Nghiên cứu đa dạng sinh học và nguồn lợi rong biển quần đảo nam du

LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan: Luận án tiến sĩ “Nghiên cứu đa dạng sinhhọc và nguồn lợi rong biển quần đảo Nam Du” là công trình nghiên cứu độc lập của riêng tôi Các nội dung nghiên cứu,

BỘ GIÁO DỤC

VÀ ĐÀO TẠOVÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔNBỘ NÔNG NGHIỆP

VIỆN NGHIÊN CỨU HẢI SẢN

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC VÀNGUỒN LỢI RONG BIỂN QUẦN ĐẢO NAM DU

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

HẢI PHÒNG, 2022

BỘ GIÁO DỤC

VÀ ĐÀO TẠOVÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔNBỘ NÔNG NGHIỆP

VIỆN NGHIÊN CỨU HẢI SẢN

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC VÀNGUỒN LỢI RONG BIỂN QUẦN ĐẢO NAM DU

Chuyên ngành: Thủy sinh vật học

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận án tiến sĩ “Nghiên cứu đa dạng sinh

học và nguồn lợi rong biển quần đảo Nam Du” là công trình nghiên cứu độc lập của riêng tôi Các nội dung nghiên cứu, phân tích, đánh giá trong luận án do chính tôi thực hiện

Các số liệu sử dụng trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã được Viện nghiên cứu Hải sản cho phép sử dụng Cá nhân tôi là chủ nhiệm của đề tài

KC 09 05/16-20: “Nghiên cứu, đánh giá tiềm năng nguồn lợi và khả năng khaithác, nuôi trồng các loài rong biển kinh tế tại các đảo tiền tiêu phục vụ pháttriển kinh tế - xã hội”; là thành viên chính thực hiện đề tài KC 09 10/16-20:“Nghiên cứu cơ sở khoa học, định hướng sử dụng hợp lý đa dạng sinh học vànguồn lợi vùng biển Tây Nam Bộ” Tất cả các số liệu tham khảo khác sử dụng

trong nghiên cứu này thuộc về bản quyền của các tác giả và được trích dẫn một cách rõ ràng, minh bạch

Toàn bộ nội dung, kết quả nghiên cứu trong luận án do cá nhân tôi tìm ra và được phản ánh trung thực, khách quan, tin cậy và đã được chính tôi công bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành

Nghiên cứu sinh

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận án tiến sĩ này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS , những người hướng

dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, Hội đồng Khoa học và Đào tạo của Viện nghiên cứu Hải sản đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các ông chủ nhiệm đề tài: PGS TS , TS , các cán bộ nghiên cứu

của Phòng nghiên cứu Bảo tồn biển (Viện nghiên cứu Hải sản); Phòng Sinh thái và Tài nguyên Thực vật biển (Viện Tài nguyên và Môi trường biển); Phòng Công nghệ Tảo (Viện Công nghệ Sinh học); Phòng Vật liệu hữu cơ từ tài nguyên biển (Viện Nghiên cứu và Ứng dụng công nghệ Nha Trang) đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập tư liệu, xử lý số liệu tại hiện trường và trong phòng thí nghiệm, đóng góp các ý kiến quý giá để tôi thực hiện các nội dung nghiên cứu và hoàn thiện luận án

Cuối cùng gia đình, bạn bè, đồng nghiệp chính là nguồn động viên, khích lệ vô giá đã đi cùng tôi trong suốt những năm tháng phấn đấu, rèn luyện để có được sản phẩm khoa học này

Hải Phòng, ngày 25 tháng 4 năm 2022

Nghiên cứu sinh

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Nội dung nghiên cứu 3

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 5

5 Tóm tắt những đóng góp mới của luận án 5

Chương I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 6

1 1 Tình hình nghiên cứu rong biển trên thế giới 6

1 1 1 Phân loại và đa dạng thành phần loài rong biển 6

1 1 2 Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử trong định loại rong biển 8

1 1 3 Nghiên cứu về sinh thái học rong biển 10

1 1 4 Đánh giá trữ lượng, sản lượng khai thác rong biển 13

1 1 5 Khai thác phát triển bền vững rong biển 15

1 2 Tình hình nghiên cứu rong biển tại Việt Nam 16

1 2 1 Phân loại và đa dạng thành phần loài rong biển 17

1 2 2 Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử trong định loại rong biển 21

1 2 3 Nghiên cứu về sinh thái học rong biển 22

1 2 4 Đánh giá trữ lượng nguồn lợi rong biển 27

1 2 5 Khai thác phát triển bền vững rong biển 28

1 3 Khái quát điều kiện tự nhiên, môi trường biển quần đảo Nam Du 30

Chương II TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2 1 Tài liệu và tiếp cận nghiên cứu 33

2 1 1 Tài liệu nghiên cứu 33

2 1 2 Tiếp cận nghiên cứu 35

2 2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 35

2 2 1 Đối tượng nghiên cứu 35

2 2 2 Phạm vị không gian nghiên cứu 35

2 2 3 Phạm vi thời gian nghiên cứu 35

2 2 4 Trạm vị nghiên cứu và số liệu thu thập 36

2 3 Phương pháp nghiên cứu 37

2 3 1 Phương pháp thiết kế các trạm điều tra, thu mẫu 37

2 3 2 Phương pháp điều tra, đánh giá, thu mẫu rong biển 38

2 3 3 Phương pháp xử lý, bảo quản tiêu bản, mẫu vật 40

2 3 4 Phương pháp định loại loài 41

2 3 5 Phương pháp đánh giá độ phủ 44

2 3 6 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm phân bố 45

2 3 7 Phương pháp đánh giá mối liên quan giữa hợp phần đáy và phânbố rong biển 46

2 3 8 Phương pháp xác định diện tích phân bố 46

2 3 9 Phương pháp đánh giá trữ lượng nguồn lợi, khả năng khai thác 472 3 10 Phương pháp phân vùng khai thác, bảo vệ và phát triển nuôitrồng rong biển 48

Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50

3 1 ĐA DẠNG SINH HỌC RONG BIỂN QUẦN ĐẢO NAM DU 50

3 1 1 Đa dạng thành phần loài rong biển 50

3 1 1 1 Cấu trúc thành phần loài 50

3 1 1 2 Đa dạng bậc phân loại 53

3 1 1 3 Kết quả phân loại dựa vào phân tích DNA 56

3 1 1 4 Các loài quý, hiếm, có nguy cơ đe doạ tuyệt chủng 60

3 1 1 5 Các loài rong biển ghi nhận mới tại Việt Nam 64

3 1 1 6 Đặc điểm hình thái, sinh thái học các loài rong biển phân bố tạiquần đảo Nam Du 68

3 1 2 Đặc điểm phân bố của rong biển 68

3 1 2 1 Phân bố rộng 68

3 1 2 2 Phân bố sâu (theo mực triều) 72

3 1 2 3 Phân bố theo thể nền (nền đáy cứng, đáy mềm) 73

3 1 2 4 Phân bố theo mùa vụ (phát triển/tàn lụi) 75

3 1 2 5 Tính chất khu hệ rong biển 75

3 1 2 6 Mối liên quan giữa hợp phần đáy và phân bố rong biển 76

3 2 NGUỒN LỢI RONG BIỂN QUẦN ĐẢO NAM DU 78

3 2 1 Độ phủ và sinh lượng nguồn lợi rong biển 78

3 2 1 1 Độ phủ rong biển 78

3 2 1 2 Sinh lượng nguồn lợi rong biển 80

3 2 2 Trữ lượng nguồn lợi rong biển 84

3 2 2 1 Trữ lượng nguồn lợi rong biển tổng thể 84

3 2 2 2 Trữ lượng nguồn lợi rong biển chi tiết 86

3 2 2 3 Tiềm năng sử dụng các loài rong biển tại quần đảo Nam Du 88

3 3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHAI THÁC, SỬ DỤNG HỢP LÝ, PHÁTTRIỂN BỀN VỮNG NGUỒN LỢI RONG BIỂN QUẦN ĐẢO NAM DU 913 3 1 Cơ sở pháp lý 91

3 3 2 Cơ sở khoa học và thực tiễn 92

3 3 3 Đề xuất giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý và phát triển bền vữngnguồn lợi rong biển quần đảo Nam Du 93

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

A Tài liệu tiếng Việt 102

B Tài liệu tiếng nước ngoài 117

PHỤ LỤC a Phụ lục 1 Tọa độ các trạm khảo sát rong biển vùng biển quần đảo Nam Du a Phụ lục 2: Danh mục thành phần loài rong biển tại quần đảo Nam Du b Phụ lục 3: Kết quả đọc và so sánh trình tự gen n Phụ lục 4: Đặc điểm hình thái, sinh thái học của 96 loài rong biển phân bố tại quần đảo Nam Du u BẢNG TRA CỨU CÁC LOÀI RONG BIỂN QUẦN ĐẢO NAM DU v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

Principal component analysis Polymerase chain reaction Quyết định

Random amplified polymorphic DNA

Ribulose bisphosphate carboxylase large chain Ribulose bisphosphate carboxylase small chain Ribosomal ribonucleic acid

Self-contained underwater breathing apparatus Trung bình

Thủy sản Thông tư

Tài nguyên và Môi trường Ủy ban nhân dân

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2 1 Sơ đồ các trạm khảo sát rong biển vùng biển quần đảo Nam Du 37

Hình 2 2 Phương pháp Manta-tow 38

Hình 2 3 Khảo sát vùng dưới triều bằng thiết bị lặn sâu SCUBA 39

Hình 2 4 Mẫu vật tiêu bản tươi và mẫu vật tiêu bản khô 40

Hình 3 1 Tỷ lệ thành phần loài rong biển giữa các ngành rong 50

Hình 3 2 Đa dạng các bậc phân loại rong biển tại quần đảo Nam Du 53

Hình 3 3 Hình ảnh và kết quả các mẫu rong biển phân tích DNA 59

Hình 3 4 Rong loa cùi bắp cạnh (Turbinaria decurrens) 61

Hình 3 5 Rong câu cong (Gracilaria arcuata) 63

Hình 3 6 Rong hồng mạc nhăn/rộng (Halymenia dilatata) 63

Hình 3 7 Rong hồng mạc trơn/đốm (Halymenia maculata) 63

Hình 3 8 Loài Chondrophycus tronoi (E Ganzon-Fortes) K W Nam, 1999 65

Hình 3 9 Loài Peyssonnelia boergesenii Weber Bosse, 1916 66

Hình 3 10 Loài Lobophora papenfussii (W R Taylor) Farghaly, 1980 67

Hình 3 11 Số lượng loài rong biển ghi nhận tại từng trạm khảo sát 68

Hình 3 12 Mức tương đồng loài giữa các trạm khảo sát 70

Hình 3 13 Phân tích không gian đa chiều MDS 71

Hình 3 14 Mối liên quan giữa các chỉ tiêu hợp phần đáy và phân bố rong biển 76 Hình 3 15 Mối liên quan giữa hợp phần đáy và phân bố rong biển trên MDS 77 Hình 3 16 Độ phủ rong biển (TB±SE) tại các trạm khảo sát 78

