Tổng quan nghiên cứu

Hệ thống sông Trường Giang thuộc tỉnh Quảng Nam trải dài 67 km dọc theo bờ biển, giữ vai trò huyết mạch kết nối thành phố Hội An với Khu kinh tế mở Chu Lai. Lưu vực sông đi qua 18 xã thuộc 4 địa phương gồm huyện Duy Xuyên, huyện Thăng Bình, huyện Núi Thành và thành phố Tam Kỳ, nơi có 151.277 cư dân sinh sống với mật độ trung bình đạt 510 người/km², gấp 3,6 lần mật độ bình quân toàn tỉnh. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm xuất phát từ thực trạng suy giảm đa dạng sinh học do tốc độ gia tăng nuôi trồng thủy sản lên tới 35,64%/năm, tình trạng lấn chiếm lòng sông và áp lực khai thác mang tính tận diệt. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá toàn diện hiện trạng đa dạng thành phần loài, cấu trúc quần xã, mật độ cá thể và sự biến động sinh thái của ngành Động vật thân mềm (Mollusca), đồng thời đề xuất giải pháp quản lý bền vững.

Phạm vi không gian khảo sát trải dọc 67 km dòng chính với 10 mặt cắt đại diện, thực hiện qua 3 đợt điều tra thực địa trong giai đoạn 2016–2017 đại diện cho hai mùa mưa và mùa khô. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện ở việc lần đầu tiên thiết lập bộ cơ sở dữ liệu định lượng gồm 43 loài thân mềm, xác lập phân bố của 01 loài sắp bị đe dọa theo Danh lục đỏ IUCN và cung cấp luận cứ bảo vệ sinh kế cho 29.954 hộ dân làm nghề nông lâm thủy sản (chiếm 69,46% tổng số hộ trong khu vực).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết sinh thái học quần xã cửa sông (Estuarine Community Ecology) và lý thuyết cân bằng động hệ sinh thái đất ngập nước. Cấu trúc nghiên cứu ứng dụng mô hình đánh giá đa dạng sinh học thông qua phân tích bậc taxon kết hợp tương quan sinh cảnh thủy vực. Các khái niệm cốt lõi vận hành trong luận văn bao gồm:

  • Động vật không xương sống cỡ lớn sống đáy (Macrobenthos): Nhóm sinh vật giữ vai trò chuyển hóa vật chất, đóng vai trò mắt xích then chốt trong lưới thức ăn thủy vực.
  • Sinh vật chỉ thị (Bioindicators): Việc sử dụng đặc tính nhạy cảm của các loài thân mềm hai mảnh vỏ và chân bụng để phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ và biến động hóa lý nước.
  • Chỉ số đa dạng sinh học Shannon – Wiener (H') và Chỉ số tương đồng Sorensen (K): Thước đo toán học lượng hóa độ phong phú loài, tính đồng đều quần xã và mức độ sai khác sinh cảnh.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua 3 đợt khảo sát thực địa (tháng 11/2016, tháng 4/2017 và tháng 10/2017) tại 10 mặt cắt ngang (TG1 đến TG10) cách nhau 6–7 km. Thiết kế cỡ mẫu chuẩn hóa gồm 1 mẫu định tính và 1 mẫu định lượng tại 3 điểm trên mỗi mặt cắt, tổng cộng thu nhận 180 mẫu vật đại diện cho toàn bộ 67 km chiều dài sông. Phương pháp chọn mẫu áp dụng kỹ thuật lấy mẫu phân tầng theo sinh cảnh đặc trưng (vùng bãi triều, cửa sông, đầm nuôi tôm và đoạn nước sâu).

