4.3.4.2 Đánh giá sự tương đồng của các mơ hình theo mùa
Bốn nhóm chất lượng nước được thiết lập thơng qua phân tích CA với khoảng cách liên kết nhỏ hơn 3, trong đó chất lượng nước có sự biến đổi giữa các mơ hình khá rõ ràng đối với mùa mưa và mùa khơ (Hình 4.24 và Hình 4.25). Vào mùa khơ, Nhóm I gồm có khu vực Tràm tự nhiên và khu vực trồng Keo lai có cấp tuổi < 3. Nhóm II là khu vực trồng lúa 2 vụ. Nhóm III là khu vực trồng Tràm có cấp tuổi < 5. Nhóm IV bao gồm khu vực Tràm trồng có cấp tuổi > 5 và khu vực Keo lai có cấp tuổi > 3. Như vậy, chất lượng nước vào mùa khô tại khu vực nghiên cứu có sự thay đổi rất lớn, có thể là do hoạt động canh tác và sự cô đặc nồng độ các chất ơ nhiễm do bốc, thốt hơi nước.
Hình 4.24 Sự tương đồng chất lượng nước của các mơ hình vào mùa khơ
Chất lượng nước vào mùa mưa tại các kiểu sử dụng đất cũng được chia thành 4 nhóm. Nhóm I gồm có khu vực Tràm trồng. Nhóm II là khu vực trồng lúa. Nhóm 3 bao
77
gồm khu vực trồng Keo lai ở hai cấp tuổi và Tràm với cấp tuổi < 5. Nhóm IV là khu vực trồng Tràm với cấp tuổi > 5. Kết quả nghiên cứu cho thấy mùa mưa có tác động lớn đến chất lượng nước, đã làm thay đổi tính chất nước ở khu vực Tràm tự nhiên, Tràm trồng và Keo lai. Nguyên nhân chính dẫn đến sự thay đổi chất lượng nước vào mùa mưa chủ yếu là do q trình rửa trơi (chất hữu cơ, các độc tố có trong đất phèn, phân bón) và pha lỗng (do thể tích nước tăng do ảnh hưởng của lượng mưa). Có thể kết luận rằng, chất lượng nước chịu tác động mạnh bởi mùa hơn là độ sâu tầng phèn. Yếu tố mùa dẫn đến sự biến đổi chất lượng nước cũng đã được báo cáo tại một số thuỷ vực tương tự (Giao, 2020). Thực tế quan sát thấy rằng sự thay đổi chất lượng nước của các mơ hình được tìm thấy là do ảnh hưởng của sự xác trộn đất, tác động của lượng mưa và các dịng chảy tràn.
Hình 4.25 Sự tương đồng chất lượng nước của các mơ hình vào mùa mưa
4.3.5 Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước
4.3.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng chất lượng nước theo tầng phèn
Phân tích PCA được thực hiện để tìm ra các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước trong các thuỷ vực trên đất phèn nơng (Hình 4.26) và phèn sâu (Hình 4.27). Phân tích dựa trên giá trị trung bình của 9 thơng số đánh giá chất lượng nước trong đất phèn nông/phèn sâu và mùa mưa/mùa khơ. Việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước tại khu vực nghiên cứu được thực hiện tương tự như phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đất. Phân tích đã giải thích lần lượt khoảng 83,03% và 84,15% sự biến động đối với thuỷ vựa thuộc đất phèn nông và phèn sâu.
78
Hình 4.26 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước trong tầng phèn nơng
Hình 4.27 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước trong tầng phèn sâu
Tại các thuỷ vực trên đất phèn nơng, tất cả các thơng số đã đóng góp vào sự biến động chất lượng ở ba thành phần đầu tiên. Trong đó, các thơng số pH, BOD, N-NO³ˉ và Al³⁺ đã giải thích 35,35% sự biến động đối với PC1. Nguồn PC2 giải thích 21,47% sự biến động bởi các thông số DO, COD, N-NH₄⁺ và Fe³⁺. Trong khi đó, nguồn PC3 được giải thích bởi các thơng số tương tự PC2; và có bổ sung thêm thơng số EC. Cuối cùng, PC4 đã xác định nguồn gây biến động chất lượng nước tại thuỷ vực có liên quan đến thơng số Al³⁺, giải thích khoảng 10,18% sự biến đổi. Sự biến động chất lượng nước của các thuỷ vực trên đất phèn nông bị ảnh hưởng chủ yếu bởi nguồn từ các dòng chảy mặt. Các nghiên cứu của Ahmed & Khan (2010) và Vuai et al. (2003) cũng phát hiện ra rằng nhôm (Al), sắt (Fe) là những thành phần chính trong dịng chảy đất phèn.
