Đa dạng sinh học quần xã thực vật phù du và chất lượng môi trường ở sông Hàm Luông tỉnh Bến Tre

Nghiên cứu này trình bày kết quả khảo sát về biến động thành phần loài theo mùa của quần xã thực vật phù du trên sông Hàm Luông, tỉnh Bến Tre nhằm góp phần làm cơ sở khoa học cho công tác quản lý, bảo vệ môi trường và bảo tồn đa dạng sinh học của thủy vực.

TIỂU BAN ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ BẢO TỒN ĐA DẠNG SINH HỌC QUẦN XÃ THỰC VẬT PHÙ DU VÀ CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG Ở SÔNG HÀM LUÔNG TỈNH BẾN TRE Trần Thị Hoàng Yến1, Trần Thành Thái2, Nguyễn Thị Mỹ Yến2, Ngô Xuân Quảng2, Phạm Thanh Lƣu2 Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia, TP Hồ Chí Minh Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Phiêu sinh thực vật (PSTV) hay gọi tảo, nhóm sinh vật sản xuất mơi trường thủy vực Chúng có vai trị quan trọng việc tạo cung cấp nguồn vật chất sơ cấp cho sinh vật chuỗi thức ăn tham gia vào chu trình chuyển hóa vật chất tự nhiên Quần xã PSTV có liên quan trực tiếp đến chất lượng môi trường nước thủy vực, chất lượng môi trường nước thay đổi ảnh hưởng đến cấu trúc, thành phần loài quần xã PSTV Do đó, diện lồi PSTV có ý nghĩa quan trọng đánh giá tài nguyên tính đa dạng sinh học thủy vực (Reynolds, 2006) Hiện nay, có nhiều cơng trình nghiên cứu nước sử dụng phiêu sinh thực vật làm sinh vật thị phản ánh chất lượng môi trường nước sức khỏe sinh thái thủy vực vùng cửa sông Bạch Đằng (Nguyễn Thùy Liên Phạm Thị Nguyệt, 2011) hay sông Sài Gòn Đồng Nai (Phạm Thanh Lưu, 2016) Nghiên cứu trình bày kết khảo sát biến động thành phần loài theo mùa quần xã PSTV sơng Hàm Lng, tỉnh Bến Tre nhằm góp phần làm sở khoa học cho công tác quản lý, bảo vệ môi trường bảo tồn đa dạng sinh học thủy vực I PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phƣơng pháp thu mẫu tự nhiên Mẫu PSTV thu địa điểm ký hiệu HL1-HL8 sông Hàm Luông vào mùa mưa (tháng 9/2016) mùa khô (tháng 3/2017) Mẫu định tính thu lưới phiêu sinh hình nón có kích thước mắt lưới 20 μm cách kéo lưới bề mặt nước, sau cho vào lọ 150 mL cố định dung dịch formaldehyde trường Mẫu định lượng thu can nhựa 2-L Địa điểm kí hiệu điểm thu liệt kê hình Phƣơng pháp phân tích mẫu PSTV phịng thí nghiệm Các loài PSTV định danh phương pháp so sánh hình thái để phân loại, xác định thành phần lồi sử dụng kính hiển vi quang học Olympus BX51 độ phóng đại ×100-400 định danh dựa tài liệu Shirota (1966), Trương Ngọc An (1993), Dương Đức Tiến Võ Hành (1997) Hệ thống phân loại PSTV xếp theo hệ thống phân loại AlgaeBase (Guiry Guiry, 2016) Mật độ tế bào xác định theo phương pháp sử dụng buồng đếm Sedgewick Rafter Mẫu thu để lắng 48h, loại bỏ phần nước lại khoảng 10 mL chuyển vào ống đong có chia/để xác định thể tích Trước phân tích, mẫu ống đong trộn đều, hút cho vào buồng đếm Sedgewick Rafter Ít 400 tế bào đếm cho mẫu Sinh khối tế bào PSTV tính dựa theo phương pháp Sun Liu (2003), cách mô hình học hình dạng tế bào sau quy đổi thành trọng lượng tươi theo tỉ lệ mg/mm3 1066 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Hình 1: Bản đồ điểm thu mẫu sơng Hàm Luông Phƣơng pháp xử lý số liệu Cấu trúc quần xã PSTV phân tích đánh giá thơng qua số sinh học số đa dạng Shannon-Weiner (H‟), số đa dạng Simpson‟s (D) Các số sinh học tính tốn nhờ trợ giúp phần mềm PRIMER VI (Plymouth Marine Laboratory, Anh) Đề tài sử dụng phương pháp phân tích phương sai yếu tố (One-way Anova) phân tích hậu