VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN HẢI DƯƠNG HỌC


 

 


LÊ THƯƠNG
SỰ BIẾN ĐỔI VỀ THÀNH PHẦN LOÀI VÀ SỐ LƯỢNG THỰC
VẬT NỔI Ở HỒ EANHÁI VÀ EASUP TỈNH DAKLAK LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC



SỰ BIẾN ĐỔI VỀ THÀNH PHẦN LOÀI VÀ SỐ LƯỢNG
THỰC VẬT NỔI Ở HỒ EANHÁI VÀ EASUP TỈNH DAKLAK Chuyên ngành: Thủy sinh vật học
Mã số: 62 42 50 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. TÔN THẤT PHÁP
TS. ĐOÀN NHƯ HẢI
NHA TRANG - 2010i
LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng bản thân tôi. Các số liệu kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa có một ai công bố trong bất kỳ công
trình nào. Tác giả


Ban Chủ nhiệm Khoa Sư phạm, Khoa KHTN-CN Trường Đại học Tây Nguyên.
Các nghiên cứu viên của Phòng Sinh vật Phù du biển Viện HDH Nha Trang.
Các ñồng nghiệp thuộc Tổ Sinh vật Trường Đại học Tây Nguyên.
Các nghiên cứu viên của Viện Vệ Sinh Dịch Tể Tây Nguyên, Đắc Lắc.
Các nghiên cứu viên của Viện 69 Hà Nội.
Sinh viên khóa K02, K03, K04, K05 Khoa Sư phạm Trường Đại học Tây Nguyên
Dự án HABViet
Các bạn hữu, ñồng nghiệp.
Vợ và hai con cùng gia ñình nội ngoại.
Xin chân thành cảm ơn vì tất cả.

Tác giả luận án

Lê Thương
iii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii
DANH MỤC BẢNG ix
DANH MỤC HÌNH xi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1


1.3.2.2. Nghiên cứu về sinh thái 32
1.3.2.3. Thành phần loài 38
1.4. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 39
1.4.1. Địa lý, khí hậu của tỉnh Đắc Lắc 39
1.4.2. Hồ Easoup 41
1.4.3. Hồ Eanhai 42
1.4.4 Hồ Đăk Minh 42
CHƯƠNG 2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44
2.1. ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN 44
2.1.1. Đối tượng 44
2.1.2. Địa ñiểm 44
2.1.3. Thời gian 46
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46
2.2.1. Ngoài thực ñịa 46
2.2.1.1. Phương tiện và tần suất thu mẫu khảo sát 46
2.2.1.2. Các dụng cụ và cách thu mẫu 48
2.2.2. Trong phòng thí nghiệm 49
2.2.2.1. Phương pháp phân tích một số yếu tố thủy hóa 49
2.2.2.2. Phương pháp ñịnh lượng 49

2.2.3.
Phương pháp ñịnh danh 50

2.2.4.
Phương pháp ñánh giá 51
2.2.4.1. Đánh giá ñộ phì, ñộ bẩn, trạng thái dinh dưỡng 51

v


3.3. Quan hệ của thực vật nổi với yếu tố thủy lý, thủy hóa 149

3.3.1. Một số yếu tố thủy lý 149

3.3.1.1. Nhiệt ñộ 149

3.3.1.2. Độ trong 150vi
3.3.1.3. pH 151

3.3.1.4. Oxy hòa tan 152

3.3.2. Một số yếu tố thủy hóa 153

3.3.3. Tương quan giữa một số yếu tố môi trường với quần xã thực
vật nổi
155

3.4. So sánh với các thủy vực khác 162

3.4.1. Một số yếu tố thủy lý, thủy hóa 162

3.4.2. Biến ñộng thành phần loài 165

3.4.3. Biến ñộng mật ñộ tế bào 169

3.4.4. Tương quan giữa cấu trúc tảo, chất dinh dưỡng và ñộ phì 171

EAST: Easoup tầng mặt
EI : Chỉ số tảo Mắt – Euglenophyta Index
HL : Hồ Lăk
RNA : Ribonucleic Acid
S : Chỉ số giống nhau Sorensen
S
c
: Chỉ số tảo Schroevers
SEM : Scanning Electron Microscopy
SSU : Small Sub Unied
TEM : Transmisson Electron Microscopy
TP : Total phosphorus
TSI : Trophic state index

viii

TSI(SD) : Trophic state index calculated from secchi depth
TSI(TP) : Trophic state index calculated from total phosphorus
TVN : Thực vật nổi
VKL : Vi khuẩn lam ix
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Mười hồ tự nhiên rộng nhất thế giới 4
Bảng 1.2. Tám hồ tự nhiên ở Việt Nam 5
Bảng 1.3. Mười một hồ chứa có quy mô vừa và lớn ở Việt Nam 6

