Thành phần loài tảo silic ở sông rào gang tỉnh nghệ an

Trờng đại học vinh Khoa sinh học ====***==== ĐOàN THị NGọC THảO Thành phần loài tảo Silic ở sông RàO Gang - Tỉnh Nghệ An Khóa luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: thủy sinh học Vinh - 2010 Trờng đại học vinh Khoa sinh học ====***==== Thành phần loài tảo Silic ở sông RàO Gang - Tỉnh Nghệ An Khóa luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: thủy sinh học Giáo viên hớng dẫn: pgs.ts. Võ HàNH Sinh viên thực hiện: ĐOàN THị NGọC THảO Sinh viên lớp: 47B - Sinh Vinh - 2010 2 Lời cảm ơn Để hoàn thành khoá luận này, tôi đã nhận đợc sự giúp đỡ và hớng dẫn tận tình của PGS. TS Võ Hành. Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự giúp đỡ đó. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa sinh học, các thầy cô giáo trong bộ môn Thực vật, bộ môn Hoá sinh, ThS. Nguyễn Đức Diện, CN. Nguyễn Tiến Cờng đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện khoá luận này. Xin cảm ơn sự cổ vũ động viên của gia đình, các anh chị cao học 16 sinh học cùng bạn bè. Vinh, ngày 15 tháng 05 năm 2010 Tác giả Đoàn Thị Ngọc Thảo 3 Mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Mở Đầu 1 Chơng 1. Tổng quan tài liệu .3 1.1 Sơ lợc về tình hình nghiên cứu tảo Silic trên thế giới và ở Việt Nam .3 1.1.1 Trên thế giới 3 1.1.2 ở Việt Nam .4 1.2 Tình hình nghiên cứu vi tảo ở các dòng sông Việt Nam .6 1.3 ảnh hởng của một số yếu tố môi trờng đến sự sinh trởng, phát triển và phân bố của vi tảo 7 1.3.1 Vai trò của các yếu tố môi trờng đối với đời sống vi tảo .7 1.3.2 Sự thích nghi của tảo Silic với đời sống trôi nổi .9 1.4 Vai trò của vi tảo nói chung và tảo Silic nói riêng 10 1.5 Vài nét về điều kiện tự nhiên và xã hội của địa bàn nghiên cứu 11 Chơng 2.Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu .13 2.1 Đối tợng nghiên cứu 13 2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu .13 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 14 2.2.2 Thời gian nghiên cứu 15 2.3 Phơng pháp nghiên cứu 15 2.3.1 Phơng pháp thu mẫu .15 2.3.1.1 Thu mẫu nớc 15 2.3.1.2 Thu mÉu t¶o .15 2.3.2 Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch mÉu .15 5 2.3.2.1 Phân tích một số chỉ tiêu thuỷ lý, thuỷ hoá 15 2.3.2.2 Phân tích mẫu tảo 16 2.3.2.2.1 Mẫu định tính .16 2.3.2.2.2 Mẫu định lợng 16 Chơng 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận .18 3.1 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu thuỷ lý, thuỷ hoá .18 3.1.1 Chỉ tiêu thuỷ lý .18 3.1.1.1 Nhiệt độ .18 3.1.1.2 Độ trong 19 3.1.2 Các chỉ tiêu thuỷ hoá 20 3.1.2.1 Độ pH 20 3.1.2.2 Hàm lợng oxi hoà tan ( DO) .21 3.1.2.3 Hàm lợng amoni ( NH 4 + ) .23 3.1.2.4 Hàm lợng photphat (PO 4 3- ) 24 3.1.2.5 Hàm lợng silicat ( SiO 2 ) 25 3.2 Kết quả phân tích mẫu tảo 26 3.2.1 Thành phần loài tảo Silic 26 3.2.1.1. Sự đa dạng thành phần loài tảo theo mức độ họ và chi 32 3.2.1.2. Hệ số tơng đồng về thành phần loài giữa hai đợt thu mẫu .34 3.2.2 Sự biến động số lợng tế bào tảo Silic .37 3.2.3 Mối quan hệ giữa các yếu tố môi trờng với thành phần loài tảo Silic .37 Kết luận và đề nghị 39 Tài liệu tham khảo .40 Phụ lục Mở đầu Hiện nay, cùng với sự phát