Có thể thấy, xét về chỉ số H’, các điểm nghiên cứu đều ở mức đa dạng sinh học khá (1<H’<3). Tuy nhiên, xét về chỉ số d, thì mức độ đa dạng giữa các điểm nghiên cứu là khác nhau, có sự dao động trong biên độ rộng hơn, căn cứ giá trị đa dạng sinh học Margalef, các điểm nghiên cứu nằm ở hai mức khác nhau. Cụ thể, các điểm MS24 và MS26 nằm ở các mức tính đa dạng phong phú, các điểm khác nằm ở mức tính đa dạng rất phong phú. Ngồi ra, có thể thấy chỉ số d có xu hướng giảm dần từ điểm MS01 đến MS26 (từ thượng nguồn tới hạ nguồn).
Từ kết quả về sự chênh lệch giữa chỉ số đa dạng sinh học Shannon-Weiner (H') và Margalef (d) cho thấy, tại các điểm nghiên cứu có số lượng lồi lớn nên dẫn tới chỉ số d cao, tuy nhiên các điểm này có số lượng cá thể giữa các loài lại chênh lệch nhau lớn nên chỉ số H’ không cao.
3.2. Phân bố của Phù du, Cánh úp và Cánh lơng theo tính chất dịng chảy
Tại khu vực nghiên cứu, chúng tôi đã tiến hành thu mẫu định lượng tại nơi nước chảy và nơi nước đứng tại 25 điểm vào đợt thu mẫu tháng 4/2017. Kết quả
lơng trong khoảng diện tích 0,25m2
theo tính chất dịng chảy (nơi nước chảy và nơi nước đứng) được trình bày trong Bảng 3.7.
Bảng 3.7. Số lƣợng lồi và số lƣợng cá thể trung bình của bộ Phù du, bộ Cánh úp và bộ Cánh lơng theo tính chất dịng chảy
STT Các bộ Số loài/0,25m 2 Số cá thể/0,25m2 Nƣớc chảy Nƣớc đứng Nƣớc chảy Nƣớc đứng 1 Bộ Phù du 6,80± 0,38 6,44± 0,35 25,92±1,28 20.12±0,94 2 Bộ Cánh úp 1,08±0,31 0,88±0,30 3,36±0,87 1,84±0,57 3 Bộ Cánh lông 1,68±0,47 0,96±0,44 4,04±0,79 2,56±0,86 Mức ý nghĩa α α <0,05
Kết quả tính tốn tại Bảng 3.7 cho kết quả như sau:
Bộ Phù du có số lượng lồi trung bình ở nơi nước chảy là 6,80± 0,38 (loài/0,25m2), ở nơi nước đứng là 6,44± 0,35 (loài/0,25m2); số lượng cá thể nơi nước chảy là 25,92±1,28 (loài/0,25m2
), ở nơi nước đứng là 20,12±0.94 (loài/0,25m2). So sánh các giá trị trung bình số lượng lồi và số lượng cá thể giữa nơi nước chảy và nơi nước đứng, kết quả cho thấy sự khác nhau khơng có ý nghĩa thống kê (với mức ý nghĩa α<0,05).
Bộ Cánh úp có số lượng lồi nơi nước chảy và nước đứng lần lượt là 1,08±0,31 (loài/0,25m2) và 0,88±0,30 (loài/0,25m2); số lượng cá thể nơi nước chảy là 3,36±0,87 (loài/0,25m2) và nơi nước đứng là 1,84±0,5 (loài/0,25m2). So sánh các giá trị trung bình số lượng lồi và số lượng cá thể giữa nơi nước chảy và nơi nước đứng, kết quả cho thấy sự khác nhau khơng có ý nghĩa thống kê (với mức ý nghĩa α<0,05).
Bộ Cánh lơng có số lượng lồi nơi nước chảy là 1,68±0,47(loài/0,25m2 ), nơi nước đứng là 0,96±0,44 (loài/0,25m2
); số lượng cá thể nơi nước chảy là 4,04±0,79 (loài/0,25m2), nơi nước đứng là 2,56±0,86 (loài/0,25m2). So sánh các giá trị trung bình số lượng lồi và số lượng cá thể giữa nơi nước chảy và nơi nước đứng, kết quả cho thấy sự khác nhau khơng có ý nghĩa thống kê (với mức ý nghĩa α<0,05).
