Áp dụng mô hình toán để đánh giá và dự báo sự phú dưỡng của hồ Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN
***************
ÁP DỤNG MỔ HÌNH TOÁN ĐỂ đ á n h g i á v à D ự BÁO s ự
PHÚ DƯỠNG CỦA HỔ BA BỂ, t ỉ n h b ắ c KẠN
MÃ SỐ: QT - 04 - 33
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS. Lưu LAN HƯƠNG
ĐẠI HOC Q U O C GIA HA NỘI
TRUNG TAM THONG TIN THU VIẸN
DT / 2
HÀ N Ô I - 200-1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN
3|c3|c3f:9f:9fea4c^c9f;9fc3|c9|c9f:9|c9|c9f:3f:
ÁP DỤNG MÔ HÌNH TOÁN ĐÊ ĐÁNH GIÁ VÀ DỤ BÁO s ự
PHÚ DƯỠNG CỦA HỔ BA BỂ, t ỉ n h b ắ c KẠN
MẢ SỐ: QT - 04 - 33
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS. Lưu Lan Hương
CÁC CÁN BỘ THAM GIA:
- GS. TS. M ai Đình Yên
- HVCH. Nguvễn Thuỳ Dương
- HVCH. Nguyễn Thanh Thuỷ
- CN. Đỗ Kim Anh
- NCS. Ngô Quang Dư
- NCS. Đoàn Hương Mai
- ThS. Bùi Thị Hải Hà
HÀ NỔI - 2004
1. BÁO CÁO TÓM TẮT
ÁP DỤNG MỎ HÌNH TOÁN ĐỂ ĐÁNH GIÁ VÀ Dự BÁO sự PHÚ DƯỠNG
CỦA HỔ BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN
MÃ SỐ: QT - 04 - 33

CHÚ TRÌ ĐỂ TÀI: TS. Lưu Lan Hương
CÁC CÁN Bỏ THAM GIA: - GS. TS. Mai Đình Yên
HVCH. Nguyền Thuỳ Dương
- HVCH. Nguyễn Thanh Thuý
- CN. Đỗ Kim Anh
- NCS. Ngỏ Quang Dự
NCS. Đoàn Hương Mai
- ThS. Bùi Thị Hải Hà
MỤC TIÊU VÀ NỘI DƯNG NGHIÊN c ú u
- Điều tra các điều kiện thuỷ lý hoá và một số thành phần đa dạng sinh học cua
hổ Ba Bé.
- Xác định hiện trạng chất lượng nước của hổ Ba Bế trong thời gian gần đáy.
- Dự háo quá trình phú dưỡng cho 10, 20

50 năm sau bằng mỏ hình toán.
CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
1. Kết quả vể khoa học:
- Đã thu thập được các dữ liệu về thuv lý hoá và môt sỏ nhóm sinh vật cua hồ
Ba Bê trong những năm gần đáy.
- Đánh giá được hiện trạng chất lượng nước của hồ Ba Bế thông qua các chí số
vể hoá học, sinh học
- Dùng mô hình toán đế dự báo sự phú dưỡng của hồ Ba Bế thõng qua chi sỏ
sinh khôi cúa phytoplankton. Để tài đã áp dụng mô hình hệ sinh thái hó cua Yu.
M. Svirezhev, V. p. Krysanova và A. A. Voinov đê phán tích biên dộng sinh
khôi phytoplankton. Sau đó, mô phóna mó hình bàng phán mém Siella II dô
đánh giá hiện trang và dư báo sư phú dưỡng cua hô tron2 thời gian tới Quá
trình mỏ phỏne được tiến hành theo 3 phương án khác nhau:
+ Nồng độ các chất dinh dưỡng (N. P) tăng theo tỏc đỏ hiên nay
+ Nồng độ các chất dinh dưỡng ồn dinh như hiện nay
+ Phương án phát triển bển vững hổ Ba Bê cho 50 năm sau

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng:
- Hiện tại hồ Ba Bể ở trạng thái dinh dưỡng trung bình với hàm lượng
phytoplankton 0,058 mg/1
- Nếu nồng độ các chất dinh dưỡng tăng theo tốc độ hiện nay thì hồ sẽ bị phú
dưỡng sau 9-10 năm.
- Nếu giữ được nồng độ các chất dinh dưỡng ổn định như hiện nay thì thời gian
để hồ bị phú dưỡng là 20 nãm nữa.
- Có thể kiếm soát được sự phú dưỡng bằng nuôi thả cá VỚI mậl độ thích hợp.
2. Kết quá phục vụ thực tê:
Đánh giá chất lượng nước hồ Ba Bể thông qua việc xác định sự phú dưỡng và đề
xuất các biện pháp hợp lý để bảo vệ hồ và phát triển bền vững.
3. Kết quả đào tạo: 01 Thạc sỹ (Nguyễn Thùy Dương)
4. Kết quả đã cóng bỏ: 01 báo cáo hội nghị khoa học toàn quốc
TÌNH HÌNH KINH PHÍ CỦA ĐỀ TÀI
Được cấp: 15.000.000 VNĐ
- Thuê các chuyên gia: 7.000.000 VNĐ
- Hội nghị: 1.000.000 VNĐ
- Công tác phí: 5.000.000 VNĐ
- Còn lại là các khoản chi khác.
KHOA QUẢN LÝ CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI
01 bài báo
(Ký và ghi rõ họ tên)
p CAi Ị C Í ^ ^
(Ký và ghi rõ họ tên)
0
2. SUMMARY
a. Title ;
APPLYING OF MATHEMATICAL MODEL TO DITERMINE AND PREDICT
EUTROPHICATION OF BA BE LAKE IN BAC KAN PROVĨNCE
. Code : QT - 04 - 33

b. Coordinator : Lưu Lan Hương
c.ColIaborator :
- Mai Đình Yên
- Nguyễn Thuỳ Dương
- Nguyễn Thanh Thuỷ
- Đỗ Kim Anh
- Ngô Quang Dự
- Đoàn Hương Mai
- Bùi Thị Hải Hà
d. Objeetive and eontents of study:
- Monitoring conditions on physics, chemistry and hvdrologic of Ba Be lake.
- Determine the current State of vvater quality of Ba Be lake in current years.
- Applving oí' mathematical model to ditermine and predict the eutrophication
of ba be lake in 10, 20
50 years.
e. Main results:
* Rcsults in scicntiíic:
- Collected the docuinents of conditions on physics. chemistry and hydrologic
ol Ba Bc lake in current years
- Determine the \vater quality of Ba Be lake on chemistrv. biologv in curreni
years
- Ditermine and predict thc eutioplucniion of Ba Be lake hy malhematical
model.
The lake ecosystem models ol Yu. M. Svirezhev. V. p. Krysanova and A. A.
Voinov (1983), especially the phytoplankton (lloatins algae) models \vere uscd to
determine the dynamics of phytoplankton biomass and then simulate in Stella II to
estimate and predict the eutrophic State of Ba Bể lake
The results showed that phytoplankton concentration is 0,058 mg/1 in Ba Bể
lake, the Ba Bể lake is mesotrophic State. Three different cases vvere simulated to
predict eutrophic State of Ba Bể lake.

