1. Tính cấp thiết

    Phân lớp Copepoda thuộc lớp chân Hàm Maxillopoda Dahl, gồm 03 bộ sống tự do và phổ biến trong môi trường nước là Calanoida, Cyclopoida và Harpacticoida. Copepoda phân bố rộng và thích nghi ở các dạng môi trường khác nhau với các điều kiện sống khác nhau từ các thủy vực nước ngọt như sông, hồ đến môi trường nước biển. Bên cạnh đó, chúng còn có thể phân bố trong các môi trường sống đặc biệt khác như nước ngầm và môi trường nước trong cát (Hyporheic zone). Trên thế giới với khoảng 13.000 loài, phân lớp giáp xác chân chèo đã được mô tả (Boxshall & Defaye, 2008). Các nhóm loài Copepods là một trong những thành phần quan trọng nhất trong chuyển tiếp của chuỗi thức ăn tại các thủy vực, là nguồn thức ăn cho ấu trùng của các loài động vật thủy sinh ở bậc tiêu thụ cao hơn trong mạng lưới thức ăn trong hệ sinh thái (Turner, 2004).

    Các nghiên cứu về đa dạng Copepoda đã được tiến hành từ khá sớm với nhiều phát hiện loài mới cho khoa học. Riêng tại khu vực Đông Nam Á, số lượng loài Copepoda được phát hiện mới tăng nhanh trong những năm gần đây.  Tại Thái Lan, năm 2017, đã phát hiện ra hai loài mới: Thermocyclops parahastatus sp. Nov và Thermocyclops thailandensis sp. Nov (Karanovic et al., 2017). Tại Việt Nam, từ năm 2021 đến nay đã ghi nhận được thêm 04 loài mới: Mongolodiaptomus malaindosinensis, Mongolodiaptomus mekongensis, Vietodiaptomus blachei và Pseudodiaptomus siamensis cho khu hệ giáp xác nước ngọt Việt Nam (Boonmak, 2022) và 02 loài mới cho khoa học Parastenocaris sontraensis, Parastenocaris vugiaensis (Tran et al., 2021). Do đó, nghiên cứu này được thực hiện đã bổ sung thêm các loài mới cho khu hệ giáp xác nước ngọt của Việt Nam, cũng như đánh giá mật độ và mức độ đa dạng của Copepoda thuộc lớp Chân hàm tại một số thủy vực thuộc tỉnh Quảng Nam.

    2. Phương pháp nghiên cứu

    ​2.1. Phương pháp thu và phân tích mẫu

    Các mẫu Copepods được thu thập tại 18 địa điểm vào mùa khô (tháng 4 năm 2022) và mùa mưa (tháng 11 năm 2021) thuộc sông Vu Gia –Thu Bồn (Đ2, Đ3, Đ4, Đ5, Đ6, Đ7, Đ8, Đ9, Đ17, Đ18), hồ Công Viên (Đ1), hồ Thạch Bàn (Đ10), hồ Đồng Tiễn (Đ11), hồ Việt An (Đ12), hồ Phú Ninh (Đ13, Đ14), hồ An Sơn (Đ15) và hồ An Hà (Đ16) thuộc tỉnh Quảng Nam.

Hình 1. Bản đồ khu vực thu mẫu

    Tại mỗi điểm nghiên cứu, mẫu định tính và mẫu định lượng của Copepods được thu để phân tích tính đa dạng và xác định mật độ. Mẫu định tính được thu bằng dụng cụ chuyên dụng có kích thước mắt lưới 50µm, lưới được kéo theo phương ngang ở độ sâu khoảng 20 - 30cm so với mặt nước. Mẫu định lượng được thu bằng cách lọc 20 lít nước qua vợt thu mẫu. Tất cả mẫu Copepods được chuyển vào trong bình đựng mẫu chuyên dụng 100ml và bảo quản bằng Formaldehyde 5%.

    Mẫu được định loại bằng phương pháp so sánh hình thái theo các tài liệu phân loại học chuyên ngành: An annotated checklist and keys to the species of Copepoda Harpacticoida (Crustacea) của Wells (Wells, 2007); Keys to Nearctic Fauna Thorp and Covich’s Freshwater Invertebrates của James H. Thorp và D. Christopher Rogers (James H. Thorp, 2016); Freshwater crustacean zooplankton of Europe (Bledzki & Rybak, 2016) và Introduction to the Copepoda (Defaye, 2001); British Columbia Pelagic Marine Copepoda: An Identification Manual and Annotated Bibliography (G. A. Gardner, 1982). Đánh giá mức độ đa dạng sinh học bằng chỉ số Shannon – Wiener và chỉ số Simpson.

