Xem mẫu

  1. TAÏP CHÍ KHOA HOÏC ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 11 (36) - Thaùng 1/2016 Cấu trúc quần xã thực vật phù du vùng biển ven bờ Bến Tre Community structure of phytoplankton in coastal waters of Ben Tre 1 ThS. Nguyễn Lương Tùng 2 ThS. Nguyễn Chí Thời, 3 ThS. Phan Tấn Lượm, 4 ThS. Nguyễn Thị Mai Anh, 5 ThS. Trần Thị Lê Vân, 1 Trường Trung học thực hành Sài Gòn 2345 Viện Hải dương học Nha Trang 1 M.Sc. Nguyen Luong Tung 2 M.Sc. Nguyen Chi Thoi, 3 M.Sc. Phan Tan Luom, 4 M.Sc. Nguyen Thi Mai Anh, 5 M.Sc. Tran Thi Le Van 1 Sai Gon High School 2345 Institute of Oceanography Tóm tắt Mẫu thực vật phù du (TVPD) được thu ở 5 điểm trong khu vực cửa sông Hàm Luông trong tháng 3 và tháng 5/2015 để khảo sát biến động cấu trúc quần xã. Biến động quần xã TVPD thay đổi giữa các trạm và thời điểm thu mẫu. Số lượng loài, độ phong phú, và các chỉ số đa dạng sinh học thấp ở các điểm gần cửa sông và cao ở các điểm xa cửa sông. Mật độ tế bào trong đợt khảo sát tháng 3/2015 cao hơn so với tháng 5/2015 với giá trị đỉnh trong tháng lần lượt là 148,632 tb.L-1 (điểm 4) và 71,381 tb.L-1 (điểm 5) đều do ưu thế của loài Skeletonema sp.. Về mật độ thì loài Skeletonema sp. và các loài tảo hai roi kích thước nhỏ (HRKTN) (
  2. 1. Giới thiệu vùng biển ven bờ Bến Tre. Thực vật phù du (TVPD) hay vi tảo 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu trong vùng biển Nam bộ được nghiên cứu 2.1. Khu vực nghiên cứu và vị trí các khá nhiều trong các đề tài điều tra cơ bản điểm khảo sát và phục vụ cho lĩnh vực nuôi trồng thủy Vùng biển ven bờ Bến Tre mang đặc hải sản [1], [2], [5], [20], [9], [15]. Tuy tính bờ của châu thổ sông MeKong với địa nhiên, các công bố khoa học còn ít và nhìn hình thấp, phẳng và bị chia cắt bởi các cửa chung là chưa cung cấp đáng kể về thông sông [18], [11]. Ven các cửa sông là các tin về quần xã TVPD trong khu vực [16]. bãi triều rộng với chế độ thủy triều trong Sinh vật lượng TVPD chịu sự chi phối của khu vực có tính chất bán nhật triều không những thay đổi về các yếu tố nhiệt độ, độ đều. Vùng biển này chịu ảnh hưởng của mặn, hàm lượng các muối dinh dưỡng, khí hậu nhiệt đới gió mùa với 2 mùa khô - cường độ ánh sáng. Sự nở hoa (algal mưa rõ rệt. Mùa lũ thường xuất hiện vào blooms) xảy ra khi 1 loài nào đó bùng phát tháng 7 và kết thúc vào tháng 9. Lượng về mật độ và thường gây tác động tiêu cực dòng chảy mùa lũ ở các sông khoảng 65 - lên các hệ sinh thái thủy sinh trong đó có 85% tổng lượng dòng chảy năm [4]. Vào việc làm giảm đa dạng sinh học [4], [7]. mùa hè, khối nước nhạt đổ ra từ các cửa Vùng biển ven bờ Bến Tre chịu tác động sông Cửu Long dưới tác động của gió mùa của các yếu tố khí tượng, thủy văn, động Tây Nam cũng di chuyển về vùng biển lực trong vùng biển Tây Nam Bộ nên biến Bình Thuận - Ninh Thuận - Khánh Hoà động các yếu tố môi trường kể trên là rõ [18]. Ngoài ra vùng ven bờ Bến Tre còn