Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Trường Giang thuộc tỉnh Quảng Nam sở hữu chiều dài tự nhiên 67 km, trải rộng qua địa bàn 18 xã thuộc các huyện Duy Xuyên, Thăng Bình, Núi Thành và thành phố Tam Kỳ. Đây là thủy vực độc đáo kết nối hạ lưu hai hệ thống sông lớn là Vu Gia - Thu Bồn qua Cửa Đại ở phía Bắc và sông Tam Kỳ qua Cửa An Hòa ở phía Nam. Khu vực này là nơi sinh sống của 151.277 cư dân, chiếm 10,22% tổng dân số tỉnh Quảng Nam, với mật độ dân số trung bình đạt 510 người/km2, gấp 1,9 lần mức bình quân cả nước. Trong cơ cấu kinh tế địa phương, có tới 29.954 hộ dân (chiếm 69,46% tổng số hộ) mưu sinh phụ thuộc trực tiếp vào ngành nông lâm thủy sản.

Tuy nhiên, nguồn lợi thủy sản tự nhiên tại sông đang suy thoái nghiêm trọng, khi sản lượng khai thác sụt giảm đột ngột từ 21.092,34 tấn năm 2011 xuống chỉ còn khoảng 7.000 tấn năm 2016. Trước thực trạng các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào vấn đề tiêu thoát lũ và chỉnh trị dòng hàn, đề tài luận văn đã đặt ra mục tiêu điều tra toàn diện thành phần loài, phân tích quy luật phân bố sinh học và đặc điểm sinh thái của bộ Giáp xác mười chân (Crustacea: Decapoda). Phạm vi nghiên cứu được thực hiện tại 12 điểm khảo sát cố định trong giai đoạn từ tháng 8/2016 đến tháng 12/2018. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu sinh học nền tảng, góp phần định hướng khai thác hợp lý và bảo tồn đa dạng sinh học thủy vực ven bờ biển miền Trung.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn ứng dụng khung phân loại học hiện đại của De Grave và cộng sự (2009), kết hợp hệ thống phân hạng của Martin và Davis (2001), phân chia bộ Giáp xác mười chân (Decapoda) thành hai phân bộ Dendrobranchiata và Pleocyemata. Về phương diện địa động vật học, nghiên cứu sử dụng nguyên lý phân vùng động vật thủy sinh khu vực Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương và phân vùng Trung Hoa - Nam Á theo tài liệu của Đặng Ngọc Thanh và Hồ Thanh Hải (2007).

Về sinh thái học phân bố, nghiên cứu áp dụng thang phân chia độ mặn của Karpevits (1983) gồm 4 cấp độ: nước ngọt (0 đến ≤0,5‰), nước lợ nhạt (0,5 đến ≤4‰), nước lợ vừa (4 đến ≤18‰) và nước lợ mặn (18 đến ≤30‰). Các khái niệm then chốt bao gồm: đa dạng sinh học tầng đáy, cấu trúc thành phần loài, tính tương đồng sinh học quần xã và khả năng thích ứng thẩm thấu của giáp xác nước lợ.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thiết lập mạng lưới quan trắc gồm 12 điểm thu mẫu cố định dọc theo 67 km chiều dài sông Trường Giang, đại diện cho đầy đủ các dạng sinh cảnh từ vùng ngập triều, rừng ngập mặn đến các bãi cạn lòng sông. Thời gian thu mẫu thực địa được chia thành 3 đợt tương ứng với hai mùa khí hậu: Đợt 1 (12/8 - 15/8/2016) và Đợt 2 (08/4 - 10/4/2017) đại diện cho mùa khô; Đợt 3 (13/10 - 15/10/2017) đại diện cho mùa mưa với lượng mưa tích lũy năm đạt trên 3.448,9 mm.

Phương pháp thu mẫu kết hợp định tính và định lượng: sử dụng vợt ao, lưới Subber kích thước 50x50 cm, gầu ngoạm đáy Petersen diện tích 0,025 m2 (mỗi điểm lấy 4 gầu), kết hợp cào đáy, lưới bát quái và đào bắt thủ công trong ô tiêu chuẩn 1 m2 tại các vùng bãi triều. Mẫu vật sau khi thu thập được cố định bằng cồn 90%, đưa về phòng thí nghiệm để giải phẫu và định loại hình thái dưới kính hiển vi quang học và kính lúp nổi chuyên dụng.

