Đánh Giá Đa Dạng Sinh Học Cá và Mối Quan Hệ Với Chất Lượng Nước Ở Hồ Đồng Mô – Ngải Sơn, Hà Nội

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đa dạng sinh học cá và mối quan hệ với chất lượng môi trường nước tại hồ chứa Đồng Mô, Ngải Sơn, Hà Nội.

• Tác giả: Đoàn Thị Duyên
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Xuân Huấn
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Sinh thái học
• Đề tài: Đa Dạng Sinh Học Cá Và Mối Quan Hệ Của Chúng Với Chất Lượng Môi Trường Nước Ở Hồ Chứa Đồng Mô – Ngải Sơn, Hà Nội
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• KÝ HIỆU VÀ NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Đa dạng sinh học và vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nước
• 1.1.1. Khái niệm đa dạng sinh học
• 1.1.2. ĐDSH ở Việt Nam
• 1.1.2.1. Đa dạng nguồn gen
• 1.1.2.2. Đa dạng loài
• 1.2. Đặc điểm đặc trưng của HST hồ chứa
• 1.2.1. Các đặc trưng về hình thái, cấu tạo và điều kiện sống trong hồ chứa
• 1.2.2. Quá trình hình thành và phát triển của các quần xã sinh vật trong hồ chứa
• 1.2.3. Đa dạng sinh học của hệ sinh thái hồ
• 1.2.4. Ảnh hưởng của một số yếu tố thủy lí, thủy hóa đối với thủy sinh vật ở HST hồ
• 1.2.4.1. Các yếu tố thủy lí
• 1.2.4.2. Các yếu tố thủy hóa
• 1.3. Những nghiên cứu dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.3.1. Khái quát về chỉ thị sinh vật, chỉ số tổ hợp sinh học cá và khả năng sử dụng các chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước
• 1.3.2. Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước
• 1.4. Một số nét khái quát về khu vực nghiên cứu
• 1.4.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.4.2. Điều kiện Kinh tế - Xã hội
• 1.4.3. Tài nguyên động, thực vật
• 2. CHƯƠNG 2: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.1.1. Thời gian nghiên cứu
• 2.1.2. Địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp kế thừa
• 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
• 2.2.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
• 2.2.4. Cơ sở đánh giá môi trường nước theo phương pháp thủy lí hóa
• 2.2.5. Phương pháp dùng chỉ số tổ hợp sinh học dựa trên quần xã cá để đánh giá chất lượng môi trường nước
• 2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thành phần loài cá ở vùng hồ Đồng Mô – Ngải Sơn
• 3.2. Cấu trúc thành phần loài cá
• 3.3. Tính đa dạng của khu hệ cá theo bậc phân loại
• 3.4. Tính đa dạng của khu hệ cá ở khu vực nghiên cứu so với một số khu vực khác
• 3.5. Tính chất độc đáo của cá ở khu vực nghiên cứu
• 3.6. Biến động về thành phần loài cá theo thời gian
• 3.7. Đánh giá chất lượng môi trường nước ở vùng hồ Đồng Mô – Ngải Sơn, Hà Nội qua các yếu tố thủy lý hóa
• 3.7.1. Các yếu tố thủy lý
• 3.7.2. Các yếu tố thủy hóa
• 3.8. Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước ở hồ Đồng Mô- Ngải Sơn
• 3.9. Ma trận các chỉ số tổ hợp sinh học cá ở hồ Đồng Mô- Ngải Sơn
• 3.10. Đánh giá chất lượng nước ở vùng hồ Đồng Mô- Ngải Sơn, Hà Nội năm 2013
• 3.11. So sánh kết quả đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số tổ hợp sinh học cá với kết quả đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp thủy lý hóa
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Đa Dạng Sinh Học Cá Ở Hồ Đồng Mô

Hồ Đồng Mô - Ngải Sơn, một trong những hồ chứa lớn tại Hà Nội, không chỉ có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước mà còn là nơi sinh sống của nhiều loài cá. Đánh giá đa dạng sinh học cá tại đây giúp hiểu rõ hơn về hệ sinh thái và chất lượng nước. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về tình hình hiện tại của chất lượng nước và đa dạng sinh học trong hồ.

