Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng với chất lượng môi trường nước ở vùng hồ đồng mô ngải sơn, hà nội

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

Đoàn Thị Duyên

ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ MỐI QUAN HỆ CỦA CHÚNG
VỚI CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC Ở HỒ CHỨA ĐỒNG MÔ –
NGẢI SƠN, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2014


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

Đoàn Thị Duyên

ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ MỐI QUAN HỆ CỦA CHÚNG
VỚI CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC Ở HỒ CHỨA
ĐỒNG MÔ – NGẢI SƠN, HÀ NỘI

Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 60420120

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

Hà Nội - 2014


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Xuân Huấn, người đã hết lòng tận
tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận
văn này.
Tôi xin cảm ơn toàn thể thầy, cô trong Phòng thí nghiệm Sinh thái học và Sinh
học môi trường, Bộ môn Động vật có xương sống, Phòng thí nghiệm Sinh thái và Tài
nguyên sinh vật thuộc Trung tâm nghiên cứu Khoa học sự sống - Khoa Sinh học,
trường Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận
lợi giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin cảm ơn các cô chú, anh chị xã Kim Sơn, xã Sơn Đông, và xã Cổ Đông
đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thu mẫu, điều tra nghiên cứu phục vụ luận
văn.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp và người thân đã giúp đỡ,
động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này.

Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2014
Ngƣời thực hiện

Đoàn Thị Duyên


MỤC LỤC

KÝ HIỆU VÀ NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT………………………………………..i
DANH MỤC BẢNG .....................................………………………………………ii
DANH MỤC HÌNH……………………………………………………………….iii

MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………1
Chƣơng I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đa dạng sinh học và vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái
nước…………………………………...……………………………………...…..2
1.1.1. Khái niệm đa dạng sinh học……………………………………...…...2
1.1.2. ĐDSH ở Việt Nam…………………………………..…………….…..2
1.1.3. Vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nước….…..…..5
1.2. Đặc điểm đặc trưng của HST hồ chứa…………..………………….………..6
1.2.1. Các đặc trưng về hình thái, cấu tạo và điều kiện sống trong hồ chứa...6
1.2.2. Quá trình hình thành và phát triển của các quần xã sinh vật trong hồ
chứa……………...…………………………………………….…………….8
1.2.3. Đa dạng sinh học của hệ sinh thái hồ………………..…….…………10
1.3. Ảnh hưởng của một số yếu tố thủy lí, thủy hóa đối với thủy sinh vật ở HST
hồ…..…………………………………………………………………11
1.3.1. Các yếu tố thủy lí…………..…………………………………..…….12
1.3.2. Các yếu tố thủy hóa……………………………………………..…...13
1.4. Những nghiên cứu dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng
nước trên thế giới và ở Việt Nam…...……………………………………...17
1.4.1. Khái quát về chỉ thị sinh vật, chỉ số tổ hợp sinh học cá và khả năng sử


dụng các chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường
nước…………………………………………………………………………17
1.4.2. Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất
lượng môi trường nước……...……………………………………………...21
1.5. Một số nét khái quát về khu vực nghiên cứu………………………..……..23
1.5.1. Điều kiện tự nhiên………………….……………………….………..23
1.5.2. Điều kiện Kinh tế - Xã hội……………….…………………………..26
1.5.3. Tài nguyên động, thực vật……………………….……………….…29
CHƢƠNG 2:THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU30

2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu………………………………………….30
2.1.1. Thời gian nghiên cứu………………………………………………...30
2.1.2 Địa điểm nghiên cứu………………………………………………….30
2.2. Phương Pháp nghiên cứu…………………………………………………..31
2.2.1. Phương pháp kế thừa………………………………………………...31
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa…………………………….31
2.2.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm…………………...32
2.2.4. Cơ sở đánh giá môi trường nước theo phương pháp thủy lí hóa…….34
2.2.5. Phương pháp dùng chỉ số tổ hợp sinh học dựa trên quần xã cá để đánh
giá chất lượng môi trường nước……………………………………………………34
2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu………………………………...…….…...36
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN………………………..…………...36
3.1. Thành phần loài cá ở vùng hồ Đồng Mô – Ngải Sơn…………..…………..37
3.1.1. Cấu trúc thành phần loài cá…………………….………….…………37
3.1.2. Tính đa dạng của khu hệ cá theo bậc phân loại…………….………..42
3.1.3. Tính đa dạng của khu hệ cá ở khu vực nghiên cứu so với một số khu


