Terapon jarbua ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  VŨ THỊ THANH ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ SỬ DỤNG CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC CÁ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC TẠI VÙNG CỬA ĐẠI, TỈNH QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  VŨ THỊ THANH ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ SỬ DỤNG CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC CÁ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC TẠI VÙNG CỬA ĐẠI, TỈNH QUẢNG NAM Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 420 120 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thành Nam PGS.TS Nguyễn Xuân Huấn Hà Nội - 2016 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh LỜI CẢM ƠN Hoàn thành luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Thành Nam PGS.TS Nguyễn Xuân Huấn tận tình hướng dẫn suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo Phòng Sinh thái học Sinh học môi trường Bộ môn Động vật có xương sống, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội nhiệt tình dẫn tạo điều kiện cho phân tích mẫu phòng thí nghiệm cung cấp tài liệu cần thiết giúp thực Luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè quan tâm, động viên giúp đỡ suốt trình học tập thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2016 Học viên Vũ Thị Thanh Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Trang Bảng 1.1 Thống kế đặc trưng mực nước độ lớn triều Hội An 14 Bảng 1.2 Diện tích, dân số mật độ dân số (2013) 15 Bảng 1.3 Diện tích nuôi trồng thủy sản 15 Bảng 1.4 Sản xuất thủy sản 16 Bảng 1.5 Sản lượng thủy sản 16 Bảng 1.6 Số trường mầm non 17 Bảng 1.7 Số trường phổ thông năm học 2012 18 Bảng 1.8 Số sở y tế năm 2012 phân theo huyện/ thành phố thuộc tỉnh 18 Bảng 2.1 Các mức độ độ đa dạng thủy vực tương ứng với thang điểm số đa dạng Margalef 27 Bảng 2.2 Các mức độ chất lượng nước thủy vực tương ứng với thang điểm số tổ hợp sinh học cá 29 Bảng 3.1 Danh mục loài cá vùng ven biển Cửa Đại năm 2015 31 Bảng 3.2 Cấu trúc phân loại thành phần loài cá vùng ven biển Cửa Đại, tỉnh QuảngNam 45 Bảng 3.3 Danh lục thành phần loài cá theo thời gian khu vực Cửa Đại 46 Bảng 3.4 Bảng phân hạng cách tính điểm cho số tổ hợp sinh học cá áp dụng cho việc đánh giá chất lượng nước vùng ven biển Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam 66 Bảng 3.5 Ma trận số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước vùng ven biển Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam 67 Bảng 3.6 Các tiêu môi trường nước vùng Cửa Đại sông Thu Bồn sông Vu Gia năm 2015 68 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Trang Hình 2.1 Khu vực Cửa Đại 20 Hình 2.2 Các thuật ngữ chuyên ngành tiêu hình thái dùng định loại cá Sụn dạng Đuối 23 Hình 2.3 Các thuật ngữ chuyên ngành tiêu hình thái dùng định loại cá Xương 24 Hình 2.4 Các loại vẩy cách tính vẩy; kiểu miệng; vị trí xương hàm kiểu dùng định loại cá Xương 25 Hình 2.5 Các đặc điểm cấu tạo, hình dạng mang, bóng bơi, tia vây, đuôi vây đuôi 26 Hình 3.1 Biểu đồ thể số lượng bộ, họ, loài KVNC khu vực khác Việt Nam 64 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái quát hệ sinh thái cửa sông 1.1.1.Các khái niệm cửa sông 1.1.2.Một số đặc điểm đặc trưng hệ sinh thái cửa sông 1.2 Đa dạng sinh học cá vai trò Đa dạng sinh học cá hệ sinh thái nước 1.2.1 Đa dạng sinh học (ĐDSH) .3 1.2.2 Đa dạng sinh học cá vai trò đa dạng sinh học cá hệ sinh thái nước 1.3 Đánh giá chất lượng nước dựa số yếu tố sinh thái cửa sông 1.3.1 Quan hệ với yếu tố pH 1.3.2 Quan hệ với độ muối 1.3.3 Quan hệ với muối dinh dưỡng .6 1.3.4 Quan hệ với DO (Hàm lượng ôxy hòa tan) 1.3.5 Quan hệ với kim loại nặng .8 1.4 Khái quát sinh vật thị, số tổ hợp sinh học cá khả sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước 1.4.1 Khái quát sinh vật thị .9 1.4.2 Sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước .10 1.5 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 13 1.5.1 Điều kiện tự nhiên sinh vật 13 1.5.2 Tài nguyên sinh vật .14 1.5.3 Điều kiện kinh tế xã hội 15 Chƣơng ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 2.