GIÁO TRÌNH PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SINH HỌC CÁ doc

ThS PHẠM THANH LIÊM ThS TRẦN ĐẮC ĐỊNH GIÁO TRÌNH PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SINH HỌC CÁ TỦ SÁCH ĐẠI HỌC CẦN THƠ 2004 Bài giảng Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG CỦA GIÁO TRÌNH THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ Phạm Thanh Liêm Sinh năm: 1967 Bộ môn: Sinh học Bệnh học Thủy sản Khoa Thủy sản Trường Đại học Cần Thơ Email: ptliem@ctu.edu.vn Trần Đắc Định Sinh năm: 1965 Bộ môn: Quản lý Kinh tế nghề Cá Khoa Thủy sản Trường Đại học Cần Thơ Email: tddinh@ctu.edu.vn PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG Giáo trình dùng tham khảo cho ngành nào: Nuôi trồng thủy sản, Bệnh học Thủy sản, Quản lý nghề cá, Nông học Có thể dùng cho trường nào: Đại học, Cao đẳng Các từ khoá: phương pháp nghiên cứu, phuơng pháp thu mẫu, cố định mẫu, hình thái cá, sinh học dinh dưỡng, sinh học sinh sản, mô học, tuổi tăng trưởng, sinh học quần thể, đánh giá trữ lượng cá Yêu cầu kiến thức trước học môn này: Sinh học đại cương Đã xuất chưa, có nhà xuất : Chưa xuất Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn MỤC LỤC THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ 2 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU I GIỚI THIỆU CHUNG Khái quát Lịch sử phát triển nghiên cứu cá .6 Tầm quan trọng phương pháp nghiên cứu mục tiêu giáo trình II NỘI DUNG CỦA GIÁO TRÌNH .7 CHƯƠNG I: PHƯƠNG PHÁP THU VÀ XỬ LÝ MẪU I.1 GIỚI THIỆU I.2 PHƯƠNG PHÁP THU MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU I.2.1 Nguyên tắc thu mẫu I.2.1.1 Định danh xác mẫu thu I.2.1.2 Chọn địa điểm thu mẫu I.2.1.3 Chuẩn bị biểu mẫu .9 I.2.2 Thu mẫu phân tích phịng thí nghiệm I.2.3 Kỹ thuật bảo quản mẫu .10 I.2.4 Kỹ thuật cố định mẫu cho nghiên cứu mô học 12 I.2 CÂU HỎI ÔN TẬP 13 I.3 TÀI LIỆU THAM KHẢO .13 CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI CÁ 14 II.1 NGUYÊN LÝ TRONG ĐO MẪU CÁ 14 II.2 ĐO CHIỀU DÀI VÀ KHỐI LƯỢNG CÁ .14 II.3 CÁC CHỈ TIÊU HÌNH THÁI 15 II.4 CÁC CHỈ TIÊU SỐ LƯỢNG 18 II.5 CÁC CHỈ SỐ SINH TRẮC 19 II.6 TƯƠNG QUAN CHIỀU DÀI KHỐI LƯỢNG VÀ HỆ SỐ ĐIỀU KIỆN .20 II.6.1 Tương quan chiều dài khối lượng 20 II.6.2 Hệ số điều kiện 21 II.7 CÂU HỎI ÔN TẬP 21 II.8 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 CHƯƠNG III: KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU MÔ HỌC 23 III.2.1 Cố định mẫu (Fixation) 23 III.2.1.1 Các loại hóa chất cố định mẫu 24 III.2.1.2.Chọn dung dịch cố định 25 III.2.1.3 Phương pháp cố định: .25 III.2.1.4 Rửa mô sau cố định 26 III.2.2 Cắt tỉa định hướng cho mẫu mô cố định (Trimming and Orientation) 26 III.2.3 Loại nước, làm mẫu, ngấm paraffin (Dehydration, Clearing, Infiltration) 