Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt một số vùng đất ngập nước ở Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát, tỉnh Tây Ninh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:113

Thêm vào BST

Báo xấu

63
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài cung cấp một phần thông tin dữ liệu phục vụ công tác quản lý hiệu quả và bền vững các hệ sinh thái đất ngập nước trong Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát; đánh giá chất lượng nước mặt qua một số chỉ tiêu lí hóa và tình trạng dinh dưỡng tại một số kiểu đất ngập nước (suối, bàu, trảng, ao) trong vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt một số vùng đất ngập nước ở Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát, tỉnh Tây Ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Lan Anh ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT MỘT SỐ VÙNG ĐẤT NGẬP NƯỚC Ở VƯỜN QUỐC GIA LÒ GÒ - XA MÁT, TỈNH TÂY NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Lan Anh ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT MỘT SỐ VÙNG ĐẤT NGẬP NƯỚC Ở VƯỜN QUỐC GIA LÒ GÒ - XA MÁT, TỈNH TÂY NINH Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 8420120 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. PHẠM QUỲNH HƯƠNG TS. NGUYỄN THỊ LAN THI Thành phố Hồ Chí Minh – 2018
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Các kết quả nghiên cứu tham khảo của các tác giả khác đã được trích dẫn đầy đủ trong luận văn. TP. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 9 năm 2018 Học viên thực hiện luận văn Bùi Thị Lan Anh
LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng tri ân sâu sắc tới TS. Phạm Quỳnh Hương – Trường ĐH. Khoa học Tự nhiên TP.Hồ Chí Minh, người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình trong quá trình thực hiện đề tài để tôi đạt được kết quả tốt nhất. Tiếp đến, tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng tới TS. Nguyễn Thị Lan Thi – Trường ĐH. Khoa học Tự nhiên TP.Hồ Chí Minh đã nhiệt tình góp ý, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các giảng viên lớp cao học Sinh thái học K27 Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh, đặc biệt TS. Phạm Văn Ngọt và PGS.TS. Tống Xuân Tám, đã truyền thụ những kiến thức bổ ích cũng như luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài này. Và tôi xin được cảm ơn thầy Lê Văn Bằng, chuyên viên phòng sau đại học trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh đã tận tình giúp tôi hoàn thiện luận văn này. Tôi rất trân trọng sự giúp đỡ và việc cộng tác nhiệt tình của cán bộ, nhân viên phòng kỹ thuật, các anh kiểm lâm Vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt quá trình làm đề tài. Cuối cùng, xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới những người thân trong gia đình cùng bạn bè đã luôn giúp đỡ, ủng hộ, động viên, chia sẻ những khó khăn - thuận lợi cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian tôi thực hiện luận văn. TP. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 9 năm 2018 Học viên thực hiện luận văn Bùi Thị Lan Anh
MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các hình MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 3 1.1.Giới thiệu chung về đất ngập nước ....................................................................... 3 1.1.1. Định nghĩa .............................................................................................. 3 1.1.2. Phân loại ................................................................................................. 3 1.1.3. Vai trò của đất ngập nước ...................................................................... 6 1.1.4. Các mối đe dọa đối với đất ngập nước ................................................... 8 1.2. Các yếu tố quy định chất lượng nước mặt ......................................................... 10 1.2.1. Nhiệt độ ................................................................................................... 10 1.2.2. pH ............................................................................................................ 11 1.2.3. Độ dẫn điện (EC – Electrical Conductivity) và tổng chất rắn hòa tan (TDS – Total Dissolved Solids) ........................................................................ 11 1.2.4. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS – Total suspended solids) ........................... 12 1.2.5. Oxy hòa tan (DO – Dissolved Oxygen) .................................................. 