Sau khi phân tích mẫu chúng tôi tiến hành xác định số loài của các bộ theo các điểm nghiên cứu, kết quả đƣợc trình bày trong bảng 3.3 và hình 3.2
Từ bảng 3.4 và hình 3.3 thấy rằng điểm thu mẫu Đ3 có tổng số loài cũng nhƣ số loài từng bộ lớn nhất với tổng số loài là 80, tiếp đó là điểm Đ4 với tổng số loài là 60, Đ6 (31 loài), Đ5 (28 loài), Đ8 (29 loài), Đ7 (27 loài), Đ12 (27 loài), Đ9 (22 loài), Đ10 (12 loài), Đ11 (7 loài), cuối cùng là Đ1 (3 loài).
Bảng 3.3. Số loài của các bộ côn trùng nƣớc tại các điểm thu mẫu
STT Bộ Số lƣợng loài Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ5 Đ6 Đ7 Đ8 Đ9 Đ10 Đ11 Đ12 1 Phù du 0 7 30 27 10 13 15 12 4 4 5 8 2 Chuồn chuồn 2 5 7 7 4 5 0 1 4 0 0 3 3 Cánh úp 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 4 Cánh nửa 1 2 5 3 0 1 0 0 1 0 0 2 5 Cánh cứng 0 4 5 5 3 1 0 1 1 0 0 1 6 Cánh rộng 0 0 1 0 1 1 0 2 1 0 0 1 7 Hai cánh 0 1 10 3 5 2 3 1 3 2 0 1 8 Cánh lông 0 3 19 12 5 7 7 11 7 6 2 7 9 Cánh vảy 0 1 2 2 0 1 1 0 1 0 0 3 Tổng 3 23 80 60 28 31 27 29 22 12 7 27
Tại điểm Đ1 nƣớc sâu nền đáy là bùn nên quá trình thu mẫu chỉ thu đƣợc ở ven bờ, thành phần loài ở điểm này rất ít, chỉ có hai loài thuộc bộ Chuồn chuồn và một loài thuộc bộ Cánh nửa. Điểm Đ2 gần chỗ ngƣời qua lại và một số chỗ lòng suối có đập nhỏ do con ngƣời tạo ra, nền đáy của suối có nhiều cát, đá vừa và nhỏ,
53
chỗ nƣớc chảy chậm có nhiều bùn, thành phần loài cũng rất ít. Các điểm từ Đ3 đến Đ7 sinh cảnh tƣơng đối giống nhau, nền đáy tƣơng đối đa dạng bao gồm: đá nhỏ và vừa, nhiều mùn bã, rêu và thực vật ở nƣớc nên thành phần loài cũng nhƣ số lƣợng cá thể của các loài khá lớn, các điểm từ Đ8, Đ10, Đ11, Đ12 có nền đáy của suối bị xáo trộn, nƣớc đục, các hoạt động xây dựng cầu và mở đƣờng đang diễn ra gần các điểm này nên thành phần loài thu đƣợc không nhiều. Riêng điểm Đ9 có nền đáy là bùn và đá lớn nên thu đƣợc rất ít các loài ƣa sống ở nơi nƣớc chảy mạnh, và nền đáy là đá nhỏ và vừa.
Hình 3.2. Số loài của các bộ côn trùng nƣớc tại các điểm thu mẫu 3.3. So sánh mật độ côn trùng nƣớc giữa các điểm nghiên cứu
Tại các điểm nghiên cứu ngoài việc tiến hành thu mẫu định tính còn tiến hành thu mẫu định lƣợng, nhƣng do nƣớc chảy xiết và có những điểm nƣớc rất sâu nên trong tổng số 12 điểm thu mẫu chỉ thu đƣợc mẫu định lƣợng nƣớc chảy ở 10 điểm (trừ Đ1, Đ9). Trong nghiên cứu này mật độ đƣợc tính là số lƣợng cá thể thu đƣợc trên đơn vị diện tích 0,25m2. Kết quả thu mẫu định lƣợng tại các điểm nghiên cứu đƣợc trình bày ở hình 3.3
S
ố
loài
54
Kết quả cho thấy ở các điểm Đ3, Đ4, Đ5, Đ7 có mật độ cao hơn rất nhiều so với các điểm còn lại. Điểm có mật độ cao nhất là Đ3 (584 cá thể/0,25m2) tiếp đó là Đ4 (561 cá thể/0,25m2), Đ7 (262 cá thể/0,25m2), Đ5 (177 cá thể/0,25m2). Các điểm có mật độ thấp là Đ8 (10 cá thể/0,25m2), Đ12 (11 cá thể/0,25m2), Đ2 (12 cá thể/0,25m2), Đ11 (23 cá thể/0,25m2).
