[Tóm tắt] Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc bảo vệ nguồn lợi cá ở vùng biển tỉnh Thanh Hóa

ộng tỉ lệ thành thục sinh dục hàng tháng của một số loài cá đại diện cho các nhóm sinh thái. Kết quả điều tra, đánh giá nguồn lợi hải sản ở vùng biển vịnh Bắc Bộ, trong đó có vùng biển Thanh Hóa giai đoạn 2000-2013 cho thấy các loài chiếm ưu thế trong sản lượng khai thác tương ứng với các nhóm cá nổi nhỏ, cá đáy và cá rạn là cá nục sồ (Decapterus maruadsi), cá mối thường (Saurida tumbil) và cá bánh đường (Evynnis cardinalis). Trên cơ sở đó, Đề tài Luận án Tiến sĩ này ngoài việc phân tích, đánh giá đặc điểm hiện trạng và biến động nguồn lợi ở vùng biển Thanh Hóa để có bức tranh tổng thể về nguồn lợi, đề tài còn đi sâu phân tích biến động cấu trúc của một số quần thể cá đại diện cho các nhóm sinh thái chính theo không gian, thời gian và đặc điểm biến động tỉ lệ thành thục sinh dục, độ thành thục tương đối của các loài cá nói trên để xác định vùng sinh sản, vùng ương nuôi tự nhiên và mùa sinh sản của chúng. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần cung cấp cơ sở khoa học cần thiết cho việc xây dựng khu vực bảo 7 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học vệ nguồn lợi thủy sản ở vùng biển ven bờ tỉnh Thanh Hóa đồng thời xác định thời gian hạn chế hoặc cấm khai thác có thời hạn, góp phần nâng cao hiệu quả của công tác bảo vệ và tái tạo nguồn lợi thủy sản vì mục tiêu phát triển nghề cá bền vững CHƯƠNG 2. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Tài liệu nghiên cứu Tài liệu sử dụng trong nghiên cứu được tập hợp từ nhiều nguồn khác nhau thuộc các đề tài/dự án do Viện Nghiên cứu Hải sản thực hiện trong giai đoạn 2000-2013 (Bảng 1). Dữ liệu gồm 2 dạng chính là: 1) Số liệu điều tra nguồn lợi bằng tàu điều tra, sử dụng hệ thống trạm thu mẫu cố định, gồm nguồn lợi hải sản, trứng cá, cá con và tần suất chiều dài của các loài cá đại diện cho các nhóm sinh thái chính và 2) Số liệu điều tra sinh học nghề cá gồm các thông tin sinh học thu thập trong sản lượng khai thác của các tàu cá đại diện. Các thông tin này gồm tần suất chiều dài trong sản lượng khai thác và các đặc điểm sinh học cơ bản của loài như tương quan chiều dài - khối lượng, tỉ lệ giới đực/cái, giai đoạn phát triển tuyến sinh dục của các loài là đối tượng nghiên cứu. Bảng 1. Nguồn số liệu sử dụng trong Luận án 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài là vùng biển Thanh Hóa và lân cận, giới hạn về phía Đông là tuyến lộng, giới hạn về phía Bắc là vĩ tuyến 20o00N và phía Nam là vĩ tuyến 19o00N (Hình 1). 8 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học Hình 1. Sơ đồ phạm vi nghiên cứu và vị trí các trạm điều tra nguồn lợi, thu mẫu trứng cá, cá con ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận trong giai đoạn 2000-2013 2.2.2. Đối tượng và nội dung nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là nguồn lợi hải sản và đặc điểm sinh học, sinh thái học của một số loài đại diện cho các nhóm sinh thái như nhóm cá nổi nhỏ, nhóm cá đáy và nhóm cá rạn. Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng số liệu điều tra nguồn lợi trong giai đoạn 2001-2013 để phân tích đặc điểm hiện trạng và biến động nguồn lợi hải sản ở vùng biển ven bờ tỉnh Thanh Hóa và lân cận. Đặc điểm sinh học, sinh thái học của các loài đại diện được phân tích từ số liệu điều tra nguồn lợi kết hợp với các thông tin về trứng cá, cá con và số liệu sinh học thu thập trong sản lượng khai thác của tàu cá tại bến cá, cảng cá. Những loài đại diện cho từng nhóm đối tượng dựa trên một số tiêu chí như sau: - Đại diện cho các nhóm sinh thái điển hình như: cá nổi, cá đáy, cá rạn; - Là loài cá biển thường gặp; - Là loài chiếm ưu thế trong sản lượng khai thác của các loại nghề khai thác chính ở vùng biển Thanh Hóa như: lưới vây, lưới kéo đáy, lưới rê đáy và nghề chụp; Trên cơ sở đối chiếu với các tiêu chí nói trên, tác giả đã lựa chọn được một số loài đại diện làm đối tượng nghiên cứu gồm: 9 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học - Loài cá bánh đường (Evynnis cardinalis): là loài thường gặp trong sản lượng khai thác của nghề lưới kéo, nghề chụp, đại diện cho nhóm cá rạn, - Loài cá nục sồ (Decapterus maruadsi): là loài thường gặp trong sản lượng của nghề lưới kéo, lưới vây và nghề chụp, đại diện cho nhóm cá nổi nhỏ - Loài cá mối thường (Saurida tumbil): là loài thường gặp trong sản lượng khai thác của nghề lưới kéo và lưới rê đáy, đại diện cho nhóm cá đáy. Nội dung nghiên cứu của luận án tập trung giải quyết một số vấn đề chính là 1) Phân tích đặc điểm nguồn lợi và sinh học nghề cá ở vùng biển Thanh Hóa; 2) Xác định mùa sinh sản của một số loài cá biển đại diện cho các nhóm nguồn lợi; 3) Nghiên cứu xác định vùng sinh sản và vùng ương nuôi tự nhiên của một số loài cá biển và 4) Đề xuất cơ sở khoa học cho việc bảo vệ nguồn lợi thủy sản ở vùng biển Thanh Hóa dựa trên các kết quả nghiên cứu về mùa sinh sản, vùng sinh sản của một số loài đại diện; đặc điểm nguồn lợi và sinh học nghề cá. 2.2.3. Phương pháp thu thập số liệu Các đề tài/dự án được thực hiện có nội dung nghiên cứu khác nhau và hệ thống trạm thu mẫu cũng được thiết kế khác nhau, tuy nhiên phương pháp thu mẫu được thực hiện đồng nhất, theo quy trình chuẩn của FAO [14] đối với điều tra nguồn lợi hải sản, phân tích sinh học theo hướng dẫn của Nikolski (1963)[11] và thu mẫu trứng cá cá con theo hướng dẫn của Gunderson (1993)[7]. + Điều tra nguồn lợi hải sản Luận án sử dụng số liệu điều tra nguồn lợi do Viện Nghiên cứu Hải sản thực hiện trong năm 2001-2005 trong khuôn khổ dự án đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam và số liệu thu thập năm 2012-2013 của dự án điều tra tổng thể hiện trạng và biến động nguồn lợi hải sản vùng biển Việt Nam. Chỉ những trạm nằm trong phạm vi vùng biển Thanh Hóa và lân cận được trích xuất để phân tích, đánh giá. Quá trình điều tra nguồn lợi của các dự án được thực hiện như sau: Tại các trạm thu mẫu cố định, tiến hành đánh một mẻ lưới. Thời gian kéo lưới khoảng 60 phút với tốc độ dắt lưới trung bình khoảng 4,2 hải lý/giờ. Khi lưới được kéo lên boong tàu, sản lượng mẻ lưới được phân tích đến loài hoặc nhóm loài. Tùy theo sản lượng thu được nhiều hay ít sẽ quyết định phân tích toàn bộ sản lượng thu được