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Thời gian nghiên cứu Error! Bookmark not defined Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.1.Phương pháp kế thừa tổng hợp tài liệu cóError! Bookmark not defined 2.2.2.Phương pháp thu mẫu thực địa Error! Bookmark not defined 2.2.3.Phương pháp định loại mẫu phòng thí nghiệmError! Bookmark not defined 2.3 Các số đa dạng sinh học Error! Bookmark not defined 2.3.1.Chỉ số phong phú loài Margalef Error! Bookmark not defined 2.3.2.Sử dụng số tổ hợp đa dạng sinh học (IBI) cá để đánh giá chất lượng môi trường nước Error! Bookmark not defined Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬNError! Bookmark not defined 3.1 Đa dạng thành phần loài cá vùng ven biển Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam Error! Bookmark not defined 3.1.1 Danh mục loài cá vùng Cửa Đại Error! Bookmark not defined 3.1.2 Cấu trúc thành phần loài cá Error! Bookmark not defined 3.1.3 Sự biến động thành phần loài cá theo thời gian 45 3.1.4.Các loài cá quý Error! Bookmark not defined 3.1.5 Tính đa dạng khu hệ cá khu vực nghiên cứu so với khu vực khác Error! Bookmark not defined 3.2 Sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước vùng ven biển Cửa Đại Error! Bookmark not defined 3.2.1 Tính số đa dạng Margalef Error! Bookmark not defined 3.2.2 Tính số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước Error! Bookmark not defined 3.2.3.Đánh giá chất lượng nước vùng ven biển Cửa Đại số tổ hợp sinh học Error! Bookmark not defined 3.2.4.Mối quan hệ thành phần loài cá độ phong phú chúng với số yếu tố sinh thái Cửa Đại Error! Bookmark not defined Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh MỞ ĐẦU Quảng Nam tỉnh có tài nguyên biển phong phú đa dạng, có tiềm lớn để phát triển kinh tế biển Với chiều dài đường bờ biển 125 km đâu trở thành bãi tắm lý tưởng, bờ biển thoải, cát trắng, nước trong, nước biển có nhiệt độ 20 -29˚C ánh nắng chan hòa điều kiện hấp dẫn thuận lợi cho du lịch nghỉ dưỡng Địa bàn tỉnh Quảng Nam có sông Thu Bồn sông Vu Gia chảy qua đổ biển Cửa Đại, nơi có kinh tế biển ngày phát triển Bên cạnh đó, Cửa Đại không nơi quyến rũ, thu hút khách du lịch mà nơi mang nhiều giá trị văn hóa cảng biển xa xưa Đây không nơi tàu thuyền vào buôn bán thương cảng Hội An truớc cửa biển chào đón ngư dân khơi đánh bắt cá trở đất liền bao năm qua Cửa Đại số cửa sông miền Trung đóng vai trò to lớn phát triển kinh tế, kinh tế biển Quảng Nam - Đà Nẵng tỉnh ven biển miền Trung Tuy nhiên, vùng cửa sông chịu nhiều tác động hoạt động dân sinh, kinh tế nên hệ sinh thái Cửa Đại có tính nhạy cảm cao, môi trường có thay đổi theo không gian thời gian, kéo theo loài sinh vật phân bố có biến động Đặc biệt năm gần đây, tình trạng sụt lún vùng ven biển Cửa Đại ảnh hưởng không nhỏ tới sinh vật chất lượng môi trường nước nơi Do vậy, để đánh giá trạng thành phần loài cá sử dụng quần xã cá số tổ hợp sinh học đánh giá chất lượng nước Cửa Đại, tiến hành nghiên cứu đề tài:“Đa dạng sinh học cá sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước vùng Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam” Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái quát hệ sinh thái cửa sông 1.1.1 Các khái niệm cửa sông Từ cửa sông (estuary) theo nghĩa La tinh, bao hàm từ aestus thủy triều, estuary từ dạng lục địa, thủy triều đóng vai trò quan trọng đời sống phát triển tiến hóa vùng Bởi vậy, từ điển, người ta giải thích “ cửa sông cửa sông lớn có thủy triều” (từ điển Oxford) “một vùng gần bờ khống chế nước biển triều cao, vùng biển tạo thành cửa sông” [20] Theo quan điểm nhà địa mạo cửa sông cửa sông mà có trình sụt lún kiến tạo không đền bù thung lũng sông bị chìm ngập mực nước biển dâng lên, thường có dạng hình phễu [20] Theo quan điểm động lực, D.W.Pritchard (1976) định nghĩa cửa sông sau: “Đó thủy vực ven bờ nửa khép kín, liên