Điều tra thành phần tảo silic trong một số đầm nuôi tôm ở xã xuân lâm tĩnh gia thanh hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VÕ THỊ LỆ QUYÊN ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN TẢO SILIC TRONG MỘT SỐ ĐẦM NUÔI TÔM Ở XÃ XUÂN LÂM – TĨNH GIA – THANH HOÁ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Thực vật học Vinh, 2012 LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực hồn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc giúp đỡ hướng dẫn tận tình giảng viên hướng dẫn TS Lê Thị Thúy Hà Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Nguyễn TIến Cường, giáo Nguyễn Thanh Lam thầy cô giáo Tổ môn Thực vật học, Tổ môn Sinh lý – Hóa sinh, tập thể cán phịng thí nghiệm Bộ môn thực vật – Khoa Sinh học trường Đại học Vinh tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt q trình thực hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn học viên cao học Đỗ Xuân Dương nhiệt tình giúp đỡ em Sau em xin chân thành cảm ơn người thân bạn bè động viên giúp đỡ em suốt thời gian qua Vinh, tháng 05 năm 2012 Tác giả Võ Thị Lệ Quyên MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược tình hình nghiên cứu tảo Silic gới Việt Nam 1.1.2 Tình hình nghiên cứu tảo Silic giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu tảo Silic Việt Nam 10 1.2 Hình thái tảo Silic 13 1.3 Vai trò số yếu tố môi trường đời sống vi tảo 14 CHƯƠNG II 18 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Đối tượng địa điểm nghiên cứu 18 2.2 Phương pháp thu mẫu 18 2.2.1 Phương pháp thu mẫu nước 18 2.2.2 Phương pháp thu mẫu tảo 18 2.3 Phương pháp phân tích 19 2.3.1 Phương pháp phân tích mẫu nước 19 2.3.2 Phương pháp phân tích mẫu tảo 19 2.4 Phương pháp định loại tảo Silic 19 2.5 Phương pháp phân tích định lượng tảo Silic 20 CHƯƠNG III 21 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 21 3.1 Một vài đặc điểm địa hình nghiên cứu 21 3.2 Kết phân tích số tiêu thủy lý – thủy hóa đầm tơm 23 3.2.1 Một số tiêu thủy lý 23 3.2.1.1 Nhiệt độ 23 3.2.1.2.Độ 24 3.2.1.3 Độ mặn 25 3.2.2 Một số tiêu thủy hóa 26 3.2.2.1 pH 26 3.2.2.2 Ơxy hịa tan (Dissolved Oxygen - DO) 26 3.2.2.3 Nhu cầu oxy hóa học (COD - Chemical Oxygen Demand) 27 3.3 Đa dạng thành phần lồi tảo Silic đầm tơm Xn Lâm – Tĩnh Gia – Thanh Hóa 29 3.3.1 Đa dạng loài 29 3.3.2 Đặc điểm phân bố tảo Silic 36 3.3.3 Sự biến động thành phần loài theo đợt thu mẫu 36 3.4 Đa dạng tảo Silic phù du mối quan hệ với môi trường sống 38 3.4.1 Nhiệt độ 38 3.4.2 Độ mặn 38 3.4.3 Oxy hòa tan – DO 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Nhiệt độ môi trường địa điểm nghiên cứu 23 qua đợt thu mẫu 23 Bảng 3.2: Độ trung bình địa điểm nghiên cứu 24 qua đợt thu mẫu 24 Bảng 3.3: Độ mặn trung bình địa điểm nghiên cứu qua đợt thu mẫu 25 Bảng 3.4: pH trung bình địa điểm nghiên cứu qua đợt thu mẫu 26 Bảng 3.5: Hàm lượng Oxy hòa tan trung bình điểm nghiên cứu qua đợt thu mẫu (đơn vị mgO2/l) 27 Bảng 3.6: