Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng với chất lượng môi trường nước sông cầu thuộc địa phận huyện việt yên, tỉnh bắc giang

MỞ ĐẦU
Sông Cầu hay còn gọi là sông Như Nguyệt hay sông Thị Cầu, là con
sông chảy qua 6 tỉnh Bắc Cạn, Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Bắc
Ninh và Hải Dương. Nó là con sông quan trọng nhất trong hệ thống sông Thái
Bình. Lưu vực sông Cầu là một trong những lưu vực sông lớn ở Việt Nam, có
vị trí địa lý đặc biệt, đa dạng và phong phú về tài nguyên cũng như về lịch sử
phát triển kinh tế - xã hội của các tỉnh nằm trong lưu vực của Nó. Sông Cầu
có nhiều vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu, giao thông vận tải,
thủy điện, thủy lợi.v.v…Ngoài ra, nó còn cung cấp một lượng thực phẩm khá
phong phú, đặc biệt là nguồn lợi cá.
Những năm trước, lưu vực sông Cầu có sản lượng khai thác cá khá cao,
với thành phần loài đa dạng, phong phú, có nhiều loài cá mang lại giá trị kinh
tế cao. Tuy nhiên trong những năm gần đây, môi trường nước ở lưu vực sông
Cầu bị ô nhiễm đã làm suy giảm đến nguồn tài nguyên thiên nhiên, phá hủy
môi trường sống của nhiều loài thủy sinh, đặc biệt là các loài cá. Nguyên nhân
chính gây ra tình trạng này là do có rất nhiều lượng chất thải đổ vào sông Cầu
như: chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp, chất thải sinh hoạt, chất thải từ các
bệnh viện, chất thải rắn và các loại thuốc bảo vệ thực vật.v.v…Đặc biệt là
hiện tượng khai thác cát, sỏi diễn ra hàng ngày trên sông Cầu, mạnh mẽ nhất
là khu vực các làng Đông Tiến, Nam Ngạn gần cầu Bắc Ninh cũ thuộc huyện
Việt Yên, tỉnh Bắc Giang.
Chính vì những lý do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Đa
dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng với chất lượng môi trường
nước sông Cầu thuộc địa phận huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang”, với
mong muốn đánh giá đúng hiện trạng thành phần loài cá và xem xét mối quan
hệ của chúng với chất lượng môi trường nước. Từ đó nhằm giúp chính quyền

1


địa phương có những giải pháp hữu hiệu để bảo tồn ĐDSH và phần nào cải

thiện được môi trường nước tại lưu vực sông Cầu. Nội dung của đề tài bao
gồm:
1. Xác định thành phần loài cá của lưu vực sông Cầu thuộc địa phận
huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang.
2. Nghiên cứu biến động về thành phần loài cá của lưu vực sông Cầu
theo không gian.
3. Nghiên cứu mối quan hệ giữa thành phần loài cá và độ phong phú
của chúng với một số yếu tố sinh thái thủy, lý hóa.
4. Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học (index of biotic integrity-IBI) cá để
đánh giá chất lượng môi trường nước sông Cầu thuộc địa phận
huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang.

2


Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Khái quát về HST sông
1.1.1. Các hệ thống sông lớn ở Việt Nam
Sông ngòi Việt Nam tạo thành mạng lưới dày đặc, chứa lượng nước
lớn, nhất là vào mùa lũ, tạo thuận lợi cho phát triển giao thông, thủy lợi, năng
lượng và là cơ sở quan trọng cho sự phát triển nghề cá. Hai hệ thống sông lớn
nhất ở nước ta là hệ thống sông Hồng – Thái Bình và Cửu Long – Đồng Nai.
- Hệ thống sông Hồng – Thái Bình:
Hệ thống sông Hồng bắt nguồn từ dãy Ngụy Sơn, Vân Nam (Trung
Quốc), chảy vào lãnh thổ Việt Nam ở Hà Khẩu với chiều dài dòng chính là
1.126km (đoạn ở Việt Nam dài 510km). Diện tích lưu vực là 145.965km2,
riêng ở Việt Nam là 70.722km2 (chiếm 42,6% diện tích toàn miền Bắc) [30].
Các phân lưu chính của sông Hồng là sông Đáy, sông Đuống, sông
Luộc, Trà Lí, sông Đào – Nam Định và sông Ninh Cơ.

Hệ thống sông Thái Bình là tên gọi của một hệ thống sông gồm sông
Thái Bình cùng các phụ lưu và chi lưu của nó. Các phụ lưu gồm sông Cầu,
sông Thương và sông Lục Nam ở thượng nguồn với tổng chiều dài khoảng
1.650km và diện tích lưu vực khoảng 10.000km2. Ngoài ra, hệ thống sông này
còn nhận một phần dòng chảy của sông Hồng trước khi đổ ra biển Đông [30].
- Hệ thống sông Cửu Long – Đồng Nai:
Sông Mekông là con sông lớn nhất ở Đông Dương, bắt nguồn từ dãy
Tuyết Sơn, Tây Tạng, tại độ cao trên 5.000m, với chiều dài dòng chính là
4.350km (ở Trung Quốc 2.000km, Lào 1.500km), chảy qua lãnh thổ nước ta
trên một đoạn dài 220km. Diện tích lưu vực sông là 810.000km2, phần ở nước

3


ta 64.300km2. Sông rất nhiều thác ghềnh, nhưng từ Kratie trở xuống, sông
chảy vào vùng đồng bằng thấp một cách êm đềm [30].
Phụ lưu chính của sông Mêkông là Nậm Hu, Nậm Ngạn, Nậm Nhiếp,
Nậm Kha Đinh, Xê Băngphai, Xê Băng Hiên, Xê San (tả ngạn), Nậm Kok,
Xế Mun, Xêreepoc (hữu ngạn). Từ Phom Penh, sông có 3 chi lưu: sông
Tonglesap đưa nước vào biển Hồ, sông Tiền và sông Hậu đưa nước ra biển
qua chín cửa mà ta quen gọi là sông Cửu Long [30].
1.1.2. Đặc điểm đăc trưng của hệ sinh thái sông
1.1.2.1. Điều kiện sống trong sông
Sông là thủy vực nước chảy tiêu biểu với đặc điểm là khối nước luôn
chảy theo một chiều nhất định, từ thượng lưu tới hạ lưu, do sự chênh lệch về
độ cao so với mặt nước biển của dòng sông. Dòng chảy của một con sông khi
nước đầy giữa hai bờ sông gọi là dòng chảy nền. Khi nước cạn, dòng chảy của
một con sông thu vào dòng chảy gốc, cách xa hai bờ sông. Bãi đất cạn hở ra
trong mùa nước cạn nằm giữa bờ sông và dòng chảy gốc gọi là bãi sông, có
thể phân thành nhiều tầng.