Xử lý số liệu sinh học được thực hiện trên phần mềm Primer v.6 và Microsoft Excel. Ma trận số lượng cá thể được chuẩn hóa về dạng Log(X+1), từ đó tính toán chỉ số tương đồng Bray-Curtis để phân tích cụm (Cluster) và phân tích biểu diễn đa chiều (MDS). Chỉ số tương đồng Sorensen được áp dụng để so sánh khu hệ giáp xác Trường Giang với các thủy vực khác tại Việt Nam. Đồng thời, nghiên cứu thực hiện điều tra xã hội học bằng phiếu phỏng vấn bán cấu trúc trên cỡ mẫu 30 hộ ngư dân trực tiếp khai thác thủy sản để đánh giá hiện trạng tài nguyên.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Qua 3 đợt khảo sát thực địa tại 12 trạm thu mẫu, luận văn đã xác định được 43 loài thuộc 17 giống và 10 họ của bộ Giáp xác mười chân (Crustacea: Decapoda). Trong đó, nhóm tôm chiếm ưu thế về số lượng loài thuộc các họ Tôm he (Penaeidae), Tôm riu (Atyidae), Tôm càng (Palaemonidae), trong khi nhóm cua ghẹ phân bố rải rác thuộc các họ Cua bơi (Portunidae), Cua cát (Ocypodidae), Cua vuông (Grapsidae) và Rạm (Varunidae).

Độ mặn tại sông Trường Giang dao động rất mạnh giữa các mùa và vị trí địa lý, biến thiên từ 0,2‰ đến 26,2‰. Căn cứ vào thang Karpevits (1983), khu hệ giáp xác phân hóa thành hai tiểu vùng rõ rệt:

  • Phân vùng nước ngọt và lợ nhạt (từ trạm Đ3 đến Đ9, độ mặn mùa khô từ 0,5‰ đến 4,1‰, mùa mưa giảm xuống 0,2‰ đến 2,1‰): Ưu thế tuyệt đối thuộc về các loài tôm riu nước ngọt như Caridina acuticaudata, Caridina flavilineata và tôm càng Macrobrachium.
  • Phân vùng nước lợ vừa và lợ mặn (các trạm cửa sông Đ1, Đ2, Đ10, Đ11, Đ12, độ mặn từ 4,7‰ đến 26,2‰): Chiếm ưu thế bởi các loài tôm he có giá trị thương phẩm cao như Tôm bạc (Metapenaeus affinis), Tôm rảo (Metapenaeus ensis), Tôm sú (Penaeus monodon) cùng các loài cua ghẹ vùng ngập mặn.

Phân tích chỉ số tương đồng Bray-Curtis trên phần mềm Primer v.6 cho thấy hệ số Stress của biểu đồ MDS đạt giá trị < 0,1, khẳng định mức độ tin cậy rất cao trong việc phân chia các nhóm sinh thái giáp xác theo gradient độ mặn dọc dòng sông.

Thảo luận kết quả

Sự phân bố của khu hệ giáp xác mười chân phản ánh đặc trưng thủy văn lưỡng cực vô cùng đặc biệt của sông Trường Giang. Do không có nguồn thượng lưu độc lập mà nhận nước từ hai cửa sông lớn (Cửa Đại và Cửa An Hòa), dòng chảy mùa kiệt xuất hiện điểm triệt tiêu vận tốc lưu tốc (điểm 0 m/s) ở đoạn giữa sông. Hiện tượng này tạo thành một vùng "túi nước nhạt" cô lập ở khu vực Thăng Bình (Đ5, Đ6, Đ7), nơi các loài giáp xác nước ngọt chiếm ưu thế sinh cảnh.

