Thành phần động vật không xương sống ở một số thủy vực tại vườn quốc gia ba vì và khả năng sử dụng chúng làm sinh vật chỉ thị đánh giá chất lượng nước của thủy vực

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN oOo - TRẦN THỊ THU TRANG THÀNH PHẦN ĐỘNG VẬT KHÔNG XƢƠNG SỐNG Ở MỘT SỐ THỦY VỰC TẠI VƢỜN QUỐC GIA BA VÌ VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHÚNG LÀM SINH VẬT CHỈ THỊ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC CỦA THỦY VỰC LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN oOo - TRẦN THỊ THU TRANG THÀNH PHẦN ĐỘNG VẬT KHÔNG XƢƠNG SỐNG Ở MỘT SỐ THỦY VỰC TẠI VƢỜN QUỐC GIA BA VÌ VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHÚNG LÀM SINH VẬT CHỈ THỊ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC CỦA THỦY VỰC Chuyên ngành: Thủy sinh vật học Mã số: 60 42 50 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN XUÂN QUÝNH HÀ NỘI – 2012 MỤC LỤC Lời cám ơn…………………………………………………………………………… i Mục lục………………………………………………………….…………………… ii Danh mục bảng hình… ……………………………… ………………………iii Danh mục chữ viết tắt……………………………………… ……………………… v MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu ĐVKXS nƣớc giới Việt Nam 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Ở Việt Nam 1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật thị quan trắc đánh giá chất lƣợng nƣớc 12 1.2.1 Trên giới 12 1.2.2 Ở Việt Nam 19 Chƣơng 2: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu .25 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 25 2.2.1 Phƣơng pháp thu thập vật mẫu thực địa .25 2.2.2 Phƣơng pháp phân tích vật mẫu phịng thí nghiệm 28 2.2.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 29 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30 3.1 Sơ lƣợc điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu .30 3.1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 30 3.1.1.1 Vị trí địa lý 30 3.1.1.2 Địa hình 31 3.1.1.3 Khí hậu, thời tiết 31 3.1.1.4 Kinh tế xã hội vùng đệm 32 3.1.2 Sơ lƣợc điểm thu mẫu .33 3.2 Đặc điểm thành phần ĐVKXS nƣớc (không kể nhóm trùng) thủy vực nghiên cứu 38 3.2.1 Thành phần loài .38 3.2.2 Biến động thành phần loài ĐVKXS gặp (khơng kể nhóm trùng) theo điểm thu mẫu 5144 3.3 Kết sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật thị quan trắc đánh giá chất lƣợng nƣớc thủy vực vƣờn Quốc gia Ba Vì 46 3.3.1 Kết tính điểm 15 điểm thu mẫu theo hệ thống tính điểm BMWPVIET 46 3.3.2 Nhận xét thực trạng chất lƣợng nƣớc thủy vực VQG Ba Vì .63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC 76 DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG Bảng 1: Mối liên quan số sinh học (ASPT) mức độ ô nhiễm 29 Bảng 2: Mật độ cá thể mức độ phong phú tƣơng ứng 29 Bảng 3: Một số yếu tố thủy lý, thủy hóa