Theo dòng chảy, từ đầu nguồn tới cửa sông, dòng sông có thể chia
thành 3 phần: đầu nguồn (thượng lưu), giữa nguồn (trung lưu), cuối nguồn (hạ
lưu) với sự khác nhau về hình thái, tốc độ nước chảy, nền đáy và nhiều đặc
điểm khác. Sông ở thượng lưu thường hẹp, nông, tốc độ nước chảy mạnh, nền
đáy là nền đáy gốc bao phủ bởi các phần tử vật chất cỡ lớn. Sông ở trung lưu
có lòng sông rộng dần ra, có thêm nhiều phụ lưu, tốc độ nước giảm đi. Nền
đáy sông ở phần này có tính chất hỗn hợp: nền đáy gốc chỉ có ở một số nơi,
còn chủ yếu là nền đáy bồi đắp, cấu tạo bởi các phần tử vật chất cỡ nhỏ (đá
nhỏ, cát, bùn) do nước sông tải đến, lắng đọng xuống. Vùng hạ lưu có lòng
sông mở rộng cho tới cửa sông, tốc độ nước chảy giảm nhẹ. Nền đáy ở phần

4


này hoàn toàn là nền đáy bồi đắp và chỉ gồm các phần tử vật chất cỡ nhỏ (cát,
bùn). Vùng cửa sông là vùng tiếp xúc với biển, chịu ảnh hưởng rõ rệt của thủy
triều, nước sông pha lẫn với nước biển tạo thành một vùng có đặc tính thủy lý
hóa học và thủy sinh học rất phức tạp và đặc sắc.
Tốc độ nước chảy của sông cũng thay đổi theo chiều ngang: mạnh ở
giữa dòng, giảm nhẹ đi ở hai bên bờ. Do vận động của nước sông, bờ sông và
nền đáy sông không ngừng bị hao mòn. Các vật chất bị bào mòn ở nơi này sẽ
được tải đến bồi đắp ở nơi khác, do đó làm dòng sông luôn biến đổi theo
chiều ngang cũng như theo chiều đứng, có khi làm dòng chảy đổi hướng tạo
thành hình thái khúc khuỷu của dòng sông ở trung lưu [31]. Cùng một khối
nước, tốc độ dòng chảy tỷ lệ nghịch với thiết diện ngang của lòng sông. Ở
những nơi có các hố sâu hoặc khuỷu, nước chảy hình thành các xoáy, nước
luôn bị xáo trộn mạnh. Nhìn chung, ở các sông đồng bằng, tốc độ vào mùa
kiệt nước thường không vượt quá 1m/s, vào mùa lũ 1,5 – 2,0m/s, ở vùng núi
5 – 6m/s.
Mực nước của sông phụ thuộc vào điều kiện khí hậu của từng vùng,

trước hết là sự thay đổi nguồn nước theo mùa, chế độ nước ngầm. Mực nước
trên sông chênh lệch nhau khá lớn giữa mùa lũ và mùa kiệt, có nơi đạt đến
5 – 15m.
Nhiệt độ nước trong sông phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ của nước cấp
cho sông, vào khí hậu vùng mà dòng nước chảy qua và những đặc tính thủy
động học khác nhau của dòng chảy. Sự dao động nhiệt theo mùa trong sông
nằm trong giới hạn 0 – 300C, dao động ngày đêm 8 - 100C (vùng đồng bằng).
Độ trong của nước sông phụ thuộc chính vào hàm lượng các chất chứa
trong nước. Trong nước sông muối cacbonat có ý nghĩa quan trọng hơn là các
ion khác như sulphat, nitrat, muối photpho, canxi, sắt, mangan…

5


Lượng các chất hữu cơ phụ thuộc vào đặc tính của dòng chảy qua các
vùng khác nhau và tiếp nhận sự rửa trôi của các lưu vực lân cận.
Chế độ khí của sông nói chung thuận lợi cho đời sống sinh vật. Lượng
oxy giảm từ thượng lưu tới hạ lưu [30].
1.1.2.2. Sự phân bố của các quần xã sinh vật ở sông
Những quần xã sinh vật sống trong dòng chảy, nơi nước luôn vận động
có nhiều nét đặc trưng:
- Thành phần loài rất đa dạng do đa dạng về sinh cảnh (dạng hình, vị trí
địa lí của sông, tốc độ và mực nước, đặc tính của nền đáy,…). Hơn nữa, sinh
vật trong hệ thống sông bao gồm nhiều nhóm loài bản địa và những loài di
nhập từ nơi khác đến (từ các thủy vực nước đứng của nội địa và từ biển). Khi
những loài từ nơi khác rơi vào sông, nhiều loài trong chúng bị chết, một số
khác còn lại thích nghi với đời sống dòng chảy đã tồn tại và phát triển, đôi khi
khá hưng thịnh [30].
Từ thượng nguồn tới cửa sông, tính đa dạng về thành phần loài, sự phát
triển về số lượng, sinh vật lượng của quần xã sinh vật tăng dần, đồng thời có

sự thay thế những nhóm ưa oxi bằng các nhóm kém ưa oxi hơn, những nhóm
có khả năng chống chịu tốc độ dòng chảy lớn (thân trơn, dài, có giác bám,…)
bằng những loài kém thích nghi hơn (cá thân cao), những loài ăn thịt (ấu trùng
và côn trùng dưới nước) bằng những loài ăn thực vật, mùn bã và sinh vật nổi,
những loài đẻ trứng vùi bằng những loài đẻ trứng bám và trứng nổi. Những
thay thế đó liên quan chặt chẽ đến sự thay đổi của tốc độc dòng chảy [30].
Theo chiều ngang sông, thành phần loài và sự phát triển về số lượng, sinh
vật lượng giảm từ bờ ra giữa dòng. Nơi giàu có nhất là nơi nước chảy yếu xuất
hiện trên các triền sông. Quy luật này không rõ ở các đoạn sông miền núi do sự
phân bố đồng đều của động vật đáy trên nền đáy khá đồng nhất [30].

6


Từ các nhóm sinh thái khác nhau, những nhóm phát triển phong phú là
plankton, benthos, nekton, periphyton, còn neuson và pleuston hầu như vắng
mặt [30].
- Plankton: Bao gồm các thủy sinh vật sống trôi nổi một cách thụ động
hoặc vận động yếu trong các lớp nước tầng mặt, chủ yếu nhờ vào chuyển
động của khối nước mà di chuyển. Plankton bao gồm: bacterioplankton,
phytoplankton, zooplankton. Về mặt chuyển hóa vật chất, plankton bao gồm
các sinh vật sản xuất sơ cấp (phytoplankton), các sinh vật tiêu thụ bậc thấp
(zooplankton), các sinh vật phân hủy (bacterioplankton). Trong thành phần
sinh vật nổi của sông, phát triển mạnh là vi khuẩn, tảo khuê, luân trùng, tảo
lam, tảo lục, còn giáp xác nhỏ kém phát triển. Thành phần loài và số lượng
nghèo ở thượng lưu và giàu dần lên ở hạ lưu. Do chế độ nước chảy mạnh, nên
sinh vật nổi phân bố tương đối đồng đều theo chiều ngang cũng như thẳng
đứng. Số lượng sinh vật nổi nhiều nhất vào kỳ nước thấp và nghèo đi vào kỳ
nước cao. Trong thành phần sinh vật nổi các sông của miền Bắc Việt Nam, ở
vùng đồng bằng thường có các loài giáp xác nguồn gốc biển hoặc nước lợ di

