Luận văn thạc sĩ khoa học

1
Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của
chúng với chất lượng nước sông Hồng thuộc
địa phận thành phố Hưng Yên, huyện Kim
Động - tỉnh Hưng Yên

Dương Văn Long

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; Khoa Sinh học
Chuyên ngành: Sinh thái học; Mã số: 60 42 60
Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Xuân Huấn
Năm bảo vệ: 2011

Abstract. Khái quát về hệ sinh thái sông, tìm hiểu về đa dạng sinh học và
vai trò của đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái nước. Xác định thành phần loài
cá của lưu vực sông Hồng thuộc địa phận thành phố Hưng Yên và huyện Kim
Động, tỉnh Hưng Yên. Nghiên cứu biến động về thành phần loài cá của lưu vực
sông Hồng theo không gian và thời gian. Phân tích mối quan hệ giữa thành phần
loài cá và độ phong phú của chúng với một số yếu tố sinh thái thủy, lý hóa. Sử
dụng chỉ số tổ hợp sinh học (index of biotic intergrity-IBI) cá để đánh giá chất
lượng môi trường nước Sông Hồng thuộc địa phận thành phố Hưng Yên và huyện
Kim Động - tỉnh Hưng Yên.
Keywords. Sinh thái học; Môi trường nước; Cá; Đa dạng sinh học; Sông
Hồng
Content.
Nội dung của đề tài bao gồm:
1. Xác định thành phần loài cá của lưu vực sông Hồng thuộc địa phận thành
phố Hưng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên.
2. Nghiên cứu biến động về thành phần loài cá của lưu vực sông Hồng theo

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).
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.
Theo chiều ngang sông, thành phần loài và sự phát triển về số lượng, sinh vật
lượng giảm từ bờ ra giữa dòng.
Luận văn thạc sĩ khoa học

3
Quần xã sinh vật sông gồm các nhóm sinh thái khác nhau, nhưng những
nhóm phát triển phong phú là plankton, benthos, nekton, periphyton, còn neuson và
pleuston hầu như vắng mặt.
Sự biến đổi về thành phần loài, số lượng và sinh vật lượng sinh vật của sông
phụ thuộc chủ yếu vào sự dao động mực nước trên sông, liên quan với sự thay đổi
của mùa khí hậu.
1.2. Đa dạng sinh học và vai trò của đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái
1.2.1. Đa dạng sinh học
Khái niệm về Đa dạng sinh học:
Hiện nay 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.
Đa dạng sinh học cá: Cá rất đa dạng, gồm trên 28.000 loài sống trong môi trường
nước, từ các vực nước trong lục địa cũng như ở đại dương .
1.2.2. Vai trò của đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái
Vai trò của đa dạng sinh học
Các hệ sinh thái của Trái Đất là cơ sở sinh tồn của sự sống cho cả Trái Đất
và cả con người.
Các hệ tự nhiên có giá trị thực tiễn rất cao: giá trị bảo vệ môi trường, điều
hòa khí hậu, bảo vệ tài nguyên đất, nước.
Duy trì và cung cấp nguồn gen cho cây trồng và vật nuôi cho tương lai.

Độ dẫn: Độ dẫn điện của nước liên quan đến sự có mặt của các ion trong nước
1.2.3.2. Quan hệ với các yếu tố thủy hóa
Độ pH: 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 trực tiếp hoặc gián
tiếp tới sự phân bố và hoạt động sống của thủy sinh vật .
Nhu cầu oxy hóa học (COD): 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) .
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): Nhu cầu oxy hóa sinh học hay nhu cầu oxy 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 oxy trong nước nhanh hay chậm
như thế nào.
Luận văn thạc sĩ khoa học

5
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 .
1.2.4. Khái quát về chỉ số tổ hợp sinh học (Index of Biotic Integrity - IBI)
1.2.4.1. Lịch sử của chỉ số tổ hợp sinh học
Chỉ số tổ hợp sinh học được phát triển bởi James R. Karr từ đầu những năm
80. Ban đầu .
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).
1.2.4.2. Cơ sở khoa học để đánh giá môi trƣờng nƣớc bằng chỉ số tổng hợp sinh

2.1.2. Thời gian nghiên cứu
Thời gian thực hiện luận văn từ tháng 10 năm 2010 đến tháng 11 năm 2011.
2.1.3. Địa điểm nghiên cứu
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đoạn hạ lưu sông Hồng chảy qua thành phố
Hưng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên và tiến hành thu mẫu dọc 3 đoạn
sông đại diện cho ba sinh cảnh khác nhau (Hình 1).

