khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ Mở đầu 1. Tính cấp thiết của việc nghiên cứu nguồn lợi ĐVKXS cỡ lớn Nguồn lợi sinh vật vùng cửa sông khá đa dạng và giàu có tơng tự nh vùng nớc trồi hay các rạn san hô. Mặc dù tính không ổn định của môi trờng vùng cửa sông đã hạn chế sự phân bố của những loài hẹp sinh cảnh, nhng lại cho phép một số ít loài rộng sinh cảnh phát triển đông về số lợng, tạo nên sản lợng khai thác cao (Hickling, 1970). Hơn nữa, trong vùng cửa sông xuất hiện nhiều nơi sống đặc trng mà trong đó tạo nên nhiều loài đặc sản nh tôm, cua hầu, sò, . (Vũ Trung Tạng, 1994) [17]. Chúng đợc sử dụng làm nguồn thực phẩm giàu đạm, nguyên liệu sản xuất đồ thủ công mỹ nghệ. Đặc biệt vùng cửa sông là bãi đẻ của nhiều loài động vật biển. Đây chính là một trong những nguồn cung cấp giống cho nuôi trồng thuỷ sản (NTTS). Trong các cửa sông ớc lợng có đến 8 - 10 tỉ tôm giống đợc tạo ra bởi những bãi tôm lớn. Những nguồn giống khác (cá, cua, hầu, sò, .) trong vùng cửa sông không kém phong phú, chính chúng đã duy trì ổn định đối với sản lợng khai thác của các quần thể trong vùng. Việc khai thác các dạng tài nguyên thiên nhiên trớc đây trong vùng cửa sông mới ở mức độ thấp, cha gây ra những hậu quả cản trở quá trình phát triển của vùng hay làm suy giảm tài nguyên trong vùng. Hiện tại, do sức ép về dân số, do nhu cầu riêng của từng ngành, từng bộ phận kinh tế, từng địa phơng. Việc khai thác các dạng tài nguyên vùng cửa sông ngày càng đẩy mạnh nhng không đợc đặt trong một quy hoạch tổng thể nhiều trờng hợp còn tuỳ tiện, bừa bãi đa đến những hậu quả sinh thái nghiêm trọng nh huỷ hoại các nơi sống đặc trng của nhiều loài, gây sự suy giảm tính đa dạng sinh học (ĐDSH), giảm sút nguồn lợi của các đối tợng khai thác có giá trị trong vùng (Vũ Trung Tạng, 1994) [17]. __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 1 khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ Sông Cả là con sông lớn nhất của khu vực Bắc miền Trung thuộc ranh giới giữa hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh. Cửa sông Cả đợc đánh giá là một trong 13 bãi cá chính hiện nay của Việt Nam, và cũng là vùng khai thác tôm lớn (Kế hoạch Hành động ĐDSH). Vùng cửa sông Cả có nguồn tài nguyên thiên nhiên rất đa dạng và phong phú, là nơi c trú của nhiều loài động thực vật quý hiếm và có nguy cơ bị tuyệt chủng (có trong sách đỏ Việt Nam cũng nh sách đỏ Thế giới). Trong những năm qua ở Việt Nam đã có nhiều công trình điều tra nghiên cứu nguồn lợi ĐVKXS cỡ lớn. Nh các công trình của Lê Thị Nam Thuận (2003), Lê Thị Bình (2003) [14] nghiên cứu nguồn lợi thuỷ sản và kinh tế xã hội .; ở khu vực miền Bắc có các công trình nghiên cứu của Phạm Đình Trọng (1998), Nguyễn Xuân Dục (1998) [10], ở khu vực Thanh Hoá, Nghệ Tĩnh có công trình của Hồ Thanh Hải (1999) nghiên cứu đánh giá nguồn lợi thuỷ sản vùng cửa sông Hoàng Hoá [8]; Nguyễn Huy Chiến, Trần Ngọc Lân, Nguyễn Xuân Quýnh (2003) nghiên cứu đa dạng động vật đáy (Zoobenthos) và động vật nổi (Zooplankton); ở miền Nam có công trình của Nguyễn Hữu Phụng (1998), Bùi Quang Nghị (1999), Lăng Văn Kẻng (1996) [9]. Nhìn chung các công trình chủ yếu nghiên cứu về đặc điểm sinh học và nguồn lợi của một số loài đặc sản ở vùng biển các tỉnh phía Bắc và phía Nam, ít có công trình nghiên cứu ở khu vực Bắc miền Trung, mà đặc biệt là vùng cửa sông Cả. Chính vì vậy chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài: Điều tra nguồn lợi ĐVKXS cỡ lớn ở vùng cửa sông Cả. 2. Mục đích và đối tợng, phạm vi nghiên cứu __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 2 khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ Mục đích nghiên cứu: Điều tra nghiên cứu nguồn lợi ĐVKXS cỡ lớn ở vùng cửa sông Cả nhằm cung cấp cơ sở dẫn liệu khoa học cho việc bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên vùng cửa sông Cả theo hớng bền vững. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu: Những loài ĐVKXS cỡ lớn có giá trị kinh tế, nh tôm cua, vỏ hai mảnh, chân bụng, rơi. Phạm vi nghiên cứu: Vùng cửa sông Cả và một số ao đầm lân cận. Chơng 1. tổng quan tài liệu __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 3 khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Vùng cửa sông ven biển Thuỷ vực là những môi trờng sống cụ thể của thuỷ sinh vật trong thiên nhiên. Trong mỗi thuỷ vực có một tập hợp sinh vật (động vật, thực vật, vi sinh vật) tạo thành một quần xã đặc trng riêng cho từng loài thuỷ vực. Quần xã thủy sinh vật và thuỷ vực tạo thành một hệ thống sinh thái có quan hệ qua lại mật thiết với nhau và liên hệ với môi trờng ngoài thuỷ vực. Các quần xã sinh vật là một trong những yếu tố cấu thành của hệ sinh thái cửa sông. Do vậy các điều kiện vật lý và hoá học trong vùng cửa sông không thể tách rời những hoạt động tơng tác của các quần xã sinh vật. Trong hoạt động sống của mình, sinh vật không chỉ chịu sự chi phối và thích nghi với các điều kiện môi trờng một cách bị động mà còn tác động theo hớng có lợi cho đời sống của sinh vật. Một quần loại thuỷ sinh vật đợc đặc trng bởi thành phần loài và số lợng của chúng, mối quan hệ giữa các loài với nhau và với các yếu tố sinh thái của môi trờng nớc (Đặng Ngọc Thanh, 1974) [4]. Tuỳ theo số lợng và sinh vật lợng, mỗi loài sinh vật đóng một vai trò khác nhau trong quần xã, nh có loài u thế (Dominant), những loài thứ yếu (Subdominant) và loài ngẫu nhiên (Unexpected). Những loài u thế thờng đóng vai trò quyết định trong sự phát triển cũng nh sự tồn vong của quần xã. Những quần xã càng giàu về số lợng loài thì đóng góp của những loài u thế cho quần xã càng cao, trong vùng phân bố của quần xã còn gặp các nhóm loài tơng tác với nhau mạnh hơn so với các loài khác, tạo nên quần hợp. Đa dạng sinh học (ĐDSH) đợc xem xét ở 3 cấp độ (đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái), nhng lĩnh vực đợc quan tâm nhiều nhất trong sinh thái là nghiên cứu đa dạng loài hay sự phong phú về loài (Bộ KHCN&MT, 1999, 2001; Odum, 1979) [18]. __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 4 khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ Vùng cửa sông là nơi chuyển tiếp giữa sông và biển nên độ muối rất biến động và nằm trong khoảng từ 0,5 30 (32 0 / 00 ). Với sự dao động lớn về độ muối, vùng cửa sông cũng đợc chia ra thành các phần khác nhau, ở đó tồn tại các nhóm sinh vật với những đặc tính khác nhau (Mclusky, 1974). Phần đầu: Nơi nớc ngọt xâm nhập xuống với độ muối cao nhất lên tới 5 0 / 00 khi triều cờng. Dòng u thế là dòng nớc ngọt. Phần trên vùng cửa sông: ở đây đáy đợc phủ bùn, dòng giảm đi đáng kể, độ muối biến động 5 - 18 0 / 00 . Phần tận cùng: Nơi chuyển tiếp từ chế độ cửa sông sang vùng ven biển. Đáy cát sạch với dòng triều mạnh. Độ muối gần tơng đơng với nớc biển ven bờ (30- 32 0 / 00 ). Sự phân chia trên có ý nghĩa rất lớn trong việc nhận biết mức độ biến thiên về cấu trúc của nền đáy, tốc độ dòng nớc, độ muối, liên quan đến sự phân bố của các quần xã sinh vật trong vùng cửa sông. Ranh giới của vùng cửa sông rất thay