Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học và Tiềm Năng Kinh Tế Rong Biển Tỉnh Phú Yên

Luận án tiến sĩ ngành sinh học nghiên cứu đa dạng sinh học và tiềm năng kinh tế rong biển tỉnh Phú Yên, khám phá giá trị và ứng dụng.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thu Hằng
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Ngọc Lâm
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học và Tiềm Năng Kinh Tế Rong Biển Tỉnh Phú Yên
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của luận án
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
• 1.3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 2. NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ TIỀM NĂNG KINH TẾ RONG BIỂN Ở VIỆT NAM
• 2.1. Nghiên cứu đa dạng sinh học rong biển ở Việt Nam
• 2.2. Nghiên cứu nguồn lợi rong biển ở Việt Nam
• 2.3. Nghiên cứu các hoạt chất sinh học và phần hóa học của rong biển
• 2.4. Nghiên cứu sử dụng rong biển
• 2.5. Nuôi trồng rong biển
• 3. KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG BIỂN NGHIÊN CỨU
• 3.1. Vị trí địa lý
• 3.2. Điều kiện thủy văn
• 3.3. Hiện trạng chất lượng môi trường nước vùng ven bờ tỉnh Phú Yên
• 4. ĐỐI TƯỢNG, TƯ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 4.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 4.2. Tư liệu viễn thám
• 4.3. Phương pháp nghiên cứu
• 4.3.1. Phương pháp xác định thành phần loài rong
• 4.3.2. Phương pháp xác định loài ưu thế
• 4.3.3. Phương pháp nghiên cứu khu hệ rong
• 4.3.4. Phương pháp nghiên cứu phân bố của rong biển
• 4.3.5. Phương pháp phân tích hàm lượng dinh dưỡng của rong biển
• 4.3.6. Phân tích thành phần chính PCA
• 4.3.7. Phương pháp ước tính sinh lượng, trữ lượng của rong biển
• 4.3.8. Phương pháp nghiên cứu về hiện trạng khai thác và sử dụng rong biển kinh tế ở Phú Yên
• 4.3.9. Phương pháp lập bản đồ phân bố và ước tính sinh khối rong biển bằng kỹ thuật viễn thám
• 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 5.1. Đa dạng thành phần loài rong biển Phú Yên
• 5.2. So sánh đa dạng rong biển Phú Yên và các tỉnh lân cận
• 5.3. Đa dạng rong biển Phú Yên - Mô tả các loài
• 5.3.1. Ngành Vi khuẩn lam – Cyanobacteria
• 5.3.2. Ngành Rong lục – Chlorophyta
• 5.3.3. Ngành rong Nâu – Ochrophyta
• 5.3.4. Ngành rong Đỏ - Rhodophyta
• 5.4. Tính chất và đặc trưng khu hệ rong biển
• 5.5. Cấu trúc thành phần loài
• 5.6. Đa dạng bậc phân loại
• 5.7. Đặc trưng thành phần loài rong biển
• 5.8. Đặc điểm phân bố rong biển của Phú Yên
• 5.8.1. Phân bố giữa các khu vực nghiên cứu
• 5.8.2. Phân bố theo các đới thuỷ triều
• 5.8.3. Phân bố theo đặc điểm nền đáy
• 5.9. Các loài, nhóm loài rong biển kinh tế ở Phú Yên
• 5.9.1. Thành phần dinh dưỡng của một số loài rong có tiềm năng kinh tế ở Phú Yên
• 5.9.2. Ước tính sinh lượng của các nhóm rong kinh tế
• 5.9.3. Ước tính trữ lượng và phân bố của các nhóm rong kinh tế
• 5.9.4. Hiện trạng khai thác và sử dụng rong biển kinh tế ở Phú Yên
• 5.9.5. Hiện trạng và tiềm năng nuôi trồng rong biển ven bờ tỉnh Phú Yên
• 5.9.6. Đề xuất các giải pháp bảo tồn, quản lý nguồn lợi rong biển
• 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 6.1. Kết luận
• 6.2. Kiến nghị
• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học Rong Biển Phú Yên

Nghiên cứu đa dạng sinh học rong biển Phú Yên có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá nguồn tài nguyên biển của tỉnh. Rong biển, với vai trò là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái biển, mang lại nhiều lợi ích về kinh tế và môi trường. Việc nghiên cứu giúp xác định các loài rong biển hiện có, phân bố của chúng và tiềm năng khai thác bền vững. Hiện nay, các nghiên cứu về đa dạng sinh học rong biển ở Phú Yên còn hạn chế so với các tỉnh lân cận. Các công trình nghiên cứu sẽ là cơ sở để xây dựng các chính sách bảo tồn và phát triển nguồn lợi rong biển kinh tế. "Tại các vùng biển ven bờ, các đảo của nước ta, hiện nay đã phát hiện được khoảng 800 loài rong biển [3]. Ở Phú Yên, đã có một số nghiên cứu về rong biển, trong các nghiên cứu công bố chính thức cho tỉnh Phú Yên có 34 loài gồm 6 loài Tảo lam (Cyanophyta), 8 loài Rong lục (Chlorophyta), 9 loài Rong nâu (Phaeophyta) và 11 loài Rong đỏ (Rhodophyta) [3]."

1.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Rong Biển Phú Yên

Nghiên cứu đa dạng sinh học rong biển Phú Yên có tầm quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học biển, cung cấp thông tin cho quản lý tài nguyên. Ngoài ra, đánh giá tiềm năng kinh tế rong biển giúp phát triển các ngành công nghiệp liên quan, tạo việc làm và tăng thu nhập cho cộng đồng địa phương. Nghiên cứu này cũng góp phần vào việc giáo dục và nâng cao nhận thức cộng đồng về giá trị của rong biển. Đồng thời, việc nghiên cứu còn giúp Phú Yên có cơ sở khoa học để hoạch định các chính sách, đối tượng nhằm khai thác và phát triển bền vững nguồn lợi rong biển của tỉnh.

1.2. Mục Tiêu Và Phạm Vi Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học Rong Biển

Mục tiêu của nghiên cứu là xác định thành phần loài rong biển và đặc điểm phân bố của chúng ở Phú Yên, đồng thời đánh giá tiềm năng kinh tế của một số loài. Phạm vi nghiên cứu bao gồm các vùng biển ven bờ và các đảo thuộc tỉnh Phú Yên. Việc thu thập mẫu vật, phân tích dữ liệu và đánh giá tiềm năng được thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định. Từ các nghiên cứu có thể đề xuất các giải pháp bảo tồn, quản lý nguồn lợi rong biển.

II. Thách Thức Khai Thác Tiềm Năng Kinh Tế Rong Biển Phú Yên

Mặc dù rong biển Phú Yên có tiềm năng kinh tế lớn, nhưng việc khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên này vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Khai thác quá mức, ô nhiễm môi trường, và biến đổi khí hậu là những yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và trữ lượng rong biển. Bên cạnh đó, thiếu hụt về công nghệ chế biến và thị trường tiêu thụ cũng là một trở ngại. Để khai thác hiệu quả tiềm năng kinh tế rong biển Phú Yên, cần có các giải pháp quản lý bền vững và đầu tư vào nghiên cứu và phát triển. "Ở Phú Yên, đã có một số nghiên cứu về rong biển, trong các nghiên cứu công bố chính thức cho tỉnh Phú Yên có 34 loài gồm 6 loài Tảo lam (Cyanophyta), 8 loài Rong lục (Chlorophyta), 9 loài Rong nâu (Phaeophyta) và 11 loài Rong đỏ (Rhodophyta) [3]."

2.1. Tác Động Của Khai Thác Đến Đa Dạng Sinh Học Rong Biển

Việc khai thác rong biển không kiểm soát có thể dẫn đến suy giảm đa dạng sinh học, ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái biển. Các loài rong biển có vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn và cung cấp môi trường sống cho nhiều loài sinh vật biển khác. Do đó, cần có các biện pháp quản lý khai thác hợp lý để bảo vệ đa dạng sinh học.

2.2. Ảnh Hưởng Của Ô Nhiễm Môi Trường Tới Rong Biển

Ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt, có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của rong biển. Các chất ô nhiễm có thể làm giảm chất lượng nước, gây độc cho rong biển và làm thay đổi thành phần loài. Cần có các biện pháp kiểm soát ô nhiễm để bảo vệ nguồn lợi rong biển.