12 1.2.6. COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) .................... 13 1.2.7. Các chất dinh dưỡng ............................................................................... 13 1.2.8. Chlorophyl a ............................................................................................ 15 1.3. Chỉ số trạng thái dinh dưỡng của thủy vực TSI (Trophic State Index) ............. 16 1.4. Những công trình nghiên cứu về đất ngập nước trên thế giới và Việt Nam ..... 17 1.5. Vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát ........................................................................ 20 1.5.1. Giới thiệu chung ................................................................................... 20 1.5.2. Các loại đất ngập nước trong vườn ...................................................... 21 1.5.3. Đặc điểm tự nhiên của vườn quốc gia Là Gò Xa Mát ........................... 23 1.6. Lược sử nghiên cứu Vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát ....................................... 26
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................... 29 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ..................................................................... 29 2.1.1. Thời gian nghiên cứu .............................................................................. 29 2.1.2. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................... 29 2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 32 2.2.1. Phương pháp lấy mẫu nước..................................................................... 32 2.2.2. Phương pháp phân tích các thông số chất lượng nước ........................... 33 2.2.3. Phương pháp đánh giá chất lượng nước và tình trạng dinh dưỡng các vùng đất ngập nước ........................................................................................... 36 2.3. Phân tích số liệu................................................................................................. 37 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 38 3.1. Kết quả ............................................................................................................... 38 3.1.1. Đặc trưng lý hóa tính nước ..................................................................... 38 3.1.2. Hiện trạng dinh dưỡng trong các thủy vực ............................................. 44 3.1.3. Sinh khối phiêu sinh thực vật trong các thủy vực khảo sát ..................... 50 3.2. Thảo luận ........................................................................................................... 52 3.2.1. Đánh giá chung chất lượng nước mặt ở các hệ sinh thái đất ngập nước 52 3.2.2. Những vấn đề trong chất lượng nước ở các bàu, ao và trảng ................. 55 3.2.3. Khả năng thanh lọc của suối Đa Ha và những ảnh hưởng từ các hệ sinh thái đất ngập nước xung quanh ......................................................................... 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 64 PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ vị trí vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát tỉnh Tây Ninh .................... 24 Hình 2.1 Vị trí các điểm thu mẫu ở Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát ................... 33 Hình 3.1 Biến thiên nhiệt độ theo thời gian ........................................................... 40 Hình 3.2 Biến thiên độ dẫn điện theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng. .............................................................................. 41 Hình 3.3 Biến thiên pH theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng.......................................................................................... 43 Hình 3.4 Biến thiên DO theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng.......................................................................................... 44 Hình 3.5 Biến thiên hàm lượng TSS theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng. ........................................................................ 45 Hình 3.6 Biến thiên hàm lượng TDS theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng. ........................................................................ 47 Hình 3.7 Biến thiên hàm lượng COD theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng. ................................................................... 48 Hình 3.8 Biến thiên nồng độ Ptot theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng. .............................................................................. 