Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá hiện trạng và đề xuất một số biện pháp bảo tồn đa dạng sinh học Hồ Tây, Hà Nội
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.94 MB, 106 trang )
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận văn Thạc sĩ của mình, tôi xin gửi lời cảm ơn
chân thành tới tất cả các thầy cô giáo những người đã truyền đạt cho
tôi những tri thức quý báu để có thể hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. TS Lưu Thị Lan Hương
Người đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và dìu dắt tôi trong suốt thời gian
học tập và nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn GS.TS Mai Đình Yên Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên đã cung cấp cho tôi rất nhiều tài liệu giá trị
trong quá trình nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn nhóm tác giả thực hiện đề tài QG
06.35 do PGS.TS Lưu Lan Hương làm chủ trì, công ty khai thác cá Hồ
Tây đã cung cấp số liệu và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận
văn.
Tôi cũng trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo, các anh chị và các
bạn trong phòng thí nghiệm Sinh thái học và môi trường Khoa sinh
học, Phòng Sau đại học đã giúp đỡ và chỉ bảo tôi trong suốt quá trình
học tập.
Cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, khuyến
khích tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày tháng năm
Tác giả
i
Trần Thị Xuân
ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN
...........................................................................................
i
ĐẶT VẤN ĐỀ
..........................................................................................
1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
.........................................................................
3
Hình1: Tỉ lệ phần trăm các loài tảo ở Hồ Tây
.....................................
12
(theo Vũ Đăng Khoa, 1999)[11]
..............................................................
12
1.2.3. Điều kiện kinh tế xã hội của khu vực Hồ Tây
.......................
13
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
............................
20
2.1. Đối tượng nghiên cứu
......................................................................................
20
Hình 2: Hình ảnh Hồ Tây (Hà Nội)
.....................................................
21
Hình 3: Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại Hồ Tây (Hà Nội)
..............................
22
(theo Lưu Thị Lan Hương 2009)
...........................................................
22
27
..................................................................................................................................
3.2.4. Phương pháp tính chỉ số đa dạng sinh học
...................................................
28
Bảng 2 : Chỉ tiêu H’ đánh giá sự đa dạng sinh học
.............................
28
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
28
Bảng 3: Chỉ tiêu H’ cho ô nhiễm môi trường nước học
.....................
28
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
28
Bảng4 : Chỉ tiêu D đánh giá sự đa dạng sinh học
................................
29
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
29
Bảng 5: Chỉ tiêu D đánh giá ô nhiễm môi trường nước học
...............
29
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
29
2.3.6.Phương pháp nuôi trồng cây thủy sinh trong phòng thí nghiệm. 30
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
..............................................
31
iii
3.1.4.Kết quả điều tra khu hệ cá
...........................................................
38
3.2.Kết quả phân tích chỉ số đa dạng thành phần loài sinh vật ở Hồ
Tây
......................................................................................................
45
Hình 9: Đồ thị so sánh chỉ số H’ , D động vật đáy tại các điểm thu
mẫu
...................................................................................................
47
Bảng 9: Số lượng cống thải vào hồ ngày (10/2013)
............................
53
Hình 10 : Sơ đồ mô phỏng chu trình vật chất trong hồ
........
61
Hình 12: Kết quả mô phỏng biến động của 3 nhóm cá (nhóm ăn thực
vật nổi (1), nhóm ăn động vật nổi (2), nhóm ăn sinh vật đáy (3) trong
điều kiện phát triển bền vững
..........................................................
63
Hình 16 : Sơ đồ mô phỏng khi tiến hành đánh bắt nhiều loại cá ở Hồ
Tây trong điều kiện phát triển bền vững (thực vật nổi 1, Động vật
nổi – 2, cá – 3, đánh bắt – 4)
..............................................................
67
KẾT LUẬN
.............................................................................................
72
TÀI LIỆU THAM KHẢO
.......................................................................
73
MẬT ĐỘ ĐỘNG VẬT NỔI CÁC TRẠM THU MẪU (tháng 3/2013)
....................
5
iv
DANH MỤC VIẾT TẮT
HST
: Hệ sinh thái
ĐDSH
: Đa dạng sinh học
ĐVĐ
: Động vật đáy
ĐVN
: Động vật nổi
TVN
: Thực vật nổi
v
DANH MỤC BẢNG
LỜI CẢM ƠN
...........................................................................................
i
ĐẶT VẤN ĐỀ
..........................................................................................
1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
.........................................................................
3
Hình1: Tỉ lệ phần trăm các loài tảo ở Hồ Tây
.....................................
12
(theo Vũ Đăng Khoa, 1999)[11]
..............................................................
12
1.2.3. Điều kiện kinh tế xã hội của khu vực Hồ Tây
.......................
13
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
............................
20
2.1. Đối tượng nghiên cứu
......................................................................................
20
Hình 2: Hình ảnh Hồ Tây (Hà Nội)
.....................................................
21
Hình 3: Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại Hồ Tây (Hà Nội)
..............................
22
(theo Lưu Thị Lan Hương 2009)
...........................................................
22
27
..................................................................................................................................
3.2.4. Phương pháp tính chỉ số đa dạng sinh học
...................................................
28
Bảng 2 : Chỉ tiêu H’ đánh giá sự đa dạng sinh học
.............................
28
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
28
Bảng 3: Chỉ tiêu H’ cho ô nhiễm môi trường nước học
.....................
28
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
28
Bảng4 : Chỉ tiêu D đánh giá sự đa dạng sinh học
................................