So với nghiên cứu của Nguyễn Văn Hiếu (2016) [3], về sự phân bố theo tính chất dịng chảy đã cho kết quả về số lượng loài và số lượng cá thể ở nơi nước chảy cao hơn nơi nước đứng với mức ý nghĩa α<0,05. Nghiên cứu này đã cho kết quả về cả số lượng loài và số lượng cá thể ở nơi nước chảy và nơi nước đứng khác nhau là khơng có ý nghĩa thống kê với mức ý nghĩa α<0,05. Điều này có thể giải thích bởi chiều rộng mặt nước của suối Khe Thẻ tại nhiều điểm nghiên cứu là khơng q lớn để có sự tách biệt rõ ràng giữa nơi nước chảy và nơi nước đứng; tốc độ dịng chảy khơng q lớn nên nhiều lồi có đời sống bơi lội tự do vẫn có khả năng sinh sống tại cả hai khu vực nơi nước chảy và nơi nước đứng. Qua nghiên cứu, cho thấy các khu vực nghiên cứu có tốc độ dịng chảy yếu, diện tích mặt nước bé, thì việc nghiên cứu sự phân bố các loài thuộc bộ Phù du, bộ Cánh úp và bộ Cánh lông ở nơi nước chảy và nơi nước đứng là khơng có sự chênh lệch lớn và sự khác nhau là khơng có ý nghĩa thống kê.
Bên cạnh đó, khi tiến hành so sánh ba bộ Phù du, Cánh úp và Cánh lông về số lượng loài và số lượng cá thể ở cả nơi nước chảy và nơi nước đứng kết quả đều cho thấy số lượng loài và số lượng cá thể của Phù du đều chiếm ưu thế so với Cánh lông và Cánh úp. Tuy nhiên sự chênh lệch trung bình số lượng lồi và số lượng cá thể giữa Cánh lông và Cánh úp là không cao.
Kiểm định giả thiết thống kê giữa các giá trị trung bình, kết quả cho thấy số lượng lồi và số lượng cá thể trung bình ở cả nơi nước chảy và nơi nước đứng giữa Phù du và Cánh úp, giữa Phù du và Cánh lơng là khác nhau có ý nghĩa thống kê (với mức ý nghĩa α<0,05).
Như vậy, ở nơi nước chảy và nơi nước đứng thì số lượng loài và số lượng cá thể của Phù du luôn chiếm ưu thế và hai bộ Cánh úp và Cánh lơng thì có sự khác nhau là ngẫu nhiên, với mức ý nghĩa α<0,05. Kết quả này có thể giải thích là do các lồi Phù du có sự đa dạng trong các hình thức sống nên có thể thích nghi ở nhiều dạng sinh cảnh khác nhau, kết quả này tương đương với những nghiên cứu về sự phân bố của bộ Phù du theo tính chất dịng chảy của Nguyễn Văn Hiếu (2016) [3].
3.3. Phân bố của Phù du, Cánh úp và Cánh lông theo dạng sinh cảnh
3.3.1. Thành phần loài Phù du, Cánh úp và Cánh lông theo dạng sinh cảnh
Khi tiến hành so sánh số lượng loài Phù du, Cánh úp và Cánh lông tại ba dạng sinh cảnh có thể thấy giữa các sinh cảnh khác nhau thì số lượng và thành phần lồi cũng có sự khác nhau. Kết quả nghiên cứu về số lượng loài bộ Phù du, bộ Cánh úp và bộ Cánh lơng được trình bày trong Bảng 3.8.