49 Hình 3.9 Biến thiên nồng độ NH4+ theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng. ........................................................................ 51 Hình 3.10 Biến thiên nồng độ SRP theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng ......................................................................... 52 Hình 3.11 Biến thiên chỉ số TSI theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng ............................................................................... 54 Hình 3.12 Biến thiên nồng độ chlorophyll a theo thời gian tại (a) các vị trí trên suối Đa Ha và (b) các thủy vực nước đứng. ........................................................... 55 Hình 3.13 Tương quan giữa nồng độ NH4+ và COD trong toàn bộ khu vực nghiên cứu .............................................................................................................. 57
Hình 3.14. Tương quan giữa nồng độ NH4+ và chlorophyll a trong toàn bộ khu vực nghiên cứu .............................................................................................................. 58 Hình 3.15. Tương quan giữa hàm lượng TSS và chlorophyll a trong toàn bộ khu vực nghiên cứu ....................................................................................................... 58 Hình 3.16. Tương quan giữa hàm lượng COD và Ptot trong toàn bộ khu vực nghiên cứu .............................................................................................................. 59 Hình 3.17. Tương quan giữa hàm lượng COD và nồng độ chlorophyll a trong toàn bộ khu vực nghiên cứu ................................................................................... 62
1 MỞ ĐẦU 1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đất ngập nước là những vùng chuyển tiếp giữa hệ sinh thái trên cạn với sinh thái nước sâu. Các hệ sinh thái đất ngập nước là nơi chứa đựng nhiều nguồn tài nguyên thiết yếu cho những hoạt động sống của con người, đồng thời thực hiện nhiều chức năng quan trọng về mặt sinh thái – môi trường. Bên cạnh vai trò cung cấp nước ngọt, lương thực – thực phẩm cho đời sống con người, đất ngập nước còn là nguồn dược liệu và vật liệu cho nhiều lãnh vực sản xuất khác nhau: nông nghiệp, công nghiệp, thủ công mỹ nghệ và du lịch. Các hệ sinh thái đất ngập nước đều có chức năng ổn định vi khí hậu, ổn định nguồn nước và duy trì cân bằng tuần hoàn của các nguyên tố hóa học, là nơi ở, nơi kiếm ăn của rất nhiều loài động vật quý hiếm và vì thế, chúng rất quan trọng trong việc duy trì đa dạng sinh học. Đất ngập nước thường rất nhạy cảm với các hoạt động của con người và các tác động của thiên nhiên [1]. Mặc dù được công nhận là nắm giữ rất nhiều vai trò và chức năng quan trọng, đất ngập nước vẫn đang thoái hóa và biến mất rất nhanh tại nhiều nơi trên thế giới, nhất là ở các nước đang phát triển do sức ép từ việc gia tăng dân số, khai thác tài nguyên, mở rộng diện tích đất đai cho việc định cư và các hoạt động sản xuất và ô nhiễm môi trường. Kết quả là nguồn nước, an ninh lương thực và các hoạt động sinh hoạt, sản xuất của con người đều bị đe dọa. Bên cạnh các tác động nhân tạo, biến đổi khí hậu cũng là một mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khỏe của các hệ sinh thái đất ngập nước. Nền nhiệt gia tăng cùng với sự phân bố lượng mưa không đều làm tăng lũ lụt trong mùa mưa và bốc hơi mạnh mẽ trong mùa khô, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước và chất lượng nước. Các hệ sinh thái đất ngập nước ở Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát cũng chịu ảnh hưởng bởi những tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu. Đây là khu vực có mức độ đa dạng sinh học cao với nhiều loài động thực vật quý hiếm [2], [3], [4]. Các vùng đất ngập nước trong Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát là nguồn cung cấp nhiều sản vật quan trọng cho người dân địa phương như lá mật cật, cây thuốc, dầu chai, đưng và nhiều loài thủy sản nước ngọt [5]. Do nắm giữ nhiều vai trò quan trọng, các hệ sinh
