Nghiên cứu đa dạng trùng bánh xe (rotifera) và mô hình tương quan với chất lượng nước tại một số thủy vực ở thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ HOA VIÊN NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG TRÙNG BÁNH XE (ROTIFERA) VÀ MƠ HÌNH TƯƠNG QUAN VỚI CHẤT LƯỢNG NƯỚC TẠI MỘT SỐ THỦY VỰC Ở THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Đà Nẵng - 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ HOA VIÊN NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG TRÙNG BÁNH XE (ROTIFERA) VÀ MƠ HÌNH TƯƠNG QUAN VỚI CHẤT LƯỢNG NƯỚC TẠI MỘT SỐ THỦY VỰC Ở THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NGÀNH: QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS TRỊNH ĐĂNG MẬU Đà Nẵng – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đề tài “Nghiên cứu đa dạng Trùng bánh xe (Rotifera) mơ hình tương quan với chất lượng mơi trường nước số thủy vực Đà Nẵng” kết cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu khóa luận trung thực chưa công bố cơng trình khác Các số liệu liên quan trích dẫn có ghi nguồn gốc Tác giả khóa luận Nguyễn Thị Hoa Viên LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu khoa học tự lực mà tơi hồn thành nghiệp học làm khoa học Tuy nhiên, quan tâm, tin tưởng, giúp đỡ từ gia đình, thầy bạn bè yếu tố quan trọng tạo nên hoàn thiện khóa luận Để hồn thành đề tài nghiên cứu này, xin phép chân thành cảm ơn đến người đồng hành đường vừa qua: Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Khánh – người định hướng, động viên đưa đến gần với khoa học Tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy Trịnh Đăng Mậu - người tận tình dạy cho tơi kiến thức bổ ích học tập sống suốt thời gian chuẩn bị thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn đến người bạn tập thể lớp 13CTM nhiệt tình hỗ trợ giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô Khoa Sinh – Môi trường trang bị cho em kiến thức tạo điều kiện trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm cho em thực tốt đề tài nghiên cứu Từ tận đáy lịng, tơi xin cảm ơn người! Đà Nẵng, tháng năm 2017 Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Viên MỤC LỤC Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu: 2.1 Mục tiêu tổng quát: 2.2 Mục tiêu cụ thể: Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG NGÀNH TRÙNG BÁNH XE (ROTIFERA) 1.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YÊU TỐ MÔI TRƯỜNG NƯỚC ĐẾN ĐA DẠNG CỦA TRÙNG BÁNH XE 1.2.1 Nồng độ oxi: 1.2.2 Nhiệt độ 1.2.3 Độ mặn 1.2.4 pH 1.3 VAI TRÒ CỦA TRÙNG BÁNH XE 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ BỘ TRÙNG BÁNH XE TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.4.1 Trên giới 1.4.2 Ở Việt Nam 1.5 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 10 1.5.1 Điều kiện thủy hải văn 10 1.5.2 Địa hình 11 1.5.3 Địa chất 11 1.5.4 Đặc điểm điều kiện khí hậu: 11 1.5.5 Điều kiện kinh tế xã hội: 12 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 14 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 14 2.3 ĐỊA ĐIỂM, PHẠM VI VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 14 2.3.1 Địa điểm thu mẫu thực địa 14 2.3.2 Phạm vi nghiên cứu 15 2.3.3 Thời gian nghiên