26 III.2.4 Đúc khối (Embedding) 28 III.2.5 Phương pháp cắt mẫu (Sectioning) 29 III.2.5.1 Cắt lạnh (frozen sectioning) 29 III.2.5.2 Cắt mô đúc khối paraffin .29 Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn III.2.5.3 Cách chuẩn bị dung dịch để dán mẫu sau: 30 III.2.6 Nhuộm màu (Staining) 30 III.3 CÂU HỎI ÔN TẬP .32 III.4 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DINH DƯỠNG CÁ 34 IV.1 THỨC ĂN TỰ NHIÊN CỦA CÁ 34 IV.1.1 Sinh vật phù du (plankton) 34 IV.1.2 Sinh vật tự bơi (Nekton) 34 IV.1.3 Sinh vật đáy (Benthos) 34 IV.1.4 Chất vẩn (Detritus) 34 IV.2 PHỔ DINH DƯỠNG 35 IV.3 CÁC CHỈ SỐ SINH TRẮC 36 IV.3.1 Tương quan chiều dài ruột .36 IV.3.2 Chỉ số no (index of fullness) ống tiêu hóa cường độ bắt mồi (feeding intensity) 37 IV.3.3 Phương pháp phân tích thức ăn ruột cá 37 IV.3.3.1 Phương pháp số lượng 38 IV.3.3.2.Phương pháp thể tích .39 IV.3.3.3 Phương pháp trọng lượng .39 IV.3.4 Sự phát triển quan tiêu hóa mối liên hệ với tập tính dinh dưỡng 39 IV.3.5 Hệ số chọn lựa thức ăn 40 IV.3.5.1.Chỉ số ưu (index of preponderance): 40 IV.3.5.2.Chỉ số tương quan (index of Relative importance): 40 IV.3.6 Các tiêu đánh giá nhu cầu dinh dưỡng cá 41 IV.4 CÂU HỎI ÔN TẬP 42 IV.5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 CHƯƠNG V:PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SINH HỌC SINH SẢN 44 V.1 XÁC ĐỊNH GIỚI TÍNH 44 V.2 CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA TUYẾN SINH DỤC .44 V.3 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ THÀNH THỤC SINH DỤC THEO CHIỀU DÀI CƠ THỂ47 V.4 HỆ SỐ THÀNH THỤC 48 V.5 NGHIÊN CỨU SỰ THÀNH THỤC DỰA TRÊN ĐƯỜNG KÍNH TRỨNG 48 V.6 SỨC SINH SẢN 49 V.6.1 Sức sinh sản tương đối (relative fecundity) 50 V.6.2 Sức sinh sản đặc biệt (specific fecundity) .50 V.7 MỐI LIÊN HỆ GIỮA SỨC SINH SẢN VÀ CÁC CHỈ TIÊU SINH HỌC KHÁC 51 V.8 CÂU HỎI ÔN TẬP 52 V.9 TÀI LIỆU THAM KHẢO .52 CHƯƠNG VI: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TUỔI VÀ SINH TRƯỞNG .53 VI.1 NGHUYÊN LÝ XÁC ĐỊNH TUỔI .53 VI.2 XÁC ĐỊNH TUỔI BẰNG PHƯƠNG PHÁP DÙNG VẢY 53 VI.3 XÁC ĐỊNH TUỔI BẰNG PHƯƠNG PHÁP DUNG ĐÁ TAI 54 VI.4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TUỔI DỰA VÀO CÁC PHẦN XƯƠNG KHÁC 55 VI.5 PHƯƠNG PHÁP TẦN SUẤT CHIỀU DÀI 55 VI.6 THÀNH PHẦN TUỔI VÀ QUAN HỆ GIỮA TUỔI VÀ CHIỀU DÀI 56 VI.7 TĂNG TRƯỞNG TUYỆT ĐỐI VÀ TĂNG TRƯỞNG TƯƠNG ĐỐI .57 Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn VI.8 TÍNH NGƯỢC CHIỀU DÀI CÁ VÀ SỰ TĂNG TRƯỞNG 58 VI.9 PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG TĂNG TRƯỞNG 58 VI.10 CÂU HỎI ÔN TẬP 59 VI.11 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 CHƯƠNG VII: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SINH HỌC QUẦN THỂ 