1.1. Đặc Điểm Sinh Thái Của Hồ Đồng Mô

Hồ Đồng Mô có diện tích khoảng 1260 ha, với nhiều đảo lớn nhỏ. Đặc điểm sinh thái của hồ bao gồm sự đa dạng về môi trường sống, từ vùng nước nông đến sâu, tạo điều kiện cho nhiều loài cá sinh sống và phát triển.

1.2. Vai Trò Của Đa Dạng Sinh Học Cá Trong Hệ Sinh Thái

Cá không chỉ là nguồn thực phẩm mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái. Chúng là chỉ số sinh học phản ánh chất lượng nước và sức khỏe của hệ sinh thái.

II. Thách Thức Đối Với Đa Dạng Sinh Học Cá Và Chất Lượng Nước

Mặc dù hồ Đồng Mô có tiềm năng lớn về đa dạng sinh học, nhưng hiện nay đang phải đối mặt với nhiều thách thức. Ô nhiễm từ rác thải, nước thải và thuốc trừ sâu đang đe dọa đến sự sống của các loài cá và chất lượng nước trong hồ.

2.1. Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Nước Hồ

Các nguồn ô nhiễm chủ yếu đến từ hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt của người dân xung quanh hồ. Nước thải chưa qua xử lý và rác thải sinh hoạt là những yếu tố chính làm giảm chất lượng nước.

2.2. Tác Động Của Ô Nhiễm Đến Đa Dạng Sinh Học

Ô nhiễm nước không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của cá mà còn làm giảm số lượng và đa dạng các loài. Nhiều loài cá có nguy cơ tuyệt chủng nếu không có biện pháp bảo vệ kịp thời.

III. Phương Pháp Đánh Giá Chất Lượng Nước Từ Đa Dạng Sinh Học Cá

Để đánh giá chất lượng nước ở hồ Đồng Mô, phương pháp sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá (IBI) là một trong những cách hiệu quả. Phương pháp này giúp xác định mối quan hệ giữa đa dạng sinh học cá và chất lượng nước.

3.1. Chỉ Số Tổ Hợp Sinh Học Cá IBI

Chỉ số IBI được sử dụng để đánh giá sức khỏe của hệ sinh thái nước. Nó dựa trên sự đa dạng và số lượng các loài cá, từ đó đưa ra kết luận về chất lượng nước.

3.2. Phương Pháp Nghiên Cứu Thực Địa

Nghiên cứu thực địa bao gồm việc thu thập mẫu cá và phân tích các yếu tố thủy lý hóa của nước. Các chỉ số như DO, COD, BOD5 sẽ được đo để đánh giá chất lượng nước.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Đa Dạng Sinh Học Cá Tại Hồ Đồng Mô

Kết quả nghiên cứu cho thấy hồ Đồng Mô có sự đa dạng sinh học cá phong phú. Tuy nhiên, chất lượng nước vẫn còn nhiều vấn đề cần được cải thiện. Việc sử dụng chỉ số IBI đã chỉ ra rằng một số khu vực trong hồ có chất lượng nước kém.

4.1. Thành Phần Loài Cá Ở Hồ Đồng Mô

Hồ chứa nhiều loài cá nước ngọt, trong đó có cả những loài quý hiếm. Sự đa dạng này không chỉ mang lại giá trị sinh thái mà còn có giá trị kinh tế cho địa phương.

4.2. Đánh Giá Chất Lượng Nước Qua Chỉ Số IBI

Kết quả đánh giá cho thấy một số khu vực trong hồ có chỉ số IBI thấp, cho thấy chất lượng nước không đạt yêu cầu. Cần có các biện pháp khắc phục kịp thời để bảo vệ hệ sinh thái.

V. Kết Luận Và Đề Xuất Giải Pháp Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học

Đánh giá đa dạng sinh học cá và chất lượng nước ở hồ Đồng Mô là rất cần thiết để bảo tồn và phát triển bền vững. Cần có các giải pháp cụ thể nhằm cải thiện chất lượng nước và bảo vệ các loài cá.