vực khác..……………………………………………………..……..45
3.1.4. Tính chất độc đáo của cá ở khu vực nghiên cứu……………..………49
3.2. Biến động về thành phần loài cá theo thời gian ……………………..……..49
3.3. Đánh giá chất lượng môi trường nước ở vùng hồ Đồng Mô – Ngải Sơn, Hà
Nội qua các yếu tố thủy lý hóa………………………………………….….…...57
3.3.1. Các yếu tố thủy lý…………………………………………..………..57
3.3.2. Các yếu tố thủy hóa…………………...…………….…….….…..….58
3.4. Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước ở hồ Đồng
Mô- Ngải Sơn………………….…………….….…………………..…………..61
3.4.1. Ma trận các chỉ số tổ hợp sinh học cá ở hồ Đồng Mô- Ngải Sơn.…...61
3.4.2. Đánh giá chất lượng nước ở vùng hồ Đồng Mô- Ngải Sơn, Hà Nội
năm 2013………….………………………………………………...62

3.4.3. So sánh kết quả đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số tổ hợp sinh học
cá với kết quả đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp thủy lý
hóa……………………………………………………….…………..63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………………........64
TÀI LIỆU THAM KHẢO..………………………………………………………65


KÝ HIỆU VÀ NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT
BOD5: Nhu cầu oxy sinh học
COD: Nhu cầu oxy hóa học
DO: Hàm lượng oxy hòa tan trong nước
ĐDSH: Đa dạng sinh học
TB: Trung bình
HST: Hệ sinh thái
IBI: Index of Biotic Intergrity (chỉ số tổ hợp sinh học)
NXB: Nhà xuất bản
SL: Số lượng
TL: Tài liệu
TT: Thứ tự

i


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Số lượng loài của các nhóm sinh vật đã biết ở Việt Nam năm 2010 ....... .3
Bảng 2. Phân chia hồ chứa nước ở Việt Nam theo kích thước .............................. 7
Bảng 3. Số lượng và diện tích các hồ chứa theo các vùng khác nhau ở Việt Nam ...... 8
Bảng 4. Nhiệt độ trung bình, tối cao và tối thấp trong năm ................................. 24
Bảng 5. Độ ẩm tương đối các tháng trong năm .................................................... 24
Bảng 6: Lượng mưa trung bình và số ngày mưa trong các tháng ........................ 25

Bảng 7. Tỷ lệ các hướng gió (%) và tốc độ gió trung bình (m/s) ......................... 25
Bảng 8. Một số chỉ tiêu dùng trong định loại ....................................................... 32
Bảng 9. Các mức độ về chất lượng nước của thủy vực theo tổng điểm các chỉ số IBI ...... 34
Bảng 10. Thành phần loài cá ở hồ chứa Đồng Mô – Ngải Sơn, Hà Nội .............. 36
Bảng 11. Tỷ lệ họ, giống, loài trong các bộ cá tại khu vực nghiên cứu ............... 41
Bảng 12. Thành phần giống, loài trong các họ cá ở hồ chứa Đồng Mô, Hà Nội . 42
Bảng 13. Số lượng loài, giống, họ và bộ cá tại khu vực nghiên cứu và ở một số
thủy vực khác tại Việt Nam ............................................................ ....…………..45
Bảng 14. Danh sách các loài cá ngoại lai/ nhập nội ở hồ chứa Đồng Mô- Ngải Sơn….…47
Bảng 15. Sự biến động thành phần loài cá theo thời gian ở hồ chứa Đồng Mô
- Ngải Sơn ........................................................................................................... 49
Bảng 16. Danh sách loài cá xác định bổ sung vào năm 2013 so với năm 2004 .. .55
Bảng 17. Giá trị trung bình của các yếu tố thủy lý tại hồ đo ngày 16 tháng 9
năm 2013 ............................................................................................................ ..56
Bảng 18. Giá trị trung bình về hàm lượng DO, COD và BOD5 trong nước ở khu
vực nghiên cứu .................................................................................................... .57
Bảng 19. Giá trị trung bình một số muối hòa tan trong nước ở hồ chứa Đồng Mô
–Ngải Sơn ............................................................................................................. 58
Bảng 20. Giá trị trung bình về hàm lượng một số kim loại nặng trong nước ở hồ
chứa Đồng Mô –Ngải Sơn .................................................................................... 59
Bảng 21. Phân hạng cách tính điểm cho các chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất
lượng nước hồ chứa Đồng Mô- Ngải Sơn ............................................................ 60
Bảng 22. Ma trận chỉ số tổ hợp cá đánh giá chất lượng môi trường nước ở hồ chứa
Đồng Mô – Ngải Sơn, Hà Nội 2013 ..................................................................... 61

