese waters Opera Botanica, (140), 5–216 Nguyen-Ngoc, L., and Larsen, J., 2008 On the genus Alexandrium (Dinoflagellata) in Vietnamese waters: - two new records of A satoanum and A tamutum In: Proceedings, International Conference on Harmful Algae International Society for the Study of Harmful Algae and Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO, Copenhagen Moestrup Ø Et al., 216–218 Nguyen-Ngoc, L., Ho-Van, T., and Larsen, J., 2012 A taxonomic Account of Ceratium (Dinoflagellates) in Vietnamese Waters The Thailand Natural History Museum Journal, 6(1), 25–59 Doan-Nhu, H., Nguyen-Ngoc, L., Anh, N T M., Larsen, J., and Thoi, N C., 2014 Diatom genus Chaetoceros Ehrenberg 1844 in Vietnamese waters Nova Hedwigia, 143, 159–222 http:// dx.doi.org/10.1127/1438-9134/2014/009 Phan-Tan, L., Nguyen-Ngoc, L., and Doan-Nhu, H., 2016 Species diversity of sections conica and tabulata in the genus Protoperidinium (Dinophyceae) from tropical waters of the South China Sea Nova Hedwigia, 103(3–4), 515–545 DOI: http://dx.doi.org/10.1127/nova_hedwigia/ 2016/0369 Phan‐Tan, L., Nguyen‐Ngoc, L., Doan‐Nhu, H., Raine, R., & Larsen, J., 2017 Species diversity of Protoperidinium sect Oceanica (Dinophyceae, Peridiniales) in Vietnamese waters, with description of the new species P larsenii sp nov Nordic Journal of Botany, 35(2), 129-146 https://doi.org/10.1111/njb.01230 Guiry, M D and Guiry, G M., 2019 AlgaeBase World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway http://www.algaebase.org; searched on 06 June 2019 Sournia, A., 1978 Phytoplankton manual UNESCO, Printed in France Andersen, P., and Kristensen, H S., 1995 Rapid and precise identification and Đa dạng thực vật phù du [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] counting of thecate dinoflagellates using epifluorescence microscopy Harmful Marine Algal Blooms Lavoisier Publishing, Paris, 713–718 Fritz, L., and Triemer, R E., 1985 A rapid simple technique utilizing calcofluor white M2R for the visualization of dinoflagellate thecal plates Journal of phycology, 21(4), 662–664 Margalef, D R., 1958 Information theory in ecology: General Systematics, 3, 36–71 Pielou, E C., 1966 The measurement of diversity in different types of biological collections Journal of theoretical biology, 13, 131–144 Bray, J R., and Curtis, J T., 1957 An ordination of the upland forest communities of southern Wisconsin Ecological monographs, 27(4), 325–349 Shannon, C E., 1948 A mathematical theory of communication Bell system technical journal, 27(3), 379–423 Simpson, E H., 1949 Measurement of diversity Nature, 163(4148), 688 Wickham, H., and Chang, W 2009 Ggplot2: An implementation of the [30] [31] [32] [33] [34] [35] Grammar of Graphics R package version 0.8.3 Giraudoux, P., 2017 Data Analysis in Ecology, Package „pgirmess‟ Version 1.6.7 Wickham, H., Francois, R., & Henry, L 2018 Müller, K dplyr: A Grammar of Data Manipulation R package version 0.7.6 Oksanen Jari, 2019 Vegan: ecological diversity Version 2.5-5 Trần Thị Lê Vân, Đoàn Như Hải, Phan Tấn Lượm, Nguyễn Thị Mai Anh, Trần Thị Minh Huệ, Huỳnh Thị Ngọc Duyên, 2018 Thực vật phù du vùng biển ven bờ Đà Nẵng Tạp chí Khoa học Công nghệ biển, 18(4A), 43–58 Falkowski, P G., and Raven, J A., 1997 Aquatic photosynthesis Malden: Blackwell Scientific Huỳnh Thị Ngọc Duyên, Nguyễn Thị Mai Anh, Nguyễn Chí Thời, Trần Thị Lê Vân, Phan Tấn Lượm, Nguyễn Ngọc Lâm, Đoàn Như Hải, 2015 Đánh giá trạng thái dinh dưỡng vịnh Nha Trang qua số mơi trường nước thực vật phù du Tạp chí Sinh học, 37(4), 446–457 227 ... mùa khu vực khảo sát, số lượng lồi thu? ??c khu vực hạ lưu sơng Thu Bồn khác biệt rõ rệt so với khu vực Cù Lao Chàm mùa mưa mùa khô Sự khác biệt thành phần lồi cịn thể rõ khu vực hạ lưu sông Thu Bồn. .. quần xã thực vật phù du khơng lớn khu vực ngồi cửa sơng Từ khóa: Chỉ số đa dạng, thực vật phù du, hạ lưu sông Thu Bồn, Cù Lao Chàm MỞ ĐẦU Quần xã thực vật phù du (TVPD) đóng vai trị quan trọng... trường đến đa dạng lồi thủy vực Trong báo này, số liệu năm đa dạng loài biến động quần xã thực vật phù du khu vực khảo sát liền kề: Hạ lưu sông Thu Bồn, vùng chuyển tiếp, ven Cù Lao Chàm vùng