hay lấy mẫu đại diện. Sản lượng của từng loài hoặc nhóm loài được cân khối lượng, đếm số cá thể và ghi vào biểu phân tích ngư trường. Sau khi phân tích mẫu ngư trường, tiến hành thu mẫu sinh học và tần suất chiều dài. Mẫu sinh học của các loài cá được lấy ngẫu nhiên trong sản lượng khai thác. Mỗi mẫu sinh học tiêu chuẩn là 30 cá thể và mỗi mẫu tần suất chiều dài tiêu chuẩn là 200 cá thể. Mẫu phân tích sinh học được phân tích ngay trên tàu điều tra hoặc thu mẫu về phân tích tại phòng thí nghiệm của Viện Nghiên cứu Hải sản. Các chỉ tiêu phân tích gồm: Đo chiều dài: chiều dài đến chẽ vây đuôi, chiều dài toàn thân và chiều dài tiêu chuẩn, đơn vị là milimet. Cân khối lượng, đơn vị là gram. Xác định độ chín muồi tuyến sinh dục 6 bậc của Nikolski (1963)[11]. Mẫu buồng trứng ở giai đoạn IV được thu thập trong các chuyến điều tra, cố định bằng formalin 10% và mang về phòng thí nghiệm phân tích xác định sức sinh sản của loài. + Thu và phân tích mẫu trứng cá cá con Mẫu TCCC được thu thập theo hướng dẫn của Gunderson [7]. Thiết bị thu mẫu là lưới thu mẫu sinh vật phù du được cấu tạo bằng sợi nilon, kích thước mắt lưới 450m gồm: 1) lưới kéo tầng mặt và tầng đáy có miệng hình chữ nhật, chiều dài 1m, chiều rộng 0,5m và 2) Lưới kéo tầng thẳng đứng có miệng hình tròn, đường kính 0,8m. 10 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học Tại trạm nghiên cứu, sau khi tàu đã dừng hẳn khoảng 15 phút thì tiến hành thu mẫu TCCC ở tầng thẳng đứng. Mẫu TCCC ở tầng mặt và tầng đáy thu với tốc độ chạy tàu khoảng 2 hải lý/giờ trong thời gian khoảng 5-10 phút. Lưới kéo tầng mặt được thả cách mạn tàu khoảng 30m và cố định vào mạn tàu. Khi thu mẫu, cho tàu chạy theo hướng ngược sóng, với tốc độ khoảng 2 hải lý/giờ. Thời gian kéo lưới khoảng 5-10 phút tính từ khi lưới đầu ổn định cho tới khi lưới bắt đầu được kéo lên. Lưới kéo thẳng đứng: Khi thu mẫu lưới được thả theo phương thẳng đứng, sao cho miệng lưới vừa chạm đáy. Lưới được kéo lên với tốc độ vừa phải đảm bảo quá trình thu mẫu không bị hiệu ứng tràn. Lưới kéo tầng đáy được thả ở phía sau tàu, chiều dài dây thả tùy thuộc vào độ sâu nơi thu mẫu. Khi thu mẫu, cho tàu chạy theo hướng ngược sóng với tốc độ khoảng 2 hải lý/ giờ. Thời gian kéo lưới từ 5-10 phút. Lượng nước qua lưới được xác định bằng thiết bị đo lượng nước qua lưới gắn ở miệng lưới. Mẫu được rửa sạch bảo quản trong lọ nhựa có dung tích 1 lít, cố định mẫu bằng formaldehyd 5%. Mẫu TCCC được phân tích bằng kính giải phẫu Nikon SWZ1000, KRUSS và kính hiển vi Nikon E200. TCCC được nhặt ra khỏi các sinh vật phù du và rác bẩn khác, cho vào ống nghiệm nút bằng bông thấm nước và lưu giữ trong bình có chứa formaldehyd 5%. TCCC được phân loại dựa vào các tài liệu của Nguyễn Hữu Phụng (1973, 1976, 1978, 1980, 1991, 1994), Mito (1960, 1961) [9, 10]. + Thu mẫu sinh học các loài cá tại bến cá Mẫu sinh học của các loài cá nục, cá mối thường và cá bánh đường được thực hiện ngẫu nhiên trong sản lượng khai thác của các tàu cá ở các cảng cá Lạch Hới, Lạch Bạng và Ngư Lộc. Hàng tháng, mỗi loài được thu thập, phân tích khoảng 200-300 cá thể. Các chỉ tiêu phân tích bao gồm: đo chiều dài đến chẽ vây đuôi, cân khối lượng cá thể, giải phẫu xác định giới và giai đoạn phát triển tuyến sinh dục theo thang 6 bậc của Nikolski (1963)[11] và cân khối lượng tuyến sinh dục. Các giai đoạn phát triển tuyến sinh dục theo thang 6 bậc của Nikolski được mô tả như sau: - Giai đoạn I: Cá chưa trưởng thành, tuyến sinh dục chưa phát triển, dính chặc vào vách trong của thân, có dạng dải dài, chưa phân biệt được đực/cái, kí hiệu là Juv. (Juveline). - Giai đoạn II: Tuyến sinh dục đang phát triển, đã phân biệt được đực/cái. Cá đực tinh hoàn nhỏ, dài, có cạnh sắc, màu hồng hoặc hơi hồng. Cá cái noãn sào chưa thể nhận ra trứng bằng mắt thường. - Giai đoạn III: Thể tích noãn sào cá cái tăng lên chiếm 1/3 – 1/2 toàn bộ xoang bụng. Trong noãn sào chứa đầy trứng nhỏ trong suốt, có màu hơi trắng. Nếu cắt ngang noãn sào, dùng mũi dao gạt nhẹ thì trứng rất khó tách ra khỏi vách màng trong của noãn sào. Trứng thường hình thành đám hoặc cục. Dịch hoàn cá đực có một số mạch máu, chưa có tinh dịch. - Giai đoạn IV: Noãn sào cá cái lớn, chiếm 2/3 khoang bụng. Trứng lớn, trong suốt, khi ta ép trứng sẽ chảy ra. Cắt bỏ màng noãn sào trứng sẽ rời nhau. Tinh hoàn cá đực màu trắng, chứa đầy tinh dịch. Lát cắt ngang tinh hoàn có hình tròn. Nếu khẽ ấn vào bụng thì tinh dịch chảy ra. - Giai đoạn V: Cá bắt đầu đẻ trứng, noãn sào và dịch hoàn chín muồi. Ấn nhẹ tay vào bụng cá trứng hoặc dịch hoàn sẽ chảy ra. - Giai đoạn VI: Cá đã đẻ trứng. Thể tích của noãn sào và dịch hoàn teo lại rất bé, lép và đầy máu, có màu đỏ sậm, đôi khi còn sót lại một số trứng nhỏ. Sau khi đẻ trứng, noãn sào của 11 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học cá tiếp tục phát triển theo chu kỳ mới, bắt đầu từ giai đoạn II, qua các giai đoạn III, IV và đến giai đoạn VI sẽ tiếp tục chu kỳ sinh sản mới. Trong 2 năm 2012 và 2013, tổng số 4.131 cá thể cá nục sồ, 4.658 cá thể cá bánh đường và 3.470 cá thể cá mối thường đã được thu thập và phân tích sinh học. 2.2.4. Phương pháp phân tích số liệu + Các chỉ số nguồn lợi Jaakjaer et al. (2007) [13] đã mô tả bộ chỉ nguồn lợi sử dụng trong quản lý nghề cá thích ứng ở Việt Nam là sự kết hợp các chỉ số nguồn lợi và các chỉ số sinh học quần thể. Các chỉ số nguồn lợi được phân tích từ số liệu điều tra nguồn lợi, còn gọi là điều tra độc lập nghề cá. Các chỉ số sinh học quần thể được phân tích từ số liệu sinh học của loài thu thập từ sản lượng khai thác của các tàu cá. Một số chỉ số sinh học nghề cá cơ bản được phân tích theo hướng dẫn của Sparre & Venema (1995)[14], Fowler et al. (1998)[6], Constaintine (2002) [5], Jenning et al. (2005)[8], như sau: - Thành phần sản lượng: Thành phần sản lượng được phân tích bằng phương pháp thông kê mô tả theo hướng dẫn Fowler et al. (1998). Tỉ lệ phần trăm sản lượng (ci) của loài trong tổng sản lượng mẻ lưới tại các trạm thu mẫu được tính theo công thức    M 1k k ik i C C c Trong đó Cik là tổng sản lượng của loài i ở trạm nghiên cứu k; Ck là tổng sản lượng đánh bắt được ở trạm nghiên cứu k. - Năng suất khai thác: Chỉ số năng suất khai thác được mô tả bằng giá trị kg/h kéo lưới, được mô tả theo công thức:    n i iCPUE