Bài giảng Thực vật ở nước - CĐ Thủy Sản

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG THỦY SẢN -o0o - BÀI GIẢNG Môn học: Thực vật nước Ngành: Nuôi trồng thủy sản Trình độ: Cao đẳng Năm 2016 Chương Mở Đầu I Định nghĩa, đối tượng nhiệm vụ môn học Định nghĩa: Sinh thái thuỷ sinh mơn học nghiên cứu cách có khoa học mơi trường sống thuỷ sinh vật, nhóm sinh vật môi trường nước (ngọt, lợ, mặn) Nghiên cứu đa dạng nhóm sinh vật môi trường nước mối quan hệ sinh vật nước với môi trường nước mối quan hệ nhóm sinh vật với Đối tượng + Sinh vật sống tầng nước + Nhóm sinh vật + Nhóm sinh vật đáy + Các đối tượng (tảo, luân trùng, Artemia ) làm thức ăn cho đối tượng thuỷ sản Nhiệm vụ môn học: Môn học “Sinh thái Thủy sinh vật” giới thiệu cho học sinh kiến thức về: - Các đặc điểm môi trường sống thuỷ sinh vật - Giới thiệu khu hệ thủy sinh vật nước ngọt, lợ, mặn - Các đặc điểm hình thái, cấu tạo, sinh thái học thực vật, động vật nước theo thang bậc tiến hóa từ thấp đến cao - Phương pháp ni trồng số nhóm thực vật, động vật nước có giá trị kinh tế - Tầm quan trọng thực vật,động vật nước tự nhiên, người nuôi trồng thủy sản II Phương pháp, kỹ thuật nghiên cứu thủy sinh vât Có nhiều phương pháp nghiên cứu khác phân loại thủy sinh vật kể việc sử dụng kỹ thuật đơn giản đến phương tiện thiết bị tối tân Các phương pháp dùng phân loại học bao gồm phương pháp hình thái so sánh, giải phẫu, sinh lý sinh hóa, địa lý, miễn dịch 1- Phương pháp hình thái so sánh Dựa vào đặc điểm hình thái, hình thái quan sinh sản Những thực vật gần có nhiều đặc điểm hình thái giống Hiện nay, ngồi đặc điểm hình thái bên ngồi, người ta cịn dùng đặc điểm vi hình thái (micromorphologie), tức hình thái cấu trúc tế bào, mơ, kể cấu trúc siêu hiển vi, để phân loại Ðây phương pháp sử dụng chủ yếu .2- Phương pháp giải phẫu Phương pháp bắt đầu dùng từ kỷ XIX phát triển hồn thiện kính hiển vi Ðây phương pháp xác khách quan cho phép xác lập mối quan hệ thân cận khơng nhóm lớn (như lớp, bộ, họ) mà cịn nhóm nhỏ (giống, lồi ) quan hệ chủng loại Ví dụ: mầm phân biệt với mầm cấu tạo xếp mô dẫn truyền thân Phương pháp bổ sung thêm cho phương pháp hình thái so sánh 3- Phương pháp cổ thực vật học Dựa vào mẫu hóa đá thực vật để tìm quan hệ thân thuộc nguồn gốc nhóm mà khâu trung gian khơng cịn Những nghiên cứu bào tử phấn hoa, đặc biệt di tích phấn hoa thời đại địc chất giúp xác định thành công quan hệ họ hàng số thực vật góp phần vào việc xây dựng hệ thống chủng loại phát sinh 4- Phương pháp sinh hóa học Các lồi gần thường chứa hợp chất hố học giống nhau: lồi thuốc chứa nicotin, lồi họ Hoa mơi chứa tinh dầu Phương pháp có ý nghĩa thực tiển lớn, cho ta hướng tìm hợp chất cần thiết loài gần gũi 5- Phương pháp địa lý học Mỗi giống, loài thực vật giới có khu phân bố định Nghiên cứu khu phân bố thực vật người ta xác định quan hệ thân thuộc 6- Phương pháp cá thể phát triển Dựa sở qui luật phát triển cá thể: trình phát triển, cá thể lặp lại giai đoạn (những hình