hệ trực tiếp với biển nước biển hòa trộn có mức độ với nước đổ từ dòng lục địa” [26] Tuy nhiên, theo định nghĩa này, hệ cửa sông mù (blind estuary) cửa sông mặn (hyperhaline) bị loại trừ Do đó, J.H Day (1981) bổ sung đề xuất định nghĩa có nội dung rộng hơn: “Cửa sông thủy vực ven bờ nửa khép kín mặt không gian, liên hệ trực tiếp với biển cách thường xuyên hay theo chu kỳ, độ muối biến đổi hòa trộn có mức độ nước biển với nước đổ dòng lục địa” [20] 1.1.2 Một số đặc điểm đặc trưng hệ sinh thái cửa sông Vùng cửa sông có sai khác với loại hình thủy vực khác [22]: + Một vùng thường giới hạn cửa sông bị không chế dòng sông hoạt động thủy triều + Nước vùng cửa sông bị mặn hóa, mức độ phạm vi biến đổi phụ thuộc vào lượng nước sông xâm nhập mặn theo thủy triều Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh hấp thụ, lại tiếp tục quay trở lại môi trường qua đường tiết từ cá, động vật hoạt động vi khuẩn Theo OECD, P tổng số vượt 0,4 mg/l thủy vực có nguy bị phú dưỡng [22] 1.3.4 DO (Hàm lượng ôxy hòa tan) Hàm lượng oxy hòa tan nước (DO) lượng oxy không tác dụng với nước mặt hóa học Độ hòa tan oxy nước phụ thuộc vào yếu tố: nhiệt độ, áp suất, đặc tính nguồn nước (bao gồm thành phần hóa học, vi sinh, thủy sinh vật sống nước) Hàm lượng DO tiêu quan trọng đánh giá chất lượng nước khả tự làm nguồn nước Khi hàm lượng DO giảm mạnh kéo theo số lượng sinh vật sống nước giảm tồn Trong thủy vực nói chung, hàm lượng ôxy hòa tan vô quan trọng với đời sống thủy sinh vật lượng ôxy cần thiết cho hoạt động sống động vật thủy sinh; giúp vi sinh vật hiếu khí phát triển từ thúc đẩy phân giải chất hữu làm môi trường; ức chế hoạt động vi sinh vật yếm khí có hại Khi hàm lượng oxy hòa tan nước < mg/l cá nhiều động vật thân mềm sống đáy có tượng giảm oxy máu, ảnh hưởng nhiều đến chế sinh lý hành vi chúng Kết làm ảnh hưởng đến phân bố, giảm tăng trưởng, hoạt động yếu điều kiện cho loại bệnh dễ xâm nhập dễ bị động vật khác ăn thịt 1.3.5 Kim loại nặng Kim loại nặng kim loại có khối lượng riêng lớn 5g/cm3 thông thường ý kim loại kim liên quan đến ô nhiễm độc hại Tuy nhiên, chúng bao gồm nguyên tố kim loại cần thiết cho số sinh vật nồng độ thấp Kim loại nặng được chia làm loại: kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…), kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,…) Khối lượng riêng kim loại thông thường lớn 5g/cm3 Một số kim loại nặng tìm thấy thể thiết yếu cho sức khỏe người, chẳng hạn sắt, kẽm, magie, cobalt, mangan, molybdenum Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh đồng Mặc dù với lượng diện trình chuyển hóa Tuy nhiên, mức thừa nguyên tố thiết yếu nguy hại đến đời sống sinh vật Khi cá bị nhiễm độc sắt toàn mang cá bị màng sắt dày đặc bao phủ, cá hô hấp khó Các nguyên tố kim loại lại nguyên tố không thiết yếu gây độc tính cao diện thể Tuy nhiên, tính độc thể chúng vào chuỗi thức ăn Các nguyên tố bao gồm thủy ngân, nickel, chì, arsenic, cadmium, nhôm, platinum đồng dạng ion kim loại Ngày nay, nhà khoa học tìm 100 chất hòa tan nước gây độc cho thủy sinh vật nồng độ định tùy theo chất thủy sinh vật Tác động độc thủy sinh vật phụ thuộc vào thời gian, địa điểm chẳng hạn ion SO42- có ảnh hưởng mạnh mẽ đến phân cắt trứng, làm cân trao đổi chất bình thường Để ngăn chặn chất độc từ nguồn nước thải nhà máy, xí nghiệp, người ta xây hệ thống lọc sau công trình công nghiệp có nước thải để ngăn chặn chất độc làm ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến đời sống cá 1.4 Khái quát sinh vật thị, số tổ hợp sinh học cá khả sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc 1.4.1 Khái quát sinh vật thị Môi trường vấn đề mang tính chất toàn cầu, chất lượng môi trường bị suy thoái nghiêm trọng hoạt động phát triển kinh tế người Môi trường bị suy thoái, ô nhiễm ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe sống Nhận thức vấn đề đó, có nhiều nghiên cứu việc xác định ô nhiễm môi trường Một hướng áp dụng xác định mức độ ô nhiễm môi trường sử dụng sinh vật thị Khái niệm chung sinh vật thị