điểm thu mẫu 36 Bảng 4: Danh sách loài ĐVKXS gặp điểm thu mẫu 39 Bảng 5: Tổng hợp thành phần ĐVKXS gặp thủy vực nghiên cứu .41 Bảng 6: Danh sách họ ĐVKXS cỡ lớn gặp khu vực nghiên cứu nằm hệ thống tính điểm BMWPVIET 47 Bảng 7: Chỉ số sinh học điểm S1 48 Bảng 8: Chỉ số sinh học điểm S2 49 Bảng 9: Chỉ số sinh học điểm S3 50 Bảng 10: Chỉ số sinh học điểm S5 51 Bảng 11: Chỉ số sinh học điểm S6 52 Bảng 12: Chỉ số sinh học điểm S7 53 Bảng 13: Chỉ số sinh học điểm S8 54 Bảng 14: Chỉ số sinh học điểm S9 55 Bảng 15: Chỉ số sinh học điểm S10 56 Bảng 16: Chỉ số sinh học điểm S11 57 Bảng 17: Chỉ số sinh học điểm S12 58 Bảng 18: Chỉ số sinh học điểm S13 59 Bảng 19: Chỉ số sinh học điểm S14 60 Bảng 20: Chỉ số sinh học điểm S15 60 Bảng 21: Chỉ số sinh học điểm S16 61 Bảng 22: Mức độ ô nhiễm tƣơng ứng với số ASPT điểm thu mẫu 62 Hình 1: Sơ đồ điểm thu mẫu thuộc Vƣờn Quốc Gia Ba Vì 27 Hình 2: Tỉ lệ thành phần lồi ĐVKXS nƣớc thu đƣợc thủy vực nghiên cứu 43 Hình 3: Biến động thành phần lồi điểm thu mẫu 44 Hình 4: Biểu đồ thể số ASPT điểm thu mẫu 63 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ASPT : Điểm trung bình cho đơn vị phân loại (Average Score Per Taxon) BBI : Chỉ số sinh học Bỉ (Belgian Biotic Index) BMWP : Nhóm cơng tác quan trắc sinh học (Biological Monitoring Working Party) BMWPANH : Hệ thống tính điểm Anh BMWPTHAI : Hệ thống tính điểm Thái Lan BMWPVIET : Hệ thống tính điểm Việt Nam BOD5 : Nhu cầu sinh oxy sinh học (Biological Oxygen Demand) COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) ĐDSH : Đa dạng sinh học ĐHKHTN : Đại học Khoa học Tự nhiên DO : Nồng độ oxy hòa tan (Dissolved Oxygen) ĐVĐ : Động vật đáy ĐVKXS : Động vật không xƣơng sống ĐVN : Động vật EBI : Chỉ số sinh học mở rộng (Extended Biotic Index) EC : Các nƣớc thuộc cộng đồng Châu Âu (European Community) EQI : Chỉ số chất lƣợng sinh thái (Ecological Quality Index) IBG : Chỉ số sinh học toàn cầu (Global Biotic Index) RIVPACD : Hệ thống phân loại dự báo ĐVKXS sông (River Inverterbrate Prediction And Classification System TBI : Chỉ số sinh học Trent (Trent Biotic Index) TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam VQG : Vƣờn Quốc Gia MỞ ĐẦU Vƣờn quốc gia Ba Vì đƣợc thành lập năm 1991 theo định số 407-CT ngày 18 tháng 12 năm 1991 Chủ tịch Hội đồng Bộ trƣởng Việt Nam Nằm địa bàn huyện Ba Vì (thành phố Hà Nội), huyện Lƣơng Sơn Kỳ Sơn (tỉnh Hịa Bình), Vƣờn vùng núi chuyển tiếp với hệ sinh thái rừng nhiệt đới nên cịn tồn nhiều lồi động thực vật quý Từ kỉ XX, Ba Vì địa danh tiếng nhờ đa dạng hệ sinh thái có quần thể cảnh quan kì vĩ nhƣ Đỉnh Vua, Đỉnh Tản Viên, Đỉnh Ngọc Hoa… Ba Vì cịn có hệ thống sông, suối với thác nƣớc đẹp tạo nên điểm du lịch sinh thái lý tƣởng nhƣ Ao Vua, Khoang Xanh, Thiên Sơn – Suối