29
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
29
Bảng 5: Chỉ tiêu D đánh giá ô nhiễm môi trường nước học
...............
29
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
29
vi
2.3.6.Phương pháp nuôi trồng cây thủy sinh trong phòng thí nghiệm. 30
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
..............................................
31
3.1.4.Kết quả điều tra khu hệ cá
...........................................................
38
3.2.Kết quả phân tích chỉ số đa dạng thành phần loài sinh vật ở Hồ
Tây
......................................................................................................
45
Hình 9: Đồ thị so sánh chỉ số H’ , D động vật đáy tại các điểm thu
mẫu
...................................................................................................
47
Bảng 9: Số lượng cống thải vào hồ ngày (10/2013)
............................
53
Hình 10 : Sơ đồ mô phỏng chu trình vật chất trong hồ
........
61
Hình 12: Kết quả mô phỏng biến động của 3 nhóm cá (nhóm ăn thực
vật nổi (1), nhóm ăn động vật nổi (2), nhóm ăn sinh vật đáy (3) trong
điều kiện phát triển bền vững
..........................................................
63
Hình 16 : Sơ đồ mô phỏng khi tiến hành đánh bắt nhiều loại cá ở Hồ
Tây trong điều kiện phát triển bền vững (thực vật nổi 1, Động vật
nổi – 2, cá – 3, đánh bắt – 4)
..............................................................
67
KẾT LUẬN
.............................................................................................
72
TÀI LIỆU THAM KHẢO
.......................................................................
73
MẬT ĐỘ ĐỘNG VẬT NỔI CÁC TRẠM THU MẪU (tháng 3/2013)
....................
5
vii
DANH MỤC HÌNH
LỜI CẢM ƠN
...........................................................................................
i
ĐẶT VẤN ĐỀ
..........................................................................................
1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
.........................................................................
3
Hình1: Tỉ lệ phần trăm các loài tảo ở Hồ Tây
.....................................
12
(theo Vũ Đăng Khoa, 1999)[11]
..............................................................
12
1.2.3. Điều kiện kinh tế xã hội của khu vực Hồ Tây
.......................
13
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
............................
20
2.1. Đối tượng nghiên cứu
......................................................................................
20
Hình 2: Hình ảnh Hồ Tây (Hà Nội)
.....................................................
21
Hình 3: Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại Hồ Tây (Hà Nội)
..............................
22
(theo Lưu Thị Lan Hương 2009)
...........................................................
22
27
..................................................................................................................................
3.2.4. Phương pháp tính chỉ số đa dạng sinh học
...................................................
28
Bảng 2 : Chỉ tiêu H’ đánh giá sự đa dạng sinh học
.............................
28
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
28
Bảng 3: Chỉ tiêu H’ cho ô nhiễm môi trường nước học
.....................
28
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
28
Bảng4 : Chỉ tiêu D đánh giá sự đa dạng sinh học
................................
29
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
29
Bảng 5: Chỉ tiêu D đánh giá ô nhiễm môi trường nước học
...............
29
(theo Dương Trí Dũng 2001)[4]
.............................................................
29
2.3.6.Phương pháp nuôi trồng cây thủy sinh trong phòng thí nghiệm. 30
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
..............................................
31
viii
3.1.4.Kết quả điều tra khu hệ cá
...........................................................
38
3.2.Kết quả phân tích chỉ số đa dạng thành phần loài sinh vật ở Hồ
Tây
......................................................................................................
45
Hình 9: Đồ thị so sánh chỉ số H’ , D động vật đáy tại các điểm thu
mẫu
...................................................................................................
47
Bảng 9: Số lượng cống thải vào hồ ngày (10/2013)
............................
53
Hình 10 : Sơ đồ mô phỏng chu trình vật chất trong hồ
........
61
Hình 12: Kết quả mô phỏng biến động của 3 nhóm cá (nhóm ăn thực
vật nổi (1), nhóm ăn động vật nổi (2), nhóm ăn sinh vật đáy (3) trong
điều kiện phát triển bền vững
..........................................................
63
Hình 16 : Sơ đồ mô phỏng khi tiến hành đánh bắt nhiều loại cá ở Hồ
Tây trong điều kiện phát triển bền vững (thực vật nổi 1, Động vật
nổi – 2, cá – 3, đánh bắt – 4)
..............................................................
67
KẾT LUẬN
.............................................................................................
72
TÀI LIỆU THAM KHẢO
.......................................................................
73
MẬT ĐỘ ĐỘNG VẬT NỔI CÁC TRẠM THU MẪU (tháng 3/2013)
....................
5
ix
ĐẶT VẤN ĐỀ
Hồ Tây là một hồ tự nhiên, có diện tích lớn nhất của thủ đô Hà Nội.
