Hiện trạng và dự báo sự biến động một số nhóm sinh vật của hồ ba bể tỉnh bắc cạn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI h ọ c k h o a h ọ c Tự NHIÊN 9|e^e9|es|cs|e9|e4e3|:3|e3|eaỊe3Ịes|c3fe3Ịe HIỆN TRẠNG VÀ D ự BÁO s ự BIÊN ĐỘNG MỘT s ố NHÓM SINH VẬT CỦA HỔ BA BỂ, t ỉ n h bắc KẠN MÃ SỐ: QT - 05 - 39 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: PGS.TS Lưu LAN HƯƠNG ĐAI HỌC QUỐC GIA n ô i I TRUNG tam t h o n g tin thơ viền ' Đ T Ị 52Ầ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN **************** HIỆN TRẠNG VÀ D ự BÁO s ự BIÊN ĐỘNG MỘT s ố NHÓM SINH VẬT CỦA HỔ BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN MÃ SỐ: QT - 05 - 39 CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI: PGS.TS Lưu LAN HƯƠNG CÁC CÁN BỘ THAM GIA: - GS TS Mai Đình Yên - NCS Nguyễn Thuỳ Dương - NCS Ngô Quang Dự - HVCH Đỗ Kim Anh - HVCH Trương Tuấn Anh HÀ NỘI - 2005 BÁO CÁO TÓM TẮT TÊN ĐỂ TÀI; H iện trạng d ự báo biến động m ộ t s ố n h ó m sinh vật hồ B a B ể, tình B ắc kạn, m ã số: QT - - CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI: PGS.TS Lưu Lan Hương CÁC CÁN BỘ THAM GIA: - GS TS Mai Đình n - NCS Nguyễn Thuỳ Dương - NCS Ngơ Quang Dự - HVCH Đỗ Kim Anh - HVCH Trương Tuấn Anh MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN cú u - Điều tra điều kiện thuỷ lý hoá chât lượng nước hồ Ba Bể - Xác định trạng sơ' nhóm sinh vật hồ Ba Bể thời gian gần - Dự báo biến động nhóm sinh vật cho 10, 20, mơ hình tốn 50 năm sau CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Kết khoa học: - Đã thu thập liệu thuỷ lý hoá chất lượng nước hồ Ba Bể thơng qua số vật lý, hố học, sinh học - Đã thu thập, điều tra đánh giá trạng số nhóm sinh vật hồ Ba Bể : Thực vật nổi, động vật nổi, sinh vật đáy, nhóm cá ãn thực vật nổi, nhóm cá ăn động vật nhóm cá ăn sinh vật đáy - Dùng mơ hình tốn để dự báo biến động số nhóm sinh vật hồ Ba Bể nhóm : Thực vật nổi, động vật nổi, nhóm cá ăn thực vật nổi, nhóm cá ăn động vật Đề tài áp dụng mơ hình hệ sinh thái hồ Yu M Svirezhev, V p Krysanova A A Voinov để phân tích biến động nhóm sinh vật Sau đó, mơ mơ hình phần mềm Stella II để dự báo biến động nhóm sinh vật hồ thời gian 10, 20, 30 50 năm tới Q trình mơ tiến hành theo phương án khác nhau: + Mô dựa vào số liệu điều tra thực tế + Mô dựa vào điều kiện xu hướng hồ Ba Bể + Phương án phát triển tối ưu Hệ sinh thái hồ chu kỳ khai thác cá hợp lý đảm bảo cho phát triển bền vững hồ Ba Bể Kết nghiên cứu rằng: o Nhìn chung chất lượng nước hồ Ba Bể Giá trị yếu tố thị ô nhiễm hầu hết mức cho phép theo tiêu chuẩn chất lượng nước mặt Việt Nam Hồ Ba Bể mức dinh dưỡng trung bình (Mesotrophic) o Khu hệ thực vật (Phytoplankton) động vật (Zooplankton) phong phú thành phần loài, mật độ chúng lại cao Thành phần khu hệ động vật đáy khu hệ cá hồ Ba Bể đa dạng, mang sắc thái riêng dạng thủy vực nước miền núi Sản lượng cá khai thác hồ ngày giảm, nhiều loài cá ngon bị mất, cá lớn giảm, cá nhỏ nhiều có loài ghi sách đỏ Việt Nam o Dự báo phát triển nhóm sinh vật hồ Ba Bể tiến hành theo phương án kết thu sau: ■ Phương án 1: hầu hết nhóm sinh vật phát triển mạnh so với