Bảng 3.8. Số lƣợng các lồi Phù du, Cánh úp, Cánh lơng theo dạng sinh cảnh
STT Bộ Sinh cảnh 1 Sinh cảnh 2 Sinh cảnh 3
1 Phù du 33 37 24
2 Cánh úp 9 5 4
3 Cánh lông 25 16 13
Tổng 67 58 41
Về số lượng loài của từng bộ ở các sinh cảnh, bộ Phù du có số lượng lồi cao nhất ở sinh cảnh 2 với 37 lồi, ở sinh cảnh 1 có 33 lồi và ít nhất ở sinh cảnh 3 với 24 lồi, tiếp đến là bộ Cánh lơng cao nhất ở sinh cảnh 1 với 25 loài, 16 loài ở sinh cảnh 2 và thấp nhất ở sinh cảnh 3 với 13 lồi. Bộ Cánh úp có số lượng lồi cao nhất ở sinh cảnh 1 với 9 loài, sinh cảnh 2 có 5 lồi và sinh cảnh 3 ít nhất có 4 lồi. Như vậy, có thể thấy bộ Phù du ln chiếm số lượng cao nhất ở từng sinh cảnh, tiếp đến là bộ Cánh lông và bộ Cánh úp có số lượng lồi thấp nhất. Ở sinh cảnh 2, số lượng loài Phù du là cao nhất trong ba sinh cảnh, trong đó một số lồi như Serratella sp., Teloganopsis jinghongensis, Ephemera serica, Ephemera sp. 1, Ephemera sp. 2,
Choroterpes proba, Isca janeae, Polyplocia orientalis, Rhoenanthus magnificus chỉ thu được ở sinh cảnh 2.
Trong khi đó, số lượng loài của bộ Cánh úp và Cánh lông lại cao nhất ở sinh cảnh 1. Điều này có thể giải thích bởi các lồi thuộc bộ Cánh úp và Cánh lơng lại có đời sống thích nghi với mơi trường sống nước chảy, nồng độ oxi cao, cũng như có sự nhạy cảm mạnh hơn với các sự thay đổi của môi trường nước nên chúng được tìm thấy chủ yếu ở sinh cảnh 1. Số lượng loài theo sinh cảnh được thể hiện ở
Hình 3.6. Số lƣợng các lồi Phù du, Cánh úp, Cánh lơng theo dạng sinh cảnh
Tuy nhiên, tính chung về số lượng lồi của cả ba sinh cảnh, sinh cảnh 1 có số lượng lồi nhiều nhất với 67 lồi, sinh cảnh 2 có 58 lồi và sinh cảnh 3 chỉ có 41 lồi. Có thể thấy số lượng lồi giữa sinh cảnh 1 và sinh cảnh 2 không chênh lệch quá lớn. Tuy nhiên, số lượng lồi ở sinh cảnh 3 ít hơn hẳn hai sinh cảnh cịn lại, có thể do các đặc điểm điều kiện tự nhiên không phù hợp với đời sống phát triển của các loài thuộc các bộ Phù du, Cánh úp, Cánh lơng cũng như khu vực này cịn chịu sự tác động từ các hoạt động của con người.
3.3.2. Đánh giá mức độ tương đồng về thành phần loài giữa các dạng sinh cảnh
Chỉ số Sorensen được sử dụng để đánh giá mức độ tương đồng về thành phần lồi giữa 3 dạng sinh cảnh. Cách tính chỉ số tương đồng này dựa trên sự có mặt hay vắng mặt của một lồi ở mỗi sinh cảnh. Kết quả tính tồn chỉ số tương đồng được thể hiện ở Bảng 3.9.
Bảng 3.9. Chỉ số tƣơng đồng về thành phần loài giữa ba sinh cảnh
Sinh cảnh 1 Sinh cảnh 2 Sinh cảnh 3 Sinh cảnh 1
Sinh cảnh 2 0,73 Số lượng lồi
Kết quả phân tích cho thấy chỉ số tương đồng giữa ba dạng sinh cảnh ở các khác nhau. Chỉ số tương đồng giữa sinh cảnh 1 và sinh cảnh 2 là 0,73 và chỉ số tương đồng giữa sinh cảnh 2 và sinh cảnh 3 là 0,70, đều ở mức gần nhau nhiều. Tuy nhiên, mức độ tương đồng giữa sinh cảnh 1 và sinh cảnh 3 là thấp nhất với 0,59, ở mức gần nhau. Dựa vào chỉ số tương đồng trên ta có sơ đồ thể hiện mối liên quan giữa các điểm thu mẫu ở Hình 3.1.
Hình 3.7. Sơ đồ thể hiện mối tƣơng quan về thành phần loài giữa các sinh cảnh
3.4. Đặc điểm phân nhóm chức năng dinh dƣỡng các bộ Phù du, Cánh úp và Cánh lông tại các sinh cảnh
Kết quả phân nhóm chức năng dinh dưỡng của các bộ Phù du, bộ Cánh úp và bộ Cánh lơng tính theo số lượng cá thể thu được tại ba sinh cảnh được trình bày ở Bảng 3.11.