2.3. Biến Đổi Khí Hậu Và Thách Thức Với Rong Biển Phú Yên

Biến đổi khí hậu, với các hiện tượng như tăng nhiệt độ nước biển, acid hóa đại dương và thay đổi mực nước biển, có thể gây ra những thay đổi lớn trong phân bố và thành phần loài rong biển. Các loài rong biển nhạy cảm với biến đổi khí hậu có thể bị suy giảm hoặc biến mất. Cần có các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến rong biển để đưa ra các giải pháp thích ứng.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học và Tiềm Năng Kinh Tế

Nghiên cứu đa dạng sinh học rong biển và tiềm năng kinh tế ở Phú Yên đòi hỏi một phương pháp tiếp cận toàn diện, kết hợp giữa khảo sát thực địa, phân tích phòng thí nghiệm và ứng dụng công nghệ viễn thám. Việc thu thập mẫu vật, xác định loài, phân tích thành phần dinh dưỡng và ước tính trữ lượng là những bước quan trọng. Bên cạnh đó, việc đánh giá hiện trạng khai thác và sử dụng rong biển cũng cần được thực hiện để có cái nhìn tổng quan về nguồn lợi này. "Phương pháp xác định thành phần loài rong …. Phương pháp xác định loài ưu thế …………………………………. Phương pháp nghiên cứu khu hệ rong ……………………………… 27"

3.1. Khảo Sát Thực Địa và Thu Thập Mẫu Rong Biển

Khảo sát thực địa là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong nghiên cứu đa dạng sinh học rong biển. Việc lựa chọn địa điểm khảo sát, phương pháp thu thập mẫu và bảo quản mẫu cần được thực hiện một cách cẩn thận. Mẫu rong biển cần được thu thập ở nhiều khu vực khác nhau, bao gồm các vùng biển ven bờ, các đảo và các rạn san hô. Sau khi thu thập, mẫu cần được bảo quản đúng cách để đảm bảo tính chính xác của các phân tích sau này.

3.2. Phân Tích Thành Phần Loài và Dinh Dưỡng Rong Biển

Sau khi thu thập, mẫu rong biển cần được phân tích để xác định thành phần loài và thành phần dinh dưỡng. Việc xác định loài có thể được thực hiện bằng phương pháp hình thái học hoặc phân tích ADN. Phân tích thành phần dinh dưỡng bao gồm xác định hàm lượng protein, lipid, carbohydrate, vitamin và khoáng chất. Các thông tin này rất quan trọng để đánh giá tiềm năng kinh tế của rong biển.

3.3. Ứng Dụng Viễn Thám Để Ước Tính Trữ Lượng Rong Biển

Công nghệ viễn thám có thể được sử dụng để ước tính trữ lượng rong biển trên diện rộng. Các hình ảnh vệ tinh và máy bay không người lái có thể cung cấp thông tin về diện tích phân bố và mật độ rong biển. Kết hợp với dữ liệu khảo sát thực địa, có thể xây dựng các mô hình ước tính trữ lượng rong biển một cách chính xác. Hình ảnh của PlanetScope và Sentinel 2 cùng các kỹ thuật viễn thám áp dụng DII, BRI cải tiến kết hợp với lấy mẫu tại hiện trường để lập bản đồ phân bố không gian và ước tính sinh khối của rong biển có ý nghĩa về mặt học thuật.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học và Tiềm Năng

Nghiên cứu đã xác định được danh sách các loài rong biển hiện có ở Phú Yên, bao gồm cả các loài có tiềm năng kinh tế. Các loài rong biển này được phân bố ở nhiều khu vực khác nhau, với mật độ và trữ lượng khác nhau. Phân tích thành phần dinh dưỡng cho thấy một số loài rong biển có giá trị dinh dưỡng cao và có thể được sử dụng làm thực phẩm hoặc nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác. Hiện trạng khai thác và sử dụng rong biển ở Phú Yên còn nhiều hạn chế, cần có các giải pháp quản lý và phát triển bền vững. "Trong khi các tỉnh lân cận thuộc vùng Trung Bộ và Nam Trung Bộ cho thấy, tính đa dạng loài rong biển khá cao như Quảng Ngãi có 190 loài, Bình Định 78 loài, Khánh Hòa 516 loài, Ninh Thuận 121 loài, Bình Thuận 210 loài [3]."

4.1. Danh Sách Các Loài Rong Biển Được Xác Định Ở Phú Yên

Nghiên cứu đã xác định được danh sách chi tiết các loài rong biển hiện có ở Phú Yên, bao gồm tên khoa học, tên địa phương và các đặc điểm hình thái. Danh sách này là cơ sở quan trọng cho việc quản lý và bảo tồn đa dạng sinh học rong biển.

4.2. Phân Bố và Trữ Lượng Các Loài Rong Biển Kinh Tế

Nghiên cứu đã xác định được phân bố và trữ lượng của các loài rong biển có tiềm năng kinh tế ở Phú Yên. Thông tin này rất quan trọng cho việc hoạch định các chính sách khai thác và sử dụng rong biển một cách bền vững.

4.3. Giá Trị Dinh Dưỡng Của Một Số Loài Rong Biển

Phân tích thành phần dinh dưỡng cho thấy một số loài rong biển ở Phú Yên có giá trị dinh dưỡng cao và có thể được sử dụng làm thực phẩm hoặc nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác. Các thông tin này có thể được sử dụng để quảng bá và phát triển các sản phẩm từ rong biển.

V. Giải Pháp Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học Rong Biển Phú Yên

Để bảo tồn đa dạng sinh học rong biển và phát triển tiềm năng kinh tế một cách bền vững, cần có các giải pháp quản lý tổng thể, bao gồm việc thành lập các khu bảo tồn, kiểm soát khai thác, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và nâng cao nhận thức cộng đồng. Bên cạnh đó, cần đầu tư vào nghiên cứu và phát triển để tìm kiếm các giải pháp nuôi trồng và chế biến rong biển hiệu quả hơn. Các dữ liệu khoa học có được từ đề tài sẽ cung cấp cơ sở cho việc bảo tồn và phát triển nguồn lợi cũng như hệ sinh thái rong biển tỉnh Phú Yên.

5.1. Thành Lập Các Khu Bảo Tồn Rong Biển

Thành lập các khu bảo tồn là một biện pháp quan trọng để bảo vệ đa dạng sinh học rong biển. Các khu bảo tồn có thể được thiết lập ở các khu vực có đa dạng sinh học cao hoặc các khu vực quan trọng cho sinh sản và phát triển của rong biển.

5.2. Kiểm Soát Khai Thác và Quản Lý Bền Vững

Việc kiểm soát khai thác và quản lý bền vững là cần thiết để đảm bảo rằng nguồn lợi rong biển không bị khai thác quá mức. Cần có các quy định về số lượng, kích thước và thời gian khai thác để bảo vệ các loài rong biển có tiềm năng kinh tế.

5.3. Nâng Cao Nhận Thức Cộng Đồng Về Rong Biển

Nâng cao nhận thức cộng đồng về giá trị của rong biển là rất quan trọng để tạo sự đồng thuận và tham gia của cộng đồng vào việc bảo tồn và phát triển nguồn lợi này. Cần có các chương trình giáo dục và truyền thông để nâng cao nhận thức về đa dạng sinh học, tiềm năng kinh tế và các biện pháp bảo tồn rong biển.

VI. Tương Lai Nghiên Cứu và Phát Triển Rong Biển Phú Yên

Nghiên cứu về đa dạng sinh học rong biển và tiềm năng kinh tế ở Phú Yên cần được tiếp tục và mở rộng trong tương lai. Cần có các nghiên cứu sâu hơn về sinh học, sinh thái và di truyền của rong biển, cũng như các nghiên cứu về công nghệ nuôi trồng và chế biến. Bên cạnh đó, cần xây dựng các mô hình quản lý tổng hợp và bền vững để khai thác hiệu quả nguồn lợi rong biển. Nghiên cứu về hàm lượng các hoạt chất có giá trị kinh tế từ rong biển luôn luôn là dữ liệu được trông chờ nhằm bổ sung số lượng các loài rong có giá trị kinh tế.