đổi, do khối nớc toàn vùng dịch chuyển tuỳ thuộc vào lợng nớc của dòng chảy và hoạt động của thuỷ triều. Trong mùa nớc kiệt, giới hạn trên của vùng cửa sông tiến sâu vào đất liền còn giới hạn dới ôm sát lấy các cửa sông. Trong mùa lũ, luỡi (khối) nớc ngọt xâm nhập rất xa ra biển tới hàng chục hay hàng trăm cây số nh lỡi (khối) nớc ngọt của sông Amazon vợt khỏi cửa sông 100 km vào Đại Tây Dơng. Đây là một trong những yếu tố động lực quan trọng trong khi nghiên cứu vùng này vì nó gây ra hàng loạt những hậu quả (sự xâm nhập mặn vào hạ lu, sự di nhập của các loài sinh vật biển và nớc ngọt giữa hai môi trờng sông và biển, sự sắp xếp các trầm tích .). __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 5 khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ Vùng cửa sông với những nét khái quát trên đã tạo nên những sự sai khác cơ bản với các loại hình thuỷ vực khác. Đó là một vùng thờng đợc giới hạn ở cửa các sông bị khống chế bởi thuỷ triều. Nớc của vùng cửa sông bị mặn hoá, còn mức độ và phạm vi biến đổi của nó phụ thuộc vào lợng nớc của dòng sông và hoạt động của thuỷ triều. Độ muối và hàng loạt các yếu tố môi trờng khác rất không ổn định theo không gian và thời gian, song sự biến đổi của chúng mang tính chất chu kì mùa (mùa lũ và mùa kiệt), chu kì triều (nhật triều hay bán nhật triều). Đó cũng là sự khác biệt cơ bản giữa cửa sông và các hồ nớc mặn ven biển. Phân bố trong vùng cửa sông là những loài sinh vật rộng sinh cảnh, đặc biệt là rộng muối. Những loài này trong quá trình thích nghi với các điều kiện môi trờng biến động đã tạo nên những quần xã ổn định để tồn tại và phát triển thịnh vợng, làm xuất hiện ở đây một hệ sản xuất có năng suất rất cao so với hàng loạt hệ sinh thái khác (Vũ Trung Tạng, 1994) [17]. Đa dạng sinh học Các quần xã sinh vật là một trong những thành phần chủ yếu của hệ sinh thái cửa sông ven biển (nh đầm nớc lợ). Tính ổn định và năng suất quần thể của một loài đợc xác định do rất nhiều yếu tố, một phần các yếu tố đó là cấu trúc của quần xã sinh vật (Vũ Trung Tạng, 1994) [17]. Cấu trúc của quần xã sinh vật bao gồm 3 nhóm yếu tố: (a) Cấu trúc thành phần loài của quần xã sinh vật và sự biến động của nó; (b) Cấu trúc dinh dỡng trong quần xã bao gồm chuỗi thức ăn và lới thức ăn; (c) Sự phân bố và những quy luật biến động về số lợng của quần thể sinh vật. __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 6 khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ Việc nghiên cứu ĐDSH và bảo vệ ĐDSH là vấn đề quan trọng đợc nhiều nhà khoa học quan tâm nhng cụm từ "ĐDSH" còn rất nhiều định nghĩa khác nhau. Theo Odum (1975) tỷ lệ giữa số lợng loài và "các chỉ số phong phú" (số lợng, sinh khối, năng suất .) gọi là chỉ số đa dạng về loài. Sự đa dạng về loài th- ờng không lớn trong "các hệ sinh thái bị giới hạn bởi các yếu tố vật lý", nghĩa là trong các hệ sinh thái bị phụ thuộc rất nhiều các yếu tố gới hạn vật lý - hoá học, và rất lớn trong các hệ sinh thái, bị khống chế bởi các yếu tố sinh học. Sự đa dạng có quan hệ trực tiếp với tính ổn định, song không biết đợc là đến mức độ nào thì quan hệ đó là nguyên nhân - kết quả (Odum, 1975) [20]. Quỹ Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (WWF, 1989) định nghĩa "đa dạng sinh học là sự phồn thịnh của sự sống trên trái đất là hàng triệu loài thực vật, động vật, vi sinh vật, là những gen chứa đựng trong đó các loài và là hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trờng". Do vậy ĐDSH đợc xác định theo 3 mức độ. ĐDSH ở cấp