Hình 3 17 Sinh lượng nguồn lợi rong biển (TB±SE) tại các trạm khảo sát 80

Hình 3 18 Sinh lượng một số chi rong biển ưu thế tại các trạm khảo sát 81

Hình 3 19 Đặc trưng phân bố các chi rong biển ưu thế tại Nam Du 82 Hình 3 20 Sinh lượng nguồn lợi một số chi rong biển ưu thế tại từng trạm 83

Hình 3 21 Món nộm rong câu (Gracilaria) và xào ngọn rong mơ (Sargassum)89Hình 3 22 Nguồn lợi rong mơ (Sargassum) và rong loa (Turbinaria) 89

Hình 3 23 Sơ đồ phân vùng khai thác, bảo tồn, nuôi trồng phát triển nguồn lợi rong biển tại vùng biển quần đảo Nam Du 96

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2 1 Danh sách các mẫu rong biển phân tích DNA 42 Bảng 2 2 Trình tự mồi được sử dụng để nhân gen trong các mẫu rong biển 42 Bảng 2 3 Bảng hệ số độ phủ theo Saito & Atobe (1970) 44 Bảng 3 1 Số lượng loài rong biển được xác định trong các ngành rong 52 Bảng 3 2 So sánh mức độ đa dạng loài rong biển Nam Du với một số khu vực54 Bảng 3 3 Kết quả phân tích và so sánh DNA các mẫu rong biển 57 Bảng 3 4 Trình tự gen rong biển đăng ký và được cấp mã số trên ngân hàng gen (GenBank) 60 Bảng 3 5 Phân bố các loài rong biển quý, hiếm tại một số đảo xa bờ Việt Nam62 Bảng 3 6 So sánh độ phủ rong biển Nam Du (TB±SE) với một số khu vực 79 Bảng 3 7 So sánh sinh lượng rong biển Nam Du (TB±SE) với một số khu vực84 Bảng 3 8 Trữ lượng tươi tức thời rong biển (TB±SE) tại quần đảo Nam Du 85 Bảng 3 9 Sinh lượng, diện tích phân bố và trữ lượng tươi tức thời các nhóm loài rong biển ưu thế tại quần đảo Nam Du 87

MỞ ĐẦU1 Đặt vấn đề

Rong biển là một nhóm thực vật bậc thấp sống ở biển, đây là một hợp phần quan trọng của tài nguyên biển Rong biển không những là một nguồn tài nguyên quan trọng, có giá trị kinh tế từ lâu đã được con người sử dụng trong các lĩnh vực của cuộc sống mà còn là một đối tượng có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu lý luận

Trong thực tiễn, rong biển đang được dùng làm nguyên liệu cho rất nhiều ngành công nghiệp để chế biến ra các sản phẩm giá trị gia tăng như agar,

alginate, carrageenan, các hợp chất sinh học (axit amin, kích thích tố sinh trưởng ) Hiện rong biển đã, đang được sử dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực của cuộc sống con người như dệt vải, phụ gia cho công nghiệp nước giải khát, các loại keo chuyên dụng, các chế phẩm dược… Ở nước ta hiện nay, rong biển đang là một trong những đối tượng có nhiều triển vọng trong công cuộc xây dựng và phát triển kinh tế xã hội Một số nhóm rong kinh tế như rong câu

(Gracilaria), rong sụn (Eucheuma, Kappaphycus), rong nho (Caulerpa) hiện

đang là những đối tượng được nuôi trồng rộng rãi phục vụ các nhu cầu trong nước và xuất khẩu, là một trong những ngành nghề góp phần đáng kể làm thay đổi bộ mặt các vùng nông thôn, nhất là các vùng nông thôn ven biển

Sự có mặt của rong biển trong các loại hình thuỷ vực còn đóng một vai trò rất quan trọng trong việc hình thành nên mắt xích đầu tiên của quá trình chuyển hoá năng lượng mặt trời thành các hợp chất hữu cơ thông qua quá trình quang hợp Nguồn vật chất và năng lượng thông qua quá trình này không những đáp ứng được đầy đủ nhu cầu cho các hoạt động sống của chính các loài rong biển mà còn cung cấp cho cả các nhóm sinh vật khác Ngoài ra, các thảm rong biển còn có vai trò không nhỏ trong việc giữ cân bằng sinh thái và điều hoà môi trường của vùng biển, bảo vệ nền đáy khỏi các tác động do dòng chảy, thuỷ triều và sóng biển gây nên Một số loài rong có thể dùng làm sinh vật chỉ thị môi

trường (các loài thuộc chi Sargassum, Colpomenia, Ulva, Chaetomorpha )

Đây là một hướng ứng dụng rất mới mẻ nhằm đánh giá đúng mức độ ô nhiễm môi trường bằng chỉ thị sinh học

Bên cạnh đó, thảm rong biển còn là nơi sống, nơi trú ẩn của các loài sinh vật khác nhất là thời kỳ còn non, tránh được những tác động bất lợi của môi trường Chính vì thế, bảo vệ và phát triển các thảm rong biển cũng là một phương pháp tích cực góp phần phục hồi nguồn lợi sinh vật biển, làm ổn định môi trường và nghề cá ven biển

Do rong biển có ý nghĩa khoa học và kinh tế cao như vậy, cho nên các quốc gia có biển đều chú trọng nghiên cứu sinh học, sinh thái, khai thác, nuôi trồng, chế biến và sử dụng rong biển Theo thống kê của FAO, những năm gần đây sản lượng khai thác, nuôi trồng rong biển trên thế giới ngày càng tăng Tổng sản lượng rong biển thu hoạch trên toàn thế giới năm 2018 khoảng 32 386 nghìn tấn (FAO, 2020)

Quần đảo Nam Du nằm trong vịnh Thái Lan, có toạ độ địa lý trung tâm : 9°41′8″ vĩ độ Bắc, 104°20′47″ kinh độ Đông , thuộc huyện Kiên Hải, tỉnh Kiên Giang Quần đảo có diện tích khoảng 10,54 km2 gồm khoảng 21 đảo lớn nhỏ, thuộc chủ quyền của nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Quần đảo Nam Du có vị trí địa lý vô cùng quan trọng trong việc phát triển kinh tế và an ninh quốc phòng (nằm trên đường hàng hải quốc tế nối giữa Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương, khu vực rất giàu có nguồn tài nguyên thiên nhiên như dầu mỏ, dầu khí ) Tuy vậy, những hiểu biết về nguồn lợi sinh vật biển nói chung và nguồn lợi rong biển nói riêng tại quần đảo này còn chưa nhiều, ít được biết đến

Nguyên nhân chính là quần đảo này nằm ở xa đất liền, phương tiện đi lại khó khăn, điều kiện tài chính eo hẹp Từ trước đến nay, người dân tại quần đảo này chủ yếu chỉ tập trung khai thác nguồn lợi hải sản (tôm, cua, cá ), chưa quan tâm đến khai thác hay nuôi trồng rong biển, các kết quả nghiên cứu về nguồn lợi sinh vật biển tại quần đảo này còn rất ít, rải rác và chưa có tính hệ thống

Việc điều tra, nghiên cứu và công bố bất cứ kết quả nào có được từ quần đảo Nam Du sẽ góp phần bổ sung hiểu biết về thành phần loài, nguồn lợi tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên, trong đó có nguồn lợi sinh vật biển và nguồn lợi rong biển là rất ý nghĩa Nếu có được thông tin đầy đủ về nguồn lợi rong biển tự nhiên tại quần đảo này, sẽ là cơ sở khoa học để đưa ra được kế hoạch bảo vệ, khai thác hợp lý và sử dụng bền vững nguồn lợi rong biển tự nhiên, bảo vệ môi trường, phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, góp phần vào chiến lược phát triển kinh tế biển của nước ta là việc làm có ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất lớn

Đứng trước yêu cầu thực tế nói trên, nghiên cứu sinh đã chọn đề tài:

“Nghiên cứu đa dạng sinh học và nguồn lợi rong biển quần đảo Nam Du”

làm nội dung nghiên cứu của luận án

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định được đa dạng thành phần loài, đặc điểm phân bố và hiện trạng nguồn lợi rong biển tại quần đảo Nam Du, tỉnh Kiên Giang làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp khai thác bền vững, sử dụng hợp lý nguồn lợi rong biển tại quần đảo này

3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Nghiên cứu, xác định đa dạng thành phần loài, đặc điểmphân bố rong biển quần đảo Nam Du

- Tổng hợp tư liệu nghiên cứu đa dạng thành phần loài, đặc điểm phân bố rong biển trên thế giới và ở Việt Nam

- Nghiên cứu đa dạng loài, cấu trúc thành phần loài rong biển quần đảo Nam Du:

+ Phân tích mẫu rong biển thu được qua các đợt khảo sát

+ Định loại các taxon (tới loài)

+ Tổng hợp kết quả nghiên cứu, tham khảo tài liệu và xây dựng danh mục các taxon rong biển tại quần đảo Nam Du

- Xác định danh mục những loài có giá trị: kinh tế, quý, hiếm, có nguy cơ đe dọa, tuyệt chủng, loài/nhóm loài ưu thế

- Phân tích đặc điểm phân bố: phân bố rộng, phân bố sâu, phân bố theo các kiểu hình chất đáy

- So sánh thành phần các loài đặc trưng cho khu hệ So sánh với các khu hệ rong biển lân cận

Nội dung 2: Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng nguồn lợi rong biểnquần đảo Nam Du

- Tổng hợp tư liệu nghiên cứu nguồn lợi rong biển trên thế giới và tại Việt Nam

- Xác định độ phủ, diện tích phân bố tự nhiên nguồn lợi rong biển quần đảo Nam Du

- Đánh giá sinh lượng, trữ lượng nguồn lợi tự nhiên tức thời (đánh giá chung và đối với nhóm loài ưu thế)

- Phân tích mối liên quan giữa hợp phần đáy và phân bố của rong biển tại quần đảo Nam Du

Nội dung 3: Đề xuất giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý và phát triểnbền vững nguồn lợi rong biển quần đảo Nam Du

- Phân tích các căn cứ pháp lý, đánh giá các cơ sở khoa học và thực tiễn - Đề xuất các giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý và phát triển bền vững nguồn lợi rong biển quần đảo Nam Du

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

- Cập nhật, bổ sung cơ sở khoa học về đa dạng sinh học và nguồn lợi rong biển phân bố tại vùng biển ven quần đảo Nam Du, góp phần bổ sung cơ sở dữ liệu khoa học về tài nguyên thiên nhiên biển đảo Việt Nam

- Cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất, xây dựng các giải pháp nhằm khai thác, bảo tồn, phục hồi, phát triển và sử dụng bền vững nguồn lợi rong biển; góp phần đề xuất xây dựng, thành lập khu bảo tồn biển quần đảo Nam Du

5 Tóm tắt những đóng góp mới của luận án

- Lần đầu tiên ghi nhận và công bố 96 loài rong biển tại vùng biển ven quần đảo Nam Du, tỉnh Kiên Giang, trong đó bổ sung 03 loài rong biển mới cho Danh mục các loài rong biển Việt Nam

- Đã ghi nhận 01 loài rong biển nguy cấp, quý, hiếm có nguy cơ đe dọa tuyệt chủng cần ưu tiên bảo vệ trong Sách Đỏ Việt Nam (2007); 03 loài rong biển nằm trong Nhóm I của Danh mục loài nguy cấp, quý, hiếm theo Nghị định số 26/2019/NĐ-CP ngày 08/3/2019 của Chính phủ; 06 gen rong biển được cấp mã số trên ngân hàng gen quốc tế (GenBank); 43 loài rong biển kinh tế tại quần đảo Nam Du

- Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án đã cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc khai thác bền vững, sử dụng hợp lý nguồn lợi rong biển tại quần đảo Nam Du; góp phần đề xuất, quy hoạch thành lập khu bảo tồn biển quần đảo Nam Du

Chương I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU1 1 Tình hình nghiên cứu rong biển trên thế giới

Rong biển thuộc nhóm thực vật thủy sinh bậc thấp sống ở biển và vùng nước lợ, chúng thích nghi với điều kiện ngập nước, có khả năng chịu đựng được các ngưỡng dinh dưỡng, độ muối, độ sâu, nhiệt độ, thời gian phơi cạn và mức độ sóng vỗ khác nhau tùy theo từng loài, từng vĩ độ địa lý và thời gian trong năm Cơ thể rong biển có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp, các tế bào trong cơ thể chứa hệ thống sắc tố giúp cho quá trình quang hợp tạo ra các sản phẩm hữu cơ từ các chất vô cơ, nhờ đó chúng có khả năng tự dưỡng (Phạm Hoàng Hộ, 1969; Nguyễn Hữu Dinh & cs , 1993)

Đã có nhiều ghi nhận từ hàng nghìn năm trước, người Trung Quốc đã biết sử dụng rong biển làm thực phẩm, làm thuốc; rất nhiều quốc gia ở Châu Á đã biết sử dụng rong biển và các sản phẩm từ rong biển phục vụ đời sống, xã hội Từ thế kỷ XVIII, XIX, nhiều nước ở Tây Âu đã sử dụng rong biển làm thức ăn cho động vật, làm nguyên liệu chế biến ra soda, iodine và một số loại dược phẩm (FAO, 1976) Tuỳ từng loài rong biển con người có thể sử dụng trực tiếp làm thức ăn; chiết xuất được các loại keo rong biển như agar, carrageenan,

alginate… phục vụ các ngành công nghiệp, y dược, đời sống; chiết xuất các hoạt chất sinh học dùng để điều chế thuốc chữa bệnh, thực phẩm chức năng, làm giấy hoặc sử dụng làm nguyên liệu sinh học…

1 1 1 Phân loại và đa dạng thành phần loài rong biển

Trên thế giới, đến nay đã có khá nhiều công trình nghiên cứu về phân loại, đa dạng thành phần loài và nguồn lợi rong biển Một số tác giả có các công trình nghiên cứu tiêu biểu phải kể đến như: Okamura (1907-1936); Dawson (1954); Taylor (1960); Segawa (1962); Gayral (1962-1965); Tseng (1983); Abbott & Noris (1985); Lewmanomont & Ogawa (1995); Yoshida (1998); Trono (1998); Abbott (1999); Tseng & Lu (2000); Abbott & Huisman (2004); Kraft (2007, 2010); Sahoo (2009); Huisman (2015, 2018)…

Sơ lược về hệ thống phân loại: Trên thế giới, đến nay có khá nhiều công

trình nghiên cứu về hệ thống phân loại rong tảo Tiêu biểu phải kể đến như: Gollerbakh (1977) khi nghiên cứu về các đặc điểm hình thái ngoài và cấu trúc tế bào, tác giả đã sắp xếp hệ thống phân loại và tiến hoá của nhóm rong tảo theo thứ tự 10 ngành như sau: 1- Ngành Cyanophyta; 2- Ngành Pyrrophyta; 3-Ngành Chrysophyta; 4- 3-Ngành Bacillariophyta; 5- 3-Ngành Rhodophyta; 6-Ngành Phaeophyta; 7- 6-Ngành Xanthophyta; 8- 6-Ngành Euglenophyta; 9- 6-Ngành Chlorophyta và 10- Ngành Charophyta

Năm 1997, Sze ngoài dựa vào đặc điểm hình thái ngoài và cấu trúc trong (giải phẫu), kết hợp một phần với phân tích DNA, ông đã sắp xếp nhóm rong tảo theo thứ tự 9 ngành như sau: 1- Ngành Cyanophyta, 2- Ngành Rhodophyta, 3-Ngành Chlorophyta, 4- 3-Ngành Chromophyta, 5- 3-Ngành Haptophyta, 6- 3-Ngành Dinophyta, 7- Ngành Cryptophyta, 8- Ngành Euglenophyta và 9- Ngành Chrarachniophyta

Đến năm 2006, Barsanti & Gualtieri đã ứng dụng cả phương pháp phân tích hình thái (giải phẫu), phân tích hóa sinh và ứng dụng công nghệ sinh học phân tử DNA, các tác giả đã sắp xếp hệ thống phân loại cho nhóm rong tảo thành 11 ngành, cụ thể như sau: 1- Ngành Cyanophyta, 2- Ngành

Prochlorophyta, 3- Ngành Glaucophyta, 4- Ngành Rhodophyta, 5- Ngành Heterokontophyta (Phaeophyta), 6- Ngành Haptophyta, 7- Ngành Cryptophyta, 8- Ngành Chlorarachniophyta, 9- Ngành Dinophyta, 10- Ngành Euglenophyta và 11- Ngành Chlorophyta

Hiện nay, các hệ thống phân loại này đều vẫn được các nhà khoa học sử dụng tùy vào mục đích nghiên cứu mặc dù có sự sắp xếp, định tên khác nhau, bởi thứ tự tiến hóa, phát sinh loài của các hệ thống phân loại này không có nhiều thay đổi Trong đó, 4 ngành rong tảo có các loài kích thước lớn (macroalgae) được đề cập đến trong nghiên cứu này là: 1- Ngành rong lam Cyanophyta

(Cyanobacteria), 2- Ngành rong đỏ Rhodophyta, 3- Ngành rong nâu Phaeophyta (Ochrophyta), 4- Ngành rong lục Chlorophyta

Về đa dạng thành phần loài: Tổng hợp các công trình nghiên cứu đến

tháng 4/2022, trên toàn thế giới đã xác định được 24 186 loài và dưới loài rong tảo biển thuộc 04 ngành rong tảo (Guiry & Guiry, 2022) được chấp nhận Trong đó, ngành tảo lam (rong lam) có 5 200 loài và dưới loài; ngành rong nâu có 4 477 loài và dưới loài (trong đó lớp Phaeophyceae có 2 097 loài và dưới loài); ngành rong lục có 7 039 loài và dưới loài Số loài đa dạng nhất thuộc về ngành rong đỏ có 7 470 loài và dưới loài

Về rong biển kinh tế: Trên cơ sở tổng hợp các báo cáo của các quốc gia có

biển trên thế giới trong hai năm 1994 và 1995, Zemke-White & Ohno (1999) đã thống kê các loài rong biển kinh tế được sử dụng ở các quốc gia trên thế giới Theo các tác giả này thì có ít nhất 221 loài rong biển kinh tế phân bố ở 39 quốc gia và vùng lãnh thổ trên khắp thế giới đã được sử dụng vào các mục đích khác nhau của con người Trong đó, 145 loài được sử dụng làm thực phẩm, 101 loài được sử dụng để chiết xuất các sản phẩm phycocolloid Trong số 221 loài rong biển kinh tế có 32 loài thuộc ngành rong lục, 125 loài thuộc ngành rong đỏ và 64 loài thuộc ngành rong nâu Khi xem xét số loài rong biển được sử dụng cho từng mục đích thì hai tác giả trên thấy rằng, trong số 145 loài dùng làm thực phẩm có 79 loài thuộc ngành rong đỏ, 28 loài thuộc ngành rong lục và 38 loài thuộc ngành rong nâu Trong số 101 loài rong biển sử dụng để chiết xuất các hợp chất phycocolloid có 41 loài được sử dụng để chiết xuất alginate, 33 loài được sử dụng để chiết xuất agar và 27 loài dùng để chiết xuất carrageenan Có 24 loài rong biển được sử dụng làm các bài thuốc truyền thống

1 1 2 Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử trong định loại rong biển

Hiện nay đối với rong biển, phân loại dựa vào đặc điểm hình thái vẫn là

cơ sở khoa học cho việc xác định loài và dưới loài (Song et al , 2014) Tuy

nhiên, hình thái của rong biển hết sức đa dạng và các đặc điểm hình thái này rất

dễ bị thay đổi khi điều kiện môi trường thay đổi cũng như dưới các điều kiện sinh thái khác nhau Chính vì vậy, việc xác định đúng tên khoa học các loài rong

biển có ý nghĩa khoa học và ứng dụng rất quan trọng (Tan et al , 2012; Lim etal , 2014; Lee et al , 2014; Song et al , 2014)

Mặc dù rong biển rất đa dạng nhưng việc thương mại hóa thành công trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng cũng chỉ tập chung vào một số loài của một số chi rong biển nhất định dựa trên trữ lượng tự nhiên, khả năng nuôi trồng

trên quy mô lớn và thành phần dinh dưỡng của chúng như chi Undaria,Laminaria, Kappaphycus, Eucheuma, Gracilaria, Sargassum, Caulerpa,Porphyra… Năng suất nuôi trồng rong biển trên quy mô lớn thường không ổn

định do các loài thuộc các chi rong biển kinh tế trên mặc dù được chọn từ cùng một dòng nhưng khi nuôi trồng ở các vùng biển có điều kiện sinh thái khác nhau rất dễ bị thay đổi cả về sản lượng, chất lượng rong cũng như các đặc điểm hình thái Chính vì vậy, việc phải sử dụng các chỉ thị phân tử cho việc đánh giá mức độ biến đổi về mặt di truyền; định tên khoa học chính xác các loài/chủng rong biển là chìa khóa then chốt trong việc phát triển bền vững ngành nuôi trồng rong

biển ở các nước (O’Brien, 1999; Conklin et al , 2009; Tan et al , 2012; Ganzon-Fortes et al , 2012; Hurtado et al , 2013, 2015; Lim et al , 2014)