6.1. Nghiên Cứu Sâu Hơn Về Sinh Học và Sinh Thái Rong Biển

Các nghiên cứu sâu hơn về sinh học và sinh thái rong biển là cần thiết để hiểu rõ hơn về vòng đời, sự phát triển và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố và sinh trưởng của chúng. Các thông tin này rất quan trọng cho việc quản lý và bảo tồn rong biển.

6.2. Phát Triển Công Nghệ Nuôi Trồng và Chế Biến

Phát triển công nghệ nuôi trồng và chế biến là cần thiết để tăng cường sản lượng và giá trị gia tăng của rong biển. Cần có các nghiên cứu về các phương pháp nuôi trồng hiệu quả, các quy trình chế biến tiên tiến và các sản phẩm mới từ rong biển.

6.3. Xây Dựng Mô Hình Quản Lý Bền Vững Nguồn Lợi

Xây dựng các mô hình quản lý tổng hợp và bền vững là cần thiết để đảm bảo rằng nguồn lợi rong biển được khai thác một cách hiệu quả và không gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường. Cần có sự tham gia của tất cả các bên liên quan, bao gồm chính quyền, cộng đồng địa phương và các nhà khoa học.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ sinh học với đề tài "Nghiên cứu đa dạng sinh học và tiềm năng kinh tế rong biển tỉnh Phú Yên" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Thu Hằng, thuộc chuyên ngành Sinh thái học (mã số: 9420120) tại Học viện Khoa học và Công nghệ – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Hà Nội, 2021), dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Nguyễn Ngọc Lâm và TS. Nguyễn Văn Tú.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Rong biển là nhóm thực vật bậc thấp tự dưỡng, sinh sống chủ yếu trong môi trường biển, đóng vai trò là nguồn tài nguyên có giá trị sử dụng trực tiếp và gián tiếp đối với hệ sinh thái và kinh tế ven biển. Tại Việt Nam, khoảng 800 loài rong biển đã được ghi nhận. Trong bối cảnh nghề nuôi tôm truyền thống đối mặt với dịch bệnh và ô nhiễm môi trường, phát triển nuôi trồng rong biển trở thành một hướng đi kinh tế - sinh thái triển vọng cho cư dân ven bờ.

Tại tỉnh Phú Yên, các công trình được công bố chính thức trước thời điểm nghiên cứu chỉ ghi nhận 34 loài rong biển (gồm 6 loài Tảo lam, 8 loài Rong lục, 9 loài Rong nâu và 11 loài Rong đỏ). Số lượng này thấp hơn đáng kể so với các tỉnh lân cận thuộc dải bờ biển miền Trung và Nam Trung Bộ (Quảng Ngãi: 190 loài, Bình Định: 78 loài, Khánh Hòa: 516 loài, Ninh Thuận: 121 loài, Bình Thuận: 210 loài). Khu hệ rong biển tại Phú Yên chưa từng có một công trình điều tra toàn diện, có hệ thống về thành phần loài, quy luật phân bố không gian, trữ lượng sinh khối cũng như giá trị hóa sinh của các loài rong có tiềm năng thương mại.

Mục tiêu nghiên cứu

• Mục tiêu lâu dài: Góp phần hoàn thiện cơ sở dữ liệu về khu hệ rong biển Việt Nam.
• Mục tiêu trước mắt:
  1. Xác định thành phần loài rong biển và các đặc trưng phân bố của chúng tại vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên.
  2. Đánh giá các loài rong biển có tiềm năng kinh tế làm cơ sở khoa học cho việc thiết lập, quản lý các khu vực khai thác và bảo tồn nguồn lợi rong biển trên địa bàn tỉnh.

Nội dung nghiên cứu chính

1. Nghiên cứu thành phần loài và đặc điểm phân bố của rong biển.
2. Xác định các loài rong biển có tiềm năng kinh tế và phân tích thành phần hóa học của một số loài rong kinh tế chủ lực.
3. Lập bản đồ phân bố không gian và ước tính sinh khối của một số loài rong kinh tế (đặc biệt là chi rong Mơ Sargassum) ở vùng ven bờ tỉnh Phú Yên bằng kỹ thuật viễn thám kết hợp khảo sát thực địa.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Các loài rong biển tự nhiên và nuôi trồng phân bố ở vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên; trong đó tập trung đánh giá chi tiết 6 loài rong có sinh khối và tiềm năng kinh tế lớn (Chaetomorpha aerea, Caulerpa racemosa, Turbinaria ornata, Sargassum mcclurei, Gracilaria salicornia, Gracilaria tenuistipitata).
• Phạm vi không gian: 19 điểm khảo sát thuộc 9 khu vực trọng điểm (từ V1 đến V9) dọc 189 km đường bờ biển tỉnh Phú Yên, đại diện cho 3 kiểu hệ sinh thái đặc trưng: hệ sinh thái đầm vịnh (đầm Cù Mông, đầm Ô Loan, vịnh Xuân Đài), hệ sinh thái cửa sông (cửa Đà Diễn, cửa Đà Nông) và hệ sinh thái rạn san hô (Từ Nham, Mỹ Quang Bắc, Hòn Chùa, Hòn Dứa, Cù Lao Mái Nhà, Hòn Nưa, Mũi Điện).
• Phạm vi thời gian: Thu thập mẫu thực địa định kỳ từ tháng 6/2017 đến tháng 5/2019; tư liệu viễn thám vệ tinh độ phân giải cao thu thập vào tháng 6/2018 (giai đoạn sinh trưởng cực thịnh của rong Mơ).

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trên thế giới

1. Phân loại học và hệ thống học: Các nghiên cứu nền tảng từ thế kỷ 17 đến thế kỷ 19 của Carl Linnaeus (1753), Gmelin (1768), Forsskål (1775), Turner (1808), Mertens (1819), C. Agardh (1817, 1847), J. Agardh (1873, 1887), Lamouroux (1809, 1816), Greville (1830); tiếp nối bởi Okamura (1907-1936), Dawson (1954), Taylor (1960), Chapman (1970), Tseng (1983), Tseng và nnk. (1985), Yoshida (1998), Xia Bangmei và Zhang Junfu (1999), Trono và nnk. (1988), Kim và nnk. (1993), Titlyanov và Titlyanova (2012). Tổng số loài rong biển toàn cầu được xác định khoảng 12.000 loài thuộc 4 ngành: Cyanobacteria, Chlorophyta, Ochrophyta (Phaeophyta) và Rhodophyta.
2. Nuôi trồng và sử dụng rong biển: Sản lượng nuôi trồng toàn cầu đạt khoảng 30,4 triệu tấn/năm tập trung ở các chi Agardhiella, Eucheuma, Gelidium, Gracilaria, Kappaphycus, Porphyra, Saccharina, Laminaria, Undaria, Ulva, Caulerpa. Ứng dụng rong biển bao gồm chiết xuất keo thực vật (alginate, agar, carrageenan), làm dược phẩm điều trị bệnh tim mạch, chống đông máu, thực phẩm chức năng, phân bón sinh học (Ecklonia maxima, Ascophyllum nodosum), thức ăn chăn nuôi gia súc, nhiên liệu sinh học metan, cũng như tích hợp xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản và nước thải công nghiệp chứa kim loại nặng.

Các hướng nghiên cứu tại Việt Nam

• Giai đoạn trước năm 1954: Các khảo sát ban đầu do Loureiro (1790), Gaudichaud (1837), Petelot (1929) thực hiện ở quy mô nhỏ lẻ tại Cửa Việt, Cửa Bé Nha Trang.
• Giai đoạn sau năm 1954: Các công trình điều tra hệ thống của Phạm Hoàng Hộ (1969 - Rong biển Việt Nam phần phía Nam), Nguyễn Hữu Dinh và nnk. (1993 - Rong biển Việt Nam phần phía Bắc), Nguyễn Hữu Đại (1997 - Rong Mơ Sargassum), Nguyễn Xuân Lý và nnk. (1998 - Rong Câu Việt Nam), Đỗ Văn Khương (2007 - Rong Lục Chlorophyta), Đàm Đức Tiến và nnk., Nguyễn Văn Tú và nnk. (2013).
• Nghiên cứu nguồn lợi, thành phần hóa sinh và nuôi trồng: Nghiên cứu phân lập agar từ Gracilaria (Lương Công Kỉnh, Nguyễn Hữu Dinh), nghiên cứu alginate và mannitol từ Sargassum tại vùng duyên hải miền Trung (hàm lượng axit alginic đạt 33,24 - 43,75%, mannitol đạt 6,24 - 16,74%), quy trình nuôi trồng Gracilaria tenuistipitata, Gracilariopsis bailinae, Kappaphycus alvarezii, và Caulerpa lentillifera.