60 VII.3.1 Mục đích .61 VII.3.2 Các phương pháp đánh dấu 61 VII.3.2.1.Dùng hóa chất thuốc nhuộm: 61 VII.3.2.2 Cắt phần thể cá: 61 VII.3.2.3 Gắn cá vật có ký hiệu riêng: 61 VII.4 SỰ BIẾN ĐỔI QUẦN THỂ VÀ CÁC MƠ HÌNH DỰ BÁO QUẦN THỂ .62 VII.5 SỰ KHAI THÁC BỀN VỮNG QUẦN THỂ .63 VII.6 CÂU HỎI ÔN TẬP .64 VII.7 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 CHƯƠNG VIII: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG CÁ 65 VIII.1 MỤC TIÊU CỦA VIỆC ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG .65 VIII.2 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH DẤU VÀ BẮT LẠI 65 VIII.2.1 Điều kiện áp dụng .65 VIII.2.2 Nguyên lý 65 VIII.3.1 Điều kiện áp dụng .65 VIII.3.2 Nguyên lý 65 VIII.4 PHƯƠNG PHÁP DÙNG SÓNG ÂM .66 VIII.4.1 Điều kiện áp dụng .66 VIII.4.2 Nguyên lý 66 VIII.5 PHƯƠNG PHÁP DỰA TRÊN DIỆN TÍCH QUÉT CỦA LƯỚI KÉO 66 VIII.5.1 Điều kiện áp dụng .66 VIII.5.2 Nguyên lý 67 VIII.5.2.1.Xác định diện tích quét lưới 67 VIII.5.2.2 Ước tính trữ lượng .67 VIII.6 PHƯƠNG PHÁP DỰA VÀO SỰ SUY GIẢM 68 VIII.6.1 Điều kiện áp dụng .68 VIII.6.2 Nguyên lý 68 VIII.7 PHƯƠNG PHÁP QUAN SÁT 68 VIII.7.1 Điều kiện áp dụng .68 VIII.7.2 Nguyên lý 69 VIII.8 CÂU HỎI ÔN TẬP 69 VIII.9 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn CHƯƠNG MỞ ĐẦU I GIỚI THIỆU CHUNG Khái quát Nguồn lợi thủy sản (gọi ngắn gọn cá theo nghĩa rộng) ngày đánh giá nguồn tài nguyên quan trọng loại hình thủy vực Cá cung cấp nguồn chất đạm đáng kể cho sống người nhiều quốc gia giới Tuy nhiên, năm gần nguồn lợi cá có xu hướng suy giảm việc khai thác mức việc thay đổi vùng sinh sống chúng Royce (1972) cho suy giảm nguồn lợi cá hội cho đời lĩnh vực khoa học tìm hiểu vấn đề sinh học chúng Khoa học nghiên cứu sinh học cá giúp nhiều việc xác định biến động quần thể, tương quan chiều dài trọng lượng, hình thái phân loại, sinh sản, tuổi, sinh trưởng, dinh dưỡng thức ăn,… trở nên quan trọng không bổ sung khiếm khuyết kiến thức mà cịn sử dụng quản lý khai thác nuôi động vật thủy sản Từ đó, phương pháp nghiên cứu sinh học cá ngày ứng dụng rộng rãi hầu hết nghiên cứu đối tượng động vật thủy sản Lịch sử phát triển nghiên cứu cá Lịch sử nghiên cứu cá chưa phát triển lâu, nghề khai thác nuôi cá biết phát triển trước nhiều Có lẽ nghiên cứu sinh học cá bắt đầu sau kỷ 18 khởi đầu nghiên cứu ngư loại học, mà lúc nầy tập trung nhiều hình thái phân bố (Biswas, 1993) Người viết loài cá Ấn Độ Block (Day, 1878), sau hàng loạt báo cáo viết hình thái cá Hamilton (1822), Cuvier Valenciennes (1824-1849) Đến đầu kỷ 20 nghiên cứu ngư loại học phát triển nhanh nhiều lĩnh vực (i) hình thái phân bố; (ii) phân loại; (iii) sinh lý sinh hóa; (iv) sinh thái; (v) bệnh học; (vi) cấu trúc quần thể; (vii) di