Bảng 1.4. Một số ñiểm khác nhau giữa hồ chứa và hồ tự nhiên 7

Bảng 3.19. Mật ñộ thực vật nổi ở hồ Đăk Minh (ñơn vị: tế bào/lít) 145
Bảng 3.20. Hàm lượng một số loại muối dinh dưỡng và chỉ số dinh
dưỡng (theo TP, tổng phosphore) của 3 hồ 154

Bảng 3.21. So sánh một số yếu tố thủy lý, thủy hóa của các thủy vực nước ñứng
163
Bảng 3.22. Số lượng loài của 3 hồ nghiên cứu so với Biển Hồ và Hồ Lăk 169
Bảng 3.23. Biến ñộng mật ñộ tế bào của hồ nghiên cứu so với Biển Hồ
và Hồ Lăk 169
Bảng 3.24. Đánh giá tương quan giữa cấu trúc tảo và ñộ phì của năm hồ 171

xi
DANH MỤC HÌNH

Trang
Hình 1.1. Sơ ñồ ba lãnh giới của sinh giới 8

Hình 1.2. Mối quan hệ chủng loại phát sinh giữa các giới 9
Hình 1.3. Bản ñồ vị trí ñịa lý của 3 hồ chứa thuộc tỉnh Đắc Lắc 43
Hình 2.1. Bản ñồ vị trí thu mẫu ở hồ Eanhái 45
Hình 2.2. Bản ñồ vị trí thu mẫu ở hồ Eassoup 46
Hình 2.3. Bản ñồ vị trí thu mẫu ở hồ Đăk Minh 46
Hình 2.4. Chai Niskin 48
Hình 3.1. Tỉ lệ % thành phần loài thực vật nổi của 3 hồ 55
Hình 3.2. Hệ số giống nhau Sorensen của các ngành tảo giữa ba hồ 68
Hình 3.3. Biến ñộng mật ñộ thực vật nổi ở hồ Eanhái 146
Hình 3.4. Biến ñộng mật ñộ thực vật nổi ở hồ Easoup 147

Những nghiên cứu phân loại học ñã từng bước bổ sung các loài mới cho
khoa học cũng như các loài mới ghi nhận cho Việt Nam. Danh lục thực vật mỗi
ngày càng tăng thêm về số lượng góp phần làm phong phú cho danh lục thực vật
quốc gia. Vận dụng những thành tựu trên ñây, hiện nay trên thế giới các nhà khoa
học ñã giải quyết ñược nhiều vấn ñề do thực tiễn ñề ra, ñặc biệt là vấn ñề môi
trường và sản xuất nông-ngư nghiệp. Ở Việt Nam, những nghiên cứu thuộc lĩnh vực
này hầu như chưa ñược quan tâm ñúng mức, ñặc biệt là ở Tây Nguyên: nghiên cứu
khoa học cần thiết phải ưu tiên cho khoa học cơ bản, trong ñó nghiên cứu TVN ở
các thủy vực dạng hồ vẫn còn rất ít, chưa ñủ mạnh. Xuất phát từ tình hình thực tế
trên ñây, nhằm nghiên cứu một thế giới sinh vật có kích thước hiển vi, nhưng cấu
trúc hình thái vô cùng ña dạng này, chúng tôi tiến hành thực hiện luận án “ Sự biến
ñổi về thành phần loài và số lượng TVN ở hồ Eanhái và Easup tỉnh Daklak”. Trong
quá trình thu mẫu, chúng tôi thấy một hồ khác là hồ Đăk Minh có vị trí ñịa lý ở giữa
hai hồ trên và thuận tiện nằm ngay trên ñường ñi hồ Easoup và có ñặc trưng khác
biệt là nằm giữa khu vực rừng có rất ít các hoạt ñộng nông nghiệp, nên ñã quyết
ñịnh thu mẫu thêm ở hồ này ñể so sánh.
2
Mục tiêu của luận án
- Xác ñịnh số lượng, thành phần loài TVN góp phần bổ sung vào danh lục thực
vật Việt Nam nói chung và Tây Nguyên nói riêng, ñặc biệt là khu hệ TVN miền núi
cao.
- Xác ñịnh ñặc ñiểm sinh thái TVN ở 3 hồ chứa Easoup, Eanhái, Đăk Minh
thuộc tỉnh Đắc Lắc, bước ñầu góp phần giải thích về sự ña dạng sinh học khu hệ tảo
Tây Nguyên.