Bảng 3.10. Số lƣợng các nhóm chức năng dinh dƣỡng theo sinh cảnh Nhóm chức năng
dinh dƣỡng
Sinh cảnh 1 Sinh cảnh 2 Sinh cảnh 3 Số lƣợng Tỷ lệ (%) Số lƣợng Tỷ lệ (%) Số lƣợng Tỷ lệ (%) C-f - nhóm thu lọc 47 2,8 189 13,4 255 30,0 C-g- nhóm thu gom 913 54,9 709 50,4 440 51,7 Prd- nhóm ăn thịt 171 10,3 160 11,4 60 7,1 Scr - nhóm cào nạo 461 27,7 313 22,2 83 9,8 Shr - nhóm cắt xé 70 4,2 36 2,6 13 1,5 Tổng 1662 100 1407 100 851 100 Sinh cảnh 1 Sinh cảnh 2 Sinh cảnh 3
Kết quả cho thấy cấu trúc nhóm chức năng dinh dưỡng thể hiện đa dạng với thành phần các họ thuộc 5 nhóm cơ bản, đây là cơ sở để khẳng định thêm nguồn dinh dưỡng cung cấp cho dòng chảy thuộc KDT Mỹ Sơn rất phong phú và đa dạng. Và cả 5 nhóm đều xuất hiện ở cả ba dạng sinh cảnh khác nhau. Tỷ lệ các nhóm dinh dưỡng chức năng được trình bày trong Hình 3.8.
Sinh cảnh 1 Sinh cảnh 2
Sinh cảnh 3
Hình 3.8. Tỷ lệ (%) về số lƣợng cá thể theo nhóm chức năng dinh dƣỡng giữa ba sinh cảnh
Trong các nhóm chức năng dinh dưỡng, nhóm thu gom (c-g) chiếm ưu thế ở cả ba sinh cảnh, ở sinh cảnh 1 chiếm 54,9%, ở sinh cảnh 2 chiếm 50,4% và ở sinh cảnh 3 chiếm 51,7%, trong đó chủ yếu là các lồi thuộc bộ Phù du. Sự ưu thế của nhóm thu gom đã phản ảnh các vật chất mịn, lắng đáy hay lơ lửng hiện diện nhiều trong dòng chảy, do khu vực suối Khe Thẻ thường xuyên bị sạt lở và bị lũ cuốn trơi các vật chất xuống lịng suối. Đây cũng là những đặc điểm chung của các suối ở đầu nguồn.
Nhóm cào nạo (Scr) chiếm 27,7% ở sinh cảnh 1 và giảm dần ở sinh cảnh 2 với 22,2% và ở sinh cảnh 3 chỉ chiếm 9,8%. Điều này có thể do cấu trúc nền đáy thay đổi, trong khi ở sinh cảnh 1 có nhiều đá tảng, đá cuội là nơi sống của tảo bám đá cung cấp thức ăn cho các sinh vật cào nạo, ở sinh cảnh 2 với cấu trúc nền đáy là
đá cuội và sỏi cịn có nhiều rễ cây của thực vật thủy sinh. Trong khi đó, ở sinh cảnh 3 là khu vực hạ nguồn nền đáy chủ yếu là cát, sỏi nên số lượng nhóm này giảm so với hai sinh cảnh trước đó.
Trong khi đó, nhóm thu lọc (c-f) lại có chiều hướng tăng dần từ sinh cảnh 1 có 2,8%, sinh cảnh 2 chiếm 13,4%, sinh cảnh 3 chiếm 30,0%. Điều này có thể giải thích do hiện tượng suối ở KDT Mỹ Sơn có lưu lượng và vận tốc dịng chảy khơng ổn định ở khu vực thượng nguồn, ngoài ra khu vực này thường xảy ra lũ quét vào mùa mưa, ở khu vực giữa nguồn (sinh cảnh 2) và hạ nguồn (sinh cảnh 3) tốc độ dịng chảy và diện tích mặt nước được ổn định dần, dẫn đến tạo điều kiện phát triển cho nhóm thu lọc.
Nhóm ăn thịt (Prd) giữa các sinh cảnh khơng có sự khác biệt lớn, ở sinh cảnh 1 chiếm 10,3%, ở sinh cảnh 2 chiếm 11,4%, ở sinh cảnh 3 chiếm 7,1%. Nhóm ăn thịt được biết đến là nhóm có sự ảnh hưởng đến sự cân bằng trong cấu trúc dinh dưỡng và quần thể côn trùng thủy sinh.