Ngà, Thành Thắng, Việt Mỹ - Thác Đa… Mỗi năm, có hàng trăm ngàn lƣợt du khách nƣớc tới tham quan du lịch, tìm hiểu thiên nhiên Chính vậy, tình trạng nhiễm mơi trƣờng khu du lịch Vƣờn Quốc gia có dấu hiệu ngày tăng lên Để khắc phục tình trạng nhiễm, gìn giữ Hệ sinh thái nơi đây, cần phải có nghiên cứu để đánh giá trạng mơi trƣờng Vƣờn nói chung mơi trƣờng nƣớc nói riêng Từ kết hợp khai thác cảnh quan thiên nhiên phục vụ cho nhu cầu du lịch sinh thái, vui chơi giải trí ngƣời dân vừa bảo tồn phát triển ĐDSH theo hƣớng bền vững Trong cơng tác quản lý mơi trƣờng, ngồi phƣơng pháp lý hóa việc quan trắc chất lƣợng môi trƣờng nƣớc phƣơng pháp sinh học sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật thị đƣợc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi nhiều nƣớc giới nhƣ Anh, Bỉ, Úc, Braxin, Ấn Độ, Thái Lan… Đây phƣơng pháp quan trắc nhanh, hiệu quả, tốn kém, dễ áp dụng diện rộng, cho nhìn tồn diện tác động chất gây ô nhiễm đến hệ sinh thái Việc sử dụng phƣơng pháp sinh học đánh giá chất lƣợng nƣớc ngày đƣợc nhiều nƣớc giới quan tâm áp dụng Tuy nhiên, Việt Nam việc nghiên cứu ứng dụng thị sinh học cịn chƣa nhiều Do vậy, để góp phần tìm hiểu ĐDSH đánh giá chất lƣợng nƣớc thông qua sinh vật thị ĐVKXS cỡ lớn số thủy vực điển hình thuộc Vƣờn Quốc gia Ba Vì, chúng tơi thực đề tài: “Thành phần Động vật không xương sống số thủy vực Vườn Quốc gia Ba Vì khả sử dụng chúng làm sinh vật thị đánh giá chất lượng nước thủy vực” nhằm mục đích: Điều tra, nghiên cứu, đánh giá trạng thành phần ĐVKXS số thủy vực thuộc Vƣờn Quốc gia Ba Vì, Hà Nội Sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật thị để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc Trên sở kết thu đƣợc, rút nhận xét trạng chất lƣợng nƣớc thủy vực nghiên cứu đề xuất số giải pháp nhằm giảm thiểu mức độ ô nhiễm thủy vực Luận văn phần kết đề tài cấp Đại học Quốc gia Hà Nội mang mã số QG-11-19 PGS.TS Nguyễn Văn Vịnh làm chủ nhiệm Xin cảm ơn PGS.TS Nguyễn Văn Vịnh cho phép sử dụng kết đề tài để xây dựng lên luận văn Do thời gian hạn hẹp, kinh nghiệm cơng tác nghiên cứu khoa học cịn chƣa nhiều, nên luận văn chắn khó tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi kính mong nhận đƣợc ủng hộ đóng góp ý kiến chân thành Thầy Cô giáo, anh chị bạn Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu ĐVKXS nƣớc giới Việt Nam 1.1.1 Trên giới Những nghiên cứu thủy sinh học nƣớc có mầm mống từ thời cổ đại với dấu hiệu ngắn số hồ nội địa Trong giai đoạn phát triển đầu kỷ XVII - XIX, phát triển thủy sinh học nƣớc gắn liền với phát triển hồ ao học, địa lý thủy học Các tác giả nghiên cứu đặc tính hồ E Simonius nghiên cứu độ nƣớc hồ Thụy Điển; De Saussure (1779) nghiên cứu nhiệt độ nƣớc độ sâu hồ Giơnevơ (Thụy