thức) chủ yếu mà tổ tiên trãi qua Theo dõi trình phát triển lịch sử để xét đoán quan hệ nguồn gốc .7- Phương pháp miễn dịch Tính miễn dịch tính khơng cảm thụ thể bệnh hay bệnh khác Tính miễn dịch mức kế thừa hệ đặc điểm họ hay giống định 8- Phương pháp chuẩn đoán huyết Dựa phản ứng máu động vật máu nóng chất ngoại lai Kết thu phản ứng giống thể động vật cho phép ta xác định mối quan hệ thân thuộc loài thực vật thử nghiệm Ví dụ: lấy dịch chiết hai lồi thực vật a b cho vào máu lồi động vật đem thí nghiệm, kết cho phản ứng máu giống nhau, từ suy hai lồi a b nói có quan hệ gần gũi với Cùng với phát triển khoa học, ngày có nhiều phương pháp nghiên cứu mới, phải kể đến phương pháp tế bào học bao gồm phương pháp di truyền: sử dụng hình thái số lượng thể nhiễm sắc tế bào, tượng đa bội thể, di truyền quần thể sử dụng rộng rãi vào Phân loại học mang lại dẫn liệu xác đáng tin cậy Tuy nhiên, việc nghiên cứu phân loại dựa vào hai phương pháp, mà phải dùng nhiều phương pháp khác để giải quyết, kết luận thỏa đáng gần với chân lý Điều tra vùng nước Việc điều tra vực nước với nhiều nội dung tùy theo mục đích, yêu cầu kinh phí cơng việc Cơng tác điều tra thực vật nước nội dung việc điều tra vực nước với bước tiến hành sau: - Thời gian thu mẫu: thu thời gian ngày, nhiên để có số liệu tin cậy sử dụng nghiên cứu ta nên thu khoảng thời gian tất đợt thu mẫu Thường ta thu mẫu thực vật vào buổi sáng ánh sáng mặt trời không chiếu gay gắt - Địa điểm thu mẫu: tùy theo mục đích, yêu cầu kinh phí việc điều tra thu mẫu mà ta chọn địa điểm định số điểm thu mẫu Ở khu vực lớn phải dựa vào đồ điều kiện địa hình cụ thể để phân mặt cắt cụ thể định điểm thu mẫu, ví dụ thủy vực nhỏ ao, ruộng ta định điểm đại diện chung cho toàn thủy vực điểm (4 điểm góc điểm giữa) - Dụng cụ hóa chất: + Dụng cụ: Dụng cụ để thu mẫu sinh vật phù du phổ biến dùng lưới vớt thực vật (No = 40 Micromet), lưới vớt động vật (No = 60 - 80 Micromet) Lưới vớt sử dụng cho mẫu thu định tính thu định lượng Người ta sử dụng loại lưới vớt định lượng Nguyên tắc chung lưới vớt định lượng phải tính tốn kích thước lưới để biết thể tích nước thu hay suy lượng nước chảy thời gian thu mẫu Ngồi lưới vớt, cịn sử dụng bình lắng, Batomet, máy li tâm, chai thuỷ tinh nút mài hay chai chất dẻo loại 100 hay 125ml để đựng mẫu + Hoá chất: Phổ biến dùng Foormol nồng độ 2-4% - Cách thu mẫu: 9.1 Mẫu định tính (động,thực vật phù du):: Dùng lưới vớt, thu mẫu điểm định Tuỳ điều kiện loại hình thuỷ vực khác mà cách thu mẫu có khác nhau, nói chung thu nhiều tốt Các mẫu thu xong đựng chai thuỷ tinh nút mài hay chất dẻo Mẫu cố định Foormol để bảo quản mẫu Ghi nhãn với thông tin chủ yếu thời gian, địa điểm, loại mẫu (định tính hay định lượng) 9.2 Mẫu định lượng: Có phương pháp phương pháp thu mẫu lắng lọc Phương pháp lắng: (Sử dụng thu mẫu định lượng thực vật nổi), thường dùng bình 1lit thu mẫu nước thuỷ vực điểm thu, sau cố định mẫu Foormol – 4% Để mẫu lắng 24h, sau đem phân tích phịng thí