    3. Kết quả và thảo luận

    3.1. Danh mục thành phần loài Copepoda tại các thủy vực tỉnh Quảng Nam

    Nghiên cứu này đã ghi nhận được 31 loài thuộc 3 bộ, 13 họ và 23 chi bao gồm các họ Acartiidae, họ Centropagidae, họ Pseudodiaptomidae, họ Diaptomidae của bộ Calanoida, họ Cyclopidae, họ Halicyclopidae, họ Oithonidae của bộ Cyclopoida, họ Ameiridae, họ Canthocamptidae, họ Phyllognathopodidae, họ Miraciidae, họ Darcythompsoniidae và Leptastacidae của bộ Harpacticoida. Trong đó đã ghi nhận bổ sung thêm 12 loài mới cho khu hệ giáp xác nước ngọt của Việt Nam Microcyclops inarmatus, Microcyclops finitimus, Metacyclops malayicus, Metacyclops leptopus totaensis, Metacyclops gracilis, Nitocra spinipes, Mesochra wolskii, Phyllognathopus camptoides, Schizopera aralensis, Schizopera sindoensis, Cerconeotes euryhalinus, Skistodiaptomus oregonensis.

3.2. Cấu trúc thành phần loài

    Kết quả cấu trúc thành phần loài ở các loại hình thuỷ vực khác nhau: sông (trung lưu và hạ lưu) và hồ có thể thấy ở Bảng 2, khu vực hạ lưu cửa sông Vu Gia - Thu Bồn có sự đa dạng cao nhất với sự có mặt của 22 loài Copepoda thuộc 17 chi nằm trong 10 họ, chiếm 70,9% tổng số loài được tìm thấy tại khu vực nghiên cứu, tại các hồ có 19 loài, 13 chi thuộc 5 họ.

    Bảng 2. Cấu trúc thành phần Copepoda tại một số thủy vực thuộc tỉnh Quảng Nam

    Dựa theo cấu trúc quần xã Copepoda ở bậc họ tại khu vực nghiên cứu (Hình 3) cho thấy họ Cyclopidae thuộc bộ Cyclopoida có số lượng loài cao nhất so với các họ còn lại với 13 loài được ghi nhận (chiếm 42%), ngoài ra họ Diaptomidae cũng khá đa dạng khi tìm thấy sự xuất hiện của 5 loài (chiếm 16%). Hầu hết các họ còn lại đều có số lượng loài tương đối thấp (ít hơn 3 loài).

Hình 3. Cấu trúc thành phần loài của quần xã Copepoda ở cấp phân loại đến họ tại một số thủy vực thuộc tỉnh Quảng Nam

    So sánh với nghiên cứu của Álvaro Morales-Ramírez và cộng sự (Morales-Ramírez et al., 2014) về sự đa dạng Copepoda trong môi trường biển và nước ngọt ở Costa Rica cho thấy thành phần loài trong môi trường nước ngọt ở Costa Rica ghi nhận được 25 loài và 3 họ bao gồm họ Diaptomidae, họ Cyclopidae và họ Canthocamptidae trong đó họ Cyclopidae thuộc bộ Cyclopoida ghi nhận được nhiều loài (17 loài ) hơn so với 2 họ Diaptomidae và họ Canthocamptidae thuộc bộ Calanoida và bộ Harpacticoida. Ngoài ra, nghiên cứu của Hans-Uwe Dahms và cộng sự (Dahms et al., 2012) về đa dạng sinh học của Copepods ở sông Lanyang (Đông Bắc, Đài Loan) đã xác định được có 21 loài thuộc 4 bộ (bộ Calanoida, bộ Cyclopoida, bộ Harpacticoida và bộ Poecilostomatoida), 12 họ và 20 chi trong đó bộ Calanoida ghi nhận được nhiều loài nhất với 11 loài và 1 loài chưa được định danh, tiếp đến bộ Cyclopoida với 5 loài và 6 loài chưa được định danh, kế đến là bộ Poecilostomatoida với 4 loài và cuối cùng bộ Harpacticoida với số lượng loài ít nhất (1 loài).