triển của kinh tế thế giới và sự gia tăng dân số đã kéo theo hàng loạt các vấn đề nóng bỏng về môi trờng, dịch bệnh. Hầu hết các công trình nghiên cứu đều góp phần giải quyết các vấn đề trên, nhằm nâng cao chất lợng cuộc sống của con ngời. Việc nghiên cứu vi tảo cũng nằm trong sự chú ý đó. Tảo (trừ một số trờng hợp ngoại lệ) là những thực vật quang hợp rất đa dạng về mặt hình thái, sống chủ yếu ở nuớc và cơ thể không có cấu tạo phức tạp nh thực vật ở cạn. Trong tự nhiên và trong đời sống con ngời, vai trò của tảo hết sức lớn, vì chúng là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn của hệ sinh thái nớc, là nhân vật quan trọng để cải tạo môi trờng (nớc và đất), là nguyên liệu để chiết xuất các hợp chất có giá trị dinh dỡng hoặc để chữa bệnh [8]. Tảo Silic (Bacillariophyta) cũng nh các vi tảo khác (hầu đa tảo Lục, tảo Mắt, tảo Giáp) là những cơ thể đơn bào, có kích thớc hiển vi, sống lơ lửng trong nớc. Chúng có khả năng quang hợp để tạo ra chất hữu cơ- nguồn dinh dỡng cần thiết, quan trọng trong hệ sinh thái nớc. Chúng là thức ăn cho động vật phù du và các loài ấu trùng, các loài động vật thân mềm ăn lọc, các loài cá bột và một số loài cá trởng thành. Sự phát triển của nó có vai trò quyết định năng suất sinh học của thuỷ vực [1]. Ngoài ra, nó còn tham gia tạo nên dầu mỏ hay trầm tích của nó là bằng chứng cho việc nghiên cứu tuổi của địa tầng và lịch sử hình thành của vỏ trái đất. Vì vậy, việc điều tra và nghiên cứu tảo Silic về mọi phơng diện có ý nghĩa lớn cho nền kinh tế quốc dân. ở thuỷ vực dạng sông ngòi vùng Bắc khu IV cũ hiện đã có công bố về thành phần vi tảo nh: ở sông La- Hà Tĩnh ( Võ Hành- Lê Thị Thuý Hà , 1999 ); ở một số cửa sông tỉnh Nghệ An ( Mai Văn Chung, Võ Hành, 2002); ở sông Cả (Lê Thị Thuý Hà, 2004); ở hạ lu sông Mã (Võ Hành, Mai Văn Sơn, 2009). 7 Sông Rào Gang- tỉnh Nghệ An là nơi xả thải của nhà máy chế biến tinh bột sắn Intimex, cũng là nơi đánh bắt cá của c dân hai bên bờ. Con sông này là môt phụ lu của sông Lam, chảy qua hai huyện Thanh Chơng và Nam Đàn. Hiện nay ch- a có đề tài nào nghiên cứu về vi tảo nói chung và tảo Silic nói riêng ở thuỷ vực này. Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài Thành phần loài tảo Silic ở sông Rào Gang- Tỉnh Nghệ An để nghiên cứu . Mục tiêu của đề tài này nhằm điều tra thành phần loài và số lợng tảo Silic ở sông Rào Gang- Tỉnh Nghệ An, xác định một số chỉ tiêu môi trờng nớc ở sông Rào Gang, qua đó xem xét mối quan hệ giữa một số yếu tố môi trờng và sự phân bố của tảo Silic . Để đạt đợc mục tiêu trên, đề tài này cần phải thực hiện các nội dung nghiên cứu sau : + Xác định thành phần loài tảo Silic. + Xác định số lợng tế bào tảo Silic. + Một số chỉ tiêu môi trờng nớc ở sông Rào Gang (DO, pH, nhiệt độ, độ trong, NH 4 + , PO 4 3- , SiO 2 ) + Xem xét mối quan hệ giữa một số yếu tố môi trờng với sự phân bố của tảo Silic. 