Hình 3.3. Số cá thể côn trùng nƣớc tại các điểm nghiên cứu (trên đơn vị diện tích 0,25m2)
Từ hình 3.3 cho thấy tại hầu hết các điểm thu mẫu mật độ của bộ Phù du và bộ Cánh lông luôn lớn hơn rất nhiều so với các bộ còn lại. Mật độ của bộ Phù du cao nhất tại Đ3 (365 cá thể/0,25m2), tiếp đó là Đ2 (235 cá thể/0,25m2), các điểm còn lại mật độ của bộ này dao động từ 1-96 cá thể/0,25m2. Tƣơng tự nhƣ bộ Phù du mật độ của bộ Cánh lông cũng rất cao, thậm chí có nhiều điểm mật độ của bộ này cao hơn so với bộ Phù du, các điểm có mật độ cao là Đ4 (301 cá thể/0,25m2), Đ3 (128 cá thể/0,25m2), Đ7 (155 cá thể/0,25m2), Đ5 (110 cá thể/0,25m2), các điểm còn lại dao động từ 5-57 (cá thể/0,25m2). Các bộ còn lại có mật độ thấp tại hầu hết các
S
ố
cá th
ể
55
điểm thhu mẫu. Bộ Cánh rộng không thu đƣợc cá thể nào trong mẫu định lƣợng tại tất cả các điểm thu mẫu.
Ta thấy rằng bộ Phù du và bộ Cánh lông không những chiếm ƣu thế về số loài, và số cá thể tại khu vực nghiên cứu mà mật độ của hai bộ này tại tất cả các điểm nghiên cứu đều cao nhất. Qua đó cho thấy các loài thuộc hai bộ này phân bố rộng và thích nghi tốt nhất so với các bộ còn lại tại khu vực nghiên cứu.
3.4. Đánh giá mức độ tƣơng đồng về thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu
Chúng tôi sử dụng chỉ số Jacca – Sorensen để đánh giá mức độ tƣơng đồng về thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu. Cách tính chỉ số tƣơng đồng này dựa trên sự có mặt hay vắng mặt của một loài ở mỗi sinh cảnh. Kết quả tính toán đƣợc trình bày trong bảng 3.4 và hình 3.4
Bảng 3.4. Chỉ số tƣơng đồng Jaccard – Sorensen (%) giữa các điểm nghiên cứu
Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ5 Đ6 Đ7 Đ8 Đ9 Đ10 Đ11 Đ12 Đ1 Đ2 7.7 Đ3 2.4 15.5 Đ4 0.0 12.0 47.1 Đ5 0.0 11.8 33.3 29.5 Đ6 0.0 14.8 41.4 44.0 40.7 Đ7 0.0 8.0 44.9 46.0 43.6 65.5 Đ8 0.0 7.7 34.9 29.2 24.6 46.7 46.4 Đ9 0.0 13.6 25.7 22.2 28.6 34.6 33.3 24.0 Đ10 0.0 11.4 26.1 22.2 35.0 41.9 41.0 24.4 30.3 Đ11 0.0 13.3 13.8 14.9 17.1 26.3 35.3 22.2 14.3 52.6 Đ12 0.0 7.5 38.2 31.1 31.0 45.9 49.1 30.5 35.3 42.9 21.6
Kết quả nghiên cứu cho thấy các điểm Đ1, Đ2 có mức tƣơng đồng về thành phần loài giữa các điểm còn lại rất ít (độ tƣơng đồng < 20%). Đ9, Đ5 có mức độ tƣơng đồng với các điểm còn lại ở mức độ ít (20%<K<40%). Các điểm có sự tƣơng đồng ở mức độ gần nhau là: Đ10 và Đ11, giữa các điểm Đ3, Đ4, Đ6, Đ7, Đ8, Đ12 (41%< k<0,6%). Hai điểm có mức tƣơng đồng cao nhất là Đ6 và Đ7 (65,5%).
