Bài giảng Chỉ thị sinh học môi trường: Chỉ thị sinh học môi trường nước (Phần 3) - GS.TS. Nguyễn Thế Nhã

Chia sẻ: Minh Vũ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

159
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Chỉ thị sinh học môi trường: Chỉ thị sinh học môi trường nước (Phần 3)" cung cấp cho người học các kiến thức: Hệ sinh vật của thủy vực nước ngọt, đa dạng sinh học hệ sinh thái thủy vực, hệ sinh thái sông, hệ sinh thái cửa sông, đánh giá chất lượng nước,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chỉ thị sinh học môi trường: Chỉ thị sinh học môi trường nước (Phần 3) - GS.TS. Nguyễn Thế Nhã

3. CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NƯỚC HỆ SINH VẬT CỦA THỦY VỰC NƯỚC NGỌT PHẦN BA – TỔNG HỢP KẾT QUẢ • Có thể chia theo dạng sống của SV như sau: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG SINH VẬT CHỈ THỊ 1. SV đáy (Benthos): sống bám, nằm trên, vùi dưới đáy bùn trầm tích. Chia làm loài ăn lọc (thân mềm hai mảnh vỏ; loài ăn bùn (thân mềm chân bụng) 2. SV phụ sinh: động thực vật sống bám vào cành, lá thực vật bậc cao hoặc các bền mặt nhô của nền đáy 3. SV nổi (Plankton): bơi lội, trôi nổi hoặc di chuyển nhờ dòng chảy (có loài là chủ động) 4. SV tự bơi (Nekton): bơi lội và di chuyển tự do. Cá, lưỡng cư, côn trùng cở lớn Nguyễn Thế Nhã 5. SV mặt nước (Neuston): bất động hoặc bơi lội trên 0912.202.305 nhanguyenthe@gmail.com mặt nước HỆ SINH VẬT CỦA THỦY VỰC NƯỚC NGỌT • Có thể phân theo nơi chiếm cứ như sau: 1. Vùng ven bờ: ánh sáng mặt trời xuyên được đến tận đáy. Chủ yếu thực vật bậc cao mọc ở đáy 2. Vùng thềm: Tầng nước đạt đến độ sâu mà ánh sáng xuyên đến được. Vùng này qúa trình hô hấp cân bằng với quá trình quang hợp. Gồm các SV nổi, SV mặt nước, SV tự bơi 3. Vùng trước nền đáy: nơi không có ánh sáng xuyên đến. Chia làm 2 loại: 1. Vùng chảy: dòng chảy mạnh, đáy không có bùn và các vật nhỏ, bền mặt đáy cứng. Đại diện các SV đáy, cây phụ sinh bám chặt vào nền cứng và các SV bơi lội giỏi như cá. 2. Vùng sâu: dòng chảy chậm, có nền bùn đáy. Thích hợp cho các dạng SV sống vùi hoặc đào bới đáy 1
ĐA DẠNG SINH HỌC HỆ SINH THÁI THỦY VỰC ĐA DẠNG SINH HỌC HỆ SINH THÁI THỦY VỰC 1. Hệ sinh thái suối  Hệ sinh thái thủy vực nước ngọt rất phong phú và đa dạng 2. Hệ sinh thái sông  Tùy thuộc vào loại hình thủy vực mà có các 3. Hệ sinh thái cửa sông kiểu hệ sinh thái đặc trưng với các nơi cư trú 4. Hệ sinh thái kênh rạch của các loài. 5. Hệ sinh thái Hồ, ao  Các nơi cư trú trong quần xã động thực vật 6. Hệ sinh thái đầm lầy, đầm phá nước ngọt được phân biệt dựa trên các đặc điểm tự nhiên như địa hình, địa mạo, nền đáy và chế độ thủy văn… Hệ sinh thái suối • Đặc trưng bởi sự thay đổi theo đai độ cao với hàm lượng DO cao, nhiệt độ thấp, nước chảy, nền đáy (đá tảng, sỏi, cát…) • Thành phần HST suối gồm: thực vật thủy sinh, ấu trùng, các loại ốc kích thước nhỏ, cá kích thước nhỏ • Do độ trong lớn nên các loại tảo bám đá nhiều và cơ sở thức ăn cho cá và động vật không xương sống • Theo nhiều tác giả, khu hệ thủy sinh vật HST suối có tỷ lệ các loài đặc hữu cao và còn khá nhiều loài chưa được phát hiện. 2
