Tài liệu Thành phần thực vật nổi (phytoplankton) trên tuyến sông hậu thuộc tỉnh an giang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN  LÊ THỊ KIỀU PHƯƠNG THÀNH PHẦN THỰC VẬT NỔI (PHYTOPLANKTON) TRÊN TUYẾN SÔNG HẬU THUỘC TỈNH AN GIANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN  LÊ THỊ KIỀU PHƯƠNG THÀNH PHẦN THỰC VẬT NỔI (PHYTOPLANTON) TRÊN TUYẾN SÔNG HẬU THUỘC TỈNH AN GIANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Th.s DƯƠNG THỊ HOÀNG OANH 2013 LỜI CẢM ƠN Trước hết xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu, Ban chủ nhiệm khoa thủy sản, quý Thầy/Cô Bộ môn Thủy Sinh học ứng dụng đã truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành chương trình học tập và nghiên cứu trong thời gian vừa qua. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Dương Thị Hoàng Oanh đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy và truyền đạt những kiến thức quý báo cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Kim Liên đã dìu dắt tôi trong suốt thời gian qua, cùng tập thể lớp Nuôi Trồng Thủy Sản K36 và nhóm bạn làm chung đề tài. Cảm ơn quý thầy cô và anh chị trong Bộ môn Thủy Sinh học ứng dụng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài. Và không quên tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những người thân đã luôn ủng hộ động viên tôi trong suốt thời gian qua. Một lần nữa xin nhận nơi đây lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất. Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện! Lê Thị Kiều Phương i TÓM TẮT Nghiên cứu “ Thành phần thực vật nổi (Phytoplankton) trên tuyến sông Hậu thuộc tỉnh An Giang” nhằm tìm hiểu nguồn thức ăn tự nhiên và đặc tính của thủy vực làm cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo. Quá trình khảo sát được thực hiện từ tháng 06/2013 đến tháng 09/2013 ở 13 điểm thu mẫu với 4 điểm thuộc tuyến sông chính và 9 điểm thuộc các nhánh sông. Kết quả khảo sát ở các khu vực phát hiện được 132 loài thực vật nổi thuộc 6 ngành: Chlorophyta 33% (44 loài), Bacillariophyta 40% (53 loài), Cyanabacteria 11% (14 loài), Euglenophyta 11% (14 loài), Chrysophyta 2% (3 loài), Dynophyta 3% (4 loài). Mật độ tảo Khuê là cao nhất (16.034 ct/L, 62%) và mật độ tảo Lam là thấp nhất (765 ct/L, 3%). Các nhóm còn lại là tảo Lục và tảo Mắt với mật độ lần lượt là (5.555 ct/L. 21%) và (3.618 ct/L, 14%). Cấu trúc thành phần loài khá giống nhau ở sông chính và các nhánh sông. Một số loài thường gặp là: Synedra unla, Navicula gastrum, Gyrosigma attenuatum, Melosira granulata, Melosira comta, Coscinodiscus subtilis (Bacillaryophyta), Spirulina major, Oscillatoria limosa, Phormidium autumnale (Cyanobacteria), Euglena acus, Phacus acuminata, Trachelomonas hispida (Euglenophyta), Mallomonas producta (Chrysophyta). ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .......................................................................................... i TÓM TẮT............................................................................................... ii MỤC LỤC ............................................................................................. iii DANH SÁCH HÌNH ............................................................................. vi DANH SÁCH BẢNG ........................................................................... vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................. viii CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................. 1 1.1 Giới thiệu ....................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu của đề tài ........................................................................ 2 1.3 Nội dung đề tài .............................................................................. 2 1.4 Thời gian thực hiện đề tài.............................................................. 2 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................ 3 2.1 Sơ lược về điều kiện tự nhiên An Giang ....................................... 3 2.1.1 Về vị trí địa lý ......................................................................... 