Lƣu vực sông Mã nằm trong đới khí hậu nóng ẩm nên đa dạng sinh học ở đây khá cao, các loài động vật không xƣơng sống, động vật có xƣơng sống, hệ thực vật, và tảo ở khu vực này đều rất phong phú.
Nghiên cứu về đa dạng tảo lục (Chlorophyta) ở hạ lƣu Sông Mã, tỉnh Thanh Hoá của Võ Hành và Mai Văn Sơn (2009) đã ghi nhận 117 loài và dƣới loài tảo Lục (Chlorophyta) ở hạ lƣu sông Mã (Thanh Hoá). Chúng thuộc 2 bộ, 12 họ và 26 chi, trong đó có 3 họ có số lƣợng loài gặp nhiều nhất là Scenedesmaceae, Hydrodictyaceae và Cosmariaceae với các chi chủ đạo là Scenedesmus, Pediastrum và Staurastrum. Sự đa dạng của tảo Lục giảm dần từ ngã 3 sông Chu đến cửu Hới. Nghiên cứu của Nguyễn Thùy Liên và cộng sự (2014) về thành phần loài tảo và Vi khuẩn lam tại khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông đã ghi nhận 68 loài và dƣới loài tảo và vi khuẩn lam thuộc 23 chi, 12 họ, 12 bộ, 6 lớp của 3 ngành là Tảo lục (Chlorophyta), Tảo silic (Bacillariophyta), và Vi khuẩn lam (Cyanobacteriophyta), trong đó ngành Tảo silic chiếm ƣu thế nhất.
Các nghiên cứu về nhóm động vật không xƣơng sống trên lƣu vực sông Mã cũng cho thấy khu vực này có số lƣợng các loài rất phong phú, kết quả nghiên cứu của Ngo Xuan Nam et al. (2014) [53] cho thấy có 138 loài động vật không xƣơng sống ở nƣớc của 58 họ, 13 bộ thuộc 3 ngành (Chân khớp, Thân mềm và Trùng bánh xe), chủ yếu là những loài nƣớc ngọt thƣờng gặp và phân bố rộng, ngoài ra còn có các loài đặc trƣng cho nƣớc lợ và mặn. Trong số các loài thu đƣợc có 2 loài có tên trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) cả hai đều thuộc nhóm giáp xác (Ranguna
kimboiensis and Potamon tannanti). Bên cạnh đó nghiên cứu về côn trùng nƣớc
cũng đã đƣợc thực hiên bởi Nguyễn Văn Vịnh và Lê Quỳnh Trang (2012) [11] tại một suối thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông xác định đƣợc 173 loài của 144
30
giống, 70 họ thuộc 9 bộ côn trùng nƣớc, trong đó các loài thuộc bộ Phù du và bộ Cánh lông có số loài lớn nhất.
Nguồn lợi thủy hải sản trên sông Mã rất lớn đặc biệt là cá nên đa dạng sinh học cá trên sông Mã cũng đƣợc nghiên cứu một cách có hệ thống, trong nghiên cứu của Dƣơng Quang Ngọc (2007) về cá trên lƣu vực sông Mã đã thống kê đƣợc 263 loài thuộc 167 giống và 58 họ, trong đó có 13 loài nằm trong sách đỏ Việt Nam. Trong nghiên cứu này tác giả đã bổ sung 5 loài cá mới: cá Cháo sông Mã (Opsariichthys songmaensis), cá Cháo Điện biên (Opsariichthys dienbienensis), cá Dầu hồ sông Mã (Toxabramis maensis), cá Dốc (Spinibarbus maensis), cá Chiên bẹt sông Mã (Pareuchiloglanis songmaensis). Mới đây trong nghiên cứu về đa dạng sinh học cá vùng cửa Hới tỉnh Thanh Hóa kết hợp với nghiên cứu trƣớc đó của Dƣơng Quang Ngọc đã nâng tổng số loài cá vùng ven biển cửa Hới lên 115 loài thuộc 82 giống, 38 họ, 13 bộ.