thực tế, đặc biệt Phytoplankton Zooplankton ■ Phương án 2: cho kết hoàn toàn phù hợp với xu hướng phát triển nhóm sinh vật hồ Ba Bể (kể Phytoplankton, Zooplankton, nhóm cá ăn sinh vật đáy, nhóm cá ăn động vật nhóm cá ăn thực vật nổi) ■ Phương án 3: Đã mô thành công phương án phát triển bền vững hồ Ba Bê cho 100 năm sau Mơ hình kết hợp mối quan hệ thành phần vô cơ, hữu hệ sinh thái hồ Kết cho thấy hàm lượng Phytoplankton Zooplankton tồn hồ mức độ thấp, hồ giữ lâu dài mang lại hiệu kinh tế cao việc kết hợp nuôi thả cá với mật độ khai thác hợp lý Kết phục vụ thực tế: Xác định trạng chất lượng nước, trạng số nhóm sinh vật hồ Ba Bể dự báo biến động nhóm sinh vật Thơng qua đề xuất biện pháp hợp lý để bảo vệ hồ phát triển bền vững Kết đào tạo: 01 Thạc sỹ (Nguyễn Thùy Dương) Kết công bố: 02 báo cáo hội nghị khoa học 01 báo đăng tạp chí chuyên ngành TÌNH HÌNH KINH PHÍ CỦA ĐÊ TÀI Được cấp: 20.000.000 VNĐ - Thuê chuyên gia: 12.000.000 VNĐ - Hội nghị: 2.000.000 VNĐ - Cơng tác phí: 3.000.000 VNĐ - Cịn lại khoản chi khác PHỊNG KHOA HỌC CƠNG NGHỆ (Ký ghi rõ họ tên) CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI (Ký ghi rõ họ tên) C QUAN CHỦ TR Ì ĐỂ TÀI SUMMARY A TITLE : Current State and prediction the dynamics o f some groups o f organism in BaBe lake, Bac Kan province, Code : QT - - B COORDINATOR : Lưu LAN HƯƠNG c COLLABORATOR : - Mai Đình n - Nguyễn Thuỳ Dương - Ngơ Quang Dự - Đỗ Kim Anh - Trương Tuấn Anh D OBJECTIVE AND CONTENTS OF STUDY : - Monitoring, collection of the data of conditions on physics, chemistry, hydrologic and water quality of Ba Be lake - Determination and assessment the current State of some groups of organism of Ba Be lake - Prediction of the dynamic of these groups in 10, 20, 30 50 years by mathematical model E MAIN RESƯLTS : * Results in scientific: - Collected the documents of conditions on physics, chemistry, hydrologic and water quality of Ba Be lake in cuưent years - Investigated, collected and assessed the current State of some groups of organism in Ba Be lake such as : - Simulated to predict the dynamic of some groups of these organism in Ba Be lake by mathematical model • groups of organisms in Ba Be lake were selected to predict include Phytoplankton, Zooplankton, group of fish which feed on Phytoplanktons, group of fish which feed on Zooplanktons and group of fish which feed on Benthods MỞ ĐẦU Hồ hệ sinh thái tự nhiên điển hình đồng thời đơn vị sản xuất sinh [18] Bên cạnh chức cấp nước, giải trí, thủy điện phịng hộ hồ cịn chứa nhiều nguồn tài nguyên phong phú, “ngân hàng gen” đa dạng cần bảo vệ Đóng vai trò quan trọng hệ sinh thái hồ thực vật (sinh vật tự dưỡng), chúng cung cấp nguồn lượng sơ cấp cho tất sinh vật hồ, đồng thời làm môi trường nước Tiếp theo tồn nhóm sinh vật dị dưỡng, nhóm động vật ăn thực vật nổi, nhóm ăn thịt (ăn động vật) nhóm ăn nhiều loại thức ãn Tất tạo nên mạng lưới thức ăn chu trình tuần hồn vật chất đảm bảo tồn phát triển hệ sinh thái hồ Hồ Ba Bể hồ nước tự nhiên nằm vùng núi cao phía Bắc nước ta, danh lam thắng cảnh tuyệt đẹp, chứa đựng nguồn động thực vật phong phú, đa dạng độc đáo