cứu 15 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.4 2.4.1 Phương pháp thực địa 15 2.4.2 Phương pháp làm việc phịng thí nghiệm 16 2.4.3 Phương pháp phân tích chất lượng nước 17 2.4.4 Phương pháp xử lí số liệu 17 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA NGÀNH TRÙNG BÁNH XE 20 3.1 3.1.1 Thành phần loài Ngành Trùng bánh xe thủy vực nghiên cứu: 20 a Thành phần loài: 20 b Cấu trúc thành phần loài 28 c Mơ tả lồi số loài Trùng bánh xe: 30 3.1.2 Đa dạng sinh học thủy vực nghiên cứu 38 a Chỉ số đa dạng Shannon – Weiner 38 b Mật độ loài 39 3.1.3 Sự giàu loài 40 3.1.4 Mối liên hệ thành phần loài Trùng bánh xe trạng thái dinh dưỡng thủy vực 41 3.2 MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC NGÀNH TRÙNG BÁNH XE 44 3.2.1 Chất lượng môi trường nước thủy vực nước 44 3.2.2 Biểu đồ tương quan 46 a Mơ hình tương quan đa biến 46 b Mơ hình tương quan hồi quy tuyến tính 47 KẾT LUẬN 49 KIẾN NGHỊ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC 56 DANH MỤC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3.1 Thành phần loài Trùng bánh xe theo thủy vực nghiên cứu 20 3.2 Cấu trúc thành phần loài Trùng bánh xe 3.3 Chỉ số đa dạng sinh học Shannon – Weiner thủy vực nghiên cứu 37 3.4 Chỉ số QB/T trạng thái sinh dưỡng điểm nghiên cứu 42 3.5 Bảng kết phân tích BMA 28 46 DANH MỤC HÌNH Số hiệu hình 1.1 Các dạng trophi Tên hình Trang 1.2 Bản đồ sơng ngịi thành phố Đà Nẵng 10 2.1 Bản đồ thủy vực khảo sát địa bàn thành phố Đà Nẵng 14 3.1 29 3.2 Biểu đồ cấu trúc thành phần lồi theo bậc họ nhóm Trùng bánh xe thủy vực nghiên cứu Lecane perpusilla Hauer, 1929 3.3 Lecane stenroosi Meissner, 1908 31 3.4 Keratella tecta Gosse, 1851 32 3.5 Brachionus donneri Brehm, 1951 33 3.6 Brachionus diversicornis Daday, 1883 34 3.7 Trichocerca jenningsi Voigt, 1957 35 3.8 Mặt bên mặt bụng Heterolepadella ehrenbergi Perty, 1850 Mặt lưng mặt bên Squatinella mutica mutica Ehrenberg 36 39 3.11 Biểu đồ phần trăm mật độ họ thuộc nhóm Trùng bánh xe thủy vực nghiên cứu Sơ đồ đường cong tích lũy lồi 3.12 Chỉ số QB/T địa điểm nghiên thành phố Đà Nẵng 41 3.13 Biểu đồ hàm lượng thông số chất lượng môi trường nước 43 3.14 Mơ hình tương quan CCA thơng số chất lượng mơi trường nước mật độ lồi Mơ hình BMA chất lượng nước tổng mật độ thành phần loài theo thủy vực nghiên cứu 45 3.9 3.10 3.15 30 37 39 46 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trùng bánh xe (Rotifers) động vật không xương sống cỡ nhỏ thuộc ngành Trùng bánh xe thuộc nhóm xoang giả Chúng ba nhóm động vật phù du, đa dạng hình thái phân bố rộng tồn giới Ước tính giới có khoảng 2030 lồi mơ tả định loại [34] Trong thủy vực nước ngọt, Trùng bánh xe đóng vai trị quan trọng đặc biệt chuỗi thức ăn, chúng mắt xích quan trọng chuyển hóa lượng từ nhóm sinh vật sản xuất đến sinh vật với bậc dinh dưỡng cao [35] Các loài Trùng bánh xe thường sử dụng sinh vật kiểm nghiệm độc tố, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước chúng nhạy cảm với nhiều loại chất ô nhiễm khác nhau, có vịng đời thời gian sinh sản ngắn, dễ nuôi cấy quy mô nhỏ [44] Hơn nữa, chúng thức ăn cho động vật giai đoạn non như: tôm, cua, cá nhỏ Chúng có giá trị kinh tế lớn, số lồi (B.ptiliacalis) thường