ii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Phân mức ĐDSH loài theo cấp độ cần bảo tồn ......................................... 4

Hình 2. Khu vực hồ chứa Đồng Mô – Ngải Sơn .................................................. 30
Hình 3. Tỷ lệ % các họ, giống, loài trong các bộ cá tại khu vực nghiên cứu ....... 44
Hình 4. Biểu đồ so sánh số lượng loài, giống, họ, bộ cá tại khu vực nghiên cứu và ở
các thủy vực khác tại Việt Nam............................................................................ 45

iii


MỞ ĐẦU
Hồ Đồng Mô - Ngải Sơn là một hồ chứa lớn có diện tích khoảng 1260 ha với 21 đảo
lớn nhỏ. Hồ có vai trò quan trọng đối với huyện Ba Vì nói riêng và các vùng lân cận nói
chung. Trong đó, các chức năng và giá trị quan trọng như nạp và tiết nước ngầm, cung
cấp nước ngọt, điều hòa khí hậu, hạn chế lũ lụt, tạo môi trường hoạt động cho nhiều
ngành kinh tế như thủy sản, lâm nghiệp, du lịch. Ngoài ra, hồ Đồng Mô đang là nơi sống
của loài rùa Rafetus swinhoei khổng lồ quý hiếm trên thế giới. Loài rùa này đang được
Chương trình Bảo tồn Rùa Châu Á thực hiện công tác bảo tồn.
Hiện nay, cùng với sự phát triển của kinh tế- xã hội, môi trường nước có nguy cơ bị
ô nhiễm do rác thải, nước thải, thuốc trừ sâu, làm cho hệ động vật và thực vật thủy sinh,
trong đó có cá có nguy cơ giảm sút. Để đánh giá đúng hiện trạng thành phần loài cá và
chất lượng nước của hồ chứa Đồng Mô – Ngải Sơn góp phần giúp chính quyền địa
phương có những giải pháp hữu hiệu bảo tồn ĐDSH, phát triển nghề cá và phát triển du
lịch, chúng tôi thực hiện đề tài “Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng với chất
lượng môi trường nước ở hồ chứa Đồng Mô - Ngải Sơn, Hà Nội” với các nội dung
nghiên cứu sau:
1. Xác định thành phần loài cá ở khu vực hồ chứa Đồng Mô- Ngải Sơn.
2. Nghiên cứu sự biến động về thành phần loài và phân bố cá ở hồ chứa Đồng MôNgải Sơn theo thời gian.
3. Sử dụng chỉ số tổ hợp cá để đánh giá chất lượng nước ở vùng hồ Đồng Mô- Ngải
Sơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt
1. Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường (2007), Sách Đỏ Việt Nam phần I. Động
vật, NXB Khoa học và Công nghệ Hà Nội.
2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2002), Chiến lược quốc gia quản lý hệ
4