3 2.1.2 Về khí hậu ............................................................................... 3 2.1.3 Về địa hình .............................................................................. 3 2.1.4 Về thuỷ văn ............................................................................. 3 2.1.5 Về Tài nguyên thiên nhiên ...................................................... 4 2.1.5.1 Tài nguyên đất .................................................................. 4 2.1.5.2 Tài nguyên rừng................................................................ 4 2.2 Một số loài tảo thường gặp............................................................ 4 2.2.1 Ngành tảo lam (Cyanophyta) .................................................. 5 2.2.2 Ngành tảo mắt (Euglenophyta) ............................................... 5 2.2.3 Ngành tảo khuê (Bacillariophyta) .......................................... 5 2.2.4 Ngành tảo lục (Chlorophyta) .................................................. 6 2.2.5 Ngành tảo giáp (Dinophyta) ................................................... 6 2.3 Vai trò của tảo ............................................................................... 7 iii 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo ........................... 9 2.4.1 Ánh sáng ................................................................................. 9 2.4.2 Nhiệt độ ................................................................................... 9 2.4.3 Nhu cầu các hợp chất vô cơ .................................................. 10 2.5 Sự phân bố của thực vật thuỷ sinh .............................................. 10 2.6 Các nghiên cứu về tảo ................................................................. 11 2.7 Chỉ số đa dạng ............................................................................. 14 CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 16 3.1 Thời gian và địa điểm thu mẫu .................................................... 16 3.1.1 Thời gian thu mẫu ................................................................. 16 3.1.2 Địa điểm thu mẫu ................................................................. 16 3.2 Vật liệu nghiên cứu ..................................................................... 18 3.2.1 Vật liệu thu mẫu .................................................................... 18 3.2.2 Hoá chất ................................................................................ 19 3.3 Phương pháp nghiên cứu ............................................................. 19 3.3.1 Phương pháp thu và bảo quản mẫu ....................................... 19 3.3.1.1 Thu mẫu định tính .......................................................... 19 3.3.1.2 Thu mẫu định lượng ....................................................... 19 3.3.2 Phương pháp phân tích mẫu.................................................. 20 3.3.2.1 Phân tích định tính .......................................................... 20 3.3.2.2 Phân tích định lượng....................................................... 20 3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu: ................................................... 21 3.4 Kế hoạch thực hiện ...................................................................... 21 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ-THẢO LUẬN .............................................. 22 4.1 Cấu trúc thành phần loài thực vật nổi ở khu vực khảo sát ......... 22 4.2 Thành phần thực vật nổi trên tuyến sông chính .......................... 23 4.2.1 Cấu trúc thành phần loài thực vật nổi trên tuyến sông chính 23 4.2.2 Thành phần loài thực vật nổi trên tuyến sông chính qua các đợt thu mẫu ............................................................................................... 25 iv 4.2.3 Thành phần loài và mật độ thực vật nổi trên tuyến sông chính tại các điểm thu mẫu ................................................................................. 