nuôi cấy với quy mô công nghiệp để sản xuất sinh khối làm thức ăn cho ấu trùng cá [30] Trùng bánh xe đa dạng có vai trị quan trọng đặc biệt hệ sinh thái nước Việt Nam công trình nghiên cứu chúng cịn Chúng đối tượng chưa triển khai nghiên cứu riêng biệt mà công bố chung cơng trình nghiên cứu động vật phù du Đặc biệt Đà Nẵng nơi có nhiều hồ chứa nước hệ thống ao, hồ phong phú Tuy nhiên, Đà Nẵng chưa có nghiên cứu tổng thể đa dạng sinh học ngành Trùng bánh xe thủy vực nước để đưa nghiên cứu vào thực tiễn, mang lại giá trị kinh tế cho người dân Các thủy vực hồ chứa nước, hồ tự nhiên cung cấp nước chưa thật quan tâm có đánh giá chung chất lượng 53 and Trophic State of Quarry Lakes.” 23 Koste, W., and R J Shiel (1986), “Rotifera from Australian Inland Waters I Bdelloidea (rotifera:Digononta).” Marine and Freshwater Research 37(6): 765–92 24 Koste, Walter (1978), “Rotatoria.” 25 Koste, Walter, and Eric D Hollowday (1993), “A Short History of Western European Rotifer Research.” : 557–72 26 Koste, Walter, and Russell J Shiel (1989), “Rotifera from Australian Inland Waters IV Colurellidae ( Rotifera : Monogononta) Summary Diagnostic Keys Are given to Genera and Species of the Rotifer Family Colurellidae ( Colurella , Squatinella , Lepadella , Heterolepadella ) Recorded from Australia.” Transactions Of The Royal Society Of South Australia 113(3): 119–43 27 Koste, Walter, and Russell J Shiel (1987), “ Rotifera from Australian Inland Waters II Epiphanidae and Brachionidae (Rotifera : Monogononta).” Invertebrate Systematics 1(Table 1): 949 http://www.publish.csiro.au/?paper=IT9870949 28 Koste & Shiel (1989), “Rotifera from Australian Inland Waters III Euchlanidae, Mytilinidae and Trichotriidae (Rotifera: Monogononta).” Transactions of The Royal Society of Australia 113: 85–114 29 Lubzens, E (1987), “Raising Rotifers for Use in Aquaculture.” Hydrobiologia 147(1): 245–55 30 Lubzens, E., A Tandler, and G Minkoff (1989), “Rotifers as Food in Aquaculture.” Hydrobiologia 186–187(1): 387–400 31 Ogata, Yuka, and Hisashi Kurokura (2012), “Use of the Freshwater Rotifer Brachionus Angularis as the First Food for Larvae of the Siamese Fighting Fish Betta Splendens.” Fisheries Science 78(1): 109–12 54 32 Oksanen, Jari (2015), “Multivariate Analysis of Ecological Communities in R : Vegan Tutorial.” 33 Koste (2016), “Vegan : Ecological Diversity.” 34 Press, Magnolia, and New Zealand (2007), Annotated Checklist of the Rotifers (Phylum Rotifera), with Notes on Nomenclature, Taxonomy and Distribution HENDRIK 35 Robert L Wallace, Terry W Snell, Claudia Ricci, Thomas Nogrady (2006), Rotifera: Biology, Ecology and Systematics https://air.unimi.it/handle/2434/15978?mode=full.4#.WQSA4R-g_IU 36 Rotifera, K E Y Words (1990), “Rotifera from Australian Inland Water V.Lecanidae.” Distribution 37 Ruttner-Kolisko, Agnes (1974), Plankton Rotifers: Biology and Taxonomy https://books.google.com.vn/books?id=xQsMAQAAIAAJ&q=Plankton+Rotifers: +Biology+and+Taxonomy&dq=Plankton+Rotifers:+Biology+and+Taxonomy&hl =vi&sa=X&redir_esc=y 38 S Sarma, S Nandini (2006), “Effects of NaCl Salinity on the Population Dynamics of Freshwater Zooplankton ( Rotifers and Cladocerans ).” : 349–60 39 Saler, Serap, and Ş Dursun (2002), “A Taxonomical Study on the Rotifera Fauna of Tadim Pond.” 19(1987): 497–500 40 Shiel, Koste (1990), “Rotifera from Australian Inland Waters VI Proalidae, Lindiidae (Rotifera: Monogononta).” Koste & Shiel 114(3): 129–43 41 Koste (1992), “Rotifera from Australian Inland Waters VIII Trichocercidae.” Distribution 42 Shirota, Akihiko (1966), “The Plakton of South Vietnam.” 