Dữ liệu nghiên cứu có thể được trực quan hóa rất hiệu quả thông qua biểu đồ phân nhóm nhánh cây (Dendrogram) kết hợp bảng ma trận phân bố loài theo độ mặn. Khi so sánh với các thủy vực khác tại Việt Nam, độ phong phú thành phần loài của sông Trường Giang (43 loài) cao hơn đáng kể so với sông Truồi - Thừa Thiên Huế (8 loài) và sông Ba Lai - Bến Tre (10 loài), tương đương với hệ thống sông Mã - Thanh Hóa (47 loài). Điều này chứng minh sông Trường Giang là vùng đệm sinh thái chuyển tiếp quan trọng, dung nạp cả các loài nguồn gốc biển nhiệt đới lẫn các loài nước ngọt bản địa thuộc phân vùng Ấn Độ - Mã Lai.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực địa và dữ liệu điều tra kinh tế - xã hội, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm bảo tồn và phát triển bền vững nguồn lợi giáp xác mười chân tại sông Trường Giang:

  1. Quy hoạch và kiểm soát ngư cụ khai thác thủy sản: Ban hành quy định cấm triệt để việc sử dụng kích điện và lưới lồng bát quái (dụng cụ khai thác tận diệt kích thước mắt lưới siêu nhỏ); quy định kích thước mắt lưới tối thiểu ≥ 1,5 cm cho các ngư cụ cào tôm, vó bè; phấn đấu giảm 35% áp lực khai thác mang tính hủy diệt tại 18 xã phụ cận trong giai đoạn 2020 - 2023. Chủ thể thực hiện: Chi cục Thủy sản Quảng Nam phối hợp UBND các huyện Duy Xuyên, Thăng Bình, Núi Thành và TP. Tam Kỳ.
  2. Bảo vệ và phục hồi sinh cảnh rừng ngập mặn: Triển khai khoanh nuôi tái sinh và trồng mới tối thiểu 50 ha rừng ngập mặn tại khu vực cửa An Hòa, xã Tam Giang và Tam Hải giai đoạn 2021 - 2025 nhằm tạo bãi đẻ, bãi ươm giống tự nhiên cho các loài tôm he (Penaeus) và cua xanh (Scylla). Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Quảng Nam.
  3. Kiểm soát xả thải và khơi thông dòng chảy: Tăng cường kiểm tra, yêu cầu 100% các đầm nuôi tôm công nghiệp dọc sông phải xử lý nước thải đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 02-19:2014/BNNPTNT trước khi xả ra sông; tiến hành nạo vét các bãi bồi cạn kéo dài 2 - 3 km tại khu vực Bình Đào, Cổ Linh trước năm 2024 để cải thiện lưu thông nước. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Nam.
  4. Xây dựng mô hình đồng quản lý nguồn lợi thủy sinh: Thành lập 4 tổ hợp tác tự quản nghề cá cộng đồng, tổ chức các lớp tập huấn nâng cao nhận thức bảo tồn đa dạng sinh học cho trên 80% trong tổng số 29.954 hộ nông lâm thủy sản tại địa phương đến năm 2025. Chủ thể thực hiện: Hội Nghề cá tỉnh Quảng Nam kết hợp chính quyền cấp xã.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và thủy sản (Sở NN&PTNT, Chi cục Thủy sản Quảng Nam): Sử dụng danh mục 43 loài và bản đồ sinh cảnh tại 12 trạm thu mẫu để quy hoạch các phân khu bảo tồn loài, xác định vùng cấm khai thác theo mùa và ban hành chính sách điều hòa nuôi trồng thủy sản.
  2. Các nhà nghiên cứu, giảng viên chuyên ngành Thủy sinh học và Sinh thái học đáy: Tham khảo nguồn tư liệu chuẩn xác về cấu trúc địa động vật giáp xác ven biển miền Trung, phương pháp phân tích đa biến sinh thái học sử dụng phần mềm Primer v.6 và hệ thống phân loại cập nhật của De Grave (2009).
  3. Học viên cao học, sinh viên ngành Sinh học, Khoa học Môi trường: Tiếp cận phương pháp luận mẫu mực về điều tra thực địa thủy vực hở, quy trình kết hợp đo đạc hóa lý với phân tích định lượng sinh vật đáy và xử lý ma trận số liệu Bray-Curtis.
  4. Các chủ trang trại, hợp tác xã nuôi trồng thủy sản vùng ven sông: Nắm bắt đặc tính biến thiên độ mặn theo mùa (dao động từ 0,2‰ đến 26,2‰) để lựa chọn đối tượng nuôi phù hợp (như tôm sú, tôm rảo, cua xanh) và xác định thời điểm lấy nước an toàn, hạn chế dịch bệnh.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thống thủy văn độc đáo của sông Trường Giang ảnh hưởng thế nào đến khu hệ giáp xác?
Sông Trường Giang dài 67 km không có thượng nguồn cố định mà nhận nước triều từ cả hai đầu Cửa Đại và Cửa An Hòa. Chế độ thủy văn hai đầu làm triệt tiêu dòng chảy ở giữa sông, tạo ra thang độ mặn phân tầng từ 0,2‰ ở vùng giữa đến 26,2‰ ở cửa biển, hình thành nơi dung dưỡng đa dạng cho cả nhóm loài nước ngọt, nước lợ và nước mặn.