31
Chƣơng 2 - THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Thời gian nghiên cứu
Thời gian tiến hành nghiên cứu đƣợc thực hiện từ tháng 8/2013 đến tháng 10/2014. Mẫu vật sử dụng trong nghiên cứu đƣợc thu từ một số suối thuộc lƣu vực sông Mã. Quá trình thu mẫu ngoài thực địa đƣợc tiến hành 2 đợt:
Đợt 1: Từ ngày 14 đến 24/10/2013 Đợt 2: Từ ngày 3 đến 9/4/2014
Toàn bộ mẫu vật thu ngoài tự nhiên đƣợc bảo quản trong cồn 70% và lƣu trữ tại phòng thí nghiệm Đa dạng Sinh học, Bộ môn Động vật Không xƣơng sống thuộc Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.
2.2. Địa điểm nghiên cứu
Quá trình thu mẫu thực hiện ở 12 điểm của 12 suối thuộc lƣu vực sông Mã. Các điểm lấy mẫu đƣợc ký hiệu từ Đ1 đến Đ12 (Hình 2.1). Toàn bộ các điểm thu mẫu đều thuộc khu vực cuối nguồn của suối, nơi suối đổ ra sông Mã. Tuyến thu mẫu đƣợc thực hiện dọc theo sông Mã. Dƣới đây là thông tin về các điểm thu mẫu:
Đ1. Cầu Hón Chàm, xã Ban Công - Bá Thƣớc - Thanh Hóa - Tọa độ: 20°21'39,78"N; 105°12'53,64"E
- Độ cao: 30,7m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng suối: 40-50m, chiều rộng mặt nƣớc: 40m
- Mô tả: Độ che phủ: 0-5%. Nƣớc trong, sâu, và chảy tƣơng đối chậm, nền đáy nhiều bùn. Hai bên suối là bụi rậm và trồng nhiều tre.
Đ2. Suối đổ ra bến đò Triết, xã Thiết Ống, Bá Thƣớc, Thanh Hóa - Tọa độ: 20°18'54,17"N; 105°12'35,32"E
- Độ cao: 40m so với mặt nƣớc biển
32
- Mô tả: Độ che phủ: 30-60%. Suối nhỏ nƣớc chảy tƣơng đối mạnh, nhiều mùn bã, xác thực vật. Nền đáy của suối chủ yếu là đá nhỏ, 1 số ít đá trung bình, có cát, chỗ nƣớc không chảy mạnh có nhiều bùn. Dọc suối nhiều chỗ là đƣờng đi của ngƣời dân tộc Mƣờng, suối đƣợc đắp đập để ngăn nƣớc về tƣới tiêu cho ruộng lúa.
Đ3. Suối Hón Tra, xã Thiết Kế, Bá Thƣớc, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o 17’42,4’’N; 105o 10’0,25’’E
- Độ cao: 53m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng suối: 10-15m, chiều rộng mặt nƣớc: 8-10m.
- Mô tả: Độ che phủ 0%. Nền đáy của suối chủ yếu là đá nhỏ và trung bình, có tƣơng đối nhiều cát, đá bám nhiều rêu, nhiều mùn bã và xác thực vật. Số lƣợng sinh vật tƣơng đối phong phú. Suối phục phụ cho việc tƣới tiêu ruộng và sinh hoạt của ngƣời dân, 2 bên suối là ruộng. Điểm thu mẫu cách sông Mã khoảng 300m.
Đ4. Suối Luồng (luồng tiên), xã Thiết Kế, Bá Thƣớc, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o19’04,62’’N; 105o10’10,40’’E
- Độ cao: 56m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng suối: 5-7m, chiều rộng mặt nƣớc: 3-5m
- Mô tả: Độ che phủ 0-5%, đáy suối có đá cuội nhỏ, nƣớc chảy xiết, gần chỗ ngƣời qua lại. Ven bờ suối là bụi rậm và cây nhỏ, có nơi trồng tre, hai bên là ruộng lúa. Đá bám bùn và rêu. Điểm thu mẫu cách sông Mã khoảng 200m. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đ5. Sông Lò, Xuân Phú, Quan Hóa, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o22’26,40’’N; 105o05’54,90’’E - Độ cao: 60m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng sông: 100-150m, chiều rộng mặt nƣớc: 80-100m
- Mô tả: Độ che phủ: Độ che phủ 0%, lấy mẫu ven bờ chỗ nƣớc chảy tƣơng đối mạnh, trên gò có nhiều cây bụi nhỏ. Đáy suối chủ yếu là cát, đá vừa, xác thực vật, rêu. Điểm thu mẫu cách sông Mã khoảng 500m.