Hệ sinh thái sông Mê kông • Đây là nơi cư trú quan trọng của các quần thể cá. Đặc trưng bởi DO thấp (so với suối), nhiệt độ cao hơn, độ đục cao, dinh dưỡng cao, nền đáy bùn. • HST động vật đáy gồm nhóm tôm, cua, trai, ốc…vào mùa lụt thường suất hiện nhiều loài cá sông (có tập tính đẻ trứng vào mùa lụt) • Việt Nam với mật độ sông và kênh trung bình là 0,6 km/km², sông Hồng 0,45 km/km², sông Cửu Long là 0,68 km/km². • Cứ khoảng 23 km bờ biển có một cửa sông. • Có 112 con sông đổ ra biển. the Mekong near Lanping 3
sông Đáy. Đoạn qua huyện Quốc Oai Huyện Đan Phượng Thùng phuy cầu Mai Lĩnh Hệ sinh thái cửa sông • Đây là vùng phức hợp do sự tương tác giữa sông và biển. Do vậy quần xã sinh vật mang tính hỗn hợp giữa nhóm sinh thái nước ngọt, nước lợ và mặn. • HST cửa sông vừa là nơi cư trú, nơi nuôi dưỡng vừa là bãi đẻ trứng của nhiều loài cá biển và nhiều loài động vật không xương sống. • Vùng cửa sông thường có rừng ngập mặn phát triển nên cũng là nơi cư trú và nuôi dưỡng nhiều loài đặc trưng của rừng ngập mặn. 4
VQG Xuân Thủy Cửa Sông Hồng? Đồng bằng sông Cửu Long. 5
Hệ sinh thái kênh rạch • Môi trường nước, đặc biệt pH, độ mặn thường thay đổi theo mùa khí hậu. • Vào mùa mưa, pH thấp do rửa trôi phèn; vào mùa khô, do ảnh hưởng triều nên độ mặn cao. • Khu hệ thủy sinh vật khá phong phú, gồm các loài phân bố rộng và không/ít loài đặc trưng. Nước thải của Vedan VN ra sông Thị Vải. 6
hệ sinh thái hồ, ao hệ sinh thái hồ chứa nhân tạo • Mối đe dọa HST hồ là sự di nhập các loài cá lạ, • Thành phần loài kém phong phú hơn và phụ sự ô nhiễm, phú dưỡng và sự thay đổi mực thuộc rất lớn đến độ phong phú của sông, suối nước. cung cấp nước vào hồ. • Quần thể sinh vật trong hồ khá phong phú và • Trong giai đoạn đầu mới ngập nước thường nhạy cảm với những biến đổi môi trường. Đặc phải trải qua giai đoạn yếm khí và dễ bị nhiễm trưng của HST hồ là các loài cá ăn nổi. độc do qúa trình phân hủy thảm thực vật bị ngập • HST ao hẹp, cạn, nền đáy bùn, lượng dinh nước. dưỡng cao nên nhóm sinh vật nổi phát triển mạnh, sinh vật đáy chủ yếu là nhóm giun ít tơ. • Nếu ao có hệ thực vật thủy sinh bậc cao phát triển (bèo) thì hệ động vật phong phú hơn. Dẫn liệu về HST hồ Việt Nam Chỉ tiêu Hồ Lắc Hồ Tây Hồ Hòa Hồ Thác Bình Mơ Mật độ Thực 7.000 – 3.000.000- 6.000- 10.000 – vật nổi (TB/l) 300.000 249.000.000 403.000 400.000 Động vật nổi 3.000 – 169.000- 4.000 – 3.000 – (con/m3) 15.000 310.000 100.000 300.000 Động vật đáy 40 - 300 640- 3.149 - - (con/m2) Hồ Ba Bể (Bắc Kạn) 7