Nội dung nghiên cứu của luận án
- Định danh TVN nước ngọt thuộc các ngành tảo khác nhau ở hồ chứa

của một số yếu tố dinh dưỡng.
- Xác ñịnh ñược sự ña dạng loài có tính phổ biến theo thứ tự ngành tảo chiếm
ưu thế ñến kém ưu thế trong 3 hồ chứa ở tỉnh Đắc Lắc.
- Tiếp theo các công trình nghiên cứu trước ñây, trong luận án này cũng tiếp
cận các phần mềm thông dụng trong Canoco như các thuật toán CCA, DCA nghiên
cứu quần xã sinh vật bằng phương pháp ñịnh vị trực tiếp (direct ordination
methods) thông qua phương pháp thống kê phân tích ña biến số nhằm tìm hiểu mối
tương quan giữa các loài TVN ñối với một số yếu tố sinh thái. 4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. KHÁI NIỆM VỀ CÁC LOẠI HỒ
1.1.1. Hồ tự nhiên
Hồ tự nhiên là thủy vực có dạng một vùng trũng sâu lớn trên mặt ñất chứa
nước, nước trong hồ là nước ñứng hoặc nước chảy chậm. Hồ tự nhiên không có ñập

1.025

78.200

Hồ nước mặn
2 Maracaibo Venezuela 13.300
Nước lợ
3
Michigan-
Huron
Canada, Mỹ 117.702

282

8.458

Hồ nước ngọt,
Hồ Michigan
và hồ Huron
thực chất là
một thủy vực
4 Superior Canada, Mỹ 82.414

406

12.100


Hồ nước ngọt
sâu nhất thế
giới

5
8 Hồ Gấu lớn Canada 31.080

446

2.236

Hồ nước ngọt
9 Malawi
Tanzania, Mozamb
ique, Malawi
30.044

706

8.400

Hồ nước ngọt
10

Hồ Nô lệ
lớn
Canada 28.930

614


6
vùng sâu nhất lệch về phía ñập chắn, mực nước biến ñổi lớn trong năm nên khó xác
ñịnh vùng phân chia. Do thay ñổi từ hệ sinh thái sông, suối sang hệ sinh thái hồ
chứa nên hồ chứa có thành phần loài kém ña dạng và phong phú. Hồ chứa có ñặc
tính chung là trong giai ñoạn ñầu mới ngập nước thường phải trải qua giai ñoạn yếm
khí và bị nhiễm một số ñộc tố do sự phân hủy thủy thực vật [30, 194].
Ở Việt Nam ñã hình thành rất nhiều hồ chứa với kích thước khác nhau,
khoảng 3600 hồ chứa, trong ñó có 460 hồ có dung tích trên 1triệu m
3
, 539 hồ chứa
ñang nuôi thủy sản. Số lượng hồ chứa nhiều gấp 2,4 lần và gấp 7,3 lần về diện tích
mặt nước. Hồ chứa ñược xây dựng ở vùng trung du và ñồng bằng, còn hồ chứa lớn
ñể sử dụng thủy ñiện với diện tích mặt nước trên 10.000 ha thường ở vùng thượng
nguồn của các dòng sông lớn như sông Chảy, sông Lô-Gâm, sông Đà (ñông bắc và
tây bắc Bắc Bộ), sông Se San, sông Đồng Nai, sông La Ngà, sông Bé, sông Sài Gòn
(Tây Nguyên và vùng ñông Nam Bộ) [27].
Bảng 1.3. Mười một hồ chứa có quy mô vừa và lớn ở Việt Nam [27, 196]
Tên hồ Vị trí Diện tích (ha)
Núi Cốc Thái Nguyên 2500
Thác Bà Yên Bái 23000
Hòa Bình Sơn La, Hòa Bình 20800
Kẻ Gỗ Hà Tĩnh 2500
Phú Ninh Quảng Nam 2800-3200
Yaly Gia Lai 6450
Eakao Xã Eakao, Đắc Lắc 300
Pleikrông Kon Tum 7954
Trị An Đồng Nai 32400
Thác Mơ Bình Phước 10300
Dầu Tiếng Tây Ninh 32000