33
Đ6. Suối Kéo, Thanh Xuân, Quan Hóa, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o27’39,30’’N; 105o02’14,90’’E - Độ cao: 64m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng suối: 15-22m, chiều rộng mặt nƣớc: 15-20m.
- Mô tả: Độ che phủ: 0-1%. Nền đáy của suối có đá vừa và nhỏ, có cát, chỗ nƣớc chảy chậm có bùn, điểm lấy mẫu ở dƣới cầu, hai bên suối là rừng. Điểm thu mẫu cách sông Mã khoảng 170m.
Đ7. Suối Pƣng, xã Phú Lệ, Quan Hóa, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o32’13,03’’N; 105o01’27,90’’E - Độ cao: 70m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng suối: 25-30m, chiều rộng mặt nƣớc: 22-25m.
- Mô tả: Độ che phủ: 0-1%. Nền đáy của suối chủ yếu là đá nhỏ, và vừa, có cát. nƣớc chảy xiết nên không thu đƣợc định lƣợng nƣớc đứng. Suối ít mùn bã thực vật, bờ suối là cây bụi. Hai bên suối là ruộng trồng lúa của dân tộc Thái. Điểm thu mẫu cách sông Mã khoảng 200m.
Đ8. Suối Táo, bản Táo, Trung Lý, Mƣờng Lát, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o30’33,37’’N; 104o43’40,63’’E
- Độ cao: 100m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng suối: 10-15m, chiều rộng mặt nƣớc: 8-10m
- Mô tả: Độ che phủ: 0-5%. Nƣớc suối chảy mạnh, suối tƣơng đối sâu. Nền đáy của suối có đá nhỏ, vừa và cát. Nƣớc hơi đục, suối bị ảnh hƣởng của quá trình làm đƣờng. Điểm thu mẫu cách sông Mã khoảng 350m
Đ9. Suối Trà Lan, bản Trà Lan, Mƣờng Lý, Mƣờng Lát, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o31’58,20’’N; 104o40’48,80’’E
- Độ cao: 145m so với mặt nƣớc biển
34
- Mô tả: Độ che phủ: 0 - 3%, lạch suối nhỏ chảy qua khe đá to, nền đáy của suối là cát và bùn. Có lá cây và xác thực vật. Điểm thu mẫu cách sông Mã khoảng 170m.
Đ10. Suối Poong, làng Poong, thị trấn Mƣờng Lát, Mƣờng Lát, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o32’16,05’’N; 104o36’05,61’’E
- Độ cao: 150m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng suối: 25-30m, chiều rộng mặt nƣớc: 12-15m
- Mô tả: Độ che phủ: 0%, nền đáy của suối là sỏi, đá nhỏ. Suối đi qua làng Poong chịu ảnh hƣởng bởi nƣớc thải sinh hoạt, điểm thu mẫu cách sông Mã khoảng 100m.
Đ11. Suối Na Khà, bản Na Khà, Tén Tằn, Mƣờng Lát, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o31’30,08’’N; 104o31’15,30’’E
- Độ cao: 169m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng suối: 2-3m, chiều rộng mặt nƣớc: 2m
- Mô tả: Độ che phủ: 0%, suối bị thu hẹp do quá trình làm đƣờng và làm cầu, nƣớc có màu hơi đen và bẩn do bị ảnh hƣởng của nƣớc thải và rác thải sinh hoạt của ngƣời dân phía trên suối, nền đáy của suối là đá vừa và nhỏ. Thu mẫu cách sông Mã khoảng 100m.