2 thái trong Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát rất được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và xây dựng chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học cho khu vực [6]. Tuy nhiên, các vùng đất ngập nước ở đây đang bị đe dọa bởi tình trạng khô cạn, ô nhiễm nguồn nước, khai thác tài nguyên quá mức, chăn thả gia súc gây xáo trộn môi trường và lấn chiếm, biến đổi các vùng đất ngập nước tự nhiên thành đất nông nghiệp. Việc quản lý đất ngập nước tại Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát gặp phải nhiều khó khăn do đây là khu vực biên giới. Chất lượng nước trong khu vực không chỉ chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi các hoạt động sản xuất của người dân địa phương mà còn từ Cambodia qua sông Vàm Cỏ. Trong khi đó, hiểu biết cụ thể về tác động của các hoạt động này đến chất lượng nước mặt – nền tảng của sức khỏe và đa dạng sinh học của các hệ sinh thái đất ngập nước trong khu vực còn rất hạn chế. Căn cứ vào tình hình hiện tại và với những lý do quan trọng nêu trên, đề tài “Đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt một số vùng đất ngập nước ở Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát, tỉnh Tây Ninh” được thực hiện. Đề tài cung cấp một phần thông tin dữ liệu phục vụ công tác quản lý hiệu quả và bền vững các hệ sinh thái đất ngập nước trong Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát. 2. MỤC TIÊU – Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU  Đánh giá chất lượng nước mặt qua một số chỉ tiêu lí hóa và tình trạng dinh dưỡng tại một số kiểu đất ngập nước (suối, bàu, trảng, ao) trong vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát.  Ý nghĩa: Bổ sung cơ sở dữ liệu góp phần đánh giá tác động của các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân trong vùng đệm lên chất lượng nước mặt tại các kiểu hệ sinh thái đất ngập nước trong Vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát. Là cơ sở để quản lý và bảo tồn đất ngập nước trong bối cảnh các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng.
3 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về đất ngập nước Các vùng miền với những điều kiện khí hậu, thủy văn, thổ nhưỡng khác nhau đã tạo ra các vùng đất ngập nước có đặc điểm, tính chất, cảnh quan và hệ sinh thái khác nhau làm nên sự đa dạng của đất ngập nước. Định nghĩa và hệ thống phân loại đất ngập nước ra đời nhằm mục đích phục vụ cho việc quản lý và sử dụng chúng một cách hiệu quả. Rất nhiều những đề án, định nghĩa và phân loại đất ngập nước đã được đề nghị trong nhiều năm qua. Tùy vào sự phân bố, loại hình, mục đích sử dụng và quản lý mà mỗi nơi có các định nghĩa và phân loại riêng về đất ngập nước phù hợp. Sau đây là định nghĩa và phân loại đất ngập nước có tính phổ quát: 1.1.1. Định nghĩa Theo định nghĩa của công ước Ramsar (1971): Đất ngập nước là “Khu vực đầm lầy, bùn, than bùn hoặc nước, dù là tự nhiên hay nhân tạo, vĩnh viễn hoặc tạm thời, với nước tĩnh hoặc chảy, ngọt, lợ hoặc mặn, bao gồm cả các vùng nước biển, độ sâu khi thủy triều thấp không vượt quá sáu mét”. Định nghĩa này bao gồm cả hồ và sông không kể độ sâu [7]. - Đất ngập nước là môi trường sống bị ngập lụt hoặc bão hòa bởi nước trong ít nhất một số năm. Chúng bao gồm các kiểu đầm lầy và đầm lầy than bùn cũng như các khu vực thấp khác nơi sự hiện diện của nước đứng làm thay đổi tính chất hóa học và vật lý của đất và có thể dẫn đến một số kiểu thảm thực vật nhất định [8]. - Đất ngập nước gồm nhiều loại hình từ ao, hồ, sông ngòi, đầm lầy, đồng lúa đến rừng ngập mặn phát triển trên đất lầy mặn ven biển, rừng tràm phát triển trên đất chua phèn, các đầm ao nuôi trồng thủy sản, các bãi cá, các rạn san hô…[1]. 1.1.2. Phân loại - Theo Ramsar, có năm loại đất ngập nước chính thường được công nhận: + biển (các vùng đất ngập nước ven biển bao gồm đầm phá ven biển, bờ đá và các rạn san hô) + cửa sông (bao gồm vùng đồng bằng, đầm lầy thủy triều và đầm lầy ngập mặn) + hồ + sông (các vùng đất ngập nước dọc sông và suối)
4 + đầm lầy (bao gồm đầm lầy cây thân thảo chiếm ưu thế, đầm lầy cây thân gỗ chiếm chiếm ưu thế, đầm lầy than bùn). Ngoài ra, còn có các vùng đất ngập nước nhân tạo như ao nuôi cá và tôm, ao nuôi, đất nông nghiệp được tưới tiêu, máng muối, hồ chứa, hố sỏi, trang trại và kênh rạch. Công ước Ramsar đã thông qua một phân loại Ramsar loại đất ngập nước bao gồm 42 loại, được chia thành ba kiểu: Vùng đất ngập nước biển và ven biển, vùng đất ngập nước nội địa và vùng đất ngập nước nhân tạo [7]. - Keddy, 2000 phân chia đất ngập nước thành 6 kiểu cơ bản bao gồm 4 kiểu đơn giản nhất là: + Đầm lầy cây thân gỗ và cây bụi (swamp); + Đầm lầy cây bụi và cỏ (marsh); + Đầm lầy thấp có sậy và cỏ trên đất than bùn nông (fen); + Đầm lầy có cây thân gỗ, cây bụi, sậy trên đất than bùn sâu (bog) và 2 kiểu mở rộng thêm là đồng cỏ ngập nước theo mùa (wet meadow) và các thuỷ vực nước nông (shallow water) [9]. - Hệ thống phân loại của Canada: đất ngập nước phân chia theo 2 tiêu chí rộng đó là: (1) Đất ngập nước trên nền đất