Ảnh hưởng của sự thay đổi độ mặn lên thành phần động vật nổi

- DOI:10.22144/ctu.jsi.2020.011 ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ THAY ĐỔI ĐỘ MẶN LÊN THÀNH PHẦN ĐỘNG VẬT NỔI Nguyễn Thị Kim Liên.
- Chỉ số đa dạng, độ mặn, động vật nổi, mật độ, thành phần loài.
- Nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của độ mặn lên thành phần động vật nổi.
- Kết quả xác định được 84 loài động vật nổi, trong đó Rotifera có thành phần loài đa dạng nhất với 35 loài (42.
- Cladocera không xuất hiện ở độ mặn cao hơn 5‰.
- Một số loài động vật nổi nước ngọt thuộc Protozoa, Rotifera và Copepoda có xu hướng biến mất và được thay thế bằng các loài khác khi môi trường nước khi độ mặn tăng.
- Có sự tương quan nghịch có ý nghĩa (r=-0,49) giữa độ mặn và chỉ số H’.
- Tính đa dạng thành phần loài động vật nổi ghi nhận được thấp hơn ở các nghiệm thức có độ mặn cao hơn.
- Như vậy, sự thay của độ mặn ảnh hưởng đáng kể đến sự thành phần của động vật nổi..
- Ảnh hưởng của sự thay đổi độ mặn lên thành phần động vật nổi.
- Xâm nhập mặn dẫn đến sự thay đổi về chất lượng nước mà chủ yếu là sự thay đổi độ mặn, từ đó làm thay đối sự phân bố và cấu trúc thành phần loài của các nhóm sinh vật trong nước, trong đó có nhóm động vật nổi.
- Động vật nổi là sinh vật chỉ thị trong đánh giá chất lượng nước và mức độ ô nhiễm của thủy vực do chúng bị ảnh hưởng mạnh mẽ và phản ứng nhanh với thay đổi của các thông số chất lượng nước (Gannon and Stemberger, 1978).
- Sự thay đổi độ mặn có thể ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự phong phú của động vật nổi, dẫn đến sự biến mất của một số giống loài và xuất hiện một số giống loài khác.
- Nhiều sinh vật có xu hướng di cư để tránh độ mặn cao hoặc thấp.
- Sự biến động độ mặn có thể gián tiếp gây ra hoặc góp phần làm suy giảm nguồn thức ăn, vì vậy làm ảnh hưởng đến sự phong phú của động vật nổi (Perumal et al., 2009).
- Ngoài ra, Paturej and Gutkowska (2015) cho rằng tính đa dang sinh học của động vật nổi phụ thuộc vào độ mặn của nước, sự gia tăng độ mặn sẽ làm giảm tính đa dạng của chúng.
- Sự biến động về độ mặn ở cả không gian và thời gian góp phần đáng kể làm thay đổi thành phần loài và sự phân bố của quần thể động vật nổi (Silva et al., 2009).
- Vì vậy nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định sự thay đổi về cấu trúc thành phần loài và mật độ động vật nổi trong thí nghiệm mô phỏng về ảnh hưởng của độ mặn.
- mỗi nghiệm thức có 3 lần lặp lại.
- Mỗi bể có một lớp bùn khoảng 10 cm ở đáy và 400 L nước ngọt được lấy từ kênh Bún Xáng của Thành phố Cần Thơ nhằm xác định ảnh hưởng của độ mặn đến thành phần loài và mật độ của động vật nổi khi độ mặn được tăng dần, bể chứa của từng nghiệm thức được nối với bể chứa nước biển tự nhiên bằng hệ thống ống có van khóa.
- Độ mặn được nâng dần từ 0‰ lên 5‰ trong 6 giờ ở các nghiệm thức và 30‰ và được duy trì trong trong tuần đầu tiên.
- Thí nghiệm kết thúc sau 1 tuần khi các nghiệm thức đã đạt được độ mặn mong muốn..
- Mẫu định tính và định lượng động vật nổi phát triển tự nhiên trong thí nghiệm được thu định kỳ 1 tuần/đợt với tổng cộng 8 đợt thu mẫu.
- Mẫu định tính được thu bằng lưới phiêu sinh động vật kích thước mắt lưới 60 µm, mẫu định lượng được thu bằng phương pháp thu lọc với thể tích nước 40 L, sau khi thu mẫu động vật nổi cho vào chai 110 mL và cố định bằng formaline 2-4%.
- Mật độ động vật nổi được xác định bằng buồng đếm Sedgwick-Rafter đếm theo phương pháp của Boyd and Tucker (1992).
- 3.1 Các thông số chất lượng nước của các nghiệm thức thí nghiệm.
