Thạc Sĩ Xem xét thành phần vi sinh vật trầm tích tham gia vào chu trình chuyển hóa nitơ và phốt pho trong rừ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Chuyên ngành: Sinh thái học
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
NĂM - 2011

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Mục lục i
Danh mục các chữ viết tắt iv
Danh mục hình ảnh v
Danh mục bảng vi
Danh mục đồ thị vii
GIỚI THIỆU 1
Chương 1 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 TỒNG QUAN RỪNG NGẬP MẶN 4
1.1.1 Định nghĩa rừng ngập mặn 4
1.1.2 Phân bố rừng ngập mặn 4
1.1.3 Hệ sinh thái rừng ngập mặn 5
1.1.3.1 Cấu trúc 5
1.1.3.2 Chức năng 7
1.1.4 Yếu tố môi trường 10
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC 10
1.3 NGHIÊN CỨU RỪNG NGẬP MẶN Ở VIỆT NAM 16


Chương 2 – VẬT LIỆU, VỊ TRÍ THU MẪU, PHƯƠNG PHÁP THU VÀ PHÂN TÍCH MẪU
2.1 KHU VỰC NGHIÊN CỨU 19
2.1.1 Vị trí địa lý 19
2.1.2 Địa hình 20
2.1.3 Đất 20
2.1.4 Khí hậu 20
2.1.5 Hệ thống sông ngòi 21
2.1.6 Chế độ triều 21
2.1.7 Điểm khảo sát 21
2.2 PHƯƠNG PHÁP THU MẪU 26
2.2.1 Dụng cụ hóa chất 26
2.2.2 Thu mẫu 26
2.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẪU 27
2.3.1 Dụng cụ và thiết bị chính 27
2.3.2 Các bước tiến hành 27
2.3.2.1 Chuẩn bị hóa chất môi trường 27
2.3.2.2 Quy trình phân tích 34
2.4 PHÂN TÍCH DỮ LIỆU 38


Chương 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TỔNG SỐ VI SINH VẬT HIẾU KHÍ DỊ DƯỠNG VÀ CÁC YẾU TỐ LÝ HÓA 39
3.1.1 Kết quả tổng số vi sinh vật hiếu khí dị dưỡng trong hai mùa 43
3.1.2 Kết quả phân tích nhận diện một số loài vi sinh vật được
chứng minh là có vai trò trong chu trình ni-tơ và Phốt-pho 44
3.1.2.1 Kết quả phân tích Vibrio spp. 45
3.1.2.2 Kết quả phân tích Enterobacter spp. Và Klebsiella spp. 47
3.2 MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA SỐ LƯỢNG VI SINH VẬT VÀ CÁC YẾU TỐ LÝ HÓA 50
3.2.1 Tổng số vi sinh vật dị dưỡng sống trong môi trường nước
biển và yếu tố lý hóa 50
3.2.2 Sự phát triển Vibrio spp. và yếu tố lý hóa 52
3.2.2.1 Sự tương quan giữa Vibrio fischeri và pH 52
3.2.2.2 Sự tương quan giữa Vibrio fischeri với nhiệt độ 53
3.2.2.3 Sự tương quan giữa Vibrio fischeri và độ mặn 53
3.2.2.4 Sự tương quan giữa Vibrio aestuarianus và pH 54
3.2.2.5 Sự tương quan giữa Vibrio aestuarianus và nhiệt độ 54
3.2.2.6 Sự tương quan giữa Vibrio aestuarianus và độ ẩm 55
3.3 THẢO LUẬN 55
Chương 4 – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1 KẾT LUẬN 62
5.2 KIẾN NGHỊ 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO 65
PHỤ LỤC

