MỞ ĐẦU Rạn san hô là một hệ sinh thái nhiệt đới điển hình phân bố rộng ở vùng biển ven bờ và xung quanh nhiều đảo gần và xa bờ của Việt Nam. Rạn là nơi có mức đa dạng sinh học rất cao, năng suất sơ cấp lớn, cảnh quan kỳ thú. Tuy nhiên, sự suy thoái rạn do hoạt động của con người, tai biến thiên nhiên, bệnh dịch và địch hại là các vấn đề lớn đã được cảnh báo trong những năm gần đây. Ốc sừng ăn san hô (Drupella) thuộc lớp chân bụng Gastropoda, họ Muricidae được xác định là địch hại nguy hiểm của san hô.
Chúng phân bố phổ biến trên khắp các rạn san hô ở Ấn Độ -Thái Bình Dương (Indo – Pacific). Hoạt động ăn san hô của chúng có tác động đến sự sống còn và tăng trưởng của các tập đoạn san hô tạo rạn, đồng thời làm thay đổi cấu trúc cũng như chức năng sinh thái cơ bản của rạn san hô [40], [57]. Ba vùng rạn chính từng là chủ đề của nhiều báo cáo khoa học về sự gia tăng mật độ trong quần thể Drupella liên quan đến suy giảm diện tích các rạn san hô tại tại Ningaloo Tây Úc, Biển Đỏ [26], [34], Vịnh Aqaba [16], Nhật Bản [27], [30] và Hồng Kong [25], [42]. Điển hình là tại Ningaloo Tây Úc sự gia tăng mật độ Drupella từ 0,0002 cá thể/m2 (vào những năm 1970) lên 1-2 cá thể/m2 (năm 1997) thì nó đã phá hủy đến 90% diện tích rạn san hô ở khu vực này [45].
Gần đây nhất sự bùng phát Drupella đã xảy ra tại Đảo Koh Tao ở Tây vịnh Thái Lan trong năm 2010, sau khi bùng phát dịch có khoảng 70% các nhánh san hô đã bị tiêu diệt [32]. Như vậy, khả năng phá hủy san hô của chúng có thể diễn ra tại bất kì khu vực nào trong khu vực Ấn Độ – Thái Bình Dương, không ngoại trừ các rủi ro tiềm tàng cho các rạn san hô tại Việt Nam. Vùng biển Cát Bà là một vùng biển đảo rất quan trọng không chỉ của nước ta mà còn cả thế giới về các giá trị văn hóa, thẩm mỹ, địa chất, kinh tế và sinh học. Vườn Quốc gia Cát Bà đã được UNESCO công nhận là Khu dự trữ sinh quyển của Thế giới, điều đó đã xác định giá trị ngoại hạng và giá trị toàn cầu của khu vực Cát Bà.
Giá trị về da dạng sinh học, mà cụ thể sự tồn tại của các rạn san hô đã góp phần vô cùng quan trọng để đưa Cát Bà đạt được danh hiệu trên. Việc duy trì sự tồn tại và bảo vệ các rạn san hô tại Cát Bà là vô cùng quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn và phát huy tối đa những giá trị đó. Rạn san hô vùng Cát Bà có những đặc điểm đặc trưng điển hình của các rạn san hô vùng Đông Bắc Việt Nam, không giống với các rạn san hô khác của khu vực Ấn Độ - Thái Bình Dương, chúng rất phong phú các loài san hô tảng (Poritidae, Faviidae), đặc biệt là các giống Porites và Goniopora thích nghi tốt với độ đục cao, chống chịu với sự ngọt hoá tốt, khả năng phục hồi nhanh. San hô chỉ phân bố tới độ sâu 6 - 7 m (sườn dốc rạn), tập trung nhất ở độ sâu tương đối nông 2 - 4 m (mặt bằng rạn) cho nên chúng hết sức nhạy cảm với sự biến động của các yếu tố môi trường.