- Nhiệt độ nước và độ pH trung bình không biến động lớn giữa các nghiệm thức, lần lượt từ 28,5±1,5 đến 29,5±1,4 o C và 8,3±0,4 đến 8,8±0,3 đều trong khoảng thích hợp cho đời sống của động vật nổi..
- Hàm lượng DO cao sẽ làm gia tăng sự phong phú của động vật nổi.
- Một số nghiên cứu cho thấy động vật nổi khá phong phú ở tầng đáy khi hàm lượng DO >.
- Chất lượng nước có ảnh hưởng đến sự phát triển của thủy sinh vật trong nước, trong đó động vật nổi thường phản ứng nhanh với những thay đổi của các yếu tố môi trường.
- Khi môi trường nước có hàm lượng dinh dưỡng cao, động vật nổi có xu hướng gia tăng cả về thành phần loài và mật độ (Golmarvi et al., 2017), điều này phù hợp với kết quả nghiên cứu, khi hàm lượng dinh dưỡng (chủ yếu hàm lượng TAN và TN) trong nước giảm thấp vào cuối thí nghiệm, thành phần loài và mật độ động vật nổi trung bình cũng có xu hướng giảm dần vào cuối thí nghiệm..
- Bảng 1: Các thông số chất lượng nước của các nghiệm thức trong thí nghiệm.
- Chỉ tiêu Nghiệm thức.
- 3.2 Thành phần loài động vật nổi ở thí nghiệm thay đổi độ mặn.
- Thành phần động vật nổi tương đối phong phú và đã xác định được tổng cộng 84 loài qua các đợt thu mẫu, trong đó Rotifera có thành phần loài đa dạng nhất với 35 loài (42.
- Tính đa dạng thành phần loài động vật nổi chủ yếu ở nghiệm thức nước ngọt, số loài động vật nổi có xu hướng giảm thấp khi độ mặn tăng lên.
- Một số giống động vật nổi được tìm thấy là Arcella, Difflugia, Tintinnidium, Tintinnopsis (Protozoa), Brachionus, Polyarthra, Filinia, Hexathra, Trichocerca (Rotifera), Diaphanosoma, Moina (Cladocera), Acartia, Mesocyclops, Eucyclops (Copepoda),....
- Hình 1: Tổng số loài động vật nổi (ĐVN) ở thí nghiệm thay đổi độ mặn.
- 3.3 Biến động thành phần loài động vật nổi ở các nghiệm thức qua các đợt thu mẫu.
- Nhìn chung, thành phần loài động vật nổi có xu hướng giảm thấp ở các nghiệm thức có độ mặn tăng cao (Hình 2 và Hình 3).
- Ở nghiệm thức 0‰ thì số.
- loài động vật nổi đạt cao nhất, thành phần loài và mật độ của động vật nổi có khuynh hướng giảm đáng kể từ ngày 1 đến ngày 14 trùng hợp với thời điểm hàm lượng TN giảm thấp (từ 5,0 mg/L xuống TN=2,2mg/L), sau đó số loài giảm dần vào cuối thí nghiệm.
- Rotifera có kích thước nhỏ, vòng đời ngắn, nhưng là thành phần quan trọng cả về định tính và định lượng của động vật nổi trong hệ sinh thái thủy sinh (Sharma, 2010)..
- Chúng thường chiếm tỉ lệ hơn 60% trong quần thể động vật nổi ở các thủy vực nước ngọt (Armengol et al., 1998).
- (2003), khi độ mặn tăng lên sự phong phú thành phần loài và sự tăng trưởng của sinh vật nước ngọt giảm.
- Trong điều kiện gây stress độ mặn, tốc độ tăng trưởng của động vật nổi nước ngọt có thể âm.
- Các loài động vật nổi nước.
- Ở nghiệm thức 5‰, số loài động vật nổi đạt thấp hơn so với nghiệm thức 0‰, điều này cho thấy khi độ mặn được tăng dần lên 5‰ thì một số loài có nguồn gốc nước ngọt, không thích nghi với sự thay đổi độ mặn nên dần dần biến mất, như Centropyxis, Difflugia (Protozoa), Moina (Cladocera) và đồng thời có sự xuất hiện của một số giống thích nghi với môi trường nước lợ như Tintinnopsis (Protozoa), Acartia (Copepoda) và loài Brachionus plicatilis (Rotifera).
- Kết quả này cho thấy sự thay đổi độ mặn đã ảnh hưởng đến sự biến động thành phần loài động vật nổi, sự gia tăng độ mặn dẫn đến sự gia tăng tỉ lệ chết của cả các giống loài nước ngọt thích nghi với môi trường nước lợ và những loài nước mặn thích nghi với môi trường nước ngọt.