nhập vào như các loài thuộc các giống Sinocalanus, Schmackeria,
Cyathura.v.v.. [31].
- Nekton: Sinh vật tự bơi là thành phần quan trọng trong các quần loại
sinh vật ở trong tầng nước, bao gồm các động vật có kích thước lớn và phần
lớn là các đối tượng khai thác. Sinh vật tự bơi đều là các sinh vật tiêu thụ ở
các bậc dinh dưỡng khác nhau, có cấu tạo cơ thể phức tạp, có cơ quan vận
động chủ động, tích cực. Sinh vật tự bơi ở sông gồm có cá, bò sát, ở nước và
động vật có vú ở nước. Các loài cá sông có thể là cá thường trú, có thể là cá từ
biển di nhập vào từng thời gian để sinh sản. Thành phần khu hệ cá sông
thường không đồng nhất từ thượng lưu về hạ lưu, ở mỗi quãng sông có một
khu hệ cá đặc trưng. Vùng thượng lưu sông Hồng có nhiều loài cá đặc trưng

7


cho vùng núi như: cá Bỗng, cá Sỉnh, cá Hỏa, cá Chát, cá Lòa.v.v., trong khi
đó ở vùng hạ lưu, khu hệ cá gồm các loài phổ biến ở vùng đồng bằng (cá
Chép, cá Diếc, cá Mè, cá Chày.v.v.) và các loài cá từ biển di cư vào như (cá
Mòi, cá Cháy.v.v.). Một số loài cá khác phân bố rộng từ thượng lưu tới hạ lưu
sông như cá Mương, cá Chạch, cá Măng, cá Nheo.v.v.[31].
- Benthos: Thành phần sinh vật sống ở nền đáy bao gồm cả sinh vật
sản xuất, tiêu thụ, và phân hủy. Sinh vật tiêu thụ ở đây được đặc trưng bởi
những nhóm động vật ăn mùn bã sinh vật hoặc bùn đáy. Ở những vùng nước
sâu không còn ánh sáng thì thực vật không còn nữa và sinh vật đáy chỉ còn là
những sinh vật tiêu thụ (động vật) ở các bậc dinh dưỡng khác nhau và sinh vật
phân hủy (vi khuẩn).
+ Theo vị trí nơi ở thì benthos được chia thành: sinh vật sống trên mặt
nên đáy (epifauna) và nhóm sống chui xuống nền đáy (infauna).
+ Theo tính ưa nền đáy thì benthos được chia thành: sinh vật ưa đáy
bùn (pelophile), sinh vật ưa đáy cát (psammophile), sinh vật ưa đáy đá

(lithophile), sinh vật ưa đáy sét (argilophile),…
+ Theo kích thước, sinh vật đáy có thể được chia thành nhiều kích cỡ
khác nhau; sinh vật đáy lớn (marcobenthos) có kích thước lớn hơn 2mm, sinh
vật đáy vừa (mesobenthos) từ 0,1 – 2mm và sinh vật đáy nhỏ (microbenthos)
dưới 0,1mm. Một cách tổng quát, có thể chia sinh vật đáy thành hai nhóm lớn:
động vật đáy (zoobenthos) và thực vật đáy (phytobenthos).
1.1.2.3. Một số đặc điểm thích nghi quan trọng của quần xã sinh vật ở sông
Ở các đại diện thuộc quần xã nơi nước chảy, sinh vật có những thích
nghi chuyên hóa cho phép chúng bám trụ được trong các thủy vực nước chảy
nhanh. Có thể liệt kê một số đặc điểm thích nghi quan trọng nhất:

8


- Bám thường xuyên vào giá thể cứng như đá, phiến gỗ, khối lá. Các
thực vật sản xuất quan trọng nhất cũng được liệt vào loại này. Đó là tảo lục
sống bám như Clado phora với những mấu phụ dài…Một số loài động vật
cũng sống bám vào giá thể, đó là thủy tức nước ngọt và ấu trùng bọ suối mà
bằng dịch của tuyến tiết chuyên hóa đã gắn tổ kén của chúng vào đá.
- Móc và giác bám: Phần lớn các loài động vật sống ở nơi nước chảy
nhanh thường có móc bám hoặc giác bám cho phép chúng bám chắc vào bề
mặt giá thể hầu như rất trơn. Ví dụ như: hai loài ấu trùng thuộc bộ Hai cánh
trong giống Simulium và giống Plepharocera. Simulium không những sử
dụng giác bám ở sau cơ thể mà còn tiết các sợi tơ buộc mình vào giá thể.
- Bề mặt phía dưới có chất dính: Nhiều động vật bám vào giá thể bằng
chất dính ở bề mặt phía dưới cơ thể, như một số nhuyễn thể chân bụng và
giun dẹp.
- Cơ thể hình thoi: Hầu hết các động vật sống trong sông, từ ấu trùng
côn trùng đến cá đều có cơ thể hình thoi nhọn, nghĩa là cơ thể của chúng có
dạng gần giống như hình trứng: phía trước lượn tròn và phía sau vuốt nhọn.

Điều đó cho phép giảm sức cản của nước đến mức tối thiểu.
- Cơ thể dẹp: Nhiều loài động vật sống ở nơi nước chảy nhanh không
chỉ có cơ thể dạng hình thoi nhọn mà còn dẹp nữa. Điều đó cho phép chúng
dễ dàng ẩn náu vào trong khe, kẽ và vào phía dưới các tảng đá. Ví dụ như
thiếu trùng phù du và thiêu thân.
- Tính hướng dương theo dòng chảy: Động vật sống ở sông luôn luôn
định hướng ngược với dòng chảy. Đó là loại hình tập tính bẩm sinh.
- Tính hướng tiếp xúc dương: Nhiều động vật ở sông có tập tính bẩm
sinh đặc trưng là bám chặt vào bề mặt hoặc duy trì tiếp xúc chặt chẽ với bề
mặt. Nếu như thả một nhóm thiếu trùng thiêu thân vào lọ trơn thì chúng tìm

9


bám ngay vào các que hoặc mảnh vụn thực vật nằm ở đáy. Nếu như không có
bề mặt tiếp xúc thích hợp thì chúng bám vào nhau [3].
1.2. Đa dạng sinh học cá và ý nghĩa của nó trong các hệ sinh thái nước
1.2.1. Đa dạng sinh học cá
- Khái niệm về Đa dạng sinh học:
Thuật ngữ đa dạng sinh học (biodiversity) ra đời từ những năm 80 của
thế kỷ trước và được hiểu là “sự phồn vinh của sự sống trên Trái Đất, là hàng
triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa trong các loài,
là những hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trường “
(WWF, 1989).
McNeely et al. (1991) cho rằng, “Đa dạng sinh học là một khái niệm
chỉ tất cả động vật, thực vật và vi sinh vật, những đơn vị phân loại dưới chúng
và các hệ sinh thái mà sinh vật là những đơn vị cấu thành”. Đó là một thuật
ngữ bao trùm đối với mọi mức độ biến đổi của thiên nhiên, gồm cả số lượng
và tần suất xuất hiện của các hệ sinh thái, của loài hay gen trong một tập hợp
đã biết”.