nghiệm Phương pháp lọc: Dùng dụng cụ xác định xác thể tích, sử dụng loại: thùng, xơ, ống đong…đong xác số lượng mẫu nước dụng cụ trên, sau lọc mẫu nước qua lưới vớt (thực vật hay động vât) Phần nước ngồi cịn phần mẫu thu cốc đong phần đáy lưới vớt Thu phần mẫu, sau mang phịng thí nghiệm để phân tích (lưu ý cố định mẫu Foormol – %) - Phân tích mẫu: Cơng tác phân tích mẫu thực phịng thí nghiệm + Mẫu định tính: Xác định thành phần lồi dựa vào tài liệu phân loại với nguyên tắc phương pháp phân loại thích hợp với nhóm + Mẫu định lượng: Nhằm tìm hiểu đặc tính số lượng đối tượng nghiên cứu Phương pháp thường dùng tính số lượng cá thể, hay khối lượng (khô tươi) đơn vị thể tích từ suy số lượng hay khối lượng toàn thuỷ vực (Đối với thực vật số tế bào/l; Động vật số cá thể/l) Trong trường hợp phân tích sơ người ta thường dùng khái niệm: Độ gặp: Nhiều hay số cá thể lồi mẫu thu được, số quy định tuỳ tác giả theo thang bậc có tính chất quy ước như: Khơng gặp, gặp, gặp nhiều, gặp nhiều… Tần số gặp số lượng mẫu có loài sinh vật nghiên cứu tổng số mẫu thu thập 9.3 Dụng cụ phương pháp thu mẫu động vật đáy Động vật đáy sinh vật sống đáy, đáy tầng nước gần đáy khơng có khả bơi lội xa, quần loài lớn hệ sinh thái người ta thường dùng loại vợt cào, lưới vét đáy gầu đáy định lượng Vợt cào lưới vét đáy có nhiều kiểu khác dùng để thu mẫu vật định tính ven bờ hay đáy thuỷ vực Vật mẫu vớt lên rửa qua rây lọc có khích thước mắt rây khác nhau, tuỳ theo yêu cầu nghiên cứu để lựa chọn vật mẫu cần thiết Trong điều kiện vùng biển ven bờ khác nhau, đáy khác có lồi sinh vật khác Sự phân bố sinh vật đáy bãi triều khác điều kiện dải ven bờ khác nhau, tiến hành điều tra cần nắm đặc điểm vùng bờ, thành phần chất đáy, đồng thời vào đối tượng mục tiêu nghiên cứu để chọn bãi chiều có chất đáy điều kiện khác để tiến hành điều tra Để định lượng sinh vật đáy, người ta dùng loại gầu đáy định lượng Gầu đáy định lượng có nhiều loại, hoạt động theo nguyên tắc chung ngoạm khối chất đáy có diện tích , thể tích định đáy Số lượng sinh vật đáy có khối chất sở để tính tốn số lượng sinh vầt đáy thuỷ vực Các loại gầu đáy thường dùng : - Gầu Ekman (Có diện tích 1/40m2) - Gầu Petersen (có diện tích 1/10-1/100m2) - Gầu Okean-50 (có diện tích 1/4m2) - Gầu có cân (Kiểu zabolovski) dùng để thu mẫu điều kiện đặc biệt đá cứng đáy có nhiều thực vật - Gầu Ekman Petersen cỡ nhỏ thường dùng nghiên cứu thuỷ vực nước vùng đáy nông kéo trực tiếp tay Đối với động vật KXS màng nước, động vật sống bám quanh thuỷ sinh, thường phải dùng phương pháp thu thập đặc biệt khác với thiết bị riêng Sinh vật vùng triều thu thập trực tiếp cào Để định lượng, người ta dùng khung gỗ có diện tích định Các động vật bơi, người ta thường dùng lưới Số trạm thu mẫu cự li trạm ấn định tuỳ thuộc vào thay đổi thành phần chất đáy độ sâu Nếu thành phần chất đáy thay đổi phức tạp, có độ sâu lớn số trạm phải nhiều cự li trạm ngắn, khơng ngược lại Tuỳ theo nội dung nghiên cứu, khí hậu điều kiên thuỷ sản có ảnh hưởng tới biến động phân bố số lượng sinh vật để xác định thời gian điều tra, số đợt điều tra năm III Một số thành tựu nghiên cứu, khai thác sử dụng thủy sinh vật Các nghiên cứu sử dụng thực vật nước chủ yếu thành tựu nghiên cứu sử dụng thực vật bậc thấp thủy sinh Một số thành tựu nghiên cứu Ở Việt Nam, nghiên cứu thực vật nước chủ yếu có từ lâu có ý nghĩa thực tiễn lớn Các cơng trình lớn cơng bố - Cơng trình nghiên cứu điều tra vịnh Nha Trang Rose năm 1962 - Cơng trình điều tra tổng hợp vịnh Bắc Bộ năm 1959-1963 đoàn điều tra Việt Trung, Việt Xô - Nghiên cứu phân loại thực vật vùng ven biển Bắc Việt Nam năm 1970 - Điều tra vùng cửa sông Cấm Nguyễn Hữu Điền năm 1970-1971 - Hoàng Quốc Trương 1962-1963, phiêu sinh vật vùng Nha Trang - Akihiko Shirota 1966 xác định 982 loài sinh vật vực nước từ Huế trở vào - Vũ Trung Tạng Đặng Thị Si,1976 xác định 86 loài thực vật đầm phá phía Nam sơng Hương - Nguyễn Trọng Nho Vũ Thị Tám 1978-1980 nghiên cứu đầm Thị Nại Nghĩa Bình xác định 135 lồi thực vật nổi, đầm Nha Phu –Phú Khánh xác định 116 loài thực vật - Dương ĐứcTiến, Võ Hành, 1997 Tảo nước Việt Nam-Phân loại tảo lục (Chlorochoccales) - Nguyễn Văn Tuyên, 2003 Đa dạng sinh học Tảo thủy vực nội địa Việt Nam triển vọng thử thách - Định loại động vật không xương sống Bắc Việt Nam Đặng Ngọc Thanh, 1980 Nhà XBKH KT Nghiên cứu sinh vật không dừng lại việc điều tra nghiên cứu mà có nghiên cứu sinh lý, sinh thái tiến hành nuôi cấy số sinh vật có giá trị kinh tế Chlorella, Scenedesmus, Chaetoceros, Spirulina, rotifer, artemia .làm thức ăn ương nuôi ấu trùng tơm cá động vật thâm mềm Vai trị thực vật thủy sinh nuôi trồng thủy sản ứng dụng 2.1 Sử dụng thực vật nước (chủ yếu tảo) nuôi trồng thủy sản lĩnh vực khác - Là khâu trình sản sinh chất hữu cho thủy vực Sản lượng sơ cấp thủy vực khâu quan trọng định suất sinh học thủy vực, sở để tạo thành chất sống bậc cao sau - Nhiều loài tảo thức ăn trực tiếp cho ấu trùng tôm cá động vật thủy sinh khác - Một số vi tảo có đặc điểm sau: + Giá trị dinh dưỡng cao đặc biệt thành phần protein acid béo khơng no mạch dài + Kích cỡ tế bào nhỏ, hợp với cỡ miệng ấu trùng + Dễ tiêu hóa + Dễ ni trồng + Khơng có độc tố Các chi Chlorella, Scenedesmus, Chaetoceros, Spirulina .làm thức ăn trực tiếp ương ấu trùng tôm cá động vật thân mềm Nguyên cầu tảo (Chlorococcales hay Protococcales) nhóm giàu đạm, trung bình chứa 40-60% Chlorella 40%, Scenedesmus acuminatus 62,4% Nguyên cầu tảo có tất acid amin chính, hydrat cacbon khoảng 20-30% trọng lượng khô Nguyên cầu tảo chứa lượng lớn vitamin A, B1, B2, B6, B12, PP (acid nicotinic), C (acid ascobic), M (acid folic), H (biotin) Khi nuôi chuột, thỏ, gà người ta khẳng định giá trị dinh dưỡng nguyên cầu tảo Ở Mỹ đại chiến giới nuôi nguyên cầu tảo (Chlo Scen) để nhận chất kháng khuẩn (Bold,1942; Mayer, 1944; Pratt et al, 1944) Trong 40 ngày ni có tảo,trọng lượng cừu tăng 2,4kg so với đối chứng Tảo Silic: hydrat cacbon chứa 12-20% trọng lượng