5.1. Giải Pháp Cải Thiện Chất Lượng Nước

Cần thực hiện các biện pháp quản lý chất thải, xử lý nước thải và nâng cao nhận thức của cộng đồng về bảo vệ môi trường nước.

5.2. Đề Xuất Chính Sách Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học

Cần xây dựng các chính sách bảo tồn cụ thể cho các loài cá quý hiếm và khuyến khích nghiên cứu khoa học về sinh thái học nước ngọt.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Đa dạng sinh học và vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nước 1. Khái niệm đa dạng sinh học Thuật ngữ đa dạng sinh học (ĐDSH) lần đầu tiên được định nghĩa bởi Norse và McManus (1980) [42].

Đến nay, có ít nhất 25 định nghĩa cho thuật ngữ “ĐDSH”. Định nghĩa do Quỹ Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới (1989): “ĐDSH là sự phồn thịnh của sự sống trên trái đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa đựng trong các loài và là những HST vô cùng phức tạp tồn tại trong môi trường” [19]. Do vậy, ĐDSH bao gồm ba cấp độ: đa dạng gen, đa dạng loài, và đa đạng HST. Theo Công ước đa dạng sinh học, khái niệm ĐDSH có nghĩa là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả mọi nơi, bao gồm : Các HST trên cạn, trong đại dương và các HST thủy vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần,…Thuật ngữ này bao hàm sự đa dạng trong một loài (đa dạng di truyền hay còn gọi là đa dạng gen), giữa các loài (đa dạng loài) và các HST (đa dạng HST) [19].

Như vậy, ĐDSH được xét ở cả ba mức độ : mức độ phân tử (gen), mức độ cơ thể và mức độ HST [24]. ĐDSH ở Việt Nam 1. Đa dạng nguồn gen Việt Nam là một trong 12 trung tâm nguồn gốc giống cây trồng và cũng là trung tâm thuần hóa vật nuôi nổi tiếng thế giới. Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia đang bảo tồn 12.300 giống của 115 cây trồng, trong đó có nhiều giống bản địa với nhiều đặc tính quý mà duy nhất chỉ có ở Việt Nam [3].

Chương trình, mạng lưới quỹ gen được hình thành bảo tồn lưu giữ hơn 20.000 nguồn gen của 250 loài cây lương thực, thực phẩm, cây ăn quả, cây lâm nghiệp, cây dược liệu và một số cây trồng khác [4]. Đề án “Lưu giữ nguồn gen và giống thủy sản” được thực hiện đã góp phần bảo tồn và lưu giữ khoảng 60 giống loài thủy sản, loài cá nước ngọt [4]. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đối với các loài cá có nguồn gốc từ nước ngoài được nhập và thuần dưỡng ở Việt Nam có khoảng 50 loài, trong đó có 35 loài cá cảnh còn lại là các loài cá nuôi lấy thịt [19]. Đa dạng loài Việt Nam được quốc tế công nhận là một trong 16 quốc gia có tính ĐDSH cao nhất thế giới.

Với nhiều kiểu rừng, đầm lầy, sông suối, ao hồ, rạn san hô,. đã tạo nên môi trường sống cho khoảng 10% tổng số loài sinh vật trên toàn thế giới, cũng như 10% tổng số loài chim và thú hoang dã trên thế giới trong khi Việt Nam chỉ chiếm 1% diện tích đất liến của thế giới [2]. Thành phần và số lượng các loài sinh vật đã biết ở Việt Nam năm 2010 được thể hiện ở bảng 1. Số lượng loài của các nhóm sinh vật đã biết ở Việt Nam năm 2010 [4] TT Nhóm sinh vật Số loài đã biết 1 - Nước ngọt 1438 Thực vật nổi - Biển 537 2 Rong Nước ngọt 20 Biển 653 3 Cỏ biển 14 4 Thực vật ở cạn - Thực vật bậc cao 11400 - Thực vật bậc thấp 2400 5 Thực vật ngập mặn 94 6 Động vật không xương sống nước ngọt 800 7 Động vật không xương sống ở biển - Động vật nổi 657 - Động vật đáy Khoảng 6300 8 Động vật không xương sống ở đất Khoảng 1000 9 Sán ký sinh 190 10 Côn trùng 7750 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] TT Nhóm sinh vật Số loài đã biết 11 Cá - Cá nước ngọt Khoảng 1000 - Cá biển Khoảng 2500 12 Bò sát trên cạn 296 13 Bò sát biển (rắn biển, rùa biển) 21 14 Lưỡng cư 162 15 Chim 840 16 Thú trên cạn 310 17 Thú biển 25 Bên cạnh tính đa dạng cao của các loài sinh vật trong các hệ sinh sinh thái thì sự giảm sút ngày càng nhiều các cá thể, các loài trong tự nhiên là vấn đề đáng báo động ở Việt Nam.