Như vậy đa dạng sinh học được xét trong 3 cấp: đa dạng về loài sinh
vật, đa dạng về gen chứa trong các loài hay đa dạng về di truyền, đa dạng về
hệ sinh thái [29].
- Đa dạng sinh học cá: Cá gồm 4 lớp trong tổng số 8 lớp thuộc phân ngành
động vật có xương sống hiện sống. Chúng rất đa dạng, gồm khoảng 21.000
loài sống trong môi trường nước, từ các vực nước trong lục địa cũng như ở
đại dương kể cả những vùng sâu thẳm. Chúng đông hơn động vật có xương
sống ở cạn. Mặc dù cá là động vật có xương sống cổ nhất, chúng đã có một
thời hưng thịnh, sau đó được thay thế bởi các nhóm động vật có xương sống

10


tiến hóa hơn. Nhưng không có bất cứ động vật nào ở biển đe dọa được sự tồn
tại của chúng [5].
1.2.2. Ý nghĩa đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nước
Đa dạng sinh học đóng vai trò rất quan trọng đối với sinh giới và con
người. Việt Nam được coi là “điểm nóng” về đa dạng sinh học trên thế giới
với 3 lý do:
- Thành phần các giống loài động vật, thực vật khá phong phú. Riêng ở
dưới nước đã xác định được trên 2740 loài và dưới loài thủy sinh vật nước
ngọt và trên 11000 loài thủy sinh vật nước mặn.
- Có mức độ đặc hữu cao so với các nước trong phân vùng Đông Dương
(MacKinnon,1986).
- Đa dạng sinh học bị thất thoát nghiêm trọng vào bậc nhất [29].
Đối với các hệ sinh thái nước, cá có vai trò và ý nghĩa to lớn:
- Đảm bảo cân bằng sinh thái ở các thủy vực, góp phần đảm bảo không
một loài nào đó phát triển hoặc là suy giảm số lượng một cách quá mức.
Thành phần mỗi loài cá là một mắt xích trong chuỗi và lưới thức ăn của quần
xã dưới nước, nó đảm bảo sự tuần hoàn vật chất và sự chuyển hóa năng lượng

ở các HST nước. Làm cho không một loài nào đó phát triển hoặc là suy giảm
số lượng một cách quá mức.
- Là nguồn gen dự trữ.
- Cung cấp nguồn thực phẩm phong phú cho con người. Trong đó phải kể
đến HST sông cung cấp thường xuyên rất nhiều loại cá nước ngọt có chất
lượng cao về thịt như (cá Anh Vũ, cá Chép, cá trôi, cá chuối, cá Trắm…).
- Cung cấp nguồn dược liệu. Ở HST sông có một số loài cá có thể dùng
làm thuốc. Ví dụ: mật cá Trắm đen có thể làm thuốc sát trùng [36].

11


- Thỏa mãn nhu cầu thẩm mỹ của con người do một số loài được nuôi
cảnh.
- Phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học để phát triển nghề cá và bảo
tồn ĐDSH; đồng thời có thể sử dụng chỉ số đa dạng sinh học cá (index of
biotic intergrity - IBI) để việc đánh giá chất lượng môi trường nước.
- HST nước có ĐDSH cá có thể phát triển làm nơi du lịch. Ví dụ: ao cá
Bác Hồ, ở Thanh Hóa có suối cá thần Cẩm Lương – Cẩm Thủy thu hút rất
nhiều khách du lịch trong và ngoài nước đến thăm, quan [10,24].
1.3. Quan hệ của Đa dạng sinh học cá với một số yếu tố sinh thái chính ở
HST sông
Các nhân tố vô sinh của môi trường sống bao gồm các yếu tố lý, hóa,
cơ học của môi trường nước và nền đáy cùng với quá trình biến đổi của chúng
trong đời sống thủy vực. Ở hệ sinh thái sông có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng
đến ĐDSH cá như: đặc tính cơ lý học (áp lực nước, độ nhớt, ánh sáng, nhiệt
độ,…), đặc tính thủy học (chuyển động của khối nước trong thủy vực), đặc
tính thủy hóa học (chất hòa tan, chất vẩn, pH) của khối nước, đặc tính nền
đáy, các yếu tố hữu sinh. Trong phạm vi luận văn này chúng tôi chỉ đề cập
đến các yếu tố chính ảnh hưởng mẽ tới ĐDSH cá: độ trong, nhiệt độ, pH, chất

hòa tan [31].
1.3.1. Quan hệ với các yếu tố thủy lý
- Độ trong:
Độ trong chịu ảnh hưởng bởi các phần lơ lửng khác nhau và có vai trò
rất quan đối với sinh vật ở nước. Trước hết độ trong thấp sẽ làm giảm khả
năng xuyên sâu của ánh sáng bề mặt, qua đó giới hạn quang hợp cũng như
tầm nhìn của các động vật sống ở nước [30]. Hệ số hấp thụ ánh sáng của nước

12


tỷ lệ nghịch với độ trong của nước [31]. Khi quang hợp bị giới hạn thì sự sống
của sinh vật sản xuất, đặc biệt là thực vật nổi cũng bị giới hạn từ đó làm giảm
các sinh vật tiêu thụ ở các bậc khác nhau trong đó có cá. Độ trong của nước ở
sông thường rất thấp. Ở các con sông lớn, độ trong chỉ trong khoảng 1-2 m
còn ở các sông nhỏ có khi chỉ vài cm [30,31].
- Nhiệt độ:
Nguồn nhiệt chủ yếu của nước trong các thủy vực là từ bức xạ mặt trời
và chủ yếu do các tia có sóng dài gồm hồng ngoại, đỏ da cam. Lớp nước trên
mặt hấp thụ nhiều nhiệt hơn ở lớp nước dưới sâu nên các tia sáng này chủ yếu
chỉ tập trung ở các lớp nước tầng trên. Chế độ nhiệt ở nước tương đối ổn định
hơn trong không khí, do có độ tỏa nhiệt và thu nhiệt lớn đồng thời các lớp
nước ở trên bề mặt và ở dưới sâu có sự điều hòa nhiệt độ lẫn nhau trong quá
trình lạnh đi hay bốc hơi, làm cho nhiệt độ của cả khối nước tương đối ít biến
đổi [31].
Nhiệt độ nước trong thủy vực có ảnh hưởng lớn đến thủy sinh vật và
có tính chất quyết định đối với đời sống thủy sinh vật. Trong đời sống cá thể,
nhiệt độ có ảnh hưởng tới tốc độ trao đổi chất, thông qua ảnh hưởng đối với
hoạt động của các enzyme theo định luật Vanhoff, do đó chế độ nhiệt trong
các thủy vực ảnh hưởng tới nhịp độ sinh sản và phát triển của thủy sinh vật.