Đối với thuỷ vực thuộc đất phèn sâu, PC1, PC2 và PC3 là các yếu tố chính dẫn đến sự biến động chất lượng nước, giải thích được 75,12% sự biến động. Bên cạnh đó, COD và N-NH₄⁺ đã giải thích đáng kể sự biến động đối với nguồn PC4; do đó, PC này đã được giữ lại để giải thích sự biến động chất lượng nước trong thuỷ vực trên đất phèn sâu. Cụ thể, các thông số trong nghiên cứu đều được xác định có đóng góp vào việc giải
79
thích sự biến động chất lượng nước của PC1 (ngoại trừ DO và COD). Trong khi đó, PC3 và PC4 được giải thích sự biến động chủ yếu bởi các thông số hữu cơ và dinh dưỡng trong nước. Hai PC này có thể được dự đốn là nguồn từ các quá trình phân huỷ chất hữu cơ tại chỗ hoặc sự tác động của con người thông qua các hoạt động canh tác.
4.3.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng chất lượng nước theo mùa
Vào mùa khơ, PC1 và PC2 giải thích lần lượt khoảng 37,10% và 23,31% sự biến động chất lượng nước. Hai PC này có mối tương quan trung bình với tất cả các thông số chất lượng nước, ngoại trừ N-NO₃ˉ. Sự biến động chất lượng nước vào mùa khô của PC1 và PC2 có thể được xem là đặc tính chế độ thủy văn tại khu vực nghiên cứu. Sự tương quan thuận của EC, Al³⁺ và Fe³⁺ có thể giải thích được nhận định này bởi q trình oxy hóa các vật liệu sinh phèn xảy ra. Sự tương quan ở mức trung bình đến cao của DO, BOD, COD và N-NO₃ˉ với PC3 đã cho thấy sự phân hủy các vật chất hữu cơ, vô cơ của khu vực nghiên cứu. Bên cạnh đó, sự tương quan của DO và N-NO₃ˉ đối với PC4 (0,44 và 0,77). Điều này có thể được xem là cách giải thích cho mối tương quan thuận của DO và N-NO₃ˉ trong việc giải thích sự biến động chất lượng nước của PC4.
Hình 4.28 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước vào mùa khơ
Trong khi đó, vào mùa mưa các PCs đã giải thích được 77,50% sự biến động chất lượng nước. Có khoảng 35% sự thay đối chất lượng nước đã được giải thích bởi PC1 với sự đóng góp của các thơng số như pH (-0,48), độ dẫn điện (0,49), BOD (-0,40), Al³⁺ (0,39) và Fe³⁺ (0,41). Sự tương quan cao của pH, EC, Al³⁺ và Fe³⁺ trong PC1 có thể đại diện cho đặc tính trong mơi trường nước thuộc khu vực đất phèn nặng. Yếu tố này có thể được gây ra bởi lượng nước mưa và các nguồn nước bổ sung khác. Bởi tác động của nước mưa đến sự phóng thích độ chua, có nghĩa là các độc tố được hình thành bởi sự oxy hóa của đất vào mùa khơ nhưng chưa phóng thích ra các kênh/mương nhiều nên vào mùa mưa, lượng nước mưa đã góp phần phóng thích độ chưa dẫn đến nồng độ pH giảm thấp (Nga và Thủy, 2012). Thêm vào đó, các ion hịa tan chủ yếu là hàm lượng Al3+, Fe2+, Fe3+, SO42-, Cl-, H+ trong mơi trường nước phèn. PC2 đã được góp bởi DO (-
80
0,43), COD (0,68), Al³⁺ (0,41) và Fe³⁺ (-0,30), các thơng số này đã giải thích 16,40% sự biến động chất lượng nước. Mối tương quan nghịch của COD và DO được đánh giá là phù hợp thơng qua q trình oxy hố các hợp chất hữu cơ trong nước (Chi, 2001). Tại khu vực nghiên cứu, quá trình tiêu tốn oxy được ghi nhận thơng qua việc sử dụng oxy để phân huỷ các chất hữu cơ sinh ra từ các vật rụng của rừng hay q trình oxy hố các vật liệu phóng thích từ đất phèn. Mặt khác, hệ số loading cho thấy sự tương quan thuận của N-NO₃ˉ đối với PC3 và PC4; điều này có thể được giải thích bởi bổ sung các chất có nguồn gốc nitơ vào trong nước. Sự đóng góp của COD, N-NH₄⁺ và N-NO₃ˉ trong PC3 và PC4 cũng đã cho thấy yếu tố con người đã tác động đến chất lượng môi trường nước; tuy nhiên, sự biến động được ghi nhận bởi yếu tố này có xu hướng thấp hơn so với mùa khô.