Hồ rất nổi tiếng với các giá trị đặc trưng về danh lam thắng cảnh, các
hoạt động du lịch, văn hóa thể thao và gắn liền với lịch sử, tâm linh của
người dân thủ đô, cũng như người dân Việt Nam từ bao đời nay. Hồ Tây
còn có giá trị đặc sắc về ĐDSH, chứa đựng nguồn tài nguyên động, thực
vật đa dạng và độc đáo. Với việc tham gia công ước Ramsar, Việt Nam có
nghĩa vụ sử dụng khu vực này một cách hợp lý để vừa đạt hiệu quả kinh
tế vừa bảo vệ ĐDSH cũng như cảnh quan của nó. Về mặt pháp lý, thông
báo số 72/TBTW ngày 26/5/1994 của Bộ Chính Trị về một số vấn đề quy
hoạch và xây dựng thủ đô Hà Nội đã nêu rõ: “Phải hết sức giữ gìn và tôn
tạo những cảnh quan thiên nhiên đặc sắc, độc đáo của Hà Nội, nhất là vẻ
đẹp của các hồ lớn”. Quyết định số 473/BXD/KTQH ngày 08/01/1994 của
Bộ trưởng Bộ Xây dựng cũng khẳng định: “Khu vực Hồ Tây phải được quy
hoạch xây dựng thành trung tâm giao dịch quốc tế, trung tâm dịch vụ du
lịch, trung tâm văn hóa thể thao và là vùng bảo vệ cảnh quan thiên nhiên
phục vụ các hoạt động vui chơi giải trí của thủ đô”. Đồng thời, Quyết
định gần đây nhất, quyết định số 1479/QĐTTg , ngày 13/10/2008 của Thủ
tướng chính phủ phê duyệt quy hoạch hệ thống khu bảo tồn vùng nước nội
địa đến năm 2020 “Hồ Tây, bảo vệ sinh thái hồ tự nhiên, ngoài ra khu bảo
tồn còn có ý nghĩa về du lịch – nghiên cứu giáo dục” Qua đó có thể thấy
sự quyết tâm của các cấp, các ngành trong việc quy hoạch và bảo vệ Hồ
Tây trước tình trạng tính bền vững của HST này đang bị đe dọa do hoạt
động xả thải không hợp lý của người dân xung quanh khu vực vào hồ và
các hoạt động kinh tế xã hội khác.
Chúng ta đều nhận thấy rằng quá trình đô thị hóa, phát triển kinh tế
một cách nhanh chóng trong những năm qua đã làm cho mức độ ô nhiễm
1
của Hồ Tây ngày một gia tăng do lượng nước thải đổ ra ngày một nhiều,
điều này làm chất lượng nước của hồ ngày càng suy giảm, làm biến đổi
thành phần loài và khu hệ sinh vật của Hồ Tây. Ngoài ra, biến đổi khí hậu
với sự xen kẽ hạn hán và lũ lụt bất thường đang ảnh hưởng rất lớn tới sự
ĐDSH của các loài sinh sống trong hồ. Tác động của con người đã khiến
hai nhóm ĐDSH của hồ là thực vật thủy sinh và ĐVĐ bị suy thoái nghiêm
trọng. Nhiều loài đặc hữu của hồ đã mất đi, xuất hiện một số loài ngoại
lai mới. Ô nhiễm bởi các nguồn thải từ vùng lưu vực của các hoạt động
du lịch trên hồ, kể cả các chất thải rắn cũng góp phần hủy hoại Hồ Tây.
Hay như việc tiếp tục nuôi cá ở Hồ Tây gây áp lực đối với các loài cá bản
địa, cô lập hồ với các thủy vực xung quanh. Nếu cộng cả hai hướng tác
động của biến đổi khí hậu và hoạt động của con người, rủi ro tiêu diệt
ĐDSH, HST tự nhiên của Hồ Tây là rất lớn. Hồ Tây lúc ấy sẽ bị vô sinh.
Hà Nội hiện mới chỉ bảo vệ Hồ Tây theo hướng bảo vệ cảnh quan,
khai thác hồ chống úng, phát triển du lịch, nuôi cá, không thấy bảo vệ theo
hướng bảo tồn ĐDSH, bảo tồn HST tự nhiên và mặc dù đã có rất nhiều
nghiên cứu về chất lượng nước của Hồ Tây. Tuy nhiên chứa có đề tài nào
đưa ra biện pháp bảo tồn cụ thể cho Hồ Tây.
Vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất
một số biện pháp bảo tồn đa dạng sinh học Hồ Tây, Hà Nội”.
Đề tài gồm những mục đích chính sau:
1. Điều tra, đánh giá hiện trạng đa dạng thành phần loài sinh vật ở Hồ Tây
2. Xác định chỉ số đa dạng loài của các nhóm sinh vật ở Hồ Tây
3. Phân tích nguyên nhân dẫn đến sự ô nhiễm môi trường nước và giảm đa
dạng thành phần loài của Hồ Tây
4. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn đa dạng các loài sinh vật của Hồ
Tây
2
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.
Tổng quan về Đa dạng sinh học
1.1.1. Khái niệm về đa dạng sinh học
Có thể coi, thuật ngữ “đa dạng sinh học” lần đầu tiên được Norse
và McManus (1980) định nghĩa, bao hàm khái niệm có liên quan với nhau
là: đa dạng di truyền (tính đa dạng di truyền trong một loài) và đa dạng
sinh thái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật).[ 31].
Hiện nay có nhiều định nghĩa về đa dạng sinh học. Định nghĩa do
Quỹ Bảo tồn Thiên nhiên thế giới (1989)[17] quan niệm: Đa dạng sinh
học là sự phồn thịnh của sự sống trên trái đất, là hàng triệu loài thực vật,
động vật và vi sinh vật, là những gen chứa đựng trong các loài và là những
hệ sinh thái vô cùng phức tạp tồn tại trong môi trường”. Do vậy, đa dạng
sinh học bao gồm 3 cấp độ: đa dạng gen, đa dạng loài, đa dạng hệ sinh
thái. Đa dạng loài bao gồm toàn bộ các loài sinh vật sống trên trái đất, từ
vi khuẩn đến các loài động, thực vật và các loài nấm. Ở mức độ vi mô
hơn, đa dạng sinh học bao gồm cả sự khác biệt về gen giữa các loài, khác
biệt về gen giữa các quần thể sống cách ly về địa lý cũng như sự khác
biệt giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể. Đa dạng sinh
học còn bao gồm cả sự khác biệt giữa các quần xã mà trong đó các loài
sinh vật sinh sống, các hệ sinh thái nơi mà các loài cũng như các quần xã
sinh vật tồn tại và cả sự khác biệt của các mối tương tác giữa chúng với
nhau.