Thực tế cho thấy, điều Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ 2 kiện môi trường tại đây khá khắc nghiệt đối với sự tồn tại của san hô: san hô phân bố gần khu vực cửa sông, chịu tác động của mưa bão nhiệt đới dẫn tới sự ngọt hóa cục bộ và đặc biệt là nơi phải trải qua mùa đông lạnh dẫn tới nhiệt độ nước biển hạ thấp [1], [3], [14], [15], [36], [43]. Nhiều nghiên cứu đã cho rằng một số đặc điểm sinh thái học của Drupella có sự thay đổi lớn theo vùng địa lý, bởi vì chính những nhân tố hữu sinh, vô sinh đặc trưng của một rạn san hô cụ thể sẽ quy định hoặc tác động trực tiếp nên đặc trưng về sự lựa chọn con mồi và phân bố của Drupella trên không gian rạn san hô [28], [61]. Rất tiếc, cho tới nay tại Việt Nam, nghiên cứu chuyên sâu về Drupella trên các rạn san hô vẫn chưa được công bố trong bất cứ một báo cáo nào, ngoại trừ các thông báo về sự xuất hiện của chúng nằm rải rác trong các báo cáo chuyên đề, báo cáo kỹ thuật của các đề tài, dự án được triển khai trong khu vực. Trước những diễn biến phức tạp của hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu thì những loài là địch hại của san hô như Drupella có thể làm suy giảm đáng kể khả năng tự phục hồi tự nhiên của các tập đoạn san hô tạo rạn vốn đã phải hứng chịu những điều kiện khắc nghiệt như tại Cát Bà.
Nếu có được lời đáp cho vấn đề trên thì đó sẽ là cơ sở khoa học quý giá cho việc giám sát hiện trạng rạn san hô (monitoring) cũng như xây dựng các giải pháp kỹ thuật nhằm bảo vệ và phục hồi các rạn san hô đã bị suy thoái tại đây và là cơ sở để tiến hành những nghiên cứu chuyên sâu tiếp theo về địch hại trên hệ sinh thái rạn san hô tại Việt Nam. Chính vì vậy, chúng tôi đã lựa chọn đề tài “Hiện trạng các quần thể ốc ăn san hô (Drupella spp.) trên một số rạn san hô tại Vườn Quốc gia Cát Bà” làm báo cáo cho luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Sinh học. Đề tài được đặt ra nhằm đạt được 4 mục tiêu sau: (1) Đánh giá được hiện trạng rạn san hô khu vực quần đảo Cát Bà (2) Xác định được thành phần loài, cấu trúc của các quần thể Drupella trên một số rạn san hô tại Vườn Quốc gia Cát Bà. (3) Xác định được đặc điểm phân bố của các quần thể Drupella.
trên một số rạn san hô tại Vườn Quốc gia Cát Bà. (4) Xác định được sự lựa chọn con mồi và giá thể bám của Drupella trên một số rạn san hô tại Vườn Quốc gia Cát Bà. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ 3 Chƣơng I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.
Đặc điểm tự nhiên, sinh thái khu vực nghiên cứu 1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu Vùng biển Vườn quốc gia Cát Bà thuộc huyện Cát Hải, thành phố Hải Phòng. Huyện Cát Hải nằm ở phía Đông Nam thành phố Hải Phòng, cách nội thành khoảng 60 km đường thủy, Cát Hải được hình thành bởi 366 hòn đảo lớn nhỏ với diện tích tự nhiên khoảng 345 km2, trong đó lớn nhất là đảo Cát Bà, thứ đến là đảo Cát Hải [8], [9], [10]. Đảo Cát Bà với diện tích khoảng 200 km2, phía Bắc giáp với di sản Hạ Long qua lạch Ngăn, phí đông giáp Nam di sản vịnh Hạ Long qua của Lạch Đầu Xuôi và Lạch Vạn, phía Nam ăn thông với vịnh Bắc Bộ, phía Tây giáp với đảo Cát hải qua Lạch Huyện.