truyền; (viii) bảo tồn, hàng loạt nghiên cứu sinh học cá tiến hành nghiên cứu sinh học sinh sản nhiều loài cá khác Hickling (1930), Clark (1934),… tuổi sinh trưởng loài biển cá nước Van Oosten (1929), Hickling (1933), Ford (1933), Pillay (1958),… đánh giá trữ lượng quần thể Ricker (1954, 1975), Welcomme (1975, 1979),… Tầm quan trọng phương pháp nghiên cứu mục tiêu giáo trình Trong nghiên cứu vấn đề thức ăn, sinh trưởng, sinh sản, biến động quần thể,… cá cần có phương pháp phù hợp chuẩn mực để đưa nhận định hay đánh giá xác so sánh kết nghiên cứu Hiện có nhiều phương pháp nghiên cứu sinh học cá viết nhiều tài liệu khác cấp độ khác Nhiều nhà nghiên cứu làm việc quốc gia phát triển (Tây Âu, Nhật Bản, Mỹ, ) sử dụng phương pháp mới, phức tạp ứng dụng công nghệ thông tin hay thiết bị đại, tất nhiên tiết kiệm thời gian, cho kết xác hơn, chi phí cao Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn Ở số quốc gia, hay số đối tượng bắt đầu tiếp cận với phương pháp nghiên cứu cá (như sinh viên) cần phương pháp đơn giản dễ ứng dụng Trên ý tưởng đó, giáo trình nầy biên soạn sở tổng hợp nhiều phương pháp ứng dụng nghiên cứu cá trình bày có tính logic dễ hiểu nhằm phục vụ cho sinh viên chuyên ngành thủy sản bậc đại học Giáo trình nầy thể trình bày số phương pháp quan trọng phổ biến dạng cụ thể trình bày lý luận sâu cho phương pháp Học qua giáo trình nầy sinh viên ứng dụng vào nghiên cứu để phục vụ cho nghiên cứu làm luận văn hay chuyên đề tốt nghiệp ứng dụng cho nghiên cứu đơn giản cơng tác II NỘI DUNG CỦA GIÁO TRÌNH Giáo trình kết cấu thành chương, với kiến thức nghiên cứu sinh học bao gồm: - Chương 1: Phương pháp thu xử lý mẫu - Chương 2: Phương pháp nghiên cứu hình thái cá - Chương 3: Phương pháp nghiên cứu mô học - Chương 4: Phương pháp nghiên cứu dinh dưỡng - Chương 5: Phương pháp nghiên cứu sinh học sinh sản - Chương 6: Phương pháp nghiên cứu tuổi sinh trưởng - Chương 7: Phương pháp nghiên cứu sinh học quần thể - Chương 8: Phương pháp đánh giá trữ lượng cá Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn CHƯƠNG I: PHƯƠNG PHÁP THU VÀ XỬ LÝ MẪU I.1 GIỚI THIỆU Có lẽ yêu cầu trọng nghiên cứu sinh học cá phải thu số mẫu lớn có tính đại diện Ngồi việc chọn lựa vị trí (địa điểm) thu mẫu phù hợp cần phải thu số mẫu đủ lớn để kết phân tích phản ánh xác nội dung nghiên cứu mong muốn Có nhiều cách để thu mẫu loại mẫu thu phải tùy thuộc vào nội dung nghiên cứu, ví dụ thu mẫu để xác định giống loài, thành phần loài thu để đánh giá trữ lượng,… Có nội dung nghiên cứu địi hỏi người thu mẫu phải có cơng cụ đánh bắt riêng, có nội dung dựa vào thu mẫu từ ngư dân, trao đổi để ghi nhận thông tin từ ngư dân, thu từ chợ hay từ người có liên quan khác địa bàn nghiên cứu