thống các khu bảo tồn của Việt Nam 2002- 2010.
3. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2005), Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia
năm 2005.
4. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2010), Báo cáo môi trường quốc gia năm 2010.
5. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008), Quy chuẩn Việt Nam về chất lượng nước
mặt.
6. Cục bảo vệ môi trường (2005), Tổng quan hiện trạng đất ngập nước Việt Nam
sau 15 năm thực hiện công ước RAMSAR, Cục BVMT, IUCN, Hà Nội.
7. Nguyễn Thị Mai Dung (2011), Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng
với chất lượng nước ở cửa sông Ba Lạt, Luận văn thạc sĩ khoa học, trường Đại
học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội.
8. Nguyễn Văn Hảo, Ngô Sỹ Vân (2001), Cá nước ngọt Việt Nam, Tập 1, NXB
Nông nghiệp, Hà Nội.
9. Nguyễn Văn Hảo (2005), Cá nước ngọt Việt Nam, Tập 2, 3, NXB Nông nghiệp,
Hà Nội.
10. Nguyễn Thị Nam Hiền (2008), Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng
với chất lượng môi trường nước tại sông Chu thuộc địa phận huyện Thiệu Hóa,
tỉnh Thanh Hóa, Luận văn thạc sĩ khoa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên –
Đại học Quốc gia Hà Nội.
11. Nguyễn Xuân Huấn (1997), Thống kê, đánh giá mức độ tổn thất suy thoái một
số vùng nước quan trọng ở miền bắc Việt Nam, Báo cáo tổng kết đề tài.
12. Nguyễn Xuân Huấn (1999), “Dẫn liệu bước đầu về thành phần các loài cá vườn
Quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hoá”, Tạp chí Sinh học, Tập 21(1B), Hà Nội, Trang

15-21

13. Nguyễn Xuân Huấn (2001), “Dẫn liệu ban đầu về thành phần các loài cá vùng
đất ngập nước Vân Long, huyện Gia Viễn, tỉnh Ninh Bình”, Tạp chí Sinh học,
Tập 23(3a).
5


14. Lưu Lan Hương (2012), Điều tra đánh giá tổng hợp về đa dạng sinh học thành
phố Hà Nội, Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Hà Nội.
15. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt (2007), Chỉ thị sinh học
môi trường, NXB Giáo dục.
16. Nguyễn Thành Nam, Nguyễn Kiều Oanh, Nguyễn Xuân Huấn (2010), “Nghiên
cứu đa dạng sinh học cá và sử dụng chỉ số tổ hợp đa dạng sinh học cá để
đánh giá chất lượng môi trường nước ở một số suối thuộc khu bảo tồn thiên nhiên
Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Tập 2A, pp 689- 695.
17. Đào Thị Nga (2010), Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng với chất
lượng môi trường nước ở vùng hồ Quan Sơn, huyện Mỹ Đức, Hà Nội, Luận văn
thạc sĩ khoa học, trường Đại học Khoa học Tự Nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội.
18. Pravdin I.F (1973), Hướng dẫn nghiên cứu cá (Bản dịch của Phạm Thị
Minh Giang), NXB Khoa học và Kỹ thuật.
19. Phạm Bình Quyền, Nguyễn Nghĩa Thìn (2002), Đa dạng sinh học, NXB Đại
học Quốc gia Hà Nội.
20. Biện Văn Quyền, Võ Văn Phú, Bùi Quang Vượng (2010), Đa dạng thành phần
loài cá ở hồ Kẻ Gỗ, tỉnh Hà Tĩnh, Báo cáo tổng kết đề tài
21. Nguyễn Hải Sơn, Vũ Thị Hồng Nguyên, Đặng Xuân Kỳ, Nguyễn Quang Thái
(2013), “ Đánh giá tác động của cá tiểu bạc (Neosalanx tangkahkeii) đến nguồn lợi
cá hồ chứa Thác Bà, Yên Bái”, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển Nông thôn, pp
128-137.
22. Nguyễn Kiêm Sơn (2000), Khu hệ cá suối thuộc vườn quốc gia Tam Đảo và

đánh giá môi trường nước bằng sử dụng các chỉ số đa dạng, chỉ số tổ hợp sinh
học cá, Báo cáo tổng kết đề tài.
6