hữu cơ (Organic wetlands); và (2) Đất ngập nước trên nền đất vô cơ (Mineral wetlands). Hệ thống phân loại đất ngập nước của Canada được phân chia theo thứ bậc gồm có 3 bậc: 1) Lớp (Class); 2) Dạng (Form); và 3) Kiểu (Type). Lớp đất ngập nước là đơn vị phân loại cao nhất được phân chia dựa trên nguồn gốc chung của hệ sinh thái và đặc điểm tự nhiên của môi trường đất ngập nước. Theo đó, ở Canada đất ngập nước có 5 Lớp là: 1) Đầm lầy cây bụi trên đất than bùn dày (bog); 2) Đầm lầy cỏ trên đất than bùn mỏng (fen); 3) Đầm lầy cây bụi (swamp); 4) Đầm lầy cỏ (marsh); và 5) Vùng ngập nước nông (shallow water). Dạng đất ngập nước được phân chia từ các Lớp đất ngập nước dựa trên các đặc trưng về địa mạo, thuỷ văn và đất. Một số dạng đất ngập nước có thể được phân chia nhỏ hơn thành các dạng phụ (Subform). Một số dạng đất ngập nước điển hình là: Bình nguyên Atlantic (Atlantic plateau); mép bờ biển (Beach ridge); lưu vực (Basin); vịnh vùng cửa sông (Estuarine bay water); vùng nước ven bờ hồ lớn (Lacustrine shore water); đầm phá (Lagoon); thuộc về sông (Riverine); thuộc về suối (Stream); v.v….
5 Kiểu đất ngập nước được phân chia từ các dạng hay dạng phụ dựa trên các đặc trưng hình thái của các quần xã thực vật. Một số kiểu đất ngập nước điển hình như: Cỏ (Grass); rừng cây gỗ cứng (Hardwood trees); rừng cây bụi hỗn giao (Mixed shrub); rừng cây lớn hỗn giao (Mixed trees); không có thực vật (Non-vegetated); sậy (Reed); thực vật bán ngập (Submerged)… Hệ thống phân loại này dựa chủ yếu trên các đặc trưng về đất, nước, thảm thực vật [9].  Một số hệ thống phân loại tại Việt Nam: - Công ước Ramsar và phân loại đất ngập nước của Việt Nam (Cục Bảo vệ Môi trường): Năm 2001, Cục Môi trường (Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường) đã công bố tài liệu “Các vùng đất ngập nước có giá trị đa dạng sinh học và môi trường của Việt Nam”. Trong tài liệu này, tác giả đã đưa ra một bảng phân loại đất ngập nước tạm thời để tham khảo dựa trên cách phân loại đất ngập nước của Ramsar (Classification System for “Wetland Types”). Kèm theo là danh sách 68 khu đất ngập nước đã được kiểm kê theo tiêu chí có giá trị cao về đa dạng sinh học và bảo vệ môi trường của Việt Nam. Hệ thống phân loại này dựa vào Hệ thống phân loại các vùng đất ngập nước (Classification System for “Wetland Types”) của Ramsar nhưng đã được lược bỏ một số kiểu đất ngập nước không có ở Việt Nam [9]. - Hoàng Văn Thắng và Lê Diên Dực [9], dựa trên các tiêu chí vận dụng làm cơ sở cho việc xây dựng hệ thống phân loại ĐNN Việt Nam (theo thứ bậc) bao gồm: 1. Thuỷ văn: i. Tính chất của nước (mặn, lợ, ngọt); ii. Chế độ ngập: 1. Ngập thường xuyên; 2. Ngập định kỳ (chu kỳ hàng năm hoặc một số năm); 3. Độ sâu; 2. Đất và địa mạo: i. Các loại đất khác nhau (than bùn, sét, cát pha, sỏi…); ii. Hình dạng, kích cỡ của đất ngập nước;
6 3. Thảm thực vật: i. Cây gỗ, cây bụi, lau sậy, đồng cỏ…; ii. Mức độ ưu thế của các loại hình thảm thực vật; 4. Sự tác động của con người: i. Không có tác động hoặc tác động ít (đất ngập nước tự nhiên); ii. Được hình thành do tác động của con người mà có (đất ngập nước nhân tạo). đề xuất hệ thống phân loại đất ngập nước Việt Nam gồm 2 hệ thống: - Đất ngập nước tự nhiên gồm: + Đất ngập nước ven biển và biển (12 kiểu) + Đất ngập nước nội địa (19 kiểu) - Đất ngập nước nhân tạo + Biển và ven biển (2 kiểu) + Nội địa (8 kiểu) 1.1.3. Vai trò của đất ngập nước Đất ngập nước là một trong những môi trường hiệu quả nhất thế giới. Đó là cái nôi của đa dạng sinh học, cung cấp nước và năng suất chính và là nơi quyết định sự sống còn của vô số loài thực vật. Chúng là môi trường sống của rất nhiều các loài chim, động vật có vú, bò sát, lưỡng cư, cá và các loài không xương sống. Đất ngập nước cũng là kho vật liệu di truyền quan trọng. Ví dụ, lúa là một loại cây trồng đất ngập nước phổ biến, là nguồn lương thực chính của hơn một nửa nhân loại [7]. Một số nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các hệ sinh thái cung cấp ít nhất 33 nghìn tỷ đô la các dịch vụ hàng năm, trong đó khoảng 4,9 nghìn tỷ đô la là do các vùng đất ngập nước [7]. Các hệ sinh thái đất ngập nước đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội. Ngoài ra, đó còn là nơi giúp bảo vệ môi trường, nghiên cứu khoa học, vui chơi giải trí phục vụ đời sống xã hội. Các hệ sinh thái đất ngập nước cũng là nơi có tiềm năng lớn để sản xuất và cung cấp các nguồn năng lượng xanh, sạch, lương thực, thực phẩm, thuốc chữa bệnh. Đồng thời, sự phong phú của các loài động vật, thực vật còn có vai trò rất quan trọng về tinh thần và văn hóa truyền