GIỚI THIỆU
Khí hậu thay đổi nhanh chóng theo chiều hướng bất lợi trong những năm gần đây do nhiều tác động khác nhau của con người. Trong đó nguyên nhân chính là ô nhiễm môi trường như ô nhiễm khí thải, nước thải, ô nhiễm chất thải rắn. Do mục đích phát triển kinh tế nhanh chóng mà con người đã quên đi những tác động tiêu cực đến môi trường sinh sống của các sinh vật trong đó có bản thân mình. Một trong những vấn đề nóng bỏng nhất hiện nay là nước biển dâng, nhiệt độ trái đất tăng lên. Vấn đề này xảy ra cũng là kết quả tất yếu của sự ô nhiễm và mất cân bằng sinh thái.
Những cánh rừng lớn dần dần bị thu hẹp trong đó phải tính đến là rừng ngập mặn. Rừng ngập mặn chiếm vài triệu ha của các vùng ven biển trên thế giới và phân bố trên 112 quốc gia và lãnh thổ [4]. Diện tích rừng ngập mặn của Việt Nam trong những thập niên vừa qua giảm đi rất nhanh do nhiều nguyên nhân mà nguyên nhân chính là người dân phá rừng nuôi tôm một cách ào ạt. Ngoài ra còn có những nguyên nhân khác như người ta đốn cây rừng để hầm than làm chất đốt. Trong chiến tranh, vũ khí hóa học (chất độc màu da cam) do Mỹ rải xuống đã hủy diệt hoàn toàn những cánh rừng xanh tốt bạt ngàn ở Việt Nam. Khi rừng ngập mặn đã bị phá đi thì rất khó phục hồi và chi phí rất cao.
Sự phá hủy các quần xã rừng ngập mặn được cho là một trong những nguyên nhân chính làm suy giảm nguồn thủy sản của Việt Nam, cũng như các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới nói chung. Mặc dù rừng ngập mặn trong vùng nhiệt đới có thể tự phục hồi hay được khôi phục bằng các kỹ thuật thấp như trồng rừng bằng cách giâm hay chiết cành, nhưng quá trình phục hồi này xảy ra rất chậm.
Để bảo tồn hệ thống rừng ngập mặn nhiệt đới, việc duy trì và phục hồi các quần xã vi sinh vật được đặt ra. Có những bằng chứng cho thấy mối quan hệ thực vật – dinh dưỡng – vi sinh vật trong trầm tích rừng ngập mặn, và mối liên hệ này là cơ chế chính cho việc tái tạo và bảo tồn nguồn dinh dưỡng cần thiết trong hệ thống rừng ngập mặn [5].
Một số tài liệu tổng hợp gần đây cho thấy vi sinh vật trên bề mặt rễ cây rừng ngập mặn được sử dụng như một công cụ nâng cao khả năng tái trồng rừng từ cây giống con trong rừng ngập mặn [13].
Hệ thống rừng ngập mặn rất giàu các vật chất hữu cơ, tuy nhiên chúng là hệ sinh thái thiếu dinh dưỡng đặc biệt là ni-tơ và phốt-pho là những nguyên tố cần thiết cho thực vật tăng trưởng và phát triển [17]. Tuy nhiên, tính trên tỉ lệ toàn cầu, rừng ngập mặn lại là một trong những hệ sinh thái có năng suất cao nhất. Điều nghịch lý này có thể được giải thích bởi sự tái chế các chất dinh dưỡng thực hiện bởi vi sinh vật (vi khuẩn và nấm) có mặt trong chính rừng ngập mặn [2]. Với môi trường trên cạn, vi khuẩn hình thành những khuẩn lạc trên bề mặt rễ kích thích sự tiết dịch của rễ và dịch tiết của rễ trở thành nguồn dinh dưỡng cho quần xã vi sinh vật [15]. Trong rừng ngập mặn rễ tiết nhựa luyện cho quần thể vi khuẩn sống trong đất [2].
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục đích:
 Khảo sát thành phần loài vi sinh vật mà các nghiên cứu trước đây cho thấy chúng tham gia vào quá trình chuyển hoá các vật chất hữu cơ có trong trầm tích trở thành các vật chất khả dụng đối với thực vật như Vibrrio spp., Enterobacter spp., Klebsiella spp., tại cửa biển Gành Hào, Bạc Liêu, nơi có nhiều loài thực vật tồn tại và tái sinh.
 Định lượng tổng số vi sinh vật dị dưỡng có trong trầm tích ở bờ biển cũng như xác định mật độ từng loài vi sinh vật cần khảo sát có trong trầm tích ở các sinh cảnh khác nhau để làm tiền đề cho các nghiên cứu sau này.
 So sánh thành phần loài vi sinh vật ở các khu vực sinh cảnh thực vật khác nhau cũng như sự biến động của chúng giữa hai mùa, mùa mưa và mùa khô với sự thay đổi của các yếu tố lý hóa tại khu vực cửa biển Gành Hào, Bạc Liêu.
Nghiên cứu này là khảo sát đầu tiên về vi sinh vật có trong trầm tích rừng ngập mặn tại Gành Hào, Bạc Liêu, là khu vực vùng bờ khá biến động bởi quá trình xói lở nghiêm trọng diễn ra hàng năm, do mất đi một phần rừng ngập mặn chắn sóng và gió biển. Nghiên cứu này cũng là cơ sở để xem xét trồng và tái tạo những cánh rừng ngập mặn ven bờ biển Việt Nam.