Trên thế giới, một số gen thường được sử dụng cho việc định tên khoa học chính xác các loài rong biển; xác định sự đa dạng di truyền, xem xét mức độ tiến hóa, cây phát sinh chủng loại của các loài/chi rong biển khác nhau như gen

cox1, cox2, cox2-3 (gen mã hóa cho cyclooxygenase 1, 2, 2-3 của ty thể), 18S

rRNA; ITS1-5,8S-ITS2 (ribosomal Internal Transcribed Spacer-ITS); 28S large

subunit (LSU), plastid - encoded rbcL/rbcS (gen mã hóa cho các tiểu phần lớn

và nhỏ của enzyme rubisco ở lục lạp)… Các gen nêu trên đã được sử dụng thành công để xây dựng cây phát sinh chủng loại của loài rong đỏ thuộc chi

Kappaphycus, Gracilaria giúp cho việc định tên khoa học đã được công bố(Conklin et al , 2009; Zhao & He, 2011; Ganzon-Fortes et al , 2012; Tan et al ,

2012) Các chỉ thị phân tử được sử dụng để xác định chính xác các kiểu gen,

DNA barcording và sự đa dạng giữa các loài thuộc chi Kappphycus và

Eucheuma (Tan et al , 2012) Tan, Lim et al (2012, 2013, 2014) đã sử dụng cácgen cox1 và cox2-3 nằm trong ty thể được dùng để mã hóa và đánh dấu các dạngbiến thể của các loài thuộc chi Kappaphycus và Eucheuma nuôi trồng và tựnhiên ở Đông Nam Á; Sargassum và một số loài rong thuộc các chi khác Pongradon et al (2015) cũng đã sử dụng trình tự gen tufA của lục lạp (mã hóacho tác nhân Tu tổng hợp protein ở lục lạp) trên rong biển Halimeda Ngoài ra

các đoạn trình tự lặp lại ở lục lạp (cpSSRs) cũng được sử dụng để nghiên cứu

tính đa hình trong cùng loài rong câu Gracilaria (Song et al , 2014)… Hiện nay,

việc sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử trong phân loại, đánh giá đa dạng nguồn gen, chọn tạo giống rong biển chất lượng tốt trên thế giới đang được ứng dụng rất rộng rãi và đem lại hiệu quả cao

1 1 3 Nghiên cứu về sinh thái học rong biển

Rong biển gồm các loài thuộc giới Protista sinh sống ở các vùng nước mặn và nước lợ (Haeckel, 1866; Whittaker, 1969) Các loài rong này là những sinh vật đơn giản, nhưng phong phú và đa dạng về chủng loài cũng như số lượng Các loài quan trọng hơn cả là nhóm rong đỏ (Rhodophyta), rong nâu (Ochrophyta) và rong lục (Chlorophyta) Những loài sinh vật giống như thực vật này phân bố ở tất cả các vùng biển, đại dương và vùng nước lợ Rong biển khác các loài thực vật khác ở chỗ chúng không có thân, lá, rễ và hệ thống mạch như ở thực vật bậc cao Thay vào đó chúng tự bám vào các giá thể cứng nhờ các chân bám và hấp thụ trực tiếp chất dinh dưỡng từ nước để tổng hợp nên chất hữu cơ trong quá trình quang hợp Rong biển có mặt nhiều ở vùng nước nông và vùng triều giữa cho đến độ sâu 60 m (Elenkin, 1936; Kylin, 1956; Zinova, 1967;

Silva, 1980; Huisman, 2015; Bringloe et al , 2020)

Ngành tảo lam hay rong lam (Cyanobacteria): Có cấu tạo đơn giản từ một tế bào sống quần thể hoặc nhiều tế bào dạng sợi Vỏ tế bào mỏng, thành phần

cấu tạo chủ yếu là pectin, thường được bao bọc bởi lớp keo Chất nguyên sinh trong tế bào được chia ra làm bộ phận có màu và bộ phận không màu gọi là thể trung tâm, được coi như hạt tế bào nguyên thuỷ Ngoài chlorophyll, trong tế bào rong lam còn chứa nhiều sắc tố khác như: caroten, xanthophyll, c-phycocyanin, c-phycoerythrin Vì vậy, tuỳ theo điều kiện môi trường mà rong có màu sắc khác nhau như: xanh lam, lục vàng, hồng nhạt, tím hay nâu đỏ… Sản phẩm quang hợp chủ yếu là đường kép (glycogen) Tảo lam phân bố rất rộng, chủ yếu sống trong nước ngọt nhưng cũng thường gặp trong nước lợ và nước mặn hoặc nơi bùn lầy hay ẩm ướt Một số loài tảo lam phân bố trên trên vỏ cây, trên đá, trên tuyết hay trong suối nước nóng (có thể tới 78oC) Tảo lam thuộc loài ưa nhiệt, có tính bền vững với nhiệt độ cao chính nhờ trạng thái keo của tế bào chất và khả năng tiết ra chất nhày xung quanh tế bào Vì thế tảo lam thường phát triển mạnh vào mùa hè khi có nhiệt độ cao và ánh sáng mạnh, tuy nhiên một số loài lại có

khả năng tồn tại ở nhiệt độ thấp như chi Nostoc có khả năng sống trong băng

tuyết (Elenkin, 1936; Silva, 1980; Cobelas & Gallardo, 1988; Cavalier-Smith, 1998)

Ngành rong đỏ (Rhodophyta): Có cấu tạo từ nhiều tế bào, trừ một số ít thuộc dạng một tế bào hay tập đoàn Rong có dạng trụ tròn, dẹp, đai phiến, chia nhánh hoặc không Phần lớn chia nhánh theo kiểu một trục (monopodia), một số ít theo kiểu hợp trục (symodia) Sinh trưởng chủ yếu ở đỉnh, ở giữa đốt hay phân tán Vỏ tế bào gồm hai lớp: lớp trong là xenluloza cứng, lớp ngoài là chất keo pectin Ở một số loài vỏ tế bào vôi hoá (khảm canxi) dòn dễ gẫy Sắc tố rong đỏ gồm: sắc tố lục chlorophyll, sắc tố vàng xanthophyll, caroten, sắc tố đỏ -phycoerythrin, sắc tố xanh lam - phycocyanin Màu sắc của rong đỏ được quyết định bởi sự phối hợp và thành phần của các sắc tố trên Vì vậy, rong đỏ thường có màu đỏ (thẫm đến nhạt), màu hồng, màu vàng lục nhạt, màu tím hay mầu lam lục Sản phẩm quang hợp của tế bào rong đỏ là một loại đường kép Rong đỏ phần lớn sống ở biển Một số nước có số lượng loài phân bố nhiều như ở Việt Nam, Nhật Bản, Chi Lê, Indonesia, Philippine, Canada, Hàn Quốc Tiếp đến

là Thái Lan, Brazil, Pháp, Bồ Đào Nha, Trung Quốc, Hawaii, Myanmar, Nam Phi Ít hơn nữa là Anh, Bangladesh, Caribbe, Ireland, Peru, Tây Ban Nha, Argentina, Ấn Độ, Italy, Malaysia, Mexico, New Zealand, Mỹ Một số nước như Iceland, Alaska, Kenya, Madagascar, Kiribati, Ai Cập, Israel, Ma Rốc, Namibia, Tanzania rong đỏ phân bố rải rác (Wettstein, 1901; Kylin, 1956;

Zinova, 1967, 1968; Kamiya et al , 2017)

Ngành rong nâu (Ochrophyta): Có cấu tạo nhiều tế bào, dạng màng giả, dạng phiến, dạng sợi đơn giản một hàng tế bào chia nhánh, dạng sống hoặc phân hoá phức tạp hơn thành dạng cây có gốc, rễ giả, thân và lá (như rong mơ) Rong sinh trưởng ở đỉnh, ở giữa, ở gốc các lóng Ngoài ra, do các tế bào da của rong dạng phiến chia cắt sinh trưởng khuyếch tán gọi là sinh trưởng bề mặt Vỏ tế bào rong nâu có lớp trong là xenluloza, lớp ngoài là keo fucoidin hay fucin Một số loại rong trong vỏ còn có chất chai sừng, khảm canxi hay sắt lắng đọng Sắc tố trong rong nâu gồm chlorophyll a, chlorophyll c; xanthophyll, caroten và fucoxanthyll - loại sắc tố riêng trong rong nâu, có màu nâu, không tan trong nước Lượng sắc tố fucoxanthyll ở các giống khác nhau cũng có hiện tượng ít nhiều khác nhau Rong nâu phần lớn sống ở biển, trong nước ngọt không nhiều Trên thế giới, rong nâu có số lượng loài phân bố nhiều ở các nước như Nhật Bản, Canada, Việt Nam, Hàn Quốc, Alaska, Ireland, Mỹ, Pháp, Ấn Độ Tiếp đến là các nước như Chi Lê, Argentina, Brazil, Hawaii, Malaysia, Mexico,

Myanmar, Bồ Đào Nha Trong ngành rong nâu, bộ rong nâu (Fucales) là đối tượng phổ biến và có giá trị kinh tế nhất, diện là họ Sargassaceae với hai giống

Sargassum và Turbinaria phân bố chủ yếu ở vùng cận nhiệt đới (Kjellman,1891; Zinova, 1967; Huisman, 2015; Bringloe et al , 2020)

Ngành rong lục (Chlorophyta): Nét đặc trưng của loài rong này là màu lục, sản phẩm quang hợp là tinh bột Rong có dạng một tế bào hoặc chia nhánh phức tạp; nhiều tế bào dạng phiến, dạng sợi, chia nhánh hoặc không; trừ một vài trường hợp rong chỉ là một tế bào trần không có vỏ, còn đại đa số đều có vỏ

riêng bằng chất pectin hoặc xenluloza Chất nguyên sinh thành lớp mỏng, ngay sát thành vỏ tế bào, ở giữa tế bào là một túi lớn chứa đầy dịch bào Trong chất nguyên sinh còn có những túi nhỏ chứa sản phẩm của quá trình trao đổi chất Rong lục phần lớn sống trong nước ngọt, một số sống ở biển Về số lượng loài, rong lục trên thế giới chủ yếu phân bố tập trung tại Philippine, tiếp theo là Hàn

Quốc, Indonesia, Nhật Bản, Việt Nam với các loài chủ đạo như Caulerparacemosa, Ulva reticulata, Ulva lactuca Ngoài ra, rong lục còn phân bố rải

rác ở các nước như Argentina, Bangladesh, Canada, Chi Lê, Pháp, Hawaii, Israel, Italy, Kenya, Malaysia, Myanmar, Bồ Đào Nha, Thái Lan (Reichenbach, 1834; Zinova, 1967; Huisman, 2015)