Chính mà Hội nghị Quốc tế Hồ nước Mỹ tháng 03/1995 đưa hồ Ba Bể 20 hồ nước tự nhiên giới cần bảo vệ ngày 01/10/1997 theo Quyết định số 41/TTG Thủ tướng Chính phủ có Quyết định cơng nhận Ba Bể khu rừng cấm Cùng với hệ thống sông suối vùng, hồ Ba Bể đóng vai trị quan trọng giao lưu người dân địa phương Hồ nơi cung cấp nguồn thủy sản quan trọng cho nhân dân địa phương giữ vai trò to lớn việc điều tiết lũ sống Năng Như thấy hồ Ba Bể có nhiều chức kinh tế môi trường quan trọng địa phương vùng vùng lân cận Trong vài thập kỷ trở lại đây, công tác quản lý hồ chưa hợp lý, ý thức bảo vệ tài nguyên thiên nhiên nhân dân chưa đầy đủ, rừng bị khai thác bừa bãi, nên khu vực hồ Ba Bê xuất nhiều biến đổi theo chiều hướng suy thối Do đó, để góp phần quản lý có hiệu hệ sinh thái hồ, chúng tơi thực đề tài: “Hiện trạng dự báo biến động sơ nhóm sinh vật hồ Ba Bé mỏ hình tốn” Đề tài gồm mục đích sau: * Điều tra, đánh giá tình hình chất lượng nước hồ Ba Bể, * Điều tra trạng số nhóm sinh vật hồ Ba Bế * Dự báo biến động sơ' nhóm sinh vật hồ mỏ hình tốn 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các quần xã sinh vật sống hồ Thành phần loài phát triển số lượng sinh vật lượng sinh vật sống hồ biến đổi, phụ thuộc vào vị trí địa lý, nguồn gốc, đặc tính cấu tạo chế độ thủy văn hồ Theo quy luật, thành phần loài tăng số lượng cá thể quần thể giảm theo hướng từ vĩ độ cao xuống vĩ độ thấp Ở hồ nghèo dinh dưỡng phát triển số lượng sinh vật lượng sinh giới so với hồ giàu dinh dưỡng Tuy nhiên điều liên quan đến nhiều yếu tố khác, nguồn nước cấp, phân tầng xáo trộn nước môi trường tác động người 1.1.1 Thực vật - Phytoplankton Phytoplankton gồm nhiều đại diện ngành tảo lục (Chìorophyta), tảo lam (Cyanophyta), tảo vàng ánh (Chrisophyta), tảo silic (Baciỉlariophyta), tảo mắt (Euglenophyta) đó, tảo lục tảo lam thường đa dạng chiếm ưu Tảo nhóm sinh vật tự dưỡng tạo nên nguồn thức ăn sơ cấp cung cấp cho hệ sinh thái hồ Sự phát triển số lượng sinh vật lượng chúng phụ thuộc vào nguồn muối dinh dưỡng, chế độ chiếu sáng, nhiệt độ nước tiêu thụ động vật “ăn cỏ” Ví dụ, hồ vùng ôn đới phát triển tảo silic liên quan chặt chẽ với hàm lượng sắt nước; hàm lượng sắt giảm số lượng tảo giảm theo Sinh vật lượng loài tảo hệ thống hồ giới dao động giới hạn từ 0,0003 đến 300g/m3 phụ thuộc vào dạng sinh học hồ nhiều vị trí địa lý hồ Sự biến động sô' lượng sinh vật lượng Phytoplakton hồ liên quan chặt chẽ với trình sinh sản, mức độ bị tiêu thụ, tỷ lệ chết tự nhiên di nhập • vào hồ theo nguồn nước cấp 1.1.2 Động vật - Zooplankton Zooplankton nhóm động vật ãn Phytoplankton, cặn vẩn vi khuẩn đồng thời tạo nên nguồn thức ăn động vật lưới thức ãn hệ sinh thái hồ Zooplankton hồ gồm chủ yếu trùng roi khơng màu, Infuzoria, Rotatoria, Cìadocera Copepoda ; bên cạnh cịn có hàng loạt đại diện khác trứng ấu trùng giáp xác, thân mềm, cá Trong hồ kể vùng vĩ độ cao vĩ độ thấp, hai nhóm Rotatoria Cladocera chiếm ưu thành phần Zooplankton [18] Zooplankton phân bố chủ yếu tầng nước gần mặt, nơi có nguồn thức ăn giàu có chế độ chiếu sáng vừa phải Sự phát triển Zooplankton đạt cực đại mà nguồn thức ăn Phytoplankton