ràng theo vị trí điểm khảo sát và theo thời chịu tác động mạnh của tương tác sông - gian trong năm nên chi phối cấu trúc quần biển [21]. Các yếu tố kể trên ảnh hưởng xã TVPD trong khu vực [19], [17], [21]. đến sinh vật biển nói chung và khu hệ Nghiên cứu này đánh giá hiện trạng thành TVPD nói riêng. phần loài và sinh vật lượng cũng như cấu Mẫu TVPD được thu tại 5 điểm trong trúc quần xã TVPD trong vùng biển Bến vùng cửa sông Hàm Luông, Bến Tre trong Tre trong 2 chuyến khảo sát trong năm 2 đợt vào tháng 3/2015 và 5/2015. Sơ đồ vị 2015. Bài báo này góp phần cung cấp dữ trí thu mẫu được trình bày trong Hình 1. liệu về thành phần loài cho khu hệ TVPD ở Bến Tre Bắc 5 1 4 2 3 5 km Hình 1. Sơ đồ vị trí điểm khảo sát thực vật phù du vùng cửa sông Hàm Luông, Bến Tre 45
  3. 2.2. Phương pháp thu mẫu và loài (Margalef), độ đa dạng dựa trên sự phân tích đồng đều về sự phong phú giữa các loài (các Mẫu định tính: Dùng lưới có đường chỉ số Simpson, Shannon-Wiener, Brillouin, kính miệng lưới 30 cm và kích thước mắt Pielou) theo các công thức sau [3]: lưới 20 µm kéo từ gần đáy lên mặt và cố SBray-Curtis = 100 {1- ∑|nij-nik|)/∑(nij+nik)} định bằng formaldehyde. Mẫu được nhuộm S-1 calcofluor-white để quan sát các Tảo hai Margalef: d = ln(n) roi. Sử dụng kính hiển vi quang học và 1-Simpson: D = ∑(ni/n)2 kính hiển vi huỳnh quang, tương phản pha Simpson: 1-D = 1- ∑(ni/n)2 LEICA-DMLB ở các độ phóng đại khác nhau, để quan sát các loài. Sử dụng hệ Shannon-Wiener: H’ = -  xi Pi .log(Pi ) thống phân loại của Van den Hoek [19] và H' Pielou: J’ = các tài liệu chuyên ngành để định loại các logS loài [6], [10], [12], [14]. Brillouin: HB = {lnn!-ln(ni!)}/n Mẫu định lượng: Thu mẫu ở tầng mặt Trong đó bằng chai thu mẫu Niskin và cố định ngay S: tổng số loài trong 1 mẫu bằng lugol trung tính. Mẫu được lắng trong n = ∑xi: tổng số các cá thể trong 1 mẫu các ống đong hình trụ có thể tích 1.000 ni: Số cá thể của loài i trong 1 mẫu mL, 100 mL, qua nhiều giai đoạn trong Pi= ni/n: tần suất của loài i trong 1 mẫu vòng 48 - 96 giờ. Đếm tế bào tảo dưới kính nij và nik: số cá thể của loài i trong mẫu hiển vi quang học, riêng các tế bào Tảo hai j và trong mẫu k roi được nhuộm bằng calcofluor nồng độ 3. Kết quả 0,5mg/mL và đếm số lượng dưới kính hiển 3.1. Thành phần loài thực vật phù du vi huỳnh quang. Xác định mật độ tế bào Kết quả phân tích các mẫu thu tại 5 theo phương pháp của Sournia (1978). Sử điểm trên mặt cắt cửa sông Hàm Luông, dụng buồng đếm Sedgewick-Rafter có thể Bến Tre qua 2 đợt khảo sát cho thấy có 128 tích 1 mL để đếm mẫu. loài TVPD được ghi nhận với sự phong 2.3. Tổng hợp và phân tích số liệu phú về loài của nhóm Tảo silic - Số liệu định tính và định lượng tế bào Bacillariophyceae (94 loài), nhóm Tảo hai TVPD, kích thước tế bào được nhập vào roi -Dinophyceae có 29 loài, các nhóm còn phần mềm PlanktonSys BioConsult AS 3.11 lại như Tảo lục - Chlorophyceae, Tảo