Hình 1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu tại đoạn sông Hồng thuộc địa thành phố
Hƣng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên.
Ghi chú:

Khu vực thu mẫu.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu cá
Luận văn thạc sĩ khoa học

7
Phương pháp thu mẫu cá ngoài thực địa
Phương pháp phân tích cá trong phòng thí nghiệm
2.2.2. Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc
2.2.2.1. Phƣơng pháp vật lý, hóa học
a. Cơ sở đánh giá môi trƣờng nƣớc theo phƣơng pháp lý, hóa học
Dựa vào quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt 2008. Theo
tiêu chuẩn này, nước có giá trị các thông số hoặc nồng độ các chất sẽ tương ứng với

́
c tha
̀
nh phâ
̀
n loa
̀
i ca
́

Bảng 3. Danh sách thành phần loài cá và sƣ
̣
phân bô
́
của chúng ở sông Hồng
thuô
̣
c đi
̣
a phâ
̣
n thành phố Hƣng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên
Stt
TÊN Việt Nam
Tên khoa học
Sinh cảnh
Ng
uồ
n
SL

0

II. BỘ CÁ TRÍCH
CLUPEIFORMES
2. Họ cá Trích
Clupeidae 2
Cá Cháy
Tenualosa reevessii
(Richardson, 1846)
+
+
+
I
0
3
Cá Mòi cờ
Clupanodon thrissa
(Linnaeus, 1758) 4. Họ cá Ngần
Salangidae 5
Cá Ngần
Protosalanx. chinensis
(Basilewsky, 1855).
++
++
++
C
4

IV. BỘ CÁ CHÉP
CYPRINIFORMES
5. Họ cá Chép

+++
C
6
9
Cá Mương xanh
Hemiculter leucisculus
(Basilewsky, 1853)
+++
+++
+++
C
4
10
Cá Ngão (cá Thiểu)
Culter erythropterus
(Basilewsky, 1855)
+++
+++
+++
C
4
11
Cá Nhác
Megalobrama macrops
(Gunther, 1868)
++
++
++
I
0

harmandi (Sauvage, 1884)
++
++
++
C
3
16
Cá Mè Trung Quốc
Hypophthalmichthys
molitrix (C. & V., 1844)
++
++
++
C
3
17
Cá Đục
Hemibarbus labeo (Pallas,
1776)
+
+
+
O
0
18
Cá Đục đanh
Saurogobio dabryi
(Bleeker, 1871)
+
+

Luận văn thạc sĩ khoa học

9
22
Cá Chát trắng
Acrossocheilus krempfi
(Pell. & Chev., 1936)
+
+
+
I
0
23
Cá Cháo
Opsarichthys uncirostris
(Schlegel, 1842)
+
+
+
O
0
24
Cá Trôi Mrigan
Cirrhinus mrigala (
Hamilton, 1822 )
++
++
++
C
4

(Linnaeus, 1758)
+++
++
+++
C
4
29
Cá Nhưng
Carassoides cantonensis
(Heincke, 1892)
+++
++
+++
C
4

6. Họ Cá Chạch
Cobitidae 30
Cá Chạch bùn
Misgurnus. anguillicaudatus
(Cantor, 1842)
++
++
++


VI. BỘ CÁ NHEO
SILURIFORMES
8. Họ Cá Lăng
Bagridae 32
Cá Bò
Pelteobagrus fulvidraco
(Richardson, 1846)
++
++
++
C
4
33
Cá Lăng
Hemibagrus guttatus
(Lacépède, 1802)
+

Cá Nheo
Silurus asotus (Linnaeus,
1758)
+++
+++
+++
C
3

11. Họ cá Chiên
Sisoridae 36
Cá Chiên
Bagarius rutilus ( Sykes
1841)
+
+
+
I
0
Luận văn thạc sĩ khoa học

10

12. Họ Cá Trê

I
0

14. Họ cá Giác
miệng
Loricariidae 39
Cá tỳ bà/cọ bể
Hypostomus punctatus
(Valenciennes, 1840)
++
++
++
C
2

VII. BỘ CÁ KÌM
BELONIFORMES
15. Họ cá Kìm
41
Lươn
Monopterus albus (Zuiew,
1793)
++
++
++
C
3

17. Họ Cá Chạch
sông
Mastacembelidae 42
Cá Chạch sông
Mastacembelus armatus
(Lacépède, 1800)
++
++
++
C
2

44
Cá Bống đen lớn
Eleotris melanosoma
(Bleeker, 1852)
++
++
++
C
4

20. Họ Cá Bống
trắng
Gobiidae 45
Cá Bống trắng
Glossogobius giurus
(Hamilton, 1822)
++
+
++
C
4
46

22. Họ cá Tai tƣợng
Osphronemidae 48
Cá Đuôi cờ
Macropodus opercularis
(Linnaeus, 1788)
+++
+++
+++
C
4

23. Họ Cá Chuối
Channidae 49
Cá Chuối
Channa maculata
(Lacépède, 1802)
++
++

Cynoglossus. trigrammus
Gunther, 1862
+
+
+
I
0
Tổng:
51
50
51

13
2
Chú thích: (+): số lượng ít, (++) số lượng trung bình, (+++) số lượng nhiều.
C: loài thu mẫu được, O: loài có được nhờ quan sát, I: loài có được nhờ điều tra
phỏng vấn.
3.1.2. Tính đa dạng của khu hệ cá theo các bậc phân loại
Sư
̣
đa da
̣
ng về tha
̀
nh phần loa
̀
i , giống va
̀
ho
̣