Theo Công ước Đa dạng sinh học thì “ Đa dạng sinh học là sự
phong phú của mọi cơ thể sống có từ tất cả các nguồn trong các hệ sinh
thái trên cạn, ở biển và các hệ sinh thái dước nước khác và mọi tổ tổ hợp
3
sinh thái mà chúng tạo nên. Đa dạng sinh học bao gồm sự đa dạng trong
loài (đa dạng di truyền hay còn gọi đa dạng gen), giữa các loài (đa dạng
loài), các hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái). [30].
Đa dạng di truyền được hiểu là tần số và sự đa dạng của các gen
và bộ gen trong mỗi quần thể và giữa các quần thể với nhau.
Đa dạng loài là tần số và sự phong phú về trạng thái của các loài
khác nhau.
Đa dạng hệ sinh thái là sự phong phú về trạng thái và tần số của
các hệ sinh thái khác nhau.
Từ ba góc độ này, người ta có thể tiếp cận với Đa dạng sinh học ở
cả ba mức độ: mức độ gen phân tử (gen), mức độ cơ thể và mức độ hệ
sinh thái (IUCN, 1994).[31]
1.1.2. Chỉ số Đa dạng sinh học
Có lẽ Wallace (1878) là người đầu tiên cho rằng ở vùng nhiệt đới
động vật đa dạng và phong phú hơn ở vùng ôn đới. Một nhà khoa học tự
nhiên có thể có một cảm nhận về sự đa dạng khi họ quan sát và so sánh
giữa hai khu vực khác nhau, nhưng để thể hiện sự khác biệt này qua báo
chí thì phải dùng các chỉ số nói về tính đa dạng loài. Một cách đơn giản
nhất để xác định tính đa dạng là đếm số loài, kết quả này được gọi là sự
phong phú về thành loài (McIntosh, 1967). [32].
Cách đếm tương đương
Xác định số loài trong một mẫu phụ thuộc rất lớn vào cỡ mẫu, mẫu
càng lớn thì số loài xác định được càng nhiều. Phương pháp hạn chế
những sai sót trong khi đếm các mẫu khác nhau về số lượng được gọi là
cách đếm tương đương. Để thực hiện công việc này, chúng ta phải đưa số
lượng quần thể về số lượng chuẩn (khoảng 1000 cá thể). Công thức xác
4
định số loài được đưa ra từ hai nhà khoa học Hurlbert (1971) và Simberloff
(1972) nghiên cứu độc lập đó là :
E(S) =
Với E(S) là số loài có thể xác định được trong mẫu, n là cỡ mẫu tiêu
chuẩn, N là tổng số cá thể trong mẫu được xác định và n i là số cá thể của
loài thứ i trong mẫu. Thuận ngữ
là một sự kết hợp, nó được tính như
sau:
Để bổ sung cho cách đếm tương ứng, có nhiều chỉ số về sự phong
phú thành phần loài được bổ sung vào như sau:
Margalef (1969) : D = (S1)/ Ln N
Menhinick (1964):
Odum, Cantlon và Kornicher (1960) R= S/ LogN
Có sự khác biệt về chỉ số phong phú thành phần loài và sự khác biệt
còn phụ thuộc vào loại chỉ số được sử dụng.
Rõ ràng phải có một cách nào đó để xác định tính đa dạng, đưa vào
tính toán chỉ số phong phú thành phần loài và sự ưu thế của những cá thể
trong từng loài. Cách tính đó được gọi là chỉ số đa dạng hay là chỉ số
không đồng nhất. [4]
Chỉ số đa dạng
Có hai loại chỉ số được xác định đó là chỉ số ưu thế và chỉ số thống
kê
Chỉ số ưu thế
5
Chỉ số ưu thế cho biết nhiều về số lượng của loài phổ biến hay loài
ưu thế, nó được Simpson (1949) giới thiệu đầu tiên trong thuật ngữ sinh
thái. Chỉ số Simpson cho biết tần suất của bất kì hai cá thể nào phân bố
ngẫu nhiên từ một quần xã rất lớn phụ thuộc vào những loài khác nhau, đó
là:
Với Pi là tần suất của những cá thể loài i.Trong đó Pi =
Với quần xã có số lượng hạn chế thì D được tính như sau:
Với ni là số cá thể của loài thứ i và N là tổng số cá thể. Khi D tăng,
sự đa dạng thực sự giảm. Để tránh sự hiểu lầm, chỉ số Simpson thường
được viết là 1 D hay 1/D vì thế khi giá trị này tăng thì chỉ số đa dạng tăng.
Tuy nhiên sự bất tiện trong chỉ số Simpson là chỉ chú trọng vào những loài
ưu thế. Như thể những loài hiếm chỉ có một cá thể thì bị mất đi khả năng
làm thay đổi chỉ số này.
McIntosh (1967) đề nghị chỉ số
với
và Pi là tần suất
của loài thứ i.