Luận văn đã phát hiện bao nhiêu loài giáp xác mười chân tại khu vực nghiên cứu?
Nghiên cứu đã định loại chính xác 43 loài thuộc 17 giống và 10 họ của bộ Decapoda qua 3 đợt khảo sát tại 12 trạm thu mẫu. Nhóm tôm chiếm ưu thế với các họ đại diện như Penaeidae, Atyidae, Palaemonidae, cùng nhiều loài cua ghẹ thuộc các họ Portunidae, Grapsidae, Ocypodidae.

Yếu tố nào đang đe dọa trực tiếp đến nguồn lợi giáp xác tại sông Trường Giang?
Dữ liệu khảo sát chỉ ra sản lượng thủy sản tự nhiên giảm mạnh từ 21.092,34 tấn (2011) xuống khoảng 7.000 tấn (2016). Nguyên nhân chính là việc đánh bắt hủy diệt bằng kích điện, lưới bát quái mắt dày, hiện tượng đắp đầm lấn dòng và xả thải nước nuôi tôm chưa qua xử lý.

Phương pháp xử lý số liệu nào được sử dụng để phân tích cấu trúc quần xã sinh thái?
Luận văn sử dụng chỉ số tương đồng Bray-Curtis trên ma trận dữ liệu chuyển đổi Log(X+1) thông qua phần mềm Primer v.6. Phân tích cụm (Cluster) và phân tích không gian hai chiều MDS (với chỉ số Stress < 0,1) đã phân tách quần xã thành hai nhóm sinh thái rõ rệt theo độ mặn.

Những loài giáp xác nào tại sông Trường Giang có giá trị kinh tế cao nhất?
Các loài có giá trị thương phẩm chủ lực bao gồm Tôm sú (Penaeus monodon), Tôm rảo (Metapenaeus ensis), Tôm bạc (Metapenaeus affinis) và các loài cua xanh vùng ngập mặn. Đây là nguồn sinh kế cốt lõi của 29.954 hộ dân nông lâm thủy sản trong khu vực phụ cận.

Kết luận

  • Xác lập danh lục phân loại học gồm 43 loài thuộc 17 giống, 10 họ của bộ Giáp xác mười chân (Decapoda) tại 12 điểm thu mẫu dọc 67 km lưu vực sông Trường Giang.
  • Phân tích mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật đáy với gradient độ mặn dao động mạnh từ 0,2‰ đến 26,2‰, làm rõ sự phân hóa thành 2 tiểu vùng sinh thái nước ngọt - lợ nhạt và lợ vừa - lợ mặn.
  • Đóng góp nguồn dữ liệu định lượng khoa học có giá trị cao về cấu trúc địa động vật học Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương cho hệ thống sông ven biển miền Trung Việt Nam.
  • Thiết lập hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý khả thi nhằm phục hồi sản lượng khai thác đã suy giảm xuống mức 7.000 tấn năm 2016, hướng tới phát triển bền vững giai đoạn 2020 - 2025.
  • Kính mời các nhà khoa học, nhà hoạch định chính sách và doanh nghiệp thủy sản khai thác sâu bộ dữ liệu luận văn để hoàn thiện quy hoạch kinh tế - xã hội vùng đông tỉnh Quảng Nam.