Quần đảo Cát Bà có tọa độ 1060 52, - 1070 07, Đông, 200 42, - 200 54, độ vĩ Bắc. Đảo có vị trí tiền tiêu, cửa ngõ của thành phố Hải Phòng Địa hình Cát Hải rất phân tán phức tạp, Rừng núi chiếm hơn 2/3 diện tích, có những dãy núi đá vôi trùng điệp, tạo ra những vũng vịnh xen kẽ những bãi cát vàng. Độ cao trung bình khoảng 100m so với mặt biển 1. Đặc điểm khí tượng - Chế độ gió: Gió có liên quan đến hình thành sóng và dòng chảy ven bờ tác động trực tiếp lên cấu trúc RSH.
Gió vùng Cát Bà từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau thịnh hành hướng Bắc, Đông Bắc, hướng gió Bắc thống trị với tần xuất khoảng 30%. Tốc độ gió về mùa đông đạt trung bình 3 - 5 m/s. Từ tháng 4 đến tháng 8 gió thịnh hành hướng ĐN và N với tần suất 25 - 40% với tốc độ gió trung bình 3,5 - 5,0 m/s. Từ tháng 4 đến tháng 8 khu vực này còn bị ảnh hưởng (tuy không lớn) của gió mùa Tây - Nam khô và nóng và gió mùa Đông - Bắc lạnh, ẩm ướt (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau) [8], [9], [10], [13], [15].
- Chế độ mưa: Vùng ven bờ Bắc bộ có lượng mưa trung bình năm đạt 1700mm, lượng mưa thay đổi theo mùa, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4, năm sau. Lượng mưa mùa khô ít, trung bình 150- 200mm và chiếm 10 - 15% tổng lượng mưa cả năm. Mưa ít nhất vào tháng 12 và tháng 1, mưa nhiều nhất vào tháng 7, 8, 9. Lượng mưa tăng cao khi có bão cùng với lượng nước lũ thượng nguồn sông Hồng đã tải lượng phù sa khổng lồ cung cấp cho dải ven bờ.
Lượng mưa mùa khô thấp do vậy bồi tích cung cấp từ các cửa sông chủ yếu vào mùa hè đạt 80 - 85% [8], [9], [10], [13], [15]. - Nhiệt độ không khí: Khu vực ven bờ Bắc bộ có nhiệt độ trung bình năm đạt 23 - 24 C, nhiệt độ thay đổi theo mùa, về mùa đông nhiệt độ trung bình 20oC, có khi nhiệt o độ thấp xuống còn 10oC và kéo dài 5 - 7 ngày. Về mùa hè nhiệt độ cao 27o đến 28oC, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ 4 có khi đến 35 - 36oC và kéo dài nhiều giờ trong ngày. Nhiệt độ cao vào ban ngày trong các giờ 11, 12, 13 giờ trùng với mực nước thấp của thủy triều đã cung cấp một nguồn năng lượng cho đất ướt ngập triều, tạo sự phát triển cao của thế giới sinh học và làm tăng tính đa dạng sinh học.
Đặc điểm hải văn - Thủy triều và mực nước: Chế độ thuỷ triều mang đặc điểm chung của thuỷ triều vịnh Bắc bộ, thuộc loại nhật triều đều biên độ cực đại khoảng 4m. Kết quả thống kê số liệu quan trắc mực nước nhiều năm tại trạm Hòn Dáu cho thấy: + Mực nước trung bình nhiều năm : 1,90m + Mực biển cao nhất : 4,21m + Mực biển thấp nhất : - 0,07m + Độ lớn triều lớn nhất : 3,94m - Sóng: Chế độ sóng phụ thuộc vào chế độ gió mùa và địa hình vùng ven biển. Khu vực Cát Bà, sóng thường xuất hiện và phát triển ở các hướng đông bắc, đông và đông nam. Sóng hướng đông bắc có độ cao trung bình 1,0 - 1,5m chiếm tần suất 30% chủ yếu xuất hiện vào thời kỳ gió mùa đông bắc thịnh hành từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau.