Berger và Paker (1970) đưa ra một chỉ số khác d = N max / N với Nmax
là số cá thể của loài ưu thế nhất. Cũng như chỉ số Simpson, các dạng hỗ
trợ khác cũng được chấp nhận. Mặc dù chỉ số McIntosh và Berger và
Parker không chú trọng về loài phổ biến, nhưng cả hai đều bị ảnh hưởng
bởi số cá thể trong mẫu. Tóm lại không có chỉ số nào hoàn chỉnh nhưng
6
theo May (1975) kết luận rằng chỉ số Berger – Parker là một trong những
chỉ số đa dạng thỏa mãn nhiều yêu cầu nhất. [4]
Chỉ số thống kê
Những chỉ số này dựa trên cơ sở là sự đa dạng trong tự nhiên, có thể
xác định với cách thức tương tự như truyền thông tin bằng mật mã.
Chỉ số Shannon Weaner H’ (Shannon và Weaner, 1949), giả định
tất cả các loài được thể hiện trong mẫu và thu mẫu ngẫu nhiên. H’ =
. Với Pi là tần suất của những cá thể loài thứ i. Chỉ số đa dạng
của Shannon – Weaner trong một quần xã thường biến động trong khoảng
từ 1,0 – 6,0. Giá trị cao nhất là Hmax xuất hiện khi mọi loài trong quần xã
có số lượng tương đương nhau, lúc đó nó sẽ tương đương với lnS. Sự cân
bằng trong quần xã đa dạng thực sự được tính theo công thức:
Evenness = H’/Hmax = H’ / lnS với E nằm trong khoảng [0,1].
Chỉ số Brillouin: Tính ngẫu nhiên của mẫu không thể hoàn toàn
giống nhau được, thí dụ như đối với bẫy bằng ánh sáng nơi có nhiều loài
côn trùng phân bố và chịu sự hấp dẫn của ánh sáng với các mức khác nhau
và như thế thì chỉ số Brillouin được dùng như sau:
Một kết quả so sánh các chỉ số được liệt kê trong bảng 1. Vài chỉ số
được sử dụng nhiều hơn một số chỉ số khác. Đề bảo tồn tính đa dạng
sinh học, chỉ số nào phát hiện được nhiều loài hiếm thì được sử dụng, khi
so sánh các quần xã khác nhau về số lượng, thì chỉ số Simpson và Berger –
Parker không thích hợp. [8]
Chỉ số đa dạng ngoài tiêu chuẩn
Rõ ràng chỉ số đa dạng chỉ thích hợp trong từng trường hợp nhất
định. Đối với việc bảo tồn, những loài hiếm cần được quan tâm nhưng
7
cũng cần có sự kết hợp nhiều thông tin sinh học trong việc tính toán quần
xã đặc biệt trong khi sử dụng các chỉ số này để thực hiện công tác bảo
tồn.
1.1.3. Các phương pháp bảo tồn
Bảo tồn nguyên vị
Bảo tồn nguyên vị bao gồm các phương pháp và công cụ nhằm mục
đích bảo vệ các loài, các chủng và các sinh cảnh, các hệ sinh thái trong
điều kiện tự nhiên. Tùy theo đối tượng bảo tồn để áp dụng các hình thức
quản lý thích hợp. Có thể nói đây là biện pháp hữu hiệu nhất bảo tồn tính
Đa dạng sinh học. [33].
Chỉ trong tự nhiên, các loài mới có khả năng tiếp tục quá trình thích
nghi tiến hóa đối với môi trường thay đổi trong các quần xã tự nhiên của
chúng.
Thông thường bảo tồn nguyên vị được thực hiện bằng cách thành
lập các khu bảo tồn và đề xuất các biện pháp quản lý phù hợp nhằm mục
đích:
Bảo tồn Đa dạng sinh học
Bảo tồn cảnh quan địa lý, môi trường sinh thái, di tích lịch sử văn
hóa.
Khu vực để nghiên cứu khoa học
Nơi thăm quan học tập và du lịch sinh thái
Bảo tồn chuyển vị
Bảo tồn chuyển vị là biện pháp chuyển dời và bảo tồn các loài cây,
con và các vi sinh vật ra khỏi môi trường sống tự nhiên của chúng. Mục
đích của việc di dời này là để nhân giống, lưu giữ, nhân nuôi vô tính hay
cứu hộ trong trường hợp:
8
Nơi sinh sống bị suy thoái hay hủy hoại không thể lưu giữ lâu hơn
các loài nói trên.
Dùng để làm vật liệu cho nghiên cứu, thực nghiệm và phát triển sản
phẩm mới, để nâng cao kiến thức cho cộng đồng.
Bảo tồn chuyển vị bao gồm các vườn thực vật, vườn động vật, các
bể nuôi thủy hải sản, các bộ sưu tập vi sinh vật, các bảo tàng, các ngân
hàng hạt giống, bộ sưu tập các chất mầm, mô cấy…Do các vi sinh vật
hay các phần của cơ thể sinh vật được lưu giữ trong môi trường nhân tạo
nên chúng bị tách khỏi quá trình tiến hóa tự nhiên. Vì thế mối quan hệ gắn
bó giữa bảo tồn chuyển vị với bảo tồn nguyên vị rất bổ ích cho công tác
bảo tồn Đa dạng sinh học. [3].
1.1.4. Đa dạng loài thủy vực nước ngọt nội địa Việt Nam
Các thủy vực nước ngọt nội địa Việt Nam rất đa dạng về hệ thực
vật cũng như hệ động vật, bao gồm các nhóm vi tảo, rong, các loài cây cỏ
ngập nước và bán ngập nước, động vật không xương sống và cá.