Hồ Lắk (nhìn từ biệt điện Bảo Đại) Hồ Lắk (Đắc Lắk) 8
Thác Mơ kỳ quan của thiên nhiên (H.Phước Long), Hệ sinh thái đầm lầy, đầm phá • Về mặt chức năng và hình thái, đầm phá có nét đặc trưng của hồ chứa ven biển và vùng cửa sông. Do Sen và Nghễ trong vùng đầm lầy sự pha trộn giữa nước ngọt, lợ, mặn nên khu hệ thủy ở VQG Tràm Chim sinh vật rất phong phú gồm các loài nước ngọt, lợ, mặn. • Cấu trúc quần xã đầm phá thay đổi theo mùa. Cũng là loại hình hồ chứa nhưng đầm phá thường nông nên hệ sinh vật đáy rất phát triển. • Đầm lầy thường có nhiệt độ cao, DO thấp, năng suất sinh học cao. Quần xã thực vật nước phát triển là cơ sở để động vật không xương sống phát triển. • Hầu hết các loài cá trong HST đầm lầy là nhóm phát triển hệ thở không khí khí quyển (cá đen da trơn, cá trê…) 9
Phân bố số lượng sinh vật theo thủy vực Phân bố số lượng sinh vật theo thủy vực • Mật độ số lượng sinh vật nổi thường thấp ở • Các thuỷ vực nước đứng, nền đáy mềm các thủy vực nước chảy, cao ở thủy vực nước (bùn; bùn-cát) là cơ sở để các loài thực vật đứng. ngập nước và sinh vật đáy phát triển. • Trong thủy vực nước đứng, nông, kích thước • Các thủy vực nước đứng, dạng hồ rộng nhỏ thường có mật độ sinh vật nổi cao hơn. vùng núi sâu có độ trong lớn thì vùng ven bờ hồ với nền đáy mềm các nhóm rong và • Thủy vực vùng đồng bằng thường có mật độ động vật đáy thân mềm, tôm, cua rất phát sinh vật nổi cao hơn vùng núi triển. • Các thủy vật tiếp nhận nhiều chất thải (chưa • Trong thủy vực nước chảy, vùng thượng tới mức ô nhiễm trầm trọng) thường có mật độ lưu có mật độ sinh vật nổi thấp hơn vùng sinh vật nổi cao hơn, nhóm sinh vật đáy cỡ đồng bằng. nhỏ phát triển mạnh. Phân bố số lượng sinh vật theo thủy vực Phân bố số lượng sinh vật theo không gian • Sinh vật đáy sông vùng núi cũng kém phát triển hơn so với sông vùng đồng bằng • Phân loại tiểu vùng theo chiều thẳng đứng: (nền đáy mềm)  Sinh cảnh tầng nước trên • Các thủy vực bị ô nhiễm hữu cơ nặng thì Vùng được chiều sáng bởi bức xạ mặt trời. thường có số sinh vật nước thấp. Đây là vùng sản sinh dinh dưỡng với năng suất quang tự dưỡng lớn Vùng ít hoặc không được chiếu sáng. Đây là vùng phân giải chất dinh dưỡng  Sinh cảnh tầng đáy Vùng đáy ven bờ Vùng đáy sâu 10
Phân bố số lượng sinh vật Phân bố số lượng sinh vật theo không gian theo không gian • Bức xạ mặt trời là yếu tố ảnh hưởng đến phân • Phân bố theo bề mặt rộng: bố số lượng sinh vật nổi theo chiều thẳng đứng. • Trong thủy vực, sự phân bố số lượng theo mặt Với thực vật nổi, ánh sáng mặt trời cần thiết cho rộng chủ yếu phụ thuộc vào hình thái thủy vực, sự quang hợp, đối với động vật nổi, bên cạnh chế độ thủy học và đặc tính dinh dưỡng. tính hướng quang còn có đặc tính ăn