Qua phân tích PCA vào mùa mưa và mùa khơ cho thấy chất lượng nước chịu tác động chủ yếu bởi các thông số pH, EC, Al³⁺ và Fe³⁺. Chất lượng nước tại khu vực nghiên cứu bị tác động chủ yếu bởi các quá trình tự nhiên giữa hai mùa, đặc biệt là tác động quá trình oxy hố trong đất phèn. Bên cạnh đó, các hoạt động nơng nghiệp (chủ yếu là việc bổ sung phân lân và đạm) cũng đã một phần tác động đến chất lượng nước nơi đây. Nhiều nghiên cứu trước đây cũng đã xác định rằng chất lượng nước tại khu vực đất ngập nước bị ảnh hưởng đáng kể do tiếp xúc với trầm tích, mùa, tốc độ tải thủy văn, loại đất ngập nước và việc sử dụng đất chủ yếu ở lưu vực xung quanh (Haidary et al., 2017). Trong đó, lượng mưa cũng được coi là có ảnh hưởng đến chất lượng nước (Cao et al., 2016; Nong et al., 2021; Wang et al., 2019; Zhao et al., 2018).
Hình 4.29 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước vào mùa mưa
4.3.6 Xác định thông số gây ra sự biến động chất lượng nước các mơ hình
Kết quả phân tích khả năng phân biệt và hệ số phân biệt của các thông số trong sự biến động theo mùa (Bảng 4.11). Nếu xem xét dựa trên khả năng giải thích sự biến động theo tầng phèn và theo mùa của các thơng số một cách có ý nghĩa thống kê, với mức ý nghĩa 5% (p < 0,05); kết quả chỉ ra rằng phân tích biệt số có hiệu quả. Dựa trên kết quả
81
DA, hàm phân biệt chất lượng nước giữa hai tầng phèn vào mùa khô và mùa mưa đã được đề xuất thành phương trình 4.5 và 4.6.
DFMùa khơ = 0,08*pH + 0,66*EC – 5,01 (4.5)
DFMưa mưa = 1,07*pH + 0,10*EC – 0,57*DO – 0,004*COD – 0,46*N-NH₄⁺ – 3,73 (4.6) Trong nghiên cứu hiện tại, các thơng số pH và EC được tìm thấy là thơng số quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng nước giữa hai tầng phèn trong mùa khô. Điều này cũng đã được báo cáo trong nghiên cứu trước đây của Shrestha et al. (2008) rằng EC là thông số thường xuyên phân biệt chất lượng nước theo mùa tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Bên cạnh đó, phân tích đã ghi nhận thêm ba thơng số phân biệt giữa hai tầng phèn vào mùa mưa, cụ thể là DO, COD và N-NH₄⁺. DO cịn được xem là một trong các thơng số quan trọng đối với sinh thái thủy sinh; do đó, khả năng phân biệt của DO giữa hai tầng phèn trong mùa mưa có thể ảnh hưởng tiêu cực hoặc tích cực đến chất lượng nước của khu vực nghiên cứu. Ngồi ra, các thơng số BOD và N-NO₃ˉ không cho thấy khả năng phân biệt chất lượng nước giữa hai tầng phèn trong cả mùa mưa và mùa khô. Do đó, hai thơng số này có thể được xem là vấn đề độc lập và tồn tại liên tục trong khu vực phèn nông và phèn sâu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 4.11 Thông số gây ra sự biến động chất lượng nước giữa hai tầng phèn trong mùa khô và mưa
DFs Khả năng phân biệt
Thông số Hệ số phân biệt
Mùa khô Mùa mưa Mùa khô Mùa mưa
Eigenvalue 0,96 1,33 pH 0,80 1,07
Relative Percentage 100 100 EC 0,66 0,10
Canonical Correlation 0,70 1 DO - -0,57
Wilks Lambda 0,5 0 BOD - -
Chi-Square 18,14 22 COD - -0,004 DF 2 5 N-NH4+ - -0,46 p-value 0,0001 0,001 N-NO3- - - Fe3+ - - Al3+ - - Constant -5,01 -3,73
Ngoài ra, Bảng 4.12 cho thấy các giá trị Wilks’ Lambda của hàm DF trên đất phèn nơng và phèn sâu có giá trị lần lượt là 0,02 (Sig. = 0,00 < 0,05) và 0,04 (Sig. = 0,00 < 0,05); các giá trị này cho thấy các hàm DFs đáng tin cậy trong việc cung cấp thứ tự các thơng số chính ảnh hưởng đến chất lượng nước. Nói cách khác, các hệ số có giá trị tuyệt đối lớn tương ứng với các biến có khả năng phân biệt lớn hơn. Hơn nữa, kết quả phân tích có thể chỉ ra rằng phân tích CA là đáng tin cậy và chứng minh rằng có sự biến đối đáng kể theo thời gian.