    ​3.3. Mật độ và đa dạng của phân lớp Copepoda tại khu vực nghiên cứu

    Kết quả mật độ trung bình của của phân lớp Copepoda tại khu vực nghiên cứu được thể hiện qua hình 4 và có sự khác nhau giữa hai mùa. Vào mùa mưa, mật độ Copepoda được ghi nhận ở mức cao nhất tại khu vực hạ lưu sông với 136 cá thể/m³, ngoài ra mật độ tại khu vực hồ (88 cá thể/m³) đạt mức khá và cuối cùng thấp nhất tại khu vực trung lưu với 78 cá thể/m³. Còn đối với mùa khô mật độ Copepoda được ghi nhận ở mức khá cao. Tại khu vực hồ có mật độ Copepoda cao hơn so với các vị trí khác với 259 cá thể/m³ tiếp đến khu vực trung lưu sông (102 cá thể/m³) và thấp nhất là khu vực hạ lưu sông với 94 cá thể/m³. Từ kết quả mật độ các loài Copepoda tại khu vực hạ lưu sông vào mùa khô thấp hơn so với mùa mưa, có thể giải thích bởi lưu lượng và tốc độ dòng chảy nước trong mùa mưa tăng nhanh đã khiến cho việc dòng nước được đẩy nhanh từ thượng nguồn và dồn về phía khu vực hạ lưu. Ngược lại, mật độ Copepoda tại các khu vực hồ hầu hết tăng trong mùa khô với sự tăng dần của nhiệt độ và sự ổn định của mực nước trong hồ khiến cho tốc độ phát triển của quần xã Copepoda tăng nhanh hơn (Hu et al., 2019).

Hình 4. Mật độ Copepoda theo mùa tại các vị trí nghiên cứu

    Mức độ đa dạng của Copepoda được đánh giá dựa vào chỉ số Shannon (Hình 5) kết quả cho thấy giá trị đa dạng sinh học đạt mức khá khi có giá trị H’ dao động trong khoảng 1,79 - 2,48 trong cả mùa mưa và mùa khô. Từ kết quả chỉ số Shannon có thể thấy vào mùa khô mức đa dạng sinh học của quần xã Copepoda thấp hơn so với mùa mưa với giá trị H’ nằm trong khoảng 1,9 - 2,09. Khu vực hạ lưu có mức độ đa dạng loài cao nhất (H’=2,48) vào mùa mưa nhưng lại có giá trị H’=1,79 thấp nhất vào mùa khô. Đối với khu vực hồ có mức độ đa dạng tương đối thấp ở cả hai mùa so với các khu vực còn lại và không có sự chênh lệch quá nhiều (dao động trong khoảng 0,12) về mức độ đa dạng ở hai mùa khác nhau. Sự thay đổi mức độ đa dạng sinh học theo mùa cũng được thể hiện trong các nghiên cứu của Amaechi Joshua Nwinyimagu và cộng sự về sự thay đổi theo mùa về sự phong phú và đa dạng của các loài động vật phù du ở sông Asu, bang Ebonyi, Nigeria (Nwinyimagu et al., 2021) cho thấy chỉ số Shannon thấp nhất vào mùa khô (H’=0,721) và cao nhất vào mùa mưa (H’=0,272). Ngoài ra, nghiên cứu của Narasimman Manickam và cộng sự (Manickam et al., 2015) về đa dạng sinh học của động vật phù du nước ngọt và các thông số lý hóa của hồ Batur, quận Krishnagiri, Tamil Nadu, Ấn Độ cho thấy chỉ số Shannon cao nhất (2,269) vào tháng 4 và thấp nhất (2,166)  vào tháng 11.

    Từ kết quả chỉ số ưu thế loài Simpson (D) ở cả hai mùa (Hình 6) cũng cho thấy vào mùa mưa đa dạng loài cao, sự chiếm ưu thế của các loài thấp hơn so với mùa khô. Giá trị chỉ số Simpson ở mùa mưa dao động trong khoảng 0,11- 0,19, mùa khô giá trị Simpson cao hơn so với mùa mưa dao động trong khoảng 0,15- 0,287. Trong mùa khô, tại các thủy vực đều có tính ổn định về tốc độ dòng chảy, cùng với đó là sự phát triển mạnh mẽ của các loài ưu thế. Cụ thể, đối với khu vực hạ lưu sông, loài A.clausi chiếm ưu thế với số lượng khá đông đảo tại hầu hết các điểm thuộc khu vực cửa sông này (với mật độ dao động từ 20 đến 100 cá thể/m³). Tại các khu vực hồ, các loài như T. prasinus, M. mekongensis, M. finitimus và M. thermocyclopoides là những loài chiếm ưu thế tại rất nhiều địa điểm thuộc dạng thủy vực hồ (với mật độ dao động trong khoảng 10 đến 720 cá thể/m³). Khu vực trung lưu sông là khu vực có giá trị chỉ số simpson thấp nhất (0,152) và có mức độ đa dạng không chênh lệch quá nhiều giữa hai mùa.