56
Hình 3.4. Sự tƣơng đồng về thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu
Qua kết quả phân tích về sự tƣơng đồng thành phần loài phản ánh rõ sự tƣơng đồng về sinh cảnh giữa các điểm nghiên cứu. Tại Đ1 nƣớc sâu quá trình thu mẫu chỉ thực hiện đƣợc tại ven bờ, điểm Đ2 do quá trình thu mẫu tại nơi gần ngƣời qua lại, và chỗ đắp đập ngăn nƣớc nền đáy của suối nhiều cát và bùn, ngoài việc thu mẫu ở chỗ suối nƣớc chảy còn tiến hành thu mẫu ở chỗ nƣớc tù có nhiều cỏ, nền đáy là bùn nên thành phần loài giữa hai điểm này và với các điểm khác rất ít tƣơng đồng. Tại điểm Đ5 thu mẫu ở của sông Lò bề mặt thu mẫu rộng, nƣớc chảy mạnh, điểm Đ9 nền đáy là đá tảng to và bùn vì vậy sự tƣơng đồng về thành phần loài ít giữa hai điểm này và với các điểm còn lại. Các điểm còn lại đều thu mẫu ở chỗ có sinh cảnh tƣơng đối giống nhau nhƣ nền đáy là đá vừa và nhỏ, nhiều mùn bã hữu cơ, có độ che phủ nên sự tƣơng đồng về thành phần loài ở mức độ gần nhau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các điểm gần nhau có sự tƣơng đồng tƣơng đối nhiều về sinh cảnh và chênh lệch không nhiều về độ cao so với mực nƣớc biển cũng cho thấy sự tƣơng đồng về thành phần loài cao hơn so với các điểm còn lại nhƣ: Đ3 và Đ4 (47,1%) suối chảy qua thu vực cánh đồng, nền đáy là đá vừa và nhỏ, trên đá có nhiều rêu. Giữa Đ6 và Đ7 (65,5%) giống nhau về độ che phủ, nền đáy là đá vừa và nhỏ, có cát và ít mùn bã hữu cơ. Giữa Đ10 và Đ11 (52,6%) suối chảy qua khu dân cƣ.
Độ tƣơng đồng
Đi
ểm nghi
ên c
57
Mặc dù sự tƣơng đồng về thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu không cao do các điểm thu mẫu nằm trên các suối khác nhau và khoảng cách tƣơng đối xa. Tuy nhiên, các điểm có sinh cảnh tƣơng đối giống nhau và gần nhau thì sự tƣơng đồng về thành phần loài cao hơn so với các điểm còn lại.
3.5. Loài ƣu thế và các chỉ số đa dạng
Kết quả phân tích loài ƣu thế và chỉ số loài ƣu thế (DI), chỉ số phong phú loài Margalef (d) và chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (H') ở các điểm nghiên cứu đƣợc trình bày trong bảng 3.5
Chỉ số loài ƣu thế trung bình của 12 điểm nghiên cứu là 0,47±0,08 trong đó giá trị thấp nhất là 0,29 tại điểm Đ2 hai loài ƣu thế là Diplectrona sp. thuộc bộ Cánh lông (chiếm 17,5%), Peltodytes edentulous thuộc bộ Cánh cứng (chiếm 12%). Cao nhất là 0,75 tại điểm Đ1 trong đó loài ƣu thế là Sinictinogomphus sp. thuộc bộ
Chuồn chuồn chiếm 50% tổng số cá thể thu đƣợc. Các điểm còn lại dao động quanh giá trị trung bình của chỉ số loài ƣu thế.