người thừa nhận “Những đối tượng sinh vật có yêu cầu định điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxy, khả chống chịu hàm lượng định yếu tố độc hại môi trường sống đó, diện chúng biểu thị tình trạng điều kiện sinh thái môi trường sống nằm Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh giới hạn nhu cầu khả chống chịu đối tượng sinh vật đó” [15] Có thể nói rằng, sinh vật thị sinh vật mẫn cảm với điều kiện sinh lý, sinh hóa, nghĩa diện thay đổi số lượng cá thể chúng biểu thị cho tình trạng môi trường bị ô nhiễm hay môi trường bị xáo trộn Tính thị môi trường sinh vật dựa khả chống chịu sinh vật với yếu tố vô sinh môi trường tác động tổng hợp chúng Tính thị môi trường sinh vật thể bậc khác : cá thể, quần thể, quần xã 1.4.2 Sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước 1.4.2.1 Khái quát số tổ hợp sinh học (Index of Biotic Integrity - IBI) IBI (index of biotic integrity) số sử dụng phương pháp so sánh để đo tổ hợp sinh học (Moyle & Randall, 1988).Tổ hợp sinh học kiểm tra so sánh giá trị IBI vị trí tác động xấu với vị trí không bị xáo trộn bị xáo trộn (Karr, 1981) [35] Các giá trị IBI lập dựa hầu hết thuộc tính hệ thống sống bao gồm thông tin cấu trúc, chức tổ chức quần xã sinh vật Nhờ có thuộc tính này, IBI phản ánh thành phần Hệ sinh thái, cấu trúc nơi sống dinh dưỡng, sức sống cá thể phong phú loài Phương pháp IBI phương pháp tính điểm cho 12 số thuộc nhóm : thành phần loài giàu có loài; cấu trúc dinh dưỡng; ưu điều kiện sống Sau đó, dựa vào tổng điểm IBI để đánh giá môi trường theo cấp độ khác Tuy nhiên, tùy điều kiện vùng mà thay đổi số cho phù hợp 1.4.2.2 Sử dụng số tổ hợp sinh cá để đánh giá chất lượng nước Các loài cá khác tồn thủy vực với đặc điểm khác hình thể, nguồn thức ăn, nơi sinh sản, phát triển khả thích nghi với môi trường Nhiệt độ, hàm lượng oxy, hàm lượng chất dinh dưỡng, chất độc nước ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống chúng Một số loài nhạy cảm với môi trường, số loài có khả chịu đựng tốt môi trường ô 10 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh nhiễm Cá mắt xích quan trọng lưới thức ăn thủy vực có vai trò quan trọng chu trình vật chất chuyển hóa lượng - Ưu việc sử dụng cá làm sinh vật thị cho chất lượng nước: + Cá sinh vật thị thời gian dài, vài trăm năm phản ánh điều kiện môi trường sống rộng chúng sống tương đối lâu di chuyển nhiều + Các mẫu cá thu thập thường gồm nhiều loài đại diện cho khâu khác chuỗi thức ăn (cá ăn tạp, cá ăn mùn bã hữu cơ, cá ăn động vật phù du, cá ăn thủy sinh vật bậc cao, cá ăn cá) Do chúng tổ hợp mắt xích thức ăn từ bậc thấp đến bậc cao, nên cấu trúc thành phần khu hệ cá phản ánh tổng hợp điều kiện môi trường sống + Nhiều loài cá nằm phần chóp chuỗi thức ăn thủy vực chúng lại người sử dụng làm thực phẩm Do vậy, cá đối tượng quan trọng để nhận biết đánh giá ô nhiễm + Cá đối tượng dễ thu thập phân loại đến loài Các mẫu cá phân loại đếm trường thả lại môi trường nước + Con người biết rõ môi trường sống thông tin phân bố nhiều loài cá so với môi trường sống loài thủy sinh vật khác Vì vậy, sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước biện pháp rẻ tiền, có hiệu không sử dụng nhiều Mỹ mà nhiều nước thể giới, có Việt Nam [13] Những nghiên cứu sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng giới Việt Nam + Trên giới IBI nhà khoa học sử dụng nhiều nơi giới Tại Hoa Kỳ có 30 bang sử dụng IBI (Karr, 1981) [29] Lần IBI sử dụng để đánh giá chất lượng môi trường nước dòng suối thuộc Midwestern (Hoa Kỳ) Sau IBI biến đổi sử dụng Canada, Mehico, Pháp, Ấn Độ,… 11 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh Fausch K.D, J.R Karr, and P.R Yant (1984) [27] sử dụng 12 số nghiên cứu dòng suối Vào năm 1994, Lenwood W.Hall, Stenven A Fisher cộng [32] sử dụng số sinh học kết hợp với số hóa, lý, đất để đánh giá số nhạy cảm với axit vùng đất Maryland John Lyon, Sonia Navarro, Perez cộng (1995) [28] tính IBI sông suối vùng trung tâm phía Tây Mexico dùng 10 số Cũng năm 1995, Martin J Jennings, Leska