phát triển với số lượng lớn Những nhóm Protozoa, Rotatoria phát triển sớm nhóm Zooplankton khác (Cìadocera, Copepoda) sớm chấm dứt vai trị chủ đạo đời sống động vật nổi, nhường cho phát triển Zooplankton có kích thước lớn 1.1.3 Sinh vật đáy - Benthos Benthos bao gồm Bacteriobenthos (vi sinh vật đáy), Phytobenthos (thực vật đáy) Zoobenthos (động vật đáy) Sự phát triển thành phần loài số lượng Phytobenthos hồ liên quan tới cường độ ánh sáng, độ sâu 4-5m thực vật thường hẳn trừ vùng có độ lớn, hồ Baical thực vật đáy xâm nhập sâu đến 25-30m (đến 45-50m) Ở hồ nhiệt đới, từ mặt nước xuống sâu theo nển đáy nửa nước nửa đất lau, sậy (Phragmites), niếng lác (Cyperus); sâu loài rong mái chèo (Valisneria spirơlis), rong ly (Uptrienỉaria aura, u exolata), sen (Nelumbium speciosum), song (Nymphaea stellata) ; mặt nước loài trang (Limnathemum indicum), lục bình (jEichlorinia crassipes) \ đáy sâu gồm lồi Enteromorpha, Cladophora, Spirogyra Bacteriobenthos giàu đáy bùn với sinh khối vài miligam gam chất đáy, số lượng giảm đáy cát đáy đá Trong loài nấm sống đáy phần lớn loài Nematosporangium, Apodata, Fusarium \ chúng giàu đáy bị nhiễm bẩn Sô' lượng đại diện Actinomyces Micromonospira, Streptomyces Nocardia đạt tới 0,1-0,2 triệu lml đáy bùn chúng có quan hệ chặt chẽ với mức độ dinh dưỡng hồ Sự phàn bố Zoobenthos tùy thuộc vào cấu tạo đáy hệ thực vật Noi đáy đá bị tác động sóng, động vật đáy thường nghèo, gồm chủ yếu lồi có khả bám vào giá thể đào hang Nơi đáy mềm, động vật đáy tập trung đông ổn định Ở vùng ven hồ nơi có xuất lồi rong tảo thường gặp ấu trùng lồi trùng ấu trùng Chironimidae (Chirononus, Popia), giun tơ (.Limnodrileus hoffmeisteri) lồi thân mềm ốc (Bithinidae, Viviparida), trai (Unioniaea) Nơi đáy cát, gặp giun tơ (Oligochaeta), ấu trùng muỗi (Bezzia, Culicoides), số đại diện giun tròn Nơi đáy bùn, ngồi lồi cịn xuất thêm loài giáp xác sống đáy 1.1.4 Động vật tự bơi - Nekton Nekton hồ chủ yếu cá nước ngọt, chúng thường phân chia vùng cư trú (các ổ sinh thái) lồi sống nổi, sống đáy, sống khơi, sống ven bờ hay loài ăn nổi, lồi ăn đáy, lồi ăn tạp Tính đa dạng mặt sinh thái tạo nên khả sử dụng nguồn thức ăn hồ có hiệu động vật Nekton Sơ' lượng lồi cá hồ tùy thuộc vào vị trí địa lý, nguồn gốc, lịch sử tạo thành độ lớn hồ Trong hồ gặp lồi động vật có xương sống khác ba ba, rắn, rái cá nhiều lồi chim nước Những hồ lớn cịn nơi sinh sống thú lớn tulen, hà mã, cá sấu Ở hồ Baical thống kê 1000 lồi động vật 700 lồi thực vật, 3/4 động vật giói gần 1/2 thực vật giới (44%) lồi đặc hữu Do đó, Baical khơng thắng cảnh mà bảo tàng sống họ, giống loài sinh vật cổ xưa hành tinh [18] 1.2 Các quần xã sinh vật số hồ tự nhiên nước ta 1.2.1 Hồ Tây Hồ Tây thuộc vùng đồng sơng Hồng, hồ tự nhiên hình thành thay đổi dịng sơng Hồng Hồ chịu ảnh hưởng khí hậu vùng đồng Bắc Bộ, nhiệt độ nước biến đổi 25°c Thực vật thủy sinh hồ có 18 lồi thực vật lớn mọc xung quanh hồ, có sống mặt nước gồm sen, rong mái chèo, trang, bèo 102 taxon thuộc 44 chi ngành tảo: tảo Silic có 19 lồi, tảo Lam 13 lồi, tảo mắt loài, tảo Giáp loài, tảo lục 58 loài [18] Động vật gặp 40 loài, Rotatoria 