Tuy nhiên, thực tế việc thu thập thông tin qua ngư dân lúc đầy đủ nhận trả lời xác hồn tồn, lẽ ngư dân khơng có ghi chép thơng tin, đơi lúc lý mà họ khơng thể nói thật hết điều họ làm hay biết Trong trường hợp nầy, người thu mẫu phải tạo thân thiện định biết cách trao đổi để khai thác thơng tin xác mẫu thu Bên cạnh đó, khơng phải lúc mẫu thu xử lý (phân tích) chỗ mà phải mang phịng thí nghiệm để phân tích Vì thế, vấn đề xử lý mẫu thu đòi hỏi phải thực nghiêm túc khoa học để có kết phân tích xác Phương pháp xử lý vào bảo quản mẫu tùy thuộc vào nội dung nghiên cứu I.2 PHƯƠNG PHÁP THU MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU I.2.1 Nguyên tắc thu mẫu I.2.1.1 Định danh xác mẫu thu Một yếu tố quan trọng nghiên cứu sinh học cá phải xác định xác lồi cá nghiên cứu Nhưng công việc dễ dàng, mẫu thu loại cá giai đoạn non Thỉnh thoảng người nghiên cứu không phân biệt lồi có quan hệ gần gọi chúng với tên loài Tùy theo địa phương, lồi cá có tên gọi khác nhau, việc sử dụng tên khoa học lồi thuận tiện xác Định danh loài thường tiến hành cách xác định loạt đặc điểm hình thái bao gồm: (i) mơ tả hình thái lồi hình dạng thể, loại vi, vị trí miệng, kiểu vẩy, (ii) Các tiêu số lượng (thí dụ cơng thức vi) số lượng tia vi, vẩy, đốt sống Số lượng gai tia vi thường số khơng đổi cá thể lồi, cơng thức vi cơng cụ quan trọng để định danh lồi Ngồi cơng thức vi, số lượng vẩy, công thức hầu, số tia mang, số đốt sống tiêu số lượng quan trọng để định danh lồi (iii) Các số đo hình thái chiều dài đầu, cao thân, mối tương quan số với chiều dài tổng cộng hay chiều dài chuẩn Các số đo thường biểu tỉ lệ hay phần trăm Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn I.2.1.2 Chọn địa điểm thu mẫu Mẫu thu dùng cho nghiên cứu sinh học cá thu chợ, cảng cá hay trực tiếp đánh bắt dụng cụ chuyên dùng (lưới kéo, lưới cào, chài,…) Tuy nhiên, vị trí thu mẫu yếu tố định đến kết nghiên cứu Thông thường, thu mẫu cảng cá phù hợp việc thu chợ, lẽ nơi mà mẫu thu thể tính đại diện cho ngư trường mà họ khai thác biển, sơng, hồ chứa,… Bên cạnh đó, việc thu mẫu cảng cá quí cho việc tính tốn sản lượng khai thác phản ánh xác lượng cá khai thác theo ngư trường hay theo ngư cụ khai thác Vị trí thu mẫu cách đánh bắt trực tiếp có ý nghĩa quan trọng việc xác định vùng phân bố, tập tính di cư, bãi đẻ, tập tính sinh sản, Các yếu tố môi trường nơi thu mẫu cần phải xác định độ đục, độ mặn, pH, mật độ phiêu sinh vật để có kết luận xác tập tính dinh dưỡng, thích nghi sinh lý, vịng đời đối tượng nghiên cứu I.2.1.3 Chuẩn bị biểu mẫu Khi thực công tác thu mẫu thường phải chuẩn bị biểu mẫu để ghi chép số thơng tin mẫu thu xác định số tiêu đo đạt nhanh Thông thường, mẫu thu phải có ghi đầy đủ thơng