để tính toán sinh khối tế bào. Tên loài được xương cát - Dictyochophyceae, Vi khuẩn chỉnh tên đồng vật (synonym) nhằm cập lam - Cyanobacteria chỉ có 1-2 loài (Hình nhật và bổ sung danh mục thành phần loài 2). Nhóm Tảo silic luôn có số lượng loài trong khu vực. Phần mềm PRIMER v.6 nhiều nhất ở các điểm khảo sát (chiếm được sử dụng cho các phân tích thống kê, vẽ >72% số lượng loài ở từng điểm). Số lượng đồ thị và tính toán chỉ số giống nhau về loài trong đợt thu mẫu tháng 5/2015 cao thành phần loài theo Bray-Curtis (SBray- hơn so với đợt thu mẫu tháng 3/2015 ở 4/5 Curtis), các chỉ số đa dạng sinh học như điểm. Chi Tảo silic Chaetoceros đa dạng về tổng số loài trong 1 mẫu (S), độ giàu có về loài nhất với 19 loài được ghi nhận. 46
  4. Số lượng loài 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Bến Tre 1 Tháng 3.2015 Bến Tre 2 Bến Tre 3 Bến Tre 4 Bến Tre 5 Bến Tre 1 Tháng 5.2015 Bến Tre 2 Bến Tre 3 Bến Tre 4 Bến Tre 5 Tảo silic Tảo hai roi Tảo lục Tảo xương cát Vi khuẩn lam Hình 2. Số lượng loài của từng nhóm TVPD tại các điểm trên mặt cắt Bến Tre Tổng số loài trong mẫu định tính thu 5/2015, loài Skeletonema sp. và các loài bằng lưới trong nghiên cứu này thấp hơn Tảo hai roi kích thước nhỏ có kích thước tế đáng kể so với 232 loài trong nghiên cứu bào
  5. 160000 120 3.2015 140000 3.2015 5.2015 100 Sinh khoi carbon (µgC.L-1) 5.2015 Mật độ tế bào (tb.L-1) 120000 80 100000 80000 60 60000 40 40000 20 20000 0 0 Hình 3. Mật độ tế bào và sinh khối carbon của TVPD ở 5 điểm khảo sát trong 2 đợt thu mẫu Bảng 1. Ưu thế tích lũy mật độ tế bào (%) trung bình của các loài theo điểm và theo tháng Thán Bến Bến Bến Bến Bến Tháng Tên loài g Tre 1 Tre 2 Tre 3 Tre 4 Tre 5 5.2015 3.2015 Asterionellopsis 10.21 glacialis Coscinodiscus 0.78 0.54 0.34 jonesianus Coscinodiscus radiatus 1.27 Coscinodiscus sp. 2.17 9.63 22.22 27.94 0.81 Cyclotella sp. 0.39 3.19 Cylindrotheca 0.78 0.18 0.15 0.21 0.08 closterium Chaetoceros abnormis 0.66 Chaetoceros diversus 3.07 Chaetoceros sp. 0.96 16.3 6.91 0.03 Tảo hai roi kích thước 40.39 44.67 3.43 3.37 0.69 0.47 40.08 nhỏ (
  6. Thán Bến Bến Bến Bến Bến Tháng Tên loài g Tre 1 Tre 2 Tre 3 Tre 4 Tre 5 5.2015 3.2015 Ditylum sol 0.24 4.34 Gonyaulax sp. 0.39 0.36 0.36 Guinardia flaccida 0.24 0.14 Hemiaulus hauckii 0.28 Lauderia annulata 1.91 Leptocylindrus danicus 0.25 Odontella mobiliensis 1.28 Odontella regia 0.24 0.07 0.21 0.01 Odontella rhombus 0.15 0.28 Planktoniella blanda 0.38 0.48 0.15 5.03 0.06 Pleurosigma sp. 0.78 Protoperidinium sp. 0.39 1.45 3.01 5.9 2.74 1.01 2.33 Pseudo-nitzschia sp. 3.53 1.93 1.71 0.28 1.62 Rhizosolenia setigera 0.36 1.13 0.48 0.59 5.21 0.27 Skeletonema sp. 50.98 47.02 75.15 60.16 51.39 18.17 49.7 Thalassionema 0.78 0.36 16.91 14.44 3.43 3.96 2.83 frauenfeldii Bảng 2. Ưu thế tích lũy sinh khối carbon (%) trung bình của các loài theo điểm và theo tháng Bến Bến Bến Bến Bến Tháng Tháng Tên loài Tre 1 Tre 2 Tre 3 Tre 4 Tre 5 3.2015 5.2015 Asterionellopsis 5.23 glacialis Bacillaria paxillifera 0.01 Ceratium furca 3.06 3.63 0.98 Coscinodiscus 28.44 20.33 15.07 jonesianus Coscinodiscus radiatus 12.2 49