The results turned out that eutrophication depends on both phosphorous and
nitrogen conccntration in a rather complex way. Moreover, if phosphorous and
nitrogen loads increased wilh recent trend, the time for Ba Bẽ lakc to be eutrophic
\voukl be only 9-10 years, if the lake conditions were maintained, it \vould he
eulrophic afler about 20 years. However, the models shovved that the eutrophication
could be controlled and the most effective way is raising fish with sufficient amount. It
is the best way to develop sustainable for Ba Be lake ecosystem.
* Result in practical application: Assessment water quality of Babe lake,
ditermine the eutrophycation and susgest effective vvays for protection and sustainable
development
* Result in tramng: 01 master of Biology
* Puhlications: 01 scientific report on National coníerence
01 scientiíic paper on genetic journal
M Ở Đ Ầ U
Hiện nay, do sự đô thị hoá, sự phát triển công nghiệp và nông nghiệp; chất
lượng của rất nhiều hồ trên thế giới đang bi xuống cấp trầm trọng. Một trong những
hiên tượng được biết đến nhiều nhất, gắn liền với sư suy thoái nước hồ là sự phú dưỡng
(eutrophication)
Phú dưỡng là hiện tượng gây bởi tác đóng của nồng độ dinh dưỡng (quan trong
nhất là muối Nitơ và Photpho) quá cao, biếu hiện qua sự bùng nố sinh khối táo. dặc
biệt là dạng tảo trôi nổi - phytoplankton. Hiện tượng này thường xáy ra với tốc độ tăng
dẩn và khi ớ vào trang thái phú dưỡng trầm trọng, hệ sinh thái hồ bị huý diệt, các thuý
sinh vật không thế tồn tại được và hồ trớ thành vùng đất khỏ. Do vậy, đê có thể kịp thời
bảo vệ hệ sinh thái hồ, việc đánh giá và dự báo sư phú dưỡng là vô cùng cần thiết. Cho
đến nay phương pháp hiệu quả nhất đê đánh giá và dư báo sự phú dưỡng là sứ dụng mó
hình toán học đê tính toán lượng dinh dưỡng cung cấp cho hổ hoặc mô phỏng biến
động sinh khỏi của phytoplankton và xác định thời điểm giá trị này vươt quá tiêu chuẩn
cho phép.
Hồ Ba Bế là một danh lam thắng cảnh tuyệt đẹp của nước ta. Hội nghị Quốc tế
về hồ nước ngợi tại Mỹ tháng 03/1995 đã công nhận hồ Ba Bê là một trong 20 hổ nước

ngọt tự nhiên của thế giới cần được bảo vệ.
Tuy nhiên trong vài thập kỷ trớ lại đây, do cóng tác quản lý hổ chưa hợp lý, ý
thức bảo vệ tài nguyên thiên nhiên của nhân dán còn chưa đầy đủ. rừng bi khai thác
bừa bãi, nên khu vực hồ Ba Bê đã xuất hiện nhiều biến đổi theo chiều hướng suy thoái.
Do đó, để góp phần quản lý có hiệu quả và phát triển hệ sinh thái hồ Ba Bê một cách
bén vững, chúng tôi thực hiện đề tài: “Á/7 dung mó hình toán đé đánh giá và dư báo
s ự p h ú d ư ỡ n g c ủ a h ổ B a B ê , tỉn h B ấ c K ạ n
Để đánh giá và dự báo sự phú dưỡng chúng tỏi sử dung chi tiêu sinh khối của
phytoplankton (thực vật phù du), vì sự biến dỏng sinh khối phytoplankton ]lén quan
chặt chẽ đến sự phú dưỡng.
Mục tiêu dặt ra cho đé tài là:
- Điểu tra các điều kiện thuý lý hoá và một số thành phán đa dạng sinh học cua
hồ Ba Bể.
- Xác định hiện trane chất lượng nước của hổ Ba Bế trong thời gian gân dãy
- Dự báo quá trình phú dưỡng cho 10, 20

50 năm sau băng mỏ hình toán.
1
1.1. Sự phú dưỡng của hồ
Năm 1919, Nauman đưa ra khái niệm nghèo dinh dưỡng (oligotrophy) và giàu
dưỡng (eutrophy) đế phân biệt giữa hồ nghèo dưỡng - chứa ít tảo trôi nổi (plantonic
algae) và hồ giàu dưỡng - chứa nhiều phytoplankton. Trong thập ký 70, sư phú dưỡng
(eutrophycation) của hệ thống hồ ở Châu Âu và Bắc Mỹ đã trở thành một hiện tượng
phổ biến, nhu là hậu quả của đỏ thị hoá và việc sử dụng phân bón nông nghiệp ổ ạt.
Khái niệm về sự phú dưỡng ngày càng định hình rõ rét.
1.1.1. Định nghĩa
Định nglũa ỉ: Sự phú dưỡng là những biến đổi vé mật vật lý, hoá học, sinh học
xảy ra trong ao, hồ tư nhiên, cửa sông hay hồ chứa khi chúng nhận được lượng dinh
dưỡng quá giàu (chứ yêu là muối Nitơ và Photpho) từ sự xói mòn tự nhiên hay từ các
dòng nước mặt của các vùng xung quanh đổ vào. Ỏ đó, tảo phái triển cực thịnh gây

hiện tượng nở hoa, còn các nhóm động vật khác thì bị huỷ diệt.
Định nqhĩa 2: Sư phú dưỡng là quá trinh già đi của hồ, qua đó các hồ cạn dần,
trứ thành đất khỏ do sư tích tụ bùn và chất hữu cơ. Sư màu mỡ chất dinh dưỡng đóne
vai trò trong quá trình phú dưỡng, vì nó gây nên sự tăng trưởng bùng nổ của táo và thực
vật thuỷ sinh. Quá trình này xảy ra trong tự nhiên nhưng có thể được tăng cường mạnh
bởi hoạt động của con người ớ lưu vực sông, hồ.
Tuy vậy, trong những thập kỷ gần đáy, do hàm lượng dinh dưỡng mà hổ nhận
được chủ yếu bắt nguồn từ những hoạt động của con người, khái niêm phú dưỡng được
hiểu ngầm là sự giàu dưỡng nhân tạo.
1 .1 .2 . N g u y ê n n h â n g à y p h ú d ư ỡ n g c ủ a h ồ
Từ định nchĩa trên cho thấy sự phú dưỡng gây bởi sư xám nhập quá nhiều cứa
chất dinh dưỡng vào hổ. đặc biệt là các muối Photpho và Nitơ. Các nguồn muối
Photpho và Nitơ xàm nlìập vào hổ được chia làm hai loại: nguồn trọng điểm và nguổn
phân tán, trong đó vai trò chính cua sự phú dưỡng của hồ thuộc về nguồn phân tán.
Nguồn trọim điểm (point-source) bao cóm: nước thái CÔI1ÍI nchiệp và nước thái
sinh hoạt. Bán chãi cua các dạng này khá giống nhau, và do dó, có thê quán lý
cũng như định lirợna khá dễ dàng nhờ những phương pháp đặc biệt.
1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2
- Nguồn phân tán (nonpoint-source): là nguồn khổng có vị trí cu thể. Nhiều hoạt
động ớ khu vực xung quanh hồ đã cung cấp dinh dưỡng cho hồ, bao gồm: dòng
chảy qua phân bón ớ các cánh đồng, các loại hố rác và hệ thống nước sinh hoạt
nước thải chăn nuôi, sự lắng đọng các chất từ không khí, Quản lý sư bổ sung
dinh dưỡng hồ từ nguồn phân tán khó hơn nhiều so với dinh dưỡng từ nguồn
trọng điểm.
Trong khi phần lớn lượng muối Photpho có nguồn gốc từ các hoạt đổng nông
nghiệp và dân sinh ớ khu vực quanh hồ, nguồn muối Nitơ chủ yếu bắt nguồn tù hoạt
động nông nghiệp và giao thông. Chẩng hạn, Nitơ kết tủa từ dạng khí (được thải ra từ
các phương tiện giao thông) chính là yếu tô' gây phú dưỡng nghiêm trọng nhất của biến
Baltic và các vực nước nội địa ở khu vực lân cận.