Thành phần loài cá các thủy vực nội địa Việt Nam bao gồm trên 700
loài và phân loài thuộc 228 giống, 57 họ và 18 bộ. Riêng bộ cá chép có 276
loài và phân loài thuộc 100 giống và 4 họ, 1 phân họ được coi là đặc hữu ở
Việt Nam. Số lượng loài cá ở các cửa sông dao động từ 70 đến hơn 230
loài, với tổng số hơn 580 loài, thuộc 109 họ và 27 bộ.[34]
Các thủy vực nội địa có 1.438 loài tảo thuộc 259 chi và 9 ngành, 794
loài động vật không xương sống. Có 54 loài giáp xác nhỏ lần đầu tiên
được mô tả ở Việt Nam, riêng 2 nhóm tôm, cua (giáp xác lớn) có 59 loài
thì có tới 33 loài (55,9%) lần đầu tiên được mô tả. Trong tổng số 147 loài
trai ốc, có 43 loài (29,2%), 3 giống lần đầu tiên được mô tả, tất cả đều là
đặc hữu của Việt Nam hay vùng Đông Dương. Điều đó cho thấy sự đa
9
dạng và mức độ đặc hữu của khu hệ tôm, cua, trai, ốc, nước ngọt nội địa
Việt Nam là rất lớn. [14].
1.2. Tổng quan về Hệ sinh thái Hồ Tây
1.2.1. Điều kiện tự nhiên của Hồ Tây
1.2.1.1. Vị trí địa lý và một số đặc trưng của Hồ Tây
Hồ Tây nằm ở phía Tây Bắc nội thành Hà Nội, thuộc quận Tây Hồ,
phía Bắc giáp đê bao Yên Phụ Tứ Liên, phía Nam giáp với đường Thụy
Khuê, phía Đông giáp với đường Thanh Niên, phía Tây giáp với đường
Lạc Long Quân. Hồ có hình móng ngựa và nằm ở 20 004’ vĩ độ Bắc,
105050’ kinh độ Đông. Hồ Tây nằm cao hơn so với mặt biển 6m. [1]
1.2.2.2. Điều kiện tự nhiên của hệ sinh thái Hồ Tây
Đây là hồ có diện tích lớn nhất trong số các hồ của Thành phố Hà
Nội. Hồ có diện tích mặt nước khoảng 516 ha, chiều dài gần 3km, rộng
trung bình 2km và chu vi khoảng 18km. Độ sâu trung bình khoảng 2,3m,
nơi sâu nhất khoảng 3m, với dung tích chứa nước trên 9 triệu m3 và thay
đổi theo mùa.
Hồ Tây luôn được coi là lá phổi của Thành phố Hà Nội. Khí hậu Hà
Nội có lượng bức xạ mặt trời dồi dào, với tổng lượng trung bình 111,5 –
122,8 Kcal/cm3, đã tạo điều kiện phát triển cho thực vật thủy sinh và thực
vật trên bờ của hồ. Nhiệt độ của hồ trong năm dao động trung bình từ
100C đến 300C, tuy nhiên khí hậu của khu vực xung quanh hồ được điều
hòa ổn định hơn.
Tổng lượng mưa trung bình là 1870mm, trong đó các tháng mùa mưa
chiếm tới 85% tổng lượng mưa cả năm. Đặc biệt vào tháng 7, tháng 8
(giữa mùa mưa), mỗi tháng có tới 16 – 18 ngày mưa với lượng mưa trung
bình 300 – 350 mm, nên Hồ Tây phải chứa một lượng nước rất lớn góp
phần chống ngập úng cho khu vực phía Tây Bắc nội thành Hà Nội. [23].
10
Ngược lại vào mùa khô (các tháng mùa đông) thì hồ lại là nơi chứa
nước và xử lý một phần nước thải của Thành phố bằng cơ chế tự động
làm sạch. Hiện nay Hồ Tây phải tiếp nhận nước mưa và nước thải sinh
hoạt từ các khu vực xung quanh hồ đổ vào cống Tàu Bay, nước từ hồ Trúc
Bạch đổ sang cống Cây Si, nước thải từ cống Phan Đình Phùng qua
mương Thụy Khuê, cống Đõ đổ vào Hồ Tây.
1.2.2. Khu hệ động thực vật ở Hồ Tây
Hà Nội có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm cùng với hình thái
thời tiết đủ 4 mùa trong năm đã góp phần tạo nên sự đa dạng sinh học cho
Hồ Tây. Theo các nghiên cứu của Nguyễn Xuân Quýnh [13]Dương Đức
Tiến [15], Đặng Ngọc Thanh[14], Mai Đình Yên [21] hệ sinh thái Hồ Tây
có sự đa dạng về động thực vật được coi là điển hình nhất của hệ sinh
thái nước ngọt, nước đứng của đồng bằng Bắc Bộ. Diễn thế sinh thái và
sự biến đổi thành phần đa dạng sinh học trong vài chục năm qua là không
lớn.
