Đánh giá mẫu hình không gian-thời gian của cộng đồng động vật đáy lớn liên quan đến chất lượng nước trong một hồ chứa nhiệt đới tại Ấn Độ

Arabian Journal of Geosciences - Tập 15 - Trang 1-11 - 2022
Tasso Tayung1, Lianthuamluaia Lianthuamluaia1, Pritijyoti Majhi1, Uttam Kumar Sarkar1, Asit Kumar Bera1, Dharmendra Kumar Meena1, Basanta Kumar Das1
1ICAR-Central Inland Fisheries Research Institute, Barrackpore, Kolkata, India

Tóm tắt

Nghiên cứu hiện tại khám phá và đánh giá sự biến đổi không gian-thời gian trong đa dạng sinh học, độ phong phú và thành phần của cộng đồng động vật đáy lớn, cũng như mối quan hệ của chúng với các thông số môi trường trong một hồ chứa nhỏ nhiệt đới tại Ấn Độ. Các mẫu định kỳ của cộng đồng động vật đáy lớn và các biến số môi trường đã được thu thập từ bốn trạm lấy mẫu, trải dài qua ba mặt cắt ngang tại mỗi trạm trong thời gian từ 2017 đến 2019. Tổng cộng, 16 loài động vật đáy lớn đã được ghi nhận trong thời gian nghiên cứu dưới bốn ngành: Gastropoda (6), Insecta (4), Oligochaeta (4), và Bivalvia (2). Trong khi 12 loại thu được tại trạm 1 (S1) và trạm 2 (S2) về không gian, thì 16 loại được ghi nhận trong mùa mưa về thời gian. Nghiên cứu chỉ ra rằng Oligochaeta (79%) là nhóm chiếm ưu thế nhất, tiếp theo là Insecta (17%), Gastropoda (3%) và Bivalvia (1%). Các loài như Limnodrilus hoffmeisteri, Tubifex tubifex và Branchiura sowerbyi là những loài chiếm ưu thế nhất gặp phải tại tất cả các trạm lấy mẫu và các mùa. Về mặt không gian, mật độ động vật đáy lớn thay đổi từ 535 ± 123 đến 1449 ± 289 ind./m2, đạt giá trị tối đa tại S2 (khu vực chuyển tiếp/limnetic). Giá trị tối đa cho các chỉ số đa dạng (chỉ số Shannon-diversity và chỉ số Margalef) được ghi nhận tại trạm 1 (khu vực sông) trong mùa mưa. Chất lượng nước như độ kiềm tổng, nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước là những yếu tố quyết định cho việc phân bố, cấu trúc cộng đồng và độ phong phú của động vật đáy lớn. Nghiên cứu cho thấy cộng đồng động vật đáy lớn hỗ trợ trực tiếp như một nguồn thức ăn cho cá cho khoảng 28.57% số loài cá được ghi nhận từ hồ chứa này. Nghiên cứu tạo ra thông tin nền tảng về mẫu hình cộng đồng động vật đáy lớn của hồ chứa liên quan đến chất lượng nước. Dựa trên nghiên cứu, có thể phát triển các chiến lược quản lý thủy sản dựa trên hệ sinh thái để bảo tồn và nâng cao nghề cá của các hồ chứa nhỏ nhiệt đới.

Từ khóa

#động vật đáy lớn #cộng đồng sinh thái #chất lượng nước #hồ chứa nhiệt đới #Ấn Độ