Cùng với nồng độ muối, chế độ nhiệt trong thủy vực quyết định sự phân bố
theo vĩ độ, theo thủy vực của thủy sinh vật nói chung và cá nói riêng [3,31].
- Độ muối:
Độ mặn hay độ muối được ký hiệu S‰ (S - salinity - độ mặn) là tổng
lượng (tính theo gram) các chất hòa tan chứa trong 1 kg nước. Đối với các
loài thủy sinh vật, độ muối là một nhân tố sinh thái quan trọng vì nó ảnh
hưởng lớn tới các yếu tố khác như: pH, nhiệt độ, hàm lượng oxy hòa tan, các

13


nguồn thức ăn .v.v…[49], đồng thời có vai trò xác định giới hạn phân bố của
các loài.
- Độ dẫn:
Độ dẫn điện của nước liên quan đến sự có mặt của các ion trong nước.
Các ion này thường là muối của kim loại như muối NaCl, KCl và các iôn
SO42-, NO3- , PO43- v.v... Tác động ô nhiễm của nước có độ dẫn điện cao
thường liên quan đến tính độc hại của các ion hòa tan trong nước. Để xác định
độ dẫn điện, người ta thường dùng các máy đo điện trở hoặc cường độ dòng
điện [49].
1.3.2. Quan hệ với các yếu tố thủy hóa
- Độ pH:
Trong thành phần nước thiên nhiên, ion H+ có hàm lượng rất nhỏ,
nhưng có một vai trò rất quan trọng. Độ pH trong nước phụ thuộc vào nhiều
yếu tố và ảnh hưởng đến hàm lượng của nhiều thành phần khác. Độ pH phụ
thuộc vào hàm lượng muối hữu cơ đáy hồ và khả năng thủy phân của các
muối kim loại nặng. Ở các thủy vực nội địa nước thay đổi từ axit (pH từ 3,4 –
6,95), trung tính (pH từ 6,95 – 7,3), kiềm (pH từ 7,3 – 10) [31].
Độ pH trong thủy vực có thể biến đổi theo ngày đêm, do biến đổi của
hàm lượng CO2 trong nước trong quá trình quang hợp. Độ pH cũng thay đổi

theo độ sâu, càng xuống sâu càng giảm đi do sự thay đổi hảm lượng CO2 theo
độ sâu. Ngoài ra, độ pH còn biến đổi theo mùa do biến đổi của các quá trình
phân hủy chất hữu cơ, liên quan tới hàm lượng CO2 trong nước [31].
Giữa độ pH của nước trong thủy vực và thủy sinh vật có quan hệ qua
lại rất mật thiết. Hoạt động sống của thủy sinh vật như quang hợp, hô hấp làm
thay đổi độ pH của nước trong thủy vực. Ngược lại pH của nước ảnh hưởng

14


trực tiếp hoặc gián tiếp tới sự phân bố và hoạt động sống của thủy sinh vật.
Độ pH thay đổi còn làm thay đổi cân bằng các hệ thống hóa học trong nước,
qua đó gián tiếp ảnh hưởng đời sống thủy sinh vật, Ví dụ pH axit làm muối
của Fe hòa tan nhiều trong nước gây độc cho thủy sinh vật [31].
Điểm gây chết của axit và kiềm lần lượt xấp xỉ thấp hơn 4 và cao hơn
11. Với mức pH từ 4 – 6,5 cá phát triển chậm. Vào buổi sáng, giá trị pH trong
môi trường thay đổi trong khoảng 6,5 – 9,0, được coi là phù hợp nhất cho cá
sinh trưởng và phát triển [40]. Nếu cá bị chuyển nhanh chóng từ môi trường
nước này sang môi trường nước khác có sự khác nhau nhiều về pH thì cá bị
sốc hoặc chết ngay cả khi pH của môi trường mới chuyển sang trong khoảng
chịu đựng thông thường của loài cá đó [40].
- Hàm lượng oxy hóa học (COD):
Trong hóa học môi trường, chỉ tiêu và thử nghiệm nhu cầu ôxy hóa học
(COD - chemical oxygen demand) được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối
lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước. Phần lớn các ứng dụng trong sử
dụng chỉ số là nhằm xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm
thấy trong nước bề mặt (ví dụ trong các con sông hay hồ), làm cho COD là
một phép đo hữu ích về chất lượng nước. Nó được biểu diễn theo đơn vị đo là
miligam trên lít (mg/l), chỉ ra khối lượng ôxy cần tiêu hao trên một lít dung
dịch. Các nguồn tài liệu cũ còn biểu diễn nó dưới dạng các đơn vị đo khác

như phần triệu (ppm) [49].
- Hàm lượng oxy sinh hóa (BOD):
Nhu cầu ôxy hóa sinh học hay nhu cầu ôxy sinh học (ký hiệu: BOD Biochemical (hay Biological) Oxygen Demand), là một chỉ số được sử dụng
để xác định xem các sinh vật sử dụng hết ôxy trong nước nhanh hay chậm
như thế nào. Nó được sử dụng trong quản lý và khảo sát chất lượng nước

15


cũng như trong sinh thái học hay khoa học môi trường. BOD không là một
thử nghiệm chính xác về mặt định lượng, mặc dù nó có thể coi như là một chỉ
thị về chất lượng của nguồn nước [49].
- Các chất hòa tan trong nước:
Chất hòa tan trong nước thiên nhiên bao gồm nhiều thành phần khác
nhau. Có thể chia làm ba nhóm lớn là: chất vô cơ hòa tan, chất hữu cơ hòa tan
và chất khí hòa tan [31].
Chất vô cơ hòa tan: Chất vô cơ hòa tan trong tự nhiên gồm 3 thành
phần:
+ Thành phần muối cơ bản là thành phần chủ yếu của muối vô cơ hòa tan
trong nước thiên nhiên. Trong nước ngọt thành phần này chiếm tới 90 – 95%,
trong nước có nồng độ muối cao, tới 99%. Thành phần muối cơ bản này gồm
các muối clorit, sunfat cacbonat, hidrocacbonat của Na, Mg, Ca và K. Thành
phần này tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng các ion chủ yếu: Cl, SO4,
HCO3, CO3, Na, K, Mg, và Ca.
+ Các nguyên tố tạo sinh (biogen) gồm các hợp chất vô cơ và hữu cơ hòa
tan của N, P và Si, là các chất cần thiết cho sự tạo thành cơ thể sống. Thuộc
vào nhóm này còn có thể kể cả một số muối khác như Na, Ca, K, Mg…và
được gọi chung là các muối dinh dưỡng. N ở trong nước ở dạng các ion NH4+,
NO2-, NO3-, và các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan trong nước. P cũng
ở dạng vô cơ và hữu cơ hòa tan hoặc không hòa tan trong nước. Dạng vô cơ

trong nước tự nhiên là H3PO4 và các dẫn xuất. Si trong nước tự nhiên ở dạng
hòa tan có thể là H4SiO4 và các dẫn xuất.
+ Các nguyên tố vi lượng bao gồm các nguyên tố có hảm lượng rất nhỏ,
nhưng rất quan trọng đối với đời sống thủy sinh vật. Các nguyên tố này rất