  7. Bến Bến Bến Bến Bến Tháng Tháng Tên loài Tre 1 Tre 2 Tre 3 Tre 4 Tre 5 3.2015 5.2015 Coscinodiscus sp. 10.16 37.23 65.01 31.8 3.93 Cyclotella sp. 2.29 8.4 Cylindrotheca 1.41 0.39 0.2 0.18 0.24 closterium Chaetoceros abnormis 0.16 Chaetoceros diversus 0.21 Chaetoceros sp. 0.14 1.76 0.38 0.01 Tảo hai roi kích thước 48.83 31.78 7.5 1.98 0.3 0.1 47.2 nhỏ (
  8. Sự ưu thế về mật độ tế bào của một số Bray-Curtis thể hiện trong không gian 3 loài quyết định sự đa dạng loài, cân bằng chiều thể hiện các điểm càng gần nhau thì giữa các loài và tính ổn định của quần xã mức độ giống nhau càng cao. Mức độ giống TVPD. Kết quả phân tích các chỉ số đa nhau về thành phần loài giữa các điểm và dạng sinh học của quần xã TVPD tại tầng giữa 2 đợt khảo sát trên số liệu mật độ tế mặt ở các điểm cho thấy về số lượng loài bào cho thấy thành phần loài giữa 2 đợt và độ giàu có về loài (chỉ số Margalef) tăng khảo sát khác nhau khá rõ (chỉ số khác nhau dần từ hướng các điểm gần bờ đến các trung bình tháng là 90,66%). Trong tháng điểm ở xa bờ. Nhìn chung, các chỉ số đa 5/2015, thành phần loài giữa các điểm 2, 3, dạng loài như Shannon-Wiener, Brillouin, 4 tương đối giống nhau với chỉ số giống Pielou, Simpson ở điểm 5 là cao nhất và ở nhau giữa các điểm là ≥ 65,20% trong khi điểm 1 là thấp nhất (Hình 4, Bảng 3). điểm 5 khác nhiều so với các điểm còn lại Các chỉ số đa dạng sinh học trong với chỉ số giống nhau với các điểm khác tháng 5/2015 thấp hơn so với tháng 3/2015 đều ≤ 28,32% (Hình 5a). Trong khi đó, là do 2 loài Skeletonema sp. và tảo hai roi phân tích trên số liệu sinh khối carbon tế kích thước nhỏ đã chiếm trung bình bào (Hình 5b) cho thấy đặc trưng tỷ lệ đóng khoảng 90% mật độ tế bào tổng cộng trong góp của từng loài giữa 2 đợt khảo sát khác vùng nghiên cứu trong tháng 5/2015, làm nhau khá rõ (chỉ số khác nhau trung bình giảm độ đa dạng và cân bằng trong tháng là 96,56%). Giá trị stress rất nhỏ quần xã. (0,01) chứng tỏ sự khác nhau rõ rệt về đặc Phân tích MDS-3D (Multi-Dimensional trưng về cấu trúc sinh vật lượng giữa các Scaling) trên ma trận chỉ số giống nhau điểm và giữa 2 đợt khảo sát. 30 2.5 30 2.5 3.2015 3.2015 25 3.2015 25 5.2015 2.0 3.2015 5.2015 2.0 5.2015 5.2015 Margalef loài 20 sốMargalef lượngloài 20 1.5 1.5 Sốlượng 15 15 1.0 Chỉsố 1.0 10 Số 10 Chỉ 0.5 0.5 55 00 0.0 0.0 4.0 4.0 3.0 3.0 3.5 3.5 2.5 2.5 3.0 3.0 Shannon-Wiener Brillouin sốShannon-Wiener sốBrillouin 2.0 2.0 2.5 2.5 2.0 2.0 1.5 1.5 Chỉsố 1.5 1.5 1.0 1.0 Chỉ 1.0 1.0 0.5 Chỉsố 0.5 0.5 0.5 Chỉ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 51 0.7 0.7 Simpson Pielou 0.6 0.6 Simpson Pielou 0.6 0.6 0.5 0.5 số số 0.5 0.5 0.4 0.4 ỉ số ỉChỉ 0.4 0.4
