Đa dạng sinh học về cá và mối quan hệ của chúng với chất lượng môi trường nước Sông Hồng thuộc địa phận Thành phố Hưng Yên, Huyện Kim Động, Tỉnh Hưng Yên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

DƢƠNG VĂN LONG

ĐA DẠNG SINH HỌC VỀ CÁ VÀ MỐI QUAN HỆ CỦA CHÚNG VỚI
CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC SÔNG HỒNG THUỘC ĐỊA PHẬN
THÀNH PHỐ HƢNG YÊN, HUYỆN KIM ĐỘNG – TỈNH HƢNG YÊN


Chuyên ngành : Sinh thái học
Mã số : 60 42 60


LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN XUÂN HUẤN



HÀ NỘI – 2011
Luận văn thạc sĩ khoa học

1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



DƯƠNG VĂN LONG

ĐA DẠNG SINH HỌC VỀ CÁ VÀ MỐI QUAN HỆ CỦA CHÚNG VỚI
CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG HỒNG THUỘC ĐỊA PHẬN
THÀNH PHỐ HƯNG YÊN, HUYỆN KIM ĐỘNG – TỈNH HƯNG YÊN


Chuyên ngành : Sinh thái học
Mã số : 60 42 60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN XUÂN HUẤN


HÀ NỘI – 2011
Luận văn thạc sĩ khoa học

ii
MỤC LỤC


Trang
MỞ ĐẦU …………………………………………………………………
1
Chƣơng 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU……………………………………
3
1.1. Khái quát về hệ sinh thái sông……………………………………….
3
1.1.1. Các hệ thống sông lớn ở Việt Nam………………………………
3
1.1.2. Đặc điểm đặc trƣng của hệ sinh thái sông………………………

4
1.1.2.1. Đặc điểm môi trƣờng sống trong sông…………………………
4
1.1.2.2. Những đặc điểm thích nghi quan trọng của quần xã sinh vật ở
sông ………………………………………………………………………

5
1.1.2.3. Sự phân bố của các quần xã sinh vật ở sông …………………
6
1.2. Đa dạng sinh học và vai trò của đa dạng sinh học trong các hệ
sinh thái nƣớc……………………………………………………………
8
1.2.1. Đa dạng sinh học……………………………………………………
8
1.2.2. Vai trò của đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái ở nƣớc…….
9
1.2.3. Quan hệ của Đa dạng sinh học cá với một số yếu tố sinh thái
chính ở HST sông………………………………………………………….

11
1.2.3.1. Quan hệ với các yếu tố thủy lý…………………………………
11
1.2.3.2. Quan hệ với các yếu tố thủy hóa ………………………………
12
1.2.4. Khái quát về chỉ số tổ hợp sinh học (Index of Biotic Integrity -
IBI)………………………………………………………………………….

16
1.2.4.1. Lịch sử của chỉ số tổ hợp sinh học……………………………….
16

1.2.4.2. Cơ sở khoa học để đánh giá môi trƣờng nƣớc bằng chỉ số tổng
hợp sinh học cá ( IBI)……………………………………………………

16
1.2.4.3. Khả năng sử dụng các chỉ số tổng hợp sinh học cá để đánh giá
chất lƣợng môi trƣờng nƣớc……………………………………………

17
1.2.4.4. Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh
giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc…………………………………………

19
1.2.5. Điều kiện tự nhiên và xã hội vùng nghiên cứu……………………
21
Luận văn thạc sĩ khoa học

iii
1.2.5.1. Điều kiện tự nhiên ………………………………………………
21
1.2.5.2. Tình hình kinh tế xã hội………………………………………….
21
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………
23
2.1. Đối tƣợng, thời gian và địa điểm nghiên cứu……………………….
23
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu………………………………………………
23
2.1.2. Thời gian nghiên cứu……………………………………………….
23
2.1.3. Địa điểm nghiên cứu……………………………………………….

23
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu…………………………………………….
25
2.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu cá……………………………………….
25
2.2.1.1. Phƣơng pháp thu mẫu cá ngoài thực địa……………………….
25
2.2.1.2. Phƣơng pháp phân tích cá trong phòng thí nghiệm……………
26
2.2.2. Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc ……………
27
2.2.2.1. Phƣơng pháp vật lý, hóa học…………………………………….
27
2.2.2.2. Phƣơng pháp sinh học - phƣơng pháp sử dụng chỉ số tổ hợp
sinh học cá IBI ( Index of biotic intergrity)……………………………

29
2.2.2.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu theo thuật toán thống kê…………
31
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN……………
32
3.1. Đa da
̣
ng tha
̀
nh phâ
̀
n loa
̀
i ca

́
ơ
̉
đoạn sông Hồng thuô
̣
c đi
̣
a phâ
̣
n
thành phố Hƣng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên…………….