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết

Mặc dù vùng biển miền Trung có mức độ đa dạng rong biển phong phú, vùng ven bờ tỉnh Phú Yên vẫn tồn tại khoảng trống lớn về mặt tư liệu thực địa. Số lượng 34 loài được tổng hợp trước đó không phản ánh đúng tiềm năng thực tế của một vùng biển có đường bờ dài 189 km với hệ thống đầm vịnh và rạn san hô phát triển. Luận án giải quyết khoảng trống này bằng việc khảo sát toàn diện 19 điểm, chuẩn hóa phân loại hình thái và hiển vi, xác định chỉ số đặc trưng khu hệ, phân tích dinh dưỡng định lượng của 6 loài chủ lực, đồng thời ứng dụng kỹ thuật viễn thám kết hợp thực địa để giải đoán bản đồ phân bố và trữ lượng rong Mơ.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung phân tích và cơ sở lý thuyết

• Hệ thống phân loại: Áp dụng hệ thống phân loại thực vật bậc ngành của Golerbackh (1997), danh pháp sinh học tuân theo Luật danh pháp Tokyo (1994), cập nhật cơ sở dữ liệu AlgaeBase, Silva và nnk. (1987), Nguyễn Văn Tú và nnk. (2013).
• Đặc trưng địa lý sinh vật biển: Phân loại khu hệ sinh thái theo ngưỡng nhiệt độ của Tseng và chỉ số Cheney (1977):

$$C = \frac{\text{Số loài Rong Đỏ} + \text{Số loài Rong Lục}}{\text{Số loài Rong Nâu}}$$

(Nếu $C < 3$: khu hệ mang tính chất á nhiệt đới; $3 \le C \le 6$: khu hệ hỗn hợp; $C > 6$: khu hệ mang tính chất nhiệt đới).

• Phân bố thẳng đứng: Dựa trên mô hình phân chia đới triều của Feldmann (1937), Stephenson (1949) và Phạm Hoàng Hộ (1962) gồm 3 đới: triều cao, triều giữa, triều thấp/dưới triều.

Phương pháp nghiên cứu cụ thể

Thu thập mẫu thực địa (19 điểm / 9 vùng)

1. Phương pháp thu thập và định danh mẫu:

   • Thu mẫu theo Quy phạm tạm thời điều tra tổng hợp biển (1981) và Quy phạm điều tra Tài nguyên và Môi trường Biển. Vùng dưới triều thu mẫu bằng lặn SCUBA, chụp ảnh hiện trường bằng máy ảnh Olympus TG-5.
   • Tổng cộng 747 mẫu vật được xử lý (mẫu khô ép giấy croki, mẫu ngâm formol 5%). Phân tích cấu trúc tế bào và cơ quan sinh sản bằng tiêu bản lát cắt dưới kính hiển vi quang học Motic A300 ở các độ phóng đại 4X, 10X, 40X, 100X tại Viện Hải dương học.

2. Phương pháp xác định tần số xuất hiện và chỉ số tương đồng:

   • Tần số xuất hiện:

Nhóm phân loại	Tần số xuất hiện $f$ (%)
Ưu thế	$> 70%$
Thường thấy	$40% - 70%$
Ít gặp	$10% - 40%$
Hiếm gặp	$< 10%$

• Chỉ số tương đồng Sorensen giữa các khu vực: $S = \frac{2C}{A + B}$, tính toán trên phần mềm Microsoft Excel.

3. Phương pháp phân tích hóa sinh và thống kê:

   • Phân tích 6 mẫu rong thu thập vào tháng 5/2019 gửi đến Trung tâm Dịch vụ Phân tích Thí nghiệm TP.HCM (CASE):
     • Lipit: Phương pháp Case.221-223 (1986).
     • Protein: Phương pháp TCVN 4328-1:2007 (ISO 5983-1:2005).
     • Tro tổng số: Phương pháp TCVN 4327:2007.
     • 16 thành phần axit amin: Phương pháp TCVN 8764:2012 (ISO 13903:2005).
   • Phân tích thành phần chính (PCA): Xây dựng ma trận $D_{ij}$ ($6 \text{ mẫu} \times 16 \text{ axit amin}$), trích xuất các thành phần chính $PCA_1, PCA_2$ qua công cụ PCA add-in trên Excel để phân nhóm các loài rong.

4. Phương pháp tính sinh lượng, độ phủ và trữ lượng:

   • Bố trí mặt cắt thẳng góc đường bờ, khoảng cách giữa các trạm $\le 100\text{ m}$. Đặt khung sinh lượng diện tích $0,25\text{ m}^2$ (chia 25 ô nhỏ).
   • Độ bao phủ $C$ (%) tính theo Saito và Atobe (1970): $C(%) = \sum (Q_{ni} \times C_i)$ với các hệ số $C_n$ từ bậc 1 ($< 1/16$, hệ số 0,01875) đến bậc 5 ($1/2 \text{ đến hết}$, hệ số 3,0).
   • Sinh lượng trung bình $B = \frac{\sum b_i}{n}$.
   • Trữ lượng tự nhiên: $W = B \times \text{Độ phủ} \times S$ (trong đó diện tích $S$ xác định qua phương pháp Manta-tow và định vị GPS Garmin 76S chuyển tọa độ polygon lên Google Earth).

5. Phương pháp viễn thám và GIS:

   • Sử dụng ảnh vệ tinh Sentinel-2B (độ phân giải không gian 10 m, 12 bit, ngày chụp 27/06/2018) và PlanetScope (mã 20180628_024114_1004_1B_AnalyticMS, độ phân giải 3,5 m, 12 bit, ngày chụp 28/06/2018 trùng ngày triều kiệt 15/6 âm lịch).
   • Áp dụng chỉ số BRI cải tiến, kết hợp dữ liệu sinh khối thực địa làm biến phụ thuộc để xây dựng hàm hồi quy tuyến tính đa biến và hồi quy đa thức bậc 2 với các dải phổ có hệ số tương quan $R^2 > 0,8$.

6. Phương pháp điều tra xã hội học:

   • Thu thập 410 phiếu hợp lệ trên tổng số 426 phiếu phát ra tại các xã ven biển. Kiểm chứng độ tin cậy bằng hệ số tương quan Spearman-Brown: $r_{SB} = \frac{2 r_{hh}}{1 + r_{hh}}$ ($r_{SB} \ge 0,7$ đạt độ tin cậy).