Mặc dù hồ phú dưỡng thường chịu ảnh hưởng của cả lượng muối Photpho và
Nitơ xâm nhập vào hồ, nhưng theo đánh giá chung thì vai trò quan trọng hơn thuộc về
Photpho. Bén cạnh muối Nitơ và Photpho, một số chất dinh dưỡng khác cũng góp phần
vào việc làm giàu dưỡng hồ. đó là: các kim loại vi lượng, vitamin, các axit amin.
Khả năng phú dưỡng của các hồ khác nhau là không giống nhau. Theo điều tra,
các hổ phú dưỡng là hổ nông có vùng bờ rộng lớn với sự phát triển mạnh mẽ của các
loài thực vật. Hàm lượng Nitơ trung bình năm của những hổ phú dưỡng thường lớn hơn
0,3 mg/1 và hàm lượng Photpho vô cơ trung bình năm lớn hơn 0,015 mg/1, hàm lượng
chlorophyll-a trung binh năm thường lớn hơn 10 ng/1.
Sự phú dưỡng cũng được tăng cường khi chịu các tác động khác như: sự tăng
nhiệt độ nước, sự suy thoái hệ sinh thái thuỷ vực dẫn đến giảm khả năng tái tạo của hổ.
sư thoát nước chậm chạp dẫn đến ứ đọng nước, Mức độ phú dưỡng cúa hó còn phu
thuộc vào đặc điểm tự nhiên của hồ, đó là các yếu tố: đặc điểm địa hoá cúa thuỷ vực.
kiểu đất, kích thước của thuý vực, thời gian lưu trữ nước trong hồ. thành phần nước,
và các yếu tô khác như: nước ngầm và điều kiện khí hậu. Các yếu tố này khi tác động
tổng hợp sẽ gâv hiệu quà cao hơn nhiều do chúng còn có ánh hườne qua lại. kích hoạt
lẫn nhau.
1 .1 .3. H à u q u à c ù a s ư p h ú d ư ỡ n g
Sự phú đirỡne cây nhiều ảnh hưởng đèn hệ sinh thái hồ. Các anh hương quan
trọ ne nhất có (hể thấy là:
3
- Sự tăng trướng quá mức của tảo và các thực vật thuv sinh khác làm giám diện
tích nước bề mặt, ảnh hướng đến lương oxy và ánh sáng trong nước, do đó. sẽ
gián tiếp đến sự sinh trướng và phát triển của các thuy sinh vật. Nghiêm trọng
hơn, khi thưc vật thuỷ sinh chết, vi sinh vật ph'“'n huỷ chúng và quá trình này sẽ
tiêu thu oxy hoà tan trong nước vào ban đém có thể gãv hai. thậm chí giòi chốt
cá và các thuý sinh vật khác.
- Sự phú dưỡng tạo điều kiện cho nhiều loài táo độc phát triến (clans bọt. có mùi
và VỊ. nhìn thấy được), chúng có thế tiếl chất độc ra mõi trườne nước. Dạnii tao
này còn làm giám hiệu suất của các chuỗi thức ăn, vì những sinh vát ăn tao bình

thường khớng thể ăn chúng được.
- Khi hổ bị phú dưỡng, tương quan giữa các thành phần sinh vật trong hồ (đặc hiệt
là cá) bị thay đổi, gây nguy cơ phá vỡ trạng thái cân bằng cua hệ sinh thái hổ.
Nước của các hổ phú dưỡng khi được sử dụng cho các mục đích cua con n Sỉ ười
có thể xảy ra một sỏ hậu quả nghiêm trọng: tắc các ống lọc nước, giám tuổi thọ
cúa các hệ thống ông dẫn nước, tạo các mùi, vị khó chiu. Sự nớ hoa cúa láo và
sự có mặt cua của một số tảo gây độc, vi sinh vật gây bệnh gây anh hướne đến
sức khoe của con nsười và gia súc thậm chí có thể gây tử vong.
Giám giá trị thẩm mỹ của hồ và ảnh hướng đến các hoạt động giái trí như: bưi
thuyền, câu cá,
1 .1 .4 . P h ư ơ ỉĩỉỊ p h á p x á c đ ịn h sư p h ủ d ư ỡ n g c ủ a h ổ
Có nhiều phương pháp xác định tình trạng phú dưỡng của hồ, mỗi phương pháp
đó dựa vào một thône số, được gọi là thòng sỏ chí thị của sự phú dưỡng.
1. Dựa vào sinh khối phytoplankton của hổ. Sư phú dưỡng gây anh hướng trực
liếp và được hiểu hiện rõ nét qua sự tăng trường của phytoplankton. do đỏ. sinh khối
pliytoplanklon chính là một thônu số quan trong đẽ đánh giá su phú dưỡng. Phương
pháp Irực tiẽp là sử thum buổim dèm Goriae, sau đó tinh ra sinh khối (sò cá thô hoặc số
nii!) Iiong I In nưov hay iroim một m\ Plnrơns pháp gián tiẽp sẽ xác đinh sinh khối
phyloplanklon thòiìi: qua hàm lượng chlorophvll-a: Đáu tiên dua niộl thô lích nươc vào
dụnii cụ lọc hanii lơ lliuv tinh đè thu được lãt ca các vật chát có kích lliưov lon hon
lum. Chlorophyll-U sẽ được tách cliiêl khi dua vào mọt dung môi (uxcion lioac rượu),
sau cĩó, hàm lirợim chlorophyll-a sẽ đirọv t!o haII11 máy do quunu pho lia\ máy (lo
4
huỳnh quang. Hồ sẽ bị phú dưỡng khi hàm lượng chlorophyll-a vượt quá giứi han cho
phép (10 \igl\).
2. Dựa vào các nhóm sinh vật chỉ thị cho sự phú dương, đặc biệt là tảo. Nước la
môi trường sống, nơi cung cấp thức ăn cho tảo, bởi ''áy mức độ dinh dưỡng của thu ý
vực được biêu diễn khỏng chí qua sinh khôi táo (phương pháp 1), mà còn qua thành
phấn loài. Các chất dinh dưỡng khác nhau thường có các sinh vật chi thị khác nhau.
Điên hình là một số táo lam chí thị cho sự phú dưỡng cua hó như: O.scillíiiorid

princcps, o. Iimosa, o . tenuis và một sô đại diện của các nhóm táo khác nhu: Euạlơna
virulis, Nitzscììia palca.
3. Xác định độ trong cúa nước hồ cũng là một chí thị cứa tình trạng phú dưỡnc
Phổ biến và hiệu quá là đo độ trong băng đĩa Secchi - một đĩa có đường kính khoáng
20 cm, được chia làm 4 dải quạt đều nhau, sơn đen, trắng xen kẽ. Phương pháp dựa vào
tương quan giữa độ trong và sư phú dưỡng đê sứ dụng làm thước đo phú dưỡng, thường
chí áp dụng hiệu quá đối với nhũng hồ có độ sáu Secchi lớn hơn 1.5 m. Với nhữiie hổ
có độ sâu Secchi thấp hơn. quan hệ giữa độ trong và tình trạng dinh dưỡng khỏng luân
theo một quy luật nhất định nào.
4. Xác định các thòng số chất lượng khác. Ví dụ: thông số BOD (Biochemical
oxygen Demand-Nhu cáu oxy hoá sinh). Khi hổ ớ tình trạng phú dưỡng, ham lượng
chất hữu cơ trong hổ rất lớn. Lương chất hữu cơ này có thế được xác đinh thõng qua
lượng oxy cần thiết đế oxy hoá chúng. Càng cán nhiéu oxy thì hàm lượng chất hữu cơ
càng lớn và do đỏ. mức độ giàu dưỡng càng cao. Thông sỏ DO (Dissolved oxygen -
Hàm lượng oxy hoà tan) cũn2 là một chí thị phú dưỡng hiệu quá.
5. Dựa vào cân bầiis dinh dưỡng cùa hồ: la phương pháp trực tiếp xác đinh nóng
độ các chất cơ ban như Nitơ và Photpho trong hổ. Hồ sẽ trong tinh trang phú dưỡng khi
nống độ dinh đưõìm vượt quá siới hạn cho phép. Ví du. tiêu chuán nóng đo Nitơ lu 0.3
mg/l; Pholpho là ().() 1 5nWl. nlunm đế chính giá su phú dưỡng cua hồ còn phai dua vào
tương quan nón í! độ siiữa chúiìíi. Liên quan dén phiro'112 pháp nàv còn có mó hình đánh
>2lá khá năng Sỉãv phu dưỡim ilo Photpho của V()llcn\\ciclcr. Tron 11 mo hmh này. các
nuuon gãy phú liưỡiiii cho ho (Iiiiuỏn cung cap Hioipho) đưoc phan loại va CÌUOL gán
VOI các trong sỏ (má in ihé hicn kha năng gáy phú (lưỡng). Sau klu đinh lương nụuon
Photpho xâm nliãp hàiiii nãm \'à so sánh với kha naiiíi tiép nhân Photpho mói nam cua
hổ có thế rút ra két luân vé tình trang phú dưỡng.
5
Các phương pháp trẽn đã đươc sử dung và thu được những kết quá nhát đinh.
Tuy vậy, việc xác đinh mức độ phú dưỡng cúa hổ không hề đơn giản, đòi hỏi sư đánh
giá tổng hợp, với những tiêu chuấn cụ thể có thể áp dụng cho tất cả các hồ vói điều
kiện tự nhiên khác nhau. Trong nghiên cứu này, chún°, tôi sử dung phương pháp đánh

giá dựa trên sư hiến động sinh khối phytoplankton (mỏ hình hệ sinh thái hồ cua Vu. M
Svirezhev, V. R Krysanova và A. A. Voinov)
1.2. Mỏ hình hệ sinh thái hổ và mỏ hình phú dưỡng
Khi thiết lập các mô hình toán học trong sinh thái học, một trong nlũrim kliíu
cạnh dược quan tám không chí bới các nhà toán học và sinh học mà cả các nhà mói
trường học, dó là mô hình hệ sinh thái hồ. Mỏ hình hệ sinh thái hổ thể hiện cái nhìn
tống quát về hệ sinh thái rất đặc trưng này, qua đó, cho phép đánh giá cũng như dự
đoán về biến động chất lượng nước và tìm phương pháp quản lý tối ưu. Đây la mục
đích cơ hán của việc mỏ hình hoá.
Cho đến nay, có rất nhiều cóng trình nghiên cứu về mô hình hệ sinh thái hồ. Đó
là nghiên cứu của Riley; mô hình thuỷ học của Steele; mỏ hình các mối quan hệ thực
vật thuỷ sinh, cá, cặn bã, nhu cầu oxy hoá sinh (BOD), chất dinh dưỡng và oxy cứa
Chen; mô hình của NVilliams sử dung dữ liệu từ những nghiên cứu cổ điên cúa
Lindeman, mô hình hệ sinh thái thuỷ vực của Christine A. Shoemaker, mỏ hình của
Sven Erik Jorgensen, và đặc biệt là mô hình của Yu. M. Svirezhev, V. p. Krysanova
và A. A. Voinov.
Mô hình Yu. M. Svirezhev, V. p. Krysanova và A. A. Voinov bao gồm 11 tiếu
mò hình, 45 phương trình và 1 12 các thông số khác nhau. Nó được thừa nhặn là một
mỏ hình phan ánh khá hoàn chinh các quá trình biến đổi vật chất diễn ra trons hổ.
Nuoài các hàm sỏ bắt buộc irong mỏ hình là các yêu tô khí hậu. nhiệt độ nước và tổne
số hức xạ mật trời, còn có các yêu tô điều khiển như nguồn dinh dưỡng N. p và chế độ
Ihoáng khí. Các tiếu mô hình được xây dựng một cách độc lập tươnc đôi. cté cập đến tái
ca các đối tirợim và quá trình trong tâm của hệ sinh thái hổ như: thực vật vĩ mó.
pliyloplanklon. /ooplankton, cá. dộng vật đáy, quan hệ dinh đường, quá trinh phán huy.
mò hình cân bnníi nước hò và quá trình chII chuyên vật chãi trong ho. Mo liinh này
vượt trội hơn các mò hình trước đó ứ chỏ: các quá trình sinh lliái (lược dé cáp cu ihé
hơn nhiều. Rén cạnh đó. các pluroim trình của mỏ hình bao quái một (liên rón” lìơn
Iihữiiu quá trình đôĩiíi cua hè sinh thái hổ. Hơn thè nữa. mo hinli biên đông sinh khoi
6
Ngoài những mó hình hệ sinh thái hổ có thế sứ dung để đánh giá tình trang dinh

dưỡng của hổ, các mô hình chuyên dụng về sự phú lưỡng cũng được xây dựng và sứ
dung rộng rãi. Nổi bật nhất là mô hình kinh nhiệm (emprical vvatcrshed model) và mó
hình phú dưỡng cúa Jorgensen để tính toán lượng dinh dưỡng từ lưu vực đố vào ho. Bên
cạnh dó là mỏ hình Vollemveider với mục đích xác định tái lượng Photpho cực đại mà
hổ có thê nhân so sánh với lượng dinh dưỡng xám nháp vào hổ đế đánh giá tình trang
dinh (lưỡng cúa hồ. Những mỏ hình này cổ ưu điếm dễ tính toán, song còn quá đơn
gián vì chưa phán ánh được hoàn chính các quá trình biến đổi vật chất diễn ra trone hổ.
1.3. Phần inểin mỏ hình hoá
Đê mô phỏng một quá trình hay hệ thống bất kỳ, cần thiết phái có các chương
trình mô hình hoá. Các chương trình này được xây dựng dưới dạng các phần mém.
Có nhiều phần mềm mô phóng đã được thiết lập, chí tính riêng phần mém
chuyên dụng cho hệ sinh thái đại dương, sông, hồ cũng có thế kế đến BLTM.
DOTABLES, HSPEXP, SWPROD, DYRESM-WỌ (phán mềm về lượng chất dinh
dưỡng xâm nhập vào hổ). Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phần mềm Stella
làm công cụ mô phỏng.
Stella II 3.0 là CÔI12 trình hợp tác cúa một nhóm 7 nhà khoa học người Ha Lan:
John Gass, Jeffrev Pease. Marcia Nexvcomb, Karim Chichakly, Chuck Officer, Kathv
Richmond, Barrv Richmonđ. Đây là một phần mềm mô hình hoá được thiết lập với các
đốt tượng và quan hệ dược hiểu diễn báng hình ánh nên rất dễ hiếu. Đồng thời, với
cách thê hiện xúc tích và biểu cám, Stella cũng rất dễ sứ dụng.
Mặc dù chưưns trình hiển thị có vẻ khá đơn gián, thực chất Stella có câu trúc rất
phức tạp đám bao cho phạm vi ứiiíi dung và thực thi cao. Nó có thê đáp ứng từ những
yêu cáu mò phóiiii đơn Siian nhát (một phán ứnti hoá học) đến những đòi hỏi khái khe
cùa mộl clniyẽn iiia mò hình hoá. Stella CĨIIUI cho phép mo' rộ 11 SI mo hình khi cán Ihiet.
Đây là mót tính lìãiiíi rât quan trọng trong việc mó phoiiii. Với những líu điếm do.
Siclla đã (lirợc lìIIII 1.1 ụ nu tronii nhicu ntihiẽn cứu khoa học.
phytoplankton còn là một công cụ hiệu quá đế đánh giá và dư báo sư phú dưỡns cùa
7
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu
2.1. Đỏi tượng