Tài liệu tham khảo

Abdelsalam K, Tanida K (2013) Diversity and spatio-temporal variation of macroinvertebrates communities in spring flows of Tsuya stream, Gifu prefecture, central Japan. Egypt J Aquat Res 39:39–50 Abraham M (1979) Studies on the bottom macro-fauna of Bhavanisagar reservoir (Tamil Nadu). Inland Fish Soc India 11:41–48 Adarsh K, Qureshi TA, Parashar A (2006) Biodiversity assessment of macroinvertebrates in Ranjit Sagar Reservoir, Jammu, J & K, India. J Aquat Biol 21:39–44 Adoni AD (1985) Workbook of limnology. Pratibha Publications, Sagar Ahearn DS, Sheibley RW, Dahlgren RA (2005) ‘Effects of river regulation on water quality in the lower Mokelumne River. California’, River Research and Applications 21:651–670 Angsupanich S, Kuwabara R (1999) Distribution of macrobenthic fauna in Phawong and U-Taphao canals flowing into a lagoonal lake, Songkhla, Thailand. Lakes & Reservoirs Research Management 4:1–13 APHA (2012) Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA) and Water Environment Federation (WEF), 22nd edition, Washington, DC, USA Ayoola SO, Ajani EK (2009) Seasonal variation in fish distribution and physico-chemical parameters of wetland areas in Aoyo State, Nigeria. Int J Biol Chem Sci 3:107–116 Bartram J, Balance R (1996) Water quality monitoring: a practical guide to the design and implementation of freshwater quality studies and monitoring programmes. UNEP and WHO, Geneva Bath KS, Kaur H, Dhillon SS (1999) Correlation of molluscs with physico-chemical factors at Harike reservoir (Punjab). Indian Journal of Environmental Science 3:159–163 Berner EK, Berner RA (1987) The global water cycle Geochemistry and Environment. Prentice-hall, New Jersey Brinkhurst RO, Gelnder RS (2001) In: Annelida: Oligocheata, including branchiobdellidae. In. Thorp, JP, Covich, A.P (Eds), Ecology and classification of North American freshwater invertebrates, Academia Press, pp. 431–463 Cardoso SJ, Roland F, Simoni M, Loverde-Oliveria, de Huszar MLV (2012) Phytoplankton abundance, biomass and diversity within and between Pantanal wetland habitats. Limnologica 42:235–241 David A, Ray P, Govind BV, Rajagopal KV, Bannerji RK (1969) An investigation report on the limnology, fisheries biology and fish exploitation of the multipurpose Tungabhadra reservoir (Mysore state). Central Inland Fisheries Research Institute, Barrackpore Edmondson WT (1959) Freshwater biology. John Wiley and Sons INC, New York Furey PC, Nordin RN, Mazumder A (2006) Littoral benthic macroinvertebrates under contrasting drawdown in a reservoir and a natural lake. J N Am Benthol Soc 25:19–31 Gallep GW, Kitchell JF, Bartell SM (1978) Phosphorus release from Lake Sediments as affected by chironomid. Internationale Vereinigung Für Theoretische Und Angewandte Limnologie: Verhandlungen 20:458–465. https://doi.org/10.1080/03680770.1977.11896548 Garg RK, Rao, Saxena RJ, D.N. (2009) Correlation of molluscan diversity with physico-chemical characteristics of water of Ramsagar reservoir, India. Int J Biodivers Conserv 1:202–207 Govind BV (1969) Bottom fauna and macrovegetation in the Tungabhadra Reservoir and their role in food chain of fish communities. In: Proceedings of the seminar on the ecology and fisheries of freshwater reservoirs. Sponsored by ICAR at CIFRI, Barrackpore. pp. 99–128 Gupta SD (1976) Macrobenthic fauna of Loni reservoir. J Inland Fish Soc India 8:49–59 Haslam SM (1990) River pollution: an ecological perspective. Belhaven press, Belgium Hesham RAM, Soad SAG (2014) Spatio-temporal