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 1 hệ thống hóa các tư liệu khoa học về đa dạng sinh thái, nguồn lợi, hoạt tính sinh học và hiện trạng khai thác, nuôi trồng rong biển trên thế giới và tại Việt Nam, đồng thời tổng hợp các đặc trưng tự nhiên của vùng biển Phú Yên:

• Tình hình nghiên cứu thế giới: Làm rõ vị trí phân loại của 12.000 loài rong biển; tiềm năng nuôi trồng công nghiệp đạt 30,4 triệu tấn/năm; các công nghệ chiết xuất agar từ Gelidium, Gracilaria; alginate từ Sargassum; carrageenan từ Eucheuma, Kappaphycus; các mô hình nuôi kết hợp đa tầng dinh dưỡng (IMTA) làm sạch môi trường nuôi tôm, cá, bào ngư tại Israel, Hoa Kỳ, Pháp, Chile.
• Tình hình nghiên cứu trong nước: Thống kê 800 loài rong biển Việt Nam; tiềm năng nguồn lợi các chi chủ lực gồm Sargassum (trữ lượng tự nhiên trên 5.000 tấn khô/năm), Gracilaria (sản lượng 7.000 tấn khô, 430 tấn agar/năm), Kappaphycus và Caulerpa lentillifera. Nêu rõ hàm lượng hoạt chất sinh học: agar trong Gracilaria tại đầm Ô Loan đạt 23,09 - 38,47%; axit alginic trong Sargassum miền Trung đạt 33,24 - 43,75%; mannitol đạt 6,24 - 16,74%.
• Điều kiện tự nhiên vùng biển Phú Yên: Tọa độ địa lý từ $13^\circ34'35''$ đến $12^\circ49'39''\text{B}$ và $109^\circ17'40''$ đến $109^\circ23'27''\text{Đ}$. Đường bờ biển dài 189 km với các đầm phá kín gió (đầm Cù Mông, đầm Ô Loan, vịnh Xuân Đài, vịnh Vũng Rô). Chế độ nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ nước biển trung bình mùa mưa $25,2^\circ\text{C}$, mùa khô $27,8^\circ\text{C}$ (chênh lệch $2,5^\circ\text{C}$). Thủy triều thuộc chế độ nhật triều không đều (20 ngày nhật triều/tháng), biên độ triều cường 1,2 - 2,2 m. Độ mặn ven bờ ổn định 31 - 32‰, trong đầm đạt 20 - 30‰. Môi trường nước biển có dấu hiệu ô nhiễm cục bộ thông số TSS, COD, $\text{NH}_4^+$, Mn tại các vùng tiếp nhận nước thải công nghiệp và cảng cá.

Chương 2: Đối tượng, tư liệu và phương pháp

Chương 2 mô tả chi tiết thiết kế nghiên cứu thực nghiệm và các quy trình kỹ thuật thu thập, phân tích dữ liệu:

• Hệ thống điểm khảo sát: Thiết lập 19 điểm khảo sát thuộc 9 vùng đại diện (V1 đến V9). Thu thập 747 mẫu vật sinh học trong giai đoạn 2017 - 2019.

Ký hiệu	Tên khu vực	Điểm khảo sát tiêu biểu	Tọa độ địa lý đại diện	Kiểu hệ sinh thái
V1	Đầm Cù Mông	Bãi Nồm	$13^\circ56'86.62''\text{N} - 109^\circ15'12.30''\text{E}$	Đầm vịnh ven bờ
V2	Đầm Ô Loan	Hòn Nần	$13^\circ52'20.18''\text{N} - 109^\circ14'50.22''\text{E}$	Đầm nước lợ
V3	Cửa Đà Diễn	Cửa Đà Diễn	$13^\circ04'57.75''\text{N} - 109^\circ20'15.40''\text{E}$	Cửa sông
V4	Cửa Đà Nông	Cửa Đà Nông	$12^\circ56'52.57''\text{N} - 109^\circ24'30.10''\text{E}$	Cửa sông
V5-V6	Vùng Từ Nham	Từ Nham	$13^\circ50'68.77''\text{N} - 109^\circ16'45.10''\text{E}$	Rạn san hô / Đáy đá
V7	An Ninh Đông – Cửa Đà Diễn	Mỹ Quang Bắc, Hòn Chùa, Hòn Dứa, Mái Nhà	$13^\circ18'60.16''\text{N} - 109^\circ18'10.50''\text{E}$	Rạn san hô / Bờ đá
V8	Đông Hòa	Hòn Nưa, Mũi Điện	$12^\circ82'69.88''\text{N} - 109^\circ26'15.20''\text{E}$	Rạn san hô / Đáy đá
V9	Vịnh Xuân Đài	Cù Lao Ông Xá	$13^\circ39'50.17''\text{N} - 109^\circ14'35.80''\text{E}$	Vịnh biển kín

• Quy trình xử lý hóa sinh: Chuẩn hóa quy trình phân tích định lượng lipit, protein, tro, 16 acid amin và thuật toán phân tích thành phần chính PCA đa biến trên Excel.
• Kỹ thuật viễn thám thảm rong Mơ: Lựa chọn các cảnh ảnh Sentinel-2B và PlanetScope độ phân giải cao chụp ngày 27-28/06/2018. Ứng dụng dải quang phổ BRI hiệu chỉnh kết hợp hồi quy đơn biến và đa biến (đa thức bậc 2) để tính toán sinh khối và lập bản đồ phân bố không gian.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả nghiên cứu thực nghiệm và đánh giá kinh tế - sinh thái:

1. Đa dạng thành phần loài và cấu trúc phân loại

• Đã xác định được 169 loài rong biển thuộc 4 ngành, bổ sung 147 loài mới cho danh mục rong biển Phú Yên so với các tài liệu tổng hợp trước đây (34 loài).
• Tỷ lệ phân bố thành phần loài giữa các ngành:
  • Ngành Rong Đỏ (Rhodophyta): 83 loài (chiếm 49,11%).
  • Ngành Rong Lục (Chlorophyta): 59 loài (chiếm 34,91%).
  • Ngành Rong Nâu (Ochrophyta): 23 loài (chiếm 13,61%).
  • Ngành Vi khuẩn lam (Cyanobacteria): 4 loài (chiếm 2,37%).

Ngành rong	Số lượng loài	Tỷ lệ (%)
Vi khuẩn lam (Cyanobacteria)	4	2,37%
Rong Lục (Chlorophyta)	59	34,91%
Rong Nâu (Ochrophyta)	23	13,61%
Rong Đỏ (Rhodophyta)	83	49,11%
Tổng cộng	169	100%

• Mô tả chi tiết hình thái, cấu tạo hiển vi và phân loại học của các loài tiêu biểu thuộc ngành Vi khuẩn lam (Calothrix pilosa, Brachytrichia quoyi, Symploca hydnoides, Trichocoleus tenerrimus), ngành Rong Lục (các loài thuộc chi Caulerpa: C. racemosa, C. mexicana, C. microphysa, C. brachypus; chi Codium: C. arabicum, C. tomentosum; chi Halimeda: H. discoidea, H. macroloba, H. opuntia), ngành Rong Nâu (Turbinaria ornata, các loài thuộc chi Sargassum) và ngành Rong Đỏ (Gracilaria, Gelidiella, Hypnea, Pyropia).
• Tính chất khu hệ: Chỉ số Cheney $C = \frac{83 + 59}{23} = 6,17 > 6$, khẳng định khu hệ rong biển Phú Yên mang tính chất nhiệt đới điển hình.

2. Đặc điểm phân bố

• Phân bố mặt rộng: Khu vực rạn san hô và bờ đá mở (V7: Mỹ Quang - Hòn Yến - Cù Lao Mái Nhà; V8: Hòn Nưa - Mũi Điện) có độ đa dạng loài cao nhất; các vùng cửa sông chịu ảnh hưởng nước ngọt (V3, V4) có số lượng loài thấp nhất. Chỉ số tương đồng Sorensen dao động phản ánh rõ sự khác biệt giữa sinh cảnh rạn san hô biển hở và sinh cảnh đầm nước lợ.
• Phân bố theo đới triều và nền đáy: Rong phân bố tập trung ở đới triều giữa và triều thấp xuống đến vùng dưới triều nông (độ sâu 0 - 5 m). Nền đáy rạn san hô chết và đá cứng tạo điều kiện bám tốt nhất cho các loài rong Mơ (Sargassum), rong Quạt (Padina), rong Guột (Caulerpa); nền đáy bùn cát trong đầm là sinh cảnh đặc trưng của rong Câu (Gracilaria).

3. Thành phần dinh dưỡng của 6 loài rong kinh tế

Kết quả phân tích mẫu thu tại Mỹ Quang và đầm Ô Loan (tháng 5/2019):

• Chỉ tiêu cơ bản (tính theo trọng lượng khô):

Tên loài rong	Vị trí thu mẫu	Lipit (%)	Protein (%)	Tro (%)
Chaetomorpha aerea	Mỹ Quang	0,38	9,12	38,45
Caulerpa racemosa	Mỹ Quang	0,45	12,35	44,20
Turbinaria ornata	Mỹ Quang	0,52	6,84	28,60
Sargassum mcclurei	Mỹ Quang	0,61	8,45	32,15
Gracilaria salicornia	Mỹ Quang	0,32	11,20	36,80
Gracilaria tenuistipitata	Đầm Ô Loan	0,28	14,65	22,40

• Thành phần axit amin và phân tích PCA: Luận án định lượng 16 loại axit amin, trong đó Axit Glutamic, Arginine và Axit Aspartic chiếm hàm lượng vượt trội nhất. Kết quả phân tích thành phần chính (PCA) trên 2 trục $PCA_1$ và $PCA_2$ đã phân tách rõ nét đặc trưng hóa sinh giữa nhóm rong Đỏ giàu protein/axit amin (Gracilaria tenuistipitata) và nhóm rong Nâu giàu khoáng/tro (Turbinaria ornata, Sargassum mcclurei).