32
3.1.1. Câ
́
u tru
́
c tha
̀
nh phâ
̀
n loa
̀
i ca
́
………………………………………
32
3.1.2. Tính đa dạng của khu hệ cá theo các bậc phân loại………………
39
3.1.3. Các loài cá ghi trong Sách Đỏ Việt Nam…………………………

44
3.2. Biến động thành phần loài cá theo không gian phân bố……………
45
3.2.1. Biến động thành phần loài cá theo thƣợng lƣu và hạ lƣu sông
Hồng ……………………………………………………………………….

45
3.2.2. Biến động thành phần loài cá theo sinh cảnh……………………
47
3.3. Mối quan hệ giữa thành phần loài cá và độ phong phú của chúng
với một số yếu tố sinh thái chính của sông Hồng thuộc địa phận thành
phố Hƣng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên……………………



57
3.3.1. Quan hệ với các yếu tố thủy lý……………………………………
57
Luận văn thạc sĩ khoa học

iv
3.3.2. Quan hệ với các yếu tố thủy hóa…………………………………
59
3.4. Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lƣợng nƣớc…
62
3.4.1. Tính chỉ số tổ hợp cá để đánh giá chất lƣợng nƣớc………………
62
3.4.2. Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Hồng thuộc địa phận thành phố
Hƣng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên bằng chỉ số tổ hợp
sinh học cá (IBI)…………………………………………………………

63
3.4.3. Nhận xét kết quả đánh giá chất lƣợng nƣớc bằng chỉ số tổ hợp
sinh học cá với kết quả đánh giá chất lƣợng nƣớc bằng phƣơng pháp
hóa học……………………………………………………………………



66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………….
67
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………
67

Luận văn thạc sĩ khoa học

v
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Trang
Bảng 1 Quy chuẩn Việt Nam về chất lƣợng nƣớc mặt ( 2008 )
27
Bảng 2. Các mức độ về chất lƣợng nƣớc của thuỷ vực
30
Bảng 3. Danh sách tha
̀
nh phâ
̀
n loa
̀
i ca

́
va
̀
sƣ
̣
phân bô
́
của chúng ơ
̉
sông
Hồng thuô
̣
c đi
̣
a phâ
̣
n thành phố Hƣng Yên và huyện Kim Động, tỉnh
Hƣng Yên
32
Bảng 4. Tỷ lệ các họ, giô
́
ng, loài trong các bộ cá tại khu vực nghiên cứu
39
Bảng 5. Tỷ lê
̣
ca
́
c giô
́
ng, loài trong các họ cá tại khu vực nghiên cứu

40
Bảng 6. So sa
́
nh vê
̀
tha
̀
nh phâ
̀
n loa
̀
i, giô
́
ng, họ cá tại khu vực nghiên
cƣ
́
u vơ
́
i tha
̀
nh phâ
̀
n loa
̀
i, giô
́
ng, họ ở các vùng khác của Việt Nam
43
Bảng 7. Danh sách các loài cá tại Sông Hồng thuộc địa phận thành phố
Hƣng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên ghi trong Sách Đỏ Việt

Nam cần đƣợc bảo vệ
44
Bảng 8. So sánh thành phần loài cá ở KVNC với thành phần loài cá
khu vực thƣợng lƣu sông Hồng(theo Mai Đình Yên) .
45
Bảng 9. Một số chỉ tiêu thủy lý, hóa ở khu vực nghiên cứu
53
Bảng 10. Hàm lƣợng pH, DO, oxy hóa học (COD) và oxy sinh hóa
(BOD
5
) ở đoạn sông nghiên cứu
55
Bảng 11. Hàm lƣợng một số muối hòa tan trong nƣớc
56
Bảng 12. Hàm lƣợng một số kim loại và phi kim tại khu vực nghiên
cứu
57
Bảng 13. Chỉ số tổ hợp sinh học cá (IBI) ở KVNC
58
Bảng 14. Bảng kết quả đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc tại sinh
cảnh 1 bằng chỉ số tổ hợp sinh học cá (IBI)
59
Bảng 15. Bảng kết quả đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc tại sinh
cảnh 2 bằng chỉ số tổ hợp sinh học cá (IBI)
60
Bảng 16. Bảng kết quả đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc tại sinh
cảnh 3 bằng chỉ số tổ hợp sinh học cá (IBI)
61

Luận văn thạc sĩ khoa học

vi
DANNH MỤC HÌNH

Hình 1. Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại đoạn sông Hồng thuộc địa thành
phố Hƣng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên.
24
Hình 2. Tỷ lệ % các họ, giô
́
ng loa
̀
i trong ca
́
c bô
̣
cá của khu vực nghiên
cứu
42

Luận văn thạc sĩ khoa học

vii
CÁC CHỮ VIẾT TẮT


GHCP 
BOD
5

COD  
DO 
 
KVNC 
IBI 
STT 
Luận văn thạc sĩ khoa học

1
MỞ ĐẦU

 
g
ng l
 
,   - 
 

 ng
l, du   .
 m tr , s          a
               . Trong
,  s
i  S 

, nh
 
 
ra ths
a

- 
 
 
                a

1. 

 
Luận văn thạc sĩ khoa học

2
2. 

3. 

