Đa dạng sinh học về cá và mối quan hệ của
chúng với chất lượng môi trường nước Sông
Hồng thuộc địa phận Thành phố Hưng Yên,
Huyện Kim Động, Tỉnh Hưng Yên Dương Văn Long Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Khoa Sinh học
Luận văn Thạc sĩ 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.
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.
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.
Nhiều loài động, thực vật được con người sử dụng làm nguyên liệu, làm lương thực,
thực phẩm phục vụ đời sống con người.
Đa dạng sinh học đã tạo nên một thiên nhiên phong phú , làm nền tảng cho mọi cảm
hứng về thẩm mỹ, nghệ thuật và văn hóa của con người.
Vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái ở nƣớc
Đảm bảo cân bằng sinh thái ở các thủy vực, góp phần đảm bảo không một loài nào đó
định xem các sinh vật sử dụng hết oxy trong nước nhanh hay chậm như thế nào.
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 học cá (
IBI)
Chỉ số tổ hợp sinh học cá ( IBI ) bao gồm 12 chỉ số cần được tính đến, cả 12 chi số được đánh
giá theo thang điểm: xấu ( 1 điểm ), trung bình ( 3 điểm ), tốt ( 5 điểm ) và đánh giá chất
lượng thủy vực theo 6 mức độ: Môi trường rất tốt khi đạt 58 – 60 điểm, môi trường tốt khi
đạt 48 – 52 điểm, môi trường trung bình khi đạt 39 – 44 điểm, môi trường xấu khi đạt 28 – 35
điểm, môi trường rất xấu khi đạt 12 – 22 điểm, môi trường ô nhiễm rất nặng khi không có cá.
Ở các vùng khác nhau sẽ có những thay đổi về thành phần loài cá, cấu trúc dinh
dưỡng và chức năng riêng. Vì thế việc tính IBI là dựa trên nền tảng sinh thái và khu hệ cá để
đánh giá sự suy thoái của hệ sinh thái thủy vực.
Qua kết quả áp dụng tính IBI của nhiều vùng khác nhau cho thấy có thể dùng chỉ số
tổng hợp sinh học cá IBI để đánh giá môi trường nước ở các mức độ suy giảm khác nhau.
1.2.4.3. Khả năng sử dụng các chỉ số tổng hợp sinh học cá để đánh giá chất lƣợng môi
trƣờng nƣớc
Ý nghĩa của chỉ số tổ hợp sinh học:
Dùng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá môi trường có nhiều thuận lợi và chính xác
hơn.
trên được đánh giá theo thang điểm 3 cấp: xấu (1 điểm), trung bình (3 điểm), tốt (5 điểm).
Đánh giá chất lượng nước của thuỷ vực theo 6 mức độ.
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đa da
̣
ng tha
̀
nh phâ
̀
n loa
̀
i ca
́
ơ
̉
đoạn sông Hồng thuô
̣
c đi
̣
a phâ
̣
n thành phố Hƣng Yên
và huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên.
3.1.1. Câ
́
u tru
́
c tha
̀
nh phâ
I. BỘ CÁ CHÁO
BIỂN
ELOPIFORMES
1. Họ cá Măng biển
Elopidae 1
Cá Măng biển
Elops saurus (Linnaeus,
1766)
+
+
+
(Linnaeus, 1758)
++
++
++
C
6
3. Họ cá Lành canh
Engraulidae 4
Cá Lành canh trắng
Coilia grayii (Richardson,
1844)
++
+
++
C
6
III. BỘ CÁ ÓT ME
OSMERIFOMES
6
Cá Trắm đen
Mylopharyngodon piceus
(Richardson, 1846)
++
+
++
C
2
7
Cá Trắm cỏ
Ctenopharyngodon idellus
(Cuv. & Val., 1844)
++
+
++
C
2
8
Cá Chày mắt đỏ
Squaliobarbus curriculus
(Richardson, 1846)
+++
+++
+++
C
Megalobrama hoffmanni
(Here & Myers, 1931)
+++
++
+++
C
4
13
Cá Vền
Megalobrama terminalis
(Richardson, 1845)
+++
++
+++
C
4
14
Cá Mại bầu
Rasborinus lineatus
(Pellegrin, 1907)
+++
++
+++
C
2
15
Mè trắng Việt Nam
Hypophthalmichthys
harmandi (Sauvage, 1884)
++
0
19
Cá Cầy
Parator macracanthus (Pall.