Sĩ); Dybovski Godlevski (1870, 1897) nghiên cứu địa lý sinh học Hồ Baican (Nga) Khoảng cuối kỷ XIX cịn có nhiều nghiên cứu quan trọng nhƣ: Forel (1886) hồ Geneve; Birge hồ Bắc Mỹ Cũng thời gian thành lập trạm nghiên cứu thủy sinh học nƣớc giới với nghiên cứu theo xu hƣớng cảnh quan học, tập trung vào đặc tính riêng hồ vùng để xây dựng hệ thống phân loại hồ Các nghiên cứu điều tra khu hệ thủy sinh vật địa phƣơng mang tính chất bản, chƣa chuyên sâu Đây coi sở thủy sinh học nƣớc mà khởi đầu từ thủy sinh học hồ [5] Lịch sử phát triển thủy sinh học nƣớc đƣợc thúc đẩy đời thiết bị hỗ trợ cho trình nghiên cứu nhƣ: đĩa Secchi, lƣới vớt sinh vật phù du, Ephemeroptera (Phù du) Megaloptera rộng) Odonata (Chuồn chuồn) Snails, Bivalves (Ốc, Hai mảnh vỏ) Leeches (Đỉa) Diptera (Hai cánh) Snails, Bivalves (Ốc, Hai mảnh vỏ) Leeches (Đỉa) Crabs, Prawn Tôm) donata (Chuồn chuồn Diptera (Hai cánh) Worms (Giun tơ) 86 Phụ lục 2: Danh sách thành phần loài ĐVKXS gặp (khơng kể nhóm trùng ) thủy vực nghiên cứu STT TÊN KHOA HỌC ARTHROPODA CRUSTACEA Decapoda Palaemonidae Macrobrachium nipponense de Haan, 1849 Macrobrachium sp.1 Macrobrachium mieni Dang Ngoc Thanh, 1975 Atyidae Caridina tonkinensis Bouvier, 1919 Caridina flavilineata Dang Ngoc Thanh, 1975 Caridina acuticaudata Dang Ngoc Thanh, 1975 Parathelphusidae Somaniathelphusa sinensis sinensis Bott, 1970 Somanniathelphusa kyphuensis Dang Ngoc Thanh, 1975 87 Potamidae Potamiscus tannanti Rathbun, 1904 Ranguna kimboiensis Dang 10 Ngoc Thanh, 1975 11 12 13 14 15 16 Copepoda Diaptomidae Allodiaptomus calcarus Shen et Tai, 1965 Cyclopidae Paracylops fimbrlatus Fischer, 1853 Microcylops varicans Sars, 1863 Ostracoda Cypridae Stenocypris malcolmsoni Brady, 1886 MOLLUSCA GASTROPODA Thiaridae Antimelania costula Rafinesque, 1833 Melanoides tuberculatus Muller, 1774 88 17 Thiara scabra Muller, 1774 Tarebia granifera Lamarck, 18 1822 Stenomelania reevei Brot, 19 1874 Pilidae 20 Pila conica Gray, 1828 Viviparidae 21 22 23 24 25 Angulyara duchieri Gray, 1828 Angulyara boettgeri Huede, 1890 Angulyara polyzonata Frauenfeld, 1862 Angulyara oxytropis Benson, 1836 Sinotaia reevei Dautzenberg et Fischer, 1904 Bithyniidae Bithynia fuchsiana 26 Moellendorff, 1888 Stenothyridae Stenothyra messageri Bavay et 27 Dautzenberg, 1900 Planorbidae 28 Gyraulus convexiusculus Hutton, 1849 29 30 31 32 33 Lymnaeidae Lymnaea swinhoei H Adams, 1866 BIVALVIA Corbiculidae Corbicula lamarckiana Prime, 1864 Corbicula blandiana Prime, 1867 Amblemidae Oxynaia micheloti Morelet, 1886 ANNELIDA HIRUDINEA Hirudinidae Hirudinaria manillensis Lesson, 1842 OLIGOCHAETA Naididae 34 Stylaria fossularis Leidy, 1852 Branchiura sowerbyi Beddard, 35 1892 TỔNG CỘNG Ghi chú: (+) gặp 90 Phụ lục 3: Danh sách họ ĐVKXS