82
Đối với đất phèn nông, bốn thông số đã được xác định là ý nghĩa trong sự phân biệt chất lượng hai mùa mưa và mùa khơ; trong khi đó, phân tích đã ghi nhận ba thơng số có ý nghĩa phân biệt chất lượng nước giữa hai mùa trong đất phèn sâu (Bảng 4.12). pH, EC, BOD và N-NH₄⁺ là các thơng số phân biệt chính được ghi nhận trên đất phèn nơng; trong khi, BOD, COD và Fe³⁺ có ý nghĩa phân biệt trên đất phèn sâu. Phân tích DA đã giúp xác định các thông số phân biệt tiêu biểu nhất trong toàn bộ tập dữ liệu với 100% chỉ định chính xác trong bất kỳ trường hợp phân loại ở đất phèn nông và đất phèn sâu. Việc giải thích sự biến động chất lượng nước chứng mình rằng BOD có thể là thơng số chung gây ra sự biến động theo mùa của khu vực nghiên cứu. Hơn nữa, từ các thơng số trên có thể thấy rằng chất lượng nước đã bị ảnh hưởng bởi tốc độ phân huỷ chất hữu cơ trong khu vực, điều kiện thời tiết giữa hai mùa, nguồn nước mưa. Ngoài ra, việc xây dựng các hệ thống đê điều cũng đã gây ra sự khác biệt lưu lượng nước giữa mùa mưa và mùa khô; gây ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng nước.
Tóm lại, các thơng số pH, EC, BOD, COD, N-NH₄⁺ và Fe³⁺ có giá trị quan trắc chênh lệch tương đối lớn giữa hai mùa; những thơng số này có thể đã tạo thành các yếu tố dẫn đến cải thiện hoặc suy giảm chất lượng nước. N-NO₃ˉ khơng có chức năng phân biệt chất lượng nước giữa tầng phèn và giữa hai mùa.
Bảng 4.12 Thông số gây ra sự biến động chất lượng nước giữa hai mùa trong tầng phèn nông và sâu
DFs Khả năng phân biệt
Thông số Hệ số phân biệt
Phèn nông Phèn sâu Phèn nông Phèn sâu
Eigenvalue 42,39 22,44 pH 0,48 -
Relative Percentage 100 100 EC -0,09 -
Canonical Correlation 0,99 1 DO - -
Wilks’ Lambda 0,02 0,04 BOD -0,25 0,19
Chi-Square 98,02 84 COD - 0,01 DF 4 3 N-NH4+ 0,16 - p-Value 0,00 0,00 N-NO3- - - Fe3+ - 0,10 Al3+ - - Constant 6,31 -7,80
4.4 Đánh giá đa dạng thành phần loài cá
4.4.1 Đa dạng thành phần loài tại khu vực nghiên cứu
Kết quả phân tích đa dạng thành phần các lồi cá tại vùng đệm vườn quốc gia U Minh Hạ (Hình 4.30) cho thấy có tổng cộng 8 bộ cá đã được ghi nhận tại khu vực nghiên cứu, bao gồm Cá Thát Lát, Cá Da Trơn, Cá Vược, Lươn, Cá Chép, Cá Nhái, Cá Chép Răng Và Cá Trích. Các bộ có số lồi và họ bằng nhau và kém đa dạng là bộ Thát Lát,
83
Lươn, Cá Nhái, Cá Chép Răng và Cá Trích. Bộ cá da trơn có 3 họ, 5 lồi, cá chép có 1 họ, 10 lồi. Bộ đa dạng về cả họ và loài là bộ cá vược với số lượng 9 họ và 13 lồi được tìm thấy tại khu vực nghiên cứu.
Hình 4.30 Số lượng lồi và họ cá trong các Bộ tại khu vực nghiên cứu
Tỷ lệ theo thành phần loài và họ theo bộ cá đ Hình 4.31a và Hình 3.31b. Lồi Cá Thát Lát, Cá Trích, Cá Chép Răng, Cá Nhái và Lươn chiếm tỷ lệ thấp, khoảng 3% trên tổng số lồi được tìm thấy. Trong khi đó, tỷ lệ thành phần lồi Cá Da Trơn, Cá Chép, và Cá Vược chiếm tỷ lệ lần lượt là 15%, 30% và 40% (Hình 4.31a). Các họ Cá Chép, Lươn, Thát Lát chiếm tỷ lệ thấp nhất (5%). Các họ cá Nhái, Cá Chép Răng, Cá Trích cùng chiếm tỷ lệ 6%. Trong khi đó, các họ Cá Da Trơn, và Cá Vược chiếm tỷ lệ lần lượt là 17% và 50%. Kết quả nghiên cứu cho thấy Cá Chép, Cá Da Trơn và Cá Vược chiếm ưu thế và đa dạng cả về bộ, họ và loài tại khu vực nghiên cứu. Có thể các lồi này thích nghi tốt với điều kiện môi trường nước tại khu vực nghiên cứu.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});