S Fore and James R Karr [34] sử dụng số IBI để đánh giá chất lượng nước vùng thung lũng Tennssee Lisa J Hlass, William L Fisher and Donald J Turton (1998) [33] sử dụng IBI để đánh giá chất lượng môi trường nước dòng suối cuả dãy núi vùng sinh thái Ouachita Mountains, Arkansas Kleynhans C.J (1999) [31] sử dụng số IBI đê đánh giá chất lượng nước sông Nam Phi + Ở Việt Nam Nguyễn Kiêm Sơn (2000) [19] người Việt Nam sử dụng IBI dựa khu hệ cá để đánh giá chất lượng nước suối Vườn Quốc gia Tam Đảo cách sử dụng 12 số Nguyễn Thị Nam Hiền (2008), Sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước sông Chu thuộc địa phận huyện Thiệu Hoá tỉnh Quảng Nam [7] Nguyễn Thành Nam, Nguyễn Kiều Oanh, Nguyễn Xuân Huấn (2010), sử dụng số tổ hợp đa dạng sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước số suối thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai [16] Nguyễn Thị Mai Dung (2011) sử dụng 12 số IBI để đánh giá chất lượng môi trường nước cửa sông Ba Lạt [4] Nguyễn Thị Hạnh (2014), sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước vùng cửa sông Nhật Lệ, Quảng Bình [6] 12 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh Nguyễn Như Thành (2014) sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước vùng cửa sông Soài Rạp [23] 1.5 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 1.5.1 Điều kiện tự nhiên sinh vật 1.5.1.1 Vị trí địa lý Lưu vực sông Thu Bồn sông Vu Gia giới hạn từ 14˚54’ đến 16˚13’ vĩ độ Bắc 107˚13 đến 108˚44 kinh độ Đông Phía Bắc giáp tỉnh Thừa Thiên - Huế, phía Nam giáp tỉnh Quảng Ngãi, phía Tây giáp tỉnh Kon -Tum nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào, phía Đông Biển Đông Diện tích lưu vực 4610 km2 gồm địa phận tỉnh Quảng Nam phần tỉnh Kon -Tum Khu vực Cửa Đại, sông Thu Bồn nằm địa bàn hành thành phố Hội An, huyện Điện Bàn huyện Duy Xuyên 1.5.1.2 Điều kiện khí hậu Với đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa, năm hình thành mùa rõ rệt: Mùa mưa ngắn - tháng từ tháng IX đến tháng XII hàng năm; mùa mưa phù hợp với mừa lũ lưu vực sông trùng với thời kỳ gió mùa Đông Bắc bão hoạt động Biển Đông Lượng mưa mùa mưa chiếm 70-80% tổng lượng mưa năm Tháng có mưa lớn thường xảy vào tháng X, XI Mùa khô kéo dài -9 tháng từ tháng I đến tháng VIII hàng năm với lượng mưa chiếm 20 -30 % tổng lượng mưa năm Thời kỳ mưa thường từ tháng II đến tháng IV với lượng mưa tháng chiếm khoảng -5% lượng mưa năm Mùa lũ hàng năm từ tháng IX đến tháng XII, khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp bão tùy năm Chế độ thủy triều Vùng ven biển Quảng Nam thành phố Đà Nẵng có chế độ thủy triều phức tạp, vùng chuyển tiếp chế độ bán nhật triều không phía Bắc chế độ nhật triều không phía Nam, trung bình tháng có 10 ngày nhật triều Theo số liệu quan trắc trạm thủy văn Hội An (cách cửa biển km), mực 13 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh nước độ lớn triều biểu diễn bảng 1.1 Theo thấy rằng, mực nước trung bình Hội An xấp xỉ so với cao độ quốc gia Độ lớn triều thay đổi theo tháng, nhỏ vào tháng (116cm), lớn vào tháng XI (201cm) Bảng 1.1 Thống kế đặc trƣng mực nƣớc độ lớn triều Hội An Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII HmaxTB 69 56 42 42 50 49 45 46 73 139 155 107 HminTB -76 -77 -73 -78 -86 -94 -96 -84 -64 -47 -46 -63 Độ lớn TB 145 133 116 120 136 143 140 130 137 185 201 170 Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3] Ghi chú: HTB: độ lớn triều trung bình; HmaxTB: độ lớn triều cao nhất; HminTB: độ lớn triều nhỏ 1.5.2 Tài nguyên sinh vật Thực vật Hệ thực vật lưu vực sông Thu Bồn sông Vu Gia phong phú đa dạng, bao gồm: phân lớp, 24 bộ, 43 họ, 104 chi 175 loài [41] Rừng tự nhiên có kiểu: rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới, phân bố độ cao 1000m; rừng kín nửa rụng ẩm nhiệt đới, rừng thưa, rừng rộng khô nhiệt đới, rừng thưa kim khô nhiệt đới Động vật Vùng cảnh quan lưu vực sông Thu Bồn sông Vu Gia có ưu tiên cao bảo tồn tập hợp loài độc đáo nhóm: chim, bướm, lưỡng cư thú Hơn nơi cho khu vực ưu