Việt Nam được xếp vào nhóm 15 nước hàng đầu thế giới về số loài thú suy giảm, nhóm 20 nước hàng đầu về số loài chim suy giảm, và nhóm 30 nước hàng đầu về số loài thực vật và lưỡng cư suy giảm [4]. Số lượng loài sinh vật cần được bảo tồn qua các giai đoạn từ năm 1992 đến năm 2007 được thể hiện ở hình 1. Phân mức ĐDSH loài theo cấp độ cần bảo tồn [4] 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đa dạng các hệ sinh thái Việt Nam có các HST chính là: HST trên cạn, HST đất ngập nước, HST biển.

Trong các kiểu HST trên cạn thì rừng có sự đa dạng về thành phần loài cao nhất. Trong đó, các kiểu và kiểu phụ thảm thực vật có tính ĐDSH cao hơn cả là kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới, kiểu phụ rừng trên núi đá vôi. HST đất ngập nước rất đa dạng, các kiểu đất ngập nước bao gồm: - Đất ngập nước tự nhiên: 30 kiểu - Đất ngập nước ven biển: 11 kiểu - Đất ngập nước nhân tạo: 9 kiểu Một số kiểu đất ngập nước có nguồn tài nguyên sinh vật và ĐDSH phong phú như đầm lầy than bùn, rừng ngập mặn, rạn san hô, đầm phá, các vùng đất ngập nước đồng bằng Sông Hồng, đất ngập nước đồng bằng sông Cửu Long [6]. Vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nước Đối với hệ sinh thái nước, cá có ý nghĩa và vai trò to lớn: - Đảm bảo cân bằng sinh học trong các thủy vực từ đó tạo ra cân bằng sinh thái.

Mỗi loài cá là một mắt xích trong chuỗi và lưới thức ăn của các quần xã dưới nước, nó đảm bảo sự tuần hoàn vật chất và chuyển hóa năng lượng của các HST nước làm cho không một loài nào đó phát triển hoặc suy giảm số lượng một cách quá mức. - Là nguồn gen dự trữ. - Cung cấp nguồn thực phẩm phong phú cho con người. Hiện nay HST hồ, ao là nguồn cung cấp cá nước ngọt chủ yếu có chất lượng cao về thịt như cá Chép, cá Trắm, cá Mè.

- Cung cấp nguồn dược liệu. Ví dụ mật cá Trắm dùng làm thuốc sát trùng, dầu cá Hồi… - Đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ của con người: Có nhiều loài cá được dùng làm cảnh. Ở Việt Nam có khoảng 35 loài cá cảnh nhập từ nước ngoài. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - Phục vụ cho nghiên cứu khoa học để phát triển nghề cá và bảo tồn ĐDSH: ví dụ như sử dụng một số loài cá làm sinh vật chỉ thị môi trường nước; sử dụng chỉ số đa dạng sinh học cá IBI để đánh giá chất lượng môi trường nước [30].