8 Chơng 1: Tổng quan tài liệu 1.1 Sơ lợc về tình hình nghiên cứu tảo Silic trên thế giới và ở Việt Nam 1.1.1 Trên thế giới Sự hiểu biết về vi tảo đi sau hàng ngàn thế kỷ so với kiến thức về thực vật bậc cao, bởi lẽ con ngời bằng mắt thờng không quan sát đợc cấu trúc của vi tảo vì chúng có kích thớc quá nhỏ [16]. Việc nghiên cứu vi tảo nói chung và tảo Silic nói riêng đã có từ lâu, nó gắn liền với sự ra đời của kính hiển vi quang học đợc phát minh bởi nhà tự nhiên học ngời Anh R.Hooke vào năm 1665. Tuỳ theo mức độ hoàn chỉnh của thiết bị nghiên cứu (phụ thuộc vào trình độ phát triển của khoa học kĩ thuật) việc nghiên cứu vi tảo đợc thực hiện theo các hớng khác nhau. Trớc hết (và quan trọng nhất) là điều tra phân loại và tìm hiểu quy luật phân bố của chúng, sau đó đi sâu vào nghiên cứu bản chất của quá trình trao đổi chất trong cơ thể tảo và cuối cùng là nghiên cứu và ứng dụng, phục vụ lợi ích của con ngời [3]. Trên thế giới, tảo đợc biết đến cách đây 350 năm trong hệ thống phân loại của Carl Von Linne (1754). Từ đó đến nay đã có nhiều hệ thống phân loại tảo. Chỉ tính riêng năm từ 1971 đến nay đã có gần 10 hệ thống, tuy nhiên vẫn cha có một hệ thống nào hoàn hảo (tức là đợc thừa nhận chung), đó là do vấn đề chủng loại phát sinh và sự tiến hoá của tảo cha đợc làm sáng tỏ [8]. Trong thực vật phù du, tảo Silic thờng chiếm khoảng 60%- 70% về số loài cũng nh sinh vật lợng, nhất là ở những vùng ven bờ chúng luôn chiếm u thế tuyệt đối, có nơi tới trên 24% về số loài và tới 99% về sinh lợng [1]. Việc nghiên cứu về tảo Silic đợc tiến hành từ rất sớm, bắt đầu vào thế kỷ thứ XVIII, tên của lớp Bacillariophyceae đợc bắt nguồn từ tên chi Bacillaria Gmelin 1791, trong khi đó từ Diatom đợc gọi tên từ tên chi Diatoma De Candolle 1905 [theo 26]. 9 Từ những thập niên đầu thế kỷ XIX, nghiên cứu phân loại tảo Silic đợc trình bày trong cuốn Systema Algarum của Agardh C.A năm 1824. Sau đó, Ehrenberg C.G, Kutzing F.T, Smith W. , Ralfs J. đã công bố phân loại tảo silic. Cơ sở phân loại của các tác giả còn đơn giản vì chỉ mới dựa vào số lợng thể sắc tố và có rãnh dài hay không để làm căn cứ phân loại [17]. Bớc sang những năm đầu thế kỷ XX, thì Karsten (1928), S.Kokubo (1955) và Kim Đức Tờng (1965) đã bổ sung và đa ra hệ thống phân loại tảo Silic khá hoàn chỉnh, hợp lý và mang tính chất tự nhiên cao. Riêng N.Ingra Hendey (1964) đã trình bày một hệ thống khác hẳn so với quan niệm chung của những ngời nghiên cứu trớc đó [theo 1]. Năm 1974, Simonsen đã công bố một danh lục gồm 246 loài và dới loài tảo Silic phù du ở ấn Độ Dơng. Vào những thập niên sau, đã có nhiều công trình nghiên cú đợc công bố dựa trên ứng dụng chụp ảnh qua KHVQH nh : Foged (1984), công bố bộ ảnh tảo Silic nớc ngọt và ven biển Cuba đã phát hiện 75 chi tảo Silic. Các loài tảo Silic ở ấn Độ Dơng cũng đợc Desikachary (1988) tổng hợp trong Atlas of Diatoms, Sterrenberg (1992) với Nghiên cứu chi Gyrosigma và Pleurosigma (Bacillariophyceae), Krammer (2000) mô tả 236 loài và dới loài thuộc chi Pinnularia của châu Âu [theo 5]. 1.1.2 ở Việt Nam Việc nghiên cứu vi tảo ở Việt Nam đợc bắt đầu khá sớm (vào cuối thế kỷ XVIII). Những dẫn liệu đầu tiên về khu hệ tảo nớc ngọt và nớc mặn đều thuộc ngời nớc ngoài: J.Loureirro (1873), Bois (1904), Rose (1926), Frremi (1927), Dawsson A.I (1954) [theo 9]. ở miền Nam, Bois M.D và Petit D đã giới thiệu 38 loài tảo Silic trong Báo cáo kết quả điều tra sinh vật nổi trong một số ao hồ ở Sài Gòn. 10