n CPUE 1 1 Với CPUE là năng suất khai thác trung bình, CPUEi là năng suất khai thác của mẫu thứ i và n là số mẫu. - Trữ lượng nguồn lợi Trữ lượng nguồn lợi cá biển được tính theo phương pháp diện tích, sử dụng số liệu điều tra bằng tàu lưới kéo đáy theo hướng dẫn của Sparre & Venerma (1998), theo các công thức:  q CPUA *SB ii B là trữ lượng, Si là diện tích của dải độ sâu thứ i, kCPUA là mật độ trung bình của các loài hải sản trên một đơn vị diện tích của dải độ sâu thứ i, q là hệ số đánh bắt. Hệ số đánh bắt q = 0,5 được áp dụng đối với lưới giã đơn đánh bắt ở vùng Đông Nam Á [12]. Mật độ phân bố của các loài hải sản được ước tính theo công thức: i ik i n CPUA CPUA   ; trong đó D*V*t C CPUA ikik ik ik  ; và ikCPUA là mật độ phân bố 12 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học (kg/km2) của các loài hải sản ở trạm thứ k thuộc dải độ sâu thứ i. Cik, tik, Vik là sản lượng, thời gian và tốc độ kéo lưới của mẻ lưới ở trạm thứ k ở dải độ sâu thứ i, D là độ mở ngang của miệng lưới trung bình tính theo lý thuyết thiết kế lưới kéo - Phân bố tần suất chiều dài và chiều dài trung bình Phân bố tần suất chiều dài và chiều dài trung bình của các đối tượng nghiên cứu trong sản lượng khai thác được phân tích bằng phương pháp thống kê mô tả theo hướng dẫn của Fowler et al. [6]. Trong đó: FL là chiều dài đến chẽ vây đuôi trung bình của cá (cm), FLj là chiều dài của cá ở nhóm thứ j (cm), fj là số cá thể của nhóm thứ j, n là tổng số cá thể, m là số nhóm chiều dài. - Chiều dài lần đầu tham gia sinh sản Chiều dài lần đầu tham gia sinh sản được xác định bằng hồi quy lặp phi tuyến tính theo công thức [8] Trong đó: P là tỷ lệ thành thục sinh dục FL là chiều dài đến chẽ vây đuôi của cá, FLm50 là chiều dài đến chẽ vây đuôi của cá, ở đó 50% số lượng cá thể của quần thể tham gia sinh sản lần đầu (còn gọi là chiều dài lần đầu sinh sản); k là hệ số của phương trình. + Xác định mùa sinh sản của cá Để xác định mùa sinh sản, tác giả tiến hành phân tích các đặc điểm sinh học cơ bản của loài theo từng tháng trong năm, gồm tỉ lệ phát triển tuyến sinh dục hàng tháng, biến động hệ số GSI hàng tháng, tỉ lệ đực cái, thời điểm xuất hiện cá con và cá đang phát triển tuyến sinh dục ở các giai đoạn sớm. Các chỉ số được phân tích theo từng tháng bằng phương pháp thống kê mô tả theo hướng dẫn của Fowler et al. (1998) [6]. Mùa sinh sản của các loài cá được xác định dựa trên biến động của hệ số thành thục sinh dục (Gonado Somatic Index, GSI) và biến động tỉ lệ các giai đoạn phát triển tuyến sinh dục hàng tháng. GSI trung bình của các loài cá được xác định theo công thức của West (1990) [15] n GSI GSI i  với 100* i i i W w GSI  . Trong đó: wi là khối lượng của tuyến sinh dục của cá thể i và Wi là khối lượng của cá thể i trong tháng. Chỉ số GIS được phân tích riêng cho giới đực và giới cái. + Xác định khu vực sinh sản, ương nuôi tự nhiên của cá Vùng sinh sản và vùng ương nuôi tự nhiên của cá biển được xác định trên phân tích mật độ phân bố của trứng cá và cá con sau mùa sinh sản. Mật độ phân bố của trứng cá, cá con (D) được xác định trên cơ sở số lượng TCCC (N) và lượng nước qua lưới, đơn vị là trứng hoặc cá thể/1000m3 nước theo công thức: 13 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học Lượng nước qua lưới (V, m3) được chuyển đổi từ số vòng quay của thiết bị đo lưu lượng nước qua lưới theo công thức Trong đó: S là diện tích miệng lưới (m2); T là thời gian kéo lưới (giây) và X là số vòng quay trên thiết bị đo lượng nước qua lưới. Phân bố của TCCC được biểu diễn bằng giá trị mật độ phân bố trung bình nhiều năm của từng nhóm trong ô biển nghiên cứu. Bản đồ phân bố được xây dựng bằng phương pháp nội suy từ các điểm lân cận và được thể hiện bằng đường đồng mức. Trên cơ sở mùa sinh sản đã xác định được của một số loài đại diện cho các nhóm đối tượng ở phần trên, tác giả tiến hành tách số liệu trứng cá đã thu thập được ở các tháng là mùa sinh sản để phân tích, xác định khu vực phân bố tập trung. Tiến hành so sánh, đối chiếu với các kết quả nghiên cứu trước đây và phân tích tổng hợp về mật độ phân bố theo không gian của trứng cá trong mùa sinh sản của những loài đại diện cho phép xác định khu vực sinh sản chung của các loài cá biển. Khu vực ương nuôi tự nhiên của các loài cá được xác định trên cơ sở phân tích mật độ phân bố theo không gian của cá con của các loài đại diện đã thu thập được trong và sau mùa sinh sản, gồm: cá nục sồ đại diện cho họ cá khế và cá mối thường đại diện cho họ cá mối và cá bánh đường đại diện cho họ cá tráp. Kết hợp với cấu trúc tần suất chiều dài của các loài theo không gian, từ vùng bờ đến vùng lộng và vùng khơi, khu vực bảo vệ nguồn lợi thủy sản theo không gian và thời gian sẽ được xác định. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm nguồn lợi hải sản ở vùng biển Thanh Hóa 3.1.1. Thành phần loài Vùng biển Thanh Hóa và lân cận là khu vực có đa dạng sinh học cao, thành phần loài hải sản phong phú. Kết quả điều tra nguồn lợi bằng tàu lưới kéo đáy cá và lưới kéo đáy tôm trong giai đoạn 2001-2005 và 2012-2013 đã bắt gặp 426 loài thuộc 203 giống nằm trong 101 họ hải sản khác nhau. Các chuyến điều tra bằng lưới kéo đáy cá đã bắt gặp tổng số 351 loài/nhóm loài hải sản thuộc 173 giống nằm trong 90 họ hải sản khác nhau. Trong số 351 loài/nhóm loài đã bắt gặp có 53 loài/nhóm loài cá nổi (chiếm 15%), 144 loài/nhóm loài cá đáy (41%), 92 loài/nhóm loài cá rạn (26%), 18 loài/nhóm loài tôm (~5%), 17 loài/nhóm loài cua ghẹ (~5%), 19 loài mực (~5%) và 3 loài khác gồm sam và hai mảnh vỏ. Các chuyến điều tra bằng lưới kéo tôm trong năm 2002 và 2003 bắt gặp 253 loài thuộc 133 giống, 84 họ. Cá đáy và cá rạn chiếm ưu thế về thành phần loài trong sản lượng khai thác của các chuyến điều tra bằng lưới kéo tôm, với số lượng loài tương ứng cho từng nhóm là 95 loài cá đáy và 53 loài cá rạn. Nhóm tôm bắt gặp 35 loài, chiếm 14% về số lượng loài bắt gặp. Họ cá khế (Carangidae) có thành phần loài đa dạng nhất ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận. Kết quả điều tra giai đoạn 2001-2013 đã bắt gặp 22 loài cá thuộc họ cá khế, chiếm 5% tổng số loài đã bắt gặp. Các họ khác phong phú về thành phần loài là tôm he (Penaeidae) bắt gặp 20 loài, cua bơi (Portunidae): 17 loài, cá chai (Platycephalidae): 16 loài, cá