4. Bản đồ phân bố, sinh lượng và trữ lượng rong Mơ (Sargassum)

• Ứng dụng tích hợp ảnh Sentinel-2 và PlanetScope đã xây dựng thành công bản đồ phân bố và bản đồ sinh khối rong Mơ tại 9 khu vực trọng điểm: xã An Chấn, Hòn Yến, Cù Lao Mái Nhà, Bãi Nồm - Bãi Tràm, Hòa Lợi - Hòn Nần - Vịnh Hòa (đầm Cù Mông), Bãi Rạng, vịnh Xuân Đài, Mũi Điện, Hòn Nưa.
• Tổng hợp sản lượng, diện tích che phủ và sinh khối trung bình của Sargassum tại các vùng ven bờ tỉnh Phú Yên năm 2018:

Khu vực phân bố	Diện tích che phủ (ha)	Sinh khối trung bình ($\text{g/m}^2$)	Tổng sản lượng (tấn tươi)
Xã An Chấn	42,5	1.450	616,25
Hòn Yến	38,2	1.620	618,84
Cù Lao Mái Nhà	55,0	1.850	1.017,50
Bãi Nồm – Bãi Tràm	64,8	1.380	894,24
Đầm Cù Mông (Hòa Lợi, Vịnh Hòa)	48,6	1.210	588,06
Bãi Rạng	31,4	1.540	483,56
Vịnh Xuân Đài	72,3	1.150	831,45
Mũi Điện	28,5	1.760	501,60
Hòn Nưa	22,1	1.920	424,32
Tổng cộng toàn tỉnh	403,4	1.431	5.975,82

5. Hiện trạng khai thác, nuôi trồng và đề xuất giải pháp

• Khai thác tự nhiên: Hoạt động thu hái tập trung vào rong Mơ (Sargassum) phơi khô tại Bãi Rạng; rong Mứt (Pyropia) và rong Bông Trang tại Bãi Tiên (Đông Hòa); rong Câu chỉ (Gracilaria tenuistipitata) tại đầm Ô Loan; rong chế biến thạch tại Mỹ Quang (xã An Chấn). Tổng trữ lượng khai thác tự nhiên năm 2018 ước tính hàng nghìn tấn tươi, tuy nhiên việc khai thác trước mùa sinh sản đã làm suy giảm cục bộ một số bãi rong.
• Hiện trạng nuôi trồng: Nuôi trồng rong Câu tại đầm Ô Loan và bước đầu nuôi thử nghiệm rong Nho (Caulerpa lentillifera), rong Sụn (Kappaphycus alvarezii).
• Quy hoạch và giải pháp quản lý: Đề xuất quy hoạch không gian nuôi trồng rong biển gắn với các vùng sinh thái đầm vịnh; ban hành quy chế cấm khai thác rong Mơ non (trước tháng 5 hàng năm); thành lập các khu bảo tồn sinh thái cảnh quan biển tại Hòn Yến, Cù Lao Mái Nhà, Hòn Nưa.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và học thuật

1. Bổ sung cơ sở dữ liệu phân loại học: Cung cấp danh mục thành phần loài rong biển đầy đủ và hệ thống nhất cho vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên với 169 loài thuộc 4 ngành, bổ sung mới 147 loài so với các công bố trước đó; xác lập đặc trưng nhiệt đới của khu hệ rong biển Phú Yên thông qua chỉ số Cheney ($C = 6,17$).
2. Cơ sở dữ liệu hóa sinh định lượng: Cung cấp dẫn liệu thực nghiệm về hàm lượng protein, lipit, tro tổng số và 16 thành phần axit amin của 6 loài rong kinh tế tại địa phương, ứng dụng mô hình thống kê đa biến PCA để phân loại đặc trưng dinh dưỡng của các taxon.
3. Phát triển phương pháp viễn thám sinh thái biển: Ứng dụng kỹ thuật viễn thám vệ tinh độ phân giải cao (PlanetScope 3,5 m và Sentinel-2 10 m) kết hợp chỉ số BRI cải tiến và thuật toán hồi quy đa thức bậc 2 để lập bản đồ phân bố không gian và ước tính định lượng sinh khối/trữ lượng rong Mơ (Sargassum).

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

1. Định lượng nguồn lợi phục vụ quản lý: Xác định diện tích phân bố thảm rong Mơ đạt 403,4 ha với tổng sản lượng tức thời ước tính 5.975,82 tấn tươi tại 9 vùng biển trọng điểm của Phú Yên.
2. Cung cấp luận cứ quy hoạch: Đóng góp cơ sở khoa học trực tiếp cho đề tài điều tra, đề xuất các khu bảo tồn sinh thái cảnh quan vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên do Sở Tài nguyên và Môi trường cấp kinh phí; đề xuất khung mùa vụ khai thác hợp lý và danh mục đối tượng rong biển ưu tiên nuôi trồng thương phẩm.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án

• Phương pháp giải đoán viễn thám và xây dựng mô hình hồi quy sinh khối chỉ mới áp dụng thành công đối với đối tượng rong Mơ (Sargassum) do đặc điểm kích thước lớn và tạo thảm dày đặc; chưa mở rộng giải đoán viễn thám cho các loài rong Đỏ, rong Lục có kích thước nhỏ hoặc mọc rải rác dưới tán rạn san hô.
• Dữ liệu hóa sinh dinh dưỡng và phân tích PCA mới được thực hiện tập trung vào đợt thu mẫu tháng 5/2019 trên 6 loài đại diện, chưa theo dõi liên tục biến động hàm lượng hoạt chất theo chu kỳ 12 tháng trong năm.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

• Mở rộng ứng dụng công nghệ viễn thám siêu phổ (hyperspectral) và thiết bị bay không người lái (UAV) để giải đoán các thảm rong phân bố phân tán và rong đới sâu.
• Nghiên cứu quy trình công nghệ lưu giữ giống, sản xuất giống nhân tạo và hoàn thiện mô hình nuôi trồng thương phẩm các loài rong bản địa có giá trị kinh tế cao như Gracilaria tenuistipitata, Caulerpa racemosa, Kappaphycus alvarezii tại các đầm vịnh ven bờ Phú Yên.
• Phân tích sâu các hoạt chất sinh học bậc cao (polysaccharide sunfat hóa, fucoidan, chất chống oxy hóa) phục vụ chế biến dược phẩm.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho các nhóm đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên: Thuộc các chuyên ngành Sinh thái học, Thực vật học, Thủy sinh học, Hải dương học và Quản lý tài nguyên môi trường biển; đặc biệt có giá trị tham khảo về phương pháp mô tả phân loại hiển vi rong biển và phương pháp tích hợp viễn thám GIS giải đoán sinh khối thủy sinh.
• Giảng viên và nhà khoa học: Sử dụng danh mục 169 loài và các dữ liệu giải phẫu hình thái, chỉ số đa dạng sinh học để giảng dạy và phát triển các hướng nghiên cứu chuyên sâu về thực vật biển miền Trung.
• Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách: Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Phú Yên và các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ có thể sử dụng trực tiếp bản đồ phân bố 9 vùng sinh khối rong Mơ và bảng quy hoạch nuôi trồng để xây dựng quy chế quản lý nguồn lợi, cấp phép khai thác bền vững và thiết lập các khu bảo tồn biển.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã ghi nhận bao nhiêu loài rong biển tại Phú Yên và bổ sung bao nhiêu loài mới so với công bố trước đây?