kiểm sau Anova Tukey test (Tukey's honestly significant difference) để phân tích khác biệt thành phần lồi mật độ thực vật phiêu sinh các vị trí hai mùa nhờ sử dụng phần mềm SPSS II KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Thành phần loài phiêu sinh thực vật Kết phân tích phiêu sinh thực vật qua đợt khảo sát vị trí sơng Hàm Lng phát có 157 loài thuộc ngành: Vi khuẩn Lam (Cyanophyta), tảo Silic (Bacillariophyta), tảo Lục (Chlorophyta), tảo Mắt (Euglenophyta) tảo Hai roi (Dinophyta) phân bố lớp, 39 bộ, 58 họ, 80 chi (Bảng 1) Trong ngành tảo Silic chiếm ưu (>60%) cấu trúc thành phần loài hai mùa, ngành tảo Lục, tảo Hai roi sau tảo Mắt vi khuẩn Lam Kết khảo sát cao so với nghiên cứu sông Ba Lai thu 146 lồi PSTV (số liệu chưa cơng bố), 116 lồi sơng Bạch Đằng (Nguyễn Thùy Liên Phạm Thị Nguyệt, 2011) thấp so với nghiên cứu vùng ven biển Sóc Trăng-Bạc Liêu với 232 lồi PSTV (Mai Viết Văn cs, 2012) Bảng Thành phần lồi phiêu sinh thực vật sơng Hàm Lng STT TÊN LOÀI Ngành Cyanophyta Dolichospermum macrosporum (Klebhan) Wacklin Leptolyngbya tenuis (Gomont) Anagnostidis Mùa khô Mùa mƣa + + 1067 TIỂU BAN ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ BẢO TỒN 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 1068 Anabaena cylindrica Lemmermann Microcoleus autumnalis (Gomont) Strunecky Lyngbya sp Oscillatoria limosa C Agardh ex Gomont Oscillatoria princeps Vaucher ex Gomont Oscillatoria tenuis C Agardh ex Gomont Spirulina sp Spirulina princeps West & G S West Limnococcus limneticus(Lemmermann) Komárková Merismopedia elegans A Braun ex Kützing Ngành Bacillariophyta Bacillaria paxillifera (O F Müller) T Marsson Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann Nitzschia filiformis (W Smith) Van Heurck Nitzschia holsatica Hustedt Nitzschia lanceolata W Smith Nitzschia longissima (Brébisson) Ralfs in Pritchard Nitzschia pacifica Cupp Nitzschia philippinarum Hustedt Nitzschia reversa W.Smith Nitzschia sigma (Kützing) W Smith Nitzschia sigma var intercedens Grunow Nitzschia sp Nitzschia vermicularis (Kützing) Hantzsch Psammodictyon panduriforme W Gregory Pseudo-nitzschia pungens Grunow ex Cleve Pseudo-nitzschia seriata (Cleve) H Peragallo Cocconeis placentula Ehrenberg Cymbella cistula (Ehrenberg) O Kirchner Centronella sp Fragilaria capucina var vaucheriae Kützing Fragilaria striatula Lyngbye Synedra affinis var fasciculata Grunow Synedra spectabilis Ehrenberg Hemiaulus indicus Karsten Ulnaria ulna (Nitzsch) Compère Amphiprora gigantea Grunow Frustulia rhomboides (Ehrenberg) De Toni Diploneis bombus (Ehrenberg) Ehrenberg Gyrosigma strigile W Smith Gyrosigma speneeni (W.Quekett) Cleve Navicula cancellata Donkin Neidium affine (Ehrenberg) Pfitzer Neidium affine var amphirhynchus Cleve Pinnularia elegans (W Smith) Krammer Pleurosigma angulatum (J T Quekett) W Smith + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 Pleurosigma pelagicum (H.Peragallo) Cleve Stauroneis phoenicenteron (Nitzsch) Ehrenberg Grammatophora serpentina (Ralfs) Kützing Rhopalodia gibba (Ehrenberg) Otto Müller Cymatopleura solea (Brébisson) W Smith Surirella elegans Ehrenberg Surirella norvegica Eulenst Surirella ovalis Brébisson Surirella robusta Ehrenberg Surirella robusta var splendida Ehrenberg Surirella striatula Turpin Asterionella japonica Cleve Tabellaria fenestrata Kützing Thalassionema frauenfeldii Grunow Thalassionema nitzschioides Grunow Asterolampra sp Aulacoseira