Chỉ số phong phú Magalef (d) có sự chênh lệch rất lớn giữa các điểm thu mẫu, dao động từ 1,44 đến 11,54 giá trị trung bình của chỉ số d là 5,11±1,63. Nhƣ vậy độ phong phú loài tại khu vực nghiên cứu ở mức độ rất tốt, trong đó các điểm có độ phong phú kém hơn là Đ1 (1,44), Đ11 (1,82). Độ phong phú loài tốt nhất ở các điểm Đ3 (11,54), Đ4 (8,92).
Chỉ số Đa dạng sinh học Shannon – Weiner (H’) có giá trị trung bình tại khu vực nghiên cứu là 3,40±0,51 cho thấy khu vực này có sự đa dạng sinh học rất tốt, trong đó các điểm có sự đa dạng sinh học ở mức độ khá là Đ1, Đ10, Đ11 (H’ nằm trong khoảng 1-3), thấp nhất là Đ1. Các điểm còn lại đều có sự đa dạng sinh học rất tốt (H’>3) trong đó cao nhất là Đ3 (H’ = 4,58), kết quả tính toán chỉ số H’ cũng tƣơng ứng với kết quả đánh giá chỉ số d.
58
Bảng 3.5. Loài ƣu thế, chỉ số loài ƣu thế (DI), chỉ số Magalef (d) và chỉ số Đa dạng sinh học Shannon – Weiner (H’)
Địa
điểm Loài ƣu thế thứ nhất Loài ƣu thế thứ hai DI d H'
Đ1 Sinictinogomphus sp. (50%) Gomphidia confluens (25%) 0,75 1,44 1,50 Đ2 Diplectrona sp. (17,5%) Peltodytes edentulus (12,2%) 0,29 5,92 4,21 Đ3 Choroterpides major (27,7%) Ceratopsyche sp. 1 (8,7%) 0,36 11,54 4,58 Đ4 Ceratopsyche sp. 5 (29,5%) Caenis sp. 3 (11,8%) 0,41 8,92 4,03 Đ5 Ceratopsyche sp. 4 (40,5%) Stenopsyche siamensis (14,6%) 0,55 4,81 3,24 Đ6 Ceratopsyche sp. 1 (24.41%) Ceratopsyche sp. 4 (15.38%) 0,40 5,26 3,91 Đ7 Nigrobaetis sp. 1 (39,7%) Ceratopsyche sp. 1 (15,9%) 0,56 3,93 3,02 Đ8 Potamyia sp. 1 (17,0%) Choroterpides major (14,9%) 0,32 5,66 4,14 Đ9 Baetis sp. 1 (20,8%) Ceratopsyche sp. 4 (19,4%) 0,40 4,68 3,61 Đ10 Ceratopsyche sp. 4 (39,6%) Acentrella sp. 1 (30,2%) 0,70 2,23 2,49 Đ11 Potamyia sp. 1 (25,9%) Acentrella sp. 1 (25,9%) 0,52 1,82 2,43 Đ12 Potamyia sp. 1 (34,4%) Ceratopsyche sp. 1 (7,6%) 0,42 5,14 3,63 Trung bình 0,47±0,08 5,11±1,63 3,40± 0,51 3.6. Các nhóm dinh dƣỡng chức năng
Nhóm dinh dƣỡng chức năng là một phƣơng pháp đánh giá dựa trên cách thức thu nhận thức ăn, loại thức ăn và đặc biệt là cấu tạo phần phụ miệng của côn trùng nƣớc. Nguồn thức ăn khác nhau tại các sinh cảnh sẽ phản ánh cấu trúc quần xã côn trùng nƣớc cũng nhƣ mối quan hệ dinh dƣỡng giữa các quần thể với nhau.