- Phản ứng thích nghi của động vật nổi với điều kiện môi trường bất lợi có thể ảnh hưởng đến sự sinh sản và phát triển của chúng (Santangelo et al., 2014), từ đó làm giảm đi thành phần loài trong cấu trúc quần xã động vật nổi..
- Hình 2: Biến động thành phần loài ĐVN ở các nghiệm thức qua các giai đoạn khảo sát Ở nghiệm thức 10‰ thì thành phần loài động vật nổi.
- Theo Remane (1934), số loài động vật nổi đạt thấp nhất xảy ra ở độ mặn tới hạn từ 5-8‰, điều này được xem như.
- nghiệm này, khi nâng độ mặn từ 0-5‰, thành phần loài động vật nổi giảm đáng kể ở hầu hết các nghiệm thức, và ở nghiệm thức 10‰ số loài động vật nổi duy trì ở mức thấp và không có sự chênh lệch lớn so với các nghiệm thức còn lại (Hình 3).
- phần loài của ngành Rotifera có xu hướng giảm rõ rệt ở các nghiệm thức có độ mặn tăng dần từ 5-30‰.
- Hình 3: Số loài ĐVN trung bình của các nghiệm thức qua các đợt thu mẫu Sự biến động về số loài động vật nổi trung bình.
- Trong đó, các giống loài thuộc bộ Cladocera không xuất hiện ở độ mặn cao hơn 5‰ ở tất cả các nghiệm thức do chúng phân bố chủ yếu ở môi trường nước ngọt..
- Vì vậy, khi môi trường nước có độ mặn tăng lên, không tìm thấy sự hiện diện của chúng.
- Ở nghiệm thức nước biển (NB) thành phần loài động nổi ghi nhận thấp nhất và chỉ tìm thấy các loài phân bố ở độ mặn cao như Tintinnopsis beroidea, Tintinnopsis nordguisti, Codonellopsis americana (Protozoa), Acartia discaudata, Microsetella norvegica, Oithona simplex, Paracalanus parvus (Copepoda), Brachionus plicatilis (Rotifera)..
- 3.4 Biến động mật độ động vật nổi của các nghiệm thức qua các đợt thu mẫu.
- Mật độ động vật nổi của các nghiệm thức trong thí nghiệm mô phỏng được trình bày ở Hình 4.
- Nhìn chung, mật độ động vật nổi biến động khá cao và có xu hướng giảm dần qua các đợt thu mẫu ở hầu hết các nghiệm thức, ngoại trừ nghiệm thức nước biển.
- Ở nghiệm thức 0‰ xác định được các.
- Kết quả phận tích thống kê cho thấy mật độ động vật nổi giảm thấp ở sau 7 ngày và 28 ngày và khác biệt có ý nghĩa (P<0,05) so với ngày 1, nhưng khác biệt không có ý nghĩa (P>0,05) so với các đợt khác (Bảng 2).
- Hàm lượng dinh dưỡng trong nước như TAN, TN và TP có xu hướng giảm dần về cuối thí nghiệm nên mật độ động vật nổi cũng có khuynh hướng giảm qua các đợt thu mẫu do sự phát triển của động vật nổi phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng của thủy vực..
- Ở nghiệm thức 5‰, mật độ động vật nổi biến động rất lớn, đạt cao nhất sau 7 ngày và khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) so với các đợt khác (Bảng 2).
- Nhưng khi độ mặn tăng lên, mật độ động vật nổi giảm thấp do có sự biến mất của một số loài không chịu đựng được độ mặn 5‰ như các loài thuộc Cladocera.
- Hình 5: Biến động mật độ ĐVN của các nghiệm thức ở thí nghiệm mô phỏng xâm nhập mặn Biến động về số lượng động vật nổi qua các đợt.
- Số lượng động vật nổi xác định được khá cao và có sự biến động lớn với mật độ từ ct/m ct/m 3 và ct/m 3 tương ứng với các nghiệm thức 20, 25 và 30‰ (Hình 4.5, Hình 4.6 và Hình 4.7).
- 5-20‰ và giảm thấp ở độ mặn từ 25-40 ‰ (Yin and Zhao, 2008).
- Mật độ động vật nổi ở nghiệm thức nước biển biến động từ ct/m 3 , mặc dù luân trùng B.
- Kết quả này cho thấy độ mặn có ảnh hưởng đáng kể đến sự phân bố, khả năng sinh sản và đời sống của động vật nổi.
- Độ mặn không chỉ ảnh hưởng đến cấu trúc quần thể động vật nổi mà còn ảnh hưởng đến sự phong phú của chúng (Paturej and Gutkowska, 2015)..