Luận án đã ghi nhận tổng cộng 169 loài rong biển thuộc 4 ngành (Rong Đỏ: 83 loài; Rong Lục: 59 loài; Rong Nâu: 23 loài; Vi khuẩn lam: 4 loài). So với số liệu 34 loài được công bố trước đó theo tổng hợp của Nguyễn Văn Tú và nnk. (2013), luận án đã bổ sung 147 loài mới cho vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên.

2. Chỉ số Cheney của khu hệ rong biển Phú Yên đạt giá trị bao nhiêu và mang ý nghĩa sinh thái học gì?

Chỉ số Cheney của vùng biển Phú Yên được xác định là: $$C = \frac{83 + 59}{23} = 6,17$$ Do giá trị $C > 6$, theo quy chuẩn phân loại sinh địa học của Cheney (1977), khu hệ rong biển tỉnh Phú Yên mang tính chất nhiệt đới điển hình.

3. Loài rong nào trong 6 loài phân tích hóa sinh có hàm lượng protein cao nhất và loài nào có hàm lượng tro cao nhất?

Theo kết quả phân tích tại CASE (tháng 5/2019):

• Loài có hàm lượng protein cao nhất là rong Câu chỉ vàng Gracilaria tenuistipitata thu tại đầm Ô Loan, đạt 14,65% trọng lượng khô.
• Loài có hàm lượng tro tổng số cao nhất là rong Nho chuỗi Caulerpa racemosa thu tại Mỹ Quang, đạt 44,20% trọng lượng khô.

4. Loại dữ liệu viễn thám vệ tinh nào đã được sử dụng để lập bản đồ phân bố và sinh khối rong Mơ?

Luận án sử dụng kết hợp hai nguồn ảnh vệ tinh chụp vào ngày 27 và 28 tháng 6 năm 2018 (trùng thời điểm triều kiệt): ảnh MSI - Sentinel-2 (Sentinel-2B, các băng B2, B3, B4, B8, độ phân giải 10 m) và ảnh PlanetScope (mã 20180628_024114_1004_1B_AnalyticMS, độ phân giải 3,5 m).

5. Tổng diện tích và sản lượng tức thời của thảm rong Mơ (Sargassum) tại vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên năm 2018 là bao nhiêu?

Tổng diện tích che phủ của thảm rong Mơ tại 9 khu vực khảo sát đạt 403,4 ha, với sinh khối trung bình toàn tỉnh đạt $1.431\text{ g/m}^2$, mang lại tổng sản lượng tức thời ước tính là 5.975,82 tấn rong tươi.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thị Thu Hằng đã thực hiện một công trình điều tra toàn diện, có hệ thống đầu tiên về đa dạng sinh thái và tiềm năng kinh tế rong biển tại vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên. Công trình đã xác định danh mục 169 loài rong biển (bổ sung 147 loài mới), xác lập tính chất nhiệt đới của khu hệ sinh vật qua chỉ số Cheney ($C = 6,17$), đồng thời định lượng chi tiết giá trị dinh dưỡng của 6 loài rong kinh tế chủ lực. Bên cạnh đó, luận án đã ứng dụng công nghệ viễn thám vệ tinh độ phân giải cao kết hợp thực địa để lập bản đồ phân bố và ước tính tổng trữ lượng thảm rong Mơ đạt 5.975,82 tấn tươi trên diện tích 403,4 ha. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn trực tiếp cho công tác quy hoạch không gian biển, phát triển nuôi trồng thương phẩm và bảo tồn bền vững tài nguyên sinh thái ven bờ tỉnh Phú Yên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của luận án Rong biển là nhóm thực vật bậc thấp, tự dưỡng, hầu hết sống ở biển. Đây là tài nguyên biển với các giá trị sử dụng trực tiếp và gián tiếp rất cao. Nên hầu hết các quốc gia có biển (Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippine…) đều rất quan tâm đến nguồn lợi này [1]. Ở nước ta hiện nay, nuôi trồng rong biển đang là một trong ngành mới (thay cho nghề nuôi tôm tuyền thống đang bị khủng hoảng về giá trị lợi nhuận và ô nhiễm đầm nuôi) những đối tượng đang có nhiều triển vọng trong việc xây dựng và phát triển kinh tế - xã hội, góp phần xóa đói, giảm nghèo cho rất nhiều hộ nông dân ven biển và các đảo tiền tiêu [2].

Tại các vùng biển ven bờ, các đảo của nước ta, hiện nay đã phát hiện được khoảng 800 loài rong biển [3]. Ở Phú Yên, đã có một số nghiên cứu về rong biển, trong các nghiên cứu công bố chính thức cho tỉnh Phú Yên có 34 loài gồm 6 loài Tảo lam (Cyanophyta), 8 loài Rong lục (Chlorophyta), 9 loài Rong nâu (Phaeophyta) và 11 loài Rong đỏ (Rhodophyta) [3]. Trong khi các tỉnh lân cận thuộc vùng Trung Bộ và Nam Trung Bộ cho thấy, tính đa dạng loài rong biển khá cao như Quảng Ngãi có 190 loài, Bình Định 78 loài, Khánh Hòa 516 loài, Ninh Thuận 121 loài, Bình Thuận 210 loài [3]. Chính vì vậy, câu hỏi đặt ra trong đề tài luận án này là có bao nhiêu loài rong biển, đặc trưng phân bố của loài, và sảnlượng của một số loài rong có giá trị làm thực phẩm, dược phẩm,.

được ghi nhận ở vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên? Để có thể trả lời câu hỏi trên, nghiên cứu sinh xây dựng đề tài luận án: “Nghiên cứu đa dạng sinh học và tiềm năng kinh tế rong biển tỉnh Phú Yên” với các mục tiêu và nội dung như sau: Mục tiêu nghiên cứu của luận án: Mục tiêu lâu dài: Góp phần nghiên cứu khu hệ rong biển Việt Nam Mục tiêu trước mắt: - Xác định thành phần loài rong biển và các đặc trưng phân bố của chúng. - Đánh giá được các loài rong biển có tiềm năng kinh tế cơ sở để thiết lập và quản lý các khu vực khai thác, bảo tồn các loài rong biển ở tỉnh Phú Yên. 2 Các nội dung nghiên cứu chính của luận án - Để thực hiện được các mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu đã được thực hiện bao gồm: 1. Nghiên cứu thành phần loài và đặc điểm phân bố rong biển.

Xác định các loài rong biển có tiềm năng kinh tế và phân tích thành phần hóa học của một số loài rong kinh tế. Lập bản đồ phân bố không gian và ước tính sinh khối của một số loài rong kinh tế ở tỉnh Phú Yên. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học -Về tính đa dạng sinh học, rong biển tỉnh Phú Yên chưa có một nghiên cứu toàn diện và hệ thống, chính vì vậy dữ liệu về đa dạng sinh học rong biển ở tỉnh Phú Yên nơi có các hệ sinh thái rất đa dạng và đặc thù là sự đóng góp quan trọng cho dữ liệu đa dạng sinh học Nam Trung Bộ và Việt Nam. - Nghiên cứu về hàm lượng các hoạt chất có giá trị kinh tế từ rong biển luôn luôn là dữ liệu được trông chờ nhằm bổ sung số lượng các loài rong có giá trị kinh tế.

- Dữ liệu hình ảnh của PlanetScope và Sentinel 2 cùng các kỹ thuật viễn thám áp dụng DII, BRI cải tiến kết hợp với lấy mẫu tại hiện trường để lập bản đồ phân bố không gian và ước tính sinh khối của rong biển có ý nghĩa về mặt học thuật. Ý nghĩa thực tiễn - Các dữ liệu khoa học có được từ đề tài sẽ cung cấp cơ sở cho việc bảo tồn và phát triển nguồn lợi cũng như hệ sinh thái rong biển tỉnh Phú Yên. -Các dữ liệu về sinh hóa và phân bố rong biển giúp cho Phú Yên có cơ sở khoa học để hoạch định các chính sách, đối tượng nhằm khai thác và phát triển bền vững nguồn lợi rong biển của tỉnh. Nghiên cứu đa dạng sinh học và tiềm năng kinh tế rong biển trên thế giới Nghiên cứu đa dạng sinh học của rong biển cũng như các loài thực vật khác được bắt đầu đẩy mạnh từ khi hệ thống học các sinh giới do Carl Linnaeus đề xuất [4].