Qua các số liệu nghiên cứu về thực vật ở Hồ Tây những năm trước
trở lại đây cho thấy:
Về thực vật, quanh hồ có khoảng 214 loài cây bóng mát, hoa và cây
cảnh. Về thực vật nổi, theo Vũ Đăng Khoa (1996) [11], thực vật nổi ở Hồ
Tây gồm có 115 loài và dưới loài thuộc 5 ngành: tảo lục (Chlorophyta), tảo
lam (Cyanophyta), tảo silic (Bacillariophyta), tảo mắt (Euglenophyta) và
tảo giáp (Pyrophyta)
11
Hình1: Tỉ lệ phần trăm các loài tảo ở Hồ Tây
(theo Vũ Đăng Khoa, 1999)[11]
Trong cơ cấu thành phần loài, tảo lục có số lượng nhiều nhất (73
loài chiếm 63,48% tổng số loài), sau đó tảo silic (19 loài chiếm 16,52%),
tảo lam (12 loài chiếm 10,43%), tảo mắt (7 loài chiếm 6,09%), loài tảo
giáp có số lượng ít nhất gồm 2 chi với 4 loài chiếm 3,48%.
Về động vật, động vật có xương sống có 39 loài. Động vật nổi
(Zooplankton) theo kết quả điều tra của Hồ Thanh Hải và cộng sự (1999)
[14] đã xác định được 35 loài và nhóm động vật nổi. Trong thành phần loài
động vật nổi, giáp xác râu ngành phong phú nhất, có 14 loài, chiếm 40%.
Nhóm trùng bánh xe có 12 loài (34,3%). Nhóm giáp xác chân chèo kém
phong phú, chỉ có 7 loài. Cũng như thực vật nổi, đặc điểm động vật nổi
với thành phần loài trùng bánh xe phong phú cũng thể hiện đặc tính thủy
vực dạng hồ vùng đồng bằng giàu dinh dưỡng hữu cơ.
Các kết quả nghiên cứu của Đặng Thị Sy, Nguyễn Hữu Dụng [5]
cho thấy trong mùa khô, mật độ động vật nổi trung bình trên 10.000
con/m3, còn trong mùa mưa, mật độ thấp hơn, chỉ xấp xỉ 400 con/m3.
12
Động vật đáy (Zoobenthos): theo Hồ Thanh Hải và cộng sự[14] thì
đã xác định được 19 loài động vật đáy thuộc các nhóm động vật thân mền
Mollusca, giáp xác Crustacea, giun ít tơ Oligochaeta và ấu trùng
Chironomidae. Mật độ động vật đáy dao động từ 10 đến trên 3.000
con/m2, với sinh khối dao động từ 0,0015 đến trên 77g/m2 (sinh khối ốc
được tính cả vỏ). Thành phần, số lượng động vật đáy chủ yếu là do
Oligochaeta và ấu trùng Chironomidae quyết định vì chúng chiếm ưu thế
về mật độ. Về phân bố số lượng, khu vực có mật độ và sinh khối giun ít
tơ và Chironomidae cao chủ yếu ở vùng ven bờ phía nam hồ. Nơi giáp xác
với các vùng có mật độ dân cư cao như vùng Thụy Khuê, Yên Phụ và
đường Thanh Niên. Ngược lại, khu vực có mật độ và sinh khối ốc cao lại
tập trung ở vùng giữa hồ và phía bắc hồ.
Chính vì vậy, Hồ Tây không chỉ mang tính chất như một hồ điều
hòa mà nó cũng là hồ mang lại nhiều nguồn lợi thủy sản có giá trị cho
người dân thành phố.
Tóm lại với những điều kiện tự nhiên nêu trên đã làm cho Hồ Tây
trở thành một hệ sinh thái phong phú, đa dạng với nhiều chủng loại động
thực vật góp phần quan trọng trong việc tạo cân bằng sinh thái trong hồ,
qua đó cũng cho thấy việc bảo vệ hệ sinh thái hồ nước ngọt này là vô
cùng quan trọng.
1.2.3. Điều kiện kinh tế xã hội của khu vực Hồ Tây
Theo tài liệu của UBND quận Tây Hồ, mật độ dân cư đông thường
tập trung ở phía Đông và Đông Nam của hồ. Họ sống chủ yếu bằng nghề
thủ công, trồng trọt hoặc kinh doanh nhỏ tại các khu vực có địa hình cao
ráo, khí hậu tốt như Quảng An, Nghi Tàm, Quảng Bá. Diện tích đất sử
dụng quanh hồ khoảng 78,72 ha, trong đó có diện tích đất ở là 52,48 ha.
13
Còn lại 26,24 ha là diện tích đất nông nghiệp chủ yếu dùng để trồng cây
hoa màu và trồng cây cảnh.
Hàng năm có một lượng khá lớn phân hóa học và thuốc bảo vệ thực
vật được thải vào hồ. Ngoài ra còn có nước thải sản xuất của các cơ sở
quanh hồ như khu vực Thụy Khuê, khu vực Phủ Tây Hồ, xưởng phim
truyền hình Việt Nam, khu vực làng Võng Thị..., các cơ sở sản xuất đồ
uống, sản xuất nhựa, than tổ ong, vùng sản xuất nông nghiệp và đặc biệt
là nước thải của các hộ dân cư, khách sạn, nhà hàng xung quanh hồ chảy
vào. Hiện tượng những hộ dân xung quanh hồ, những nhà hàng kinh doanh
và một số khách du lịch vứt rác, đổ phố thải, vật liệu xây dựng xuống
lòng hồ gây mất vệ sinh, làm ô nhiễm và giảm vẻ đẹp của hồ.
Cơ sở hạ tầng của khu vực quanh Hồ Tây không đồng đều và có
nhiều biến đổi so với các năm trước. Các hệ thống thoát nước hầu như đã
xuống cấp hoặc chưa hoàn thiện do các cơ sở sản xuất và kinh doanh
cũng như các hộ dân cư quanh khu vực thường thải trực tiếp vào hồ mà
không qua một hệ thống xử lý nào. Bên cạnh đó, việc khách du lịch vứt
rác bừa bãi xuống hồ cũng là một trong những nguyên nhân khiến hồ bị ô
nhiễm. [18].