7 thống của các dân tộc bản địa, đặc biệt đối với cộng đồng có cuộc sống dễ bị tổn thương do biến đổi khí hậu. Đa dạng sinh học ở vùng biển và vùng đất ngập nước nội địa không chỉ là vấn đề cốt lõi trong sinh kế hướng tới sự thịnh vượng, mà còn được xem như là vật chỉ thị cho chất lượng môi trường nước, chất lượng rừng, chất lượng ổ sinh thái bị biến đổi trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay. Thực vật trong vùng đất ngập nước có thể hấp thụ phân bón, thuốc trừ sâu độc hại, kim loại nặng và các chất độc khác từ các hoạt động công nghiệp giúp làm sạch và lọc nước thải [10]. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, đất ngập nước mặc dù chỉ chiếm 6 – 8% diện tích bề mặt Trái đất tuy nhiên có thể làm giảm những tác động từ biến đổi khí hậu. Các vùng đất than bùn lưu trữ lượng carbon gấp đôi so với tất cả các khu rừng trên thế giới. Khí CO2 được đồng hóa thành các hợp chất hữu cơ chứa carbon thông qua quá trình quang hợp của thực vật. Carbon hữu cơ sẽ được chuyển hóa thành các dạng khác nhau trong các chu trình dinh dưỡng ở các bậc dinh dưỡng. Một phần các hợp chất hữu cơ được sinh vật sử dụng như các hợp chất cung cấp năng lượng, qua quá trình hô hấp, carbon trong các hợp chất hữu cơ được phân giải thành CO2, phóng thích lại môi trường. Carbon dạng hữu cơ trong sinh vật có thể theo con đường phân hủy của sinh vật phân giải, trở lại dạng vô cơ. Con đường chuyển hóa sinh học diễn ra nhanh, lượng hấp thụ và phóng thích tương đối cân bằng, là yếu tố duy trì hàm lượng CO2 trong khí quyển. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu. Nếu giảm nguồn hấp thụ CO2 chủ yếu là thực vật, sự chuyển hóa vật chất sẽ nghiêng về hướng phân giải sẽ làm tăng hàm lượng CO2 trong khí quyển [11]. Như vậy, đất ngập nước thường xuyên cung cấp những lợi ích kinh tế to lớn, bao gồm cung cấp nước (số lượng và chất lượng); nghề cá (hơn hai phần ba số cá trên thế giới), nông nghiệp, thông qua việc duy trì nước và duy trì chất dinh dưỡng trong vùng ngập lũ; gỗ và vật liệu xây dựng khác; tài nguyên năng lượng, chẳng hạn như than bùn và thực vật; tài nguyên động vật hoang dã; vận chuyển; một loạt các sản phẩm đất ngập nước khác, bao gồm cả các loại thảo dược; và các cơ hội giải trí và du lịch. Ngoài ra, các vùng đất ngập nước có các thuộc tính đặc biệt như là một phần của di sản văn hóa của nhân loại - chúng liên quan đến tín ngưỡng tôn giáo, vũ trụ và các
8 giá trị tâm linh, tạo nguồn cảm hứng thẩm mỹ và nghệ thuật, mang lại bằng chứng khảo cổ vô giá từ quá khứ xa xôi, cung cấp khu bảo tồn động vật hoang dã, và hình thành cơ sở truyền thống xã hội, kinh tế và văn hóa quan trọng của địa phương [7]. Sự tương tác của các thành phần vật lý, sinh học và hóa học của một vùng đất ngập nước, như một phần của “cơ sở hạ tầng tự nhiên” của hành tinh, như đất, nước, thực vật và động vật, cho phép vùng đất ngập nước thực hiện nhiều chức năng quan trọng; bảo vệ trước các cơn bão và giảm nhẹ lũ lụt; ổn định bờ biển và kiểm soát xói lở; nạp và xả nước ngầm; lọc nước; giữ lại các chất dinh dưỡng, trầm tích và chất gây ô nhiễm; và ổn định điều kiện khí hậu địa phương, đặc biệt là lượng mưa và nhiệt độ [7]. 1.1.4. Các mối đe dọa đối với đất ngập nước Vùng đất ngập nước là một trong những hệ sinh thái quan trọng nhất trên Trái đất. Tuy nhiên, nhiều thách thức khác nhau đã ảnh hưởng tiêu cực đến các hệ sinh thái này và làm suy giảm môi trường sinh thái biến nó trở thành một trong những môi trường sống bị đe dọa nhất trên thế giới. Những nguyên nhân có thể đến từ tự nhiên hay con người. Trong đó, tác động của các mối đe dọa từ con người đang tàn phá mạnh mẽ hơn. Sự tăng nhanh về dân số, sự thay đổi quy mô lớn về sử dụng đất/che phủ đất, các dự án phát triển đang phát triển và sử dụng không đúng các lưu vực sông đã làm giảm đáng kể tài nguyên đất ngập nước của đất nước. Sau khi suy thoái lượng lớn các vùng đất ngập nước trong những năm 1970, Công ước Ramsar về vùng đất ngập nước (Ramsar, Iran, 1971) đã được ký kết để bảo tồn các vùng đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế và ngăn chặn sự phá hủy và suy thoái hệ sinh thái như vậy thông qua việc sử dụng đất ngập nước một cách khôn ngoan trên toàn thế giới [12]. Những tổn thất đáng kể đến từ các mối đe dọa chuyển đổi từ phát triển công nghiệp, nông nghiệp và đô thị khác nhau. Những điều này đã dẫn đến sự nhiễu loạn thủy văn, ô nhiễm và ảnh hưởng của chúng. Các hoạt động chăn thả và đánh bắt không bền vững cũng dẫn đến suy thoái đất ngập nước. Các hoạt động của con người gây suy thoái và mất đất ngập nước bằng cách thay đổi chất lượng nước, số lượng và lưu lượng; tăng đầu vào gây ô nhiễm; và thay đổi thành phần loài do sự xáo trộn và