Nghiên cứu về các nhóm dinh dƣỡng chức năng đã đƣợc bắt đầu từ lâu, đặc biệt trong hai thập niên cuối của thế kỷ XX và những năm đầu của thế kỷ XXI. Các
59
nghiên cứu của McCafferty (1983), Morse et al. (1994), Merritt and Cummins (1996) chia côn trùng nƣớc thành 5 nhóm dinh dƣỡng chức năng (bảng 3.6). Kết quả phân tích côn trùng nƣớc theo các nhóm dinh dƣỡng chức năng đƣợc trình bày trong hình 3.5
Theo tác giả Allan (2007) [16] suối đƣợc chia ra làm 3 đoạn dọc theo chiều dài của suối: đầu nguồn, giữa nguồn và cuối nguồn. Các đặc điểm về sinh cảnh của các đoạn suối sẽ có các nhóm dinh dƣỡng chức năng của côn trùng nƣớc tƣơng ứng. Đầu nguồn: suối hẹp, thƣờng bị che phủ bởi thực vật ở hai bên bờ. Nền đáy nhiều đá hoặc cát, hoặc cả hai. Ít ánh sáng nên tảo không phát triển, dòng chảy mạnh, dinh dƣỡng nghèo nàn. Quần xã sinh vật ở đây chủ yếu theo kiểu dị dƣỡng, nguồn dinh dƣỡng lấy từ trên bờ nhƣ lá cây, cành cây rụng xuống. Thành phần côn trùng theo nhóm dinh dƣỡng chức năng xét về khối lƣợng hay số lƣợng, khoảng 35% nhóm nhai nghiền, 45% nhóm ăn lọc. Các nhóm ăn nạo gần nhƣ vắng mặt, chiếm tỷ lệ rất ít khoảng 5%, nhóm ăn thịt khoảng 15%. Thành phần các nhóm dinh dƣỡng chức năng nhƣ vậy do nguồn thực vật cung cấp từ trên bờ rất lớn đủ cho nhóm nhai nghiền chiếm ƣu thế, sự phân giải lý học và hóa học từ nhóm nhai nghiền tạo các dạng thức ăn cho nhóm ăn lọc. Sự thiếu ánh sáng và dinh dƣỡng không phù hợp cho sự phát triển của tảo sợi nên các nhóm ăn nạo rất thấp.
Giữa nguồn: suối đƣợc mở rộng, nền đáy đƣợc chiếu sáng trực tiếp, nƣớc ấm hơn, độ hòa tan các chất dinh dƣỡng tăng lên, tạo điều kiện cho sự phát triển của Tảo lam dạng sợi và Tảo silic ở đáy. Nền đáy là sỏi, đá, đá cuội nhỏ, cát và sự tích lũy bùn ở chỗ nƣớc chảy chậm. Dạng thức ăn thô từ hai bên bờ ít dần do sự mở rộng của suối và độ che phủ hai bên bờ giảm dần. Các nhóm sinh vật sản xuất nhƣ tảo và thực vật lớn chiếm ƣu thế so với các nhóm dị dƣỡng, suối chuyển từ dị dƣỡng sang tự dƣỡng. Các nhóm ăn lọc tăng lên, chức năng của chúng không thay đổi, chiếm khoảng 50%. Các dạng thức ăn đã qua biến đổi tăng dần từ đầu nguồn xuống, cung cấp lƣợng thức ăn lớn cho nhóm ăn lọc này. Tuy nhiên có sự thay đổi trong nhóm nhai nghiền và nhóm ăn nạo. Nhóm nhai nghiền giảm xuống chỉ còn 5%,
60
trong khi nhóm ăn nạo tăng lên 30%. Qua đó phản ánh lƣợng thức ăn thô từ trên bờ, và vai trò quan trọng của tảo ở đáy suối. Nhóm ăn thịt vẫn giữ nguyên khoảng 15%. Đoạn giữa nguồn tiếp tục cung cấp các dạng thức ăn đã qua biến đổi cho đoạn suối thấp hơn, và nguồn thức ăn tạo ra lớn hơn số thức ăn bị tiêu thụ.