Vườn Quốc gia Ba Bê trong đó có hồ Ba Bê là một thắng cánh nổi tiếng cùa Việt
Nam. Khu vực hổ Ba Bế là một hệ sinh thái đặc hiệt. hao gôm sóng. suôi. hổ. rừiiíi. 11111
đá VÔI. Xét về góc độ sinh học, sinh thái học. khu vực này la khu vực có đỏ đa đang
sinh học cao do vừa có hệ thống thực vật núi đá VÓI điên hình ớ vùng (lonti hắc. vừa có
hệ sinh thái kiêu hổ tư nhiên khá rộng lớn vùng núi. Mặt khác, cũng tháy rãnsi chính
diéu kiện địa hình chia cất phức lạp cùng với hệ thống thủy vực phonc phú là điều kiện
thuận lợi dê hệ sinh vật ớ nước và vùng lân cặn phát triển phong phú vé cá số lượng lẫn
thành phán loài.
Đề tài tiến hành điều tra hiện trạng chất lượng nước hổ Ba Bê. hiện trạng về đa
dạng sinh học của hồ, sau đó chúng tỏi sử dụng mó hình toán để dự háo sự biến động
cúa thực vật nổi (Phytoplankton) trong mối lién quan với động vật nối (Zooplankton).
sinh vật đáy (Benthos), nhóm cá ăn Phytoplankton, nhóm cá ãn Zooplankton và nhóm
cá ăn Benthos. Tuy nhiên, đàv là một hệ sinh thái tự nhiên điển hình nên chúns ta
không thể bỏ qua mối quan hệ của các nhỏm sinh vật sống trong hổ với các nhân tô vô
sinh (nhiệt độ, ánh sáng, oxy và các chất dinh dưỡng như nitơ, phospho ); chính các
mối quan hệ đó đã tạo nên chu trình vật chất và chuyên hóa năng lượng trong hó. dam
bảo tính chất của một hè sinh thái là hộ động lực hớ và tự điều chinh.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2 .2 .1 . P h ư ơ n g p h á p k e th ừ a
Đây là phưons pháp thốns kê, thu thập các thông tin. sò liệu từ các tài liệu, bài
háo, háo cáo khoa học có liên quan đến đa dạns sinh học. ứng dung mỏ hình toán trong
Iisihiẽn cứu sinh thái học và hê sinh thái hồ Ba Bè cua các nhà khoa học trong và ngoài
nước từ trước tới nay.
2.2.2. PhươtiiỊ pháp thonự ké. p h â n tíc h , ỈÓIIỊỊ hop va (lánh ỊỊĨá
Các ihõiiíi 1111 thu đưoc. cliiínu toi liên hanh phan loại, phán lích, tong hop vu
(.tánh uiá đê sãp xèp lại các dữ liệu dó rỏi áp cỉuiií: vào các phan có liên quan nhu tong
quan, lặp mô hình mỏ phòiiii.
8
2 .2 .3 . P h ư ơ n g p h á p m ó p h ỏ n g
Chúng tôi lập mó hình mó phóng chủ yêu dựa trên mỏ hình cho hê sinh thái hó

của Voinov (1983). Các kết quả dược xử lý trên máy vi tính bới phán mềm STELLA II
3.0 đế biểu diễn hiện trang và dư háo sư biến đóng sin' khối Phytoplankton.
2 .2 .4. M ô h ìn h h é s in h th á i h ổ
H ình 1. Sơ đổ mỏ phỏng chu trình vật chất trong hổ
Mô hình hệ sinh thái hổ thể hiện cái nhìn khái quát vé hệ sinh thái rất đặc trưng
này. qua đó, cho phép đánh siá cũng như dư báo về biến động chất lượng nước và tìm
phương pháp quán lý tòi ưu. Đây cũng là mục đích cơ bán của việc mô hình hóa.
Đề tài sử dụna mô hình hệ sinh thái của Yu. M. Svirezhev. V. p. Krysanova và
A. A. Voinov. Mõ hình hệ sinh thái đã đề cập đến các thành phân chính nhu trong
hình 1.
Mô hình cồm các biên chủ yếu sau đáy: thực vật nổi (F). cĩộnu vật nổi (Z). sinh
val đáy (B). nhóm cá ăn sinh vãi dav (C). nhóm cá ăn đòn ti vặi noi (MU), nhóm cá an
llnic vai nổi (S), và các yêu tò IIhII' photpho võ cư hòa tan (P). nilo' hữu co' hòa tan (N).
oxy hòa tan (O), co (A). mành M in liữu cơ két hợp với vi khuân (D) đươc mũ ơ mức
iucvne đôi ổn dinh. Ncoài ra mò hình còn cỏ hơn 80 thôníi sỏ khác.
Tãl cá các biẽn số dưực đicu chinh bới Iiồns độ và dơn vị đo lường la mg/l.
Ọ
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Vườn Quốc gia Ba Bế có diện tích 7.610 ha nằm trong các xã Nam Mầu. Khang
Ninh, Cao Thượng, Quảng Khê, Cao Trĩ cứa huyện Ba Bế, tinh Bắc Kạn; phía Bác giáp
xã Cao Thượng, phía Đóng giáp xã Khang Ninh, Cao Trĩ; phía Nam giáp xã Quáng
Khẽ; phía Táy giáp xã Nam Cường, xã Xuân Lạc (huyện Chơ Đồn, Bác Kạn), xã Đà Vị
huyện Nà Hang, tính Tuyên Quang; có toạ độ địa lý (ihco UTM 1/50.000) là: 105" 36'
00" E và 22" 33' 00" N. Toàn hò khu Vườn hầu hết là núi đá vôi hiếm trờ. một phan nho
là các thung lũng núi đất xen kẽ và hẹp, có độ cao trung bình so với mật biến từ 150-
1,098m. Về phía Táy Nam có dãy núi Phija Bjoóc có đính cao từ 1.502-1,527m.
Trung tám Vườn là hổ Ba Bế. mặt hồ rộng gần 500ha, chiều dài 8km. chiều rộng
trung bình là 500m (nơi hẹp nhất là 200m, nơi rộng nhất là 800m) nằm trên độ cao
15Om. Đây là hồ tự nhiên ớ nội địa lớn nhất nước ta.
Hồ có cáu tạo khá đặc hiệl thắt ớ giữa và phình ra ớ hai đầu. được chia thành 3

phần nối liền nhau với tên gọi hổ I (Pé Lèng). hổ II (Pé Lù) và hồ III (Pé Lầm): quanh
hồ là nhũng vách đá. có chồ dựng đứng như một bức tường, có chỗ lại vòng vèo uốn
lượn ăn sâu vào các thung lũng làm cho hình dáng mặt hổ rất độc đáo. hoang sơ
Sông Tà Han, sông Chợ Lèn và suối Pó Lù là nguồn cung cấp nước chính cho hó
Ba Bể. Hệ thống sòns suối này hợp thành hệ thủy phía Nam cùa Vườn Quốc gia. Nước
hổ Ba Bê chảy theo hướng Nam-Bắc đổ ra sông Năng, chảy qua phần phía Bắc của
Vườn Quốc gia, sau đó tiếp tục cháy theo hướng Tây gặp sốns Gâm ớ phía Đông của
lính Tuyên Quang.
Về mùa lũ. mực nước hổ có thể dao độns lên XUỐI12 tù 2.5-3.Om so với mức
hình lhường. Hồ có độ sâu trung hình từ 20-25m. nơi sâu nhất là 35m. nơi nông nhất
cũn 11 từ 5-1 Om. Đáy hổ không hằng phảng mà có nhiều núi ngầm, hane đóng, đó là nơi
II'ú ngu lý urớnsi cua các loài thúy sinh.
Theo Lô Rá Tháo (11)77). hổ Ba Bô có imuổn Ỉ1ÔC kiên lạo nam Ironu vùng Caxln'
Cho Rã-Bu Bò-Clio' Đổn-Cliọ' Điền thuộc miên Caxto' cua khối nàn lĩ Việi Bnc. Vẽ mật
địa hình. Vườn Quòc eia Ra Bè là một vùng núi dóc mạnh và núi đnt cao Irung hmh kẽt
hợp với sônu. suối. hổ. Đàl ớ vìum này chu vôu là Peralit đo \'àntz có mùn va l cralil đo
sam trẽn đá vòi. IIsoài ra còn có dai phù sa phân bõ ứ ven song NIIOI (như song Nang,
son*’ Chợ Lòn ) và dọc theo các (hung lũ ne năm xen kẽ ciữa IIIÍI đỏi.
3.1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhién Vườn Quốc gia Ba Bẽ
10
Khí hậu vùng Ba Bế chiu tác động manh cúa gió mùa Đỏng Băc. Tốc dỏ gió
trung bình năm khoáng 1,3 m/giáy, ít chịu ánh hưởng cứa gió bão. Nhiệt độ trung bình
năm là
22"C, tháng nóng nhất lẻn tới 27,5"C, tháng lạnh nhất chi đạt 14"C. Đọ ấm
trung bình năm là 83%, vào mùa đóng giảm xuống còn 79-81%. Mưa được chia thành
2 mùa rõ rệt nhưng mùa mưa mang tính chất cúa vùng núi thấp Việt Bãc. ngán hơn so
với toàn Bắc Bộ. Mùa mưa bắt đầu tù tháng 4 và kết thúc vào tháng 9, lươn li mưa
chiếm từ 75-78% tống lượng mưa cá năm. Mua khỏ kco dài từ tháng 10 năm trước đèn
tháng 3 năm sau, vào mùa này lượng bốc hơi nước thường gấp 2 lân lượng mưa Irunsỉ
hình.