loài bao gồm toàn bộ các sinh vật sống trên trái đất, từ vi khuẩn đến các loài thực vật, động vật và các loài nấm. ở mức độ phân tử ĐDSH bao gồm cả sự khác biệt về gen giữa các quần thể sống cách ly nhau về địa lý cũng nh sự khác biệt giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể. ĐDSH còn bao gồm cả sự khác biệt giữa các quần xã mà trong đó các loài sinh sống, các hệ sinh thái nơi mà các loài cũng nh các quần xã sinh vật tồn tại và cả sự khác biệt của các mối tơng tác giữa chúng với nhau (Primack, 1999) [21]. ĐDSH là một khái niệm chỉ tất cả các loài thực vật, động vật, vi sinh vật và những hệ sinh thái mà sinh vật là một bộ phận cấu thành. Đó là một thuật ngữ bao trùm đối với mức độ biến đổi cả thiên nhiên, gồm cả số lợng và tần suất xuất hiện của các hệ sinh thái, các loài hay gen trong một tập hợp đã biết. __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 7 khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ 1.2. Tình hình nghiên cứu nguồn lợi ĐVKXS cỡ lớn 1.2.1. Trên Thế giới Trên thế giới, chỉ tính đến thập kỉ 80 của Thế kỷ XX, số tài liệu đề cập về hệ sinh thái rừng ngập mặn đã vợt quá 700 đầu sách. Trong đó có hàng trăm công trình đề cập đến quần xã động vật, chỉ riêng động vật đáy (ĐVĐ) không x- ơng sống (Macrobenthos) đã có 110 công trình công bố (Phạm Đình Trọng, 1996) [9]. Trong rừng ngập mặn Đông Nam á, đã thống kê đợc gần 230 loài giáp xác, 211 loài thân mềm, 11 loài giun nhiều tơ (IUCN, 1983; Vũ Trung Tạng, 1994) [17]. Nghiên cứu về khu hệ, phân bố, sinh thái ĐVKXS cỡ lớn đã có nhiều công trình công bố về ĐVĐ ở vùng nớc lợ, nh Chaitiamvong (1983) [21] nghiên cứu về tôm [22], Bery (1975) [23] nghiên cứu về thân mềm; Piamthipmans (1984) [24] nghiên cứu về giun nhiều tơ, . Một số nhà nghiên cứu về ĐVĐ nh Envink (1973), Hutching and Saenger (1987) Mathes and Kapetsky (1988). Công trình của Mathes and Kapetsky (1988) [25] đã đánh giá tính đa dạng và thống kê về những loài ĐVĐ có ý nghĩa kinh tế trên toàn thế giới, cho biết có khoảng 630 loài thân mềm và 240 loài giáp xác phân bố ở rừng ngập mặn và vùng cửa sông ven biển. 1.2.2. ở Việt Nam ở Việt Nam đã có các công trình nghiên cứu về nguồn lợi động vật thân mềm. Công trình nghiên cứu của Nguyễn Xuân Dục (1999) nghiên cứu nguồn lợi thân mềm ở vùng biển Cát Bà - Hạ Long đã thống kê đợc 372 loài thuộc 202 giống của 9 họ; Nguyễn Hữu Phụng, Võ Sĩ Tuấn, Nguyễn Huy Yết (1999) điều tra phân bố và nguồn lợi động vật thân mềm kinh tế thuộc lớp chân bụng (Gastropoda) và lớp vỏ hai mảnh (Bivalvia) ở ven biển Việt Nam. Sơ bộ đã thống kê đợc 15 loài ốc, 22 loài ngao sò. Tổng sản lợng của chúng ớc tính khoảng 300.000 500.000tấn/năm. Công trình này cũng đã đề cập đến sự __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 8 khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ phân bố của các loài. Bùi Quang Nghị (1999) điều tra số lợng loài và phân bố của động vật thân mềm (Mollusca) ở vùng ven biển Khánh Hoà, đã thống kê đ- ợc 805 loài. Trong đó lớp chân bụng (Gastropoda) là phong phú nhất với (525 loài, 64 họ), lớp vỏ hai mảnh (Bivalvia) có (276 loài, 38 họ) [13]. ở miền Bắc có các công trình nghiên cứu nh Công trình nghiên cứu của Phạm Đình Trọng (1998) nghiên cứu một số đặc điểm thành phần loài, phân bố và sinh thái của ĐVĐ trong vùng rừng ngập mặn miền Bắc. Kết quả nghiên cứu về thành loài thu đợc 389 loài ĐVĐ thuộc 212 giống, 104 họ. Trong đó thân mềm chiếm u thế với 173 loài (chiếm 44% tổng số loài), giáp xác 108 loài (chiếm 