tiên cao cho bảo tồn loài thú đặc biệt loài vùng Trường Sơn như: Chà chân xám (Pygathiux Cinerea), Sao la (Pseudoryx vuqungensis), 14 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh 1.5.3 Điều kiện kinh tế xã hội Khu vực Cửa Đại, nằm địa bàn hành thành phố Hội An, huyện Điện Bàn huyện Duy Xuyên Do vậy, tập trung nghiên cứu kinh tế xã hội địa phương Theo số liệu bảng 1.2, dân số địa bàn thành phố Hội An thấp địa phương mật độ dân số lớn huyện có mật độ thấp huyện Duy Xuyên Bảng 1.2 Diện tích, dân số mật độ dân số (2013) Diện tích (km2) Dân số trung bình (nghìn người) Mật độ dân số (người/km2) Thành phố Hội An 61,71 93,322 1.512 Huyện Điện Bàn 214,71 205,701 958 299,09 124,844 417 Huyện Duy Xuyên Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3] Tình hình kinh tế thủy sản khu vực nghiên cứu Tỉnh Quảng Nam có bờ biển dài 125 km, vùng đặc quyền kinh tế rộng lớn với 40.000km2 [41], hình thành nhiều ngư trường với nguồn lợi thủy sản phong phú, đa dạng chủng loại để phát triển kinh tế thủy sản.Trong nghiên cứu này, tập trung vào tình hình kinh tế nguồn lợi thủy hải sản địa phương thành phố Hội An, huyện Điện Bàn huyện Duy Xuyên Các số liệu cụ thể diện tích nuôi trồng thủy sản thể bảng 1.3 Bảng 1.3 Diện tích nuôi trồng thủy sản (Đơn vị: ha) 2009 2010 2011 2012 2013 Thành phố Hội An 210 180 192 192 198 Huyện Điện Bàn 260 250 249 250 258 Huyện Duy Xuyên 175 123 158 159 159 15 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3] Qua số liệu bảng 1.3, nhận thấy huyện Điện Bàn địa phương có diện tích nuôi trồng thủy sản lớn vòng năm từ năm 2009 đến năm 2013, tiếp đến thành phố Hội An huyện Duy Xuyên ) Nguyên nhân do: Việc đánh bắt nuôi trồng thủy sản mang nặng tính chất quảng canh ; tàu thuyền, phương tiện đánh bắt nói chung chậm đổi mới; hoạt động nuôi trồng – đánh bắt – chế biến thủy sản chưa đồng Với diện tích nuôi trồng thủy sản lớn, huyện Điện Bàn sản xuất thủy sản, sản lượng thủy sản lại không cao so với thành phố Hội An huyện Duy Xuyên (thể bảng 1.4, 1.5) Bảng 1.4 Sản xuất thủy sản (Đơn vị: Tỷ đồng) 2010 2011 2012 2013 Thành phố Hội An 453,29 484,58 453,35 651,00 Huyện Điện Bàn 132,40 135,80 142,23 203,54 Huyện Duy Xuyên 273,80 294,34 322,50 462,50 Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3] Bảng 1.5 Sản lượng thủy sản (Đơn vị: tấn) 2009 2010 2011 2012 2013 Thành phố Hội An 13.163 13.332 13.870 12.909 12.850 Huyện Điện Bàn 3.892 3.894 3.887 4.050 3.990 Huyện Duy Xuyên 6.887 8.053 8.425 9.183 10.053 Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3] Việc khai thác nuôi trồng thủy hải sản địa phương: Hội An, huyện Duy Xuyên huyện Điện Bàn có ảnh hưởng lớn tới tính đa dạng sinh học khu vực Cửa Đại Nhu cầu đời sống người dân địa phương ngày 16 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh nâng cao dẫn đến tình trạng khai thác thủy sản tăng lên rõ rệt Ngư dân khai thác thường xuyên đạt sản lượng cao nhóm loài có giá trị kinh tế, dinh dưỡng cao như: cá Đối lá, cá Hồng chấm, cá Dìa, cá Tráp vây vàng, cá Móm gai dài, Ngư dân sử dụng ngư cụ đánh bắt lưới kéo, lưới vây, lờ, lồng bát quái…Đây ngư cụ gây nguy hại cho động vật có kích thước nhỏ chưa đến độ tuổi khai thác Một số ngư dân đánh bắt vùng coi bãi đẻ nhiều loài động vật Giáo dục Y tế Giáo dục lĩnh vực tảng để phát triển kinh tế Theo số liệu thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013 giáo dục (bảng 1.6 1.7), cho thấy địa phương: thành phố Hội An, huyện Điện Bàn, huyện Duy Xuyên, số trường mầm non THPT đáp ứng đủ cho nhu cầu học tập bạn học sinh vùng Tại huyện Điện Bàn địa phương có số trường mần non THPT nhiều nhất, tiếp đến thành phố Hội An huyện Duy Xuyên Bảng 1.6 Số trƣờng mầm non địa bàn 03 huyện Tổng số Năm học 2011 Chia Công Ngoài lập công lập Năm học 2012 Chia Tổng số Công Ngoài lập công lập Thành phố Hội An 13 13 - 13 13 - Huyện Điện Bàn 21 20 21 20 Huyện Duy Xuyên 15 15 - 15 15 - Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3] 17 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh Bảng 