16


nhiều và càng ngày càng được phát hiện nhiều thêm bằng các phương pháp
phân tích hiện đại. Các nguyên tố phổ biến là: Fe, Ni, Pb, Cu, Mn, Co, …
Chất hữu cơ hòa tan:
Trong thành phần nước tự nhiên, ngoài lượng chất hữu cơ chứa trong sinh
vật, còn có thành phần chất hữu cơ ở các dạng khác ngoài sinh vật như chất
hữu cơ hòa tan, chất vẩn và chất keo [31].
Chất khí hòa tan:
Trong nước thiên nhiên có các chất khí hòa tan, trong đó các chất khí
thường gặp và có hàm lượng cao như: O2, CO2, N2, CH4, H2S, NH3.
Nguồn gốc của các chất khí này là: từ không khí đi vào nước (O2, CO2, N2)
hoặc do các quá trình sống của thủy sinh vật và các quá trình chuyển hóa vật
chất xảy ra trong thủy vực (CO2, CH4, H2S, NH3, H2) hay do quá trình phân
giải khí và chuyển hóa ở các lớp đất sâu dưới tác dụng của nhiệt độ cao và áp
lực cao (CO2, CO, H2S, NH3, HCl…). Đối với nước trên mặt đất, hai nguồn
gốc trên là chủ yếu, còn đối với nước ngầm, nguồn gốc thứ ba là chủ yếu.
Để đánh giá chất lượng nước, thường dùng chỉ tiêu hàm lượng oxy hòa tan
trong nước (DO). Nồng độ oxy hòa tan là chỉ thị quan trọng thể hiện chất
lượng nước trong thủy vực [6]. Oxy hòa tan có trong thủy vực là từ không khí
và từ hoạt động quang hợp của thực vật trong tầng quang hợp. Lượng oxy này
sẽ được tiêu thụ trong quá trình hô hấp, trong các quá trình ôxy hóa các chất
trong thủy vực, nếu ở hàm lượng cao có thể thoát ra ngoài không khí. Ở nền
đáy, oxy còn được chuyển từ oxit mangan khó hòa tan trong nước lắng xuống

đáy. Khi mất oxy, chất này lại trở thành hợp chất Mn hòa tan, lấy lại oxy
trong nước rồi lại lắng xuống đáy.

17


+ Khí Cacbonic: Cũng từ không khí, từ hoạt động hô hấp của thủy sinh vật
và từ các quá trình phân hủy chất hữu cơ mà tạo ra trong nước. CO2 hòa tan
trong nước được tiêu thụ trong quá trình quang hợp, trong quá trình chuyển
hóa thành HCO3 và CO32- và có thể thoát ra ngoài nước.
Hàm lượng oxy và CO2 trong nước của các thủy vực phụ thuộc vào rất
nhiều yếu tố như nhiệt độ nước và nồng độ muối,… Hàm lượng oxy và CO2
trong thủy vực còn biến đổi theo mùa, theo ngày đêm, theo độ sâu, theo hoạt
động sống của thủy sinh vật, các quá trình chuyển hóa vật chất hữu cơ trong
thủy vực và theo sự thay đổi đặc tính vận động của khối nước. Phân bố của
oxy và CO2 trong các thủy vực cũng theo quy luật nhất định. Các tầng nước
trên thường giàu oxy, có khi tới bão hòa, rồi giảm dần theo độ sâu. Các tầng
nước sâu thường giàu CO2 và nghèo oxy, có khi còn có các khí độc (CH4,
H2S).
+ H2S: Trong thủy vực, H2S được hình thành do hoạt động của vi khuẩn
thối rữa phân hủy chất hữu cơ và vi khuẩn lưu huỳnh khử sunfat trong nước.
Loại thứ nhất hay gặp ở nước ngọt, loại thứ hai hay gặp ở biển và đại dương,
nơi có nhiều sunfat. Khối lượng H2S sinh ra trong thủy vực nhiều khi rất lớn,
làm nhiễm độc một diện tích rất rộng trong thủy vực. H2S là khí rất độc, trực
tiếp hay gián tiếp gây tác hại cho thủy sinh vật. Có những thủy sinh vật chết ở
nổng độ H2S rất nhỏ. H2S còn làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, thu
hẹp diện tích hoạt động bắt mồi của thủy sinh vật trong các thủy vực [31].
1.4. Khái quát về chỉ số tổ hợp sinh học (Index of Biotic Integrity - IBI)
1..4.1. Lịch sử của chỉ số tổ hợp sinh học – IBI
Chỉ số tổ hợp sinh học được phát triển bởi James R. Karr từ năm 1981

và đầu những năm 80. Ban đầu Ông đã sử dụng quần xã cá trong các dòng
suối vùng phía tây ở miền Trung nước Mỹ để tính điểm IBI. IBI được phát

18


triển bởi vì có nhiều ưu điểm như có tính hiệu quả, dễ sử dụng, không tốn
kém và khá chính xác [38,42].
IBI là cách tiếp cận sử dụng phương pháp so sánh để đo tổ hợp sinh học
(Moyle và Randall, 1998). Tổ hợp sinh học được kiểm tra bởi so sánh giá trị
IBI của một vị trí bị tác động xấu với một vị trí không bị xáo trộn hoặc ít bị
xáo trộn nhất (Karr, 1981). Các giá trị IBI được xác định dựa trên hầu hết các
thuộc tính hệ thống sống mà có chứa thông tin về cấu trúc, chức năng và tổ
chức của các quần xã sinh vật (Osborne và các cộng sự 1992). Nhờ có các
thuộc tính này mà IBI phản ánh các thành phần của HST, kết cấu nơi sống và
dinh dưỡng, sức sống cá thể và sự phong phú loài (Hughes và các cộng sự,
1998) [38,42].
1.4.2. Ý nghĩa của việc sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học để đánh giá chất
lượng môi trường nước
- Ý nghĩa của chỉ số tổ hợp sinh học:
Khi so sánh các kết quả đánh giá chất lượng môi trường nước bằng các
phương pháp vật lý, hóa học và sinh học thì cục môi trường Mỹ (EPA) nhận
thấy rằng 50% trường hợp suy giảm môi trường nhận biết bằng các chỉ số
sinh học trùng với sự suy giảm các chỉ số hóa học. Ngược lại chỉ có 3%
trường hợp nhận biết bằng các chỉ số hóa học trùng với các chuẩn mực sinh
học. Tù kết luận đó EPA dùng chỉ số tổ hợp sinh học để đánh giá môi trường
có nhiều thuận lợi và chính xác hơn [24].
+ Phương pháp phân tích lý, hóa học xác định các yếu tố riêng lẻ trong
môi trường nước ô nhiễm. Tác động này rất khác với tác động tổng hợp của
toàn bộ các yếu tố. Tác động tổng hợp này chỉ được thể hiện qua các dữ liệu