Hàm lượng COD trung bình qua đợt nghiên cứu 28 Bảng 3.7: Bảng phân bố thành phần loài/dưới lồi tảo Silic số đầm tơm xã Xuân Lâm – Tĩnh Gia – Thanh Hóa 29 Bảng 3.8: Sự phân bố taxon tảo Silic đầm nghiên cứu 34 Bảng 9: Sự phân bố taxon tảo Silic qua đợt thu mẫu 36 MỞ ĐẦU Vi tảo (microalgae) thể tự dưỡng, từ lâu có ý nghĩa lớn kinh tế quốc dân thu hút nhiều quan tâm nhà khoa học Người ta sử dụng vi tảo biện pháp sinh học chống ô nhiễm môi trường nước, lẽ chúng có khả tăng hàm lượng ôxi nước đồng thời sử dụng chất gây ô nhiễm nước làm chất dinh dưỡng tiết chất hạn chế phát triển vi sinh vật gây bệnh nước Ngoài vi tảo với sản phẩm có hoạt tính sinh học chúng sử dụng rộng rãi ngành y học, chăn nuôi trồng trọt… Tảo Silic (Bacillariophyta) ngành thực vật bậc thấp, thể có cấu trúc đơn bào có khả quang hợp, chúng sống đơn độc sống thành tập đoàn Thành phần tảo Silic phong phú, giới có khoảng 10.000 lồi sống thuộc 300 chi [25] Chúng phân bố khắp nơi, gặp tromg đất, đá ẩm, băng tuyết, loại hình thủy vực, từ vùng khí hậu hàn đới đến khí hậu nhiệt đới Tảo Silic phù du thành phần thực vật phù du nước, biển Là mắt xích mạng lưới dinh dưỡng, chúng sinh vật sản xuất quan trọng bậc hệ sinh thái nước Nhiều loài động vật phù du, ấu trùng, động vật thân mềm, loài cá bột nhiều loài cá trưởng thành sử dụng trực tiếp hay gián tiếp tảo Silic phù du làm thức ăn Chính vậy, chúng có ý nghĩa lớn nghề nuôi trồng thủy sản đặc biệt nghề ni tơm Tuy nhiên cơng trình nghiên cứu tảo Silic nước ta chưa quan tâm nhiều, đặc biệt đầm ni tơm ỏi Để tìm hiểu tảo Silic ảnh hưởng điều kiện môi trường lên phân bố chúng đầm nuôi tôm, tiến hành đề tài: “Điều tra thành phần tảo Silic số đầm nuôi tôm xã Xuân Lâm – Tĩnh Gia – Thanh Hóa” Đề tài nhằm mục đích điều tra thành phần lồi tảo Silic sinh sống đầm ni tơm, đánh giá mức độ ảnh hưởng môi trường nước lên phân bố thành phần loài tảo Silic đầm tôm Bước đầu làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học Nội dung đề tài gồm: Xác định số tiêu thủy lý thủy hóa số đầm nuôi tôm xã Xuân Lâm – Tĩnh Gia – Thanh Hóa Điều tra thành phần lồi tảo Silic điểm nghiên cứu Đánh giá mức độ ảnh hưởng môi trường nước đầm tôm lên phân bố thành phần loài tảo Silic CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược tình hình nghiên cứu tảo Silic gới Việt Nam 1.1.2 Tình hình nghiên cứu tảo Silic giới Việc nghiên cứu vi tảo nói chung tảo Silic nói riêng có từ lâu, gắn liền với việc tìm thấy tế bào đời kính hiển vi quang học phát minh nhà tự nhiên học người Anh Robert Hooke (1665) Về sau thiết bị nghiên cứu hoàn thiện nên tri thức tảo ngày phát triển cao, không dừng mức độ nghiên cứu hình thái, cấu trúc mà tìm hiểu sâu vào mức độ vi mô, phân tử [7], từ làm sở cho hướng nghiên cứu khác nhau, đặc biệt nghiên cứu ứng dụng chúng nhiều lĩnh vực phục vụ cho đời sống người Tảo Silic bắt đầu nghiên cứu từ kỷ XVIII, tên lớp Bacillariophyceae bắt nguồn từ tên chi Bacillaria Gmelin 1791, từ “Diatom” gọi từ tên chi Diatoma De Candolle 1805 Đến thập niên đầu kỷ XIX việc nghiên cứu phân loại tảo Silic tiến hành với cơng trình “Systema Algarum” Agardh C A năm 1824 Sau đó, Ehrenberg C.G., Kuetzing F.T., Smith W., Ralfs J công bố nhiều hệ thống phân loại tảo Silic Cơ sở phân loại cá tác giả đơn giản, dựa vào số lượng thể sắc tố có rãnh dài hay khơng để làm phân loại [23] Những năm đầu kỷ XX, vào năm 1928 Karsten đưa hệ thống phân loại tảo Silic đầy đủ chi tiết hơn: Centracae với phụ (gồm Discoideae, Solenoideae, Biddulphioideae, Rutilaroideae) Pennatae với phụ thuộc nhóm: nhóm Araphideae (có Fragilarioideae), nhóm Raphidiodeae (có Eunotioideae), nhóm Monoraphideae (có Achnanthoideae), nhóm Biraphideae (có Naviculoideae, Epithemioideae, Nitzschioideae Surirelloideae) Sau đó, hệ thống phân loại tảo Silic Kokubo S (1955), Kim Đức Tường (1965)… bổ sung hợp lý mang tính tự nhiên cao [1] Giữa kỷ XX, kính hiển vi điện tử đời mở kỷ nguyên nghiên cứu tảo [23] Theo hướng nghiên cứu tảo phù du biển, Cupp E.E (1943) điều tra, nghiên cứu thành phần loài tảo Silic biển ven bờ khu vực Bắc Mỹ, Crossby Cassie (1959) nghiên cứu tảo Silic Ôx-trây-lia Niu Di-lân hay Sournia A (1968) khảo sát tảo Silic phù du biển ven bờ Mô-dăm-bic [25] Đáng ý cơng trình điều tra, khảo sát tảo Silic vùng biển Ấn Độ Dương mà Kastern G người thực năm 1907 Về sau, vào năm 1964 – 1965, số nhà khoa học nghiên cứu đối tượng 103 điểm, có số khu vực mà Kartern G quan tâm 60 năm trước Kết Reimer Simonsen (1974) tổng hợp “The Diatoms Plankton of The India Ocean” [26], mô tả 247 taxon bậc loài loài thuộc 80 chi, có 15 lồi, thứ chi coi khoa học Cùng thời gian đó, Hasler G.R (1965) nghiên cứu sâu mơ tả so sánh chi tiết 15 lồi loài tảo Silic phù du thuộc chi Nitzschia từ mẫu thu vớt khu vực Bắc Đại Tây Dương [24] Tảo Silic phù du vùng biển gần với biển Đông như: biển Nhật Bản, Philippin, Inđônêxia….đều nghiên cứu kỹ từ sớm Allen W.E., Cupp E.E (1935) khảo sát, đánh giá nguồn lợi tảo Silic phù du biển Java (Inđônêxia) Kokubo A (1955) mô tả “Trung Quốc hải dương phù du khuê tảo loại”, giới thiệu 228 loài loài tảo Silic vùng lãnh hải Trung Hoa [1] Các cơng trình nghiên cứu tảo Silic gần không kể đến “The diatoms: Biology & Morpholory of the genera” Round cộng (1990), 285 chi mơ tả có nhiều chi phát Các chi mô tả công phu kèm theo ảnh hiển vi quang học điện tử minh họa Mới cịn có chun khảo chi tảo Silic công bố như: Sterrenberg (1992) với “Nghiên cứu chi Gyrosigma Pleurosigma (Bacillariophyceae)”, Krammer (2000) mơ tả 236 lồi lồi thuộc chi Pinnularia Châu Âu ( có 151 lồi lồi cho khoa học), Stefano cộng (2000)… [theo 5] 1.1.2 Tình hình nghiên cứu tảo Silic Việt Nam Ở Việt Nam việc nghiên cứu tảo Silic phù du tiến hành sớm, Miền Nam Việt Nam Năm 1904 có 38 lồi tảo Silic phù du lần Bois M.D Petit D giới thiệu báo cáo kết điều tra sinh vật số ao hồ Sài Gòn [theo 4] Từ trở sau, tảo Silic quan