Phương pháp thu mẫu ngoài tự nhiên:

  • Thu mẫu định tính: Sử dụng vợt ao (Pond net) sục sâu vào các thảm thực vật ven bờ, bụi dừa nước và rễ cây thủy sinh sống nổi.
  • Thu mẫu định lượng: Tại vùng nước sâu sử dụng gầu ngoạm Petersen có diện tích miệng gầu 0,025 m² (lấy 4 gầu/điểm để đạt diện tích 0,1 m²), tại vùng bãi cạn ven bờ sử dụng khung tiêu chuẩn kích thước 50x50 cm. Mẫu bùn được rây qua lưới chuyên dụng, nhặt mẫu bằng panh và cố định trong cồn 70%.
  • Đo đạc môi trường: Sử dụng máy đo đa chỉ tiêu YSI 650 MDS để đo độ pH (độ chính xác ±0,2) và máy đo SA287 xác định độ mặn tại hiện trường.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích: Định loại hình thái học dựa trên khóa phân loại chuẩn của Đặng Ngọc Thanh và Nguyễn Xuân Quýnh nhằm đảm bảo tính định danh chính xác tuyệt đối. Xử lý số liệu thông qua phần mềm Primer v.6 và Microsoft Excel cho phép phân tích thống kê đa biến, bóc tách chính xác mối quan hệ giữa biến động thủy lý hóa với cấu trúc quần xã sinh vật đáy.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  • Thành phần loài phong phú: Ghi nhận tổng cộng 43 loài động vật thân mềm thuộc 26 giống, 16 họ, 9 bộ và 2 lớp. Lớp Chân bụng (Gastropoda) chiếm ưu thế áp đảo với 28 loài (chiếm 65,12%), trong khi lớp Hai mảnh vỏ (Bivalvia) có 15 loài (chiếm 34,88%).
  • Ưu thế của các nhóm taxon: Họ Neritidae dẫn đầu về mức độ đa dạng với 10 loài (chiếm 23,26%), tiếp theo là họ Hến Corbiculidae với 8 loài (chiếm 18,60%), hai họ Thiaridae và Potamididae mỗi họ chiếm 9,30% với 4 loài. Về bậc giống, Corbicula có số loài cao nhất với 7 loài (chiếm 16,28%), theo sau là Clithon với 6 loài (chiếm 13,95%).
  • Biến động mật độ cá thể: Mật độ trung bình dao động từ 13 đến 53 cá thể/m². Mùa mưa ghi nhận mật độ trung bình đạt 22,8 cá thể/m² (cao nhất tại trạm TG4 với 53 cá thể/m²), cao hơn mùa khô có mật độ 20,9 cá thể/m² (cao nhất tại trạm TG8 với 33 cá thể/m²).
  • Đa dạng sinh học và loài nguy cấp: Chỉ số Shannon – Wiener (H') toàn năm đạt trung bình 2,26 (mùa mưa đạt 1,87; mùa khô đạt 1,56), phản ánh mức đa dạng trung bình khá. Nghiên cứu đã phát hiện 01 loài có giá trị bảo tồn cao trong Danh lục đỏ IUCN 2017 ở cấp NT (Sắp bị đe dọa) là loài ốc ngựa vằn Neritina natalensis tại trạm TG9 và TG10 với mật độ 1–2 cá thể/m².

Thảo luận kết quả

Sự phân bố của quần xã thân mềm chịu sự chi phối mạnh mẽ bởi cơ chế thủy văn đặc thù hai cửa triều (Cửa Đại ở phía Bắc và Cửa Kỳ Hà ở phía Nam). Hiện tượng xuất hiện điểm triệt tiêu lưu tốc dòng chảy (điểm 0) tại giữa lưu vực tạo nên các vùng bồi lắng cục bộ. Trong mùa khô kéo dài 8 tháng, độ sâu dòng chảy nhiều nơi hạ xuống mức 0,4–0,6 m, làm gia tăng độ mặn và thúc đẩy các loài có nguồn gốc biển di nhập sâu vào nội địa. Ngược lại, lượng mưa lớn trong mùa mưa làm giảm độ mặn đột ngột, tạo điều kiện cho các loài nước ngọt như họ Corbiculidae phát triển mạnh.