55 43 Sládeček, Vladimír (1983), “Rotifers as Indicators of Water Quality.” Hydrobiologia 100(1): 169–201 44 Snell, Terry W., and Colin R Janssen (1995), “Rotifers in Ecotoxicology: A Review.” Hydrobiologia 313/314: 231–47 45 Snell, W, and Brian D Moffat (1992), “A 2-D Life Cycle Test with the Rotifer Brachionus Calyciflorus.” 11: 1249–57 56 PHỤ LỤC Một số hình ảnh lồi thuộc ngành Trùng bánh xe Hình 1.1 Hình 1.3 Hình 1.2 Hình 1.4 Hình 1.5 57 Hình 1.6 Hình 1.9 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.10 58 Hình 1.11 Hình 1.13 Hình 1.12 Hình 1.14 59 Hình 1.15a Hình 1.16 Hình 1.15b Hình 1.18 60 Hình 1.17 Hình 1.20 Hình 1.19 61 Hình 1.1 Lecane bulla bulla Gosse, 1851 Hình 1.2 Lecane quadridentata Ehrenberg, 1832 Hình 1.3 Lecane ludwigii Eckstein, 1883 Hình 1.4 Lecane aculeata Jakubski, 1912 Hình 1.5 Lecane hornemanni Ehrenberg, 1834 Hình 1.6 Keratella cochlearis cochlearis Gosse Hình 1.7 Keratella tropica Ehrenberg Hình 1.8 Brachionus forficula forficula Wierzejski Hình 1.9 Brachionus forficula Hình 1.10 Brachionus caudatus personatus Ahlstrom Hình 1.11 Brachionus quadridentatus melheni Barrois & Daday Hình 1.12 Brachionus rubens Ehrenberg Hình 1.13 Brachionus dichotomus reductus Koste & Shiel Hình 1.14 Macrochaetus collinsi collinsi Gosse Hình 1.15 Colurella uncinata bicuspidata Ehrenberg, a: mặt lưng, b: mặt bên Hình 1.16 Lepadella patella patella Hình 1.17 Trichotria tetractis tetractis Ehrenberg Hình 1.18 Trichocerca pusilla Jennings Hình 1.19 Trichocerca capucina Wierzejski & Zacharias Hình 1.20 Trichocerca similis Wierzejski 62 Bảng Mật độ loài thuộc Trùng bánh xe thủy vực nghiên cứu Mật độ (cá thể/L) Tên loài 10 11 12 13 14 15 16 Lecane hornemanni 0 0 0 0 0 0 0 Lecane bulla bulla (Gosse, 1851) 6 0 14 0 0 0 0 Lecane perpusilla 0 0 11 0 0 0 0 0 Lecane aculeata 0 0 0 0 0 0 0 Lecane ludwigii Eckstein, 1883 0 0 0 0 0 0 0 Lecane stenroosi 0 0 0 0 0 0 0 Lecane quadridentata (Ehrenberg, 1832) 0 0 0 0 0 0 0 Keratella cochlearis cochlearis (Gosse) 34 29 0 0 20 0 0 6 0 Keratella tropica (Ehrenberg) 23 49 0 0 17 0 0 Keratella tecta (Gosse) 17 17 0 0 0 0 0 Brachionus forficula minor 23 0 0 0 0 0 0 0 Brachionus calyciflorus calyciflorus Pallas 0 0 0 0 0 0 Brachionus donneri Brehm 0 0 0 0 0 0 0 Brachionus falcatus falcatus Zacharias 0 149 0 0 0 0 0 174 203 643 17 0 0 0 0 0 Brachionus calyciflorus amphiceros Ehrenberg 63 Brachionus caudatus personatus Ahlstrom 14 14 123 0 0 0 0 0 Brachionus caudatus vulgatus Ahlstrom 26 34 0 0 0 0 0 Brachionus caudatus majusculus Ahlstrom 31 17 0 0 0 0 0 0 Brachionus rubens Ehrenberg 11 0 0 0 0 0 0 0 Brachionus dimidiatus inermis (Bryce) 0 0 0 0 0 0 0 Brachionus diversicornis (Daday) 17 97 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 