1.7 Số trƣờng phổ thông năm học 2012 địa bàn 03 huyện Chia Tổng số Tiểu học Trung học Trung học phổ sở thông Thành phố Hội An 28 14 10 Huyện Điện Bàn 53 32 16 Huyện Duy Xuyên 39 21 15 Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3] Song song với phát triển giáo dục việc phát triển y tế ngày trọng Theo số liệu thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013 (bảng 1.8), cho thấy huyện Điện Bàn địa phương có số lượng bệnh viện lớn nhất, tiếp đến thành phố Hội An huyện Duy Xuyên Bảng 1.8 Số sở y tế năm 2012 địa bàn 03 huyện Trong Tổng số Phòng Bệnh khám viện khu vực Nhà hộ sinh Trạm y tế xã, phường, quan, xí nghiệp Thành phố Hội An 17 - 13 Huyện Điện Bàn 23 - - 20 Huyện Duy Xuyên 15 - - 14 Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam năm 2013[3] 18 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Vũ Thị Phương Anh (2011), Nghiên cứu khu hệ cá hệ thống sông Thu Bồn, Luận án Tiến sĩ, trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường (2007), Sách Đỏ Việt Nam phần I Động vật, NXB Khoa học Công nghệ Hà Nội Cục thống kê tỉnh Quảng Nam (2013), Niên giám thống kê tỉnh Quảng Nam, Nhà xuất Thống kê Nguyễn Thị Mai Dung (2011), Đa dạng sinh học cá mối quan hệ chúng với chất lượng nước cửa sông Ba Lạt, Luận văn Thạc sĩ khoa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Lê Thu Hà (2015), Báo cáo tổng kết môi trường hệ sinh thái cửa sông ven biển Việt Nam, Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội Nguyễn Thị Hạnh (2014), Đa dạng sinh học cá sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước vùng cửa sông Nhật Lệ, Quảng Bình, Luận văn Thạc sĩ Khoa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thị Nam Hiền (2008), Đa dạng sinh học cá mối quan hệ chúng với chất lượng môi trường nước sông Chu thuộc địa phận huyện Thiệu Hoá tỉnh Quảng Nam, Luận văn Thạc sỹ khoa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Xuân Huấn, Đoàn Hương Mai, Hoàng Thị Hồng Liên (2004), “ Thành phần loài cá vùng cửa sông Bạch Đằng, Quảnh Ninh”, Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, tr 121-122 Nguyễn Xuân Huấn, Nguyễn Liên Hương (2011), “Thành phần loài cá vùng cửa sông Hà Cối, tỉnh Quảng Ninh”, Hội nghị khoa học toàn quốc Sinh thái TNSV lần thứ 4, tr.129-135 19 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh 10 Nguyễn Xuân Huấn, Nguyễn Thành Nam , Lê Hữu Tuấ n Anh (2012), “Thành phầ n loài cá vùng cửa sông Văn Ú c , thành phố Hải Phòng ”, Tạp chí Nông nghiê ̣p và Phát triể n nông thôn, 8/2012, tr 78-84 11 Nguyễn Xuân Huấn, Nguyễn Thành Nam, Nguyễn Thị Mai Dung (2013) “Thành phần loài cá vùng cửa sông Bà Lạt (giai đoạn 2010-2011)”, Báo cáo khoa học Sinh thái Tài nguyên sinh vật, Hội nghị Khoa học Toàn quốc lần thứ Năm, ISBN 978-604-60-0730-2, NXB Nông nghiệp, tr 84-95 12 Nguyễn Khắc Hường (1991), Cá biển Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh 13 Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt (2007), Chỉ thị sinh học môi trường, Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam 14 Nguyễn Hạnh Luyến (2012) Đa dạng sinh học cá đề xuất giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý nguồn lợi cá vùng vùng ven biển cửa sông Thuận An, Thừa Thiên Huế Luận văn Thạc sĩ Khoa học, trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 15 Nguyễn Thành Nam (2016),” Phân tích, đánh giá tác đô ̣ng của sự biế n đổ i về chế đô ̣ thủy văn , thủy lực đến hệ sinh thái Xây dựng khung chỉ thi ̣sinh thái để quản lý chất lượng nước , mực n ước, lưu tố c dòng chảy khu vực cửa sông Mã”, Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN 16 Nguyễn Thành Nam, Nguyễn Kiều Oanh, Nguyễn Xuân Huấn (2010), “Nghiên cứu đa dạng sinh học cá sử dụng số tổ hợp đa dạng sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước số suối thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Tập 2A, tr 689-695 17 Nguyễn Hữu Phụng (1999), Danh lục cá Biển Việt Nam, NXB Nông Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh 18 Phạm Bình Quyền, Nguyễn