ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
*****
TRẦN THỊ XUÂN
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT
MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO TỒN ĐA DẠNG
SINH HỌC HỒ TÂY, HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
HÀ NỘI – 2014
i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------
TRẦN THỊ XUÂN
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT
MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO TỒN ĐA
DẠNG SINH HỌC HỒ TÂY, HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Sinh Thái Học
Mã số: 60.42.20
iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. i
DANH MỤC VIẾT TẮT ............................................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... vii
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................ 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................ 3
1.1.
Tổng quan về Đa dạng sinh học........................................................ 3
1.1.1. Khái niệm về đa dạng sinh học ........................................................ 3
1.1.2. Chỉ số Đa dạng sinh học .................................................................. 4
1.1.3. Các phƣơng pháp bảo tồn ................................................................ 7
1.1.4. Đa dạng loài thủy vực nƣớc ngọt nội địa Việt Nam ....................... 8
1.2. Tổng quan về Hệ sinh thái Hồ Tây ...................................................... 9
1.2.1. Điều kiện tự nhiên của Hồ Tây ......................................................... 9
1.2.2. Khu hệ động thực vật ở Hồ Tây ..................................................................... 10
1.2.3. Điều kiện kinh tế - xã hội của khu vực Hồ Tây ........................................... 12
1.2.4. Tổng quan một số công trình nghiên cứu về Hồ Tây .................... 13
Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 18
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................... 18
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................... 19
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................... 21
2.3.1. Phƣơng pháp kế thừa, thống kê, phân tích, tổng hợp và đánh giá 21
2.3.2. Phƣơng pháp thực nghiệm .............................................................. 21
3.4.1. Biện pháp sinh học........................................................................... 52
3.4.2. Biện pháp toán học .......................................................................... 56
3.4.3. Biện pháp vật lý ................................................................................ 62
3.4.4. Biện pháp quản lý ........................................................................... 63
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 66
PHỤ LỤC ....................................................................................................................... 1
v
DANH MỤC VIẾT TẮT
HST
: Hệ sinh thái
ĐDSH
: Đa dạng sinh học
ĐVĐ
: Động vật đáy
ĐVN
: Động vật nổi
TVN
DANH MỤC HÌNH
Hình1: Tỉ lệ phần trăm các loài tảo ở Hồ Tây ........................................................... 11
Hình 2: Hình ảnh Hồ Tây (Hà Nội)............................................................................ 19
Hình 3: Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại Hồ Tây (Hà Nội) .................................................... 20
Hình 4: Tỷ lệ phần trăm thành phần ngành tảo ở Hồ Tây ...................................... 28
Hình 5: Tỷ lệ phần trăm loài, họ, bộ động vật nổi ở Hồ Tây ................................. 30
Hình 6: Tỷ lệ phần trăm thành phần loài, họ, bộ động vật đáy ở Hồ Tây ............ 32
Hình 7: Khu hệ cá ở Hồ Tây (nguồn: Mai Đình Yên năm 2001)[21] .................... 35
Hình 8: Khu hệ cá Hồ Tây năm 2013 ........................................................................ 36
Hình 9: Đồ thị so sánh chỉ số H’ , D động vật đáy tại các điểm thu mẫu ............... 43
Hình 10 : Sơ đồ mô phỏng chu trình vật chất trong hồ. ........................................... 55
Hình 11: Kết quả mô phỏng biến động sinh khối thực vật nổi (1) và động vật
nổi (2) trong điều kiện phát triển bền vững ........................................................... 57
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 .................................................................................................. 57
Hình 13 : Kết quả mô phỏng biến động sinh khối nhóm cá ăn thực vật nổi
(1) và các đợt khai thác (2) ..................................................................................... 59
Hình 14 : Kết quả mô phỏng biến động sinh khối nhóm cá ăn động vật nổi
(1) và các đợt khai thác (2) ..................................................................................... 59
Hình 15: Kết quả mô phỏng biến động sinh khối nhóm cá ăn sinh vật đáy (1)
và các đợt khai thác (2) ........................................................................................... 60
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) ..................................................................................................... 60
viii
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
(đa dạng hệ sinh thái). [30].
3
- 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 tƣơng đƣơng
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 định số loài
được đưa ra từ hai nhà khoa học Hurlbert (1971) và Simberloff (1972)
nghiên cứu độc lập đó là :
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 =
5
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 = Nmax / 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 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]
Đối với việc bảo tồn, những loài hiếm cần được quan tâm nhưng 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 phƣơng 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:
7
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:
Nơi sinh sống bị suy thoái hay hủy hoại không thể lưu giữ lâu hơn các
[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 20004’ 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
9
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].
Ngược lại vào mùa khô (các tháng mùa đông) thì hồ lại là nơi chứa
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.
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
11
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
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
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 (10-15mg/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),
13
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
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
đã được chuyển sang Hồ Tây. Điều đó một mặt làm giảm bớt Phốt pho của
hồ Trúc Bạch, đồng thời làm tăng Phốt pho của Hồ Tây.
Căn cứ vào giá trị giới hạn cho phép của TCVN 5942 -1995 về Phốt
pho là 0,05 mg/l, có thể thấy hồ đang ở tình trạng vượt quá giới hạn cho
phép.
Tuy nhiên, theo…., hàm lượng NO3- của Hồ Tây tại khu vực gần bờ
có giá trị khoảng 0,53 3,15 mg/l. Thấp hơn nhiều với tiêu chuẩn cho phép
(loại B < 15mg/l). Hàm lượng NH4+ nằm trong khoảng từ 0,078 – 4 mg/l tại
các điểm gần bờ và giữa hồ. Hàm lượng Nito tổng số trong hồ giao động từ
1,32 – 8,45 mg/l. Tỉ lệ N/P dao động từ khoảng 0,76 – 7,37, chủ yếu với tỉ lệ
N/P 7. Tại các khu vực có N/P < 7 hiện tượng phú dưỡng
chưa xảy ra. [7]
Các nguồn thải chính theo con đường phân tán được phân biệt bao
gồm:
Lượng dinh dưỡng từ khí quyển thông qua lượng mưa, trực tiếp đổ
vào hồ. Lượng dinh dưỡng này liên quan tới tổng lượng mưa và diện tích bề
mặt của hồ.
Lượng dinh dưỡng từ vùng lưu vực bao gồm từ đất với các loại hình
sử dụng và mức độ thâm canh (nếu là đất nông nghiệp) số lượng người, số
lượng gia súc, gia cầm…
Lượng dinh dưỡng từ trầm tích đáy quay trở lại hồ qua quá trình
khoang hóa các chất dinh dưỡng dạng hạt, dạng keo tụ (đây cũng được coi là
nguồn dinh dưỡng tự sinh của hồ).[6]