tâm nhiều giới thiệu ngành tảo khác cơng trình nghiên cứu thực vật loại hình thủy vực Ở vịnh Nha Trang có cơng trình nghiên cứu tảo Silic việc điều tra, khảo sát đối tượng phạm vi hẹp Maurice Rose tiến hành khảo sát lần sinh vật phù du vào năm 1926 hệ thống thành bảng danh mục loài tảo Silic phát Nha Trang, 54 mẫu phân tích có 13 chi với 20 lồi [1] Sau đó, Dawydoff C (1936) tiếp tục nghiên cứu phát có 11 chi, 22 lồi tảo Silic Về phương diện số lượng, ông mô tả chu kỳ năm thực vật phù du với luân phiên mùa mùa mưa mùa khô Trong mùa khô (từ tháng đến tháng âm lịch), số lượng thực vật phù du đến tháng (khi mùa mưa bắt đầu) thực vật phù du tăng nhanh số lượng đạt đỉnh cao vào tháng 11 tháng 12 với ưu thuộc ngành tảo Silic Sang tháng 1, số lượng tế bào giảm lại bắt đầu chu kỳ Cũng theo hướng này, Vịnh Nha Trang sau năm (1957 – 1958) điều tra, khảo sát (mỗi tháng lập lại công việc lần), Yamashita nhận thấy số lượng sinh vật thay đổi theo chu kỳ rõ rệt Sinh vật lượng tảo đạt đỉnh cao vào tháng thấp vào tháng Như vây, kết luận hoàn toàn khác so với kết Dawydoff đưa trước [19] 10 12 Tơn Thất Pháp, Lương Quang Đốc, Đường Văn Hiếu (2000), Nghiên cứu tảo silic phù du đầm phá Thừa Thiên Huế, Tạp chí Sinh học, Tập 22, số 3b, tr 13-19 13 Nguyễn Đình San, (1996): Một số phương pháp phân tích thủy hóa, ĐHSP Vinh 14 Nguyễn Đình San (2001), Vi tảo số thủy vực bị ô nhiễm tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh vai trị chúng trình làm nước thải, Luận án tiến sĩ Sinh học, Đại học Vinh, 113 tr 15 Vũ Trung Tạng, (1994): Các hệ sinh thái cửa sông Việt Nam Nxb Khoa học kỹ thuật Hà Nội 16 Vũ Trung Tạng, (1997): Sinh thái học thủy vực Trường Đại hoc khoa học tự nhiên Hà Nội, 370 tr 17 Dương Hữu Thời, (1998): Cơ sở sinh thái học,Nxb Đại học quốc gia Hà Nội, 348 tr 18 Dương Đức Tiến, (1988): Đời sống loài tảo, Nxb Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 89 tr 19 Hoàng Quốc Trương (1962), Phiêu sinh vật vịnh Nha Trang, tập 1: Khuê tảo - Bacillariales, [Hải Học Viện Nha Trang], Sài Gòn, tr 121-124 20 Nguyễn Văn Tuyên (1979), Dẫn liệu khu hệ tảo nước miền Bắc Việt Nam, Tóm tắt Luận án PTS khoa học Sinh học, ĐHQG Hà Nội 21 Nguyễn Văn Tuyên, (1998): Sinh thái môi trường, Nxb Giáo dục Hà Nội 22 Nguyễn Văn Tuyên, (2003): Đa dạng sinh học tảo thủy vực nội địa Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh, tr 107 – 138 Tài liệu tiếng Anh: 23 Carmelo R Tomas et al., (1995): Identifyling Marine Diatoms and Dinoflagellates, Academic Press, Inc., 598 p 24 Hasler G R., (1965): Nitzschia and Fragilariopsis species studied in the light and electronmicroscopes, part II: The group pseudonitzschia, Oslo Universitest folaget, 45p 42 25 Linda E Graham and Lee W Wilcox, (2000): The Algae, Prentice Hall Upper Saddle River, NJ 07458, United State America; Chaper 12, part II: Diatoms, p: 232 – 268 26 Reimer Simonsen, (1974): The Diatoms of the India Ocean Expedition, Biologie