26 4.3 Thành phần thực vật nổi trên các nhánh sông ............................. 31 4.3.1 Cấu trúc thành phần loài thực vật nổi trên các nhánh sông .. 31 4.3.2 Thành phần loài thực vật nổi trên các nhánh sông qua các đợt thu mẫu ...................................................................................................... 32 4.3.3 Thành phần loài và mật độ thực vật nổi trên các nhánh sông tại các điểm thu mẫu ................................................................................. 34 4.4 So sánh thành phần loài và mật độ trên tuyến sông chính và các nhánh sông qua các đợt khảo sát .................................................................. 38 4.5 Chỉ số đa dạng sinh học............................................................... 41 CHƯƠNG 5:KẾT LUẬN ĐỀ XUẤT .................................................. 43 5.1 Kết luận ....................................................................................... 43 5.2 Đề xuất ........................................................................................ 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 44 PHỤ LỤC v DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 4.1: Cấu trúc thành phần loài thực vật nổi tại khu vực khảo sát....... 22 Hình 4.2 Cấu trúc thành phần loài động vật nổi trên tuyến sông chính ........................................................................................................ 24 Hình 4.3 Cấu trúc thành phần loài thực vật nổi qua các đợt thu mẫu ......... 25 Hình 4.4: Biến động thành phần loài thực vật nổi trên tuyến sông chính qua các đợt thu mẫu ......................................................................... 27 Hình 4.5: Biến động mật độ thực vật nổi trên tuyến sông chính qua các đợt thu mẫu .......................................................................................... 28 Hình 4.6: Cấu trúc thành phần loài thực vật nổi trên các nhánh sông ....... 31 Hình 4.7: Cấu trúc thành phần loài thực vật nổi qua các đợt thu mẫu ........ 32 Hình 4.8 Biến động thành phần thực vật nổi trên các nhánh sông qua các đợt thu mẫu ................................................................................... 34 Hình 4.9 Biến động mật độ thực vật nổi trên các nhánh sông qua các đợt thu mẫu .......................................................................................... 37 Hình 4.10: Biến động thành phần loài thực vật nổi tại các điểm thu mẫu trên tuyến sông chính và các nhánh sông qua các đợt khảo sát ......... 39 Hình 4.11Biến động mật độ thực vật nổi tại các điểm thu mẫu trên tuyến sông chính và các nhánh sông qua các đợt khảo sát ........................ 40 Hình 4.12 Chỉ số đa dạng qua các đợt thu mẫu trên tuyến sông chính ..... 41 Hình 4.13 Chỉ số đa dạng qua các đợt thu mẫu trên các nhánh sông ........ 42 vi DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 2.1 Chỉ số Shannon chỉ ra mức độ ô nhiễm trong môi trường thuỷ vực.............................................................................................................. 15 Bảng 3.1 Địa điểm thu mẫu tại An Giang ................................................ 17 Bảng 3.2 Tần số xuất hiện ......................................................................... 20 vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ct/L Cá thể/lít tb/L Tế bào/Lít PSTV Phiêu sinh thực vật TVN Thực vật nổi LB Nhánh sông Long Bình LBCĐ Làng bè Châu Đốc VT Kênh Vĩnh Tế VT1 Vàm Xáng Vịnh Tre 1 VT2 Vàm Xáng Vịnh Tre 2 CD Kênh Cây Dương BM Sông Bình Mỹ VN Vàm Nao HP4 Sông Hòa Phú 4 CCĐ Kênh Chắc Cà Đao CS (ĐN) Rạch Cái Sao (đầu nguồn) CS (CN) Rạch Cái Sao (cuối nguồn) CS Kênh Cái Sắn NTTS Nuôi trồng thủy sản viii CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu An Giang là tỉnh thuộc vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), nằm giữa hai dòng sông Tiền, sông Hậu và dọc theo hữu ngạn sông Hậu nên có nguồn nước ngọt phong phú và có hệ thống kênh rạch chằng chịt. Với 73% diện tích là đất phù sa màu mỡ từ hai nhánh sông Tiền và sông Hậu, diện tích mặt nước ngọt lớn, An Giang có thế