23. Nguyễn Kiêm Sơn (2007), Đánh giá hiện trạng môi trường nước và thành phần
loài cá ở sông Bồ (Thừa Thiên – Huế), Báo cáo khoa học về Sinh thái và Tài
nguyên sinh vật, NXB Nông nghiệp, trang 576.
24. Vũ Trung Tạng (2007), Sinh thái học các hệ sinh thái, NXB Giáo dục.
25. Vũ Trung Tạng (2008), Sinh thái học các hệ sinh thái nước, NXB Giáo dục.
26. Đặng Ngọc Thanh (1974), Thủy sinh học đại cương, NXB Đại học và Trung học
chuyên nghiệp, Hà Nội.
27. Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải, Dương Đức Tiến, Mai Đình Yên (2002),
Thủy sinh học các thủy vực nước ngọt nội địa Việt Nam, NXB Khoa học kỹ thuật.
28. Lê Đình Thủy (2004), Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng và sử dụng bền vững đa
dạng sinh học lưu vực hồ chứa Đồng Mô - Ngải Sơn phục vụ phát triển kinh tế xã hội, Báo cáo tổng kết đề tài.
29. Mai Đình Yên (1978), Định loại cá nước ngọt các tỉnh phía Bắc Việt Nam,
NXB Khoa học kỹ thuật.
30. Mai Đình Yên, Vũ Trung Tạng, Bùi Lai, Trần Mai Thiên (1979), Ngư loại học
đại cương, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội.
Tiếng anh
31. Amanda Bremner and Greg Klassen (2001), A review of the index of biotic
intergrity (IBI), New Brunswick (Saint John) University Press.
32. Anthony Calabrese (1969), Effect of acid and alkalies on survival of Bluegills
and Largemouth Bass, U.S. Fish Wildl. Ser.
33. Boyd C. E. (1990), Water quality in Pond for Aquaculture, Alabana
agricultural experiment Station, Auburn University.
7

34. Douglas B.J, Anthony A.E, William J.M, Jimmie Pigg, Charles M.Scott,
Kenneth D. Collins (1992), “The fish of Oklahoma, Their gross habitats, and their
tolerance of degradation in water quality and habitat”, Proceedings of the
Oklahoma Academy of Science, Vol 72, pp.7-19.

35. Eschmeyer W. N. (1998), Catalog of Fishes. Academy of Sciences, California,
USA.
36. James R Karr (1981), “Assessment of biotic integrity using fish communites”,
Fisheries, Vol.6, No 6, pp.21-27.
37. Jennings M.J, James R. Karr et al (1995), “Biological monitoring of fish
assemblages in Tennessee valley reservoirs”, Regulated river research &
Management, Vol. 11, pp. 263- 274.
38. John H. Harris (1995), “The use of fish in ecological assessment”, Autralian
Journal of Ecology, Vol. 20, pp. 65-80.
39. Karr J.R, Fash K.D, Angermeier P.L, Yant and I.JSchioser (1986), Assesing
biological intergrity in running water: A method and its rational, Special
publication 5, Illinois nature history survey, Champaign urbana.
40. Leivestad (1982), “Physiological effect of acid Stress on fish”, Trans. Amer.
Geophys. Union, pp.28- 42
41. Maurice Kottelat (2001), Freshwater fishes of northern Vietnam, East Asia and
Pacific region, the world bank.
42. Norse, E. A., & McManus, R. E. (1980), “Ecology and living resources,

8


biological diversity in environmental quality 1980” The Eleventh Annual Report of
the Council on Environmental Quality Washington, D.C, pp.31-80.
43. Peter B. Moyle and Paul J. Randall (1998), “Evaluating the biotic integrity of
Watersheds in the Sierra Nevada, California”, Conservation Biology, Vol.12, pp.

1318 - 1326.
44. Rainboth (1996), Fish of the Cambodian Mekong, FAO, Rome.
45. Swingle (1961), Relationship of pH of pond water to their suitability for fish
culture.
Trang web
46.
47.

9