Reihe No 19, Berlin, 66p 27 Shirota A (1966) The plankton of South Viet Nam Fresh water and Marine plankton Overseas Technical Cooperation Agency, Japan, 462p Tài liệu tiếng Nga 28 Zabelina M M cs., (1951): Tảo Silic Phân loại tảo nước ngọt, USSR Nxb Khoa học Xô Viết – Matxcơva ( tiếng Nga), 617 tr 43 PHỤ LỤC I: BẢNG PHÂN BỐ THÀNH PHẦN LOÀI TẢO SILIC Ở MỘT SỐ ĐẦM TẠI XUÂN LÂM – TĨNH GIA – THANH HÓA 44 Cyclotella stylorum Beightwell Cyclotella comta (Ehr.) Kuetzing Coscinodiscus angstii Gran Coscinodiscus nodulifer A Schmidt 45 Coscinodiscus radiatus Ehrenberg Leptocylindrus danicus Cleve Guinardia Peragallo 46 flaccida ( Castracane 10 Rhizosolenia setigera Brightwell Corethron hystrix Hensen 11 Biddulphia mobiliensis Bailey 12 Fragilaria construens (Kutz.) Rab 47 13 Fragilaria crotonensis Kitt 14 Asterionella japonica Cleve 15 Diatoma vulgare Boryde Saint - vincont 16 Synedra fulgens ( Greville ) W Smith 17 Synedra gaillonii (Bory) Ehrenberg 18 Synedra tabulata (Ag.) Kuetz 48 20 Synedra unla var amphirhynchus (Ehr Grun 19 Synedra ulna fo Spiralis 21 Thalassiothrix frauenfeldii (Grunow) Cleve 22 Raphoneis surirella (Ehr.) Grunow et Grunow 49 23 Grammatophora angulosa Ehrenberg 24 Achnanthes inflata (Kuetz.) Grun 25 Achnanthes microcephala (Kuetz.) Grun 26 Achnanthes triodis (W Sm.) Grun 27 Cocconeis pinnata W gregory ex greville 50 28 Cymbella hebridica (Greg.) Grun 29 Cymbella tumida (Berb.) V H 30 Cymbella skvortzowii Skabitsch 31 Cymbella stuxbergii Cl 32 Eunotia praerupta var inflata Grun 34 Navicula gracilis peragallo 35 Navicula gastrum Ehr 51 36 Navicula gastrum var limnetica Skv 38 Navicula placentula (Ehr.) Grun 40 Navicula trivialis Lange – bert 42 Diploneis smithii (Breb.) Cleve 52 43 Gyrosigma astrigile W Smith 44 Gyrosigma balticum (Ehr.) Cleve 45 Gyrosigma spencerii Haeckel 46 Pleurosigma angulatum W Smith 47 Pleurosigma elongatum W Smith 56 Nitzschia lorenziana Grunow 53 48 Pleurosigma rigidum var incurvata 51 Amphora linenata euthenisto bispinosa phrosima semilunata 52 Amphora quadrata (Claus.) Brélisson 53 Nitzschia aigmatar var interceden Claus 54 54 Nitzschia closterium phronima sedentaria 55 Nitzschia longissima var reversa Grunow 57 Surirella robusta var splendida Ehr 58 Campylodiscus echeneis Ehrenberg 55 59.Campylodiscus hibernicus Ehr 56 ... biệt đầm nuôi tôm ỏi Để tìm hiểu tảo Silic ảnh hưởng điều kiện môi trường lên phân bố chúng đầm nuôi tôm, tiến hành đề tài: ? ?Điều tra thành phần tảo Silic số đầm nuôi tôm xã Xuân Lâm – Tĩnh Gia. .. định số tiêu thủy lý thủy hóa số đầm nuôi tôm xã Xuân Lâm – Tĩnh Gia – Thanh Hóa Điều tra thành phần loài tảo Silic điểm nghiên cứu Đánh giá mức độ ảnh hưởng môi trường nước đầm tơm lên phân bố thành. .. (bảng 3.7) Bảng 3.7: Bảng phân bố thành phần loài/dưới loài tảo Silic số đầm tôm xã Xuân Lâm – Tĩnh Gia – Thanh Hóa Đợt Tên khoa học TT Đợt Đầm Đầm Đầm Đầm Đầm Đầm 3 Cyclotella comta (Ehr.) Kuetzing