1 1 4 Đánh giá trữ lượng, sản lượng khai thác rong biển

Rong biển thuộc nhóm thực vật bậc thấp, sinh trưởng, phát triển và tàn lụi theo mùa Khi qua mùa sinh trưởng và phát triển thì rong tàn lụi rất nhanh Mặt khác, các nhóm loài rong khác nhau thì có sự phân bố về sinh lượng, trữ lượng và độ phủ khác nhau Vì vậy việc nghiên cứu, tính toán sản lượng khai thác, ước tính trữ lượng chỉ được tập trung ở một số nhóm loài rong biển có giá trị kinh tế và theo mùa

Theo số liệu thống kê của FAO (1976), nguồn lợi rong biển tự nhiên ước tính của ngành rong đỏ và ngành rong nâu ở các khu vực địa lý khác nhau trên toàn thế giới tương ứng là 2 660 000 tấn và 14 600 000 tấn; tổng sản lượng khai thác tương ứng là 807 000 tấn và 1 315 000 tấn Sản lượng khai thác rong biển trên thế giới tương đối lớn và sẽ gia tăng trong tương lai do nhu cầu sử dụng sản phẩm từ rong biển ngày càng tăng FAO (1976) ước tính trên toàn thế giới có khoảng 1 170 000 tấn rong biển được thu hoạch năm 1960 Mức sản xuất tăng lên khoảng 2 400 000 tấn năm 1973 với giá trị chung khoảng 765 triệu USD và dự kiến trong thời gian tiếp theo, sản lượng rong biển của thế giới sẽ đạt đến 3 000 000 tấn khô (FAO, 1976)

Đến năm 1990, theo Richards-Rajadurai sản xuất rong biển ước đạt 4 000 000 tấn, trong đó Châu Á - Thái Bình Dương chiếm khoảng 80% sản lượng rong biển này Ngành công nghiệp rong biển ước tính khoảng 1 tỷ USD, mỗi năm nhu cầu về rong biển tăng 10 %/năm Nguồn lợi rong nâu chủ yếu tập trung ở các nước châu Âu và Bắc Mỹ Canada tập trung hơn 75% khối lượng rong nguyên liệu sản xuất alginate, trong khi đó khối lượng rong nâu châu Á chỉ khoảng 5% Ước tính mỗi năm trên thế giới rong nâu được khai thác khoảng 1 300 000 tấn, sản lượng này có thể tăng lên 12 000 000 tấn nếu tiếp tục khai thác dọc bờ Đại Tây Dương kể cả Biển Đen và Địa Trung Hải

Đến năm 1997, cũng theo thống kê của FAO, sản lượng thu hoạch rong biển kinh tế trên thế giới ước đạt 7 000 000 tấn tươi/năm Theo CEVA

(European Research Center for Algae) đến năm 2000 là 8 000 000 tấn tươi/năm Trong số đó có khoảng 20% được dùng để sản xuất ra các loại keo rong biển như alginate, agar, carrageenan Số còn lại được chế biến làm thức ăn cho vật nuôi, làm phân bón và thức ăn cho con người

Sau năm 2000, việc khai thác rong biển tự nhiên đã giảm dần và thay thế vào đó là sản lượng rong nuôi trồng Hiện nay, rong biển nuôi trồng chiếm đến 97,1% về sản lượng trong tổng số 32,4 triệu tấn rong được khai thác tự nhiên và nuôi trồng kết hợp (FAO, 2020) Nuôi trồng rong biển được thực hiện ở một số nhỏ các quốc gia, chủ yếu là các quốc gia ở Đông và Đông Nam Á Sản lượng rong biển trên thế giới đã tăng hơn gấp ba lần, từ 10,6 triệu tấn năm 2000 lên 32,4 triệu tấn năm 2018 (FAO, 2020) Mặc dù tốc độ tăng trưởng chậm lại trong những năm gần đây, nhưng tốc độ tăng trưởng nhanh chóng trong việc nuôi

trồng các loài rong biển nhiệt đới (Kappaphycus alvarezii và Eucheuma spp ) ở

Indonesia làm nguyên liệu cho chiết xuất keo carrageenan đã làm động lực chính thúc đẩy sự gia tăng sản lượng rong biển nuôi từ dưới 4 triệu tấn vào 2010 lên hơn 11 triệu tấn vào năm 2015 và 2016, các mức sản xuất tương tự trong năm 2017 và 2018 (FAO, 2020)

Hiện nay, nuôi trồng rong biển đang rất được quan tâm, do ngoài giá trị về kinh tế đây còn là mô hình phát triển kinh tế sinh học thân thiện với môi trường và khí hậu Trong số 32,4 triệu tấn rong biển được sản xuất trong năm 2018, một

số loài như Undaria pinnatifida, Porphyra spp , Caulerpa spp được nuôi trồng

ở Đông và Đông Nam Á chủ yếu làm thực phẩm cho người, ngoài ra các sản phẩm cấp thấp và phế liệu từ các nhà máy chế biến được sử dụng cho các mục đích khác, bao gồm cả sản xuất thức ăn cho nuôi bào ngư (FAO, 2020)

1 1 5 Khai thác phát triển bền vững rong biển

Một số nước ở bờ Tây Bắc châu Mỹ đã có một số điều luật trong quản lý khai thác rong biển Như ở Alaska, rong biển chỉ được khai thác qua các công cụ sử dụng bằng tay, hạn chế chỉ một số vùng được khai thác với một số loài và theo phương pháp được chỉ định Ở British Columbia, Canada thì chỉ cho người dân trong vùng địa phương khai thác không quá 20% tổng sinh lượng của bãi

rong Đối với rong Macrocystis integrifolia không được khai thác gốc bám,

không khai thác ở độ sâu dưới 5 feet (1,5 m) dưới mặt nước Đối với rong

Nereocystis luetkeana chỉ được cắt phiến rong cách đỉnh cuống 20 cm, khôngđược khai thác gốc bám và cuống phiến Đối với rong Iridaea cordata và

Gigartina exasperate, hạn chế lấy gốc khỏi vật bám, không dùng những dụng cụ

để đảo lộn nền đáy, rong phải dài hơn 10 cm mới được khai thác (Chapman &

Chapman, 1980; Pereira, 2016, 2018; Santhanam et al , 2018)

Ở Washington, Hoa Kỳ giới hạn mỗi người chỉ được khai thác dưới 10 pound (4,54 kg) khối lượng tươi trong một ngày, mỗi người chỉ được sử dụng giấy phép trong vòng 15 năm và phải trình báo khi khai thác và phải đóng phí về giấy phép khai thác, 7 USD cho dân thường trú và 20 USD cho khách vãng lai Ở California, phí khai thác thương mại 100 USD/năm và phải đóng nghĩa vụ đối

với địa phương 5 cent/tấn rong tươi Đối với rong (Gelidium, Pterocladia,Gracilaria, Iridaea, Gloiopeltis và Gigartina), rong phải được cắt bằng dao

ngoại trừ gốc không chắc, không được cắt gần gốc bám 2 inch (5,08 cm) Ở

Hawaii, luật khai thác phải có giấy phép khai thác, 50 USD cho dân thường trú và 200 USD cho khách vãng lai (Kim & Chojnacka, 2015; Pereira, 2016, 2018;

Santhanam et al , 2018)

Ở Ấn Độ, đối với khai thác công nghiệp phải có giấy phép của Phòng Tài nguyên, nhưng không cần giấy phép đối với người dân Khai thác phải bằng tay, chỉ sau khi phóng bào tử đảm bảo phát tán cây con của mỗi loài ở từng địa phương mới được khai thác Đối với những loài có nguy cơ suy giảm, áp đặt những quy định nghiêm ngặt để làm giảm đe dọa nghiêm trọng hơn nhằm phục hồi nhanh chóng Ở Australia, người khai thác rong phải có giấy phép khai thác

rong hàng năm và có báo cáo trước khi cấp mới (Titlyanov et al , 2011, 2012,

2016; Kim & Chojnacka, 2015; Pereira, 2016, 2018)

Về phương pháp khai thác: Ở hạt Parisiola (Canada), đối với loài

Mazzaella cornucopiae thu hết vào cuối mùa xuân, nhưng không làm tổn hạiđến gốc bám sẽ cho sinh lượng cao nhất Tuy nhiên đối với loài Chondrus

crispus ở phía Đông Canada thì khi thu hoạch trong năm trước phải để lại 24,5 -29,0 % sinh khối (Scrosati, 1999) Đối với loài Chondracanthus chamissoi ở

Bắc Chi Lê, thu hoạch vào mùa xuân nhưng phải để lại 1 kg/m2 tương đương với sinh khối nhỏ nhất trong năm và chỉ nên thu 4 kg/m2 (Vasquez & Vega, 2001)

Đối với loài Hypnea musciformis ở Đông Nam Brazil có thể thu hoạch loài này

quanh năm, thời gian thu hoạch giữa hai lần là 35 ngày (Faccini & Berchez, 2000) Khi thu không cần chừa lại, chỉ không thu cây chủ mà chúng bám vào trên đó, ở đó các nhánh chồi còn sót lại đủ cho sự phục hồi

1 2 Tình hình nghiên cứu rong biển tại Việt Nam

Dựa trên các tài liệu đã có cho thấy, nghiên cứu rong biển Việt Nam được tiến hành từ khá sớm Các nghiên cứu trước năm 1954 hoàn toàn do người nước ngoài thực hiện như: Loureiro (1790), Crevost & Petelot (1929), Dawson

(1954) Sau năm 1954, nghiên cứu về rong biển Việt Nam mới bắt đầu do các nhà khoa học Việt Nam thực hiện như: Nguyễn Hữu Dinh (1965, 1969, 1972,

1992, 1993, 1999); Phạm Hoàng Hộ (1960, 1967, 1969); Lê Nguyên Hiếu

(1969, 1978); Huỳnh Quang Năng (1969, 1975, 1976, 1988, 1999); Nguyễn Văn Tiến (1977, 1986, 1994, 1996, 1997, 1999, 2003, 2007); Đỗ Văn Khương (1977, 1980, 1989, 1992, 1993, 1996); Đinh Ngọc Chất (1980, 1985, 1986); Nguyễn Hữu Đại (1980, 1991, 1994, 1997, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2005, 2007, 2008, 2009); Nguyễn Xuân Lý (1989, 1995, 2000); Đàm Đức Tiến (1996, 1997, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2010, 2011, 2014, 2016); Trần Thị Luyến (2004, 2006); Lê Như Hậu (2000, 2001, 2004, 2007, 2010, 2011, 2014, 2015, 2020); Bùi Minh Lý (2007, 2010, 2011) Các công trình nghiên cứu cũng đã đề cập đến các khía cạnh của rong biển như: đặc điểm sinh học, sinh thái học, thành phần loài, phân bố, trữ lượng, rong biển kinh tế, nuôi trồng, chế biến rong biển