9 sự ra đời của các loài không sinh sản. Các hoạt động phổ biến của con người gây suy thoái bao gồm: - Thay đổi thủy văn: Đặc điểm của một vùng đất ngập nước phát triển khi các điều kiện thủy văn tạo ra một vùng thấm nước hoặc nước làm ngập đất trong một khoảng thời gian nhất định mỗi năm. Bất kỳ thay đổi nào trong thủy văn có thể làm thay đổi đáng kể hóa học đất đưa đến sự thay đổi các quần xã thực vật và động vật. Những thay đổi thủy văn có thể là: nạo vét và phân luồng điều hướng, kiểm soát lũ lụt, đắp đê và đập tạo các ao hồ, chuyển hướng dòng chảy đến hoặc ra khỏi vùng đất ngập nước, bổ sung các bề mặt không thấm nước trong lưu vực sông, do đó làm tăng lượng nước và chất gây ô nhiễm chảy tràn vào vùng đất ngập nước … - Gây ô nhiễm đầu vào: Mặc dù vùng đất ngập nước có khả năng hấp thụ các chất gây ô nhiễm từ nước mặt, nhưng chúng cũng có giới hạn. Các chất ô nhiễm chính gây suy thoái đất ướt là trầm tích, phân bón, nước thải của con người, chất thải động vật, thuốc trừ sâu, kim loại nặng. Các chất gây ô nhiễm có thể đến từ nhiều nguồn như: nước thải từ đô thị, nông nghiệp, lâm sinh và khai thác mỏ, ô nhiễm không khí từ xe cộ, nhà máy … - Thiệt hại thảm thực vật: Các cây ngập nước dễ bị suy thoái nếu bị thay đổi thủy văn và môi trường bị ô nhiễm. Các hoạt động khác có thể làm giảm thảm thực vật ngập nước bao gồm: chăn thả gia súc, sự xâm lấn các loài thực vật ngoại lai cạnh tranh với các loài bản địa, loại bỏ thảm thực vật để khai thác … [13] Các mối đe dọa tự nhiên nghiêm trọng như lũ lụt, bão, xói mòn đất và sụt lún phát sinh từ các quá trình tự nhiên không thể tránh khỏi có khả năng gây thiệt hại cho môi trường đất ngập nước. Giá trị của các vùng đất ngập nước trên thế giới đang ngày càng nhận được sự chú ý do chúng đóng góp cho một môi trường lành mạnh theo nhiều cách. Chúng giữ nước trong thời gian khô, do đó giữ cho mực nước cao và tương đối ổn định. Trong thời gian lũ lụt, chúng giảm thiểu lũ lụt và bẫy chất rắn lơ lửng và chất dinh dưỡng kèm theo. Do đó, các dòng suối chảy vào các hồ bằng cách sau khi đã đi qua các khu vực đất ngập nước sẽ vận chuyển ít chất rắn lơ lửng và chất dinh dưỡng đến các hồ hơn so với khi chúng chảy trực tiếp vào các hồ. Việc loại bỏ các hệ thống đất ngập
10 nước này vì đô thị hóa hoặc các yếu tố khác thường làm cho chất lượng nước hồ trở nên tồi tệ hơn [9]. Khi một vùng đất ngập nước hoạt động đúng cách, nó có thể bảo vệ chất lượng nước, cá và môi trường sống của động vật hoang dã, lưu trữ nước lũ tự nhiên, và giảm tiềm năng ăn mòn của nước mặt. Một vùng đất ngập nước bị suy thoái ít có khả năng thực hiện hiệu quả các chức năng này. Vì lý do này, suy thoái đất ngập nước là một vấn đề lớn như mất đất ngập nước hoàn toàn, mặc dù thường khó xác định và định lượng. Phá hủy hoặc làm suy thoái đất ngập nước có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng, chẳng hạn như tăng lũ lụt, tuyệt chủng loài, và giảm chất lượng nước. Chúng ta có thể tránh những hậu quả này bằng cách duy trì các vùng đất ngập nước quý giá mà chúng ta vẫn có và khôi phục những vùng đất ngập nước bị mất hoặc bị suy yếu nếu có thể [14]. 1.2. Các yếu tố quy định chất lượng nước mặt Môi trường nước có các đặc tính thuận lợi cho đời sống và sự phát triển của thủy sinh vật. Trong nước chứa nhiều chất dinh dưỡng như phosphate (PO43-), ammonium (NH4+), nitrate (NO3), nitrite (NO2-), cùng nhiều khí hòa tan như oxygen (O2), carbonic (CO2). Các yếu tố môi trường thường được sử dụng để mô tả, đánh giá sức khỏe của một thủy vực là: dòng chảy, nhiệt độ, mức độ đâm sâu của ánh sáng, pH, độ dẫn điện, độ mặn, nồng độ các chất dinh dưỡng và các chất khí hòa tan, hàm lượng chất hữu cơ hòa tan và lơ lửng trong khối nước [15]. Tất cả các yếu tố này có mối quan hệ hữu cơ với nhau và với thành phần cũng như sinh khối của thực phiêu sinh trong thủy vực. Vì vậy, chúng có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất sơ cấp của thủy vực. 1.2.1. Nhiệt độ Nhiệt độ có ảnh hưởng quan trọng đến tất cả các yếu tố thủy lý hóa khác. Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ hô hấp của sinh vật tăng lên. Nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của sinh vật. Nhiệt độ tăng sẽ làm tăng hoạt tính của các enzyme tiêu hóa, tăng tốc độ phản ứng trong cơ thể sinh vật, chẳng hạn như tăng tốc độ phản ứng giữa Hb và O2 (HbO2 ⇄ Hb + O2), đẩy nhanh sự chín của tế bào sinh dục. Khi nhiệt