sinh học, do phương pháp sinh học thu được kết quả tác động tổng hợp của

19


nhiều yếu tố trên cá thể sinh vật hoặc qua quần xã sinh vật trong môi trường
nước bị ô nhiễm [31].
+ Phương pháp phân tích lý, hóa xác định chất lượng môi trường nước
chỉ ở trong một thời điểm tức thời nhưng các chất ô nhiễm có thể biến đổi
hoàn toàn theo thời gian. Trong khi đó, phương pháp sinh học thể hiện chất
lượng môi trường nước qua một quá trình diễn ra trong một thời gian nhất
định đủ cho một vài chu kỳ sống của sinh vật chỉ thị [44].
+ Các phương pháp kỹ thuật phân tích lý, hóa học hiện nay chưa có khả
năng xác định các chất có hàm lượng siêu nhỏ trong môi trường nước nằm
dưới giới hạn phân tích. Trong khi đó phương pháp sinh học có khả năng gián
tiếp xác định được các chất có hàm lượng siêu nhỏ, dựa vào khả năng tích tụ
sinh học của sinh vật chỉ thị.
+ Có đến hơn 1500 chất ô nhiễm được thải vào trong môi trường nước
song chỉ có 25 chất trong số đó là được xác định. Với số lượng lớn các chất
độc hại như vậy thì không thể có phân tích hóa, lý nào có thể kiểm soát được
các hóa chất thực tế đang gây ô nhiễm [31].
- Ý nghĩa của chỉ số tổ hợp sinh học cá:
Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học IBI đã ứng dụng ở
nhiều sinh vật khác nhau như: cá, động vật không xương sống, sự kết hợp
giữa cá và những sinh vật khác. Nhưng chỉ số tổ hợp sinh học cá lại được ứng
dụng nhiều nhất trong số các nhóm sinh vật và cá được sử dụng cá để phát
triển IBI [38]. Vì cá có nhiều ưu điểm sau:
+ Cá có mặt ở hầu hết tất cả các loại môi trường nước, từ những dòng
suối rất nhỏ đến những dòng suối lớn và cả những thủy vực có môi trường bị
ô nhiễm.

+ Cá là sinh vật chỉ thị trong thời gian dài (vài năm) và phản ánh môi
trường sống rộng bởi vì chúng sống tương đối lâu dài và di chuyển nhiều.

20


+ Các mẫu cá thu thập được, nhìn chung bao gồm một loạt các loài cá
mà chúng đại diện cho các khâu khác nhau trong chuỗi thức ăn (cá ăn tạp, ăn
mùn bã hữu cơ, cá ăn động vật phù du, cá ăn thủy sinh vật bậc cao, cá dữ ăn
cá…). Chúng có xu hướng tổ hợp được các khâu thức ăn bậc thấp vì thế cấu
trúc thành phần khu hệ cá phản ánh tổng hợp các điều kiện môi trường sống.
+ Nhiều loài cá nằm ở phần chóp của chuỗi thức ăn trong thủy vực và
chúng lại được con người sử dụng làm thực phẩm. Chính vì thế, cá là đối
tượng quan trọng để đánh giá nhận biết ô nhiễm.
+ Cá là đối tượng dễ thu thập và dễ phân loại đến loài. Các mẫu cá có
thể phân loại, đếm ngay tại hiện trường và thả trở lại môi trường nước.
+ Các nguồn sách phân loại cá (khóa phân loại) chuẩn, thường có sẵn
hơn là nguồn sách phân loại đối với các thủy sinh vật khác.
+ Môi trường sống của nhiều loài cá con người biết rõ hơn so với môi
trường sống của các thủy sinh vật khác.
+ Các thông tin về phân bố của các loài cá thường được biết nhiều và rõ
ràng hơn so với bất kì loài thủy sinh vật nào khác.
Chính vì thế, dùng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá tình trạng môi
trường thủy vực là một trong những biện pháp rẻ tiền mà có hiệu quả được áp
dụng ở Mỹ và rất nhiều nước khác trong đó có Việt Nam [24,38,40].
1.4.3. Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá
chất lượng môi trường nước
1.4.3.1. Trên thế giới
IBI được các nhà khoa học sử dụng nhiều nơi trên thế giới. Ngay từ đầu
những năm 1980, tại Mỹ đã có trên 30 bang sử dựng IBI (Karr et al, 1986).

Lần đầu tiên IBI được sử dụng để đánh giá chất lượng môi trường nước ở các
dòng suối thuộc phía tây ở miền Trung nước Mỹ. Sau đó nó được biến đổi đi

21


và sử dụng ở những vùng khác ở phía bắc nước Mỹ và ở Canada, Mexico,
Pháp, Ấn Độ, …(Hghes et al 1998). IBI được sử dụng dựa trên các quần xã cá
ở phía nam Carolina Coastal Plain để đánh giá tác động của môi trường
(Paller và các cộng sự, 1996) và ở các dòng sông thuộc Nam Phi (Kleynhans,
1996). Adams và các cộng sự (1992) đã so sánh các quần thể cá dọc theo một
dòng sông ô nhiễm. Hall và các cộng sự (1994) đã sử dụng IBI để so sánh các
quần thể cá ở các dòng suối thuộc Maryland Coastal Plain để đánh giá chất
lượng nước.
Kerans và Karr (1994) đã sử dụng IBI để xác định các điều kiện sống ở
các dòng suối thuộc Tennesee. Frenzel và Swanson (1996) sử dụng IBI ở các
thủy vực vùng trung tâm Nebraska (Mỹ). Ganasan và Hughes (1998) đã sử
dụng IBI ở các dòng sông thuộc Trung Ấn [38,42].
Fausch và cộng sự (1984) sử dụng 12 chỉ số để tính IBI. Bramblett và
cộng sự (1991) khi đánh giá suy thoái môi trường sông vùng đồng bằng miền
tây dùng 9 chỉ số. John Lyon (1992) phát triển kỹ thuật chỉ thị sinh học để kiểm
định sinh học qua IBI đối với vùng nước ấm Winconsin cũng dùng 12 chỉ số.
Robert M. Perez và J. Gammon (1987) khi nghiên cứu vùng sông Willamette
dùng 13 chỉ số IBI. John Lyon, Sonia Navarro, Perez và cộng sự (1997) tính
IBI đối với suối và sông ở vùng trung tâm phía tây Mexico dùng 10 chỉ số. Khi
chỉ số IBI để đánh giá môi trường sông Xen ở Pháp, Oberdoff và Hughes
(1992) đã dùng 12 chỉ số. Ganasan và Hughes (1997) khi sử dụng IBI ở sông
Khan và sông Kshipra thuộc Ấn Độ cũng dùng 12 chỉ số [24, 38,42].
1.4.3.2. Ở Việt Nam
Nguyễn Kiêm Sơn (2000) là người đầu tiên ở Việt Nam đã sử dụng IBI

dựa trên khu hệ cá để đánh giá chất lượng nước suối thuộc vườn Quốc Gia
Tam Đảo bằng cách sử dụng 12 chỉ số [24]. Năm 2007, Nguyễn Kiêm sơn