Cuối nguồn: nƣớc chảy chậm, và sâu, sự vẩn đục của nƣớc ngăn cản ánh sáng chiếu xuống đáy có thể do bề mặt đáy thay đổi trở nên mịn hơn và nhiều bùn, tảo ở đáy không phát triển đƣợc nên sinh vật sản xuất ở đây giữ vai trò chính là nhóm thực vật nổi, hoặc thực vật cỡ lớn. Thức ăn thô từ bờ rất ít, thức ăn hòa tan qua xử lý từ giữa nguồn tăng cao. Sự tiêu thụ các loại thức ăn này cùng với sự phát triển các dạng thực vật nổi chiếm ƣu thế hơn so với sự phát triển của sinh vật sản xuất của tảo dạng nhỏ (small algae) và thực vật cỡ lớn, làm cho khu vực cuối nguồn trở thành dị dƣỡng. Nhóm sinh vật ăn lọc ở đáy phát triển mạnh (gồm nhóm lọc và thu lƣợm thức ăn). Chúng chiếm tỷ lệ lên đến 85% trong quần xã sinh vật. Nhóm ăn nạo và nhai nghiền không còn do thiếu các nguồn thức ăn thô từ bờ. Nhóm ăn thịt vẫn chiếm khoảng 15% nhƣng thành phần loài đã thay đổi.
Bảng 3.6. Các nhóm dinh dƣỡng chức năng của côn trùng nƣớc Nhóm dinh dƣỡng Nhóm dinh dƣỡng
chức năng Loại thức ăn chính
Ăn nhai nghiền (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
(Shredders) Các mô thực vật còn tƣơi hoặc bị phân hủy một phần, các hạt hữu cơ thô (đƣờng kính > 1mm), gỗ Ăn lọc ở tầng nƣớc
(Collection-filteres)
Các hạt hữu cơ mịn (đƣờng kính < 1mm và > 0,45 μm) ở các tầng nƣớc
Ăn lọc ở tầng đáy
(Collection -gatheres) Các hạt hữu cơ mịn (đƣờng kính < 1mm và > 0,45 μm) ở đáy các thủy vực Ăn thịt (Predators) Các loài động vật nhỏ
Ăn nạo (Scrapers) Sinh vật bám quanh rễ của thực vật thủy sinh và tảo
61
Hình 3.5. Tỷ lệ % các nhóm dinh dƣỡng chức năng của côn trùng nƣớc tại khu vực nghiên cứu
Kết quả phân tích mẫu (hình 3.5) cho thấy ở hầu hết các điểm thu mẫu nhóm côn trùng nƣớc ăn lọc luôn chiếm tỷ lệ lớn nhất, tiếp theo là nhóm ăn nạo, nhóm ăn thịt, cuối cùng là nhóm nhai nghiền.
Nhóm ăn thịt có mặt ở hầu hết các điểm thu mẫu, chiếm từ 1-31% trong đó thấp nhất tại Đ10 và cao nhất tại điểm Đ2, tại điểm Đ1 do nƣớc sâu quá trình thu mẫu chỉ thực hiện đƣợc ở ven bờ, nên chỉ thu đƣợc các loài thuộc nhóm ăn thịt.
Quá trình thu mẫu thực hiện ở gần nơi tiếp giáp giữa các suối với sông Mã, chỉ có một số điểm có độ che phủ của thực vật hai bên bờ và có sự cung cấp xác thực vật cho nhóm nhai nghiền, vì vậy nhóm nhai nghiền chiếm tỷ lệ rất thấp và chỉ có mặt tại các điểm Đ2 (12%), Đ3 (0,7%), Đ4 (0,39%), Đ9 (3,19%).
Các điểm thu mẫu ở nơi có độ che phủ thấp, nƣớc trong và không quá sâu nên ánh sáng có thể chiếu trực tiếp xuống đáy các suối thuận lợi cho sự phát triển