thực vật nổi. Vì vậy vùng chiếu sáng tầng mặt thường • Tại các eo, ngách của hồ chứa thường có mật độ có mật độ sinh vật nổi cao. sinh vật nổi cao. • Các thủy vực nước có độ sâu lớn, sự phân tầng • Phân bố theo bề mặt rộng cũng được quyết định hoặc sự tuần hòan giữa các khối nước liên quan do độ mặn (sông, cửa sông). Quần xã sinh vật đến lượng dinh dưỡng, nhiệt độ, khí đều là mặn thường phong phú hơn quần xã ngọt. Mật độ những nguyên nhân gây biến động phân bố số sinh khối sinh vật nổi cao dần từ sâu trong cửa lượng sinh vật nổi theo chiều thẳng đứng. sông ra đến cửa sông. Phân bố sinh vật theo mùa, ngày đêm Phân bố sinh vật theo mùa, ngày đêm Theo mùa: Tính phân bố phụ thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ và chế độ thủy văn. Theo ngày đêm: Tính phân bố chủ yếu phụ Đối với khu hệ thủy vực ở vĩ độ thấp, thì biến thuộc vào bức xạ mặt trời. động thủy sinh vật có tính đa chu kỳ, do vậy Thực vật nổi ban ngày có mật độ cao hơn nhiệt độ chỉ ảnh hưởng đến sự thay đổi về ban đêm do nhu cầu quang hợp. nhóm loài trong thủy vực. Động vật nổi lại có xu hướng ngược lại. Chế độ thủy văn, chủ yếu là phân bố lượng mưa là yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến phân bố thủy sinh vật 11
Ví dụ về ĐVKXS ở nước SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ LỚN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Tại sao thu thập mẫu ĐVKXS nước Tại sao thu thập mẫu ĐVKXS nước ? 1. Chúng có vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn vì 2. Rất mẫn cảm với ô nhiễm nước  sinh vật chỉ - sự phong phú của chúng thị cho tình trạng của môi trường - đa dạng loài và đa dạng sinh thái 3. Dữ liệu sinh học cho thông tin dài hạn hơn dữ Vai trò bao gồm: liệu phân tích hóa học • Ăn tảo 4. Mẫu động vật đáy có ý nghĩa hơn nhiều giám • Tiêu thụ vi khuẩn và nấm sát hóa học • Ăn chất hữu cơ vụn (Detritivores): cành lá • Bắt mồi ăn thịt (Predators) 5. Tương đối dễ thu thập được mẫu • Con mồi (Prey) 12
Ví dụ biện pháp thu thập mẫu Ví dụ biện pháp thu thập mẫu 2. Kiểm tra điện thoại di động, bỏ vào áo trong an toàn là trên hết phao. 3. Xem xét kỹ đặc điểm bờ sông, bao gồm: Độ dốc, 1. Chuẩn bị tốt phương pháp thu mẫu và thảm thực vật, tình trạng khu vực dưới chân, các phương pháp đánh giá. Chú ý tới vấn đề chướng ngại vật hoặc mối nguy hiểm đặc biệt nào đó. an toàn và sức khỏe khi thực hiện. 4. Xem xét kỹ đặc điểm nước bao gồm: Độ sâu, độ đục, đặc điểm dòng chảy, chất nền, độ dốc của lòng sông, thảm thực vật, chướng ngại vật hoặc mối nguy hiểm đặc biệt nào đó. 13