mạnh về sản xuất lúa gạo và thủy sản. Hiện nay sản lượng lúa của An Giang lớn nhất toàn vùng; sản lượng khai thác thủy sản đứng thứ ba, trong đó sản lượng thủy sản nuôi trồng theo địa phương lớn nhất toàn quốc (năm 2005 là 232.139 tấn, tăng 9,12% so với năm 2004 - Niên giám Thống kê 2005). Sự gia tăng về quy mô diện tích và mật độ nuôi thủy sản trên địa bàn tỉnh An Giang đã ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng môi trường sống trong đó có môi trường nước, làm giảm khả năng tự lọc sạch nước của thủy vực, ảnh hưởng xấu đến đời sống của thủy sinh vật đặc biệt là quần thể thực vật nổi (Phytoplankton) là những sinh vật cơ thể có dạng tản (không phân biệt rễ, thân, lá), có chứa diệp lục tố nên có khả năng quang hợp (Lee, 1989). Tảo có vị trí vô cùng quan trọng trong quá trình dinh dưỡng ở biển, nhất là tảo khuê với 57,1%. Tần xuất cao nhất là Coscinodiscus, Pleurosigma, Rhizosolenia và Gyrosigma (Phạm Thược, 2003). Chúng là mắc xích đầu tiên của chuỗi thức ăn của hệ sinh thái. Tảo là thức ăn tươi sống đặc biệt quan trọng cho tất cả các giai đoạn phát triển của động vật thân mềm hai vỏ (Bivalvia) như: hầu, vẹm, điệp, sò. Chúng còn là thức ăn cho ấu trùng của hầu hết các loài tôm, cá, ốc và cho động vật phù du (Webb and Chu, 1983). Theo Depauw và Persoone ( trích bởi Dương Thị Hoàng Oanh, 2010), các giống tảo chính được nuôi trồng để làm thức ăn cho động vật thủy sinh như: Skeletonema, Chaetoceros, Nitzschia, Dunaliella, Chlorella, Scenedesmus… Có nhiều giống loài tảo được sử dụng để nuôi luân trùng như Chlorella, Nannochloropsis, Tetraselmis, Isochrysis…(Trần Sương Ngọc, 2003). Bên cạnh đó tảo còn cung cấp lượng oxy lớn cho thủy vực, chỉ thị môi trường nước do có tính nhạy cảm, thay đổi nhanh với môi trường. Vì vậy xác định mức độ ô nhiễm của các thuỷ vực tại An Giang là một vấn đề hết sức cần thiết góp phần tìm ra hướng giải quyết cho tình trạng ô nhiễm trên sông. Việc xác định mức độ phát triển của tảo là một trong những biện pháp sinh học đánh giá mức độ dinh dưỡng của thuỷ vực thông qua việc xác định thành phần và mật độ các loài phiêu sinh thực vật hiện diện trên thuỷ vực đó, 1 từ đó đánh giá nguồn thức ăn tự nhiên cũng như chất lượng nước trên tuyến sông Hậu tại địa bàn tỉnh An giang. Xuất phát từ những vấn đề trên mà đề tài “Thành phần thực vật nổi (Phytoplankton) trên tuyến sông Hậu thuộc tỉnh An Giang” được thực hiện. 1.2 Mục tiêu của đề tài Khảo sát biến động thành phần và mật độ Phytoplankton ở các tuyến sông nhằm đánh giá nguồn thức ăn tự nhiên và mức độ dinh dưỡng của thuỷ vực nghiên cứu, ngoài ra kết quả của nghiên cứu cũng là cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm quản lý bền vững hệ sinh thái sông MeKong ở các thuỷ vực thuộc tỉnh An Giang. 1.3 Nội dung đề tài Khảo sát biến động thành phần Phytoplankton trên tuyến sông Hậu thuộc tỉnh An Giang. Khảo sát biến động mật độ Phytoplankton trên tuyến sông Hậu thuộc tỉnh An Giang. 1.4 Thời gian thực hiện đề tài Từ tháng 6/2013 đến tháng 12/2013. 2 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Sơ lược về điều kiện tự nhiên An Giang 2.1.1 Về vị trí địa lý An Giang là một tỉnh ở miền Tây Nam Bộ, thuộc đồng bằng sông Cửu Long, một phần nằm trong tứ giác Long Xuyên; có biên giới Việt Nam – Campuchia ở phía Bắc Tây Bắc, phía Tây Nam giáp tỉnh Kiên Giang, phía Nam giáp tỉnh Cần Thơ, phía Đông giáp tỉnh Đồng Tháp. Tỉnh An Giang nằm ở toạ độ địa lý giữa vĩ tuyến 100 và 110 vĩ độ Bắc, giữa kinh tuyến 104,70 và 105,50 kinh độ Ðông, cách thủ đô Hà Nội khoảng 1.900 km. Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 3.406 km2, chiếm 1,03% tổng diện tích tự nhiên cả nước. 2.1.2 Về khí hậu An Giang chịu ảnh hưởng của 2 mùa gió là gió mùa Tây Nam và gió mùa Đông Bắc. Gió Tây Nam mát và ẩm nên gây ra mùa mưa. Gió mùa Đông Bắc thổi vào An Giang xuất phát từ vùng biển nhiệt đới của Trung Quốc nên có độ ẩm lớn và không gây rét như ở các tỉnh miền Bắc. An Giang nằm sâu trong đất liền nên ít chị ảnh hưởng của gió bão. Nhiệt độ ở An Giang cao và ổn định. Nhiệt độ cao nhất trong năm thường xuất hiện vào tháng 4, dao động trong khoảng 36–38oC; nhiệt độ thấp nhất trong năm thường xuất hiện vào tháng10, khoảng dưới 18oC. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 11. Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm 90% tổng lượng mưa cả năm. Độ ẩm không khí cao. Trong những tháng mùa mưa, độ ẩm trung bình vào khoảng 84%, cá biệt có những tháng đạt xấp xỉ 90%. Các tháng mùa khô, độ ẩm cũng đạt từ 72-82%. 2.1.3 Về địa hình Vùng núi chiếm 27,3% diện tích tự nhiên của tỉnh, còn lại là vùng đồng bằng. Ðiểm cao nhất cao 714m, điểm thấp nhất cao 0,7m so với mặt nước biển. 2.1.4 Về thuỷ văn Đoạn sông thuộc An Giang dài 100 km qua thị xã Châu Đốc, An Phú, Châu Phú, Châu Thành, Long Xuyên. Đây là tuyến giao thủy quan trọng nối liền trung tâm tỉnh với các huyện, thị khác, đồng thời là nguồn cung cấp nước và phù sa chủ yếu cho vùng tứ giác Long Xuyên. 3 Mạng lưới sông ngòi tạo nên nguồn nước mặt ở An Giang rất dồi dào, là tài nguyên quan trọng đối với hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt của dân cư. Mạng lưới sông ngòi, kênh rạch cùng với hệ thống giao thông đường bộ giúp cho việc giao thông trong và ngoài tỉnh được thuận lợi, dễ dàng. 2.1.5 Về Tài nguyên thiên nhiên 2.1.5.1 Tài nguyên đất Tỉnh An Giang có 340.623 ha đất tự nhiên. Trong đó, diện tích đất nông nghiệp là 256.179 ha, chiếm 75,20%; diện tích đất đất lâm nghiệp có rừng là 11.789 ha, chiếm 3,46%; diện tích đất chuyên dùng là 26.298 ha, chiếm 7,72%; diện tích đất ở là 19.835 ha, chiếm 5,82% và diện tích đất chưa sử dụng, sông suối đá là 26.522 ha, chiếm 7,78%. Trong đất nông nghiệp, diện tích đất trồng cây hàng năm là 248.466 ha, chiếm 96,98%, riêng đất lúa có 220.600 ha gieo trồng được 2 vụ; diện tích đất trồng cây lâu năm là 4.530 ha, chiếm 1,76%; diện tích đất có mặt nước nuôi trồng thuỷ sản là 703 ha, chiếm 0,27%. Diện tích đất trống, đồi trọc cần phủ xanh là 3.436 ha, đất có mặt nước chưa sử dụng là 2.998 ha, núi đá không có rừng cây và sông suối là 13.910 ha. 2.1.5.2 Tài nguyên rừng Ðến năm 2002, toàn tỉnh có 13.653 ha rừng, trong đó: Diện tích rừng tự nhiên là 778 ha, rừng trồng là 12.875 ha. 2.2 Một số loài tảo thường gặp Gần đây nhiều tác giả thường xếp nhóm tảo vào 9 ngành sau đây: tảo giáp (Pyrrhophyta), tảo vàng ánh (Chrysophyta), tảo vàng lục (Xanthophyta), tảo mắt (Euglenophyta), tảo silic (Bacillariophyta), tảo lục (Chlorophyta), tảo vòng (Charophyta), tảo nâu (Phaeophyta) và tảo đỏ (Rhodophyta). Tuy nhiên có 5 loài tảo thường hiện diện trên sông Hậu, sông Tiền và các nhánh sông: Cyanophyta (tảo lam), Bacillariophyta (tảo khuê), Chlorophyta (tảo lục), Dinophyta (tảo giáp) và Euglenophyta (tảo mắt) (Tổng cục môi trường, 2010). 4 2.2.1 Ngành tảo lam (Cyanophyta) Ngành tảo lam là ngành tảo cổ xưa, hoá thạch của chúng được tìm thấy xuất hiện cách đây khoảng 3,5 tỷ năm (Schopf, 1993). Trong điều kiện môi trường thuận lợi, nhiệt độ cao, ánh sáng mạnh, ở các thuỷ vực giàu dinh dưỡng ,tảo dễ phát triển mạnh thành sinh khối lớn. Tảo Lam: là loại tảo có hại cho vật nuôi kể cả tảo thành viên như Oscillatoria sp, Anabaena sp và loại tảo Rakhorini; gây ra váng trên mặt nước như: Microcytis sp sẽ làm cho động vật nuôi có mùi hôi đồng thời còn là nhóm thải ra chất nhờn ở màng tế bào có thể gây tắc nghẽn mang của động vật nuôi. Những chất do tảo lam tiết ra đều có hại, gây thiếu oxy, phát triển các quá trình kỵ khí trong thuỷ vực. Hình thành các chất độc như phenol, indol, các khí độc như CO2, NH3, H2S...làm nhiễm bẩn nước. Do vậy sự nở hoa của tảo lam bị coi như là tai hoạ. Sinh khối của chúng đạt khá lớn (200-500g/m3). Chất độc của tảo lam không những gây chết cá mà kể cả gia súc gia cầm cũng bị ảnh hưởng. Các giống loài hay gây hoa nước: Microcystis, Anabaena, Oscillatoria, Phormidium… chúng tạo thành váng có màu xanh sẫm hoặc màu rĩ đồng. 2.2.2 Ngành tảo mắt (Euglenophyta) Tảo mắt có 13 giống với 2.000 loài được ghi nhận trên khắp thế giới (Norton et al., 1996). Tảo mắt thường phát triển mạnh, nở hoa ở ao hồ giàu dinh dưỡng vào mùa ấm áp, nhiệt độ cao, ánh sáng đầy đủ, các thuỷ vực có nước thải sinh hoạt hay bị ô nhiễm bởi phân thải. Phần lớn tạo màu xanh lục, màu đỏ (E. sanguinea), hoặc nâu (Trachelomonas). Theo Palmmer (1969 và 1980), tảo mắt là sinh vật chỉ thị chất lượng nước, một số giống loài chỉ thị vực nước bị ô nhiễm hữu cơ, bởi vì chúng có mặt ở các thuỷ vực nước tĩnh, độ oxy hoá cao (Euglena, Trachelomonas, phacus và Lepocinclis), E.gracilis chỉ thị nước thải với pH=4, nhiệt độ 30-350C (nước cống, nước thải phân heo). 