Đặc điểm đặc trưng của HST hồ chứa Hồ chứa hình thành do con người đắp đập ngăn dòng chảy ở vùng trung và thượng lưu các dòng sông [25]. Các đặc trưng về hình thái, cấu tạo và điều kiện sống trong hồ chứa Hồ chứa có khối nước vận động rất chậm. Theo chiều dọc hồ, tốc độ dòng chảy giảm dần từ đầu hồ đến cuối hồ. Vì vậy, ở phần đầu hồ, tính chất dòng chảy thể hiện rõ nét, nhưng ở cuối hồ, khối nước mang đặc trưng của nước đứng.

Hình dạng hồ chứa kéo dài theo dòng chảy, đường bờ rất khúc khuỷu, uốn lượn tạo cho hồ có dạng cành cây. Trên mặt hồ, lác đác nổi lên các đảo là những đỉnh đồi, núi không bị ngập chìm. Nền đáy hồ thấp dần từ phía đầu hồ xuống cuối hồ, lặp lại diện mạo của thung lũng dòng sông và các lưu vực xung quanh bị ngập nước. Khối nước của hồ được chia làm hai phần: Phần nước hữu ích và phần nước chết.

Phần nước hữu ích của hồ luôn được đổi mới, phụ thuộc vào nguồn nước lưu vực dòng chảy cấp theo mùa cho hồ và nhu cầu sử dụng nước theo chế độ canh tác. Do mực nước hồ chứa dao động rất lớn nên vùng ven bờ trở nên bất lợi đối với đời sống sinh vật. Ở đó thường không có mặt của đại đa số các loài động vật và thực vật đáy. Hồ chứa có diện tích mặt nước rộng, gió thịnh hành trong các mùa thường gây sóng lớn, vỗ đập vào bờ, gây hủy hoại nơi sống ven hồ và gây xói lở, làm tăng độ đục của vùng nước nông ven bờ.

Một chỉ số quan trọng của hồ chứa là hệ số đổi mới của khối nước (lưu lượng dòng chảy năm) phụ thuộc các sông, suối cung cấp nước cho hồ so với thể tích hồ. Hệ số này càng cao, khối nước càng được đổi mới nhanh, kéo theo sự dao động mực nước càng lớn, gây ảnh hưởng mạnh đến đời sống của thủy sinh vật trong hồ. Ở những hồ có dung tích nhỏ, hệ số đổi mới của nước nhanh hơn so với hệ số đổi mới của nước ở những hồ có dung tích lớn, làm cho điều kiện sống của các quần xã sinh vật trong hồ khó khăn và kém ổn định hơn. Những hồ chứa được xây dựng trên những sông ở vùng 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] đồng bằng có hệ số đổi mới của khối nước thường dao động trong phạm vi 1- 10.

Hơn nữa, giá trị đó càng lớn, điều kiện sống trong hồ chứa càng gần với điều kiện sống của dòng chảy. Tuổi thọ của hồ phụ thuộc vào tốc độ bồi lắng lòng hồ, do các vật liệu được dòng sông chuyển vào từ lưu vực xung quanh. Tốc độ bồi lắng càng nhanh khi rừng đầu nguồn và rừng thuộc lưu vực gom nước cho hồ không được bảo vệ, bị chặt trắng. Chính vì vậy, các hồ chứa của Việt Nam chỉ sau một số năm ngập nước, lòng hồ được tôn cao khá nhanh do khối lượng trầm tích đưa vào hồ ngày một nhiều từ các khu vực xung quanh mất rừng.

Hậu quả là trong mùa khô, vào những năm ít nước, dung tích hữu ích giảm nhiều, làm cho tuổi thọ của hồ bị rút ngắn so với tuổi thọ thiết kế [25]. Trong khoảng 30- 40 năm gần đây, hồ chứa ở nước ta phát triển khá nhiều, gồm khoảng 2.470 hồ có kích cỡ khác nhau với tổng diện tích 183. Phân chia hồ chứa nước ở Việt Nam theo kích thước [8] (Theo viện điều tra của Viện kinh tế và quy hoạch thủy sản năm 1999) Loại Qui cỡ Số lượng Diện tích hồ ha n % ha % I >10.580 100 Các hồ cỡ nhỏ dưới 100 ha có số lượng chiếm tới 95,14% và diện tích chiếm 11,91%.