Đ12. Suối Sim, Tén Tằn, Mƣờng Lát, Thanh Hóa - Tọa độ: 20o31’49,70’’N; 104o29’35,10’’E - Độ cao: 174m so với mặt nƣớc biển
- Chiều rộng suối: 40-50m, chiều rộng mặt nƣớc: 37-45m
- Mô tả: Độ che phủ: 0%. Nƣớc chảy mạnh, suối sâu. Nền đáy của suối chủ yếu là cát, đá tảng to, đá vừa, xác thực vât. nƣớc đục do bị ảnh hƣởng của quá trình làm cầu. Thu mẫu cách sông Mã khoảng 120m.
35 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2.1. Sơ đồ các điểm thu mẫu tại lƣu vực sông Mã
36
2.3. Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Đối tƣợng nghiên cứu 2.3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Các mẫu côn trùng thu đƣợc từ một số suối thuộc lƣu vực sông Mã đƣợc sử dụng cho quá trình nghiên cứu.
2.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phương pháp thu mẫu ngoài tự nhiên
Các dụng cụ thu mẫu: định tính bằng vợt ao (Pond net) và vợt cầm tay (Hand net). Thu mẫu định lƣợng bằng cách sử dụng lƣới Surber (50cm x 50cm, kích thƣớc mắt lƣới 0,2 mm).
Thu mẫu định tính đƣợc tiến hành bằng cách đặt miệng vợt ngƣợc dòng nƣớc, dùng chân đạp nền đáy cho côn trùng nƣớc theo dòng chảy đi vào trong lƣới. Ở những nơi có cây bụi thủy sinh dùng vợt sục vào các cây bụi đó và các rễ cây ven bờ suối, với những nền đáy có đá lớn thì nhấc đá lên và bắt mẫu bằng panh một cách nhẹ nhàng để tránh làm nát mẫu, ở những vùng nƣớc nhỏ hoặc dòng chảy hẹp thì việc thu mẫu đƣợc thực hiện bằng vợt cầm tay.
Mẫu sau khi thu đƣợc loại bỏ rác, làm sạch bùn đất. Việc xử lý mẫu và làm sạch tiến hành nhẹ nhàng để tránh làm nát côn trùng. Mẫu thu ngoài thực địa đƣợc bảo quản trong cồn 70%, ghi etiket đầy đủ và đem về lƣu trữ, bảo quản, phân tích và định loại tại phòng thí nghiệm Đa dạng Sinh học, Bộ môn Động vật Không xƣơng sống, Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm
Phƣơng pháp nhặt mẫu: các mẫu thu đƣợc ngoài thực địa khi mang về phòng thí nghiệm đƣợc rửa sạch cho ra khay có nƣớc. Dùng panh nhặt hết các ấu trùng và thiếu trùng côn trùng nƣớc cần nghiên cứu cho vào lọ và bảo quản trong cồn 70%.
37
- Dụng cụ phân tích gồm: kính hiển vi, kính lúp, đĩa petri, lam kính, lamen, kim nhọn, panh.
- Phân loại mẫu vật: mẫu vật đƣợc định loại theo các khóa định loại đƣợc công bố trong và ngoài nƣớc của Nguyễn Văn Vịnh (2003) [55], Cao Thị Kim Thu (2002) [23], Hoàng Đức Huy (2005) [35], Trần Anh Đức (2008) [79], Nisarat (2007), Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001), Meritt & Cummins (1996) [48], Morse, Yang & Tian (1994) [52].
Chỉ số đa dạng sinh học và chỉ số tương đồng
Các chỉ số đa dạng sinh học (ĐDSH) đƣợc sử dụng trong nghiên cứu là: chỉ số Shannon - Weiner (chỉ số H’) và chỉ số Margalef (chỉ số d).