Tr
ừ hồ v
ùng núi, h
ồ ñồng bằng <
20m
Hàng trăm mét

Phân tầng nhiệt ñộ Trừ hồ sâu vùng núi, còn lại ít
hoặc không phân tầng
Thường phân tầng, rõ
nhất vào mùa hè (hồ
phía bắc), quanh năm
(hồ phía nam)
Dòng chảy vào Từ các nguồn phân tán xung
quanh
Từ các sông suối
thượng lưu và chi lưu
Dòng chảy ra Vững bền, nước ra từ tầng mặt
theo dòng tự nhiên hoặc cống
Theo yêu cầu sử dụng
nước, nước ra từ tầng
mặt hoặc tầng ñáy, qua
ñập tràn hoặc cửa nhận
nước
Thời gian tồn lưu nước Dài lâu, ít biến ñổi từ 1 ñến
nhiều năm
Ngắn, biến ñộng từ vài
ngày ñến vài tháng
Lư
ợng dinh d

Hệ thống phân loại 4 giới của Gordon (1975) gồm giới Tiền nhân
(Prokaryota), giới Thực vật (Plantae), giới Nấm (Fungi), giới Động vật (Animalia),
ông ñã bỏ giới Nguyên sinh (Protista) và xếp tảo vào giới Thực vật [theo 24].
Vi khuẩn thực Vi khuẩn cổ Sinh vật nhân thật Hình 1.1. Sơ ñồ ba lãnh giới của sinh giới (Woese, 1990, 2000)

9
Hệ thống phân loại 5 giới của Whittaker (1969) gồm giới Khởi sinh
(Monera), giới Nguyên sinh (Protista), giới Nấm (Fungi), giới Thực vật (Plantae),
giới Động vật (Animalia) trong ñó TVN xếp vào giới Nguyên sinh (Protista), còn
tảo Đỏ, tảo Nâu và một số tảo Lục lại xếp vào giới Thực vật (Plantae).
Hệ thống phân loại 5 giới của Margulis (1978) gồm giới Tiền nhân
(Prokaryota) tức sinh vật phân cắt có Vi khuẩn và Vi khuẩn cổ, 4 giới còn lại gồm
giới Nguyên sinh (Protista), giới Nấm (Fungi), giới Thực vật (Plantae), giới Động
vật (Animalia), trong ñó xếp toàn bộ tảo vào giới Nguyên sinh (Protista) [theo 24]


1.2.2.2. Hình thái Vi khuẩn lam
Hình thái VKL về cơ bản gồm có các dạng ñơn bào, tập ñoàn, dạng sợi ña
bào. Dạng ñơn bào tức cơ thể chỉ có một tế bào hoàn chỉnh, sống ñộc lập, gồm
nhiều hình dạng khác nhau, nhưng phổ biến nhất là dạng hình cầu hoặc ellip. Dạng
tập ñoàn gồm nhiều tế bào dính lại với nhau bằng chất nhầy, ña dạng: hình cầu,
ellip, trụ, khối hoặc bản, hay hình dạng tập ñoàn không xác ñịnh. Bên trong tập
ñoàn các tế bào sắp xếp khác nhau [71] (tỏa ra nhiều hướng: Microcystis,
Aphanothece; ở sát bìa khối nhầy: Coelosphaerium; bộ 4 hoặc bộ 8 tế bào:
Merismopedia, Eucapsis; sát chân khối nhầy: Gomphosphaeria; các ống nhầy:
Woronichinia). Đôi khi hình thành tập ñoàn giả, bên trong chứa tập ñoàn già gồm
các tập ñoàn non có màng tế bào riêng như ở Aphanothece elabens. Lại có dạng một
khối nhầy hình cầu hoặc ellip bên trong có nhiều khối nhầy nhỏ chứa cái nọ trong
cái kia liên tiếp nhau, màu sắc khác nhau như ở Gloeocapsa [108].
Đa bào dạng sợi ñơn ñộc hoặc dính lại nhờ chất nhầy thông qua màng; ñôi
khi tập hợp lại thành khối có hình cầu hoặc bán cầu. Các tế bào của sợi có hình
dạng khác nhau ở các loài khác nhau; ñồng thời có sự chuyển tiếp từ hình cầu ñến