2.2.3 Ngành tảo khuê (Bacillariophyta) Tảo khuê còn gọi là tảo Silic vì lớp vỏ chứa silic. Có khoảng 200 giống (Bold và Wynne, 1978), 6000 loài (Chapman, 1973). Theo Round và Crawford (1990) có khoảng 250 giống và 100000 loài phân bố rộng khắp các thuỷ vực. Theo Trương Ngọc An (1993), tổng số loài thực vật 5 phù du ở các vùng biển Việt Nam đã được xác định 481 loài tảo thuộc 4 ngành, trong đó tảo khuê có 318 loài chiếm 66,12%. Tảo khuê là thành phần quan trọng trong việc tạo sinh khối ở các thuỷ vực. Ngày nay việc nghiên cứu nuôi trồng các loài tảo khuê có kích thước và thành phần dinh dưỡng phù hợp cho ấu trùng của các loại thân mềm, giáp xác rất phát triển. Các đối tượng đã được nuôi nhiều như: Chaetoceros, Skeletonema, Navicula, Nitzschia.. Sự phát triển thành sinh khối lớn của một số loài tảo silic không được dùng làm thức ăn mà còn có hại, chúng làm giảm oxy của thuỷ vực vào ban đêm, và khi chết hàng loạt gây ô nhiễm cho thuỷ vực. Pseudonitszchia là giống tảo khuê tạo ra độc tố có khoảng 7-8 loài thuộc giống này sản sinh ra độc tố Domoic acid thuộc nhóm độc tố -ASP (Amnesic Shellfish Poisoning) gây mất trí nhớ nhiễm ở động vật hai mảnh vỏ. 2.2.4 Ngành tảo lục (Chlorophyta) Đây là ngành tảo lớn nhất, phát triển chủ yếu ở nước ngọt. Theo Prescott (1969) có khoảng 20.000 loài phân biệt được so với các loài tảo khác nhờ màu lục của diệp lục tố. Trong các vực nước tảo lục góp một phần quan trọng trong việc bổ sung chất hữu cơ, là nguồn thức ăn và cung cấp oxy cho thuỷ vực. Mặt khác, khi gặp môi trường thuận lợi (ánh sáng, muối dinh dưỡng, nhiệt độ thích hợp) tảo dễ dàng phát triển mạnh gây nên hoa nước ảnh hưởng xấu đến môi trường tôm cá (oxy giảm do việc phân huỷ các chất hữu cơ tăng, tăng các khí độc,...) hiện tượng nở hoa thường gặp các giống loài như Chlorella, Chlamydomonas, Ankistrodesmus, Scenedesmus, tập đoàn Eudorina, Volvox, Dunaliella,... Màu nước ao nuôi là do quần xã tảo này quyết định có một số loài đại diện như: Scenedesmus sp, Chlorella sp. Chúng là quần xã tảo không có tính độc, kích cỡ tảo nhỏ, không gây mùi cho vật nuôi. Có vòng đời dài làm cho màu nước ao ổn định và đặc biệt tảo Chlorella sp có khả năng sản sinh ra được chất ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn Vibrio. 2.2.5 Ngành tảo giáp (Dinophyta) Tảo giáp có trên 550 giống gồm 4.000 loài, màu lục, vàng, nâu nhạt, nâu đỏ. Có khoảng 60 loài thuộc các giống khác nhau tiết ra độc tố gây chết người hoặc các động vật thuỷ sinh khác. Hầu hết các giống loài tảo thường nở hoa ở các thuỷ vực có độ cứng cao, nghèo dinh dưỡng, pH thấp (Peridinium, Ceratium). 6 Tảo giáp là nguồn thức ăn cho các thuỷ sinh vật, nhiều loài tảo rất nhạy cảm với nồng độ chất hữu cơ trong thuỷ vực do vậy chúng là sinh vật chỉ thị trong phân tích sinh học đánh giá độ sạch của nước. Một số loài trong lớp Dinophycae phân ố ở vùng cửa sông, vùng bờ biển khi nở hoa gây hiện tượng thuỷ triều đỏ (red tides) là hiện tượng tảo phát triển dày đặc làm nước đổi màu gây nhiễm bẩn môi trường mặc khác gây thiếu oxy cho thuỷ vực. Có nhiều loại mang độc tố như: Alaxandium sp, Gonyaulax sp .... những loại này mang độc tố PSP và DSP khi phát triển cực đại sẽ làm cho vật nuôi bị chết. 2.3 Vai trò của tảo Đai đa số tảo sống trong môi trường nước (nước ngọt, nước mặn), sống trôi nổi ở trên mặt nước làm thành phần chủ yếu cho sinh vật phù du và tạo nguồn thức ăn phong phú ở trong nước cho các động vật nhỏ đặc biệt là cá, tôm. Tảo là mắc xích đầu tiên trong chuỗi chuyển hoá vật chất và năng lượng. Tảo hấp thu năng lượng mặt trời, sử dụng chất vô cơ như CO2, muối vô cơ hoà tan, nước,...