Nghĩa Thìn (2002), Đa dạng sinh học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 19 Nguyễn Kiêm Sơn (2000), Sử dụng số sinh cá để đánh giá chất lượng nước suối Vườn Quốc gia Tam Đảo 20 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh 20 Vũ Trung Tạng (2009), Sinh thái học hệ cửa sông Việt Nam, Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam 21 Vũ Trung Tạng Nguyễn Xuân Huấn (1987) Cấu trúc khu hệ cá vùng nước cửa sông ven biển Thái Bình Thông báo Khoa học Trường đại học 22 Đặng Ngọc Thanh (1974), Thủy sinh học đại cương, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 23 Nguyễn Như Thành (2014), Đa dạng sinh học cá đánh giá chất lượng nước cửa sông Soài Rạp, Luận văn Thạc sỹ, Trường Đại học Khoa học tự nhiên – ĐH Quốc gia Hà Nội Tiếng Anh 24 Angermeier P.L., and Karr J.R (1986), Appliying an Index of Biotic Integrity Based on Stream-Fish Communities: Considerations in Sampling and Interpretation, North American Journal of Fisheries Management 6: 418-429 25 Eschmeyer W N (1998), Catalog of Fishes- Vol 1,2,3 Academy of Sciences, Califomia, USA 26 FAO Species Identification Guide for Fishery Purposes (2001) –Vol 3,4,5,6, Rome, Italia 27 Fausch K.D, J.R Karr, and P.R Yant (1984), Regional application of an index of biotic integrity based on stream fish communities Transactions of the American Fisheries Society 113:39-55 28 John Lyons, Sonia Navarro –Perez, Philip A Cochran, Eduardo Santana and Manuel Guzman, Conservation Biology Vol 9, No.3 (1995), p 569 – 584 29 Karr J R (1981), Assessment of biotic integrity using fish communities, Fisheries, Vol 6, No 6, p 21- 27 30 Karr J.R, Fash K.D, Angermeier P.L, Yant and I.J Schioser (1986), Assessment of Biological Integrity in Running Waters: a Method and its Rationale; Illinois Natural History Survey Special publication 5, Champaign 31 Kleynhans C.J (1999), The development of a fish index to assess the biological integrity of South African rivers, Water SA Vol 25, No 3, 265-278 21 Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh 32 Lenwood W Hall, Jr., Steven A Fischer, William D Killen, Jr., Mark C Scott, Michael C Ziegenfuss & Ronald D Anderson (1994), Status assessment in acid-sentitive and non-acid-sentitive Maryland coastal plain streams using an integrated biological, chemical, physical, and land-use approach, Journal of Aquatic Ecosystem Health 3: 145-167 33 Lisa J Hlass, William L Fisher and Donald J Turton (1998), Use of the Index of Biotic Integrity to Assess Water Quality in Forested Streams of the Ouachita Mountains Ecoregion, Arkansas, Journal of Freshwater Ecology, Vol 13, No 2, 181-192 34 Martin J Jennings, Leska S Fore and James R Karr (1995), Biological monitoring of fish assemblages in tennssee valley reservoirs, Regulated river reseach & management, Vol 11, p 263- 274 35 Nguyen Thanh Nam, Nguyen Thi Huyen, Nguyen Xuan Huan (2012), Composition of fish species at Cua Dai estuary, Vu Gia – Thu Bon river system, Quang Nam province Journal of Science, Natural Sciences and Technology, VNU, Hanoi Vol 28, No 2S p 25-33 36 Rainboth (1996), Fish of the Cambodian Mekong, FAO, Rome 37 Phần mềm: Fishbase 2004 38 Website://htpp://calacademy.org 39 Website: htpp://fishwise.co.za 40 Website: htpp://fishbase.org 41 Website://htpp://quangnam.gov.vn Cổng thông tin điện tử tỉnh Quảng Nam 22 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  VŨ THỊ THANH ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ SỬ DỤNG CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC CÁ ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC TẠI VÙNG CỬA ĐẠI, TỈNH QUẢNG... nước Cửa Đại, tiến hành nghiên cứu đề tài: Đa dạng sinh học cá sử dụng số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước vùng Cửa Đại, tỉnh Quảng Nam Luận văn Thạc sỹ Khoa Vũ Thị Thanh Chƣơng TỔNG... 1.2.1 Đa dạng sinh học (ĐDSH) .3 1.2.2 Đa dạng sinh học cá vai trò đa dạng sinh học cá hệ sinh thái nước 1.3 Đánh giá chất lượng nước dựa số yếu tố sinh thái cửa sông