Dữ liệu nghiên cứu có thể được trực quan hóa sinh động qua biểu đồ phân bố cấu trúc thành phần loài theo bộ và họ giữa hai mùa, cùng bảng ma trận đối sánh chỉ số tương đồng Sorensen (K) giữa các trạm thu mẫu. Kết quả cho thấy trạm TG4 (cầu Bình Đào) có chỉ số đa dạng cao nhất (H' = 2,49 vào mùa mưa và 2,05 vào mùa khô) nhờ sự đan xen giữa thảm thực vật phong phú và nền đáy pha cát bùn.

Khi so sánh với các thủy vực lân cận tại miền Trung, số lượng 43 loài ở sông Trường Giang cao hơn gấp 2,15 lần so với sông Hiếu (20 loài) và sông Vu Gia – Thu Bồn (20 loài), cao hơn sông Bồ (33 loài) và sông Mã (40 loài), chỉ đứng sau sông Hương (46 loài). Tỷ lệ loài/giống đạt 1,65 và loài/họ đạt 2,69, chứng minh sông Trường Giang là một mắt xích sinh thái chuyển tiếp vô cùng quan trọng giữa hệ sinh thái nước ngọt nội địa và đầm phá ven biển miền Trung.

Đề xuất và khuyến nghị

  • Quy hoạch lại không gian mặt nước: Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Nam cùng Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cần tiến hành giải tỏa dứt điểm 100% các công trình lấn chiếm lòng sông nuôi tôm tự phát dọc 67 km luồng sông trước năm 2020 nhằm khơi thông dòng chảy và hạn chế bồi lắng.
  • Thành lập khu bảo tồn sinh cảnh đặc thù: Thiết lập phân khu bảo vệ nghiêm ngặt tại ngã ba sông Tam Kỳ và sông Trường Giang (khu vực trạm TG9 và TG10) trong giai đoạn 2018–2022 do Chi cục Thủy sản chủ trì, đặt mục tiêu duy trì và phục hồi mật độ loài ốc ngựa vằn quý hiếm Neritina natalensis lên trên 5 cá thể/m².
  • Kiểm soát khai thác thủy sản thương mại: Ban hành quy định cấm sử dụng xung điện, cào đáy mắt lưới nhỏ và hạn chế 40% sản lượng khai thác các đối tượng kinh tế cao như hến Corbicula spp., phi Sanguinolaria diphos, vọp Geloina coaxans trong mùa sinh sản (từ tháng 3 đến tháng 7 hàng năm).
  • Quan trắc và xử lý ô nhiễm nguồn thải: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Nam chủ trì triển khai hệ thống quan trắc sinh thái định kỳ 6 tháng/lần, đồng thời cưỡng chế lắp đặt hệ thống xử lý nước thải đạt quy chuẩn đối với 100% cơ sở dệt nhuộm, may mặc tại trạm TG4 và các trại nuôi tôm công nghiệp tại trạm TG6 trước năm 2021.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Các nhà nghiên cứu và giảng viên chuyên ngành Sinh thái học, Thủy sinh học: Khai thác hệ thống dữ liệu phân loại học chi tiết của 43 loài thân mềm cùng các chỉ số sinh thái định lượng để làm tài liệu đối sánh cho các lưu vực sông ven biển miền Trung.
  • Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên môi trường và thủy sản: Ứng dụng kết quả khảo sát thực địa vào quá trình xây dựng quy hoạch kinh tế - xã hội vùng phụ cận sông Trường Giang, quản lý nuôi trồng thủy sản và điều tiết dòng chảy lưu vực.
  • Các tổ chức bảo tồn thiên nhiên phi chính phủ: Sử dụng dẫn liệu về loài ốc Neritina natalensis để xây dựng các dự án bảo tồn nguồn gen quý hiếm và phục hồi đa dạng sinh học đất ngập nước ven biển.
  • Học viên cao học và sinh viên ngành Quản lý Môi trường: Tham khảo quy trình lấy mẫu chuẩn hóa bằng gầu Petersen, kỹ thuật phân tích chỉ số đa dạng loài bằng phần mềm Primer v.6 và phương pháp lập báo cáo đánh giá tác động môi trường thủy vực.