variations of macrobenthic fauna in Lake Nasser khors Egypt. Egypt J Aquat Res 40:415–420 Idowu EO, Ugwumba AAA (2005) Physical, chemical and benthic faunal characteristics of a southern Nigerian reservoir. The Zoologist 3:15–25 Indumathi S, Ramanibai R (2009) Diversity of benthic organisms from Krishnagiri Reservoir, Tamil Nadu, India. Current Biotica 3:163–170 Iskaros IA, Dardir M (2010) Factors affecting the distribution and abundance of bottom fauna of Lake Nasser Egypt. Nat Sci 8:75–110 Jayaraj KA, Jayalakshmi KV, Saraladevi K (2007) Influence of environmental properties on macrobenthos in the northwest Indian shelf. Environ Monit Assess 127:459–475. https://doi.org/10.1007/s10661-006-9295-5 Jianqin C, Dongfang H, Chenling Z, Zhengfeng D (2018) Temporal and spatial changes of macrobenthos community in the regions frequently occurring black water aggregation in Lake Taihu. Sci Rep 8:5712. https://doi.org/10.1038/s41598-018-24058-y Jorcin A, Nogueira MG, Belmont R (2009) Spatial and temporal distribution of the zoobenthos community during the filling up period of Porto Primavera Reservoir (Paraná River, Brazil). Braz J Biol 69:19–29 Kartha KV, Rao KS (1992) Environmental status of Gandhisagar reservoir. Fish Technol 29:14–20 Kaushal DK, Tyagi AP (1989) Observations on the bathymetric distribution of benthos in Gobindsagar reservoir, Himachal Pradesh. J Inland Fish Soc India 21:37–46 Korkeamaki E, Suhonen J (2002) Distribution and habitat specialization of species affect local extinction in dragonfly Odonata populations. Ecography 25:459–465 Krishnamurthy KN (1966) Preliminary studies on the bottom macro fauna of the Thungabhadra reservoir. Proc Indiana Acad Sci 65:96–103 Makhlough A (2008) Water quality characterstics of Mengkuang reservoir based on phytoplankton community structure and physico-chemical analysis. Dissertation, University of Science, Penang Manoharan S, Murugesan VK, Palaniswamy R (2006) Numerical abundance of benthic macroinvertebrates inselected reservoirs of Tamil Nadu. J Inland Fish Soc India 38:54–59 Margalef DR (1968) Perspectives of ecological theory. Univ. Chicago Press, Chicago, III. pp. 111. https://doi.org/10.4319/lo.1969.14.2.0313 McLachlan AJ, McLachlan SM (1971) Benthic fauna and sediments in the newly created lake Kariba (Central Africa). Ecology 52:800–809 Meena DK, Lianthuamluaia L, Mishal P, Swain HS, Naskar BK, Saha S, Sandhya KM, Kumari S, Tayung T, Sarkar UK, Das BK (2019) Assemblage patterns and community structure of macro-zoobenthos and temporal dynamics of eco-physiological indices of two wetlands, in lower gangetic plains under varying ecological regimes: a tool for wetland management. Ecol Eng 130:1–10 Mishra A, Chakraborty SK, Jaiswar AK, Sharma AP (2014) Comparative biodiversity of two medium reservoirs of North India. National Academy of Science Letters 37:423–430 Moss B (1998) Ecology of fresh waters: man and medium. Past to future, Blackwell Science, Oxford, p 387 Needham JG, Needham RP (1941) A guide to the study freshwater biology with special reference of aquatic insects and other invertebrates animals and phytoplankton. Comstock Publishing Company Inc., New York Oguzkurt D, Ozhan D (2008) Bioindicator benthic macro invertebrate for assesing water quality: A case study on Karakaya Dam Lake, Proceedings of Taal 2007: The 12th World Lake Conference, Jaipur, 2148–2153 Pamplin PAZ, Almeida TCM, Rocha O (2006) Composition and distribution of benthic macroinvertebrates in Americana Reservoir (SP, Brazil). Acta Limnologica