tin như: Nơi khai thác (tên sông, hồ, ngư trường,…) Địa điểm thu mẫu Loại tàu khai thác Ngư cụ khai thác kích thước mắc lưới Độ sâu ngư trường khai thác Diện tích khai thác (nếu được) Loài khai thác, tỉ lệ thành phần lồi, Nếu cần ghi nhận nhanh kích cỡ chiều dài trọng lượng cá nơi thu mẫu Thơng thường phân nhóm theo kích cỡ cá để đo đạt, trường hợp cá có kích thước lớn 30 cm chiều dài đo độ xác cm, cá kích cỡ nhỏ 30 cm độ xác 0,5 cm cá nhỏ đo độ xác mm (Holden Rait, 1974) I.2.2 Thu mẫu phân tích phịng thí nghiệm Thu mẫu cho phân tích phịng thí nghiệm u cầu phải có tính đại diện cho quần thể Mẫu thu cần phải giữ tươi tốt Tùy theo yêu cầu mà mẫu thu khác nhau, thu mẫu cho nghiên cứu mô học phải mẫu sống thu mẫu phân tích tính ăn cá phải thu vào buổi sáng (5:00-7:00 giờ) để không bị ảnh hưởng chu kỳ ăn ngày (diurnal rhythm) khả tiêu hóa thức ăn cá Theo Robotham (1977) mẫu phân tích dinh dưỡng sau thu phải cho vào dung dịch Chloral hydrate 10%, sau gây mê (narcotization) cố định formol trung tính 40% sau pha lỗng cịn 5% để bảo quản lâu dài Với cách nầy ông cho tốt thành phần dày ngăn cản biến số thành phần Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn Hầu hết nghiên cứu sinh học cá tiến hành số mẫu thu từ quần thể có số lượng lớn Khái niệm quần thể tất cá thể thuộc loài sống khu vực địa lý định, quần thể xem nhóm cá thể thuộc loài nghiên cứu (Moller, 1979) Tồn quần thể q lớn cho nghiên cứu, khơng thể tiến hành phân tích tất cá thể đánh bắt Vì vậy, việc chọn mẫu đại diện cần thiết cho nghiên cứu sinh học Có nhiều cách để thu mẫu, nhiên chia thành phương pháp (i) thu mẫu ngẫu nhiên (random sampling) (ii) thu mẫu có chọn lọc (non-random sampling) Tuy nhiên phương pháp thu mẫu ngẫu nhiên áp dụng nhiều nhất, phương pháp tất mẫu quần thể có khả chọn lựa Phương pháp thu mẫu ngẫu nhiên lại chia phương pháp (i) thu mẫu hoàn toàn ngẫu nhiên (simple random) (ii) thu mẫu ngẫu nhiên có giới hạn (restricted random) Trong phương pháp thu mẫu hoàn toàn ngẫu nhiên, cá thể quần thể gán cho số (gọi số ngẫu nhiên – random numbers) cá thể thu làm mẫu xác định bảng số ngẫu nhiên (random table) Phương pháp thu mẫu ngẫu nhiên có giới hạn lại có cách thu mẫu: (i) thu mẫu phân tầng (stratified sampling) quần thể khơng đồng nhất, quần thể chia thành phần đồng mẫu thu độc lập từ phần đồng đó; (ii) thu mẫu nhiều giai đoạn (multi-stage sampling), quần thể lớn (thậm chí số lượng lớn cho mẫu đại diện) việc thu mẫu chia thành giai đoạn Trước tiên quần thể muốn thu mẫu chia thành quần thể đại diện (sub-population) mẫu thu từ quần thể đại diện (mẫu cấp 1) Bước tiếp theo, từ mẫu thu quần thể đại diện, tiến hành thu mẫu đại diện (mẫu cấp 2) Mẫu cấp thu nhiều giai đoạn tùy