mú (Serranidae): 15 loài, họ cá sơn (Apogonidae) và họ cá lượng (Nemipteridae) đều gặp 13 loài, cá đù (Sciaenidae): 12 loài, các họ cá trỏng (Engraulidae), cá liệt (Leiognathidae) và họ cá phèn (Mullidae) đều bắt gặp 11 loài. Có 33 họ chỉ bắt gặp 1 loài, 17 họ bắt gặp 2 loài và 12 họ bắt gặp 3 loài. Như vậy có thể thấy vùng biển Thanh Hóa và lân cận có thành phần loài rất phong 14 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học phú. Ở đây bắt gặp hầu hết các loài hải sản ở vùng biển vịnh Bắc Bộ. Kết quả điều tra của dự án đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam giai đoạn 2000-2005 bằng nhiều loại ngư cụ khác nhau đã thống kê được 639 loài thuộc 135 họ [2] ở vịnh Bắc Bộ. Như vậy, số loài hải sản bắt gặp ở vùng biển Thanh Hóa chiếm 68,7% tổng số loài và 74,5% tổng số họ hải sản ở vịnh Bắc Bộ. Chu Tiến Vĩnh và nnk (2001) [4] thực hiện 04 chuyến điều tra nguồn lợi hải sản ở vùng biển ven bờ Thanh Hóa trong giai đoạn 1998-2000 bằng tàu kéo đôi và tàu kéo tôm bắt gặp 190 loài nằm trong 71 họ hải sản. Kết quả điều tra bằng lưới kéo cá bắt gặp 165 loài thuộc 68 họ và lưới kéo tôm bắt gặp 107 loài thuộc 45 họ. Như vậy, có thể nói trong nghiên cứu này, thành phần loài hải sản được tổng hợp, phân tích từ rất nhiều chuyến điều tra trong giai đoạn 2001 – 2013, gồm 4 chuyến điều bằng lưới kéo tôm và 7 chuyến điều tra bằng lưới kéo cá đã đưa ra bức tranh khá toàn diện về hiện trạng thành phần loài hải sản ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận mà các nghiên cứu trước đó chưa thực hiện được. 3.1.2. Thành phần sản lượng và năng suất khai thác Sản lượng khai thác bằng lưới kéo đáy ở vùng biển Thanh Hóa gồm nhiều nhóm sinh thái khác nhau như cá nổi, cá đáy, cá rạn, tôm, cua ghẹ và mực. Với mỗi loại ngư cụ khác nhau thì thành phần sản lượng khai thác có sự khác biệt nhất định. Sản lượng đánh bắt của các chuyến điều tra bằng lưới kéo đáy cá chiếm ưu thế bởi nhóm cá nổi, cá đáy và cá rạn. Trong giai đoạn 2001-2005 và 2012-2013 có sự thay đổi trong thành phần sản lượng khai thác giữa các nhóm sinh thái theo hướng tăng lên ở nhóm này thì nhóm kia giảm, đặc biệt là giữa các nhóm cá nổi và cá rạn trong giai đoạn 2001-2003 và nhóm cá đáy với các nhóm cá rạn và cá nổi trong năm 2012 và 2013. Nhóm mực là một trong những đối tượng khai thác chiếm ưu thế trong thành phần sản lượng khai thác ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận. Kết quả điều tra trong mùa gió Tây Nam năm 2001 cho thấy, nhóm mực chiếm 19,39% trong tổng sản lượng của chuyến điều tra. Trong giai đoạn 2003-2005 và 2012-2013, tỉ lệ của nhóm mực trong tổng sản lượng chuyến biển giảm, chủ yếu trong khoảng 6-10%. Tôm là một trong những nhóm nguồn lợi quan trong của vùng biển Thanh Hóa. Sản lượng khai thác của nhóm tôm chiếm tỉ lệ 16-34% trong tổng sản lượng chuyến biển của tàu lưới kéo tôm nhưng chỉ chiếm tỉ lệ rất nhỏ trong sản lượng khai thác của tàu lưới kéo cá. Ngoài ra, nhóm cua ghẹ cũng là nhóm nguồn lợi quan trọng ở vùng biển Thanh Hóa, sản lượng khai thác của nhóm chiếm tỉ lệ 6,4-16,6% đối với lưới kéo tôm và 1-4% đối với lưới kéo cá. Trong nhóm cá nổi nhỏ, cá nục sồ (Decapterus maruadsi) là loài chiếm ưu thế với tỉ lệ sản lượng là 11,5% trong mùa gió Tây Nam năm 2003 và 9,5% trong mùa gió Tây Nam năm 2013. Các chuyến điều tra khác cá nục sồ chiếm tỉ lệ thấp hơn nhưng thường nằm trong nhóm 3 loài cá nổi nhỏ chiếm tỉ lệ cao nhất trong sản lượng khai thác cá nổi nổi nhỏ ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận. Năng suất khai thác trung bình của cá nục sồ bằng lưới kéo đáy chủ yếu dao động trong khoảng 1,2 – 3,6 kg/h. Năm 2003, chuyến điều tra trong mùa gió Tây Nam ghi nhận năng suất khai thác cá nục sồ tăng đột biến, đạt 7,6 kg/h. Đối với nhóm cá rạn, loài cá bánh đường (Evynis cardinalis) luôn là đối tượng chiếm tỉ lệ cao nhất trong sản lượng khai thác ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận. Sản lượng khai thác của loài chiếm 38,2% trong tổng sản lượng của chuyến điều tra mùa gió Tây Nam năm 2001 và 21,5% trong chuyến điều tra ở mùa gió Tây Nam năm 2013. Các chuyến điều tra khác, cá bánh đường chiếm tỉ lệ từ 10 – 21% về sản lượng. Năng suất khai thác trung bình bằng lưới kéo đáy đối với cá bánh đường đạt 31,2 kg/h; năng suất thấp nhất là 5,4 kg/h ở chuyến điều tra trong mùa gió Đông Bắc 2012-2013. 15 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học Trong nhóm cá đáy, loài cá mối thường (Saurida tumbil) là loài thường gặp. Tuy chiếm tỉ lệ không cao trong sản lượng đánh bắt của các chuyến điều tra nguồn lợi bằng lưới kéo đáy (3,1% ở chuyến điều tra vào mùa gió Tây Nam năm 2001 và 2,5% trong mùa gió Tây Nam năm 2013) nhưng là loài chiếm ưu thế trong sản lượng khai thác của nhóm cá đáy. Năng suất khai thác trung bình bằng lưới kéo cá đối với loài cá mối thường đạt 3,4 kg/h trong chuyến điều tra ở mùa gió Đông Bắc năm 2001 và dao động trong khoảng 1-2,5 kg/h ở các chuyến điều tra khác. Kết quả phân tích cũng cho thấy, năng suất khai thác cá đáy biến động và không thể hiện ảnh hưởng của yếu tố gió mùa (ANOVA, p>0,05) nhưng năng suất khai thác của nhóm cá rạn và cá nổi nhỏ chịu ảnh hưởng khá rõ của điều kiện gió mùa (ANOVA, p < 0,05). Năng suất khai thác cá nổi nhỏ trong mùa gió Tây Nam thấp hơn so với trong mùa gió Đông Bắc. Ngược lại, nhóm cá rạn có năng suất khai thác trong mùa gió Tây Nam cao hơn. Đối với điều tra bằng lưới kéo tôm, năng suất khai thác của nhóm cá đáy cao nhất, đạt 6 kg/h, trung bình chủ yếu dao động từ 2-3 kg/h. Năng suất khai thác trung bình của nhóm tôm dao động từ 1-3 kg/h. Các nhóm nguồn lợi khác như cua ghẹ, mực, tuộc, hai mảnh vỏ chiếm tỉ lệ không đáng kể trong sản lượng khai thác của các chuyến điều tra bằng lưới kéo tôm. 3.1.3. Phân bố năng suất đánh bắt Trong mùa gió Tây Nam, khu vực có năng suất khai thác cao tập trung ở vùng tiếp giáp với vùng biển Ninh Bình và nằm trên tuyến lộng. Khu vực từ Hòn Mê đến Hòn Nẹ có năng suất đánh bắt cao hơn. Theo không gian từ phía Bắc xuống phía Nam năng suất đánh bắt có xu hướng giảm dần. Khu vực từ vĩ tuyến 19o30N lên phía Bắc có năng suất đánh bắt cao hơn so với từ vĩ tuyến 19o30N xuống phía Nam. Trong mùa gió Đông Bắc, năng suất đánh bắt ở vùng bờ cao hơn so với ở vùng lộng và vùng khơi. Khu vực từ vĩ tuyến 19o30N lên phía Bắc, chạy dọc theo tuyến lộng có năng suất đánh bắt cao hơn so với các khu vực khác. So sánh với kết quả nghiên cứu với kết quả điều tra của Chu Tiến Vĩnh và nnk (2001) thực hiện trong giai đoạn 1998-2000 thì phân bố ngư trường khai thác giai đoạn 2001-2013 không có khác biệt lớn so với giai đoạn trước năm 2000. Theo Chu Tiến Vĩnh và nnk (2001) thì vùng biển ven bờ Thanh Hóa có năng suất khai thác cao ở phía Bắc vĩ độ 19o30N, năng suất khai thác ở khu vực này cao nhất đạt 1.116 kg/h trong vụ nam, trung bình khoảng 350 kg/h và 255 kg/h trong vụ bắc, trung bình khoảng 100 kg/h. Nhóm tác giả cũng khẳng định năng suất khai thác trong vụ nam tăng cao chủ yếu do sản lượng của loài cá bánh đường xuất hiện sau mùa sinh sản. 3.1.4. Mật độ và trữ lượng nguồn lợi Mật độ phân bố nguồn lợi hải sản ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận có sự biến động lớn theo không gian và thời gian trong giai đoạn 2001-2005 và 2012-2013. Trong chuyến điều tra vào mùa gió Tây Nam năm 2001, mật độ phân bố hải sản thấp nhất ở vùng nước ven bờ và tăng dần theo chiều tăng của độ sâu vùng biển. Mật độ trung bình đạt 0,9 tấn/km2 ở dải độ sâu <20m nước; 1,0 tấn/km2 ở dải độ sâu 20-30m nước và 1,2 tấn/km2 ở dải độ sâu 30-50m nước. Theo thời gian, xu hướng biến động nguồn lợi diễn ra theo chiều hướng khác nhau ở từng dải độ sâu. Ở dải độ sâu <20m nước và 30-50m nước mật độ nguồn lợi có tăng lên hoặc giảm đi qua từng đợt điều tra lặp lại nhưng chưa thể hiện rõ xu hướng biến động. Ngược lại, ở dải độ sâu 20-30m nước, mật độ phân bố biến động với biên độ thấp hơn và thể hiện xu hướng suy giảm rõ rệt. Trữ lượng nguồn lợi đánh được bằng lưới kéo đáy ước tính cho vùng biển có diện tích 13.550 km2, giới hạn từ tuyến lộng và bờ dao động trong khoảng 20-43 ngàn tấn, trung bình 16 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học nhiều năm khoảng 33 ngàn tấn. Trữ lượng nguồn lợi hải sản ở vùng biển ven bờ khá thấp so với vùng khơi, ước tính khoảng 4,5 ngàn tấn, chiếm khoảng 13% tổng trữ lượng. Ở các dải độ sâu 20-30m và 30-50m, trữ lượng trung bình ước tính là 13,3 ngàn tấn và 15,3 ngàn tấn chiếm tỉ lệ tương ứng là 40% và 46% tổng trữ lượng. Theo thời gian, trữ lượng hải sản đánh được bằng lưới kéo đáy ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận có sự biến động rất lớn, đặc biệt là ở giai đoạn 2012-2013. Kết quả đánh giá nguồn lợi cho thấy, trong mùa gió Đông Bắc năm 2012-2013, trữ lượng nguồn lợi đánh được bằng lưới kéo đáy tăng lên so với trữ lượng trung bình 12,5%, ước tính khoảng 37 ngàn tấn. Chuyến điều tra lặp trong mùa gió Tây Nam năm 2013 cho thấy trữ lượng nguồn lợi biến động với biên độ rất lớn, giảm 27,8% so với trữ lượng trung bình nhiều năm, ước tính khoảng 23 ngàn tấn. So với giai đoạn trước năm 2000 thì trữ lượng hải sản đánh được bằng lưới kéo đáy đã suy giảm đáng kể. Chu Tiến Vĩnh và nnk (2001) đã ước tính nguồn lợi hải sản ở vùng biển ven bờ Thanh Hóa trong giai đoạn 1998-2000 khoảng 47 ngàn tấn và khả năng khai thác bền vững là 19 ngàn tấn. Như vậy, kết quả đánh giá trữ lượng ở năm 2012-2013 cho thấy, tổng trữ lượng đánh được bằng lưới kéo đáy đã giảm khoảng 24-50% so với giai đoạn 1998-2000. 3.2. Đặc điểm sinh học cơ bản của một số loài cá ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận 3.2.1. Tỉ lệ đực/cái Kết quả phân tích cho thấy tỉ lệ giới trong quần thể có sự biến động mạnh giữa các thời điểm khác nhau trong năm. Ở năm 2012, giới cái chiếm ưu thế so với giới đực. Trong năm, tỉ lệ giới đực chiếm ưu thế so với giới cái ở các tháng 1, 3 và 10 với tỉ lệ tương ứng là 60,8%; 65,3% và 52,3%. Các tháng còn lại giới cái luôn chiếm tỉ lệ cao hơn so với giới đực. Trong năm 2013, cấu trúc giới trong quần thể cá bánh đường có sự khác biệt nhất định so với cấu trúc giới của loài ở năm 2012. Trong quần thể, tỉ lệ giới cái chiếm ưu thế so với giới đực ở các tháng 3, 4 và 12 với tỉ lệ lần lượt là 57,9%; 61,8% và 53,8%. Đối với cá mối thường, kết quả phân tích cho thấy, giới cái luôn chiếm ưu thế so với giới đực. Trong năm 2012, giới đực chiếm tỉ lệ cao trong quần thể ở tháng 1 và tháng 4, các tháng còn lại giới cái luôn chiếm ưu thế với tỉ lệ cao nhất là 70,4% ở tháng 6/2012. Kết quả điều tra năm 2013 cho thấy, giới đực chiếm ưu thế trong quần thể ở tháng 1 và 10 với tỉ lệ lần lượt là 52,1% và 60,2%. Giới cái chiếm tỉ lệ cao nhất trong quần thể ở tháng 3 và tháng 8/2014 với các tỉ lệ tương ứng là 80,6% và 80,0%. Ở loài cá nục sồ, tỉ lệ đực/cái trong quần thể có sự biến động theo các chiều hướng khác nhau. Trong năm 2012, giới cái chiếm ưu thế ở hầu hết các tháng trong năm, với tỉ lệ cao nhất là 77,8%. Giới đực chiếm tỉ lệ cao trong quần thể ở tháng 4, 5 và 11. Trong tháng 9 và 10/2012, toàn bộ cá nục sồ bắt gặp trong mẫu thuộc nhóm cá non, chưa phân biệt được giới. Ở năm 2013, giới đực luôn chiếm ưu thế trong quần thể cá nục sồ với tỉ lệ cao nhất là 65,2% ở tháng 7. Kết quả phân tích cho thấy, một số tháng giới cái chiếm ưu thế so với giới đực là tháng 2, 3, 9, 11 và 12. 3.2.2. Tỉ lệ các giai đoạn chín muồi tuyến sinh dục Cá bánh đường thành thục sinh dục xuất hiện nhiều ở các tháng 1 và 2. Các tháng 3-4 chủ yếu là cá đã sinh sản và xuất hiện tỉ lệ nhỏ cá con vừa bổ sung sau mùa sinh sản, chủ yếu là các cá thể ở giai đoạn chưa phân biệt đực/cái. Từ tháng 5 đến tháng 9, quần thể cá bánh đường chủ yếu là cá đang phát triển tuyến sinh dục, bao gồm cá mới được sinh ra sau mùa sinh sản và cá đã sinh sản có tuyến sinh dục bắt đầu phục hồi. Đối với cá mối thường, ở hầu hết các tháng trong năm 2012 và 2013 đều có cá thành thục sinh dục, tuy nhiên tỉ lệ khác nhau giữa các tháng. Trong năm 2012, cá mối thường thành 17 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học thục sinh dục nhiều ở các tháng 2, 3 và 7, 8, 9. Cá non, tuyến sinh dục đang phát triển ở các giai đoạn II và III chiếm ưu thế ở các tháng 5, 6, 7 và cá đã sinh sản chiếm ưu thế ở các tháng 2, 3, 4 và 9, 11. Ở năm 2013, cá mối thường thành thục sinh dục nhiều ở các tháng 4, 5, 6 và 9. Tỉ lệ cá đã sinh sản chiếm ưu thế ở các tháng 3-6 và 10-11. Cá con, tuyến sinh dục ở giai đoạn II và III chiếm tỉ lệ cao nhất ở tháng 5, 12/2012 và tháng 9/2013. Trong năm 2012, cá nục sồ chủ yếu thành thục sinh dục ở các tháng 1-4, trong đó tháng 2 có tỉ lệ cá thành thục sinh dục cao nhất. Từ tháng 1 đến tháng 4 cũng là khoảng thời gian tỉ lệ cá đã sinh sản chiếm ưu thế trong quần thể. Các tháng 5-12 chủ yếu là cá đang phát triển tuyến sinh dục, trong đó các tháng 6-8 chủ yếu là cá non, chưa phân biệt được giới. Ở năm 2013, tỉ lệ cá nục sồ ở các giai đoạn phát triển tuyến sinh dục khác nhau có sự biến động theo chu kỳ trễ so với ở năm 2012. Tỉ lệ cá thành thục sinh dục chiếm ưu thế ở các tháng 2-5, đỉnh ở tháng 4. Cá đã sinh sản chiếm ưu thế ở các tháng 8-11. Tháng 12 lại xuất hiện cá thành thục với tỉ lệ ưu thế trong quần thể. Cá con đang phát triển tuyến sinh dục bắt hặp nhiều ở tháng 6 và 7, chủ yếu là cá có tuyến sinh dục ở giai đoạn II và III. 3.2.3. Biến động hệ số thành thục sinh dục (GSI) Trong năm, GSI của loài cá bánh đường bắt đầu tăng ở tháng 12, đạt đỉnh ở tháng 1 và giảm dần. GSI trung bình của cá cái đạt mức 3,2%-3,3% ở các tháng 01/2012 và 01/2013. Cũng trong khoảng thời gian đó, GSI của cá đực dao động từ 0,7%-0,8% và đồng pha với cá cái. Các tháng từ tháng 4 đến tháng 10, GSI của loài chủ yếu dao động trong khoảng dưới 0,5%. Đối với loài cá mối thường, GSI của loài có sự biến động lớn giữa các tháng trong năm, thường đạt đỉnh ở các tháng 3 và 8. Trong năm 2012, giá trị GSI trung bình cao nhất của giới cái đạt 2,18 ± 0,59% ở tháng 8 và thấp nhất là 0,34 ± 0,01% ở tháng 12. Ở tháng 3, giá trị GSI trung bình là 1,71 ± 0,19. Ở năm 2013, đồ thị biến động GSI hàng tháng thể hiện 3 đỉnh, ở các tháng 3, 6 và 8, trong đó GSI trung bình của giới cái cao nhất ở tháng 6 (1,36 ± 0,17%). Ở tháng 3 và tháng 8, GSI tương đương nhau, với giá trị trung bình lần lượt là 0,82 ± 0,09% và 0,82 ± 0,09%. Đối với cá nục sồ, GSI của giới đực có một đỉnh và GSI của giới cái có 2 đỉnh liên tục. Xu hướng biến động GSI cho thấy, đỉnh sinh sản của cá nục sồ nằm trong khoảng tháng 2 đến tháng 4 hàng năm. GSI của giới cái gồm 2 đỉnh liền nhau cho thấy cá nục sồ có hai đợt sinh sản rộ trong mùa sinh sản, đợt sinh sản thứ hai bắt đầu sau đợt sinh sản thứ nhất khoảng một tháng. 3.2.4. Mùa sinh sản của cá bánh đường, cá mối thường và cá nục sồ Mùa sinh sản của cá được xác định dựa trên sự phân tích biến động giá trị GSI và tỉ lệ cá thành thục sinh dục hàng tháng. Trong nghiên cứu này, kết quả phân tích cho thấy, GSI của cá bánh đường cao ở các tháng 1, 2 và 12 hàng năm, trong đó đỉnh ở tháng 1 (Bảng 2). Tỉ lệ cá thành thục sinh dục chiếm ưu thế ở các tháng 1, 2 và 11, 12 hàng năm (Bảng 2. Như vậy, trên cơ sở biến động GSI và tỉ lệ thành thục tuyến sinh dục của cá cho thấy, cá bánh đường ở vùng biển Thanh Hóa sinh sản một đợt trong năm với mùa sinh sản bắt đầu từ tháng 12 năm trước, sinh sản rộ ở tháng 1 và kết thúc ở tháng 2 hàng năm. GSI của cá mối thường cao ở các tháng 2, 3 và 5-7 (Bảng 2), tỉ lệ cá thành thục sinh dục chiếm ưu thế trong khoảng tháng 2-3 và tháng 6-8, chứng tỏ cá mối thường sinh sản hai đợt trong năm. Mùa sinh sản chính có thể ở các tháng 6-8 và mùa sinh sản phụ ở các tháng 2-3 hàng năm. Cá nục sồ thành thục sinh dục nhiều trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 5 (Bảng 2). Trong các tháng này, GSI của cá nục sồ tăng lên và đạt đỉnh ở các tháng 2 và tháng 4 ở năm 2012; tháng 3 và tháng 5 ở năm 2013 đối với cá cái. Cá đực có GSI đạt đỉnh ở tháng 4/2012 và 18 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học tháng 3/2013. Như vậy có thể nói rằng mùa sinh sản của cá nục sồ diễn ra trong khoảng từ tháng 1 đến tháng 5 hàng năm. Trong mùa sinh sản, cá nục sồ sinh sản làm hai đợt. Đợt sinh sản đầu diễn ra trong tháng 2 hoặc tháng 3 hàng năm và đợt sinh sản thứ hai diễn ra trong khoảng tháng 4 hoặc tháng 5 hàng năm. Bảng 2. Một số chỉ số sinh học sinh học của cá bánh đường, cá mối thường và cá nục sồ ở vùng biển Thanh Hóa (dấu “+” biểu thị giá trị tăng lên; dấu “-” biểu thị giá trị giảm xuống) 3.3. Vùng sinh sản, vùng ương nuôi tự nhiên của một số loài cá ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận 3.3.1. Phân bố trứng cá trong mùa sinh sản Kết quả phân tích tổng hợp dữ liệu trứng cá thu thập ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận trong giai đoạn 2003-2013 cho thấy, hai khu vực có mật độ phân bố rất cao của trứng cá là: 1) cửa Lạch Sung đến Lạch Ghép và 2) khu vực ven biển kéo dài từ cửa sông Yên Hòa, Nghi Sơn (Thanh Hóa) đến cửa Lạch Quèn, Quỳnh Lưu (Nghệ An). Ở các khu vực này, mật độ phân bố trung bình đạt mức trên 5000 trứng cá/1000 m3 nước. Khu vực xung quanh Hòn Nẹ là nơi có mật độ phân bố của trứng cá cao nhất. Từ ven bờ ra vùng lộng và vùng biển khơi, mật độ phân bố của trứng cá giảm dần. Các khu vực có mật độ phân bố trứng cá ở mức 3000-5000 trứng cá/1000m3 nước tập trung ở phía đông bắc đảo Hòn Nẹ thuộc khu vực cửa sông Đáy và cửa sông Ninh Cơ nằm trong vùng lộng của tỉnh Ninh Bình và khu vực từ Hòn Mê đến cảng Nghi Sơn. Các khu vực khác ở vùng bờ vùng khơi biển Thanh Hóa, mật độ phân bố của trứng cá thấp, chủ yếu trong khoảng dưới 2000 trứng cá/1000m3 nước. 19 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học Hình 2. Phân bố mật độ của trứng cá (trứng/1000 m3 nước) ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận 3.3.2. Phân bố của cá con Phân bố của cá con sau mùa sinh sản của các họ cá khế, cá mối và cá bánh đường được trình bày ở Hình 3. Kết quả phân tích cho thấy, mật độ phân bố cá con ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận tương đối tập trung. Khu vực phân bố với mật độ rất cao, trên 2000 cá thể/1000 m3 nước chủ yếu tập trung ở 4 khu vực, bao gồm: (1) Vùng ven biển cửa Lạch Hới; (2) Vùng tiếp giáp tuyến lộng với tâm tọa độ là 19° 29' 8" N, 106° 29' 13" E và bán kính 5,2 hải lý; (3) Vùng tiếp giáp với tuyến bờ có tâm tọa độ là 19° 30' 22" N, 106° 8' 51" E và có chiều dài 5,6 hải lý, chiều rộng 2,6 hải lý; (4) Vùng ven biển cửa Lạch Quèn (Nghệ An). Mật độ phân bố từ 1.000- 2.000 cá thể/m3 nước là các khu vực phát tán từ 4 khu vực tập trung rất cao, gồm (1) Vùng ven biển từ Lạch Sung – Hòn Nẹ đến Lạch Ghép được mở rộng ra vùng lộng; (2) Vùng tiếp giáp tuyến lộng với tâm tọa độ là 19° 29' 8" N, 106° 29' 13" E và bán kính 7,7 hải lý; (3) Vùng phía nam Hòn Mê đến Lạch Quèn (Nghệ An) và (4) Vùng ngoài khơi biển Nam Định nơi tiếp giáp với vĩ tuyến 20°N. Sự phân bố tập trung của cá con phù hợp cho thấy, sau khi nở cá con có khả năng di chuyển chủ động, tụ lại ở các khu vực có điều kiện thức ăn dồi dào. 20 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học Hình 3. Phân bố mật độ chung của cá con (cá thể/1000 m3 nước) ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận Sự phân bố của cá con đối với từng họ khác nhau có sự khác biệt nhất định. Cá con họ cá khế phân bố với mật độ rất cao chủ yếu nằm trong dải độ sâu dưới 20m nước ở hai khu vực chính là (1) vùng ven biển Lạch Sung - Hòn Nẹ và (2) vùng ven biển Lạch Hới đến Lạch Ghép. Ở khu vực này, mật độ phân bố cá con của họ cá khế nằm trong khoảng 500-860 cá thể/1000 m3 nước (Hình 4). Các khu vực khác trong vùng biển Thanh Hóa và lân cận có mật độ phân bố của cá con họ cá khế chủ yếu nằm trong khoảng dưới 100 cá thể/1000 m3 nước. 21 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học Hình 4. Phân bố mật độ cá con họ cá khế (trái) và họ cá mối (phải) vào mùa sinh sản ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận Phân bố của cá con họ cá mối sau mùa sinh sản tập trung hơn so với phân bố của cá con họ cá khế. Kết quả phân tích cho thấy, khu vực phân bố với mật độ rất cao chủ yếu tập trung ở khu vực ven biển Lạch Hới, trong phạm vi 3 hải lý trở vào bờ. Mật độ phân bố cao nhất ở khu vực này đạt 769 cá thể/1000 m3 nước. Các khu vực có mật độ phân bố khá cao tập trung thành 3 vùng chính, gồm (1) cửa Lạch Sung – Hòn Nẹ; (2) cửa Lạch Hới đến Lạch Ghép trải rộng đến tuyến lộng và (3) Vùng khơi giáp với tuyến lộng có tâm tọa độ là 19° 30' 32" N và 106° 42' 13" E và có bán kính 2,8 hải lý (Hình 4). 3.3.3. Xác định khu vực bảo vệ nguồn lợi Kết quả tổng hợp các dữ liệu mật độ phân bố của trứng cá thu thập được từ các hoạt động điều tra, nghiên cứu trong giai đoạn 2003-2013 ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận cho thấy, vùng sinh sản của các loài cá tập trung chủ yếu ở vùng nước ven bờ trong phạm vi dải độ sâu 20 m nước. Kết hợp giữa bản đồ phân bố các khu vực tập trung của trứng cá và cá con ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận cho thấy, vùng biển ven bờ từ cửa sông Đáy đến cảng Nghi Sơn là khu vực phân bố chính của trứng cá và cá con. Trong đó các khu vực ven bờ Lạch Sung - Hòn Nẹ và Lạch Hới - Lạch Ghép là những khu vực có mật độ phân bố cá con cao hơn so với các khu vực khác. Các khu vực này có thể xem xét đề xuất xây dựng khu vực bảo vệ nguồn giống thủy sản ở Thanh Hóa. 3.4. Đề xuất giải pháp cho công tác bảo vệ nguồn giống thủy sản ở vùng biển Thanh Hóa Vùng biển Thanh Hóa là một phần của vịnh Bắc Bộ có đặc điểm nguồn lợi hải sản đa dạng về thành phần loài, hầu hết các loài có kích thước nhỏ, vòng đời ngắn và sinh sản rải rác trong năm [3]. Các kết quả nghiên cứu được thực hiện trong những năm qua đã khẳng định vùng biển Thanh Hóa là ngư trường khai thác quan trọng của nhiều loại nghề khai thác, với nhiều loài cá biển có giá trị kinh tế cao đồng thời vùng ven biển Thanh Hóa còn là bãi đẻ và bãi ương nuôi tự nhiên của nhiều loài cá, giáp xác và động vật chân đầu [1, 3, 4]. Kết quả phân tích số liệu điều tra nguồn lợi hải sản bằng lưới kéo đáy cá và lưới kéo đáy tôm giai đoạn 2001-2005 và 22 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học 2012-2103 cho thấy vùng biển Thanh Hóa là nơi phân bố của 426 loài thuộc 203 giống nằm trong 101 họ hải sản với trữ lượng đánh được bằng lưới kéo đáy ở vùng bờ và vùng lộng khoảng 33 ngàn tấn. Với đặc điểm nghề cá quy mô nhỏ và hoạt động tự phát, công tác quản lý còn nhiều bất cập nên công tác bảo vệ nguồn lợi thủy sản còn nhiều hạn chế. Hiện nay, có rất nhiều tiếp cận trong quản lý nghề cá đã được áp dụng thành công ở nhiều khu vực khác nhau trên thế giới. Đối với các nước ôn đới có đặc điểm nguồn lợi đơn loài và nghề cá công nghiệp, việc quản lý nghề cá chủ yếu dựa vào hạn ngạch khai thác cho phép hàng năm. Các nước có khu hệ cá đa loài và nghề cá quy mô nhỏ, việc bảo vệ nguồn lợi chủ yếu bằng tiếp cận thiết lập các khu bảo tồn biển, các khu vực bảo vệ nguồn giống thủy sản hoặc ban hành các quy định cấm khai thác theo không gian và thời gian. Ngoài ra, việc kết hợp các mô hình quản lý dựa vào cộng đồng và quản lý dựa vào hệ sinh thái được áp dụng sẽ tăng hiệu quả của công tác bảo vệ nguồn lợi và quản lý nghề cá theo hướng bền vững. Trên cơ sở đặc điểm nguồn lợi ở vùng biển ven bờ Thanh Hóa kết hợp với các thông tin về mùa sinh sản, thời điểm xuất hiện của cá con trong sản lượng khai thác và đặc điểm phân bố của cá con sau mùa sinh sản, NCS đề xuất thiết lập khu vực bảo vệ nguồn giống thủy sản ở vùng biển Thanh Hóa như sau (Hình 5): Vùng lõi của khu vực bảo vệ nguồn giống thủy sản: đây là khu vực có mật độ phân bố cá con cao nhất, gồm: 1) khu vực Lạch Sung – Hòn Nẹ, giới hạn về phía Bắc là cửa sông Đáy và phía Nam là bãi biển Hoàng Trường. Khu vực này bao phủ toàn khu khu vực xung quanh đảo Hòn Nẹ; 2) khu vực Lạch Hới - Lạch Ghép, vùng lõi giới hạn trong phạm vi đường đẳng sâu 20 m nước vào bờ, giới hạn về phía Bắc là cửa sông Mã và giới hạn về phía Nam là mũi Hải Ninh. Vùng đệm cho cả khu vực Lạch Sung – Hòn Nẹ và Lạch Hới - Lạch Ghép là vùng tiếp giáp, mở rộng từ vùng lõi. Vùng đệm được giới hạn phía ngoài là đường phân tuyến vùng bờ – vùng lộng, phía Bắc là cửa sông Đáy và phía Nam là mũi Bạng. Đối với vùng lõi, cấm hoàn toàn hoạt động khai thác của các loại nghề có mức độ xâm hại nguồn lợi cao như: nghề lưới kéo, nghề lưới vây, nghề vó mành, nghề chụp mực, chụp cá, nghề đăng đáy trong tháng 5 hàng năm, có thể xem xét ban hành quy định cấm khai thác ở khu vực này từ 15/4 đến 15/6. Đối với vùng lộng, vận động ngư dân hạn chế khai thác trong khu vực này trong thời gian từ 15/4 đến 15/6 hàng năm. Kết quả phân tích tổng hợp phân bố của trứng cá, cá con và cấu trúc đàn cá ở các vùng bờ, vùng lộng và vùng khơi trong vùng biển Thanh Hóa thì việc khoanh vùng bảo vệ nguồn giống thủy sản như trên sẽ đồng thời bảo vệ các khu vực phân bố của trứng cá và cá con được sinh ra sau mùa sinh sản, góp phần phục hồi và tái tạo nguồn cá biển ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận. Việc xây dựng khu vực bảo vệ nguồn giống thủy sản ở vùng bờ có mức độ khả thi cao do việc triển khai các biện pháp thực thi pháp luật dễ dàng hơn so với ở vùng biển ngoài khơi. Mặt khác, vùng bờ là nơi khai thác chủ yếu của các phương tiện khai thác thô sơ của cộng đồng ngư dân ven biển do đó có thể xem xét triển khai các mô hình quản lý nghề cá và bảo vệ nguồn lợi dựa vào cộng đồng để tăng hiệu quả của công tác bảo vệ nguồn lợi. 23 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học Hình 5. Đề xuất khu vực bảo vệ nguồn giống thủy sản ở vùng biển Thanh Hóa KẾT LUẬN 1. Đặc điểm nguồn lợi hải sản ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận Vùng biển Thanh Hóa và lân cận là khu vực có đa dạng sinh học cao, thành phần loài hải sản phong phú với 426 loài thuộc 203 giống nằm trong 101 họ hải sản khác nhau đã thống kê được từ các chuyến điều tra nguồn lợi bằng lưới kéo đáy trong giai đoạn 2001-2005 và 2012- 2013, chiếm 68,7% tổng số loài bắt gặp ở vùng biển vịnh Bắc Bộ. Năng suất khai thác của nhóm cá đáy không khác nhau giữa mùa gió Tây Nam và mùa gió Đông Bắc. Năng suất khai thác của các nhóm cá nổi nhỏ và cá rạn thay đổi và khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai mùa gió. Ở khu vực phía Bắc vĩ độ 19o30N, năng suất khai thác cao hơn so với ở phía Nam vĩ độ 19o30N. Ở vùng bờ, khu vực từ Hòn Mê đến Hòn Nẹ có năng suất khai thác cao và ổn định hơn so với các khu vực khác. Trữ lượng nguồn lợi đánh được bằng lưới kéo đáy ở vùng biển biển ven bờ Thanh Hóa có sự biến động lớn theo thời gian, trung bình khoảng 33 ngàn tấn. So với trữ lượng trước năm 2000 thì trữ lượng nguồn lợi đánh được bằng lưới kéo đáy ở vùng biển ven bờ Thanh Hóa đã giảm khoảng 24-50%. 24 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học 2. Mùa sinh sản của một số loài cá ở vùng biển Thanh Hóa Mùa sinh sản của cá bánh đường ở vùng biển Thanh Hóa kéo dài từ tháng 12 năm trước đến tháng 2 năm sau. Cá con của loài cá bánh đường xuất hiện nhiều trong sản lượng khai thác từ tháng 5 đến tháng 7. Cá mối thường sinh sản rải rác trong năm. Mùa sinh sản chính kéo dài trong khoảng tháng 6-8 và mùa sinh sản phụ ở các tháng 2-3 hàng năm. Cá con của loài cá mối thường chiếm ưu thế trong sản lượng khai thác ở các tháng 12 – tháng 1 và tháng 4- tháng 5. Mùa sinh sản của cá nục sồ kéo dài trong khoảng từ tháng 1 đến tháng 5 hàng năm. Trong mùa sinh sản, cá nục sồ sinh sản làm hai đợt. Đợt sinh sản đầu diễn ra trong tháng 2 hoặc tháng 3 hàng năm và đợt sinh sản thứ hai diễn ra trong khoảng tháng 4 hoặc tháng 5 hàng năm. Cá con xuất hiện nhiều trong sản lượng khai thác trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 8 hàng năm. 3. Vùng sinh sản, vùng ương nuôi tự nhiên của một số loài cá ở vùng biển Thanh Hóa Vùng sinh sản của cá biển ở vùng biển Thanh Hóa tập trung ở hai khu vực chính là 1) cửa Lạch Sung đến Lạch Ghép và 2) khu vực ven biển kéo dài từ cửa sông Yên Hòa, Nghi Sơn (Thanh Hóa) đến cửa Lạch Quèn, Quỳnh Lưu (Nghệ An). Vùng ương nuôi tự nhiên của cá con ở vùng biển Thanh Hóa sau mùa sinh sản là các khu vực: 1) Vùng ven biển cửa Lạch Hới; 2) Vùng tiếp giáp tuyến lộng với tâm tọa độ là 19° 29' 8" N, 106° 29' 13" E và bán kính 5,2 hải lý; 3) Vùng tiếp giáp với tuyến bờ có tâm tọa độ là 19° 30' 22" N, 106° 8' 51" E và có chiều dài 5,6 hải lý, chiều rộng 2,6 hải lý; 4) Vùng ven biển cửa Lạch Quèn (Nghệ An). 4. Giải pháp bảo vệ nguồn lợi cá ở vùng biển Thanh Hóa Với đặc thù đặc điểm nguồn lợi đa loài, nghề cá quy mô nhỏ và sự tồn tại các khu vực bãi sinh sản, bãi ương nuôi tự nhiên ở khu vực ven bờ, việc bảo vệ nguồn lợi cần có sự triển khai đồng bộ của nhiều phương pháp khác nhau, trong đó việc thiết lập các khu vực bảo vệ nguồn giống thủy sản kết hợp với mô hình quản lý nghề cá dựa vào cộng đồng có thể là phương án khả thi đối với vùng biển Thanh Hóa. Phạm vi không gian của khu vực bảo vệ nguồn giống thủy sản cần xem xét, thiết lập như sau: Vùng lõi gồm: 1) khu vực Lạch Sung – Hòn Nẹ, giới hạn về phía Bắc là cửa sông Đáy và phía Nam là bãi biển Hoàng Trường; 2) khu vực Lạch Hới - Lạch Ghép, giới hạn trong phạm vi đường đẳng sâu 20 m nước vào bờ, giới hạn về phía Bắc là cửa sông Mã và giới hạn về phía Nam là mũi Hải Ninh. Vùng đệm cho cả khu vực Lạch Sung – Hòn Nẹ và Lạch Hới - Lạch Ghép là vùng tiếp giáp, mở rộng từ vùng lõi. Vùng đệm được giới hạn phía ngoài là đường phân tuyến vùng bờ – vùng lộng, phía Bắc là cửa sông Đáy và phía Nam là mũi Bạng. Thực hiện việc cấm các hoạt động khai thác có sử dụng các loại nghề có mức độ xâm hại nguồn lợi cao như: nghề lưới kéo, nghề lưới vây, nghề vó mành, nghề chụp mực, chụp cá, nghề đăng đáy từ 15/4 đến 15/6 hàng năm ở vùng lõi của khu bảo vệ nguồn giống thủy sản. Triển khai mô hình quản lý nghề cá dựa vào cộng đồng đối với các khu vực khoanh vùng bảo vệ nguồn giống thủy sản sẽ tăng hiệu quả của công tác bảo vệ nguồn lợi vì sự phát triển bền vững 25 Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ Lê Đức Giang (2012). Hiện trạng thành phần loài cá con bắt gặp ở vùng biển ven bờ và cửa sông Thanh Hóa. Tạp chí Thông tin khoa học công nghệ kinh tế Nông nghiệp Phát triển Nông thôn. Số tháng 1+2/2012 Trần Văn Cường và Lê Đức Giang (2013). Đặc điểm sinh học của cá nục sồ (Decapterus maruadsi Tem. & Schl., 1844) ở vùng biển Thanh Hóa. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, tháng 12/2013. Phạm Quốc Huy và Lê Đức Giang (2013). Hiện trạng thành phần loài và phân bố mật độ của trứng cá, cá con ở vùng biển ven bờ và cửa sông Thanh Hóa. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, tháng 12/2013. Lê Đức Giang (2014). Đặc điểm sinh học sinh sản của cá bánh đường Evynnis cardinalis (Lacepede, 1802) ở vùng biển Thanh Hóa. Tạp chí biển Việt Nam, số tháng 3, 4, 5 năm 2014. Lê Đức Giang (2014). Đặc điểm sinh học sinh sản của cá mối thường (Saurida tumbil) ở vùng biển Thanh Hóa. Tạp chí biển Việt Nam, số tháng 7 năm 2014. Lê Đức Giang, Vũ Việt Hà và Trần Văn Cường (2014). Nghiên cứu xác định vùng sinh sản và vùng ương nuôi tự nhiên của một số loài cá biển ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Số tháng 8/2014. Lê Đức Giang, Vũ Việt Hà và Trần Văn Cường (2014). Nghiên cứu xác định mùa sinh sản của một số loài cá biển ở vùng biển Thanh Hóa và lân cận. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. (Đã phản biện xong, chờ đăng)