Hồ Ba Bẻ là phần cuối được mở rộng của sóng Chơ Lèn trước khi đổ vào sông
Năng. Sông Chợ Lèn có chiểu dài 26,5 km, bắt nguồn tù đinh Pia Khán ớ độ cao 675 m
thuộc dãy Pia Bioc, chảy qua các xã Quảng Khé, Đổng Phúc, Nam Mẫu. Diện tích toàn
lưu vực của sông tính đến cửa ra của hồ vào khoáng 454 km\ trong đó có 29,8 knr là
diện lích núi đá quanh hồ. Ngoài ra. hổ còn nhận nước từ 2 suối Tà Han và Pó Lù ớ
phía Tây. Nước hồ đổ ra sóng Năng qua kênh Pe Cam. Hồ Ba Bế góp phán quan trong
trong việc điều tiết lũ cho sông Năng và vùng hạ lưu. Mực nước trong hồ cao nhát vào
tháng 8, thấp nhất vào tháng 3. biên độ mức nước trung bình vào khoáng 2,8m. Chênh
lệch mực nước giữa phần đầu và phần cuối hồ vào mùa khỏ là 1 lcm. nhưng tại dinh lũ
giám xuống chi còn 1 cm. Vận tốc dòng cháy mặt vào thời điểm tháng 8/1996 tù
0,084-0,246m/giây. Theo Đặng Ngọc Thanh (1980) nước hồ Ba Bê luôn cháy nhẹ với
vận tốc tại mặt nước là 0,5 m/giây. Vào mùa lũ nước hổ dâng cao và bị ách tắc ớ thác
Đầu Đẳng nên gây úng ngập một số diện tích canh tác (khoáng 343ha) cua các xã
Thượng Giáo. Cao Trí. Khang Ninh. Nam Mầu. Cá biệt có những năm lũ lớn có thế gây
úng ngập một phần thị trấn Chợ Rã.
Hàns năm hổ nhàn được nhiều chất hữu cơ và xác bã độne thưc vật từ các SUÒ1
đổ vào. đó là một Iiìiuổn tluíc ăn tốt cho cá. VỚI lượn2 phù sa tích tu làu ngày làm cho
(láy hổ có một lớp hùn nhão và một số bãi banti phánsi thuận loi cho Yiêc dùnii lưới VÓI
(lò khai thác cá.
3.2. Hiện trạnịỉ chài lượn lĩ nuóc hổ Ba Be
Nhìn ctiuim. môi tiưòiiii inrớc lưu vực ho Ba Bc có chai lươn SI lot. hau hét các
chi tiè 11 chất lưọììỉi nước đểu đạt tiêu chuẩn giới hạn cho phép doi với nguón nước nial
loại A trone tiêu chuán Viẽt Nam (TCVN 5942-1993).
Nhiệt độ nước tầng mật thay đổi không đáng kể. Tuy nhiên, nhiệt đỏ nước biến
đổi theo độ sâu của hồ là khá lớn, thể hiện tính phán tầng rõ rệt (hình 2). Đặc tính này
một mặt biểu thị chất lượng môi trường nước, mặt khác có những ánh hướng nhất định
đến sự phân hố các nhóm thủy sinh vật.
Trong mùa mưa, nhiệt độ nước tầng mặt dao động từ 30,2"C đến 34.4"C; nhiệt
độ tầng đáy thấp, khoảng 18-2CTC, không cao hơn nhiều so với nhiệt độ nước tầng đáy
trong mùa khỏ (17”C). Từ đó cho thấy nhiệt độ nước tầng đáy của hồ Ba Bê là tương

đối ổn định.
3
.
2
.
1
. N hiệt độ nước
Độ sáu
H ình 2 . Nhiệt độ phân tầng theo chiều thảng đứng tại hồ Ba Bể trong mùa mưa
(tháng 08/2000)
(N gu ồ n : H ồ T h anh H ái và c s ., 2 0 0 3 )
3.2.2. Độ trong
Nước Ỉ1Ổ Ra Bế rất trong, độ trong trung bình là 109cm. Vào mùa lũ, phù sa của
sông Chợ Lèn ánh hướng khá sâu sắc tới độ trong cùa hồ, bên canh dó còn có sư góp
phấn của suối Pó Lù. Do ánh lìirớng này liên độ Irong của hồ I tháp hơn so với 2 phán
còn lại của hồ và chi đạt khoáng 84cm, đỏ trong trung bình của hồ I và hồ 11 là 123 cm.
3 .2 .3 . Đ ô p H
Nước hồ có pH truns tính, giá trị trung binh là 7.26. Cũng như đó trong, pỉl
nước hổ bị ảnh hirớns của sôns Chợ Lèn và suối Bó Lù, song không sau sac. Hai nguon
nước này có độ pH thấp hơn (pH = 6,2 và 6,8) đã làm pH ớ phân đẩu cua hồ I hơi giam
12
đi (pH = 6,9). pH thay đổi không đáng kể theo độ sâu của hổ, chênh lệch giữa tầng mặt
và tầng đáy chí là 0,13.
3 .2 .4 . Ô x y h ò a ta n ( D O )
Ôxy hòa tan (DO) là chí tiêu cơ bản, giữ vai liò quan trọng trong hệ sinh thái
hồ. Nồng độ DO phụ thuộc vào rất nhiều yếu tỏ' như quá trình khuếch tán ỏxy qua bé
mật, quá trình hô hấp, quang hợp của thưc vật; quá trình phân húy chất hữu cơ cúa VI
sinh vật.
Hàm lương óxy hòa tan tại tầng mặt trong nước hồ Ba Bê tương đối cao. Giá trị
trung bình là 8,6 mg/1 đám báo tiêu chuẩn cho phép đối với chất lượng nguổn nước mặt

loại A (TCVN 5942-1995). Cũng giống như nhiệt độ nước, ỏxy hòa tan trong nước hổ
Ba Bể mang tính phán tầng rất rõ rệt, hàm lượng ôxy hòa tan cao ở tầng mặt và thấp
dần ớ tầng nước sâu hơn (hình 3)
Trên tầng mặt, lượng ôxy hòa tan trung hình vào mùa khó là 9.33 mg/1, trung
bình tầng đáy là 2,13 mg/1 và trung hình tầng giữa là 4,76 mg/1. Trong khi đó vào mùa
mưa là 7,41 mg/1 đối với tầng mặt, tầng giữa là 4,34 mg/] và táng đáy là 2.62 mg/1.
Chênh lệch ôxy hòa tan trong nước hồ Ba Bê giữa tầng mật và tầng đáy vào mùa khỏ là
7,20 mg/1 và mùa mưa là 4,79 mg/1.
12
10
t 8
£
c
ầ 6
?3
-E
5 4
0
Om 5 m 1 0 111 15 m 20-23 m
Đó sâu
IIình Ôxy phàn táiii! theo chiều thắng đứng tại hổ Ra Bè (tháng 1 1 /1 c)99)
(Netiổn: Hổ Thanh Hái và cs 2003)
3.2 .5. C á c c h ấ t d in h d ư ỡ n g
Trong quá trình sinh dưỡng, các loài thưc vât lliủv sinh sư dung các chái dinh
I lưỡng có ị rong nước làm thức ăn. thành phần cần ihiêl cùa các chái dinh đương la mlơ
và pholpho với ly lê N:P = 15:1 là thích hợp cho sinh vật pliál môn. 1 lam lương mlơ va
13
ịíĩioipno Irong hô tăng là nguyên nhân chính gây hién tương phú dương trong các hồ
vùng nhiệt đới.
Hàm lượng amon (NH/) trong hổ Ba Bể thấp (trung binh khoảng 0,04 mg/1)