& Chev., 1936)
+
+
+
I
0
20
Cá Bỗng
Spinibarbus denticulatus
(Oshima, 1920)
+
+
+
I
0
21
Cá Đòng đong
Puntius semifasciolata
(Gunther, 1868)
+++
++
+++
C
4
22
Cá Chát trắng
++
+++
C
5
26
Cá Dầm đất
Osteochilus salsburyi (N. &
P., 1927)
++
++
++
C
4
27
Cá Chép
Cyprinus carpio (Linnaeus,
1758)
++
++
++
C
3
28
Cá Diếc
Carassius auratus
(Linnaeus, 1758)
+++
++
+++
C
CHARACIFORMES
7. Họ cá Hồng nhung
Characidae 31
Cá chim trắng bụng đỏ
Colossoma brachypomus
(Cuvier, 1818)
++
++
++
C
3
VI. BỘ CÁ NHEO
SILURIFORMES
34
Cá Ngạnh
Cranoglanis sinensis
(Peters, 1881)
+++
+++
+++
C
4
10. Họ Cá Nheo
Siluridae 35
Cá Nheo
Silurus asotus (Linnaeus,
1758)
+++
+++
+++
C
+
+
C
2
13. Họ cá Úc
Ariidae 38
Cá Úc
Arius sinensis (Lacépède,
1803)
+
+
+
I
0
14. Họ cá Giác miệng
Loricariidae
++
+++
C
5
VIII. BỘ MANG
LIỀN
SYNBRANCHIFORMES
16. Họ Lƣơn
Synbranchidae 41
Lươn
Monopterus albus (Zuiew,
1793)
++
++
++
C
3
43
Cá Rô phi vằn
Oreochromis niloticus
(Linnaeus, 1758)
+++
+++
+++
C
3
19. Họ Cá Bống đen
Eleotridae 44
Cá Bống đen lớn
Eleotris melanosoma
(Bleeker, 1852)
++
++
++
C
4
47
Cá Rô đồng
Anabas testudineus
(Bloch, 1972)
+++
+++
+++
C
4
22. Họ cá Tai tƣợng
Osphronemidae 48
Cá Đuôi cờ
Macropodus opercularis
(Linnaeus, 1788)
+++
+++
+++
C
4
24. Họ Cá Bơn
Bothidae 51
Cá Bơn cát
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.
hiê
̣
n ơ
̉
Hình 2.
%
4.00
8.00
4.00
8.00
4.00
29.00
4.00
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
Hình 2. T lệ % các họ, giô
́
ng loa
̀
i trong ca
́
c bô
̣
cá của khu vực nghiên cứu
Đa
́
nh gia
́
tính đa da
̣
ng va
̀
mƣ
́
c đô
̣
phong phu
́
vê
̀
tha
̀
nh phâ
̀
nh phần loa
̀
i ca
́
ta
̣
i khu vư
̣
c
nghiên cư
́
u , chúng tôi tiến hành so sánh về số lượn g tha
̀
nh phần loa
̀
i , giống, họ cá tại khu
vực nghiên cứu vơ
́
i Khu hệ cá vùng ngã ba Sông Đà – Lô – Thao [36], sông Chu Thanh Hóa
và toàn bộ cá nước ngọt Việt Nam. Kết qua
̉
đươ
̣
c thê
̉
hiê
̣
n trong Ba
̉
ng 6.
Sông Thương
18
22
23
2
Sông Hồng (KVNC)
24
48
51
3
Khu hệ cá vùng ngã ba Sông Đà – Lô –
Thao.
26
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:
>20
10 – 20
<10
3. Số loài cá sống ở tầng nước (water
column species)
>40
30 – 40
<30
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
%
0,5%
>0,5%
3.4.2. Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Hồng thuộc địa phận thành phố Hƣng Yên và
huyện Kim Động, tỉnh Hƣng Yên bằng chỉ số tổ hợp sinh học cá (IBI)
a. Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Hồng tại sinh cảnh 1
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 đoạn chảy qua sinh cảnh 1 (xã Quảng
Châu ) năm 2011 đạt mức trung bình (mức 3).
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.
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
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.
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 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, trang 689-695.
16. Pravdin I.F (1973), Hướng dẫn nghiên cứu cá (Bản dịch của Phạm Thị Minh Giang),
Nxb Khoa học và Kỹ thuật.
17. Phạm Bình Quyền, Nguyễn Nghĩa Thìn (2002), Đa dạng sinh học, Nxb Đại học
Quốc gia Hà Nội.
18. Nguyễn Kiêm Sơn (2000), Khu hệ cá suối thuộc vườn Quốc gia Tam Đảo và đánh
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. />h%E1%BB%8Dc.
36. h base.
37.