  9. Chỉ số Shann Chỉ s 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 0.9 0.9 0.8 0.8 0.7 0.7 Chỉ số Simpson Chỉ số Pielou 0.6 0.6 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0 0.0 Hình 4. Các chỉ số đa dạng sinh học của quần xã TVPD ở 5 điểm trong 2 đợt khảo sát Bảng 3. So sánh các chỉ số quần xã giữa 2 đợt khảo sát 3/2015 (n=3) 5/2015 (n=3) Mật độ (tb.L-1) 37.397-148.632 7.913-71.381 Sinh khối (µgC.L-1) 42,33-106,70 4,65-22,44 Shannon 2,81-3,59 2,34-2,77 Pielou 0,58-0,82 0,50-0,60 Brillouin 1,94-2,49 1,61-1,92 Simpson 0,70-0,88 0,68-0,80 a b Hình 5. Phân tích MDS-3D (lặp lại 30 lần) về mức độ giống nhau về thành phần loài giữa các điểm và giữa 2 đợt khảo sát Ghi chú: Hình tròn - tháng 3/2015 và hình tam giác - tháng 5/2015. Số bên cạnh là điểm thu mẫu. 52
  10. Bảng 4. So sánh số lượng loài TVPD theo tháng ở từng nhóm tảo của nghiên cứu này với vùng biển ven bờ Sóc Trăng - Bạc Liêu và cửa Cung Hầu, Trà Vinh Nhóm tảo / Ven bờ Bến Tre Sóc Trăng-Bạc Liêu Cửa Cung Hầu, đợt khảo sát (5 điểm thu mẫu, (6 điểm thu mẫu, Mai Trà Vinh (9 điểm nghiên cứu này, Viết Văn và cs. 2012) thu mẫu, Võ 2015) Hành & Phan Tấn Lượm, 2010) 3/2015 5/2015 Cả 2 Mùa Mùa Cả Tháng 9/2008 đợt khô mưa năm và 3/2009 (Tháng (Tháng 1, 3,11) 5,7,9) Tảo silic 71 76 94 133 145 173 101 Tảo hai roi 25 21 29 36 50 54 Tảo lục 2 1 2 2 2 2 Vi khuẩn lam 0 1 1 3 1 3 Tảo xương cát 1 2 2 Tổng cộng 99 101 128 174 198 232 4. Kết luận 2. Boonyapiwat S. (2001), “Species - Tổng số loài thực vật phù du được Composition, Abundance and Distribution of ghi nhận là 128 loài, trong đó các loài Tảo Phytoplankton in the Thermocline Layer in silic chiếm ưu thế về số lượng loài. the South China Sea”, Proceedings of the SEAFDEC Seminar on Fisheries Resources in - Các đặc trưng về thành phần loài phù the South China Sea, Area IV: Vietnamese hợp với một số nghiên cứu trước ở các waters: 292-309. vùng biển kế cận. 3. Clarke K.R. & R.M. Warwick (2001), Change - Số lượng loài, sinh vật lượng, cũng in marine communities: An approach to như các chỉ số đa dạng sinh học của quần statistical and interpretation (2nd edition), xã TVPD ở các điểm gần khu vực cửa sông Plymouth Marine Laboratory, UK. nhìn chung thấp hơn các trạm còn lại ở 4. Granéli E. & J.T. Turner (2006), “Ecology of phía ngoài cửa sông. Các chỉ số này cũng harmful algae”, Ecological study 189, 415 pp. khác nhau rõ rệt khi so sánh giữa 2 đợt 5. Grosse J., D. Bombar, H. Doan-Nhu, L. khảo sát. Nguyen-Ngoc, M. Voss (2010), “The Mekong River plume fuels nitrogen fixation and TÀI LIỆU THAM KHẢO determines phytoplankton species distribution in the South China Sea during low and high 1. Bombar D., P.H. Moisander, J.W. Dippner, discharge season”, Limnology and R.A. Foster, M. Voss, B. Karfeld, J.P. Zehr Oceanography 55(4): 1668-1680. (2011), “Distribution of diazotrophic microorganisms and nifH gene expression in 6. Larsen J. & L. Nguyen-Ngoc (eds) (2004), the Mekong River plume during Potentially toxic microalgae of Vietnamese intermonsoon”, Marine Ecology Progress waters, Opera Botanica, Copenhagen, 140: Series 424: 39-52. 216 pp. 53