1.2.4. Tổng quan một số công trình nghiên cứu về Hồ Tây
1.2.4.1. Đặc tính thủy lý – thủy hóa Hồ Tây
Trong 10 năm gần đây, một số nhóm nghiêm cứu của Trường Đại
học Xây Dựng, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật [6], Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên ĐHQGHN đã tiến hành quan trắc chất lượng
nước Hồ Tây. Các kết quả nghiên cứu về thủy lý – thủy hóa của nước Hồ
Tây cho thấy:
Độ pH của nước Hồ Tây dao động khoảng từ 6,53 đến 8,34 hơi
chuyển dịch về phía tính kiềm. Hàm lượng Nito tổng số dao động trong
14
khoảng từ 1,32 mg/l đến 8,45 mg/l. Riêng hàm lượng NO2 đã xấp xỉ và cao
hơn với tiêu chuẩn cho phép của TCVN 5942 – 1995 là 0,05 mg/l đối với
nước mặt loại B. Tuy nhiên, hàm lương NO3 – N dao động từ 0,31 mg/l
đến 7,84 mg/l thấp hơn chỉ tiêu cho phép (1015mg/l) một khoảng tương
đối lớn. Ngoài ra, hàm lượng Photpho dao động từ 1,2 mg/l đến 4 mg/l cao
hơn chỉ tiêu cho phép là 0,005 mg/l. Nhu cầu oxy hóa học (COD) dao động
từ 33,5 đến 140 mg/l, giá trị COD mùa khô (tháng 12) cao hơn mùa mưa
(tháng 8), vượt quá giá trị cho phép của tiêu chuẩn nước mặt Việt Nam
(dưới 35mg/l). Điều này cho thấy nước Hồ Tây đang ở trạng thái ô nhiễm
hữu cơ nhẹ.
Hàm lượng kim loại nặng như Cu, Mn, Fe, Cd,... trong nước Hồ Tây
đều thấp dưới mức giới hạn cho phép so với tiêu chuẩn cho phép của
TCVN 5942 – 1995 từ hàng chục đến hàng trăm lần.
Với xu hướng chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ nhẹ, Hồ Tây có khả năng
rơi vào tình trạng phú dưỡng chính vì vậy việc tiến hành quan trắc thường
xuyên và đưa ra các biện pháp bảo vệ chất lượng nước trong tình trạng
hiện nay là cần thiết. [2].
1.2.4.1. Các nguồn dinh dưỡng đổ vào Hồ Tây
Các kết quả nghiên cứu từ trước tới nay về đầm hồ học đã tổng kết
các nguồn dinh dưỡng tiềm năng đến hồ bao gồm: nguồn dinh dưỡng
ngoại lai (external sources) và nguồn dinh dưỡng tự sinh (diffuse sources).
Nguồn dinh dưỡng ngoại lai được phân biệt bởi nguồn dinh dưỡng điểm
(point sources) và nguồn dinh dưỡng phân tán (diffuse sources). Nguồn
dinh dưỡng điểm là nguồn thải dinh dưỡng từ các khu dân cư, các khu
công nghiệp thải vào hồ qua các đường cống. Nguồn phân tán là nguồn
thải vào hồ qua các quá trình rửa trôi, xói mòn do mưa và sử dụng nước
trên vùng lưu vực vào hồ không theo hệ thống cống rãnh cố định. Trong
15
trường hợp của Hồ Tây hiện nay, trên vùng lưu vực không có hoặc rất ít
các nguồn thải công nghiệp có độc tố. Bởi vậy xem xét chất lượng nước
từ các nguồn thải vào Hồ Tây là nghiên cứu và đánh giá các nguồn thải từ
vùng lưu vực có các chất dinh dưỡng gây ô nhiễm hữu cơ cho hồ là chủ
yếu.
Tại vùng lưu vực Hồ Tây, số lượng nguồn thải điểm theo các cống
vào hồ rất lớn, nhưng cho tới nay, chỉ có thể thống kê được một số nguồn
thải điểm nhất định. [6].
Bảng 1: Lượng nước thải của một số cống chính đổ vào Hồ
Tây (theo Hồ Thanh Hải và cộng sự năm 2001)[6]
Cống
Lưu lượng mùa đông
Lưu lượng mùa hè
(m3/ngày)
(m3/ngày)
Tầu Bay
2592
17280
Cây Si
10281,6
35424
Đõ
3628
25920
Quảng Bá
173
1555,2
Khách sạn Tây Hồ
335
Khách sạn Thắng Lợi 320
3024
Trích Sài
5186
3024
Hầu hết các nguồn thải điểm này đều không qua một hệ thống xử
lý nước thải nào khi đổ vào hồ.
Để tính hàm lượng Phốt pho tổng số (TP) được thải từ các nguồn
thải điểm nói trên, một số nghiên cứu đã dựa trên các số liệu phân tích,
tổng hợp các kết quả tính toán của công ty đầu tư khai thác Hồ Tây, các
kết quả đo đạc của nhóm đề tài nghiên cứu về chất lượng nước Hồ Tây.
Tổng hợp các kết quả này, lưu lượng nước thải qua các cống thải chính
vào hồ dao động trong khoảng 12.000 – 15.000 m3/ ngày đêm.
16