Để tổng hợp chất hữu cơ. Ở tảo trong nguyên sinh chất có diệp lục (diệp lục a, b, c, d ở tất cả các loài tảo thuộc các ngành khác nhau) nên tảo có khả năng quang hợp. Khi quang hợp tảo thải O2 vào nước làm tăng lượng O2 trong nước, cung cấp cho các động vật sống trong nước hô hấp, đồng thờ hút khí CO2 nhờ đó mà các động vật khác ở trong nước hô hấp được. Quá trình quang hợp có thể tóm tắt nhý sau: Tế bào sắc tố 6CO2  6H 2 O  ánh sáng       Chất dinh dưỡng vô cơ C 6 H 12 O6  6O2 Quá trình hô hấp diễn ra như sau:  C6 H12O6  6O2    6CO2  6H 2O  Năng lượng Tảo gây được màu nước và che phủ ánh sáng mặt trời xuống đáy ao giúp tôm không bị stress, sử dụng thức ăn bình thường, hoạt động bình thường. Tránh đáy ao bị rong xuất hiện và tập đoàn Laplap và Lumut phát triển. Tảo có khả năng hấp thụ ammoniac (NH3). Một số loài phiêu sinh vật như Chlorella sp có khả năng sản sinh ra được chất ngăn chặn sự tăng trưởng của vi khuẩn gây bệnh như bệnh phát sáng. 7 Một số loài tảo lam như Trichodesmium erythaeum có vai trò quan trọng cố định Nitơ làm giảm dinh dưỡng của thuỷ vực (Karl et al., 1992; Jones 1992, Carpenter & Capone, 1992). Khoảng hơn 40 loài vi tảo được nuôi và sử dụng làm thức ăn trong NTTS (Lương Văn Thịnh, 1999). Tuy nhiên, ở Việt Nam chủ yếu mới phân lập làm thức ăn cho thủy sản 2 loài Skeletonema costatum và Chaetoceros sp. Tảo có khả năng phản ứng với thay đổi chất lượng nước. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về vai trò chỉ thị sinh học của quần xã vi tảo. Các tác giả Peasal (1932), Cholonky (1969), Palmer (1969), Venkateswarlu and Reddy (1985) đã xác định được mối tương quan tương đối chặt giữa ô nhiễm hữu cơ của thủy vực với một số loài tảo thuộc các giống như: Pandorina, Scenedesmus, Navicula, Chlorella, Spirulina, Anabaena, Eudorina, Melosira, Closterium, Cosmarium, Nitzchia, Gomphonema, Synedra, Fragilaria, Oscillatoria, Euglena, Scenedesmus, Chlamydomonas, Stigeoclonium và Ankistrodesmus có khả năng chỉ thị tốt cho ô nhiễm hữu cơ của thủy vực. Theo Dương Thị Hoàng Oanh (2010), tảo được xem như sinh vật chỉ thị môi trường: Polytoma uvella chỉ môi trường nước rất bẩn; oscillatoria, Euglena chỉ nước bẩn vừa, khi protide phân hủy tới các dạng acid amin, amid, hợp chất amôn; Khi vô cơ hóa tới NH4, NO2, NO3, tương đối giàu oxi – tảo chỉ thị là Melosira, Cosmarium; Môi trường nước sạch tảo chỉ thị là Melosira iotaca. Theo S. Lata Dora et al (2010); Đinh Văn Khương (2009) và Lê Văn Khoa và ctv (2007) thì tỷ lệ phần trăm các loài tảo có khả năng chỉ thị cho ô nhiễm hữu cơ của thủy vực. Theo đó, tỷ lệ phần trăm các loài tảo lục + tảo lam trong thủy vực sẽ cao khi môi trường nước bị ô nhiễm hữu cơ. Ngược lại, tỷ lệ phần trăm các loài tảo silic + Vàng ánh sẽ cao trong thủy vực nước trong sạch, hàm lượng chất hữu cơ thấp. Bên cạnh đó, tảo có vai trò quan trọng trong một số lĩnh vực dinh dưỡng, chiết xuất các chất hóa học, nông nghiệp, thủy sản, năng lượng và xử lý nước thải (Đặng Đình Kim, 1998). Bên cạnh những lợi ích mà tảo mang lại thì chúng cũng có một số tác hại. Tác hại đầu tiên đó là chúng chiếm lấy oxy hoà tan. Chúng làm nồng độ oxy hòa tan giảm rất thấp vào ban đêm (Trương Quốc Phú et al., 1997). Với mật độ thông dụng của tảo trong các ao hồ nuôi thì quá trình quang hợp là nguồn sản sinh chính của oxy và quá trình hô hấp là nguồn tiêu thụ oxy lớn nhất ( Nguồn: Nước Nuôi Thủy Sản- Chất Lượng và Giải Pháp Cải Thiên Chất Lượng (NXB KH&KT Hà Nội, 2006)). 8 Khi tảo nở hoa chúng tiết ra một số độc chất gây độc cho động vật nuôi. Các chất độc này gây độc trên hệ thần kinh nếu động vật không chết cũng ảnh hưởng đến năng suất và tồn dư các độc chất này trong cơ thể chúng và sẽ gây ngộ độc cho con người khi sử dụng những động vật này làm thực phẩm. Đặc biệt các động vật hai mảnh là những đối tượng hấp thu và tồn trữ các chất độc này nhiều nhất. Cấu trúc hóa học của các độc tố tảo trong tự nhiên là rất khác nhau, nhưng chúng không thể bị phá hủy hoặc tiêu giảm khi đun nấu ngay cả ở nhiệt độ cao, đặc biệt các độc tố tảo (Nguyễn ngọc Lâm, 2005). Mặt khác, khi chúng chết đi hàng loạt, gây ra hiện tượng tảo tàn, làm cho các yếu tố môi trường biến động lớn, quá trình phân hủy của xác tảo làm tiêu hao nhiều oxy hòa tan, phóng thích CO2 và gây ra nhiều khí độc như H2S, NH3…(Nguyễn Anh Tuấn và ctv, 2002). 