27,8% tổng số loài). Công trình này đã đề cập đến ảnh hởng của việc chặt phá rừng ngập mặn lên ĐVĐ và sự phân bố của ĐVĐ trong rừng ngập mặn. Đỗ Công Trung, Phạm Đình Trọng, Lăng Văn Kẻng (1998) nghiên cứu ĐVĐ khu vực Hạ Long - Cát Bà, đã điều tra đợc 481 loài thuộc 102 họ trong đó lớp vỏ hai mảnh (Bivalvia) chiếm số lợng loài nhiều nhất với 127 loài (chiếm 26,4% tổng số loài), tiếp đến là lớp chân bụng (Gastropoda) có 123 loài (chiếm 25,6% tổng số loài). Giáp xác có 110 loài (chiếm 22,9% tổng số loài). Công trình này cũng đã đề cập đến mục đích sử dụng của các loài có giá trị kinh tế. Nguyễn Xuân Dục (1998) điều tra nguồn lợi đặc sản vùng biển ven bờ tỉnh Quảng Ninh và tiềm năng phát triển NTTS đi sâu nghiên cứu một số loài có giá trị kinh tế [15]. ở khu vực Thanh Hoá và Nghệ An có công trình của Hồ Thanh Hải (1999) nghiên cứu tiềm năng về điều kiện tự nhiên và nguồn lợi sinh vật vùng triều cửa sông ven biển Hoằng Hoá - Thanh Hoá. Đã xác định đợc hơn 30 loài thân mềm trong đó có nhiều loài có giá trị kinh tế nh phi, ngao, vọp, hầu sông, sò huyết, vẹm, don, dắt . Động vật giáp xác bao gồm hàng chục loài trong đó họ Penaeidae có nhiều loài có giá trị kinh tế. Công trình này cũng đã đề cập đến hiện trạng khai thác và sử dụng nguồn lợi sinh vật vùng cửa sông [8]. Nguyễn __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 9 khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học ____________________________________________________________________________ Huy Chiến, Trần Ngọc Lân, Nguyễn Xuân Quýnh (2003) nghiên cứu đa dạng động vật nổi (Zooplankton) và ĐVĐ (Zoobenthos) ở một số đầm nuôi tôm Hng Hoà - Vinh và Xuân Đan - Nghi Xuân. Kết quả đã xác định đợc 119 loài, 83 giống, 55 họ, 17 bộ, 4 lớp (Gastropoda, Bivalvia, Polychaeta, Crustaceae). Nguyễn Hữu Nghĩa (2003) nghiên cứu quy hoạch bảo tồn và phát triển vùng ngập mặn tỉnh Nghệ An. Công trình đã nói lên hiện trạng rừng ngập mặn Nghệ An và vấn đề quản lý quy hoạch của các cấp chính quyền, cùng với ý thức của cộng đồng dân c đối với việc chặt phá rừng ngập mặn để làm đầm nuôi tôm [14]. ở miền Nam có các công trình nghiên cứu nh: công trình của Lê Thị Thuận (2003). Điều tra về mối liên hệ của một số yếu tố môi trờng sinh thái và sự xuất hiện các loài thuỷ sản vùng Thuận An, hệ đầm phá Tam Giang với ph- ơng pháp dựa vào cộng đồng. Phỏng vấn 20 ng dân theo hàng tháng để thu thập thông tin về thời tiết, khí hậu, sinh thái (gió, sóng, nắng, ma) kéo theo sự xuất hiện các giống loài thuỷ sản khu vực đầm phá cửa Thuận An. Đã xác định đợc 6 loài tôm thuộc 1 họ, 1 bộ và 3 loài cua thuộc 1 họ, 1 bộ. Các loài tôm có mặt hầu hết ở các mùa và giao mùa trong năm, chúng là nguồn lợi có giá trị to lớn đối với đời sống của cộng đồng. Lê Thị Bình (2003) bớc đầu điều tra thành phần loài tôm phân bố trên sông Đồng Nai. Các mẫu tôm đợc thu bởi ngời dân đánh ghe, cào, vó, vợt, chài, kéo lới, câu, đăng, kích điện. Đã xác định đợc 39 loài thuộc 16 giống, 8 họ và 2 bộ trong đó 2 họ Penaeidae và Palaemonidae có số lợng nhiều nhất. Công trình này cũng đề cập đến những nguyên nhân làm suy giảm nguồn lợi thuỷ sản trên sông Đồng Nai nh sức ép của cộng đồng dân c thuộc vùng sông Đồng Nai, các phơng tiện đánh bắt mang tính huỷ diệt [14]; Nguyễn Hữu Phụng (1998) nghiên cứu phân bố nguồn lợi ngêu ở ven biển Nam Bộ. Kết quả nghiên cứu cho thấy những bãi ngêu lớn tập trung ở ven biển các __________________________________________________________ Cao Thắng Khoá 41 Khoa Sinh học (2000-2005) 10