nhưng lượng nitrat (NCV) lại khá cao (khoảng 1,115 rr,oJ\). Tại tất cả các độ sâu của hổ
đều thấy hàm lượng amon nhỏ hơn nitrit và nhỏ hơn nhiều so với nitrat. Hiện tượng này
chứng tỏ quá trình chuyển hóa từ NH4+ thành NO} chiếm ưu thế và nitrat được đưa vào
hổ khá nhiều từ vùng lưu vực.
Hàm lương Orthophotphal (POjV) trong hổ khá cao. đạt xấp xí I mg/1. Hàm
lượng này tăng đáng kể ớ vùng đáy hồ (1,086 mg/1 ớ độ sáu hơn 15m).
3 .2 .6 . M ó t s ố y ế u tô k h á c
Do đá vôi vùng Ba Bế bị biến chất thành đá hoa (là loại đá khổ bị hòa tan) nên
hàm lượng canxi và magiê trong nước hồ thấp (Ca2' = 32,81 mg/1. Mg2+= 3,32 mg/1).
Nước hồ thuộc loại nước mềm. độ cứng toàn phán xấp xí 4,6 đó Đức.
Hàm lượng sắt trung bình trong nước hổ đạt 0.3] mg/1. Sắt tập trung nhiều nhất
ớ vùng đáy sâu thuộc hồ II và III (trung bình là 0,47 mg/1). Hàm lượng ion Fe2+ và Fe'+
là tương dương nhau ở tầng nước mặt. nhưng tại vùng đáy sâu hàm lượng Fe2+ lớn hơn
nhiều FeH; hiện tượng này có liên quan tới sự giải phóng sắt tù trám tích đáy. Nguyẻn
Văn Hảo (1975) đã sử dụng hiện tượng này để giải thích sự ô nhiễm tự nhiên vào mùa
dỏng ở hổ Ba Bê’ (khi nước hổ đổi màu từ trong xanh sang đục đỏ. có khi nổi thành lớp
váng trên mặt làm cho cá ngột ngạt và chết).
3.3. Hiện trạng một sỏ nhóm sinh vật trong hồ Ba Bế
3 .3 .1 . T h ự c v ậ t n ô i (P h y t o p la n k t o n )
Theo kết quá điểu tra của Dương Đức Tiến và cs trong giai đoạn 1995-2001.
cho thấy hổ Ba Bế có 138 loài và dưới loài vi táo, trong đó ngành táo lục (Chloropliyia)
có 24 chi với 64 loài; táo mál (Euiịìcnophyta) có 4 chi VỚI 17 loài; tảo Silic
(Hacillariopliyta) có 10 chi VỚI 21 loài; táo giáp (Pyrropliyhi) có 4 chi với 10 loài; tao
vàng (Xaníliophyra) có I chi VỚI 1 loài; táo vàng ánh (Crysophyia) có 1 chi với 1 loài;
láo Rhodophy/a có I chi với I loài: và vi klniân lam (Cyanolxu lam) có 6 chi với 23
loài. Tý lệ thành phần loài cúa các ngành táo được trình bày trẽn hinli 4.
14
□ Chlorophyta
1 ■Euglenophyta
□ Bacillariophyta

□ P y r ro p h y la
■ X a n th o p h y la
□ C h ry s o p h y ta
□ R h o d o p h y ta
12.32% 46.38% □ C y a n o b a c te ria
H ình 4 Tý lệ thành phần các loài táo ớ hó Ba Bê
(Nguồn: Dưcmg Đức Tiến và cs., 2003)
Mật độ thực vật nổi tầng 0-5m trong mùa mưa dao động từ 3.400 đến 76.800 tế
bào/lít. Nhìn chung mật độ thực vật nổi trong mùa mưa thấp hưn so với trong mùa khỏ
(từ Irén 4.000 đến trên 161.000 tê bào/lít). Thành phán tảo sông Năng, tảo Silic chiếm
ưu thế vé mặt số lượng. Mật độ thực vật nổi tại các cửa suối vào hổ và sông Nâng thấp
hơn so với hồ, dao đỏng từ trên 15.000 đến trên 26.000 tế bào/lít. Xét về mật đó, nhìn
chung tảo lam (các loài thuộc chi Osciỉlatoria, Lyngbya) chiếm ưu thế về sô lượng, đậc
hiệt là ớ khối nước tầng mặt. Tuy nhiên ớ tầng nước sâu hơn tại khu vực giữa và cuối
hổ. loài táo vàng Dinobryon divergen lai chiêm ưu thế. Số lượng cá thế phân bô không
đổng đều trong toàn hồ mà có sư thay đổi theo độ sâu và chiều dọc hồ (hình 5 và hình
6).
Vi trí Ihu mầu
H ình 5. Diền hiên mật dò sinh vật nổi táng mật Õ-Om) theo chiêu dọc ho (11/1999)
(Nguồn: Hồ Thanh Hai và cs., 2003)
15
■ P hytoplankton □ Z o op la n kto n
2-0 m
10000 20000 30000 40000 50000 60000
Mật độ (TVN-tb/1, ĐVN-con/m3)
H ình 6 . Phân hố số lượng sinh vật nổi hổ Ba Bê theo chiều thẳng đứng (8/2000)
(Nguồn: Hồ Thanh Hải và cs., 2003)
Từ đó ta thấy, mật độ thực vật nổi vùng đáu hồ thấp nhất, sau đó có xu hướng
tăng lên và đạt cao nhất tại vùng giữa hồ, rồi lại có hướng giám dần về cuối hổ. Do ánh
sáng mặt trời là năng lượng cần thiết ban đầu cho sự quang hợp nén ớ tầng nước mặl

mật độ thực vật nổi là cao nhất, và giám dần theo độ sâu (theo sự tắt dần của ánh sáng
trong nước).
Thành phán loài và mật độ thực vật nổi ớ hồ Ba Bế vừa có đặc điểm cua quần xã
thực vật nổi sống trong thủy vực nghèo dinh dưỡng vừa mang tính chất của quán xã
thực vật nổi có ở thúy vực giàu dinh dưỡng. Ở đây có hiện tượng chiếm ưu thế cua một
sò taxon như Pandorina moritm, Eudorina nmcocca, Pediastnun siniplex VUI',
ihtoilenarinm, Lyni>bya circumcreta là những loài phổ biến trong thúy vực giàu dinh
(lưỡng; và sự hiến mất cua tìaĩrưchospenmtm monlli/orme Roth. là một loài táo đặc
(lưng cho thúy vực imhèo dinh dưỡng.
.0 .2 . Đ ô n g vọt n ố i ( Z o o p ỉa n k t o n )
Theo Hổ Thanh Hai và cs mức độ da dạn li vẽ thành phán loài đỏng vậi nổi
iroiiíỉ hổ Ba Bế là kliõiiii lớn (35 loài) nlurnp múc đô da dang 11 i ống lai khá cao (2N
C' *_ *—
eiỏng)(háng 1)
16
Bảng / ■ Tỷ lệ số lương các taxon động vật nổi đã xác định được trong hồ Ba Bê
với tổng số đã xác định ở vùng phán bỏ tự nhiên Đóng Bác
Các nhóm động vật nổi
Sỏ ho
Số gióng
Sỏ loài
1. Trùng bánh xe Rotatoria
5/7
6/10
6/14
2. Giáp xác Copepocla-Cydopoida
1/1
6/7
8/9
3. Giáp xác Copepoda-Caìanioida