11
hình ống và chúng liên kết lại nhờ sợi liên bào, chỉ gặp ở lớp Hormogoniophyceae.
Trên sợi có tế bào ở ñầu ngọn hay ở gốc hình dạng rất ñặc biệt, ñặc ñiểm này là tiêu
chuẩn dùng ñể phân loại ñến loài [33].
Khi 1 dãy tế bào xếp nối tiếp nhau mà không kể ñến bao nhầy thì gọi là
trichome, cấu trúc sợi tính cả bao nhầy có thể có 1 hoặc nhiều trichome; nếu bao
nhầy có nhiều trichome thì gọi là tập ñoàn có nhiều trichome, ñó không phải là một
cơ thể riêng biệt. Có 2 loại trichome: ñối xứng khi các tế bào giống nhau, không ñối
xứng khi các tế bào có hình dạng kích thước khác nhau. Trên suốt chiều dài của sợi
hay trichome ñối xứng thì phải có chiều rộng bằng nhau (Oscillatoriaceae) [theo 15]
hoặc nhỏ dần về 2 ñầu (Hammatoideaceae) hoặc phình to dần (Scytonemataceae);
trichome không ñối xứng thì nhỏ dần từ gốc ñến ngọn (Rivulariaceae) hoặc to dần
từ gốc lên (Leptobasaceae). Đây là ñặc ñiểm dùng ñể phân loại ñến họ [33]; [63]

1.2.2.4. Hình thái tảo Vàng ánh
Chủ yếu là những TVN có màu vàng kim ñặc sắc, hầu hết có ñời sống phiêu sinh,
hình thái rất ña dạng từ a-míp, monas, palmella, cầu, dạng sợi và dạng bản, cơ thể
ñơn bào, tập ñoàn, ña bào. Ở nhiều loài, tế bào ñược bao bằng vỏ giáp gồm các vảy,
vảy có gai tẩm silic, dưới kính hiển vi ñiện tử vảy có cấu trúc rất phức tạp; ñây là
những dấu hiệu quan trọng trong phân loại về hình thái [24]; [81]; [118]; [163].
1.2.2.5. Hình thái tảo Vàng
Cấu trúc tế bào riêng biệt hoặc thành sợi nhưng không phân nhánh hoặc dạng khối;
tế bào hình cầu, cột tròn, dạng túi, ñôi khi thay ñổi hình dạng, bên trong tế bào ở 1
số loài có cấu trúc nhiều nhân. Cấu trúc màng tế bào ở 1 số loài là do hai mảnh
chồng vào nhau tạo nên một cấu trúc màng vỏ có hình chữ H của 2 nửa tế bào liên
tiếp; ñây là tiêu chuẩn hình thái phân loại tới chi [81]; [163].
1.2.2.6. Hình thái tảo Ẩn
Hầu hết các ñại diện ñều ñơn bào, tế bào có cấu trúc lưng bụng; phần bụng ở
ñầu tận cùng phía trước của rãnh có một hố lõm sâu còn gọi là hốc, thành hốc có
các trichocyst. Sở dĩ tế bào có một biên ñộ dao ñộng về màu sắc rất rõ (ñỏ, lam,
vàng, ô liu, nâu, lục) là do có sự khác nhau giữa các thành phần sắc tố và người ta
thấy rằng màu sắc lại thay ñổi theo tuổi của tảo. Do ñó, dưới góc ñộ hình thái trong