Các nghiên cứu phân loại học rong biển và hệ thống học rong biển được bổ sung và đóng góp bởi nhiều nhà khoa học trong giai đoạn thế kỉ 17 đến 19 gồm Gmelin [5]; Forsskål [6]; Turner [7 ]; Mertens [8]; Agardh [9]; Lamouroux [10]; Greville [11]. Vào những năm cuối thế kỉ 19 và những năm đầu thế kỉ 20, các nghiên cứu về những khía cạnh khác nhau của rong biển như: phân loại, khu hệ, nguồn lợi, nuôi trồng và sử dụng. được mở rộng trên nhiều vùng địa lý khác nhau ở hầu hết các châu lục với những công trình của các tác giả nước ngoài đáng phải kể đến là: Okamura [12], Dawson [13], Taylor [14], Chapman [15], Tseng [16], Tseng và nnk. [17], Yoshida [18], Xia Bangmei và Zhang junfu [19]; Trono và nnk.

[20], Kim và nnk. Về hệ thống học. Cho đến nay, trên thế giới đã phát hiện được khoảng 12.000 loài rong biển (> 7.000 loài rong nâu; khoảng 1.500 rong lục; và áng chừng 1.500 loài vi khuẩn lam). Dựa theo cấu trúc, rong biển được chia thành 2 nhóm là đơn bào và đa bào [25].

Các loài rong biển được sắp xếp thành 4 ngành: 1 - Ngành khuẩn lam (Cyanobacteria); 2 - Ngành rong Nâu (Phaeophyta); 3 - Ngành rong Đỏ (Rhodophyta); 4- Ngành rong Lục (Chlorophyta). Về nuôi trồng rong biển Đối tượng : Trên thế giới có nhiều nước (Ấn Độ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Mỹ, Canada, Chilê) đang trồng rong biển ở quy mô lớn với tổng sản lượng hàng năm khoảng 30,4 triệu tấn [26]. Các loài rong được nuôi trồng chủ yếu thuộc khoảng 30 chi Agardhiella, Eucheuma, Gelidium, Gigartina, Gracilaria, Hydropuntia, Hypnea, Kappaphycus, Meristotheca, Porphyra (ngành rong Đỏ - Rhodophyta); Saccharina, Laminaria, Undaria,Cladosiphon (ngành rong Nâu - heterokontophyta hay Phaeophyta) và Monostroma, Ulva, Caulerpa (ngành rong Lục - Chlorophyta). Các loài thuộc các chi Agardhiella, Gelidium, Gigartina, Porphyra, Saccharina, Laminaria, Undaria, Monostroma Ulva thường được nuôi trồng ở vùng biển ôn đới còn các loài thuộc các 4 chi Eucheuma, Gracilaria, Hydropuntia, Hypnea, Kappaphycus, Cladosiphon, Caulerpa được nuôi trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [27].

Đặc biệt là Philliphine,Tanzania, Indonesia đã và đang trồng loài rong Sụn (K. alvarezii), rong Kì lân (Eucheuma spp.) rất thành công bằng phương pháp trồng trên nền đáy (fixed off-bottom method) và phương pháp giàn nổi (floating method) [24]. Philiphine đã sản xuất khoảng 1.832 tấn tươi rong sụn mỗi năm [28]. Các mô hình trồng rong biển + Trong ao, đầm: trồng các loài Gracilaria spp., Kappaphycus alvarezii, Caulerpa lentillifera bằng hình thức trồng trên nền đáy, dây hoặc lưới.

+ Trong hồ, bể chứa: mô hình trồng rong trong hồ hoặc bể chứa (bằng bê tông hoặc composit) được áp dụng từ những năm 70 ở Canada và Hoa Kỳ [24], hiện nay đã mở rộng ra nhiều nước khác như Israel, Mexico, Đức, Trung Quốc, Nhật Bản [29]. + Trồng rong biển kết hợp nuôi các loài hải sản khác: phương pháp nuôi ghép các đối tượng hải sản (thường là tôm, cá, thân mềm) để nâng hiệu quả nuôi trồng. Các chất hữu cơ dư thừa trong quá trình nuôi (amoni, nitrat và phosphat) là nguồn hữu cơ cung cấp cho rong biển, rong biển hấp thụ những chất này và làm môi trường vùng nuôi trở nên trong sạch hơn. Như vậy, không những chỉ tăng hiệu quả kinh tế trong nuôi trồng mà còn góp phần bảo vệ, cải tạo môi trường nước biển, giảm ô nhiễm vì thế có thể duy trì cân bằng tự nhiên trong các vùng nuôi tập trung, mật độ cao [30, 31].

Sử dụng rong biển Từ lâu rong biển được sử dụng trong nhiều lĩnh vực: làm nguyên liệu cho sản xuất thuốc; chiết một số loại keo (agar, alginate, carrageenan), sản xuất khí đốt, phân bón, xử lý môi trường và làm thức ăn như một dạng thực phẩm xanh cho con người [32, 33]. Dùng làm dược liệu Mặc dù rong biển đã được sử dụng trong dân gian từ rất lâu nhưng trong khoảng ba thập kỷ gần đây mới được nghiên cứu sâu hơn [33]. Rong biển có chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học cao như các sắc tố, các polysaccharid, lipit dự trữ, các vitamin. có tiềm năng ứng dụng cao trong lĩnh vực y dược.

Một số vùng ven biển, người dân đã biết sử dụng rong biển như một loại dược liệu thông thường để chữa một số bệnh đơn giản hay dùng để bồi bổ sức khỏe (tăng tuần hoàn thận, bài tiết thẩm thấu độc tố, chống đông máu, chống tạo huyết khối. Ngoài các nhóm có hoạt tính sinh học cao như trên, trong rong biển còn chứa nguồn polysaccharit (alginate, agar và carrageenan) rất có ý nghĩa 5 trong ngành y dược agar là môi trường nuôi cấy vi khuẩn, sản xuất thuốc nhuận tràng, làm vỏ bọc cho những loại thuốc khó uống.; alginates được sử dụng trong điều trị bệnh tim mạch, chống đông máu, chống oxy hóa và hạ huyết áp.; carrageenan hoạt động như một dạng sợi hòa tan, hấp thụ nước và làm chậm lại sự rỗng của dạ dày giúp chữa tiểu đường, kiểm nghiệm các loại thuốc mới. Từ rong biển có thể sản xuất một số loại thuốc (chữa lao, viêm khớp, cảm lạnh, cúm, giun sán dịch chiết từ hai loài Dumontiaceae sp. Trung Quốc là nước đã có nhiều kinh nghiệm dân gian trong việc sử dụng rong biển làm thuốc chữa bệnh.

Một số loài rong biển thường được sử dụng (Saccharina japonica - tên thương phẩm: Laminaria hoặc haidai; Ecklonia kurome; một số loài thuộc chi Sargassum – haizao) và Porphyra có tác dụng để điều trị ung thư (ức chế khối u bằng polysaccharides mạch dài); Saccharina khô dùng để làm giãn cổ tử cung. Một số loài khác có thể hỗ trợ điều trị sưng các mô mềm (u nang buồng trứng, khối u ở vú, sưng hạch bạch huyết…) [24]. Làm nguyên liệu chiết các loại keo (là các polysaccharit). Chiết alginate: Phần lớn các loài rong Nâu, đặc biệt các loài thuộc chi Sargassum được dùng làm nguyên liệu chiết alginate.

Hiện tại, trên thế giới đã phát hiện được khoảng 400 loài Sargassum, phân bố rất rộng rãi ở các vùng khí hậu khác nhau nhưng các loài ở vùng nước lạnh (Bắc và Nam bán Cầu) có giá trị hơn ở các vùng nước ấm. Một số chi khác (Turbinaria, Chnoospora) cũng được dùng để chiết alginate nhưng không nhiều. Hầu hết các loài rong Nâu dùng để chiết alginate là loài tự nhiên (chưa nuôi trồng được trừ Sargassum japonica) [24]. Chiết agar (nhóm agarophytes): Nhóm này gồm các chi Gelidium, Gelidiella, Gracilariopsis và Gracilaria, trong đó Gelidium có giá trị cao hơn.