agassizii (Ostenfeld) Simonsen Aulacoseira ambigua (Grunow) Simonsen Aulacoseira distans (Ehrenberg) Simonsen Aulacoseira granulata (Ehrenberg) Simonsen Aulacoseira granulata var angustissima Simonsen Aulacoseira granulata var valida Simonsen Coscinodiscopsis jonesiana Sar & I Sunesen Coscinodiscus asteromphalus Ehrenberg Coscinodiscus centralis Ehrenberg Coscinodiscus concinnus W Smith Coscinodiscus curvatulus Grunow Coscinodiscus gigas Ehrenberg Coscinodiscus oculus-iridis (Ehrenberg) Ehrenberg Coscinodiscus perforatus Ehrenberg Coscinodiscus rothii (Ehrenberg) Grunow Coscinodiscus subtilis Ehrenberg Coscinodiscus thorii Pavillard Lindavia comta (Kützing) Nakov, Gullory Melosira nummuloides C Agardh Guinardia cylindrus (Cleve) Hasle Guinardia delicatula (Cleve) Hasle Rhizosolenia hyalina Ostenfeld Rhizosolenia setigera Brightwell Proboscia alata (Brightwell) Sundström Proboscia indica (H.Peragallo) Hernández-Becerril Streptotheca indica Karsten Chaetoceros abnormis A I Proshkina-Lavrenko Chaetoceros costatus Pavillard Chaetoceros diversus Cleve Chaetoceros lorenzianus Grunow + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1069 TIỂU BAN ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ BẢO TỒN 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 1070 Trieres chinensis Greville Trieres mobiliensis J W Bailey Trieres regia M P Ashworth & E C Theriot Leptocylindrus danicus Cleve Leptocylindrus minimus Gran Ditylum sol (Grunow) De Toni Cyclotella ambigua Grunow Cyclotella meneghiniana Kützing Cyclotella striata (Kützing) Grunow Planktoniella blanda (Syvertsen & Hasle Planktoniella sol (G C Wallich) Schütt Thalassiosira condensata Cleve Thalassiosira eccentrica (Ehrenberg) Cleve Thalassiosira leptopus Hasle & G Fryxell Skeletonema costatum (Greville) Cleve Climacosphenia moniligera Ehrenberg Ngành Chlorophyta Eudorina elegans Ehrenberg Chlorococcum sp Parapediastrum biradiatum (Meyen) E Hegewald Pediastrum biwae Negoro Pediastrum biwae var triangulatum Negoro Pediastrum duplex Meyen Pediastrum duplex var gracillimum West & G.S.West Coelastrum microporum Nägeli in A.Braun Coelastrum sp Scenedesmus acuminatus var briseriatus Reinhard Scenedesmus bicaudatus Dedusenko Scenedesmus obtusus f disciformis (Chodat) Compère Scenedesmus quadricauda (Turpin) Brébisson Tetradesmus bernardii (G M Smith) M J Wynne Tetradesmus lagerheimii M J Wynne & Guiry Tetradesmus obliquus (Turpin) M J Wynne Closterium moniliferum Ehrenberg ex Ralfs Cosmarium cf pyramidatum Ndst Cosmarium cf.mediosrobilatum W&W v.eganulatum Gulw Cosmarium contractum v.minutum Delponte Sphaerozosma niten var triangulare fa Javanicum Staurastrum planctonicum var ornatum (Grönblad) Teiling Staurodesmus cuspidatus var divergens (Nordstedt) Coesel Actinastrum hantzschii Lagerheim + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 Oocystis Eremosphaera Oocystis lacustris Chodat Oocystis sp Ngành Euglenophyta Lepocinclis oxyuris (Schmarda) B Marin & Melkonian Phacus acuminatus Stokes Phacus longicauda(Ehrenberg) Dujardin Phacus ovalis(Woronichin) Popowa Trachelomonas armata (Ehrenberg) F Stein Trachelomonas hispida (Perty) F Stein Ngành Dinophyta Ceratium hirundinella (O.F.Müller) Dujardin Ceratium setaceum E.G.Jørgensen Tripos muelleri Bory Tripos furca (Ehrenberg) F.Gómez Pyrophacus horologium F Stein Dinophysis sp Dinophysis caudata Saville-Kent Dinophysis ovum Schütt Dinophysis tripos Gourret