    4. Kết luận

    Kết quả nghiên cứu đã ghi nhận được 31 loài thuộc 3 bộ, 13 họ và 23 chi với họ Cyclopidae thuộc bộ Cyclopoida có sự đa dạng cao nhất so với các họ còn lại (chiếm 42%), ngoài ra nghiên cứu đã bổ sung thêm 12 loài Copepods mới cho khu hệ giáp xác nước ngọt Việt Nam. Mật độ các loài Copepoda tại khu vực hạ lưu sông cao nhất vào mùa mưa (136 cá thể/m³) và thấp nhất vào mùa khô (94 cá thể/m³). Ngược lại, vào mùa khô mật độ Copepod cao nhất tại khu vực hồ (259 cá thể/m³). Đối với chỉ số Shannon đều nằm ở mức đa dạng sinh học khá trong cả mùa mưa và mùa khô. Khu vực hạ lưu có mức độ đa dạng loài cao nhất vào mùa mưa nhưng lại có giá trị H’ thấp nhất vào mùa khô và khu vực hồ có mức độ đa dạng tương đối thấp ở cả hai mùa so với các khu vực còn lại.

    Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được thực hiện từ nguồn kinh phí hỗ trợ từ Bộ Giáo dục và Đào tạo, trong đề tài có mã số: B2022-DNA-13.

Trần Ngọc Sơn, Phạm Thị Phương 

Nguyễn Thị Tường Vi, Võ Văn Minh

Trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng

(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số Chuyên đề Tiếng việt III/2022)

Tài liệu tham khảo

1. Bledzki, L. A., & Rybak, J. I. (2016). Freshwater Crustacean Zooplankton of Europe. Springer International Publishing.

2. Boonmak, P. (2022). Diversity of Freshwater Calanoid Copepods ( Crustacea : Copepoda : Calanoida ) in Southern Vietnam with an Updated.

3. Boxshall, G. A., & Defaye, D. (2008). Global diversity of copepods (Crustacea: Copepoda) in freshwater. Hydrobiologia, 595(1), 195 - 207.

4. Dahms, H. U., Tseng, L. C., Hsiao, S. H., Chen, Q. C., Kim, B. R., & Hwang, J. S. (2012). Biodiversity of planktonic copepods in the Lanyang River (Northeastern Taiwan), a typical watershed of Oceania. Zoological Studies, 51(2), 160–174.

5. Dussart, B.H.; Defaye, D. . (2001). Introduction to the Copepoda.

6. G. A. Gardner, I. S. (1982). British Columbia Pelagic Marine Copepoda - An Identification Manual and annotated bibliography. In Canadian Special Publication of Fisheries and Aquatic Sciences - 1982, Volume 62, pp. I-VI, 1 - 516 (Vol. 62).

7. Hu, B., Hu, X., Nie, X., Zhang, X., Wu, N., Hong, Y., & Qin, H. M. (2019). Seasonal and inter-annual community structure characteristics of zooplankton driven by water environment factors in a sub-lake of Lake Poyang, China. PeerJ, 2019(9).

8. James H. Thorp, D. C. R. (2016). Thorp and Covich’s Freshwater Invertebrates. Elsevier. https://doi.org/10.1016/C2010-0-65589-1

9. Karanovic, T., Koomput, K., & Sanoamuang, L. (2017). Two new Thermocyclops species (Copepoda, Cyclopoida) from Thailand, with notes on the genus phylogeny inferred from 18S and ITS sequences. Zoologischer Anzeiger, 269, 26 - 47.

10. Manickam, N., Saravana Bhavan, P., Santhanam, P., Muralisankar, T., Manickam, N., Santhanam, P., Muralisankar, T., Srinivasan, V., Vijayadevan, K., & Bhuvaneswari, R. (2015). Biodiversity of freshwater zooplankton and physico-chemical parameters of Barur Lake, Krishnagiri District, Tamil Nadu, India. Malaya Journal of Biosciences, 2015(1), 1 - 12.

11. Morales-Ramírez, Á., Suárez-Morales, E., Corrales, M., & Garrote, O. E. (2014). Diversity of the free-living marine and freshwater Copepoda (Crustacea) in Costa Rica: A review. ZooKeys, 33(457), 15 - 33

12. Nwinyimagu, A. J., Eyo, J. E., & Okogwu, O. I. (2021). Seasonal variation in abundance and diversity of zooplankton in Asu River, Ebonyi state, Nigeria. Acta Ecologica Sinica, September, 591 - 596.

13. Shannon, C. E., & Weaver, W. (1948). The mathematical theory of mass communication. In The Mathematical Theory of Communication (pp. 3–35).

14. Tran, N.-S., Trinh-Dang, M., & Brancelj, A. (2021). Two New Species of Parastenocaris (Copepoda, Harpacticoida) from a Hyporheic Zone and Overview of the Present Knowledge on Stygobiotic Copepoda in Vietnam. Diversity, 13(11), 534.

15. Turner, J. T. (2004). The importance of small planktonic copepods and their roles in pelagic marine food webs. Zoological Studies, 43(2), 255 - 266.

16. Wells, J. B. J. (2007). An annotated checklist and keys to the species of Copepoda Harpacticoida (Crustacea). In Zootaxa (Issue 1568).