- Bảng 2: Mật độ động vật nổi trung bình (triệu ct/m 3 ) của các nghiệm thức qua các đợt thu mẫu.
- Đợt Nghiệm thức.
- 3.5 Tương quan giữa các thông số chất lượng nước và thành phần động vật nổi trong mô hình mô phỏng xâm nhập mặn.
- Sự thay đổi về thành phần loài động vật nổi là dấu hiệu của sự biến động chất lượng nước.
- Kết quả nghiên cứu cho thấy mật độ động vật nổi tổng cộng có mối tương quan thuận với pH (P<0,01) và hàm lượng COD (P<0,05), khi môi trường nước có hàm lượng vật chất hữu cơ cao, thuận lợi cho động vật nổi phát triển.
- Do vậy, Cladocera không được tìm thấy ở các nghiệm thức có độ mặn cao.
- (2010), sự xuất hiện của Copepoda cùng với sự gia tăng độ mặn sẽ làm gia tăng sự phong phú của sinh vật nổi..
- Theo Paturej and Gutkowska (2015), có mối tương quan không có ý nghĩa giữa độ mặn, thành phần loài và sự đa dạng của động vật nổi.
- Một số nghiên cứu khác cho thấy động vật nổi phụ thuộc vào hàm lượng DO, khi hàm lượng DO tăng sẽ làm gia tăng sự ưu thế của chúng.
- Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, mật độ động vật nổi không có mối tương quan chặt chẽ với hàm lượng DO và BOD 5 .
- Bảng 3: Tương quan giữa các thông số chất lượng nước và mật độ động vật nổi trong mô hình mô phỏng xâm nhập mặn.
- 3.6 Đánh giá tính đa dạng thành phần loài động vật nổi bằng chỉ số đa dạng Shannon- Weiner.
- Nhìn chung, chỉ số đa dạng Shannon-Weiner ở hầu hết các nghiệm thức có xu hướng giảm thấp nhất vào ngày 7 (Hình 5), đây cũng là giai đoạn mật độ động vật nổi đạt thấp nhất.
- Chỉ số đa dạng trung bình về thành phần động vật nổi đạt cao hơn ở các nghiệm thức từ 0-30‰, nghiệm thức nước biển có chỉ số đa dạng trung bình thấp nhất.
- Kết quả xử lý tương quan cho thấy có mối tương quan nghịch có ý nghĩa (r=- 0,62) giữa chỉ số đa dạng H’và mật độ động vật nổi tổng cộng.
- Mật độ động vật nổi càng cao, chỉ H’.
- (r=-0,49) giữa độ mặn và chỉ số H’ thể hiện tính đa dạng thành phần loài động vật nổi giảm thấp ở các nghiệm thức có độ mặn càng cao.
- Tuy nhiên, kết quả này khác biệt so với nghiên cứu của Paturej and Gutkowska (2015) về ảnh hưởng của độ mặn lên cấu trúc của quần thể động vật nổi ở Vistula Lagoon, giữa độ mặn và tính đa dạng sinh học động vật nổi tương quan không có ý nghĩa.
- Như vậy, có thể thấy rằng ngoài độ mặn, các thông số chất lượng nước khác cũng ảnh hưởng đến phân bố của động vật nổi..
- Nghiên cứu đã xác định được tổng cộng 84 loài động vật nổi, trong đó Rotifera có thành phần loài đa dạng nhất, kế đến là Protozoa, các nhóm còn lại có thành phần loài thấp hơn.
- Thành phần loài động vật nổi giảm rõ rệt khi nâng độ mặn từ 0 đến 5‰ ở hầu hết các nghiệm thức.
- Độ mặn càng cao thì thành phần loài có xu hướng càng giảm, ngoại trừ nghiệm thức nước biển.
- Một số loài động vật nổi nước ngọt thuộc Protozoa, Rotifera và Copepoda có xu hướng biến mất và được thay thế bằng các loài khác khi môi trường nước có độ mặn tăng lên..
- Mật độ động vật nổi trung bình của các nghiệm thức biến động từ đến ct/m 3 .
- có mối tương quan nghịch có ý nghĩa giữa độ mặn và chỉ số H’ thể hiện tính đa dạng thành phần loài động vật nổi giảm thấp ở các nghiệm thức có độ mặn càng cao..
- Cần có thêm nghiên cứu về các khoảng thời gian nâng độ mặn khác nhau để có thể đánh giá đầy đủ hơn sự biến động thành phần loài và mật độ của động vật nổi dưới ảnh hưởng của độ mặn..
- Định loại động vật không xương sống nước ngọt miền Bắc Việt Nam.
- Phân lớp chân mái chèo- Copepoda, biển, Động vật chí Việt Nam