1 2 1 Phân loại và đa dạng thành phần loài rong biển

Đã có khá nhiều công trình nghiên cứu về phân loại, đa dạng thành phần loài và phân bố của rong biển Việt Nam Tài liệu đầu tiên do các nhà khoa học

Việt Nam thực hiện là tài liệu “Sơ bộ thống kê một số loài rong kinh tế phía BắcViệt Nam” của Nguyễn Hữu Dinh & cs (1965) đã đề cập đến nguồn lợi rong

biển kinh tế miền Bắc Việt Nam Tiếp sau đó là một số công trình mang tính quy

mô và đầy đủ như: “Rong biển Việt Nam, phần phía Nam” của Phạm Hoàng Hộ(1969); “Rong biển Việt Nam, phần phía Bắc” của Nguyễn Hữu Dinh & cs (1993); “Khu hệ rong biển” và “Nguồn lợi rong biển” của Nguyễn Văn Tiến(1994); “Rong mơ (Sargassaceae) Việt Nam: Nguồn lợi và sử dụng” và “Thựcvật thuỷ sinh” của Nguyễn Hữu Đại (1997, 1999); “Thực vật biển thường thấy ởphía Nam Việt Nam” của Isao et al (2005); “Rong câu Việt Nam: Nguồn lợi vàsử dụng” của Lê Như Hậu & Nguyễn Hữu Đại (2010) Tổng hợp các công trình

nghiên cứu điều tra, Nang & Dinh (1998) đã thống kê được ở vùng biển Việt Nam có 794 loài rong biển, phân bố ở cả hai miền Trong đó, ở vùng biển miền Bắc có 310 loài (các nghiên cứu từ Quảng Bình trở ra), miền Nam có 484 loài (từ Đà Nẵng trở vào) và 156 loài tìm thấy chung ở cả hai miền

Trong một số công trình như: “Rong biển Việt Nam, phần phía Nam”,“Rong biển Việt Nam, phần phía Bắc” và “Thực vật thuỷ sinh, phần I - Tảo”, các

tác giả đã đưa ra khoá định loại rong biển, đồng thời mô tả hình dạng ngoài, một số đặc điểm giải phẫu, vùng phân bố và mùa vụ xuất hiện của rong biển (Phạm Hoàng Hộ, 1969; Nguyễn Hữu Dinh & cs , 1993; Nguyễn Hữu Đại, 1999) Ba công trình này là khoá định loại cho rong biển Việt Nam rất cơ bản, nó giúp ích rất nhiều cho việc định loại rong biển của các công trình nghiên cứu sau này

Một số tác giả khác như: Nguyễn Hữu Đại (1997) “Rong mơ (Sargassaceae)Việt Nam: Nguồn lợi và sử dụng”; Isao et al (2005) “Thực vật biển thường thấyở phía Nam”; Lê Như Hậu & Nguyễn Hữu Đại (2010) “Rong câu Việt Nam:Nguồn lợi và sử dụng” cũng mô tả khá kỹ về hình dạng ngoài, vùng phân bố,

nền đáy phân bố của rong biển giúp cho người đọc có thể dễ dàng nhận biết và phân biệt được một số loài rong biển phổ biến

Đến năm 2013, trong công trình “Checklist of the marine macroalgae ofVietnam”, tác giả Tu et al (2013) đã thống kê được 827 loài rong biển Việt

Nam Trong đó ngành rong đỏ (Rhodophyta) có số lượng loài nhiều nhất với 412 loài, ngành rong lục (Chlorophyta) 180 loài, ngành rong nâu (Ochrophyta) 147 loài và ít nhất là ngành rong lam (Cyanobacteria) 88 loài

Năm 2015, trong công trình “New records of marine algae in Vietnam”,tác giả Hau et al (2015) đã công bố bổ sung 06 loài rong biển mới, đưa tổng

cộng số loài rong biển trên toàn vùng biển Việt Nam là 833 loài Trong đó ngành rong đỏ (Rhodophyta) có số lượng loài nhiều nhất với 415 loài, ngành rong lục (Chlorophyta) có 183 loài, ngành rong nâu (Ochrophyta) có 147 loài và ít nhất là ngành rong lam (Cyanobacteria) có 88 loài Tuy nhiên đến năm 2016,

Phang et al đã thống kê lại danh mục rong biển của 6 nước khu vực Đông Nam

Á ở Biển Đông bao gồm: Indonesia, Malaysia, Philippines, Singapore, Thái Lan và Việt Nam đã ghi nhận được tổng cộng 1 442 loài rong biển Trong đó theo hệ thống phân loại được cập nhật mới nhất (năm 2016), Việt Nam xác định lại còn

805 loài thuộc 78 họ, trong đó ngành rong lam (Cyanobacteria) ghi nhận được 65 loài, 10 họ; ngành rong lục (Chlorophyta) ghi nhận được 182 loài, 21 họ; ngành rong đỏ (Rhodophyta) ghi nhận được 409 loài, 36 họ; ngành rong nâu (Ochrophyta) ghi nhận được 149 loài, 11 họ

Đến năm 2019, trong công trình “New record of Grateloupia taiwanensisS -M Lin et H -Y Liang in Vietnam: Evidence of morphological observationand rbcL sequence analysis” (Vy et al , 2019) và công trình “New record of therare brown alga Dictyota hauckiana from Vietnam” (Thuy et al , 2019) đã công

bố bổ sung 02 loài rong biển mới, đưa tổng số loài rong biển được xác định tại Việt Nam lên 835 loài

Năm 2020, trong công trình “Gracilaria phuquocensis sp nov , a newflattened Gracilaria species (Gracilariales, Rhodophyta), previously recognizedas G mammillaris, from the southern coast of Vietnam”, Hau et al (2020) bằng

việc sử dụng kết hợp giữa dữ liệu hình thái học và sinh học phân tử đã xác định

bổ sung 01 loài rong biển mới cho Việt Nam là Gracilaria phuquocensis từ cácmẫu vật mà các nhà phân loại Việt Nam trước đây xác định là loài Gracilariamammillaris Mặc dù bổ sung 01 loài mới cho khu hệ rong biển Việt Nam

nhưng tổng số loài rong biển được xác định tại Việt Nam vẫn không thay đổi là 835 loài

Năm 2021, Vy et al tiếp tục có những nghiên cứu và bổ sung 03 loài rongbiển mới là Zellera tawallina, Grateloupia huangiae và Dictyota grossedentatacho Danh mục rong biển Việt Nam, được công bố bởi công trình “Three newrecords of marine macroalgae from Viet Nam based on morphological

observations and molecular analyses” Theo đó đến nay, tổng số loài rong biển

được ghi nhận tại Việt Nam là 838 loài và dưới loài, trong đó ngành rong đỏ có 418 loài và dưới loài, ngành rong nâu có 149 loài và dưới loài, ngành rong lục có 183 loài và dưới loài, ngành rong lam có 88 loài và dưới loài

Ngoài các công trình nghiên cứu đã được đề cập đến ở trên, đối với các vùng biển đảo xa bờ của Tổ quốc, các nghiên cứu về đa dạng sinh học và nguồn

lợi rong biển cũng được quan tâm, chú ý Tiêu biểu là 07 công trình: “Điều tratổng hợp nguồn lợi sinh vật biển quần đảo Trường Sa” thực hiện các năm 1993-1997, 2001-2003 (Nguyễn Tiến Cảnh, 2004); công trình “Cơ sở khoa học thiếtlập khu bảo tồn quần đảo Trường Sa” thực hiện năm 2005-2007 (Đỗ CôngThung, 2008); công trình “Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội các khubảo tồn biển trong điểm phục vụ cho xây dựng và quản lý” (Đỗ Văn Khương,2010); công trình “Lượng giá kinh tế các hệ sinh thái biển - đảo tiêu biểu phụcvụ phát triển bền vững một số đảo tiền tiêu ở vùng biển ven bờ Việt Nam” (TrầnĐình Lân, 2016); công trình “Điều tra tổng thể đa dạng sinh học các hệ sinhthái rạn san hô và vùng ven đảo ở vùng biển Việt nam phục vụ phát triển bềnvững” thực hiện năm 2010, 2011, 2015 (Đỗ Văn Khương, 2016); và gần đây làcông trình nghiên cứu của & Đỗ Văn Khương (2020) “Nghiên cứu,

đánh giá tiềm năng nguồn lợi và khả năng khai thác, nuôi trồng các loài rongbiển kinh tế tại các đảo tiền tiêu phục vụ phát triển kinh tế - xã hội” và côngtrình “Nghiên cứu cơ sở khoa học, định hướng sử dụng hợp lý đa dạng sinh họcvà nguồn lợi vùng biển Tây Nam Bộ” của Nguyễn Khắc Bát (2021) thực hiện

trong các năm từ 2016-2021 Trong 07 công trình nghiên cứu này, chỉ có 02 công trình nghiên cứu của & Đỗ Văn Khương (2020) và Nguyễn

Khắc Bát (2021) có tổ chức nghiên cứu tại quần đảo Nam Du, Kiên Giang Đây chính là nguồn số liệu đề tài luận án sử dụng để đánh giá đa dạng sinh học và nguồn lợi rong biển quần đảo Nam Du

Về rong biển kinh tế: Các nghiên cứu về rong biển kinh tế ở Việt Nam

cũng được tiến hành từ những năm 1960 Các công trình này chủ yếu tập trung nghiên cứu một số nhóm rong có khả năng chiết xuất được keo agar,

carrageenan và alginate như nhóm rong câu - Gracilaria để chiết xuất keo agar,nhóm rong mơ Sargassum để chiết xuất keo alginate, nhóm rong sụn

-Kappaphycus để chiết xuất keo carrageenan Các công trình nghiên cứu theo

hướng này như “Nghiên cứu bảo đảm nguyên liệu cho công nghiệp agar ở ViệtNam” của Brucker (1977); “Hiện trạng và nguồn lợi rong biển kinh tế ở venbiển phía Nam Việt Nam” của Huỳnh Quang Năng (1999) Kết quả nghiên cứu

đã xác định được một số loài rong biển có trữ lượng và sản lượng cao, có khả năng chiết xuất được các loại keo, làm thực phẩm và phân bón cho cây trồng

như chi rong mơ (Sargassum) có 4 loài chính là Sargassum crassifolium, S mcclurei, S polycystum, S Siliquosum; chi rong câu có 3 loài chính là

Gracilaria tenuistipitata, G verrucosa, G heteroclada; ngoài ra còn có một sốloài thuộc chi rong sụn Kappaphycus (tiêu biểu là Kappaphycus alvarezii), rongnho Caulerpa (tiêu biểu là Caulerpa lentilifera), rong mứt (Porphyra), rongđông (Hypnea), rong đá (Gelidium)… Tổng hợp các công trình nghiên cứu,