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo 2.4.1 Ánh sáng Ánh sáng có vai trò quan trọng cho tảo phát triển. Năng lượng ánh sáng cần cho tảo là loại ánh sáng nhìn thấy có bước sóng nằm trong vùng 400–700 nm. Trong dãy ánh sáng nhìn thấy có nhiều loại màu sắc. Ánh sáng màu đỏ (bước sóng lớn) bị nước hấp thụ mạnh nên tắt nhanh, ánh sáng màu vàng, lục, lam, bị nước hấp thụ kém hơn cho nên truyền sâu hơn vào nước. Sắc tố màu hấp thụ ánh sáng của tảo chủ yếu là Chlorophyll hấp thụ mạnh ánh sáng đỏ và lục. Để tảo phát triển cần 1% ánh sáng tự nhiên vào buổi trưa ở các vùng nhiệt đới. Độ sâu của lớp nước mà ánh sáng xuyên tới được 1% gọi là điểm cân bằng, tại đó quá trình quang hợp ngang bằng với quá trình hô hấp. 2.4.2 Nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố quan trọng cho tất cả các sinh vật nói chung. Nhiệt độ nước chủ yếu kiểm soát sự phân bố và hoạt động của thuỷ sinh vật (Kinne, 1963). Sự biến thiên nhiệt độ theo ngày phụ thuộc vào cường độ ánh sáng, sự biến thiên này ảnh hưởng rõ rệt đối với các thuỷ vực nhỏ, hoặc vùng biển gần bờ, nước đục. Khi nhiệt độ tăng từ 0-400C thì sự quang hợp gia tăng, cường độ hô hấp cũng tăng, nhưng quang hợp giảm nhanh và hô hấp giảm chậm. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của thực vật thuỷ sinh là 15-300C. Nhiệt độ cao làm tổn hại tế bào, ngoài ra còn ảnh hưởng đến sự sinh sản, tảo Chlamydomonas ở ôn đới nếu nuôi ở nhiệt độ cao tảo không thể tạo ra giao tử (Dương Thị Hoàng Oanh, 2010). Tảo là loài thực vật dễ thích nghi với nhiệt độ. Một số loài có thể tồn tại và phát triển ở trong băng tuyết, một số có thể phát triển ở nhiệt độ khoảng 700C. 9 Nhiệt độ tối ưu cho tảo phát triển phụ thuộc vào từng loài cụ thể và phụ thuộc vào điều kiện ánh sáng, tình trạng dinh dưỡng. Đối với phần lớn các loại tảo, trong vùng nhiệt độ 5 – 250C tốc độ tăng trưởng của tảo từ 1.8 đến 3 lần khi nhiệt độ tăng 100C. Với loài tảo lam, nhiệt độ ấm tạo điều kiện phát triển kém, khó cạnh tranh được với các loài tảo khác. 2.4.3 Nhu cầu các hợp chất vô cơ Hàm lượng muối dinh dưỡng vô cơ sẵn có trong thuỷ vực thường quyết định khả năng sinh trưởng của tảo (Dương Thị Hoàng Oanh, 2010). Để phát triển tảo cần tới 12 nguyên tố đa lượng và 8 nguyên tố vi lượng. Thường muối dinh dưỡng được trộn lẫn giữa các tầng nước, giữa các vùng nước là do nước từ các sông và các thuỷ vực khác đổ vào, nước đổ ra từ đất liền, hiện tượng nước trồi trộn nước theo chiều đứng mang chất dinh dưỡng ở tầng sâu len tầng mặt. Muối dinh dưỡng chủ yếu là nitrat, phosphate đây là các nguyên tố đa lượng cần thiết cho tảo phát triển và là yếu tố giới hạn cho các phiêu sinh thực vật.Trong nước chúng thường có dạng ion hoà tan (Dương Thị Hoàng Oanh, 2010). +Lân: Trong nước tự nhiên lân ở dạng H2PO4-, HPO42-, PO43- với lượng từ 0,01-0,2mg/l. Khi nước bị nhiễm bẩn lân có thể lên đến 0,5-10mg/l. Tảo sử dụng lân dưới dạng PO43-. Khi vượt quá 18mg/l tảo bị ức chế hoàn toàn. Hàm lượng lân thích hợp với tảo 0,018-0,098mg/l. +Đạm: Đa số tảo sử dụng đạm dưới dạng hợp chất: NH4+, NO3-. Tảo lục, tảo lam cần hàm lượng đạm từ 0,1-1mg/l. 2.5 Sự phân bố của thực vật thuỷ sinh Hamid và Khedr (1999) nghiên cứu cho thấy sự phân bố của thủy sinh thực vật có liên quan đến các yếu tố môi trường như: độ sâu mực nước, DO, pH, Cl, NO3- và PO43-. Demars và Edwards (2008) đã tiến hành khảo sát điều kiện lý hóa và nền đáy thủy vực với sự phân bố thành phần các loài thực vật thủy sinh đã xác định được 110 loài ở 161 điểm khảo sát. Qua kết quả cho thấy thành phần loài của thực vật thủy sinh bậc cao là chỉ thị sinh học cho hàm lượng đạm, lân và nền đáy thủy vực. Ghavzan và ctv (2006) đã nghiên cứu về thành phần loài thủy sinh thực vật ở đoạn kênh chảy qua thành phố Pune, Ấn Độ đã xác định được 81 loài thực vật thủy sinh. 10