khô Các hydrat cacbon dễ phân hủy, dễ đồng hóa Protein chứa 20-30% (tính theo); lipid gần 20% trọng lượng khơ đặc biệt tảo silic giàu chất béo không no, với calci chúng cần thiết cho lột xác tơm biển Tảo mắt: chưa có thống ý kiến giá trị dinh dưỡng tảo mắt nghề nuôi thủy sản Tuy nhiên người ta cơng nhận tảo mắt có thành phần hóa học gần tảo lục, tảo mắt khơng có lồi tiết độc; thực tế sản xuất Việt Nam tảo mắt thức ăn tốt cho động vật cá, giai đoạn cá hương, cá giống Tảo lam: giàu đạm hạt polyphosphat, nhiên ý nghĩa chúng nghề ni thủy sản cần phải tiếp tục nghiên cứu Một số tảo có vai trị quan trọng việc cố định đạm làm tăng độ phì cho đất nước Anabaena sống bèo hoa dâu làm nguồn phân bón cho - Khi dùng tảo lam cố định đạm phần ăn cá chép làm tăng tỷ lệ sống chúng - Cho gà đẻ ăn tảo lam số lượng trứng tăng lên - Dùng tảo lam bón cho loại ăn cam, quýt số lượng trọng lượng tăng lên - Tham gia vào việc xử lý thủy vực bị ô nhiễm làm môi trường: giới có khoảng 15.000 lồi tảo liên quan đến nhiễm Tuy nhiên lồi liên quan đến xử lý nước thải tương đối (Palmer & Tarzwell, 1955) chia thành nhóm tảo lam, nhóm tảo có tiêm mao (tảo mắt, tảo vàng ánh, tảo giáp), tảo lục tảo silic - Làm giá thể cho động vật thủy sinh trú ngụ số đẻ trứng dính (chép, trê ) Tuy tảo có nhiều mặt lợi vậy, phải ý đến mặt hại + Khi phát triển mạnh (gây tượng nở hoa nước) ảnh hưởng tới hàm lượng dưỡng khí thủy vực, làm cản trở hoạt động động vật thủy sinh số tảo sợi, tảo mắt lưới, tảo biển Dinophysis, Ceratium phát triển mạnh gây tượng hồng triều làm ô nhiễm môi trường nước, sử dụng để nuôi thủy sản hay mục đích khác + Một số tảo Navicula, Nitzchia bám vào đối tượng nuôi trai ngọc, vẹm, hầu làm đối tượng ni bị cịi cọc + Một số tảo Microcystis, Lyngbia thể chúng có chứa độc, chúng tiết độc tố - Nhóm độc tố gan (hepatotoxin) - Độc tố thần kinh (neurotoxin) - Các độc tố gây ngứa da tiêu chảy (Dermatotoxin gastrointestinal toxin) 2.2 Sử dụng rong biển - Làm thực phẩm: nhiều lồi rong biển sử dụng làm thực phẩm (hơn 100 loài) rong cải biển (Ulva), rong guột (Caulerpa), rong bún (Enteromopha), rong bẹ (Laminaria), rong mứt (Porphyra), rong câu (Gracilaria), rong sụn (Kappaphycus) Rong biển chế biến thành thức ăn trực tiếp salat, muối dưa, nộm, nấu chè, làm thạch Các quốc gia Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản quốc gia sử dụng nhiều rong biển làm thực phẩm, ví dụ năm Nhật Bản Hàn Quốc sử dụng 200.000 rong biển khô làm thực phẩm - Làm thức ăn cho gia súc, gia cầm: nhiều nước giới sử dụng rong biển làm thức ăn cho cho gia súc, gia cầm Mỹ, Nauy, Đan Mạch hàng năm sản xuất khối lượng thức ăn lớn cho gia súc, gia cầm từ rong biển Khi dùng nuôi gia súc, gia cầm, rong biển đánh giá có giá trị dinh dưỡng cao, thức ăn chế biến từ rong có khả kháng bệnh tốt, tăng trưởng nhanh Ở nước ta nhiều nơi sử dụng rong bún (Enteromorpha), rong câu (Gracilaria), rong chó (Ceratoophylum) làm thức ăn cho lợn - Làm phân bón: rong biển làm nguồn