Câu hỏi thường gặp

  • Đặc trưng nổi bật nhất của khu hệ động vật thân mềm ở sông Trường Giang là gì? Khu hệ thân mềm tại đây mang tính chuyển tiếp rõ rệt giữa nước ngọt và nước lợ mặn với 43 loài được ghi nhận. Lớp Chân bụng chiếm ưu thế với 65,12% tổng số loài, trong đó họ Neritidae chiếm tỷ lệ cao nhất (23,26%) nhờ khả năng thích nghi cao với sự biến động độ mặn liên tục từ hai cửa biển.

  • Chỉ số đa dạng sinh học Shannon – Wiener biến đổi như thế nào giữa các mùa? Chỉ số H' trung bình toàn lưu vực đạt 2,26, biến động từ 1,00 đến 2,49. Mùa mưa đạt chỉ số đa dạng cao hơn (trung bình H' = 1,87) so với mùa khô (trung bình H' = 1,56), phản ánh môi trường sống mùa mưa có sự hòa loãng dòng chảy và giàu dinh dưỡng hơn.

  • Luận văn đã ghi nhận loài thân mềm nào có giá trị bảo tồn đặc biệt? Nghiên cứu ghi nhận loài ốc ngựa vằn Neritina natalensis thuộc Danh lục đỏ IUCN 2017 ở cấp độ NT (Sắp bị đe dọa). Loài này chỉ xuất hiện vào mùa mưa tại trạm TG9 và TG10 thuộc khu vực hợp lưu sông Tam Kỳ với mật độ rất thấp từ 1 đến 2 cá thể/m².

  • Những hoạt động nhân sinh nào tác động tiêu cực nhất đến các loài thân mềm? Hai tác nhân đe dọa lớn nhất là hoạt động nuôi tôm tự phát gây thu hẹp dòng chảy (sản lượng nuôi tăng 35,64%/năm) và xả thải chưa qua xử lý từ nhà máy may mặc, dệt nhuộm tại trạm TG4 cùng các trại nuôi tôm công nghiệp tại trạm TG6.

  • Phương pháp thu thập mẫu định lượng trong nghiên cứu được triển khai ra sao? Mẫu định lượng được thu tại 10 mặt cắt ngang bằng gầu ngoạm Petersen diện tích 0,025 m² (thu 4 gầu/điểm ở vùng nước sâu) và khung 50x50 cm ở bãi cạn. Toàn bộ mẫu vật được sàng rây, nhặt bằng panh và cố định trong cồn 70% trước khi đếm cá thể dưới kính lúp.

Kết luận

  • Xác lập đầy đủ danh lục 43 loài động vật thân mềm thuộc 26 giống, 16 họ, 9 bộ, trong đó lớp Chân bụng chiếm 65,12% và lớp Hai mảnh vỏ chiếm 34,88%.
  • Đánh giá mật độ cá thể trung bình đạt từ 13 đến 53 cá thể/m², với sự phân hóa rõ rệt giữa mùa mưa (22,8 cá thể/m²) và mùa khô (20,9 cá thể/m²).
  • Ghi nhận chỉ số đa dạng sinh học H' trung bình đạt 2,26 và phát hiện phân bố của loài nguy cấp Neritina natalensis thuộc Danh lục đỏ IUCN.
  • Chứng minh tác động kép từ cơ chế thủy văn hai cửa triều và sức ép ô nhiễm nhân sinh đến sự suy giảm cấu trúc quần xã động vật đáy.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp khả thi gắn liền với lộ trình 2018–2022 phục vụ phát triển bền vững dải ven sông 67 km của tỉnh Quảng Nam.

Công trình luận văn là tài liệu khoa học nền tảng, đóng góp thiết thực vào kho tàng nghiên cứu thủy sinh học Việt Nam. Các nhà khoa học, cơ quan quản lý và chuyên viên môi trường hãy khai thác ngay nguồn cơ sở dữ liệu thực chứng này để xây dựng các kế hoạch hành động bảo tồn và quy hoạch lưu vực sông Trường Giang một cách hiệu quả nhất.