22


cũng đã sử dụng chỉ số IBI cá để đánh giá hiện trạng môi trường nước sông
Bồ (Thừa Thiên – Huế) [25]. Nguyễn Thị Nam Hiền (2008) đã sử dụng IBI
bằng cách tính điểm cho 12 chỉ số ĐDSH cá ở sông Chu thuộc địa phận
huyện Thiệu Hoá, tỉnh Thanh Hoá [10]. Nguyễn Thành Nam, Nguyễn Kiều
Oanh, Nguyễn Xuân Huấn (2010) cũng sử dụng bộ 12 chỉ số IBI để đánh giá
chất lượng nước suối ở khu BTTN Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai [19].
1.5. Điều kiện tự nhiên và xã hội vùng nghiên cứu
1.5.1. Điều kiện tự nhiên
Sông Cầu nằm trong phạm vi tọa độ địa lý: 21007’ – 22018’ vĩ bắc,
105028’ – 106008’ kinh đông, là phụ lưu của sông Hồng, có diện tích lưu vực
6.030 km2. Lưu vực sông Cầu là một phần của lưu vực sông Hồng – Thái
Bình (chiếm khoảng 8% diện tích lưu vực sông Hồng – Thái Bình trong lãnh
thổ Việt Nam). Tổng chiều dài các nhánh sông trong lưu vực dài khoảng
1.600 km. Lưu vực sông Cầu bao gồm toàn bộ hay một phần lãnh thổ của các
tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc và Hải Dương.
Lưu vực sông Cầu có cả ba vùng sinh thái: đồng bằng, trung du và
miền núi. Địa hình chung của lưu vực theo hướng Tây Bắc – Đông Nam.
Mạng lưới sông suối trong lưu vực sông Cầu tương đối phát triển. Các nhánh
sông chính phân bố tương đối đều dọc theo dòng chính, nhưng các sông
nhánh tương đối lớn đều nằm ở phía hữu ngạn lưu vực, như các sông: Chợ
Đu, Đu, sông Công, sông Cà Lồ…Trong toàn lưu vực có 68 sông suối có độ
dài từ 10 km trở lên [49].
- Khí hậu, thời tiết
Khí hậu lưu vực sông Cầu có đặc điểm cơ bản của khí hậu nhiệt đới gió

mùa nóng, ẩm, có mùa đông khá lạnh, mùa hè nóng, mưa nhiều. Nhiệt độ
phân hóa mạnh mẽ trong toàn lưu vực. Vùng thấp (dưới 100m) nhiệt độ trung

23


bình năm vào khoảng 22,5 - 230C; vùng có độ cao đến 500m, nhiệt độ trung
bình năm vào khoảng 2000C; vùng cao trên 1.000m, nhiệt độ trung bình năm
vào khoảng 17,5 - 180C. Nhiệt độ cao nhất trong lưu vực đạt đến 400C (tại
Hiệp Hòa - Bắc Giang), còn nhiệt độ thấp nhất là – 10C (tại Bắc Kạn). Lưu
vực sông Cầu có lượng mưa khá lớn, lượng mưa hàng năm vào khoảng từ
1.500 - 2.700mm. Trong lưu vực tồn tại một trung tâm mưa lớn đó là Tam
Đảo. Ở đây lượng mưa hàng năm có thể đạt đến 3.000mm. Vùng có lượng
mưa lớn này kéo dài sang phía Đông qua thành phố Thái Nguyên, với lượng
mưa năm vượt quá 2.000 mm.
- Thủy văn và nguồn nước
Tổng lượng dòng chảy trung bình năm của lưu vực sông Cầu như sau:
+ Trên sông Cầu: 4,50 km3/năm, trong đó đóng góp của sông Công là
0,8992 km3/năm (chiếm 19,8%), sông Cà Lồ là 0,8800 km3/năm (chiếm
19,5%).
+ Mức bảo đảm nước trung bình năm của toàn lưu vực sông Cầu vào
khoảng 116.103 m3/km2 và 2.250 m3/người. Giá trị này thấp hơn nhiều so với
mức bảo đảm nước trung bình của toàn lãnh thổ Việt Nam (2.500.103 m3/km2
và 10.800 m3/người). Mùa mưa trên lưu vực sông Cầu từ tháng 5 đến tháng
10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Lượng dòng chảy mùa khô chỉ
chiếm khoảng 15 - 20% tổng lượng dòng chảy năm. Tháng 2 là tháng có
lượng dòng chảy nhỏ nhất.Trong những năm gần đây, do rừng đầu nguồn bị
chặt phá nên dòng chảy sông suối đầu nguồn có xu thế cạn kiệt. Theo thống
kê, trong thời kỳ 1960 – 1991, trên lưu vực xuất hiện 22 trận lũ lớn, trong đó
có 11 trận đặc biệt lớn (tại Phả Lại Hmax > 7m). Những năm gần đây, lũ quét

đã xảy ra ngày càng nhiều hơn ở các sông suối nhỏ thượng nguồn sông Cầu,
sông Công. Lũ quét đã gây ra những tổn thất to lớn về người và tài sản của

24


nhân dân. Một số trận lũ quét điển hình trên lưu vực sông Cầu như: Trận lũ ở
đầu nguồn sông Công (1963), trên sông Ràng (1973), sông Công (1978), tại
Bắc Kạn năm 2000 và năm 2001 ở Thái Nguyên và Bắc Kạn [49].
1.5.2. Điều kiện kinh tế xã hội
Việt Yên là huyện trung du nằm phía Tây – Nam tỉnh Bắc Giang, cách
thủ đô Hà Nội 40 km về phía Bắc theo quốc lộ 1A, có tổng diện tích tự nhiên
1.714.410 ha. Việt Yên với 19 đơn vị hành chính, trong đó có 2 thị trấn và 17
xã. So với các huyện khác, Việt Yên có vị trí tương đối thuận lợi, trung tâm
huyện cách thành phố Bắc Giang 12 km. Dân số, tính đến năm 2006, toàn
huyện có 161.394 người. Trong đó, thành thị có 14.435 người, chiếm 8,94%;
nông thôn chiếm 146.959 người, chiếm 91,06%.
- Tình hình kinh tế:
Giai đoạn từ 2001 – 2006: Giá trị sản xuất toàn nền kinh tế năm 2001 có
388836,72 triệu đồng, năm 2006 đạt 940208,91 triệu đồng. Tốc độ tăng trưởng
bình quân giá trị sản xuất trong giai đoạn này là 19,31% / năm. Trong đó:
+ Nhóm ngành nông nghiệp có giá trị sản xuất năm 2001 là 237190,40
triệu đồng, năm 2006 là 337535,00 triệu đồng đạt tăng trưởng bình quân
7,31% / năm.
+ Ngành Lâm nghiệp có giá trị sản xuất năm 2001 là 73, 54 triệu đồng,
năm 2006 là 1448,00 triệu đồng, đạt tăng trưởng bình quân 81,49% / năm.
+ Ngành Nuôi trồng thủy sản có giá trị sản xuất năm 2001 là 4015,00 triệu
đồng, năm 2006 là 11771,00 triệu đồng, đạt tăng trưởng bình quân 24% / năm.
+ Nhóm ngành công nghiệp – xây dựng có giá trị sản xuất năm 2001 là
77.767,34 triệu đồng, năm 2006 là 389246, 49 triệu đồng, đạt tăng trưởng

bình quân 38% / năm.

25