  11. 7. Livingston R. (2005), “Restoration of biển Việt Nam, Nxb Khoa học và kỹ thuật, aquatic systems”, CRC-Marine Science 315 trang. Series, 448pp. 15. Võ Hành & Phan Tấn Lượm (2010), “Đa dạng 8. Shamsudin L., K. Mohamad, S. Noraslizan, Tảo silic ở bãi tôm cửa Cung Hầu (sông Tiền and M. Kasina (2001), “Nanoplankton Giang) tỉnh Trà Vinh”, Tạp chí Khoa học ĐH Distribution and Abundance in the QGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26: Vietnamese Waters of the South China Sea”, 154-160. Proceedings of the SEAFDEC Seminar on 16. Nguyen Van Khoi, Nguyen Cho, Nguyen Fisheries Resources in the South China Sea, Ngoc Lam (1995), “Review of studies on Area IV: Vietnamese waters: 198-232. Plankton in the sea waters of Vietnam 9. Shirota A. (1966), The Plankton of South during 70 years, 1924-1994”, Collection of Vietnam. Fresh water and marine plankton, Marine Research Works VI: 81-90. Colombo Plan Expert on Planktology: 17. Lê Đình Mầu, Bùi Hồng Long, Thomas Faculty of Science, Saigon Univesity and Polhmann, Nguyễn Kim Vinh, Hartmut the Oceanographic Institute of Nha Trang, Hein (2013), “Những đặc trưng hải dương Viet Nam, Overseas Technical Cooperation học chính tại vùng biển nam Việt Nam”, Agency, 462 pp. Tuyển tập Nghiên cứu biển XIX: 27-35. 10. Taylor F.J.R. (1976), “Dinoflagellates from 18. Nguyễn Thanh Sơn & Trịnh Phùng (1979), the International Indian Ocean Expedition”, “Về các kiểu bờ biển Việt Nam”, Tuyển tập A report on material collected by the R. V., Nghiên cứu biển I (2): 103-113. Anton Bruun 1963-1964, Stuttgart, Berlin. 19. Đặng Ngọc Thanh (2001), Báo cáo tổng kết 11. Thorsten A., C.S, Dinh, K. Schmitt (2013), các chương trình điều tra nghiên cứu biển “Coastal Protection in the Lower Mekong cấp nhà nước (1977-2000), Phần I: Chương Delta”, Shoreline Management Guidelines, trình biển Thuận Hải - Minh Hải (1977- 65pp. 1980), Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. 12. Tomas C.R. (1999), Identifying Marine 20. Mai Viết Văn, Trần Đắc Định, Nguyễn Anh Phytoplankton, New York: Academic Press. Tuân (2012), “Thành phần loài và mật độ Harcourt Brace & Company, 584pp. sinh vật phù du phân bố ở vùng ven biển 13. Van den Hoek C., Mann D.G., Jahns H.M., Sóc Trăng - Bạc Liêu”, Tạp chí Khoa học - (1996), Algae: An Introduction to Trường Đại học Cần Thơ, 23a: 89-99. Phycology, Cambridge University Press., 21. Viện Hải dương học (1997), Nghiên cứu 640 pages. những đặc trưng tương tác biển sông vùng 14. Trương Ngọc An (1993), Tảo silic phù du cửa sông Tiền, Báo cáo khoa học, 165 trang. Ngày nhận bài: 07/08/2015 Biên tập xong: 15/01/2016 Duyệt đăng: 20/01/2016 54
nguon tai.lieu . vn