Ví dụ biện pháp thu thập mẫu 5. Cùng với người điều tra thứ 2 xác định các điểm xuống sông và điểm lên. 6. Dùng sào thử xác định đặc điểm chất nền sông và chuẩn bị dụng cụ chống đỡ 7. Di chuyển chậm 8. Nguyên tắc chính: Không lội xuống sông nếu có gì đó không an toàn Ví dụ biện pháp thu thập mẫu 4 – phút thu thập mẫu – 30 giây thu mẫu côn trùng hoạt động trên mặt nước – 3 phút sục vét (kéo vợt sục) – 30 giây thu thập mẫu ĐV đáy KXS trong hốc đá, dưới thân cành , lốp xe, và các đồ dụng khác. Điểm mấu chốt: Vấn đề phân chia thời gian theo các thành phần của sinh cảnh là rất quan trọng, cần tương xứng với các bộ phận này. Ví dụ: Vùng nước thoáng, vùng phủ kín thực vật , vùng nước có thực vật nổi, vùng lộ rõ nền sông, vùng thực vật lơ lửng, rừng ngập nước .... 14
Bảo quản mẫu vật Phân loại mẫu vật Quá trình 3 bước bảo quản mẫu: • Bước 1: dùng thuốc bảo quản tạm, • Rửa sạch mẫu đã bảo quản tạm bằng thường là 4% formaldehyde hoặc dùng dung dịch cồn hoặc formaldehyde cồn 90% • Bước 2: phân loại mẫu theo đơn vị phân • Chuyển mẫu sang hộp nhựa/chậu nhựa loại. chứa nước sạch • Bước 3: Bảo quản mẫu phân loại trong dụng cụ riêng, thường với cồn 70% • Cẩn thận gắp mẫu ra Giáp xác (Crustacea) – Water Fleas Một số nhóm động vật không xương sống 15
Giáp xác (Crustacea) – Freshwater Shrimp Giun det/Sán (Platyhelminthes) - Flatworms Đỉa (Annelida – Hirudinea – Thân mềm (Mollusca – Gastropoda – Leeches) Snails) 16
Côn trùng – Bộ Cánh nửa cứng – Bọ xít Côn trùng – Bộ Cánh cứng - Insecta – Insecta – Hemiptera – Water Bugs Coleoptera – Water Beetles Côn trùng – Bộ Hai cánh Insecta – Côn trùng – Bộ Cánh rộng Insecta – Diptera – True Flies Megaloptera - Alderflies 17
Côn trùng – Bướm đá có túi kén Insecta – Côn trùng - Bướm đá Insecta – Tricoptera – Tricoptera – Cased Caddis Flies Caseless Caddis Flies Côn trùng – Bộ Cánh úp Insecta – Bướm đá Insecta – Tricoptera - Adult Plecoptera – Stone-flies Caddis Fly 18
Phù du trưởng thành Insecta – Côn trùng – Bộ Phù du Insecta – Ephemeroptera – Adult Mayfly Ephemeroptera - Mayflies Côn trùng – Bộ Chuồn chuồn - Insecta – Odonata – Dragonflies & Damselflies Khóa phân loại động vật KXS cỡ lớn Bộ chỉ thị sinh học quan trắc Sông Nhuệ 19
Tính các loại điểm sinh học • Tính đa dạng Taxon hoặc đa dạng loài, Số Diễn giải dữ liệu liệu đơn giản nhất của đa dạng sinh học • Tổng điểm số BMWP; the Biological Monitoring Working Party score • Điểm trung bình ASPT index value; the Average Score Per Taxon Diễn giải bằng tổng điểm BMWP Diễn giải số liệu Tổng Phân hạng Interpretation điểm • So sánh các điểm lấy mẫu, ví dụ BMWP 0-10 Rất xấu Very poor Ô nhiễm nặng Heavily điểm ở phía trên và dưới điểm xả polluted chất ô nhiễm 11-40 Xấu Poor Ô nhiễm Polluted or impacted 41-70 Trung bình Moderate Mới chớm ô nhiễm • So sánh với số liệu lưu trữ đã có Moderately impacted 71-100 Tốt Good Sạch nhưng đã bị ảnh hưởng Clean but slightly • So sánh với số liệu của cơ quan >100 Rất tốt Very good impacted Rất sạch, không bị ÔN chuyên trách về môi trường 20