Nguyễn Văn Tiến (2003) đã xác định tại Việt Nam ghi nhận có khoảng 90 loài rong biển kinh tế, trong đó ngành rong lam có 1 loài, ngành rong lục có 11 loài, ngành rong nâu có 26 loài và ngành rong đỏ có 52 loài Giá trị sử dụng của các loài rong này thể hiện ở các khía cạnh: 1) nhóm rong công nghiệp, 2) nhóm rong dược liệu, 3) nhóm rong thực phẩm, 4) nhóm rong làm thức ăn gia súc, 5) nhóm rong làm thức ăn phân bón

1 2 2 Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử trong định loại rong biển

Ở Việt Nam, nhóm nghiên cứu của Đặng Diễm Hồng & cs đã công bố sử dụng thành công trình tự gen 18S rRNA (khoảng 1,7-1,8 kb), đoạn ITS1-5,8S-ITS2 (khoảng 200-700 bp), 28S rRNA (700 bp nhân vùng D1-D3) để phân loại phân tử ở mức độ loài và dưới loài của các chi rong biển đã được nuôi trồng và

phân bố ở Việt Nam như Gracilaria, Hypnea, Caulerpa, Kappaphycus (Đặng

Diễm Hồng & cs , 2002, 2003); sử dụng kỹ thuật đa hình các đoạn gen DNA (RAPD - Random Amplified Polymorphic DNA) để nghiên cứu đa dạng các loài

Kappaphycus và Eucheuma (Hong et al , 2008) Các nghiên cứu đã cho thấy

RAPD là một kỹ thuật có hiệu quả trong việc xác định kiểu gen, phân tích quần thể, nguồn gốc loài, nghiên cứu di truyền loài và lập bản đồ di truyền

Việc sử dụng rong biển Việt Nam làm thực phẩm chức năng, thuốc chữa

bệnh và phân bón cũng đã được công bố (Hong et al , 2007) Nghiên cứu đặcđiểm sinh học và nuôi trồng rong sụn cũng đã được công bố (Hong et al , 2007;2008) Sử dụng các gen cox3 và psaA (gen mã hóa cho protein D1 của tâm phảnứng quang hệ II) để nghiên cứu mối liên hệ di truyền của rong Rosenvingea của

Việt Nam với thế giới trong khuôn khổ hợp tác với các nhà khoa học Hàn Quốc

(Lee et al , 2014) Với các công bố của Hau et al (2015), dựa trên các đặc điểm

hình thái đã ghi nhận được thêm những loài rong biển mới của Việt Nam thuộc

chi Titanophora, Laurencia, Coelothrix, Caulerpa Kết quả nâng số loài rongbiển Việt Nam lên 833 loài Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu của Hau et al (2015)

vẫn thiếu phần số liệu về định tên khoa học dựa trên phân tử DNA

Sử dụng các kỹ thuật sinh học phân tử để phân loại, định danh các loài

rong biển (gen cox1, cox2, cox2-3, rbcL/rbcS); nhận biết nhanh chóng các loàirong sử dụng các DNA barcode (với 4 gen chỉ thị vùng cox1, cox2, cox2-3; rbcL

plastid); vùng trình tự lặp lại của lục lạp (cpSSR) đã được Đặng Diễm Hồng kết hợp với một số các nhà khoa học của một số nước như Malaysia, Thái Lan, Philippines, Indonesia để nghiên cứu sâu về sự phân bố theo địa lý một số loài

rong biển thuộc chi Gracilarria, Kappaphycus, Eucheuma thuộc vùng Đông

Nam Á… cũng như định tên khoa học của một số loài rong biển Việt Nam (Tan

et al , 2012; Lim et al , 2014; Song et al , 2014) Hau et al (2010, 2020), Thuyet al (2019), Vy et al (2019, 2021) cũng đã sử dụng kỹ thuật này kết hợp với

dữ kiệu hình thái để chỉnh lý, bổ sung các loài rong biển mới cho khu hệ rong biển Việt Nam và cho khoa học Như vậy có thể nói, việc ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử trong phân loại, định danh các loài rong biển ở Việt Nam đã được triển khai thực hiện và bước đầu cho kết quả tốt, mở ra tiềm năng mới trong việc ứng dụng kỹ thuật hiện đại trong phân loại rong biển ở nước ta

1 2 3 Nghiên cứu về sinh thái học rong biển

Các nghiên cứu về đặc trưng phân bố của rong biển theo không gian cho thấy, ở vùng triều ven biển Việt Nam, hai kiểu nền đáy liên quan đến phân bố

của rong biển là vùng triều đáy đá và vùng triều đáy mềm, mỗi kiểu vùng triều có các loài rong biển phân bố đặc trưng khác nhau Ở vùng triều đáy đá, rong

biển phân bố rất đa dạng và thường gặp như rong mứt Porphyra, rong gaiAcanthophora, rong guột Caulerpa, rong đông Hypnea, rong san hô Corallina,rong măng leo biển Asparagopsis, rong mào gà Laurencia, rong mơ Sargassum,rong loa Turbinaria, rong quạt Padina, rong hải cốt Halimeda, rong búp

Boodlea Ở vùng triều đáy mềm, rong biển phân bố nghèo nàn hơn do những

nơi này ít vật bám, nền đáy ít ổn định, dễ bị xáo trộn, khả năng bám của rong biển hạn chế, đặc trưng phân bố ở kiểu vùng triều này chủ yếu là các loài như

rong bún Enteromorpha, rong guột Caulerpa verticilata, rong cọ Avrainvillea

những loài rong có rễ giả bám sâu vào nền đáy (Nguyễn Văn Tiến, 2003) Hầu hết các loài rong biển phân bố ở vùng triều ven biển Việt Nam có tính mùa vụ rõ ràng, rong biển sinh trưởng và phát triển từ tháng 11-12 năm trước đến tháng 6-7 năm sau Tháng 11-12 là thời kỳ rong phát sinh, tháng 3-4 là thời kỳ rong mọc tốt nhất và tiến hành sinh sản trong tháng 4-5, và bắt đầu tàn lụi vào các tháng hè 7-8 khi nhiệt độ nước lên cao và độ muối giảm do mưa lũ

Trong các đầm ven biển, những loài có nguồn gốc nước ngọt (như Spirogyra,Chara ) phát triển từ tháng 5 đến tháng 10, còn những loài xâm nhập từ biển(như Chaetomorpha, Cladophora, Lyngbya, Enteromorpha ) xuất hiện từ tháng

11 đến tháng 7-8 năm sau Loài rong câu ở các đầm nước lợ thường xuyên ngập nước tồn tại quanh năm (Nguyễn Văn Tiến, 2003)

Nghiên cứu về mối liên quan giữa môi trường và phân bố của rong biển ở Việt Nam cũng đã được Nguyễn Văn Tiến (2003) thực hiện Tác giả nhận định: Khu hệ rong biển thuộc một vùng nào đó là kết quả của sự tương tác lâu dài và tổng hợp của các yếu tố môi trường và sự thích nghi của loài với các điều kiện đó Liên quan đến đời sống của rong biển có hàng loạt các yếu tố ngoại cảnh, trong đó nhiệt độ, hải lưu, bức xạ mặt trời đóng vai trò hết sức quan trọng Đặc biệt ngưỡng chịu nhiệt của mỗi loài thường làm chỉ tiêu để xác định tính chất

của khu hệ Là thực vật bậc thấp nên các loài rong biển lại càng nhạy cảm với nhiệt độ Do vai trò của nhiệt độ quan trọng như vậy, cho nên các nhà nghiên cứu rong biển đã đề nghị dùng tính chất thích ứng nhiệt độ làm chỉ tiêu để xác định tính chất phân bố địa thực vật của khu hệ rong biển (Tseng & Chang, 1962) Kết quả đánh giá của Nguyễn Văn Tiến (2003) cho thấy, khu hệ rong biển miền Bắc Việt Nam thuộc phân vùng cận nhiệt đới Bắc bán cầu và nằm ở giới hạn cuối cùng về phía Nam, còn khu hệ rong biển miền Nam Việt Nam thuộc vùng nhiệt đới chính thức Bắc bán cầu Điều này rất phù hợp với kết quả phân tích về bản chất thích ứng nhiệt độ khu hệ rong biển Việt Nam

Ngoài các yếu tố vật lý về thể nền, nhiệt độ, yếu tố môi trường ánh sáng cũng ảnh hưởng rất lớn đến sự phân bố theo chiều thẳng đứng của rong biển Các loài rong lục do có nhiều diệp lục tố, thích hợp hấp thụ các tia sáng đỏ nên thường phân bố ở tầng mặt đến độ sâu 4-5 m nước Các loài rong nâu, hấp thụ các tia sáng da cam, vàng nên thường sống ở tầng nước giữa đến độ sâu 10 m nước Các loài rong đỏ, hấp thụ các tia sáng xanh nên sống ở tầng nước sâu hơn đến độ sâu 15-20 m nước Ngoài ra, ánh sáng cũng ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng, sinh sản của rong biển Ở nước ta vào mùa xuân hè có cường độ ánh sáng thích hợp cho mùa vụ sinh trưởng của rong biển Ngoài các yếu tố vật lý, các yếu tố động lực như thủy triều, dòng chảy, sóng gió; các yếu tố hóa học như độ mặn, độ pH, khí hòa tan, muối dinh dưỡng cũng ảnh hưởng đến sự phân bố, quá trình sinh trưởng, phát triển, khả năng mọc mầm của rong biển (Phạm Anh Tuấn, 2004)

Về đặc điểm sinh lý của các nhóm rong biển ưu thế, kinh tế tại Việt Nam:

- Rong mơ (Sargassum): Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Hữu Đại

(1997), Nguyễn Văn Tiến (2003) cho thấy, rong mơ thường phát sinh khi nhiệt độ giảm (18-20oC), các loài rong mơ ở miền Bắc phát sinh sớm hơn các loài rong mơ ở miền Nam, rong mọc chỗ sâu phát triển sớm hơn chỗ cạn Rong mơ thường phát sinh vào cuối mùa thu, đầu đông (tháng 11-12), phát triển tốt nhất

vào tháng 3-4 ở các tỉnh phía Bắc, tháng 4-5 ở các tỉnh phía Nam, tàn lụi vào mùa hè Tuy nhiên ở các vùng biển hẹp có điều kiện thích hợp, rong mơ vẫn tồn tại qua mùa hè và có sinh lượng cao Phân bố của rong mơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng quan trọng nhất là vật bám, độ sóng dập, độ trong và nhiệt độ nước Rong mơ thường bám trên đá granit, đá basal, đá vôi và đá san hô có bề mặt nhám và gồ ghề, đã phong hóa thành trầm tích cacbonat (H2CO3) Những nơi đá dốc thẳng đứng, trơn nhẵn hoặc có chân lõm vào do bào mòn, chưa phong hóa hay phong hóa rất ít thường không có rong mơ phân bố Sự phân bố của rong mơ còn phụ thuộc vào độ sóng dập, các khu vực có sóng vừa đến mạnh, biên độ sóng từ 40-100 cm thường có rất nhiều rong mơ phân bố Các khu vực không có sóng, mặt nước yên tĩnh thường không có rong mơ phân bố