Chỉ số Shannon - Weiner (chỉ số H’) nhằm xác định lƣợng thông tin hay tổng lƣợng trật tự (hay bất trật tự) có trong một hệ thống. Chỉ số này đƣợc tính bằng cách lấy số lƣợng cá thể của một đơn vị phân loại chia cho tổng số cá thể trong mẫu, sau đó nhân với logarit của tỷ số đó. Tổng các đơn vị phân loại cho chỉ số đa dạng. Công thức để tính chỉ số này là: s ' i i 2 i =1 n n H =- log N N Với H’: chỉ số đa dạng loài
s: số lƣợng loài
N: số lƣợng cá thể trong toàn bộ mẫu ni: số lƣợng cá thể của loài i
Hai thành phần của sự đa dạng đƣợc kết hợp trong hàm Shannon - Weiner là số lƣợng loài và tính bình quân của sự phân bố các cá thể giữa các loài. Do vậy, số lƣợng loài càng cao thì chỉ số H’ càng lớn và sự phân bố các cá thể giữa các loài càng ngang bằng nhau thì cũng gia tăng chỉ số đa dạng loài đƣợc xác định thông qua hàm số Shannon - Weiner.
38
Từ kết quả tính toán, có thể nhận xét về mức độ đa dạng theo các cấp sau đây:
- Nếu chỉ số đa dạng > 3: ĐDSH tốt và rất tốt - Nếu chỉ số đa dạng từ 1 - 3: ĐDSH khá
- Nếu chỉ số đa dạng < 1: ĐDSH kém và rất kém
Chỉ số Margalef (chỉ số d): là chỉ số đƣợc sử dụng rộng rãi để xác định tính đa dạng hay độ phong phú về loài, chỉ số Margalef đƣợc xác định khi biết số loài và số lƣợng cá thể trong mẫu đại diện của quần xã. Chỉ số đa dạng đƣợc tính theo công thức: 1 log S d N
Trong đó d: chỉ số đa dạng Margalef S: số loài trong mẫu N: tổng số cá thể
Mức độ đa dạng theo chỉ số Margalef đƣợc xác định nhƣ sau (Nguyễn Huy Chiến, 2007):
-d > 3,5: tính đa dạng rất phong phú -2,6 ≤ d ≤ 3,5: tính đa dạng phong phú -1,6 ≤ d ≤ 2,5: tính đa dạng tƣơng đối tốt -0,6 ≤ d ≤ 1,5: tính đa dạng bình thƣờng -d < 0,6: tính đa dạng kém Chỉ số loài ƣu thế 1 2 n n DI N Trong đó:
39
n1: số lƣợng cá thể của loài ƣu thế thứ nhất n2: số lƣợng cá thể của loài ƣu thế thứ hai (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
N: tổng số cá thể trong điểm thu mẫu
Chỉ số tƣơng đồng (chỉ số Jaccard - Sorensen) đƣợc sử dụng để đánh giá mức độ giống nhau về thành phần loài của các điểm nghiên cứu. Chỉ số này đƣợc tính theo công thức: 2c K a b Trong đó:
a: số loài trong điểm thu mẫu thứ nhất b: số loài trong điểm thu mẫu thứ hai c: số loài chung cho cả hai điểm thu mẫu
K nhận giá trị từ 0 đến 1. Giá trị K càng gần 1 thì mức độ giống nhau về thành phần loài của các điểm nghiên cứu càng lớn. Các giá trị của K tƣơng ứng với mức tƣơng đồng nhƣ sau: 0,00 - 0,20: gần nhau rất ít 0,21 - 0,40: gần nhau ít 0,41 - 0,60: gần nhau 0,61 - 0,80: gần nhau nhiều 0,81 - 1,00: rất gần nhau 2.3.3. Xử lý số liệu
Số liệu thu thập đƣợc xử lý qua bảng biểu, sơ đồ, đồ thị biểu diễn số lƣợng và biến động số lƣợng. Các số liệu đƣợc xử lý bằng phần mềm Microsoft office excel 2010 và phần mềm Primer 6.
40
Chƣơng 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Thành phần loài côn trùng nƣớc tại khu vực nghiên cứu
Phân tích mẫu côn trùng nƣớc thu đƣợc ở khu vực cuối nguồn của một số suối thuộc lƣu vực Sông Mã xác định đƣợc 159 loài thuộc 125 giống, 51 họ, 9 bộ. Cấu trúc thành phần loài, giống, họ, bộ đƣợc trình bày trong bảng 3.1
Bảng 3.1. Cấu trúc thành phần loài côn trùng nƣớc tại khu vực nghiên cứu