Tổng quan nghiên cứu

Hệ sinh thái thủy vực sông ngòi miền Trung Việt Nam sở hữu tính đa dạng sinh thái đặc sắc, trong đó bộ Giáp xác mười chân (Crustacea: Decapoda) đóng vai trò trung tâm trong chuỗi thức ăn thủy vực và kinh tế ngư nghiệp địa phương. Trên thế giới, giới khoa học đã ghi nhận khoảng 14.756 loài Decapoda, trong khi các thủy vực nước lợ và mặn tại Việt Nam ước tính có khoảng 130 loài đang sinh sống. Sông Trường Giang tại tỉnh Quảng Nam là một thủy vực đặc biệt với chiều dài 67 km, trải dài từ tọa độ 15°29'45"B qua 4 đơn vị hành chính gồm huyện Duy Xuyên, huyện Thăng Bình, thành phố Tam Kỳ và huyện Núi Thành.

Dòng sông này mang hình thái thủy văn bán khép kín độc nhất vô nhị: không có dòng chảy thượng lưu hay hạ lưu cố định, không phân định tả ngạn hữu ngạn, mà hai đầu thông trực tiếp với hạ lưu hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn qua Cửa Đại ở phía Bắc và hạ lưu sông Tam Kỳ qua Cửa Lở, Cửa An Hòa ở phía Nam. Nguồn nước phụ thuộc hoàn toàn vào thủy triều và dòng tiêu thoát lũ, dẫn đến độ sâu lòng sông dao động từ -2,2 m đến -3,0 m, nhiều bãi cạn kéo dài 2 đến 3 km với mực nước chỉ đạt 0,4 đến 0,6 m trong suốt mùa cạn kéo dài 8 tháng.

Trước áp lực gia tăng từ hơn 200 ha ao nuôi tôm lấn chiếm lòng sông và biến động môi trường ven bờ, việc thực hiện nghiên cứu thành phần loài, cấu trúc địa động vật học và đặc tính phân bố của bộ Giáp xác mười chân là yêu cầu cấp thiết. Đề tài xác lập cơ sở dữ liệu sinh học định lượng, phục vụ mục tiêu bảo tồn nguồn gen bản địa và định hướng phát triển bền vững kinh tế thủy sản cho dải ven biển Quảng Nam giai đoạn 2020-2030.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống phân loại học giáp xác hiện đại kế thừa từ các công trình kinh điển của Burkenroad (1963, 1981), Martin & Davis (2001) và De Grave cùng cộng sự (2009). Cấu trúc phân loại Decapoda được chuẩn hóa thành 2 phân bộ lớn gồm Dendrobranchiata và Pleocyemata, trong đó Pleocyemata được chia tách thành 7 thứ bộ độc lập như Caridea, Anomura và Brachyura với hơn 7.200 loài tôm và 5.500 loài cua ghẹ trên toàn cầu.

Khung lý thuyết địa động vật học biển của De Haan và Rathbun được áp dụng nhằm phân tích mối giao thoa giữa khu hệ nhiệt đới Ấn Độ - Mã Lai và khu hệ cận nhiệt đới Trung Hoa - Nhật Bản. Bốn khái niệm học thuật then chốt được tích hợp xuyên suốt gồm: đa dạng thành phần loài (Species Richness), cấu trúc địa động vật học (Zoogeographical Structure), phân vùng sinh thái độ mặn cửa sông (Estuarine Salinity Zonation) và chỉ số tương đồng sinh học quần xã (Community Similarity Index).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tổng hợp từ chuỗi số liệu quan trắc khí tượng thủy văn 7 năm liên tục (2011-2017) tại trạm Tam Kỳ với lượng mưa trung bình 2.000 mm/năm và độ ẩm không khí đạt 85% đến 88%, kết hợp chương trình điều tra thực địa theo các chu kỳ mùa khô và mùa mưa dọc tuyến sông 67 km.

Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết lập trên 18 trạm thu mẫu đại diện cho toàn bộ dải độ mặn từ 0‰ đến 32‰. Phương pháp chọn mẫu áp dụng kỹ thuật thu mẫu tầng đáy chuẩn hóa sinh thái học của Snedaker (1984) và Nguyễn Xuân Quỳnh (2004). Mẫu định tính được thu thập bằng khung lưới chữ D dài 1,2 m mắt lưới 0,3 mm sục ven thảm thực vật trong 2 phút, kết hợp lưới vuông kích thước 0,5 m x 0,5 m và vợt ao chuyên dụng. Mẫu định lượng sử dụng gàu ngoạm Petersen diện tích 0,025 m² với tần suất 4 gàu/điểm trạm, đồng thời sử dụng khung nhôm 0,25 m² đào sâu 20 đến 30 cm tại các bãi triều nhằm bắt trọn vẹn nhóm giáp xác đào hang. Nghiên cứu thực hiện phỏng vấn bảng hỏi đối với 50 hộ ngư dân khai thác thủy sản địa phương.

Lý do lựa chọn phương pháp định loại hình thái so sánh theo khóa phân loại của Đặng Ngọc Thanh & Hồ Thanh Hải (2012) kết hợp giải tích toán học sinh thái (chỉ số tương đồng Sorenson và Shannon-Wiener) là nhằm đảm bảo tính chính xác phân loại học cao nhất, đồng thời phản ánh khách quan mức độ tương thích của từng nhóm loài theo gradient độ mặn thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã định loại và kiểm kê chi tiết thành phần loài Giáp xác mười chân tại sông Trường Giang, ghi nhận các họ có tần suất bắt gặp vượt trội thuộc nhóm tôm (Penaeidae, Palaemonidae, Atyidae) và nhóm cua ghẹ (Portunidae, Varunidae, Sesarmidae). Tỷ lệ cấu trúc phân loại ghi nhận sự cân bằng sinh thái với nhóm tôm chiếm khoảng 52% và nhóm cua ghẹ chiếm 48% tổng số loài.

Sự phân bố của khu hệ giáp xác phân hóa rõ rệt theo 3 vùng độ mặn đặc trưng:

  • Vùng nước lợ nhạt (độ mặn dưới 5‰) chiếm ưu thế bởi các loài tôm nước ngọt mở rộng thuộc giống Macrobrachium và Caridina.
  • Vùng nước lợ vừa (độ mặn 5‰ đến 18‰) là nơi tập trung quần thể tôm gai Palaemonidae và cua rạm Varunidae thích nghi rộng.
  • Vùng nước lợ mặn đến mặn hoàn toàn (độ mặn 18‰ đến trên 30‰) gần Cửa Đại và Cửa An Hòa ghi nhận sự chiếm lĩnh của các loài hải sản có giá trị thương phẩm cao như họ Tôm he (Penaeidae) và họ Cua bơi (Portunidae).

So sánh với các thủy vực lân cận, mức độ đa dạng loài tại sông Trường Giang tương đương với khu vực rừng ngập mặn Bắc Trung Bộ (ghi nhận 47 loài tại sông Mã), cao hơn đáng kể so với sông Ba Lai ở Bến Tre (10 loài) và sông Truồi tại Thừa Thiên Huế (8 loài). Nghiên cứu xác định được 6 loài mang giá trị bảo tồn và thương mại đặc biệt quan trọng, tiêu biểu là tôm sú (Penaeus monodon), tôm đất (Metapenaeus ensis), cua biển (Scylla paramamosain) và ghẹ xanh (Portunus pelagicus).

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân tạo nên tính đa dạng sinh học cao của sông Trường Giang bắt nguồn từ chế độ thủy văn hai túi nước giao thoa triều từ hai cửa biển Bắc - Nam. Nền đáy sông có sự chuyển tiếp phức tạp: 45% diện tích là cát pha ít hữu cơ, 35% là bùn sét giàu mùn bã và khoảng 20% là bùn cát tại các khu vực nuôi thủy sản tập trung như đập Cổ Linh, tạo ra các vi sinh cảnh kiếm ăn và ẩn nấp lý tưởng cho giáp xác.

Biến động lượng mưa từ 2.000 mm đến trên 3.000 mm giữa các năm 2012 và 2016 gây ra hiện tượng xâm nhập mặn sâu vào mùa khô và ngọt hóa cục bộ vào mùa mưa, trực tiếp điều hòa nhịp sinh học sinh sản và di cư của các loài giáp xác.

Trong các báo cáo phân tích, dữ liệu nghiên cứu được trực quan hóa thông qua hệ thống bảng danh mục phân loại chi tiết đến từng bậc taxon họ, giống, loài; biểu đồ cột kép thể hiện tương quan sinh khối giữa nhóm tôm và nhóm cua theo từng trạm thu mẫu; cùng sơ đồ phân nhánh Dendrogram thể hiện mức độ tương đồng sinh học giữa các vùng sinh thái dọc tuyến sông 67 km, giúp người đọc nắm bắt trực quan quy luật phân bố không gian của khu hệ thủy sinh.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả khảo sát thực trạng khai thác và phân bố loài, nghiên cứu đưa ra 4 nhóm giải pháp cụ thể:

Thứ nhất, thiết lập 2 phân vùng bảo vệ bãi đẻ và đường di cư sinh sản của tôm cua tại khu vực bãi bồi Cửa Đại và đầm triều Cửa An Hòa. Mục tiêu giảm thiểu 35% sản lượng đánh bắt cá thể non trong giai đoạn 2021-2024, do Chi cục Thủy sản tỉnh Quảng Nam chủ trì phối hợp với Đồn Biên phòng cửa khẩu triển khai.

Thứ hai, giải tỏa dứt điểm 100% các công trình đăng quầng, cọc chắn và lồng bè nuôi trồng thủy sản lấn chiếm trái phép dòng chảy, hoàn thành nạo vét thông luồng 67 km sông Trường Giang trước năm 2025. Trách nhiệm thực hiện thuộc về Ủy ban nhân dân các huyện Duy Xuyên, Thăng Bình, Núi Thành và thành phố Tam Kỳ.

Thứ ba, cấm tuyệt đối việc sử dụng ngư cụ hủy diệt như lưới lồng bát quái, xung điện và hóa chất diệt tạp ven đầm nuôi. Quy định kích thước mắt lưới tối thiểu tại miệng đáy từ 18 mm trở lên, nhằm nâng cao 25% sinh khối đàn giáp xác tự nhiên giai đoạn 2022-2026 thông qua mạng lưới giám sát cộng đồng ngư dân xã Tam Thanh và xã Bình Dương.

Thứ tư, xây dựng hệ thống quan trắc sinh thái định kỳ 6 tháng/lần nhằm cập nhật biến động chỉ số đa dạng loài Decapoda theo diễn biến mặn và ô nhiễm nguồn nước, do Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Nam tài trợ kinh phí nghiên cứu độc lập.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung công trình mang giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên, môi trường và nông nghiệp: Cung cấp căn cứ khoa học chuẩn xác để hoạch định quy hoạch không gian biển, phân bổ hạn ngạch khai thác thủy sản và khoanh vùng bảo tồn thiên nhiên cấp tỉnh tại Quảng Nam.

  2. Chuyên gia nghiên cứu và giảng viên chuyên ngành Thủy sinh vật học, Sinh thái học thủy vực: Cung cấp tập dữ liệu gốc về cấu trúc địa động vật học giáp xác vùng đầm phá ven biển miền Trung, phục vụ so sánh liên vùng với các hệ thống sông lớn tại Việt Nam.

  3. Doanh nghiệp, hợp tác xã và hộ nuôi trồng thủy sản ven lưu vực sông Trường Giang: Nắm bắt chính xác quy luật dao động độ mặn từ 0‰ đến 32‰ và chu kỳ xuất hiện của các loài giáp xác bản địa để điều chỉnh lịch thả giống, thiết kế hệ thống cấp thoát nước an toàn sinh học.

  4. Học viên cao học và sinh viên các ngành Sinh học, Quản lý tài nguyên môi trường: Tiếp cận một công trình mẫu mực về phương pháp kết hợp điều tra sinh thái hiện trường, kỹ thuật thu mẫu đáy chuẩn quốc tế và phương pháp luận định loại Giáp xác mười chân.

Câu hỏi thường gặp

  1. Điều gì tạo nên nét độc đáo của khu hệ Giáp xác mười chân tại sông Trường Giang? Khu hệ Decapoda tại đây mang tính chuyển tiếp sinh thái cao do sông dài 67 km nối liền hai cửa biển lớn, tạo ra sự pha trộn giữa các loài nước ngọt mở rộng, nước lợ điển hình và sinh vật biển nhiệt đới.

  2. Yếu tố môi trường nào chi phối mạnh mẽ nhất đến sự phân bố của tôm cua trong lòng sông? Gradient độ mặn dao động từ 0‰ đến trên 30‰ theo mùa mưa lũ và nền trầm tích đáy (từ cát pha đến bùn sét chứa mùn bã) là hai yếu tố then chốt quyết định sự tập trung mật độ loài.

  3. Sông Trường Giang có những loài giáp xác nào mang giá trị kinh tế xuất khẩu nổi bật? Các loài thủy sản có giá trị kinh tế cao nhất được ghi nhận gồm tôm sú (Penaeus monodon), tôm đất (Metapenaeus ensis), ghẹ xanh (Portunus pelagicus) và cua biển (Scylla paramamosain), cung cấp nguồn thu nhập lớn cho ngư dân.

  4. Thực trạng nuôi trồng thủy sản ven bờ gây ra những áp lực nào cho quần xã giáp xác tự nhiên? Việc đắp đập ngăn dòng, xả thải nước ao nuôi giàu chất hữu cơ chưa xử lý và lấn chiếm bãi triều đã làm thu hẹp 30% sinh cảnh kiếm ăn, gây hiện tượng bùn hóa và suy thoái nguồn lợi ấu trùng tự nhiên.

  5. Luận văn đã áp dụng quy chuẩn phân loại và thu mẫu khoa học nào để đảm bảo độ tin cậy? Tác giả đã kết hợp quy trình thu mẫu đáy tiêu chuẩn bằng gàu Petersen của Snedaker (1984), Nguyễn Xuân Quỳnh (2004) và khóa định loại chuyên khảo của Đặng Ngọc Thanh & Hồ Thanh Hải (2012).

Kết luận

  • Luận văn đã hoàn thành việc khảo sát, lập danh mục và đánh giá toàn diện tính đa dạng sinh học của bộ Giáp xác mười chân (Decapoda) trên suốt 67 km chiều dài sông Trường Giang, tỉnh Quảng Nam.
  • Xác định rõ quy luật phân bố không gian và cấu trúc thành phần loài theo 3 dải độ mặn sinh thái, chỉ ra mối tương quan chặt chẽ giữa tính chất nền đáy với mật độ phân bố quần xã.
  • Phát hiện và phân loại các nhóm loài chủ lực có giá trị bảo tồn nguồn gen cùng các loài giáp xác kinh tế mang lại giá trị thương phẩm cao cho địa phương.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp quản trị môi trường và bảo vệ nguồn lợi thủy sản mang tính thực thi cao cho các cơ quan quản lý nhà nước giai đoạn 2021-2025.
  • Thiết lập lộ trình chuyển đổi sinh kế bền vững và đẩy mạnh nghiên cứu quan trắc định kỳ đến năm 2030 nhằm bảo tồn nguyên vẹn giá trị sinh thái đặc sắc của dải sông ven biển Quảng Nam.

Quý độc giả, các nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý quan tâm đến dữ liệu điều tra chi tiết và khóa định loại cụ thể có thể liên hệ Thư viện Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội để tra cứu toàn văn luận văn thạc sĩ khoa học mã số 8420101.08.