29 lồi, Cladocera lồi, Copepoda loài, Chonchotraca loài loài Oxtracoda Bộ K hoa h ọ c Công nghê HỘI ĐỒNG KHOA HỌC T ự NHIÊN N g n h K hoa h ọ c Sự sống NHỮKTG VẤN ĐỂ NGHIÊN CỨU C BẢN TRONG KHOA HỌC s ự SỐNG ĐỊNH H Ư Ớ N G N Ô N G LÂM NGHIỆP MIỀN NÚI BÁO CÁO KHOA HỌC, HỘI NGHỊ TOÀN Q u ố c 2004 NGHIÊN CỨU Cơ BẢN TRONG KHOA HỌC s ự SỐNG Thái N gu yên , 23 th n g n ăm 2004 C t-7 NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KĨ THUẬT H À N Ô I 2004 194 Ảnh h n g cùa điều kiện sinh thái lẽn hình thái - thể lưc sinh viên dán tộc it người phía Bắc Việt Nam 789 M V ăn H ng, P h m Thị H n h 195 Hiện trạng dự báo phú d ãn g hồ Ba bế băng mơ hình tốn 792 Lưu Lan Hương, N guyễn Thủy D o ng 196 Cơ s khoa học củ a kinh n g h iệ m dân gian sử dung kiến ầm thu'c y h ọ c 796 Võ Tường Kha Nguyễn Thị Vẩn Thái, Nguyễn Vãn Mã 197 Các mơ hình phát triển kinh tế trang trại gắn với bảo vệ động vát rừng C h í L in h , H i D n g 800 Hoàng Minh Khién, Đ ặng H uy P hư ong 198 G ó p p h ầ n n g h iê n c ứ u v i k h u ẳ n c ố đ ịn h n it s ố n g t ự d o tr o n g đ ắ t hoa màu Thừ a Thiên Huế 803 Phạm Thị Ngọc Lan, Võ Thị M a i H ương 199 Thành phần thiên địch ăn cỏ múi 807 Phạm Văn Lầm 200 Ảnh h i m n g c h bổ s u n g trình tạo chế phầm M e ta rh iĩiu m a n is o p lia e (M a) 811 Hổ Thị Loan Tạ Kim Chình, N guyễn Hà Chì 201 Đánh giá đa dạng sinh học điển hinh số nhóm ong cánh màng (H y m e n o p tera ) dựa th e o giá trị s dụng 814 Khuất Đ ãng Long, Nguyễn Thị P hư ơng Liên, Pham Thị Nhi 202 Nghiên cứu trạng th ả m th ự c vật trạm đa dạng sinh học M ẽ Linh - Vĩnh Phúc v ù ng phụ cận 818 Ma Thị Ngọc Mai, Lé Đ Tấn 203 Phản lập c hủng xạ k huẩn sinh kh sinh từ số mẫu đất bùn T a T h iê n -H u ế 822 Biền Vãn Minh Phan Quỳnh N gọc Huyền 204 Giải pháp cài tạo s d ụ n g đất cát biền khõ hạn hoang T a Thiên - Huế th eo h n g nơng lảm nghiệp hố 825 Lê Q uang Minh, Nquyễn Q uang Phổ 205 Hiệu lirc gáy c h ết c h ủ n g tu yế n trùng H -NT3 đối vói m ộ t sổ sâu hại trồn g V iệt N am 829 Vũ Tứ Mỹ, Nguyễn Ngọc Cháu, L i Phú Hoàng 206 T h irc trsncj kinh tế - xã hôi nhãn thức cua n g u o i dan vung Tay Bac VOI việc báo ton đa dạng sinh học O Ũ TT j j Nguyễn HCni Nhản Nguyễn Xuân Huấn 207 Ngh iên cứu phát triền n g u n gen lúa đặc sán cho mọt so vung sinh thai củ a Việt Nam N guyễn HÙM Nqlìĩa Lé Vĩnh Thào Nguyễn Vàn VII : 837 IV/1U1VL, VJUV U1TNGHIÉN c ứ u c BÀN TRONG KIỈOA HỌC s ự SÓNG Hiện trạng dự báo phú dưỡng hồ Ba Be mô hình tốn L ưu L an H n g ”, N g u y ễ n T h ù y D n g Trường Đại học KHTN, Đại học Quốc gia Há Nõi ĐẶT VẤN ĐỂ Hồ I3a Bể m ột danh lam th ắ n g cành tu y ệ t đẹp cùa nước ta Hội nghị Quốc tế hổ nước ngoi tạ i M ỹ th n g 03/1995 dã công nhận hồ Ba Bể m ột tro n g 20 hồ nước tự nhiên cùa thó piói cần dư ợc b o vệ Tuy n h iê n tro n g vài thập kỳ trỏ lạ i đáy, công tác quàn lý hồ chưa hợp nguyên th iê n nhiên cùa nhản dán chưa dẩy dù, rừng bị khai thác bừa Ba Bê x u â t nhiều biên dổi theo chiểu hướng suy thối Do đó, dỏ hiệu p h t triể n hệ sinh th i hồ Ba Bể cách bền vững, chúng lý, ý th r bào vộ tà i bãi, nên khu vực hổ gup phẩn quàn ly cỏ tô i thực