Brasiliensis 18:121–132 Pielou EC (1966) The measurement of diversity in different types of biological collections. J Theor Biol 13:131–144. https://doi.org/10.1016/0022-5193(66)90013-0 Pravinkumar M, Murugesan P, Krishna PR, Elumalai V, Viswanathan C, Raffi SM (2013) Benthic biodiversity in the Pichavaram mangroves, Southeast Coast of India. Journal of Oceanography and Marine Science 4:1–11 Ravera O (2000) Ecological monitoring for water body management. Proceedings of monitoring tailormade III. International workshop on information for sustainable water management. pp. 157–167 Sahni K, Yadav S (2012) Seasonal variations in physico-chemical parameters of Bharawas Pond, Rewari, Haryana. Asian J Exp Sci 26:61–64 Salmaso N, Morabito G, Mosello R, Garibaldi L, Simona M, Buzzi F, Ruggiu D (2003) A synoptic study of phytoplankton in the deep lakes south of the Alps (lakes Garda, Iseo, Como, Lugano and Maggiore). J Limnol 62:207–227 Sarang N, Sharma LL (2009) Macrobenthic fauna as bioindicator of water quality in Kishore Sagar Lake, Kota (Rajasthan) India, Conference Papers of the13th Conference Wuhan 2009. Wuhan: pp. 57–77 Sarkar UK, Sharma J, Mahapatra BK (2015) A review on the fish communities in the Indian reservoirs disheries and Aquatic Environment. J Aquac Res Dev 6:297. https://doi.org/10.4172/2155-9546.1000297 Sarkar UK, Sandhya KM, Mishal P, Karnatak G, Lianthuamluaia L, Kumari S, Panikkar P, Palaniswamy R, Karthikeyan M, Sibina Mol S, Paul TT, Ramya VL, Rao DSK, Feroz Khan M, Panda D, Das BK (2017) Status, prospects, threats, and the way forward for sustainable management and enhancement of the tropical Indian Reservoir fisheries: An Overview. Rev Fish Sci Aquac.https://doi.org/10.1080/23308249.2017.1373744 Shannon CF, Weiner W (1964) The mathematical theory of communications. The University of Illinois Press, Urbana, USA Shyam S, Anand KK (2018) Seasonal variations of benthic fauna of Ottu reservoir, Sirsa (Haryana), India. International Journal of Creative Research Thought 6:1464–1468 Simpson EH (1949) Measurement of diversity. Nature 163:688. https://doi.org/10.1038/163688a0 Strickland JDH, Parsons TR (1972) A practical handbook of seawater analysis. Bulletin of the Fisheries Research Board. Canada. 167–310 Sugunan VV (1997) Guidelines for management of small reservoirs in India. Fishing Chimes 17:23–27 Sugunan VV, Das RK (1983) Studies on the bottom macrofauna of Nagarjuna Sagar reservoir, Andhra Pradesh. J Inland Fish Soc India 15:1–12 Tonapi GT (1980) Freshwater Animals of India. Oxford and IBH publishing co., New Delhi, Bombay, Calcutta, An Ecological Approach, p 341 Trivedy RK, Goel PK (1986) Chemical and biological method for water pollution studies. Environ. Pub. Karad, India 6:10–12 Vijaykumar R, Ansari ZA, Palekar AH (1991) Benthic fauna of Kakinada bay and back waters, east coast of India. Indian J Mar Sci 20:195–199 Walker I, Henderson PA, Sterry P (1991) On the pattern of biomass transfer in the benthic fauna of an Amazonian black water as evidenced by 32 P level experiment. Hydrobiologia 215:153–162 Webber EC, Bayne DR, Seesock WC (1989) Macroinvertebrate communities in Wheeler reservoir (Albama) tributaries after prolonged exposure to DDT contamination, Hydrobiologia, 183, pp 141–155. WHO (World Health Organization). 2004, Guidelines for drinking water quality. Vol. 1: Recommendations, World Health Organization, Sun Fung, Hong Kong, pp. 515 Winkler LW (1888) Die Bestimmung des in Wasser gelösten Sauerstoffen. Ber Dtsch Chem Ges 21:2843–2855