Diplopsalis lenticula Bergh Diplopsalis lenticular for Asymmetrical Protoperidinium pellucidum Bergh Protoperidinium pentagonum (Gran) Balech Triadinium sphaericum (Murray & Whitting) Dodge Prorocentrum micans Ehrenberg Tổng số + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 100 + + 107 Trong đợt khảo sát mùa khô (tháng 3/2017) ghi nhận 100 lồi thuộc ngành tảo Trong ngành tảo Silic có số lượng lồi phong phú với 68 lồi Các ngành tảo Lục tảo Hai roi có số lượng loài dao động từ 12-15 loài Vi khuẩn Lam tảo Mắt có số lồi thấp, dao động từ 2-3 loài Đợt khảo sát mùa mưa (tháng 9/2016) ghi nhận 107 loài thuộc ngành Trong đó, ngành tảo Silic chiếm số lượng lồi cao với 66 lồi Tiếp đến ngành tảo Lục có 20 lồi, vi khuẩn Lam có 12 lồi, tảo mắt có lồi Ngành tảo Hai roi có số lồi thấp loài Tảo Silic tảo Hai roi thường xuất điểm gần cửa sông; vi khuẩn Lam tảo Lục xuất nhiều điểm gần phía thượng nguồn Nhìn chung, số lượng lồi hai mùa khơng có khác biệt đáng kể (Anova, p>0.05), nhiên xuất nhiều loài tảo Silic có nguồn gốc lợ mặn vào mùa khơ Trong hai mùa ngành tảo Silic chiếm ưu thế, đa số lồi thích nghi với mơi trường nước lợ nước mặn, số lượng lồi mùa khơ cao so với mùa mưa Ngược lại, ngành vi khuẩn Lam, tảo Lục tảo Mắt có số lượng lồi diện vào mùa mưa cao mùa khô Số lượng loài diện điểm khảo sát dao động từ 22-57 vào mùa khô từ 26-48 vào mùa mưa Vào mùa mưa loài xuất điểm HL1, HL2 HL3 thấp mùa khô, cịn vị trí cịn lại HL4, HL5, HL6, HL7 HL8 cao mùa khô 1071 TIỂU BAN ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ BẢO TỒN Tại điểm hướng cửa sông HL1, HL2, HL3 thành phần loài tảo silic nước lợ loài ưa mặn chiếm ưu chi Coscinodiscus, Nitzschia, Skeletonema Sự phong phú thành phần loài tảo silic trung tâm nước lợ Coscinodiscus, Chaetoceros loài ưa muối Nitzschia cho thấy nước mặn có ảnh hưởng rõ rệt đến khu vực nghiên cứu Theo kết nghiên cứu Reynolds (2006), độ mặn nguyên nhân chủ yếu tạo khác biệt nhóm PSTV vùng cửa sơng Ngược lại, dần phía thượng nguồn số lượng lồi tảo silic giảm dần thay vào có xuất lồi tảo nước vi khuẩn Lam, tảo lục Ở sông Hàm Luông diện chi tảo lục Pediastrum, Scenedesmus tăng lên vị trí HL7, HL8 so với vị trí khác cao so với mùa khơ Các lồi tảo hai roi có xuất nhiều vị trí gần cửa sơng HL1, HL2, HL3 Ceratium, Dinophysis, Protoperidinium Kết gần phù hợp với quy luật phân bố loài PSTV hệ sinh thái cửa sơng Ở thượng nguồn lồi nước phân bố nhiều giảm dần phía hạ nguồn, ngược lại số lượng loài chịu lợ, ưa mặn xuất nhiều hạ nguồn giảm phía thượng nguồn Mật độ tế bào loài ƣu 2.1 Mật độ tế bào sinh khối tảo Sinh khối mật độ tế bào PSTV sông Hàm Luông vào mùa khô mùa mưa vị trí khảo sát trình bày hình Vào mùa khơ mật độ tế bào dao động từ 1720-16104 tế bào/L từ 1984-8048 tb/L vào mùa mưa Nhìn chung mật độ tế bào khơng có khác biệt có ý nghĩa hai mùa (Anova, p>0,05) Mật độ tế bào cao 16104 tb/L thấp 1720 tb/L HL1 HL6 vào mùa khơ Mật độ tế bào trung bình PSTV vị trí sơng Hàm Lng vào mùa khô 6316 tb/L 4990 tb/L vào mùa mưa Kết cao so với kết nghiên cứu mật độ tế bào PSTV sông Ba Lai (số liệu chưa công bố), thấp so với kết nghiên cứu sơng Sài Gịn Đồng Nai (Phạm Thanh Lưu, 2016) Trong mật độ tảo silic (Coscinodiscus, Nitzschia) giảm dần ngược lại loài tảo lục (Pediastrum, Scenedesmus) vi khuẩn Lam (Oscillatoria, Merismopedia) tăng dần từ thượng nguồn hạ nguồn Hình 2: Mật độ tế bào sinh khối phiêu sinh thực vật sơng Hàm Lng (* Có khác biệt mùa mƣa mùa khô, p