cỡ lớn gặp điểm thu mẫu thuộc Vƣờn Quốc gia Ba Vì STT TÊN KHOA HỌC ARTHROPODA CRUSTACEA DECAPODA Palaemonidae Atyidae Parathelphusidae Potamidae INSECTA DIPTERA 10 11 12 13 Athericidae Ceratopogonidae Chaoboridae Dixidae Dolichopolidae Stratiomydae Tipulidae Chironomidae Simulidae 14 Culicidae 15 Tabanidae EPHEMEROPTERA 16 Austremerellidae 17 Baetidae 18 Caenidae 19 Ephemeridae 20 Ephemerellidae 21 Heptageniidae 22 Leptophlebiidae 23 Polymitarcyidae 24 Teloganodidae PLECOPTERA 25 Leuctridae 26 Nemouridae 27 Peltoperlidae 28 Perlidae TRICHOPTERA 29 30 31 32 Calamoceratidae Diseudopsidae Ecnomidae Glossosomatidae 33 34 35 36 37 38 Hydropsychidae Leptoceridae Odontoceridae Polycentropodidae Rhyacophilidae Uenoidae HEMIPTERA 39 40 41 42 43 44 45 46 47 Aphelocheiridae Corixidae Gerridae Helotrephidae Hebridae Micronectidae Naucoridae Nepidae Notonectidae COLEOPTERA 48 Curculionidae 49 Dytiscidae 50 Elmidae 51 Gyrinidae 52 Haliplidae 53 Hydrophilidae 54 Lampyridae 55 Ptilodactylidae 56 Psephenidae 57 Scirtidae MEGALOPTERA 58 Corydalidae ODONATA 59 60 61 62 63 64 65 66 Aeshnidae Cordulegastridae Corduliidae Gomphidae Libellulidae Macromiidae Calopterygidae Chlorocyphidae 67 Chlorolestidae 68 Euphaeidae 69 Platystictidae MOLLUSCA GASTROPODA 70 Thiaridae 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 Pilidae Viviparidae Bithyniidae Stenothyridae Planorbidae Lymnaiedae BIVALVIA Corbiculidae Amblemidae ANNELIDA HIRUDINEA Hirudinidae OLIGOCHAETA Naididae TỔNG Ghi chú: (+) gặp 95 Phụ lục 4: Hình ảnh điểm thu mẫu Vƣờn Quốc Gia Ba Vì, Hà Nội Hình 1: Suối Bằng (S1) Hình 2: Hồ đập tràn Mít (S2) Hình 3: Suối Mít (S3) Hình 4: Suối Mít đoạn ven đƣờng (S4) Hình 5: Suối gần Đền Trung (S6) Hình 6: Suối Cái (S7) 96 Hình 7: Suối Tiên Khoang Xanh - độ cao 95m (S8) Hình 9: Suối Tiên Khoang Xanh-độ cao 125m (S10) Hình 8: Suối Tiên Khoang Xanh-độ cao 119m (S9) Hình 10: Suối Bơn (S11) Hình 11: Suối ven đƣờng độ cao 560m (điểm S12) Hình 12: Phần chân suối độ cao 510m (S13) 97 Hình 13: Hồ Tiên Sa (S14) Hình 14: Suối Ri (S15) Hình 15: Suối Mơ (S16) 98 ... tài: ? ?Thành phần Động vật không xương sống số thủy vực Vườn Quốc gia Ba Vì khả sử dụng chúng làm sinh vật thị đánh giá chất lượng nước thủy vực? ?? nhằm mục đích: Điều tra, nghiên cứu, đánh giá trạng... HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN oOo - TRẦN THỊ THU TRANG THÀNH PHẦN ĐỘNG VẬT KHÔNG XƢƠNG SỐNG Ở MỘT SỐ THỦY VỰC TẠI VƢỜN QUỐC GIA BA VÌ VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHÚNG... trạng thành phần ĐVKXS số thủy vực thuộc Vƣờn Quốc gia Ba Vì, Hà Nội Sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật thị để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc Trên sở kết thu đƣợc, rút nhận xét trạng chất