8.00
25.00
4.00
2.08
6.25
2.08
45.83
2.08
16.67
2.08
4.17
16.67
2.08
1.96
5.88
1.96
49.02
1.96
15.69
1.96
3.92
15.69
1.96
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
Bộ cá Cháo biển
(Elopiformes)
Bộ cá Trch
(Clupeiformes)
Bộ cá Ốt me
(Osmerifomes)

́
tí nh đa da
̣
ng va
̀
mƣ
́
c đô
̣
phong phu
́
vê
̀
tha
̀
nh phâ
̀
n loa
̀
i ca
́
ta
̣
i khu
vƣ
̣
c nghiên cƣ
́
u
Đê

nh phần loa
̀
i , giống,
họ cá tại khu vực nghiên cứu vơ
́
i Khu hệ cá vùng ngã ba Sông Đà – Lô – Thao
Luận văn thạc sĩ khoa học

12
[36], sông Chu Thanh Hóa và toàn bộ cá nước ngọt Việt Nam. Kết qua
̉
đươ
̣
c thê
̉

hiê
̣
n trong Ba
̉
ng 6.
Bảng 6. So sa
́
nh vê
̀
tha
̀
nh phâ
̀
n loa

75
91
4
Sông Chu Thanh Hóa
24
68
94
5
Việt Nam
97
427
1027

3.2. Biến động thành phần loài cá theo không gian phân bố
3.2.1. Biến động thành phần loài cá theo thƣợng lƣu và hạ lƣu sông Hồng
3.2.2. Biến động thành phần loài cá theo sinh cảnh
Sinh cảnh 1 và sinh cảnh 3:
Số loài cá phân bố tại sinh cảnh 1 cũng như ở sinh cảnh 3 là 51 loài, trong đó
có các loài không thu được mẫu.
Tại sinh cảnh 2:
Số loài cá phân bố tại sinh cảnh 2 là 50. Tại sinh cảnh này cũng không thu
được mẫu một số loài cá.
Như vậy, tại 3 sinh cảnh được chọn để nghiên cứu so sánh, số loài cá có mặt gần
hoàn toàn như nhau (chỉ sai khác một loài cá Trê đen). Tuy nhiên, nếu xét về độ
phong phú từng loài tại từng sinh cảnh thấy rằng, có sự khác nhau.
3.3. Phân tích và đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc của sông Hồng thuộc
địa phận thành phố Hƣng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên dựa vào
thông số thủy lý hóa.
Từ các thông số thủy lý hóa đã chứng tỏ, chất lượng nước ở sinh cảnh 2 ô
nhiễm hơn so với chất lượng nước ở sinh cảnh 1 và sinh cảnh 3. Vì vậy mà ở sinh

4. Số loài cá bống
>5
2 – 4
<1
5. Số loài cá trơn không vảy
>5
3 – 5
<3
6. Số loài cá nhạy cảm
>5
3 – 5
<3

5
3
1
II. Cấu trúc
dinh dưỡng
7. % số cá thể ăn tạp (omnivores):
<36%
36% -
72 %
>%72
8. % số cá thể ăn động vật không
xương sống, côn trùng
<45%
25% -
45%
<%25
9. % số cá thể cá dữ ăn động vật có

b. Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Hồng tại sinh cảnh 2
Với kết quả tổng điểm tính được là 36 điểm, đối chiếu với các mức chất
lượng nước sông ở Bảng 2 cho thấy, chất lượng nước sông Hồng ở sinh cảnh 2 năm
2011 đạt mức trung bình (mức 3) nhưng mức điểm thấp hơn và do vậy chất lượng
nươc kém hơn so với sinh cảnh 1 và sinh cảnh 3. Nguyên nhân chính là do nước ở
sinh cảnh 2 thường chịu ảnh hưởng của nguồn nước thải làng nghề dệt và hiện
tượng khai thác cát phụ vụ các công trình xây dựng trên đoạn sông này.
Luận văn thạc sĩ khoa học