Nhóm cắt xé (Shr) chiếm tỷ lệ thấp trong các nhóm ở cả ba sinh cảnh, sinh cảnh 1 chiếm 4,2%, sinh cảnh 2 chiếm 2,6% và sinh cảnh 3 chỉ chiếm 1,5%. Nhóm cắt xé thể hiện dịng chảy có sự góp mặt của thành phần vật chất thơ, có kích thước lớn như các chất rơi rụng (lá, cành, thân cây,...) từ thảm thực vật ven bờ. Đây là nghiên cứu bước đầu về cấu trúc dinh dưỡng ở suối Khe Thẻ thuộc KDT Mỹ Sơn, cần có những nghiên cứu các nhóm động vật khác để có những kết quả chuyên sâu hơn khu vực nghiên cứu.
3.5. Đánh giá chất lƣợng nƣớc dựa trên chỉ số sinh học EPT tại các sinh cảnh
Qua kết quả nghiên cứu, đã ghi nhận được 26 họ của bộ Phù du, Cánh úp và Cánh lơng. Tuy nhiên, một số họ khơng có trong bảng tính điểm giá trị chịu đựng của họ của Hilsenhoff (1988) như Teloganodidae, Teloganellidae, Goeridae. Vì vậy, tại cả ba sinh cảnh có tất cả 23 họ nằm trong bảng tính điểm giá trị chịu đựng của họ, trong đó, họ Caenidae thuộc bộ Phù du được cho điểm cao nhất với 7 điểm và các họ Odontoceridae, Rhyacophilidae, Stenopsychidae đều thuộc họ Cánh lông cùng được cho 0 điểm. Kết quả tính tốn chỉ số EPT tại ba sinh cảnh được trình bày ở Bảng 3.10.
Bảng 3.11. Chỉ số sinh học EPT ở các dạng sinh cảnh ở khu vực nghiên cứu Bộ Tên họ TV Số lƣợng cá thể TV*d Bộ Tên họ TV Số lƣợng cá thể TV*d SC1 SC2 SC3 SC1 SC2 SC3 Phù du Họ Baetidae 4 239 270 150 956 1080 600 Họ Caenidae 7 110 124 135 770 868 945 Họ Ephemerellidae 1 34 65 11 34 65 11 Họ Ephemeridae 4 13 36 4 52 144 16 Họ Heptageniidae 4 370 178 14 1480 712 56 Họ Leptophlebiidae 2 424 257 125 848 514 250 Họ Polymitarcyidae 2 0 1 0 0 2 0 Họ Potamanthidae 4 0 16 4 0 64 16 Cánh úp Họ Nemouridae 2 16 0 0 32 0 0 Họ Peltoperlidae 2 14 1 0 28 2 0 Họ Perlidae 1 162 147 21 162 147 21 Cánh lông Họ Calamoceratidae 3 1 4 0 3 12 0 Họ Helicopsychidae 3 23 18 6 69 54 18 Họ Hydropsychidae 4 147 170 267 588 680 1068 Họ Limnephilidae 4 3 0 0 12 0 0 Họ Leptoceridae 4 23 16 41 92 64 164 Họ Odontoceridae 0 57 92 53 0 0 0 Họ Philopotamidae 3 3 1 0 9 3 0 Họ Psychomyiidae 2 2 0 7 4 0 14 Họ Rhyacophilidae 0 1 0 0 0 0 0 Họ Sericostomatidae 3 0 1 0 0 3 0 Họ Stenopsychidae 0 19 10 13 0 0 0 Họ Uenoidae 3 1 0 0 3 0 0 Tổng số cá thể 1662 1407 851 Tổng điểm chống chịu các họ 5142 4414 3179 Chỉ số EPT 3,09 3,14 3,74
Tính đa dạng về số lượng cá thể trong các sinh cảnh có sự khác nhau và chênh lệch khá lớn, trong khi ở sinh cảnh 1 thu được 1662 cá thể thì ở sinh cảnh 3 chỉ thu được một nửa so với sinh cảnh 1 với 851 cá thể. Sinh cảnh 2 có 1407 cá thể.