Brachionus forficula forficula Wierzejski 11 46 0 0 0 0 0 0 Brachionus calyciflorus calyciflorus Pallas 29 11 0 0 0 0 0 0 Brachionus budapestinensis Daday 0 14 0 0 0 0 0 0 Brachionus angularis bidens Plate 0 0 0 0 0 0 0 0 23 0 0 0 0 0 0 Brachionus urceolaris Muller 0 0 0 0 0 0 0 Brachionus forficula reducta 14 60 0 0 0 0 0 0 Brachionus angularis 0 51 0 0 0 0 0 0 Brachionus quadridentatus quadridentatus 11 0 11 0 0 0 0 0 Brachionus dichotomus reductus Koste & Shiel Brachionus quadridentatus melheni (Barrois & Daday) 64 Brachionus quadridentatus rhennanus 0 0 14 0 0 0 0 0 Anuraeopsis fissa urawensis Sudzuki 0 0 0 0 0 0 0 Anuraeopsis navicula navicula (Rousselet) 20 0 0 0 0 0 14 0 0 0 0 0 0 Filinia terminalis (Plate, 1886) 23 23 123 0 0 0 0 0 Filinia longiseta (Ehrenberg, 1834) 26 0 563 0 0 0 0 0 Trichocerca similis (Wierzejski) 11 0 0 0 0 3 Trichocerca flagellata Hauer 0 0 0 0 0 0 0 Trichocerca cylindrica (Imhof) 9 0 0 0 0 Trichocerca pusilla (Jennings) 17 20 0 0 0 0 0 Trichocerca chattoni Beauchamp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 0 0 0 Trichocerca jenningsi Voigt 0 0 0 0 14 0 0 Mytilina ventralisdiversicantha Wulf 0 0 0 0 0 0 0 Heterolepadella ehrenbergi 0 0 0 0 0 0 Lepadella patella patella 0 0 0 0 3 0 Lauterborn Anuraeopsis coelata coelata (De Beauchamp) Trichocerca capucina Wierzejski & Zacharias 65 Squatinella mutica mutica (Ehrenberg) 0 0 0 0 0 0 0 Colurella uncinata bicuspidata Ehrenberg 0 0 0 0 0 0 0 Collotheca onarta (Tschugunoff) 0 0 0 0 0 0 17 0 0 11 0 0 6 0 Trichotria tetractis tetractis Ehrenberg 0 0 0 0 0 0 0 Macrochaetus collinsi collinsi Gosse 0 0 0 0 0 0 0 Euchlanisdilatatalucksina Hauer 0 0 0 0 0 0 0 Conochilus coenobasis 0 0 0 0 0 0 Conochilus unicornis 0 0 17 17 11 0 0 0 Floscularia melicerta Ehrenberg 20 0 0 0 0 11 0 0 0 Asplanchna priodonta Gosse, 1850 0 0 0 11 0 0 0 Asplanchna brigthwellii Gosse, 1850 11 46 0 0 0 0 0 0 Polyarthra indica Segers & Babu, 1999 0 0 0 0 0 0 0 0 Polyarthra dolichoptera Idelson, 1925 17 43 34 11 11 0 Polyarthra major 0 14 0 0 0 0 0 Ascomorpha ovalis 0 0 0 0 0 0 Hexarthra intermedia intermedia Wiszniewski Chú thích: 1: Hồ Xanh, 2: Hồ Cơng viên, 3: Hồ Bàu Tràm, 4: Hồ sen, 5: Hồ Bàu Trảng, 6: Vũng nước Nguyễn Tri Phương, 7: Ao cá 1, 8: Ao cá 2, 9: Ruộng lúa 1, 10: Ao nghĩa trang, 11: Ruộng lúa 2, 12: Ao Yến Nê, 13: Hồ Trước Đơng, 14: Hồ Hịa Trung, 15: Ao Sơn Trà tịnh viên, 16: Hồ Đồng Nghệ 66 Hình ảnh nghiên cứu Hình 3.1 Thu mẫu động vật phù du Hình 3.2 Cố định mẫu trường 67 Hình 3.3 Phân tích mẫu nước phịng thí nghiệm ... chất lượng nước số thủy vực thành phố Đà Nẵng 2.2 Mục tiêu cụ thể: Xác định đa dạng Trùng bánh xe thủy vực nước địa bàn - thành phố Đà Nẵng - Xác định chất lượng môi trường nước thủy vực nghiên cứu. .. HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ HOA VIÊN NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG TRÙNG BÁNH XE (ROTIFERA) VÀ MƠ HÌNH TƯƠNG QUAN VỚI CHẤT LƯỢNG NƯỚC TẠI MỘT SỐ THỦY VỰC Ở THÀNH PHỐ... tài: “ Nghiên cứu đa dạng trùng bánh xe (Rotifera) mơ hình tương quan với chất lượng môi trường nước số thủy vực thành phố Đà Nẵng? ?? Đề tài tiến hành nhằm góp phần bổ sung thêm sở liệu đa dạng sinh