phân bón hữu tốt, phân từ rong biển làm tăng q trình nảy mầm, q trình đồng hóa, q trình kháng bệnh Nhiều nơi nước ta sử dụng rong mơ (Sasgassum) bón cho mía, cà phê, cà chua, dưa hấu đạt kết - Chế biến keo tảo: có dạng keo tảo Agar, Carrggeenan, Alginate Keo Agar, Carrggeenan chế biến từ rong đỏ (Rodophyta), keo Alginate chế biến từ rong nâu (Phaeophyta) Các loại keo sử dụng nhiều lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp, mỹ phẩm, nông nghiệp, cơng nghệ sinh học 3.Vai trị động vật không xương sống nước Động vật không xương sống nói chung động vật khơng xương sống nước nói riêng có vài trị quan trọng ngành ni trồng thuỷ sản, nhóm có nhiều lồi có giá trị kinh tế cao, chúng nguồn cung cấp thực phẩn chỗ cho người dân mà cịn có vai trị xuất tơm, cua, mực, hải sâm v.v đo chúng đối tượng ni khai thác thuỷ sản Bên cạnh số giống lồi cịn có vai trị làm mơi trường sinh thái loài ngành Hải miên, xoang tràng.v.v làm thức ăn cho đối tượng nuôi Daphnia, Moina, Actemia, Rotatoria Với đối tượng người ta tiến hành nuôi công nghiệp thu sinh khối để chủ động thức ăn tự nhiên cho đối tượng ni Tuy nhiên có giống lồi lại có tác hại khơng nhỏ cho nghề ni trồng thuỷ sản bọn sống kí sinh đối tượng nuôi trồng thuỷ sản CHƯƠNG PHÂN LOẠI THỰC VẬT PHÙ DU I CÁC QUI TẮC PHÂN LOẠI Các bậc phân loại Giới thực vật (Regnum Vegetabile), người ta sử dụng thứ bậc phân loại Ngành (division) Lớp (classis) Bộ (ordo), Họ (familia) Chi (genus) Lồi (Species) Trong lồi đơn vị sở Trong hệ thống học người ta cịn dùng bậc trung gian như: Tơng (tribus) bậc họ chi; Nhánh (sectio) Loạt (series) bậc giống loài, Thứ (varietas) Dạng (forma) bậc loài Ngoài cần cịn thêm bậc phụ thuộc cách thêm tiếp đầu ngữ super- (liên) sub- (phân) Như bậc thường gặp (23 bậc) divisio, subdivisio, classis, subclassis, superordo, ordo, subordo, familia, subfamilia, tribus, subtribus, genus, subgenus, sectio, subsectio, series, subseries, species, subspecies, varietas, subvarietas, forma, subforma Thứ tự chặt chẽ thay đổi Ðơn vị phân loại: Ðơn vị phân loại sở hệ thống tiến hóa lồi Khái niệm lồi phát sinh từ thực tế quan sát sinh vật thiên nhiên, giống khác cá thể Có nhiều cách hiểu định nghĩa khác loài Một định nghĩa tương đối hoàn chỉnh định nghĩa Komarov (1949): Loài tập hợp nhiều cá thể xuất phát từ tổ tiên chung, trải qua trình đấu tranh sinh tồn chọn lọc tự nhiên mà cách 10 ... dụng thực vật nước (chủ yếu tảo) nuôi trồng thủy sản lĩnh vực khác - Là khâu trình sản sinh chất hữu cho thủy vực Sản lượng sơ cấp thủy vực khâu quan trọng định suất sinh học thủy vực, sở để... cứu sử dụng thực vật nước chủ yếu thành tựu nghiên cứu sử dụng thực vật bậc thấp thủy sinh Một số thành tựu nghiên cứu Ở Việt Nam, nghiên cứu thực vật nước chủ yếu có từ lâu có ý nghĩa thực tiễn... mặn - Các đặc điểm hình thái, cấu tạo, sinh thái học thực vật, động vật nước theo thang bậc tiến hóa từ thấp đến cao - Phương pháp ni trồng số nhóm thực vật, động vật nước có giá trị kinh tế -