thuộc vào nghiên cứu kích cỡ quần thể, phương pháp gọi phương pháp thu mẫu nhiều giai đoạn Vấn đề quan trọng việc thu mẫu xác định số lượng mẫu thu Có nhiều ý kiến cho số lượng mẫu nên dao động từ 1-25% kích cỡ quần thể Khi số lượng mẫu nhỏ khơng đại diện cho tồn quần thể, trái lại số lượng mẫu lớn tốn nhiều thời gian để phân tích làm gia tăng chi phí Số lượng mẫu thu phụ thuộc vào nghiên cứu, nhiên số lượng từ 80-100 mẫu với kích cỡ khác cho tháng thích hợp cho nghiên cứu thơng thường sinh học cá I.2.3 Kỹ thuật bảo quản mẫu Yêu cầu mẫu cho nghiên cứu sinh học phải tốt, mẫu hư khó cho phân tích mẫu cần bảo quản nhanh tốt Mẫu sau thu cần rửa nước để mẫu đồng thời loại bỏ vi sinh vật bám theo mẫu, mẫu thu từ ngư dân Mẫu sau rửa cần đánh dấu cân trọng lượng chiều dài, tất nhiên chi tiết mẫu cần ghi chép cẩn thận sổ Đối với mẫu cá có kích cỡ lớn cần thiết phải gắn thẻ hay phiếu có ghi chi tiết nơi đánh bắt, chiều dài, trọng lượng giới tính Mẫu khơng ghi rõ khó sử dụng nghiên cứu Mẫu thu cố định dung dịch formol Mẫu dùng cho phân tích dày cần phải cố định sau thu Dung dịch cố định mẫu thường dùng formol 10% (1 phần formol phần nước) cho mẫu có kích thước lớn (lớn 15 cm) 5% cho mẫu có kích thước nhỏ Dung dịch dùng cho cố định mẫu phải dung dịch trung tính, thơng thường borax thêm vào formol (1:1000) Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 10 VI.4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TUỔI DỰA VÀO CÁC PHẦN XƯƠNG KHÁC Ngòai vảy đá tai, phần khác xương cá gai, nắp mang cột sống sử dụng để xác định tuổi Tất cấu trúc phận có vịng tăng trưởng tích lũy muối canxi số vịng tăng trưởng có mối quan hệ chặt chẽ với tuổi cá Khi sử dụng gai cá để xác định tuổi, người ta thường chọn gai tốt, cắt lấy đoạn khoảng 3-5 μm cố định glycerine hỗn hợp glycerine gelatin Trước đọc mẫu gai cá cần đốt nhẹ để vịng tuổi nhìn thấy rõ ràng Còn sử dụng xương nắp mang cá để xác định tuổi, chúng cần phải rửa phơi khơ Những vịng tuổi xương nắp mang quan sát đèn phản chiếu sáng Nói chung phương pháp áp dụng cho việc xác định tuổi vảy đá tai áp dụng cho việc đọc tuổi dựa vào phần xương khác cá Vảy phần xương khác cá phát triển với gia tăng chiều dài cá Nếu gia tăng số mối quan hệ hai thơng số biểu thị công thức: L1 = L*S1 / S Trong đó: L1: chiều dài cá thời điểm hình thành vịng tuổi L: chiều dài cá thời điểm đánh bắt S: bán kính vảy cá S1: Khoảng cách từ tâm đến đến vòng tuổi VI.5 PHƯƠNG PHÁP TẦN SUẤT CHIỀU DÀI Phương pháp tần suất chiều dài gọi phương pháp Peterson Nguyên lý phương pháp phân bố tần suất chiều dài cá nhóm tuổi có dạng phân bố chuẩn Như phân bố tần suất chiều dài loài nghiên cứu bao gồm số phân bố chuẩn mà ta tách chúng (Hình 6.1) Các phân bố