- Rong câu (Gracilaria): Theo Lê Như Hậu & Nguyễn Hữu Đại (2010),

rong câu cũng như các loài rong biển khác, có mùa vụ rõ ràng Yếu tố ảnh hưởng nhất đến mùa vụ là chế độ mưa, một phần làm cho nước có độ mặn thấp, phần khác nước đục do nhiều chất lơ lửng làm giảm lượng ánh sáng đến bề mặt rong, dẫn đến quang hợp giảm trong khi đó hô hấp tăng do nhiệt độ tăng và làm cho rong chết dần Miền Bắc từ đèo Ngang trở ra đến Móng Cái, mùa mưa đến sớm hơn nên rong tàn lụi sớm nhất Miền Nam từ Bình Thuận trở vào đến Hà Tiên có mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 (Nguyễn Khánh Vân & cs , 2000) nên rong cũng tàn lụi sớm Trái lại, miền Trung mùa mưa đến trễ hơn, từ tháng 9, nên rong tàn lụi chậm hơn, mặc dù tháng 5-7 có nhiệt độ cao Nhìn chung, rong câu xuất hiện từ tháng 11 năm trước đến tháng 6-7 năm sau, thời kỳ rong phát triển tốt và cho sinh lượng cao là từ tháng 2-5 Một số loài rong câu nuôi trồng trong ao đầm, có hình thức sinh sản dinh dưỡng bằng chồi nhánh, thường có thời gian tồn tại lâu hơn, hầu như quanh năm Một số loài rong câu phân bố ở vùng triều có thể tồn tại quanh năm nhờ phần thân bò bám, vào mùa không thuận lợi, các nhánh bò vẫn tồn tại, tăng trưởng chậm, sau đó vào mùa thuận lợi, từ thân bò sẽ

mọc lại rất nhanh, như rong câu chân vịt Hydropuntia eucheumatoides, rong câuđốt Gracilaria salicornia (Lê Như Hậu & Nguyễn Hữu Đại, 2010)

- Rong đông (Hypnea): Rong đông là chi phân bố phổ biển ở ven biển

nước ta, chúng thường mọc trên nền đáy cứng từ vùng triều giữa đến phần trên của vùng dưới triều Mùa vụ sinh trưởng từ tháng 11-12 năm trước đến tháng 6-7 năm sau, phát triển tốt nhất vào tháng 4-5, tàn lụi vào các tháng hè (tháng 8-9) Các loài rong đông là nguyên liệu để chế biến keo carageenan, agar, làm thuốc chữa bệnh, thức ăn cho người, gia súc và làm phân bón (Nguyễn Văn Tiến, 2003)

- Rong kỳ lân (Eucheuma, Kappaphycus, Betaphycus): Theo Nguyễn Văn

Tiến (1994), các chi rong này phát triển trong môi trường tương đối khắt khe: vật bám phải là san hô chết, nước phải có độ trong > 5 m và sạch, nhiệt độ nước < 35oC, độ muối 28-30‰, luôn ngập nước từ 0,5-2 m Rong kỳ lân ưa sống ở

những nơi nước lưu thông và thường có các loài rong thuộc chi Caulerpa,Turbinaria, Sargassum, Corallina, Laurencia, Hypnea… phân bố Chúng phát

triển mạnh ở ven biển miền Trung từ tháng 2 đến tháng 6, ở miền Bắc không phân bố Rong kỳ lân là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất keo carageenan và làm thực phẩm

- Rong mứt (Porphyra): Ở ven biển nước ta đã ghi nhận được 3 loài rongmứt là rong mứt hoa Porphyra crispata, rong mứt tròn P suborbiculata, rongmứt việt P vietnamensis Rong mứt thường sống bám trên đá ở vùng triều cao

và vùng triều giữa, từ tháng 11-12 năm trước đến đầu mùa hè, phát triển tốt nhất vào các tháng 2-3 Ở vùng triều đá từ miền Bắc đến miền Nam, nhiều nơi có rong mứt phân bố nhưng sản lượng tự nhiên không nhiều (Nguyễn Văn Tiến, 2003)

- Rong đá (Gelidiella): Theo Nguyễn Văn Tiến (2003), rong đá thường

phát triển trên bờ đá thuộc vùng triều giữa và vùng triều thấp ở ven biển từ miền Bắc đến miền Nam Rong thường bắt đầu phát triển vào tháng 11-12, đạt sinh khối cao nhất trong tháng 4-5, tiến hành sinh sản trong thời gian từ tháng 3-5 và tàn lụi vào mùa hè Đây là nhóm rong kinh tế đang được khai thác làm nguyên

liệu chế biến agar và thực phẩm, đặc biệt loài rong đá cong (Gelidiella acerosa)

có hàm lượng agar cao, đạt trên 40% khối lượng khô (Lâm Ngọc Trâm & cs , 1978) Từ loài rong này có thể thu được chế phẩm có tác dụng điều tiết sinh dục (Lâm Ngọc Trâm & cs , 1999)

1 2 4 Đánh giá trữ lượng nguồn lợi rong biển

Đến nay, việc đánh giá tổng trữ lượng rong biển trên toàn vùng biển Việt Nam còn ít được thực hiện Các nghiên cứu thường chỉ được tiến hành ở từng khu vực riêng biệt và cũng chỉ mới đưa ra trữ lượng của một số loài rong biển kinh tế tại thời điểm nghiên cứu Theo Nguyễn Văn Tiến (1994), vùng ven biển

nước ta có trữ lượng rong mơ (Sargassum) khoảng 35 000 tấn và trữ lượng rongcâu (Gracilaria) khoảng 9 300 tấn Trong chương trình điều tra nghiên cứu biển

giai đoạn 1996-2000, Nguyễn Văn Tiến (2003) cũng có những đánh giá sơ bộ về

trữ lượng rong mơ (Sargassum) và rong câu (Gracilaria) mọc tự nhiên ở ven

biển Việt Nam lần lượt là 75 000 tấn và 11 000 tấn

Trong công trình nghiên cứu “Hiện trạng và nguồn lợi rong biển kinh tế ởven biển phía Nam Việt Nam”, Huỳnh Quang Năng (1999) đã tiến hành điều tra,

nghiên cứu hiện trạng và nguồn lợi của 3 nhóm loài rong biển kinh tế ở ven biển

phía Nam Việt Nam là chi rong câu (Gracilaria), chi rong mơ (Sargassum) vàcác carrageenophyte như Eucheuma, Kappaphycus, Betaphycus, Acanthophora,Hypnea Trong công trình “Nguồn lợi rong biển ở vùng triều tỉnh Quảng Trị”,Lê Thị Thanh (2000) đã xác định được loài rong câu mảnh Gracilaria

tenuistipitata có trữ lượng 184 tấn tươi, loài Gracilaria crassa có trữ lượng 3 tấntươi, loài rong đông gai dày Hypnea boergesenii có trữ lượng 6 tấn tươi, loàirong mào gà Laurencia papillosa có trữ lượng 4 tấn tươi, loài rong đá congGelidiella acerosa có trữ lượng 7,2 tấn tươi và chi rong mơ - Sargassum có trữ

lượng 40 tấn tươi

Kết quả nghiên cứu năm 2003-2004, Đỗ Văn Khương & cs (2005) cũng

đã công bố, tại Cát Bà trữ lượng tươi của nhóm rong mơ Sargassum khoảng 1,6

tấn; nhóm rong bóng Colpomenia khoảng 4,5 tấn Tại Cô Tô, trữ lượng tươi củanhóm rong mơ Sargassum khoảng 14 tấn; nhóm rong bóng Colpomenia khoảng4,0 tấn, nhóm Spagtoglosum khoảng 56 tấn và nhóm Chnoospora khoảng 138

tấn Năm 2016, trong khuôn khổ dự án I 2, Đề án 47 điều tra qua các năm 2010, 2011 và 2015, Đỗ Văn Khương cũng đã công bố trữ lượng nguồn lợi rong biển

tại một số vùng biển đảo như: Tại Lý Sơn, nhóm rong mơ Sargassum có trữlượng vào khoảng 2 000 tấn; nhóm rong cải biển Ulva có trữ lượng khoảng 700tấn Tại Nam Yết, nhóm rong loa Turbinaria có trữ lượng khoảng 4 tấn Tại PhúQuý, nhóm rong guột Caulerpa có trữ lượng khoảng 740 tấn; nhóm rong hải cốtHalimeda có trữ lượng khoảng 630 tấn; nhóm rong đông Hypnea có trữ lượngkhoảng 216 tấn; nhóm rong mào gà Laurencia có trữ lượng khoảng 90 tấn TạiCôn Đảo, nhóm rong mơ Sargassum có trữ lượng khoảng 2 000 tấn; nhóm rongloa Turbinaria có trữ lượng khoảng 374 tấn; nhóm rong quạt Padina có trữ

lượng khoảng 27 tấn

Trong năm 2017-2018, kết quả đánh giá hiện trạng nguồn lợi rong biển kinh tế tại một số đảo tiền tiêu ở biển Việt Nam, & Đỗ Văn

Khương (2020) đã ghi nhận, tổng trữ lượng tươi tức thời của 41 nhóm loài rong biển ưu thế tại 10 đảo tiền tiêu ở biển Việt Nam ước tính đạt 20 942 ± 3 433 tấn tươi, chiếm đến 87,26% tổng trữ lượng ước tính của tất cả các loài/nhóm loài

rong biển phân bố tại các vùng biển này Trong số đó, chi rong mơ Sargassum

có trữ lượng cao nhất, vào khoảng 5 703 ± 2 117 tấn (chiếm khoảng 23,76% trữ

lượng rong biển); tiếp đến là chi rong guột Caulerpa khoảng 3 397 ± 1 526 tấn(chiếm 14,16%); chi rong loa Turbinaria 2 763 ± 790 tấn (chiếm 11,51%); chirong câu chân vịt Hydropuntia 2 077 ± 618 tấn (chiếm 8,65%); chi rong mào gàLaurencia 1 349 ± 629,7 tấn (chiếm 5,62%)

1 2 5 Khai thác phát triển bền vững rong biển

Trên cơ sở nghiên cứu, phân tích đặc điểm sinh học, sinh sản, nghiên cứu biến động hàm lượng các hợp chất trong rong biển (Huỳnh Quang Năng, 1999;