11 độ tăng lên, tốc độ phân hủy chất hữu cơ sẽ tăng lên và do đó, nồng độ các chất dinh dưỡng trong thủy vực cũng sẽ tăng lên [16]. 1.2.2. pH Giá trị pH là một trong những nhân tố môi trường ảnh hưởng rất lớn đến đời sống thủy sinh vật như: sinh trưởng, tỉ lệ sống, sinh sản và dinh dưỡng. Khi pH thay đổi sẽ dẫn đến sự thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào làm cho quá trình trao đổi muối – nước giữa cơ thể với môi trường bị rối loạn do đó nó là nhân tố quyết định giới hạn phân bố của các loài thủy sinh [16]. Một thay đổi trong giá trị pH dù nhỏ cũng có thể gây ra những tác động lâu dài. Khi giá trị pH nước giảm đi cũng có thể làm tăng tính tan của phosphor và các chất dinh dưỡng khác, làm tăng tính khả dụng của phosphor cho sự hấp thụ của thực vật. Trong các hồ đơn dưỡng, hay các hồ có ít chất dinh dưỡng cho thủy thực vật và DO cao, điều này còn có thể gây ra chuỗi phản ứng. Khi tính khả dụng của dinh dưỡng cao, thủy thực vật và các loài tảo tăng trưởng mạnh mẽ đưa đến nhu cầu DO gia tăng, gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa (thủy vực rất giàu chất dinh dưỡng và thực vật phong phú nhưng lượng DO lại rất thấp) [15]. 1.2.3. Độ dẫn điện (EC – Electrical Conductivity) và tổng chất rắn hòa tan (TDS – Total Dissolved Solids) Chỉ số EC là chỉ số diễn tả tổng nồng độ ion hòa tan trong dung dịch. Đơn vị tiêu biểu được dùng để đo lường EC là millisiemens trên centimet (mS/cm). Chỉ số TDS là chỉ số đo tổng lượng chất rắn hoà tan, tổng số các ion mang điện tích bao gồm khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong một khối lượng nước nhất định. TDS thường được biểu thị bằng ppm (Parts Per Million). 1 ppm tương ứng với 1mg chất rắn hòa tan trong một lít nước [17]. Chỉ số EC cũng như TDS dùng để diễn tả tổng nồng độ ion hòa tan trong dung dịch. Trong thực tế, độ dẫn điện của nước là một thước đo cho TDS. Tổng lượng chất rắn hòa tan trong nước thì tính dẫn điện càng cao. Các chất rắn hòa tan có vai trò quan trọng đối với đời sống sinh vật thủy sinh thông qua các ảnh hưởng đến sự cân bằng áp suất thẩm thấu của tế bào. Trong nước cất hoặc nước khử ion, nước sẽ chảy vào trong tế bào làm cho tế bào bị phồng lên. Trong môi trường nước có nồng độ TDS cao, nước sẽ đi từ tế bào vào môi trường
12 làm cho tế bào bị co lại. Những thay đổi này ảnh hưởng đến khả năng di chuyển của sinh vật trong khối nước, làm cho chúng nổi hoặc chìm khi TDS môi trường vượt khỏi giới hạn sinh thái của sinh vật [15]. 1.2.4. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS – Total suspended solids) Chất rắn lơ lửng đóng vai trò như là các chất gây ô nhiễm và các mầm bệnh được mang trên bề mặt của các hạt. Kích thước hạt càng nhỏ, tổng diện tích bề mặt trên một đơn vị khối lượng của hạt tính bằng gam sẽ càng lớn, và do đó lượng ô nhiễm mà chúng có thể mang theo sẽ càng cao. TSS là một chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước, sử dụng để đo lường chất lượng nước. Nó được liệt kê như là một chất ô nhiễm trong bộ luật nước sạch của Mỹ. Trong hệ sinh thái thủy vực, hàm lượng TSS có thể ảnh hưởng đến khả năng của ánh sáng đâm xuyên xuống các tầng nước làm thay đổi cường độ ánh sáng. Mà cường độ ánh sáng trong thủy vực quyết định cường độ quang hợp của thủy thực vật và các vi sinh vật có khả năng quang hợp. Do đó, cường độ ánh sáng có ảnh hưởng đến năng suất sơ cấp của thủy vực. Ánh sáng cũng ảnh hưởng đến sự phân bố thủy sinh vật trong thủy vực [18]. 1.2.5. Oxy hòa tan (DO – Dissolved Oxygen) Oxy là chất khí quan trọng nhất trong các chất khí hòa tan trong môi trường nước [18]; rất cần thiết cho sự hô hấp của thủy sinh vật. Giá trị oxy hòa tan (DO) cao thể hiện chất lượng tốt cho một hệ sinh thái khỏe mạnh [19]. O2 trong thủy vực còn có nguồn gốc từ sự hòa tan của khí quyển, hoặc do quá trình quang hợp của thủy thực vật và tảo... Mặc dù là loại khí thiết yếu cho sự sống của hầu hết sinh vật, DO trong thủy vực lại rất giới hạn và chịu sự chi phối của rất nhiều yếu tố lý hóa và cả sinh học như: nhiệt độ, sự phân hủy các chất, sự quang hợp của tảo… Mức độ biến động của DO phụ thuộc vào mức độ dinh dưỡng và sự phát triển của thực vật. Khi nồng độ DO thấp, các loài thủy sinh vật giảm hoạt động hoặc bị chết. Có nhiều nguyên nhân làm giảm DO trong nước, có thể là do hậu quả của nước xả thải công nghiệp; nước mưa tràn lôi kéo các chất thải nông nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ, lá cây rụng vào nguồn tiếp nhận; vi sinh vật sử dụng ôxy để tiêu thụ các chất hữu cơ làm cho lượng ôxy