1/1
4/4
4/4
4. Giáp xác râu ngành Cíadocera
5/6
12/22 17/31
Tổng sỏ 12/15
28/43
35/58
(N gu ồ n : H ồ T hanh Hải & Lê H ùng A n h , 2 0 0 3 )
Trong thành phần loài, chú yếu là các loài nhiệt đới, nhóm giáp xác râu ngành
có số loài phong phú nhất chiếm 48,57%, nhóm Copepoda-Culanoưla chiếm 43%,
nhóm Copepoda-Cydopoida chiếm 20% và 17% là nhóm Rotatoriơ. So với sô lượng
các taxon động vật nổi đã được xác định trong vùng Đỏng Bắc thì sô lương taxon của
nhóm giáp xác chân chèo Copepoda trong hổ Ba Bế khá phong phú: Caìanioidu có 4/4
giống và 4/4 loài; Cydoptìicla có 6/7 giống và 8/9 loài.
Mật độ động vật nổi hồ Ba Bê trong mùa khô dao động từ trên 6.000 đến trẽn
43.000 con/rrv; và trong mùa mưa chúng có sự dao đỏng từ 9.388 đến trên 54.000
con/m\ Theo chu kỳ dinh dưỡng tự nhiên thì thực vật nổi luôn phát triến trước động vật
nổi. Trong kiểu hổ mớ nhu hồ Ba Bế ngoài trường hợp tuân theo quy luật trên còn có
thêm đặc trưng phát triển lệch pha theo chiều dọc hổ giữa thực vật nổi và động vật nối
(hình 5). Động vật nổi bên canh tính hướng quang (tập trung nhiều ở nơi có ánh sáng)
thì ở những vùng có nhiều thực vật nổi mật độ của chúna cũng tăng đáng kê (hình 6).
3 .3 .3 . Đ ộ n g vật d á y ( B e n t h o s )
Thành phàn khu he dộng vật đáy hổ Ba Bé phong phú, đa dang, mang sắc thái
l iêng của vực nước imọt 1111011 núi là rãi giàu Molluscii và Cnisiacưa. Trong hó da xác
(lịnh đirợc 47 loài lioiiii đó hìscctơ có 23 loài. Mollnsca cỗ 10 loài, c rustacca có s loài
và OliíỊochacíci có 6 loài.
Động vậl đáy troim hổ có sự phân bó không đổng déu do tính chát cấu lao
không đều cùa day hỏ và dò sáu chênh lệch lớn mửa các vùng. Mát độ phun bo cua

chúng tàn tnuiii phẩn lớn o các vùng nước nòng VCIỊ bo eo dieu kiệ n lư lìhiett va moi
h 1 1 O A I HỌC Q U Ỏ C G I A H À N ệ
: T R U N G T À M T H Ô N G TIN T H U V l f
trường tương đối thuận lợi như vùng bãi cấy lúa gần cửa suối chảy vào hổ, nơi có độ
sâu vừa phải (1 -3m) và giàu thức ăn.
Mật độ động vật đáy ở hồ Ba Bể trung bình là 114 cá thể/m2 (0,186 g/m2), trong
mùa khô mật độ của chúng (0,213 cá thể/m2) là lớn hơT trong mùa mưa (0,152 g/rrr).
Từ sau kết quả nghiên cứu của Trần Hòa Hiệp và cs., khu hệ động vật đáy ớ hổ
Ba Bể ít được đề cập tới và gần đây nhất là kết quả cúa Hồ Thanh Hái (1995) cũng
chưa có những bổ sung đáng kế.
3.3.4. K hu hệ cá
Các kết quá nghiên cứu từ trước cho tới nay tại vùng hồ Ba Bế đã xác định được
X7 loài và phân loài cá thuộc 61 giông, 17 họ và 5 bộ. Trong đó, bộ cá Chép có sô
lượng loài nhiều nhất chiếm 67,82% (59 loài); bộ cá Vươc chiếm 18,39% (16 loài); bộ
cá Nheo chiêm I 1,49% (10 loài); bộ mang liền và bộ cá Kìm. mỗi bộ có 1 loài chiếm
1,15%.
Trong giai đoạn từ năm 1998-2001, Nguyễn Hữu Dực và cs. cho biết hiện nay ớ
hổ Ba Bê có mặt 67 loài và phán loài cá nằm trong 4 bộ. 16 họ. Tuy nhiên thì bớ cá
Chép vẫn là bộ có số lượng loài chiếm ưu thế với 43 loài.
Cho đến nay khu hệ cá hổ Ba Bê đã có 3 loài mới được phát hiện và cóng bố, đó
là cá Lợ (Cyprinus muìíiíaeniaĩus Pellegrin&Chevey, 1936), cá Xám bao (Para:acco
habeensis Hảo & Đại. 2000), và cá Xám lài (Paraxacco vinlìi Hảo & Đai. 2000).
Sư biên động thành phẩn các loài cá trong vùng hổ qua nhiểu năm nghiên cứu
dược thê hiện trong báng 2, rất khác nhau.
Bàng 2 . Biến động thành phần các loài cá ớ vùng hồ Ba Bê qua các năm
TT
Tác giá, năm
Sõ ho
sỏ giống
Sỏ loài

n %
n
%
n %
1.
Nguyễn Vãn Háo. 1964
10
58,82 30 49.18
32 36,78 i
Mai Đình Yên và cs 1969
16
94.12
42 68.85
49
56.32
, 3.
Nguyễn Vãn Háo. 1975
16 94.12
47
77.05 56 64.37
4.
Nguyền Văn Háo YÙ cs 1999
16
94,12
40 65,57
63
72.41
5.
Giai đoạn 1998-2001
16 94.12

41
. .
67.21
67
77.01
Tổng cõng
17
100
61
100
N7 100
(Nguổn: Nguyễn Hữu Dực và cs., 2003)
8
So với thành phần các loài cá được xác định ở giai đoạn từ năm 1975 về trước
thì hiện nay đã xác định thém được 31 loài trong 22 giống và 9 họ. Trong đó, họ cá
chép là 19 loài; các họ cá chạch, cá chạch vây bằng, cá chién và cá bống trắng mỗi họ
thu thêm được 2 loài; các họ còn lại mỗi họ thu thêm được 1 loài.
Bên cạnh đó thì có tới 20 loài mà trong những nãm 1975 trớ về trước đã được
xác định mà nay không thu được mẫu (báng 3). Các loài này giảm với mức độ nghiêm
trọng, đó là các loài cá phán bô trong hồ (8 loài), các loài phán bỏ chú yếu ở sõng
Năng (6 loài) và các loài phán bố chú yếu ở các suối xung quanh hồ (6 loài). Đặc biệt
đã có 4 loài cá dã và đang bị tiêu diệt là cá Lợ (Cyprinus nmỉtitaeniatus), cá Phao
('Varicorhinus (Scapleslhes) lepturus), cá Chuối hoa {Channa macuỉata) và cá Bò
(Pelteobagrus /ulvicỉraco).
Các loài cá kinh tế tự nhiên trong hồ Ba Bể có 16 loài: cá Trói, cá Bống, cá Sính,
cá Nheo, cá Chép, cá Diếc, cá Chầy đất, cá Hỏa, cá Quả, cá Mương, cá Chiên Hiện
nay đã có 8 loài cá được nuôi trong hố, trong đó có 3 loài cá nội địa (Chép. Mè trắng,
Trôi) và 5 loài nhập nội (Mè hoa, Trắm cỏ, Rỏ hu, Mrigan và Rỏ phi đen). Ngoài ra, tại
hồ Ba Bể còn có một số loài cá có thể làm cảnh như, cá Bướm, cá Thè be, cá Bám đá,
cá Rõ cờ và một sô loài có khả năng trở thành đôi tượng được nuôi Irong tương lai

(cá Bỏng, cá Chiên, cá Quá, Lươn )
Bcỉnỉỉ 3 . Các loài cá không thu được ở hồ Ba Bê giai đoạn 1998-200]
TT
Tên Việt Nam Tén khoa học
Sỏ giông
Số loài
1.
Họ cá Chép
Cyprinidae
14 15
2.
Họ cá Chạch vây bằng Baỉitovidae
1 1
3.
Họ cá Lăng
Bagridae
1 1
4.
ỉ ỉ ọ cá Sóc
Adrianiclìlliyidac
1
“
5.
1 lo cá Bông đen
Eỉeolridae
1
1
6.
I lo cá Rông trãnsi Gohiidac
] 1

Tổng còng
!
19
(Nguổn: Nguyễn Hữu Dực và cs., 2003)
Theo các tác giá đã từns nghiên cứu khu hệ cá hổ Ba Bé (Đào Văn Tién. 1962;
Nguvcn Vãn Háo, 1964. 1975; Mai Đinh Yên. 1969 ) đểu xác nhận Iiguón lợi cá ớ