Bài giảng Chỉ thị sinh học môi trường - Chương 3: Chỉ thị sinh học môi trường nước - Phần hai: Chỉ số sinh học - Nguyễn Thế Nhã

Nội dung text: Bài giảng Chỉ thị sinh học môi trường - Chương 3: Chỉ thị sinh học môi trường nước - Phần hai: Chỉ số sinh học - Nguyễn Thế Nhã

1. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3. CHỈ THỊ SINH HỌC 3.7.1. Chỉ số đa dạng sinh học MƠI TRƯỜNG NƯỚC PHẦN HAI – CHỈ SỐ SINH HỌC  Chỉ số đa dạng đánh giá mức độ đa dạng thành phần lồi của quần xã sinh vật. 3.7. CHỈ SỐ SINH HỌC 1. Chỉ số đa dạng sinh học  Các mức độ đa dạng chịu tác động của mơi 2. Điểm số BMWP (Biological Monitoring trường độ đa dạng chất lượng mơi trường? Working Party): ĐVKXS cỡ lớn 3. TCVN 7220-1: 2002; TCVN 7220-2: 2002: ĐVKXS cỡ trung bình & giun trịn 4. Chỉ số sinh học tổ hợp (Intergrated Biological Index - IBI) 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.1. Chỉ số đa dạng sinh học 3.7.1. Chỉ số đa dạng sinh học  Chỉ số này là dễ thực hiện, Mặt hạn chế của phương pháp này là chỉ áp dụng được cho một thuỷ vực cĩ độ lớn nhất định,  Áp dụng được cho mọi loại thuỷ vực, mọi loại quần xã; Khơng biết thơng tin về thành phần phân loại của lồi do các lồi cĩ giá trị tính tốn như nhau.  Khơng phụ thuộc vào vị trí địa lý, thành phần phân loại Hạn chế khi đánh giá mức độ biến đổi sinh thái của thuỷ vực vì ngay cả khi thuỷ vực ở tình trạng tự nhiên, tính đa dạng cũng cĩ thể thay đổi do những nguyên nhân khác. 1
2. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.1. Chỉ số đa dạng sinh học 3.7.1. Chỉ số đa dạng sinh học Chỉ số Cơng thức Ghi chú Quan hệ giữa H’, D, S với chất lượng nước Simpson D S Số lồi trong mẫu  H’ 4,5 : rất sạch. Shannon and Wiener: H’ Eveness E 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Hệ thống điểm số BMWP 3.7.2. Hệ thống điểm số BMWP • Sử dụng động vật đáy cỡ lớn để quan trắc • Áp dụng phương pháp thu mẫu sinh vật đáy mơi trường nước. • Xác định các họ động vật khơng xương sống • Hệ thống điểm số BMWP (Biological dựa theo tài liệu dùng cho hiện trường Monitoring Working Party) đã được các nhà • Tra bảng điểm BMWPVietnam : điểm cao nhất - khoa học Anh sử dụng để đánh giá chất lượng điểm 10 (các họ nhạy/mẫn cảm), điểm thấp nước (Armitage et al., 1983). nhất – điểm 1 (các họ chống chịu) dựa theo • Hệ thống điểm số BMWP đã được sửa đổi cho sự cĩ mặt của các họ ĐVKXS tương ứng. phù hợp với điều kiện của mỗi nước. • Tính tổng điểm BMWP BMWPViet Nam cĩ dạng sau đây: • Tính điểm trung bình ASPT (Average Score Per Taxon) bằng cách lấy tổng điểm BMWP chia cho tổng số họ tham gia tính điểm. 2
3. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật KXS Điểm Tiếng Anh - Việt Các họ động vật KXS Mayflies – Phù du Heptagenniidae, Leptophlebiidae, Mayflies – Phù du Heptagenniidae, Leptophlebiidae, Ephemerellidae, Ephemerellidae, Potamanthidae, Ephemeridae, 10 Potamanthidae, Ephemeridae, Oligoneuriidae Oligoneuriidae Stoneflies – Cánh úp Leuctridae, Perlidae, Perliodidae Bugs – Cánh nửa Aphelocheiridae 10 Odonata – Amphipterygidae Chuồn chuồn Caddisflies- Bướm đá Phryganeidae, Molannidae, Odontoceridae/Brachycentridae, Leptoceridae, Goeridae, Lepidostomatidae Potamanthidae Oligoneuriidae 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật KXS Tiếng Anh - Việt Các họ động vật KXS Stoneflies – Cánh úp: điểm 10 Leuctridae, Perlidae, Perliodidae Bugs – Cánh nửa: 10 Aphelocheiridae Leuctridae Perliodidae Aphelocheirus aestivalis Perlidae 3
4. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật KXS Caddisflies- Bướm đá Phryganeidae, Molannidae, Tiếng Anh - Việt Các họ động vật KXS Trichoptera: điểm 10 Odontoceridae/Brachycentridae, Leptoceridae, Odonata – Amphipterygidae Goeridae, Lepidostomatidae Chuồn chuồn: điểm 10 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Crabs – Cua Potamidae Mayflies – Phù du Caenidae 8 Caddisflies - Bướm đá Psychomyiidae, Philoppotamidae, Nemouridae Stoneflies - Cánh úp 7 Caddisflies - Bướm đá Rhyacophilidae, Polycentropodidae, Limnephilidae 4
5. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Snails - Ốc Neritidae, Ancylidae Dragonflies – Lestidae, Calopterygidae, Gomphidae, Caddis flies - Bướm đá Hydroptilidae Chuồn chuồn Cordulegastridae, Aeshnidae, Platycnemididae, 6 Dragonflies – Lestidae, Calopterygidae, Gomphidae, 6 Chlorocyphidae, Macromidae Chuồn chuồn Cordulegastridae, Aeshnidae, Platycnemididae, Chlorocyphidae, Macromidae 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Bugs – Cánh nửa Veliidae, Mesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Bugs – Cánh nửa cứng Veliidae, Mesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae, Natonectidae, Nepidae, Naucoridae, Natonectidae, 5 Belostomatidae, Hebridae, Pleidae, Corixidae Belostomatidae, Hebridae, Pleidae, Corixidae Beetles – Cánh cứng Haliplidae, Dytiscidae, Gyrinidaehydraenidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae, Helodidae, Dryopidae, Elminthidae, Chrysomelidae, 5 Curculionidae, Psephenidae, ptilodactylidae Caddis flies - Bướm đá Hydropsychidae Mesoveliidae Dipteran flies – Tipulidae, Simuliidae Hai cánh Mollusca – Thân mềm Mytilidae Triclads– Sán tiêm mao Planariidae 5
6. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Bugs – Cánh nửa cứng Veliidae, Mesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Beetles – Cánh cứng Haliplidae, Dytiscidae, Gyrinidae, Hydraenidae, Nepidae, Naucoridae, Natonectidae, 5 Hydrophilidae, Hygrobiidae, Helodidae, 5 Belostomatidae, Hebridae, Pleidae, Corixidae Dryopidae, Elminthidae, Chrysomelidae, Curculionidae, Psephenidae, ptilodactylidae Gyrinidae Haliplidae Hebridae 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Beetles – Cánh cứng Haliplidae, Dytiscidae, Gyrinidae, Hydraenidae, Beetles – Cánh cứng Haliplidae, Dytiscidae, Gyrinidae, Hydraenidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae, Helodidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae, Helodidae, 5 5 Dryopidae, Elminthidae, Chrysomelidae, Dryopidae, Elminthidae, Chrysomelidae, Curculionidae, Psephenidae, ptilodactylidae Curculionidae, Psephenidae, Ptilodactylidae Psephenidae 6
7. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Caddis flies - Bướm đá Hydropsychidae Mayflies – Phù du Baetidae /Siphlonuridae Megaloptera – Sialidae, Corydalidae Dipteran flies – Tipulidae, Simuliidae Cánh rộng 4 Hai cánh 5 Dragonflies – Coenagrionidae, Corduliidae, Libellulidae Mollusca – Thân mềm Mytilidae Chuồn chuồn Triclads– Sán tiêm mao Planariidae Simuliidae Sialidae Tipulidae 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Dragonflies – Coenagrionidae, Corduliidae, Libellulidae Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Chuồn chuồn 4 True flies – Hai cánh Ephydridae, Stratiomyidae, Blepharoceridae Mollusca – Thân mềm Pilidae,Viviparidae, Unionidae, Amblemidae Snais, Bivalves - ốc, Bithyniidae, Lymnaeidae, Planorbidae, Thiaridae, Leeches - Đỉa Piscicolidae Hai mảnh Vỏ (trai, Littorinidae, Corbiculidae, Pisidiidae hến) Leeches - đỉa Glossiphoniidae, Hirudidae, Erpobdellidae 3 Crabs - Cua, Prawns Parathelphusidae, Antyidae, Palaemonidae – Tơm Dragonflies – Protoneuridae Chuồn chuồn Midges - Muối lắc Chironomidae 2 – Giun ít tơ Oligochaeta 1 7
8. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm True flies – Hai cánh Ephydridae, Stratiomyidae, Blepharoceridae 3 True flies – Hai cánh Ephydridae, Stratiomyidae, Blepharoceridae Snais, Bivalves - ốc, Hai Bithyniidae, Lymnaeidae, Planorbidae, Thiaridae, 3 mảnh Vỏ (trai, hến) Littorinidae, Corbiculidae, Pisidiidae Pisidiidae 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Tiếng Anh - Việt Các họ động vật Điểm Leeches - đỉa Glossiphoniidae, Hirudidae, Erpobdellidae Midges - Muối lắc Chironomidae 2 Crabs - Cua, Prawns – Tơm Parathelphusidae, Antyidae, Palaemonidae 3 – Giun ít tơ Oligochaeta 1 Dragonflies – Chuồn chuồn Protoneuridae Protoneuridae Hình ảnh cơn trùng nước 01 Hình ảnh cơn trùng nước 02 8
9. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.2. Điểm số BMWP 3.7.2. Điểm số BMWP Phân hạng chất lượng nước theo BMWP ASPT • Sau khi cĩ tổng điểm BMWP: Thứ hạng ASPT Đánh giá chất lượng nước. • Tính điểm trung bình ASPT (Average Score Per I 10 – 8 Khơng ơ nhiễm, nước sạch Taxon) bằng cách lấy tổng điểm BMWP chia cho II 7,9 – 6 Ơ nhiễm nhẹ Olygosaprobe tổng số họ tham gia tính điểm. III 5,9 – 5 Ơ nhiễm vừa (Nước bẩn vừa β) • Đánh giá chất lượng nước qua giá trị ASPT theo β Mesosaprobe bảng sau đây: IV 4,9 – 3 Khá ơ nhiễm (Nước bẩn vừa α) α Mesosaprobe V 2,9 – 1 Ơ nhiễm nặng (Polysaprobe) VI 0 Ơ nhiễm rất nặng (khơng cĩ ĐVKXS đáy) Nguồn: Environment Agency, UK, 1997. Richard Orton, Anne Bebbington và John Bebbington, 1995) 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.3. Động vật KXS đáy cỡ trung bình và giun 3.7.3. Động vật KXS đáy cỡ trung bình và giun trịn/tuyến trùng (Nematoda): TCVN 7220-1: 2002; TCVN 7220-2: 2002 trịn/tuyến trùng (Nematoda) Bảng 3.5. Đánh giá mức độ ơ nhiễm theo điểm so sánh tổng họ động vật KXS đáy trung bình và giun trịn Tổng số họ trong một điểm thu mẫu Thang điểm 1 2 3 4 5 Tổng số họ ĐVĐ trung bình 10 10-19 20-29 30-39 >40 Tổng số họ giun trịn (Nematoda) 1-6 7-13 14-18 19-25 >25 % ưu thế của một họ giun trịn hoặc >85 >70-85 55-70 40-55 <40 của 1 họ ĐVĐTB Chú thích: 1- Ơ nhiễm nặng; 2- Ơ nhiễm; 3- Ơ nhiễm nhẹ; 4- Chưa bị ơ nhiễm; 5- Khơng ơ nhiễm. 9
10. 09-Mar-15 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.4. Chỉ số sinh học tổ hợp (IBI) 3.7.4. Chỉ số sinh học tổ hợp (IBI) Chỉ số sinh học tổng hợp (Integrated Biological Index – IBI) Chỉ số IBI bao gồm 12 chỉ số cần được tính đến đĩ là: Chỉ số thường được sử dụng cho nhĩm cá. 1. Tổng số lồi cá 2. Số lồi cá đáy - gần đáy Đã phát triển và được ứng dụng rộng rãi ở Bắc Mỹ. 3. Số lồi cá nổi - sống ở tầng nước trên và giữa Đang được cải tiến và phát triển ở một số nước khác như 4. Số lồi cá bống ở Pháp (Oberdorff và Hughes, 1992), ở Ấn Độ (Ganasan 5. Số lồi cá trơn khơng vảy (lăng, chiên, nheo, lươn, chạch, trê, ) và Hughes). 6. Số lồi cá nhạy cảm với mơi trường. 7. % số cá thể là cá ăn tạp. Phát triển lý thuyết và nguyên lý tính IBI bởi Karr et al 8. % số cá thể là cá ăn ĐVKXS, cơn trùng. (1986), Hughes và Gammon (1987), Oberdorff và Hughes 9. % số cá thể là cá dữ (ăn cá, tơm). (1992), Lyon et al. (1995). 10. Tổng số cá thể cá. 11. % số cá thể lai tạp, ngoại nhập. 12. % số cá thể bị bệnh, dị tật, u, hỏng vây, và các khuyết tật khác Cả 12 chỉ số được đánh giá theo thang điểm: xấu (1 điểm), trung bình (3 điểm), tốt (5 điểm). Cá thái dương bluegil 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚCNƯỚC 3. CHỈ3. THỊCHỈ THỊSINH SINH HỌC HỌC MƠI MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG NƯỚC NƯỚC 3.7.4. Chỉ số sinh học tổ hợp 3.7.4. Chỉ số sinh học tổng hợp (IBI) 6 mức độ (theo Karr et al,1986): Chi tiết xem bảng 3.6 TT Điểm Kết luận Đặc trưng 1 58 – 60 MT rất tốt Khơng cĩ tác động con người, đầy đủ các thế hệ, cấu trúc dinh dưỡng ổn định 2 48 – 52 Mơi trường tốt Giàu thành phần lồi, mất đi các lồi nhạy cảm MT, cấu trúc DD bị ức chế 3 39 - 44 MT trung bình Dấu hiệu suy thối, cấu trúc DD bị thu hẹp 4 28 - 35 Mơi trường xấu Đặc trưng bởi lồi cá ăn tạp, cá chịu đựng tốt với MT ơ nhiễm 5 12 - 22 MT rất xấu Ít cá, chỉ cĩ lồi chịu đựng tốt MT ơ nhiễm 6 < 12 Ơ nhiễm trầm Khơng cĩ cá trọng 10