14
c. Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Hồng tại sinh cảnh 3
Với kết quả tổng điểm tính được là 40 điểm, đối chiếu với các mức chất
lượng nước sông ở Bảng 2 cho thấy, chất lượng nước sông Hồng ở sinh cảnh 3 năm
2011 đạt mức trung bình (mức 3).
3.4.3. Nhận xét kết quả đánh giá chất lƣợng nƣớc bằng chỉ số tổ hợp sinh học
cá với kết quả đánh giá chất lƣợng nƣớc bằng phƣơng pháp hóa học
Sau khi đánh giá chất lượng nước sông Hồng bằng chỉ số tổ hợp sinh học cá
và bằng phương pháp hóa học chúng tôi có nhận xét như sau: Đánh giá chất lượng
nước bằng chỉ số tổ hợp sinh học cá có kết quả tương tự giống với đánh giá chất
lượng nước bằng phương pháp hóa học. Chất lượng nước sông Hồng thuộc địa phận
thành phố Hưng Yên và Huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên đạt mức trung bình, đáp
ứng mục đích tưới tiêu, thủy lợi, giao thông thủy và các mục đích khác, yêu cầu
chất lượng nước thấp. Phương pháp sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá
chất lượng môi trường nước có nhiều ưu điểm, dễ tiến hành và ít tốn kém hơn so
với phương pháp hóa học.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
1. Bước đầu đã xác định được 51 loài cá thuộc 47 giống, 24 họ và 10 bộ ở vùng hạ
lưu sông Hồng thuộc địa phận thành phố Hưng Yên và huyện Kim Động, tỉnh Hưng
Yên. Trong số này có 6 loài có tên trong Sách Đỏ Việt Nam 2007.

chuyên nghiệp.
4. Nguyễn Hữu Dực, Dương Quang Ngọc, Nguyễn Thị Nhung (2004), “Dẫn
liệu bước đầu về thành phần loài cá sông Chu thuộc địa phận tỉnh Thanh
Hoá”, Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống, NXB Khoa
học và Kỹ thuật
5. Hà Đình Đức (2008), Động vật có xương sống, Nxb Khoa học và Kỹ thuật,
Hà Nội.
6. Nguyễn Văn Hảo, Ngô Sỹ Vân (2001), Cá nước ngọt Việt Nam, tập 1, Nxb
Nông Nghiệp, Hà Nội.
7. Nguyễn Thị Thu Hè (2000), Điều tra khu hệ cá của một số sông suối tây
Nguyên, Luận án Tiến sỹ Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên –
ĐHQG Hà Nội.
8. 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 sỹ khoa học.
Luận văn thạc sĩ khoa học

16
9. Thạch Mai Hoàng, Nguyễn Thành Nam (2009), Bài giảng thực tập thiên
nhiên (cá, lưỡng cư), Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.
10. Nguyễn Xuân Huấn (2003), Sinh thái học quần thể, Nxb Đại học Quốc Gia
Hà Nội.
11. Lưu Thi Lan Hương (1982), Đặc trưng sinh lý sinh thái về dinh dưỡng của
cá Trắm cỏ, Rô phi và cá Chép lai Hưng – Việt, Luận án phó tiến sĩ sinh học.
12. Trần Kiên, Trần Hồng Việt (2000), Động vật có xương sống, Nxb Giáo dục.
13. Lê Vũ Khôi (2005), Động vật học có xương sống, Nxb Giáo dục.
14. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt (2007), Chỉ thị sinh
học môi trường, Nxb Giáo dục.
15. 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

học đại cương, Nxb Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội.
28. Mai Đình Yên ( 2009 ), Nghiên cứu phân tích đánh giá dữ iệu về nhóm các
loài cá trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình tại các điểm khảo sát Đa dạng
sinh học, Báo cáo Chuyên đề.
29. Mai Đình Yên (1968), Điều tra sơ bộ về nguồn lợi cá trung lưu sông
Cầu, Báo cáo Đề tài.
30. Tạp chí Khoa học và Công nghệ ( 2010 ) ,Tập 48 số 2A, Viện khoa học và
công nghệ Việt Nam, trang 528 – 535.
Tiếng Anh
31. Calabrese (1969), Effect of Acid and Alkalies on survival of Bluegills and
Largemouth Bass, U.S. Fish Wildl.Ser.
32. Eschmeyer W. N (1998), Catalog of Fishes, Academy of Sciences,
California, USA.
33. Karr J.R, Fash K.D, Angermeier P.L, Yant and I.J.Schioser (1986), Assesing
biological integrityin in Running Waters. A method and Its Rationale, Illinois
Natural History Survey Special Publication 5.
34. Kottelat M. (2001), Freshwater Fishes of Northern Vietnam, the World
bank.
35. />3a_sinh_h%E1%BB%8Dc.
36. h base.
37.