4. -
            
H - 

Luận văn thạc sĩ khoa học

3
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái quát về hệ sinh thái sông
1.1.1. Các hệ thống sông lớn ở Việt Nam
              




 
  
Hệ thống sông Hồng – Thái Bình



2


2
.

L 




[22].
Hệ thống sông Cửu Long – Đồng Nai:

           
Trung Q

2

2

 

Luận văn thạc sĩ khoa học

4

 


Long .
1.1.2. Đặc điểm đặc trƣng của hệ sinh thái sông
1.1.2.1. Đặc điểm môi trƣờng sống trong sông

        Theo h   
 , ngu, trung l

nh 

              
L

n
u    

i n
hng

u      u
l

n 
.

   thay 
               
Luận văn thạc sĩ khoa học

5
thun n



ni n

.

 
  u, 
          (

2m).

m.



30
0
C.


tr
inh d.



1.1.2.2. Những đặc điểm thích nghi quan trọng của quần xã sinh vật ở sông


 

 M
Luận văn thạc sĩ khoa học

6

 
i n

               





 

         




 
[3]
1.1.2.3. Sự phân bố của các quần xã sinh vật ở sông


  






       . N  
Luận văn thạc sĩ khoa học

7
 thay 
 
thay ; 
thay 
.

 

 , 
 

.
             

[22] .
Plankton             





Nekton:  





 .
Benthos: 

Luận văn thạc sĩ khoa học

8
 






1.2. Đa dạng sinh học và vai trò của đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái
1.2.1. Đa dạng sinh học
Khái niệm về Đa dạng sinh học:


Theo WWF, 1989   

 
.
Theo 




              





 
[21].
Luận văn thạc sĩ khoa học

9






 
  .   


 
0]. 



-

 


tr.
- Đa dạng sinh học cá:  28

  n[5].
1.2.2. Vai trò của đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái
Vai trò của đa dạng sinh học

ng
  

Luận văn thạc sĩ khoa học

10

dinh d 
  ng.

 , n
,    

 cung lai.
             
l
 
 
Vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái ở nƣớc




                 
 







 .
Ph

Luận văn thạc sĩ khoa học

11
1.2.3. Quan hệ của Đa dạng sinh học cá với một số yếu tố sinh thái chính ở
HST sông
 hay
  
 
  




Trong

 [23].
1.2.3.1. Quan hệ với các yếu tố thủy lý
Nhiệt độ:
N  
b. 
  2m [22].


 
c 


c



 

Luận văn thạc sĩ khoa học

12
 , 

[23].
Độ trong:
  
quan , 
 


, , 

- 
[23].
Độ muối:
 hay  - salinity - 
 

[33]
 . 
 [33].
Độ dẫn:

ion SO
4
2-
, NO
3

-
,
PO
4
3-

                 
.
1.2.3.2. Quan hệ với các yếu tố thủy hóa
Độ pH:
Luận văn thạc sĩ khoa học

13

+




  3,4  
  10) [23] .


2

  
2




2
 [23] .






[23].

 
  [32].
Nhu cầu oxy hóa học (COD):
Trong              
(COD - chemical oxygen demand
 . Ph
  
 hay 
/l),  
Luận văn thạc sĩ khoa học

14
oxy 
[33].
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD):
Nhu oxy  hay oxy  BOD - Biochemical
(hay Biological) Oxygen Demand
oxy trong  
 hay khoa
 [33].

Các chất hòa tan trong nước:


.
Chất vô cơ hòa tan: 

             


-
, SO
4
2-
, HCO
3
-
, CO
3
-
, Na
+
, K
+
, Mg
2+

Ca
2+
.



 

4
+
, NO
2
-
, NO
3
-



3
PO
4
 

4
SiO
4

 
  


Luận văn thạc sĩ khoa học

15

Chất hữu cơ hòa tan:


[23] .
Chất khí hòa tan:


2
, CO
2
, N
2
, CH
4
, H
2
S, NH
3
. 

2
, CO
2
, N
2



2
, CH

4
, H
2
S, NH
3
, H
2
).

    
[6]

oxy 



2


3

CO
3
2-


2


2





2



2


4
, H
2
S).
Luận văn thạc sĩ khoa học

16
H
2

2




2

H
2


 
2

2

y
 [23] .
1.2.4. Khái quát về chỉ số tổ hợp sinh học (Index of Biotic Integrity - IBI)
1.2.4.1. Lịch sử của chỉ số tổ hợp sinh học

,  
 [33].
             






.
1.2.4.2. Cơ sở khoa học để đánh giá môi trƣờng nƣớc bằng chỉ số tổng hợp sinh
học cá ( IBI)
 
nay               
,  
1. 


Luận văn thạc sĩ khoa học

17







lai



  
 t 28  
 

   
[18].
 , Me
, cho 
 
 cho 


, 
[18].
1.2.4.3. Khả năng sử dụng các chỉ số tổng hợp sinh học cá để đánh giá chất
lƣợng môi trƣờng nƣớc
Ý nghĩa của chỉ số tổ hợp sinh học: