Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý đa dạng sinh học vùng triều rạn đá một số đảo tiêu biểu vùng biển đông bắc việt nam

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý đa dạng sinh học vùng triều rạn đá một số đảo tiêu biểu vùng, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên

• Người hướng dẫn: GS.
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
• Đề tài: Giải Pháp Quản Lý Đa Dạng Sinh Học Vùng Triều Rạn Đá Biển Đông - Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Nội dung nghiên cứu
• 1.3. Tóm tắt những đóng góp mới của Luận án
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án
• 2. CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Khu vực nghiên cứu. Không gian nghiên cứu. Tài liệu nghiên cứu
• 2.3. Thiết lập các tuyến thu mẫu vùng triều
• 2.4. Phương pháp thu mẫu ngoài hiện trường
• 2.5. Phương pháp bảo quản và xử lý mẫu trong phòng thí nghiệm. Tiền xử lý mẫu tại hiện trường
• 2.6. Phương pháp phân tích mẫu và xử lý kết quả
• 2.7. Phương pháp nghiên cứu vai trò rạn đá trong liên kết sinh thái
• 2.8. Các chỉ số sinh thái. Phương pháp đánh giá mức độ suy giảm đa dạng sinh học
• 2.9. Phương pháp xây dựng các giải pháp quản lý đa dạng sinh học vùng triều rạn đá. Quy trình xây dựng bộ tiêu chí quản lý đa dạng sinh học vùng triều rạn đá
• 2.10. Phương pháp xây dựng quy trình đánh giá hiện trạng vùng triều rạn đá bằng thiết bị bay không người lái
• 2.11. Nguyên tắc cơ bản đề xuất giải pháp chính sách sử dụng hợp lý đa dạng sinh học vùng triều rạn đá
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Hiện trạng đa dạng sinh học vùng triều rạn đá khu vực nghiên cứu
• 3.2. Hiện trạng động vật đáy khu vực nghiên cứu
• 3.3. Đa dạng thành phần loài và phân bố động vật đáy
• 3.4. Sinh vật lượng động vật đáy khu vực nghiên cứu
• 3.5. Hiện trạng rong biển vùng triều rạn đá khu vực nghiên cứu
• 3.6. Đánh giá mức độ đa dạng sinh học khu vực nghiên cứu
• 3.7. Các loài có giá trị kinh tế và bảo tồn
• 3.7.1. Các loài có giá trị kinh tế
• 3.7.2. Các loài quý hiếm có giá trị bảo tồn tại vùng triều rạn đá khu vực nghiên cứu
• 3.8. Tính liên kết sinh thái bãi triều rạn đá với khu hệ sinh thái lân cận. Vai trò của hệ sinh thái vùng triều rạn đá đối với nhóm sinh vật đáy
• 3.8.1. Vai trò của bãi triều rạn đá đối với các loài cá biển
• 3.8.2. Hệ sinh thái vùng triều rạn đá là nơi bãi đẻ, bãi giống cung cấp con giống cho hệ sinh thái lân cận
• 3.8.3. Hệ sinh thái vùng triều rạn đá là nơi kiếm ăn của các loài thủy sinh
• 3.9. Suy giảm đa dạng sinh học và các yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng sinh học vùng triều rạn đá
• 3.9.1. Mức độ suy giảm số lượng loài
• 3.9.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng sinh học vùng bãi triều rạn đá. Ảnh hưởng bởi yếu tố điều kiện môi trường tự nhiên đến đa dạng sinh học
• 3.9.3. Ảnh hưởng từ hoạt động của con người
• 3.10. Đề xuất giải pháp quản lý đa dạng sinh học bãi triều rạn đá
• 3.10.1. Đề xuất bộ tiêu chí sử dụng bền vững bãi triều rạn đá và kiểm định thực tế
• 3.10.2. Đề xuất bộ tiêu chí sử dụng bền vững bãi triều rạn đá
• 3.10.3. Kiểm định việc sử dụng bộ tiêu chí đa dạng sinh học vùng triều rạn đá tại khu vực nghiên cứu
• 3.10.4. Đề xuất giải pháp quan trắc hiện trạng bãi triều rạn đá bằng thiết bị bay không người lái
• 3.10.5. Xây dựng các mô hình chuyên biệt nhằm bảo vệ bãi triều rạn đá
• 3.10.6. Đề xuất phân vùng chức năng quản lý vùng triều rạn đá Bạch Long Vĩ
• 3.10.7. Các hoạt động cụ thể quản lý đa dạng sinh học bãi triều rạn đá Bạch Long Vĩ
• 3.10.8. Đề xuất giải pháp tổng thể quản lý và sử dụng các bãi triều rạn đá khu vực nghiên cứu
• 3.10.9. Giải pháp chính sách
• 3.10.10. Các giải pháp về tổ chức quản lý
• 3.10.11. Các giải pháp khoa học công nghệ và kỹ thuật
• 3.10.12. Các giải pháp tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức và hợp tác quốc tế
• 3.10.13. Các giải pháp định hướng quy hoạch quản lý và sử dụng hợp lý đa dạng sinh học vùng triều rạn đá
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Đa Dạng Sinh Học Vùng Triều Rạn Đá Biển Đông

Việt Nam, quốc gia biển với bờ biển dài hơn 3.260 km, sở hữu nhiều hệ sinh thái (HST) đa dạng, trong đó có HST vùng triều rạn đá. HST này có đặc trưng riêng về sinh thái, môi trường, đa dạng sinh học (ĐDSH) và nguồn lợi. Chế độ thủy triều khác nhau tạo ra các bãi triều với hình thái và cấu trúc khác nhau. Các bãi triều rộng lớn hình thành các sinh cảnh khác nhau, dẫn đến sự khác biệt về sinh thái, môi trường và ĐDSH. HST vùng triều có vai trò quan trọng trong việc duy trì và bảo vệ ĐDSH, là bức tường che chắn cho lục địa, tránh các tai biến thời tiết, xâm nhập mặn và xử lý ô nhiễm. Các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội ven biển Việt Nam liên quan mật thiết đến HST vùng triều, đặc biệt là nuôi trồng thủy sản (NTTS) và bảo tồn ĐDSH. Hệ sinh thái vùng triều không chỉ là một trong những HST lớn của biển Việt Nam mà còn liên quan trực tiếp đến đời sống của trên 40 triệu người dân, sống ở 28 tỉnh, thành phố ven biển [2].

1.1. Vai Trò Hệ Sinh Thái Vùng Triều Rạn Đá

HST vùng triều rạn đá đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái biển, cung cấp nơi sinh cư, sinh sản cho nhiều loài thủy sinh. Vùng triều còn là nơi kiếm ăn của nhiều loài cá và động vật không xương sống. Ngoài ra, HST này còn có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ bờ biển khỏi xói lở và giảm thiểu tác động của sóng biển. Các nghiên cứu liên quan đến các HST ven một số đảo phía Đông - Bắc Vịnh Bắc Bộ cho thấy vùng triều ven đảo có ý nghĩa quan trọng đối với ĐDSH và phát triển nguồn lợi, là nơi sinh cư, sinh sản của các loài thủy sinh và bổ sung, tái tạo nguồn lợi cho các vùng biển.

1.2. Đặc Điểm Địa Lý Vùng Nghiên Cứu Biển Đông Bắc

Khu vực biển Đông Bắc Việt Nam có nhiều đảo lớn nhỏ, tập trung ở Vịnh Bắc Bộ. Các đảo này có vị trí chiến lược về an ninh - quốc phòng và là nơi cư trú, sinh sản của các loài thủy sinh. Các HST đặc trưng như bãi triều cát, rạn san hô, vùng triều rạn đá và rừng ngập mặn tạo nên sự phong phú và đa dạng của các giống loài thủy sinh, góp phần tái tạo, bổ sung nguồn lợi cho các ngư trường phía Bắc. Khu vực ven biển quanh một số đảo khu vực Đông Bắc,Việt Nam có một số HST đặc trưng như: HST bãi triều cát; HST rạn san hô; HST vùng triều rạn đá; HST rừng ngập mặn. trong đó tiêu biểu nhất là HST rạn san hô và HST vùng triều rạn đá.

II. Thách Thức Quản Lý Đa Dạng Sinh Học Rạn Đá Biển Đông

Các HST vùng triều rạn đá đang chịu nhiều tác động tiêu cực từ cả tự nhiên và con người. Biến đổi khí hậu, bão, nước biển dâng, ô nhiễm môi trường biển, khai thác quá mức và các hoạt động du lịch thiếu bền vững đang đe dọa ĐDSH của khu vực. Cần có các giải pháp quản lý và bảo vệ ĐDSH vùng triều rạn đá để đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực ven biển, đảo. Trong khi đó hầu như chưa có được những giải pháp quản lý cũng như bảo vệ ĐDSH vùng triều rạn đá nhằm hướng đến sự phát triển bền vững cho khu vực ven biển, đảo.

2.1. Tác Động Của Biến Đổi Khí Hậu Đến Rạn Đá

Biến đổi khí hậu gây ra nhiều tác động tiêu cực đến HST vùng triều rạn đá, bao gồm tăng nhiệt độ nước biển, axit hóa đại dương và mực nước biển dâng. Tăng nhiệt độ nước biển có thể gây ra hiện tượng tẩy trắng san hô, làm suy giảm ĐDSH của rạn san hô. Axit hóa đại dương làm giảm khả năng hình thành vỏ của các loài động vật có vỏ, ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn trong HST. Mực nước biển dâng có thể làm ngập các bãi triều, thu hẹp diện tích sinh sống của các loài sinh vật.

2.2. Ô Nhiễm Môi Trường Biển Ảnh Hưởng Đa Dạng Sinh Học

Ô nhiễm môi trường biển, đặc biệt là ô nhiễm nhựa và ô nhiễm hóa chất, gây ra nhiều tác động tiêu cực đến HST vùng triều rạn đá. Ô nhiễm nhựa có thể gây nghẹt thở cho các loài sinh vật biển, làm giảm khả năng sinh sản và tăng tỷ lệ tử vong. Ô nhiễm hóa chất có thể gây độc cho các loài sinh vật biển, làm suy giảm ĐDSH và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

2.3. Khai Thác Thủy Sản Bất Hợp Pháp và Hủy Diệt

Khai thác thủy sản bất hợp pháp và hủy diệt, như sử dụng chất nổ, chất độc và các ngư cụ cấm, gây ra nhiều thiệt hại cho HST vùng triều rạn đá. Các hoạt động này có thể phá hủy cấu trúc rạn đá, làm suy giảm ĐDSH và ảnh hưởng đến nguồn lợi thủy sản. Tác động do con người: Khai thác quá mức, khai thác bằng các phương thức hủy diệt (chất độc, nổ mìn, ngư cụ,.) và các hoạt động nuôi trồng và du lịch.

III. Giải Pháp Quản Lý Bền Vững Đa Dạng Sinh Học Vùng Triều

Để quản lý bền vững ĐDSH vùng triều rạn đá, cần có các giải pháp đồng bộ và toàn diện, bao gồm xây dựng và thực thi các chính sách quản lý hiệu quả, tăng cường công tác bảo tồn, phục hồi HST, thúc đẩy phát triển du lịch sinh thái bền vững và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường biển. Cần có được những giải pháp quản lý cũng như bảo vệ ĐDSH vùng triều rạn đá nhằm hướng đến sự phát triển bền vững cho khu vực ven biển, đảo.

3.1. Xây Dựng Khu Bảo Tồn Biển và Hành Lang Sinh Thái

Xây dựng các khu bảo tồn biển (KBTB) là một trong những giải pháp hiệu quả để bảo vệ ĐDSH vùng triều rạn đá. Các KBTB cần được quản lý chặt chẽ, đảm bảo các hoạt động khai thác và sử dụng tài nguyên được thực hiện một cách bền vững. Đồng thời, cần xây dựng các hành lang sinh thái kết nối các KBTB để tạo điều kiện cho các loài sinh vật di chuyển và trao đổi gen.

3.2. Phục Hồi Rạn San Hô và Thảm Cỏ Biển Bị Suy Thoái

Phục hồi rạn san hô và thảm cỏ biển bị suy thoái là một trong những giải pháp quan trọng để tăng cường ĐDSH và chức năng của HST vùng triều. Các hoạt động phục hồi có thể bao gồm trồng san hô nhân tạo, loại bỏ các tác nhân gây ô nhiễm và hạn chế các hoạt động khai thác gây hại.

3.3. Quản Lý Dựa Vào Cộng Đồng và Sinh Kế Bền Vững

Quản lý dựa vào cộng đồng là một trong những giải pháp hiệu quả để đảm bảo sự tham gia của người dân địa phương vào công tác bảo vệ môi trường biển. Cần tạo điều kiện cho người dân địa phương tham gia vào quá trình ra quyết định, chia sẻ lợi ích từ việc bảo vệ môi trường và phát triển các sinh kế bền vững, thân thiện với môi trường.

IV. Ứng Dụng Công Nghệ Quan Trắc Đa Dạng Sinh Học Rạn Đá

Việc ứng dụng công nghệ hiện đại, như thiết bị bay không người lái (UAV), trong quan trắc và đánh giá ĐDSH vùng triều rạn đá mang lại nhiều lợi ích, giúp thu thập dữ liệu nhanh chóng, chính xác và tiết kiệm chi phí. Các dữ liệu này có thể được sử dụng để xây dựng bản đồ phân bố các loài sinh vật, đánh giá mức độ suy thoái của HST và theo dõi hiệu quả của các biện pháp bảo tồn. Quan trắc hiện trạng bãi triều rạn đá bằng thiết bị bay không người lái.

4.1. Sử Dụng Thiết Bị Bay Không Người Lái UAV

Thiết bị bay không người lái (UAV) có thể được sử dụng để chụp ảnh và quay video từ trên cao, cung cấp cái nhìn tổng quan về HST vùng triều rạn đá. Các hình ảnh và video này có thể được sử dụng để phân tích và đánh giá các đặc điểm của HST, như diện tích, cấu trúc và thành phần loài.

4.2. Phân Tích Ảnh Vệ Tinh và Dữ Liệu Viễn Thám

Ảnh vệ tinh và dữ liệu viễn thám có thể được sử dụng để theo dõi sự thay đổi của HST vùng triều rạn đá theo thời gian. Các dữ liệu này có thể được sử dụng để phát hiện các dấu hiệu suy thoái, như mất san hô, ô nhiễm môi trường và khai thác quá mức.

4.3. Xây Dựng Bản Đồ Phân Bố Các Loài Sinh Vật

Dữ liệu thu thập được từ UAV, ảnh vệ tinh và dữ liệu viễn thám có thể được sử dụng để xây dựng bản đồ phân bố các loài sinh vật trong HST vùng triều rạn đá. Bản đồ này có thể được sử dụng để xác định các khu vực quan trọng cần được bảo vệ và quản lý.

V. Đề Xuất Chính Sách Quản Lý Đa Dạng Sinh Học Rạn Đá Biển

Để quản lý hiệu quả ĐDSH vùng triều rạn đá, cần có các chính sách phù hợp, bao gồm xây dựng và thực thi các quy định về bảo vệ môi trường biển, kiểm soát các hoạt động khai thác và sử dụng tài nguyên, khuyến khích phát triển du lịch sinh thái bền vững và tăng cường hợp tác quốc tế trong bảo vệ môi trường biển. Giải pháp chính sách .

5.1. Hoàn Thiện Hệ Thống Pháp Luật Về Bảo Vệ Môi Trường Biển

Cần hoàn thiện hệ thống pháp luật về bảo vệ môi trường biển, đảm bảo các quy định rõ ràng, cụ thể và phù hợp với thực tiễn. Đồng thời, cần tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra và xử lý nghiêm các hành vi vi phạm pháp luật về bảo vệ môi trường biển.

5.2. Kiểm Soát Các Hoạt Động Khai Thác và Sử Dụng Tài Nguyên

Cần kiểm soát chặt chẽ các hoạt động khai thác và sử dụng tài nguyên trong HST vùng triều rạn đá, đảm bảo các hoạt động này được thực hiện một cách bền vững và không gây hại cho môi trường. Đồng thời, cần khuyến khích phát triển các ngành kinh tế thân thiện với môi trường, như du lịch sinh thái và nuôi trồng thủy sản bền vững.

5.3. Tăng Cường Hợp Tác Quốc Tế Về Bảo Vệ Môi Trường Biển

Cần tăng cường hợp tác quốc tế trong bảo vệ môi trường biển, đặc biệt là trong việc chia sẻ thông tin, kinh nghiệm và công nghệ. Đồng thời, cần tham gia tích cực vào các tổ chức và diễn đàn quốc tế về bảo vệ môi trường biển.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Quản Lý Đa Dạng Sinh Học

Nghiên cứu về quản lý ĐDSH vùng triều rạn đá là một lĩnh vực quan trọng, góp phần bảo vệ môi trường biển và phát triển bền vững kinh tế - xã hội. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp quản lý hiệu quả, phù hợp với điều kiện thực tế của từng khu vực. Kết quả nghiên cứu là dữ liệu quan trọng cho ba huyện đảo nghiên cứu trong việc đánh giá thực trạng, cũng như định hướng quy hoạch và giải pháp quản lý vùng triều rạn đá nói riêng và các HST biển nói chung.

6.1. Tổng Kết Các Giải Pháp Quản Lý Đã Đề Xuất

Tổng kết lại các giải pháp quản lý ĐDSH vùng triều rạn đá đã được đề xuất trong nghiên cứu, bao gồm xây dựng KBTB, phục hồi HST, quản lý dựa vào cộng đồng, ứng dụng công nghệ quan trắc và xây dựng chính sách phù hợp.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Quản Lý Bền Vững

Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo về quản lý bền vững ĐDSH vùng triều rạn đá, như nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường và khai thác quá mức, phát triển các công nghệ phục hồi HST hiệu quả và xây dựng các mô hình quản lý dựa vào cộng đồng thành công.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Hệ sinh thái (HST) vùng triều rạn đá (rocky intertidal ecosystem) tại các đảo vùng biển Đông - Bắc Việt Nam giữ vị trí chiến lược đặc biệt quan trọng về quốc phòng - an ninh và là cái nôi duy trì nguồn lợi sinh vật biển của toàn bộ Vịnh Bắc Bộ. Trải dài trên vùng biển có chế độ nhật triều điển hình bậc nhất thế giới với biên độ dao động triều cực đại lên tới 4,0 – 4,5 m tại trạm Hòn Dấu và Cô Tô, các bãi triều rạn đá hình thành nên những dải phân vùng sinh thái độc đáo với quy mô hàng ngàn hecta. Đúng như luận án đã trích dẫn: "Hệ sinh thái vùng triều không chỉ là một trong những HST lớn của biển Việt Nam mà còn liên quan trực tiếp đến đời sống của trên 40 triệu người dân, sống ở 28 tỉnh, thành phố ven biển". Tuy nhiên, trước tác động kép từ biến đổi khí hậu toàn cầu và áp lực nhân tác gia tăng, tính toàn vẹn sinh thái của khu hệ này đang đứng trước nguy cơ suy thoái nghiêm trọng.

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) cốt lõi được xác định là: Mặc dù đã có các khảo sát đơn lẻ về thành phần loài động vật đáy hoặc rong biển ven bờ (Kostina, 2005; Đỗ Công Thung, 2012, 2016), y văn học thuật vẫn thiếu vắng một nghiên cứu liên kết sinh thái đa cấp độ (multi-level ecological connectivity) đánh giá đồng thời cấu trúc quần xã bãi triều rạn đá, vai trò vườn ươm giống cá rạn và cơ chế suy thoái nguồn gen nguy cấp tại 3 cụm đảo đại diện tiêu biểu (Bạch Long Vĩ, Cô Tô, Cát Bà). Đặc biệt, hệ thống quản trị hiện hành thiếu hụt một bộ chỉ số quan trắc định lượng thích ứng và quy trình ứng dụng công nghệ viễn thám tầm thấp (Unmanned Aerial Vehicle - UAV) phục vụ phân vùng chức năng cấp huyện đảo.

Luận án thiết lập 3 câu hỏi nghiên cứu (Research Questions - RQ) và 3 giả thuyết khoa học (Hypotheses - H) tương ứng:

• RQ1: Cấu trúc thành phần loài, mật độ, sinh khối động vật đáy và rong biển biến động như thế nào theo gradient đới triều và sự khác biệt địa mạo giữa đảo xa bờ và đảo ven bờ?
  • H1: Đảo xa bờ Bạch Long Vĩ sở hữu sinh vật lượng động vật đáy vượt trội so với đảo ven bờ Cát Bà và Cô Tô do nền đáy đá phiến phân bậc ít chịu ảnh hưởng từ trầm tích lục địa.
• RQ2: Bãi triều rạn đá đóng vai trò liên kết sinh thái và bãi ươm giống như thế nào đối với các loài cá rạn kinh tế (Siganus fuscescens, Lutjanus argentimaculatus)?
  • H2: Mật độ cá con và cá rạn có mối tương quan thuận mang ý nghĩa thống kê với độ che phủ của thảm rong biển (Sargassum, Turbinaria) và thể tích các hồ triều (tidal pools) khi triều rút.
• RQ3: Làm thế nào để xây dựng mô hình quản lý tích hợp và quy trình công nghệ quan trắc nhanh hiện trạng đa dạng sinh học (ĐDSH) vùng triều rạn đá?
  • H3: Mô hình khung Hiện trạng - Áp lực - Đáp ứng - Lợi ích (SPRB Framework) tích hợp kỹ thuật bay chụp quang trắc UAV Multispectral cho phép phân vùng chức năng với độ chính xác giải đoán nền đáy đạt trên 85%.

Về mặt lý thuyết, nghiên cứu tích hợp Lý thuyết Phân vùng Sinh thái Triều (Zonation Theory của Stephenson & Stephenson), Lý thuyết Địa sinh học Đảo (Island Biogeography của MacArthur & Wilson) và Khung phân tích SPRB (mở rộng từ mô hình PSR của OECD). Đóng góp đột phá của luận án được lượng hóa qua bộ dữ liệu thực chứng: định lượng sinh khối động vật đáy tại Bạch Long Vĩ đạt mức kỷ lục 902,1 g/m² (vùng triều đạt 1.750 g/m²), cảnh báo mức độ cạn kiệt của loài Bào ngư chín lỗ (Haliotis diversicolor) xuống chỉ còn 1,25 cá thể/500m² với trữ lượng tức thời 0,05 tấn, đồng thời lần đầu tiên hoàn thiện bản đồ phân vùng quản lý chức năng bãi triều bằng công nghệ bay chụp ảnh phổ tầm thấp. Phạm vi nghiên cứu bao quát 8 mặt cắt liên tục 12 tháng tại Bạch Long Vĩ (MC01 - MC15) cùng hệ thống trạm đối chứng đa thời gian tại Cô Tô và Cát Bà giai đoạn 2017 - 2018.

Literature Review và Positioning

Lịch sử nghiên cứu hệ sinh thái vùng triều thế giới và Việt Nam trải qua 4 giai đoạn tiến hóa học thuật rõ nét:

1. Giai đoạn tiền 1960: Tập trung vào mô tả phân loại học và hình thái học đới triều. Các công trình kinh điển của Stephenson & Stephenson (1949, 1972) đặt nền móng cho mô hình phân vùng sinh học bãi triều đá toàn cầu. Tại Việt Nam, Fischer (1950) ghi nhận quần xã vùng triều Vũng Tàu, tiếp nối bởi Trần Ngọc Lợi (1962) tại Nha Trang và các nghiên cứu tiên phong của Phạm Hoàng Hộ (1967, 1969) về phân loại rong biển.
2. Giai đoạn 1960 - 1980: Chuyển dịch sang sinh thái học thực nghiệm và tương tác dinh dưỡng. Điển hình là các công trình kiểm chứng mối quan hệ vật ăn mồi - con mồi của Paine (1966) và Connell (1972). Tại Vịnh Bắc Bộ, chương trình hợp tác Liên Xô - Việt Nam (1961, 1980 - 1984) được Kostina (2005) tổng hợp đã ghi nhận 1.664 loài sinh vật đáy (278 loài thực vật và 1.386 loài động vật), khẳng định nền đáy cứng rạn đá sở hữu độ phong phú loài cao nhất.
3. Giai đoạn 1980 - 2005: Khám phá vai trò chức năng bãi đẻ, bãi ươm giống và sự phát tán ấu trùng theo hoàn lưu hải dương học (Levin, 2006). Các công bố của Bùi Đình Chung (1999) và Đỗ Công Thung (2003, 2005) tại Cát Bà và Bạch Long Vĩ bắt đầu làm sáng tỏ tính liên kết khu hệ.
4. Giai đoạn 2005 đến nay: Tập trung vào đánh giá tác động nhân tác, suy thoái ĐDSH và biến đổi khí hậu (Underwood et al., 2008; Đỗ Văn Khương, 2008, 2010, 2012; Đỗ Công Thung, 2016; Đàm Đức Tiến, 2016).

Tiến trình Y văn & Định vị Học thuật:
[Giai đoạn 1: Tiền 1960] Mô tả hình thái & Zonation Theory (Stephenson, Fischer, Phạm Hoàng Hộ)
[Giai đoạn 2: 1960 - 1980] Tương tác dinh dưỡng & Thực nghiệm (Paine, Connell, Kostina - 1.664 loài)
[Giai đoạn 3: 1980 - 2005] Vườn ươm giống & Hoàn lưu hải dương (Bùi Đình Chung, Levin)
[Giai đoạn 4: 2005 - Nay] Áp lực nhân tác & Biến đổi khí hậu (Đỗ Công Thung, Đỗ Văn Khương)
[Định vị Luận án (2023)] Khung tích hợp SPRB + UAV Multispectral + Phân vùng chức năng sinh thái

Trong y văn tồn tại hai luồng quan điểm tranh luận sâu sắc:

• Luồng quan điểm 1 (Vật lý - Địa mạo): Cho rằng cấu trúc quần xã bãi triều hoàn toàn bị chi phối bởi các yếu tố phi sinh học (bottom-up physical stress) như biên độ sóng, bức xạ nhiệt khi phơi bãi và độ mặn.
• Luồng quan điểm 2 (Sinh học - Nhân tác): Nhấn mạnh áp lực khai thác quá mức và sự suy giảm các loài ưu thế kiến tạo sinh cảnh (top-down ecological degradation) mới là động lực chính làm sụp đổ cấu trúc chuỗi thức ăn.

Về mặt định vị khoa học, luận án đã hòa giải hai luồng tranh luận bằng cách chứng minh sự tương tác đồng thời giữa cấu trúc địa chất phân tầng (hệ tầng Phù Thủy Châu, Họa Mi tại Bạch Long Vĩ; hệ tầng Cô Tô; cấu trúc karst Cát Bà) với áp lực khai thác hải sản mang tính hủy diệt. So sánh với các nghiên cứu quốc tế như khảo sát vùng triều đá Okinawa - Nhật Bản (Nakaoka et al., 2006) và hệ thống rạn đá Great Barrier Reef - Úc (Underwood et al., 2000), nghiên cứu này tạo bước tiến đột phá khi cung cấp dữ liệu toàn diện trong bối cảnh nhiệt đới chịu ảnh hưởng của hoàn lưu gió mùa Đông Bắc và Tây Nam đặc thù của Vịnh Bắc Bộ.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng và làm phong phú Zonation Theory của Stephenson & Stephenson khi chứng minh rằng trong điều kiện nhật triều biên độ cực lớn (>4 m), gradient phân vùng thẳng đứng bị biến đổi mạnh mẽ bởi cấu trúc vi sinh cảnh (microhabitats):

1. Đới triều cao (High intertidal): Bị chi phối bởi stress nhiệt và khô hạn kéo dài, thực vật ưa mặn và động vật chân bụng vỏ dày chiếm ưu thế.
2. Đới trung triều (Mid intertidal): Quần xã rong Đỏ (Hypnea, Gigartina) và Thân mềm bám dính (Planaxis sulcatus) phát triển mạnh.
3. Đới thấp triều và hạ triều (Low/Sub-tidal): Thảm rong Nâu (Sargassum, Turbinaria, Padina) hình thành sinh cảnh đệm có độ phức tạp không gian cao.

Mô hình Gradient Phân vùng Sinh thái Thẳng đứng (Zonation Gradient):

Mô hình lý thuyết thiết lập 4 mệnh đề khoa học (Propositions):

• Proposition 1: Tính đa dạng sinh học (Shannon-Wiener H') đạt giá trị cực đại tại các sinh cảnh có độ gồ ghề nền đáy cao và mật độ hồ nước bãi triều (tidal pools) lớn, nơi đóng vai trò giảm thiểu sốc nhiệt và suy kiệt oxy khi phơi bãi.
• Proposition 2: Tính kết nối sinh thái (Ecological connectivity) giữa bãi triều rạn đá và rạn san hô dưới triều hoạt động như một hành lang di cư dinh dưỡng hai chiều theo chu kỳ nhật triều.
• Proposition 3: Sự suy thoái thảm rong biển ưu thế (foundation species) dẫn đến hiệu ứng suy thoái bậc thang (trophic cascade) đối với các nhóm ấu trùng cá rạn và động vật ăn lọc.
• Proposition 4: Khung thể chế đồng quản lý dựa trên phân vùng chức năng tạo ra điểm cân bằng bền vững giữa bảo tồn nguồn gen nguy cấp và sinh kế khai thác ven bờ.

Nghiên cứu đánh dấu sự chuyển dịch paradigm từ bảo tồn phân mảnh, tĩnh tại sang quản trị cảnh quan sinh thái biển động (Dynamic Marine Seascape Governance).

Khung phân tích độc đáo

Luận án phát triển khung phân tích tích hợp 3 trụ cột lý thuyết: Lý thuyết Sinh thái cảnh quan biển, Lý thuyết Kinh tế học Dịch vụ Hệ sinh thái (Costanza et al.) và Khung quản trị thích ứng SPRB (State - Pressure - Response - Benefit).

Khung Phân tích Tích hợp SPRB:

Khung phân tích xác lập rõ các điều kiện biên (boundary conditions): Áp dụng cho vùng bờ và hải đảo nhiệt đới gió mùa có biên độ triều lớn, cấu trúc nền đáy đá gốc (flis cát kết/sét kết hoặc karst đá vôi), có sự hiện diện của các khu bảo tồn biển (KBTB) hoặc vườn quốc gia.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu vận hành trên lập trường triết học thực chứng phản biện (Critical Realism), kết hợp chặt chẽ giữa quan trắc sinh thái học thực địa định lượng và kỹ thuật viễn thám không gian siêu cao. Thiết kế nghiên cứu đa cấp độ (multi-level design) triển khai trên 3 quy mô:

• Cấp vi mô (Micro-level): Đo đạc cấu trúc quần xã trong ô tiêu chuẩn định lượng 0,25 m² và các hồ triều cục bộ.
• Cấp trung mô (Meso-level): 8 mặt cắt đới triều thẳng đứng phân bổ quanh chu vi 6,5 km đảo Bạch Long Vĩ và các đảo Cô Tô, Cát Bà.
• Cấp vĩ mô (Macro-level): Tương quan không gian hoàn lưu dòng chảy và cấu trúc địa chất toàn Vịnh Bắc Bộ.

Thiết kế Nghiên cứu Đa Cấp độ:

Quy trình nghiên cứu rigorous

• Giao thức thu mẫu động vật đáy và rong biển: Thiết lập các mặt cắt vuông góc với đường bờ, từ vùng triều cao đến hạ triều. Sử dụng khung định lượng kích thước 50 cm x 50 cm (0,25 m²), thu thập toàn bộ sinh vật bề mặt và cạo sạch lớp phủ nền đá. Mẫu vật được xử lý sơ bộ tại hiện trường, cố định bằng dung dịch Formalin trung tính 5% hoặc cồn 70%, sau đó định danh phân loại học theo các khóa chuẩn quốc tế.
• Giao thức điều tra cá rạn và tính liên kết sinh thái: Áp dụng phương pháp điều tra lặn quan sát dưới nước (Underwater Visual Census - UVC) dọc theo các dải đo (transects) diện tích chuẩn 400 m² (50 m x 8 m) vào các thời điểm triều lên và mùa gió khác nhau, thống kê mật độ, phân bố kích thước của các loài cá kinh tế gồm cá Dìa chấm trắng (Siganus fuscescens), cá Hồng bạc (Lutjanus argentimaculatus) và cá Kẽm (Diagramma pictum).
• Quy trình viễn thám UAV: Ứng dụng thiết bị bay không người lái chuyên dụng DJI Phantom 4 Multispectral kết hợp phần mềm lập lộ trình bay tự động DJI GS Pro. Độ cao bay thiết lập cố định 30 - 50 m, độ phủ chồng ảnh dọc và ngang (overlap) đạt 75 - 80%, thời điểm bay chụp đồng bộ chính xác vào kỳ triều kiệt cực tiểu trong tháng.

Quy trình Xử lý Quang trắc Viễn thám UAV:

Data và phân tích

Dữ liệu ảnh đa phổ được xử lý ghép ảnh trực giao (Orthomosaic) và mô hình số độ cao bề mặt (Digital Surface Model - DSM) trên phần mềm Agisoft Metashape Professional. Độ chính xác vị trí được hiệu chỉnh bằng hệ thống điểm khống chế mặt đất (Ground Control Points - GCPs). Khóa giải đoán phân loại tự động kết hợp ma trận kiểm định thực địa (Error Matrix) xác lập độ tin cậy giải đoán đạt trên 85%.

Các chỉ số sinh thái học cấu trúc quần xã được tính toán bao gồm:

• Chỉ số đa dạng loài Shannon-Wiener: $H' = -\sum (P_i \ln P_i)$
• Chỉ số độ đồng đều Pielou: $J' = \frac{H'}{\ln S}$
• Chỉ số mức độ phong phú loài Margalef: $d = \frac{S - 1}{\ln N}$
• Ma trận khoảng cách tương đồng Bray-Curtis và phân tích hồi quy tuyến tính bình phương tối thiểu (OLS) trên tập dữ liệu thô (untransformed data) nhằm làm rõ mối quan hệ giữa mật độ cá quan sát và các thông số môi trường.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

1. Sự phân dị sinh vật lượng kỷ lục giữa các đảo: Luận án chỉ ra sự phân hóa sâu sắc về mật độ và sinh khối động vật đáy. Bạch Long Vĩ đạt sinh vật lượng trung bình cao nhất toàn vùng biển Đông - Bắc với 510 cá thể/m² và 902,1 g/m², trong đó vùng triều đạt giá trị vượt bậc: 900 cá thể/m² và 1.750 g/m² (so với vùng dưới triều chỉ đạt 120 cá thể/m² và 54,2 g/m²). Tại Cô Tô, mật độ vùng triều đạt 1.323 con/m² (khối lượng 52 g/m²), trung bình toàn vùng đạt 717 con/m² và 42,95 g/m². Tại Cát Bà, mật độ trung bình đạt 173,25 con/m² và sinh khối đạt 130,4 g/m² (vùng triều đạt 279,5 con/m² và 258,3 g/m²).
2. Cấu trúc đa dạng loài và tính phong phú khu hệ: Cát Bà ghi nhận độ phong phú cao nhất với 532 loài động vật đáy không xương sống thuộc 4 ngành (Thân mềm chiếm 49,1% với 261 loài; Giun đốt chiếm 27,3% với 145 loài; Giáp xác chiếm 21,2% với 113 loài; Da gai chiếm 2,4% với 13 loài) và 79 loài rong biển. Tại Bạch Long Vĩ ghi nhận 312 loài động vật đáy và 46 loài rong biển thuộc 3 ngành (26 loài rong Đỏ, 10 loài rong Nâu, 10 loài rong Lục).
3. Vai trò sinh cảnh vườn ươm và liên kết dinh dưỡng: Phân tích hồi quy tuyến tính trên ô tiêu chuẩn 400 m² chứng minh bãi triều rạn đá là bãi đẻ và vườn ươm giống thiết yếu của cá Dìa chấm (Siganus fuscescens) và cá Hồng bạc (Lutjanus argentimaculatus). Đàn cá con quần tụ với mật độ cao vào tháng 8 tại các hồ triều Hòn Đặng Văn Cháu (Cô Tô) và các bãi rong Mơ (Sargassum) tại Bạch Long Vĩ, tận dụng cấu trúc hang hốc để tránh sóng và kẻ ăn thịt.
4. Bằng chứng thực nghiệm về sự cạn kiệt nguồn gen nguy cấp: Bào ngư chín lỗ (Haliotis diversicolor) tại Bạch Long Vĩ suy giảm tới mức báo động đỏ (CR), mật độ trung bình chỉ còn 1,25 cá thể/500m², trữ lượng tức thời ước tính cạn kiệt chỉ còn 0,05 tấn (52,54 kg); Bào ngư xanh (Haliotis varia) đạt 0,113 tấn (113,54 kg). Các loài quý hiếm như Ốc đụn đực (Tectus pyramis - EN), Trai bàn mai (Pteria penguin - EN), Tu hài (Lutraria philippinarum) bị suy giảm nghiêm trọng.
5. Động lực xáo trộn môi trường và nhân tác: Diện tích bãi triều bị thu hẹp trực tiếp do xây dựng hạ tầng: cảng cá Bạch Long Vĩ lấn chiếm 29,9 ha năm 2008 và tăng vọt lên 74,91 ha năm 2019; các công trình du lịch Cát Bà chiếm dụng 12 ha (2000), 20 ha (2008) và 40 ha (2019).

So sánh Sinh vật lượng Động vật đáy (ĐVĐ) giữa 3 Đảo:

Implications đa chiều

• Về lý thuyết: Cung cấp cơ sở khoa học khẳng định bãi triều rạn đá là mắt xích sinh thái không thể tách rời trong chuỗi kết nối cảnh quan biển nhiệt đới.
• Về phương pháp: Chuẩn hóa quy trình quan trắc hiện trạng ĐDSH bãi triều rạn đá bằng ảnh quang học siêu cao từ thiết bị bay không người lái (UAV), giảm thiểu 80% thời gian và chi phí so với khảo sát lặn biển truyền thống.
• Về thực tiễn và chính sách:
  • Ban hành Bộ tiêu chí SPRB gồm 4 nhóm chỉ số cốt lõi phục vụ kiểm định và giám sát nhanh chất lượng bãi triều.
  • Thiết lập Bản đồ phân vùng chức năng quản lý bãi triều đảo Bạch Long Vĩ bao gồm: (1) Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt nguồn giống và rạn đá nguyên sinh; (2) Phân khu phục hồi sinh thái thảm rong biển và Bào ngư; (3) Phân khu dịch vụ - khai thác hợp lý có kiểm soát.
  • Đề xuất lộ trình chính sách thực thi Luật Thủy sản 2017 và Luật Đa dạng sinh học 2008, chuyển đổi sinh kế cho ngư dân từ khai thác tận diệt (dùng hóa chất, lặn đêm bắt Bào ngư) sang đồng quản lý du lịch sinh thái trải nghiệm bãi triều.

Limitations và Future Research

Luận án thẳng thắn thừa nhận 4 giới hạn nghiên cứu:

1. Độ sâu quang học viễn thám: Khả năng chụp ảnh đáy của UAV bị suy giảm mạnh tại các vùng nước có độ đục cao hoặc khi thủy triều chưa rút hết.
2. Độ phân giải thời gian: Khảo sát tại Cát Bà và Cô Tô mới dừng lại ở 2 mùa gió chính đại diện, chưa theo dõi liên tục hàng tháng như tại Bạch Long Vĩ.
3. Công cụ di truyền học: Chưa tích hợp kỹ thuật phân tích ADN môi trường (environmental DNA - eDNA) để giải mã quần xã vi sinh vật đáy và ấu trùng trôi nổi.
4. Mô hình hóa hoàn lưu: Chưa xây dựng mô hình số trị 3D hydrodynamic mô phỏng chi tiết đường lan truyền ấu trùng giữa 3 đảo.

Chương trình nghiên cứu tương lai (Future Agenda) tập trung vào:

• Ứng dụng eDNA kết hợp Deep Learning tự động nhận diện loài sinh vật đáy từ ảnh UAV độ phân giải cao.
• Thiết lập mạng lưới cảm biến IoT đo đạc liên tục nhiệt độ, pH và oxy hòa tan tại các hồ triều.
• Đánh giá khả năng hấp thụ carbon xanh (Blue Carbon) của các bãi rong Mơ (Sargassum) vùng triều rạn đá.
• Mở rộng khung chỉ số SPRB cho toàn bộ hệ thống đảo ven bờ từ Quảng Ninh đến Kiên Giang.

Tác động và ảnh hưởng

• Tác động học thuật: Định hình chuẩn mực nghiên cứu mới về sinh thái học bãi triều nhiệt đới, mở ra tiềm năng trích dẫn cao trong các tạp chí chuyên ngành quốc tế thuộc danh mục ISI/Scopus (như Marine Pollution Bulletin, Estuarine Coastal and Shelf Science).
• Chuyển đổi kinh tế - xã hội: Định hướng tái cấu trúc ngành thủy sản địa phương, bảo vệ trữ lượng thương phẩm 289.190 kg động vật đáy có giá trị kinh tế tại Bạch Long Vĩ, bảo tồn 7 loài chủ lực có khả năng khai thác bền vững (75.243 kg).
• Hoàn thiện chính sách công: Cung cấp luận cứ kỹ thuật trực tiếp phục vụ triển khai Quyết định 2630/QĐ-TTg về Khu bảo tồn biển Bạch Long Vĩ, Quyết định 1614/QĐ-UBND về KBTB Cô Tô - Đảo Trần, và đề án thành lập Khu bảo tồn biển Cát Bà - Long Châu.
• Lợi ích cộng đồng: Bảo vệ sinh kế bền vững cho hàng ngàn hộ dân khai thác hải sản ven bờ tại 3 huyện đảo Cát Hải, Cô Tô, Bạch Long Vĩ thông qua mô hình đồng quản lý.

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh & Nhà khoa học trẻ: Tiếp cận bộ dữ liệu định lượng chuẩn hóa và phương pháp luận tích hợp sinh thái - viễn thám để phát triển các đề tài chuyên sâu.
• Giảng viên & Chuyên gia sinh thái biển: Sử dụng mô hình phân vùng zonation và khung SPRB làm giáo trình giảng dạy chuyên ngành Quản lý tài nguyên và Môi trường.
• Ban quản lý các Khu bảo tồn biển: Sở hữu công cụ công nghệ UAV và quy trình phân vùng chức năng để giám sát và thực thi pháp luật bảo vệ nguồn lợi.
• Cơ quan Hoạch định Chính sách (Bộ NN&PTNT, Bộ TN&MT): Có cơ sở dữ liệu thực chứng để ban hành các hạn ngạch khai thác, quy chế bảo vệ nơi sinh sản của thủy sản hoang dã.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì?
Luận án mở rộng Lý thuyết Phân vùng Sinh thái Triều (Zonation Theory) trong bối cảnh nhật triều biên độ cực đoan (>4 m), chứng minh vai trò đệm nhiệt của vi sinh cảnh hồ triều (tidal pools) và liên kết dinh dưỡng hai chiều với rạn san hô dưới triều.

2. Điểm cải tiến phương pháp luận so với các nghiên cứu trước đây?
So với các nghiên cứu truyền thống của Kostina (2005) hay Đỗ Công Thung (2016), luận án lần đầu tiên tích hợp thành công viễn thám tầm thấp (Phantom 4 Multispectral + Agisoft Metashape) với khung chỉ số SPRB, cho phép giải đoán nền đáy bãi triều với độ chính xác >85%.

3. Phát hiện bất ngờ nhất từ tập dữ liệu thực nghiệm?
Sự tương phản gay gắt giữa sinh khối động vật đáy tổng thể cực cao tại Bạch Long Vĩ (1.750 g/m² ở vùng triều) với sự suy kiệt gần như tuyệt diệt của loài Bào ngư chín lỗ bản địa (Haliotis diversicolor, chỉ còn 1,25 cá thể/500m², trữ lượng tức thời 0,05 tấn) do áp lực đánh bắt hủy diệt.

4. Luận án có cung cấp quy trình nhân bản nghiên cứu (Replication Protocol) không?
Có. Toàn bộ thông số thiết lập bay chụp (độ cao 30-50m, overlap 80%, phần mềm DJI GS Pro), quy trình thu mẫu ô tiêu chuẩn 0,25 m², tọa độ 8 mặt cắt cố định và khóa giải đoán phổ đều được mô tả chi tiết, cho phép chuẩn hóa và tái lập tại bất kỳ vùng biển đảo nào.

5. Lộ trình nghiên cứu 10 năm được phác thảo như thế nào?
Tập trung vào: (1) Số hóa 3D toàn bộ bãi triều rạn đá ven biển Việt Nam bằng UAV LiDAR; (2) Giám sát biến động đa dạng sinh học bằng eDNA định kỳ; (3) Thương mại hóa mô hình nuôi phục hồi Bào ngư chín lỗ bán tự nhiên trong các hồ triều khoanh vùng.

Kết luận

1. Cập nhật và hệ thống hóa toàn diện bộ dữ liệu đa dạng sinh học bãi triều rạn đá tại 3 đảo trọng yếu vùng biển Đông - Bắc Việt Nam (Bạch Long Vĩ, Cô Tô, Cát Bà).
2. Định lượng chính xác sinh vật lượng động vật đáy, khẳng định vị thế dẫn đầu của đảo Bạch Long Vĩ (510 con/m², 902,1 g/m²).
3. Chứng minh vai trò chức năng sinh thái then chốt của bãi triều rạn đá như một vườn ươm giống và hành lang kết nối thức ăn cho các loài cá rạn kinh tế (Siganus fuscescens, Lutjanus argentimaculatus).
4. Xác định các áp lực nhân tác cốt lõi dẫn đến suy thoái ĐDSH, đặc biệt là tình trạng cạn kiệt Bào ngư chín lỗ và sự thu hẹp diện tích bãi triều do xây dựng công trình cảng biển.
5. Xây dựng và kiểm định thành công Bộ tiêu chí SPRB phục vụ quan trắc ĐDSH vùng triều rạn đá cấp huyện đảo.
6. Tiên phong ứng dụng công nghệ UAV viễn thám đa phổ và xây dựng bản đồ phân vùng chức năng quản lý chi tiết cho đảo Bạch Long Vĩ, mở ra bước tiến mới cho công tác quản trị đại dương bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Việt Nam là quốc gia biển, có chiều dài hơn 3.260 km bờ biển, sở hữu nhiều đảo, quần đảo với nhiều hệ sinh thái (HST) có tính đa dạng sinh học (ĐDSH) rất cao, như HST rừng ngập mặn, HST rạn san hô, HST vùng triều,… Trong đó, HST vùng triều rạn đá có những nét rất đặc trưng về sinh thái, môi trường, ĐDSH và nguồn lợi bởi vì tính độc đáo trong cấu tạo nội tại của chúng [1]. Với đặc trưng chế độ thủy triều ở các vùng có sự khác nhau, do đó các bãi triều nằm ở các đảo đá Việt Nam cũng có hình thái, cấu trúc khác nhau. Biên độ thủy triều dải ven bờ khu vực Vịnh Bắc Bộ và Nam Bộ thường rất lớn, triều cường cao nhất đến 4,5 m, chênh lệch giữa biên độ thủy triều có thể đạt đến hơn 4 m, do đó đã hình thành các bãi triều rộng lớn hàng ngàn ha và hình thành lên các sinh cảnh cảnh khác nhau, từ đó sự khác nhau về sinh thái, môi trường, ĐDSH cũng có sự những sự khác biệt. Một số nghiên cứu đã xác định HST vùng triều có vai trò hết sức quan trọng trong hệ sinh thái biển, giúp duy trì và bảo vệ ĐDSH.

Vùng triều còn là bức tường che chắn cho phần lục địa, tránh đi mọi tai biến thời tiết, xâm nhập mặn hay xử lý các chất ô nhiễm từ đất liền thải ra. Hầu như các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội dải ven bờ Việt Nam đều có liên quan mật thiết đến HST vùng triều. Đặc biệt là hoạt động NTTS, bảo tồn ĐDSH đang là những vấn đề trọng tâm và diễn ra ngay trong nội tại hệ sinh thái vùng triều. Hệ sinh thái vùng triều không chỉ là một trong những HST lớn của biển Việt Nam mà còn liên quan trực tiếp đến đời sống của trên 40 triệu người dân, sống ở 28 tỉnh, thành phố ven biển [2].

Các nghiên cứu liên quan đến các HST ven một số đảo phía Đông - Bắc Vịnh Bắc Bộ cho thấy vùng triều ven đảo có ý nghĩa quan trọng đối với ĐDSH và phát triển nguồn lợi, là nơi sinh cư, sinh sản của các loài thủy sinh và bổ sung, tái tạo nguồn lợi cho các vùng biển. Khu vực ven biển quanh một số đảo khu vực Đông Bắc,Việt Nam có một số HST đặc trưng như: HST bãi triều cát; HST rạn san hô; HST vùng triều rạn đá; HST rừng ngập mặn. trong đó tiêu biểu nhất là HST rạn san hô và HST vùng triều rạn đá. Hệ sinh thái vùng triều rạn đá mặc dù mức độ ĐDSH không lớn bằng HST rạn san hô, nhưng có vai trò hết sức quan trọng, góp phần bổ sung độ ĐDSH cho các HST lân cận [2].000 đảo lớn nhỏ, trong đó phần lớn tập trung ở khu vực Vịnh Bắc Bộ với 2.300 đảo, trải dài từ Quảng Ninh đến Quảng Trị.

Riêng khu vực Hải Phòng - Quảng Ninh có hàng ngàn đảo lớn nhỏ với 04 huyện đảo (Cô Tô, Vân Đồn, Cát Hải, Bạch Long Vĩ). Đảo xa bờ nhất là Bạch Long Vĩ (Tp. Hải Phòng) và quần đảo Cô Tô (Quảng Ninh); Đại diện cho các đảo ven bờ là quần đảo Cát Bà với hàng trăm đảo lớn nhỏ. Các đảo khu vực phía Đông Bắc đều có vị trí hết sức quan trọng và có tính chiến lược về an ninh - quốc phòng, tạo nên thế trận phòng thủ trên biển vững chắc, che chắn vùng biển phía Bắc của tổ quốc.

Mặt khác, các đảo còn là nơi cư trú, sinh sản của các loài thủy sinh với các HST đặc trưng, mà tiêu biểu là hệ sinh thái vùng triều rạn đá và HST rạn san hô, tạo lên sự phong phú và đa dạng của các giống loài thủy sinh, góp phần tái tạo, bổ sung nguồn lợi cho các ngư trường phía Bắc, đóng góp hết sức quan trọng cho phát triển kinh tế biển, mà trọng tâm là lĩnh vực khai thác và NTTS. Với những giá trị và vai trò quan trọng của vùng triều rạn đá cả trên khía cạnh về ĐDSH, sinh thái học, địa chất và môi trường…. Đây là đối tượng rất quan trọng để nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu tới đời sống sinh vật biển nói chung và cảnh quan vùng biển đảo nói riêng. Tuy nhiên, hiện nay các HST vùng triều rạn đá chịu nhiều tác động đến từ thiên nhiên (bão và nước biển dâng) cũng như các hoạt động của con người.

Trong khi đó hầu như chưa có được những giải pháp quản lý cũng như bảo vệ ĐDSH vùng triều rạn đá nhằm hướng đến sự phát triển bền vững cho khu vực ven biển, đảo. Chính vì vậy, trong khuôn khổ Luận án Tiến sĩ, nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý đa dạng sinh học vùng triều rạn đá một số đảo tiêu biểu vùng biển Đông - Bắc Việt Nam”. Mục tiêu nghiên cứu (1). Đánh giá được giá trị đa dạng sinh học vùng triều rạn đá của 3 đảo chính vùng biển Đông - Bắc Việt Nam (Bạch Long Vĩ , Cô Tô, Cát Bà).

Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và đề xuất giải pháp bảo vệ, quản lý, bảo tồn đa dạng sinh học của khu vực nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Xác định các đặc điểm cơ bản về ĐDSH vùng triều rạn đá đảo Bạch Long Vĩ, Cô Tô, Cát Bà - Các dạng sinh cảnh của ĐDSH vùng triều rạn đá. 3 - Môi trường sống HST vùng triều rạn đá. - Thành phần loài và phân bố sinh vật biển vùng triều rạn đá.

- Xác định các loài quý hiếm có giá trị bảo tồn. - Các loài có giá trị kinh tế: Thành phần loài, trữ lượng một số loài tiêu biểu. Nội dung 2: Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến ĐDSH các vùng triều rạn đá - Tác động do con người: Khai thác quá mức, khai thác bằng các phương thức hủy diệt (chất độc, nổ mìn, ngư cụ,.) và các hoạt động nuôi trồng và du lịch. - Ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường biển.

- Ảnh hưởng của một số yếu tố tự nhiên: bão, gió,. - Dự báo xu thế biến đổi ĐDSH bãi triều rạn đá. Nội dung 3: Đề xuất giải pháp quản lý ĐDSH trên bãi triều rạn đá - Xây dựng bộ tiêu chí sử dụng bền vững HST vùng triều rạn đá. - Quan trắc hiện trạng bãi triều rạn đá bằng thiết bị bay không người lái.

- Xây dựng các mô hình chuyên biệt nhằm bảo vệ bãi triều rạn đá. - Giải pháp tổng thể quản lý và sử dụng các bãi triều rạn đá. Tóm tắt những đóng góp mới của Luận án Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu của đề tài kết hợp với những dữ liệu, tài liệu có được, nghiên cứu sinh đã trình bày và lập luận làm sáng tỏ được hai mục tiêu đặt ra. Qua đó đưa ra được những điểm mới như sau: - Có được bộ số liệu cập nhập đầy đủ về thành phần loài các nhóm loài sinh vật sống cố định trên vùng triều rạn đá tại 3 đảo Bạch Long Vĩ, Cát Bà (Tp.

Hải Phòng) và Cô Tô (tỉnh Quảng Ninh). Xác định đặc trưng khu hệ và tính liên kết khu hệ giữa vùng triều rạn đá và các hệ sinh thái lân cận. - Xây dựng thành công bộ tiêu chí về quản lý ĐDSH vùng triều rạn đá dựa trên mô hình Hiện trạng - Áp lực - Đáp ứng - Lợi ích (S-P-R-B) phục vụ công tác quan trắc và quản lý ĐDSH. - Lần đầu tiên có được mô hình tổng thể với phân vùng chức năng chi tiết phục vụ công tác quản lý vùng triều rạn đá áp dụng cho cấp huyện đảo.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án: Ý nghĩa khoa học: - Cập nhập, bổ sung cơ sở khoa học về ĐDSH tại vùng triều rạn đá khu vực Đông - Bắc Việt Nam. Những dữ liệu khoa học này có ý nghĩa hết sức quan trọng đối 4 với sự ĐDSH, phát triển nguồn lợi và bảo tồn biển. Các kết quả về tính liên kết giữa vùng triều rạn đá với các HST lân cận (rạn san hô, thảm cỏ biển) là cơ sở khoa học quan trọng trong việc xây dựng các vành đai sinh thái biển giữa các khu hệ và khu vực di cư của sinh vật. - Bộ tiêu chí ĐDSH vùng triều rạn đá thực sự góp phần quan trọng trong việc xác định và đánh giá nhanh hiện trạng ĐDSH tại các vùng triều rạn đá.

Mặc dù chưa bao phủ được toàn bộ các đặc tính của các khu vực khác nhưng là cơ sở, tiền đề cho việc phát triển bộ chỉ số cũng như việc quản lý và bảo vệ hệ sinh thái vùng triều rạn đá. Ý nghĩa thực tiễn: - Kết quả nghiên cứu là dữ liệu quan trọng cho ba huyện đảo nghiên cứu trong việc đánh giá thực trạng, cũng như định hướng quy hoạch và giải pháp quản lý vùng triều rạn đá nói riêng và các HST biển nói chung. - Giúp cho các chính quyền địa phương, cơ quan quản lý nhà nước thấy được hiệu quả và những tồn tại của công tác quản lý hiện nay. Từ đó có những hoạt động triển khai việc xây dựng các giải pháp khai thác, bảo tồn và phát triển bền vững HST vùng triều rạn đá phù hợp hơn trong tại địa phương.

- Mô hình phân vùng chức năng quản lý vùng triều rạn đá đảo Bạch Long Vĩ giúp địa phương quản lý tốt ĐDSH của đảo. Bên cạnh đó việc áp dụng thiết bị bay bay không người lái vào giám sát bãi triều rạn đá là phương pháp nhanh và hiệu quả trong quản lý hiện trạng các bãi triều. Trong quá trình nghiên cứu, nghiên cứu sinh đã có nhiều cố gắng, cùng với sự hướng dẫn, giúp đỡ của tập thể cán bộ hướng dẫn. Tuy nhiên, do đây là lĩnh vực nghiên cứu chuyên sâu lại mang tính tổng hợp từ ĐDSH - kinh tế - xã hội và môi trường nên còn nhiều điểm cần tiếp tục hoàn thiện.

Nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn và rất mong nhận được sự góp ý của các quý thầy, cô và các nhà khoa học. Cơ sở lý luận về đa dạng sinh học vùng triều rạn đá 1. Một số khái niệm về đa dạng sinh học vùng triều rạn đá Thuật ngữ đa dạng sinh học (Biological Diversity/Biodiversity) đã xuất hiện từ những năm 1980. Thuật ngữ này xuất hiện nhằm nhấn mạnh sự cần thiết trong các hoạt động nghiên cứu và bảo tồn tính đa dạng và phong phú của sự sống trên trái đất [3].

Hiện nay, có rất nhiều định nghĩa về đa dạng sinh học (ĐDSH).