chuẩn đặc trưng cho toàn quần thể thể biểu diễn đồ thị Trên đồ thị (Hình 6.2), đường biểu diễn phân bố chuẩn được nối kết với cách hợp lý để từ cho thấy nhóm chiều dài tương ứng với nhóm tuổi khác nhau, qua cho thấy mức độ tăng trưởng trung bình năm Phương pháp Petersen thường áp dụng cho lồi có tập tính sinh sản theo mùa, với lồi sinh sản lần năm phân bố tần suất chiều dài nhóm tuổi có phân bố chuẩn diện tổ hợp phân bố tần suất chiều dài chung lồi Nhóm nhỏ nhóm 0+, nhóm 1+, 2+,… Phương pháp áp dụng tốt cho nhóm cá nhỏ (từ 2-4 năm tuổi); nhiên cá lớn (già) tốc độ tăng trưởng chậm lại phân bố chuẩn trùng lên Phương pháp tần suất chiều dài hạn chế áp dụng cho lồi cá có mùa sinh sản kéo dài Tuy nhiên, phương pháp áp dụng tốt mẫu thu thập khoảng thời gian định, cở mẫu phải đủ lớn đại diện cho quần thể nghiên cứu Ngoài ngư cụ thu mẫu khơng có tính chọn lọc cao Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 55 Hình 6.1: Phân bố tần suất chiều dài cho thấy nhóm tuổi khác Hình 6.2: Xác định đường tăng trưởng dựa vào nhóm tuổi VI.6 THÀNH PHẦN TUỔI VÀ QUAN HỆ GIỮA TUỔI VÀ CHIỀU DÀI Thành phần hay tỉ lệ nhóm tuổi khác mẽ cá đánh bắt hay quần thể cần nghiên cứu gọi thành phần tuổi chúng Thành phần tuổi thường xác định cách tính tuổi tất mẫu cá mẽ đánh bắt Quan hệ tuổi chiều dài, tương tự quan hệ chiều dài trọng lượng, xác định xác định thành phần tuổi thực thông qua việc Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 56 xác định thành phần chiều dài cá Để xác định quan hệ tuổi chiều dài, người ta thường chia khoảng biến động chiều dài cá khai thác khoảng 20 nhóm chiều dài xác định tuổi cho nhóm chiều dài Tuy nhiên độ rộng nhóm chiều dài phân chia lớn hay nhỏ tùy theo tốc độ tăng trưởng cá, cá tăng trưởng chậm khoảng chiều dài nhóm nhỏ so với cá có tốc độ tăng trưởng nhanh Ngồi thường phát triển nhanh đực, cần phải xác định quan hệ tuổi chiều dài cho đực riêng biệt VI.7 TĂNG TRƯỞNG TUYỆT ĐỐI VÀ TĂNG TRƯỞNG TƯƠNG ĐỐI Sự tăng trưởng mơ tả biểu thức toán học dựa vào thay đổi chiều dài hay trọng lượng (tăng trưởng tuyệt đối - absolute growth) thay đổi chiều dài hay trọng lượng so với kích thước trước chúng (tăng trưởng tương đối - relative growth) Tăng trưởng tuyệt đối = Y2 - Y1 Tăng trưởng tương đối = (Y2 - Y1)/Y1 Trong đó: Y1 Y2 kích thước (chiều dài trọng lượng) đo đạt thời điểm t1 t2 Ngoài để mô tả tăng trưởng khoảng thời gian khác người ta dùng khái niệm hệ số tăng trưởng (growth rate) Hệ số tăng trưởng tuyệt đối = (Y2 - Y1)/(t2 - t1) Hệ số tăng trưởng tương đối = (Y2 - Y1)/[Y1(t2 - t1)] Tăng trưởng tương đối hệ số tăng trưởng tương đối thường diễn tả phần trăm Tăng trưởng tương đối (%) = (Y2 - Y1) * 100 / Y1 Hệ số tăng trưởng tương đối (%) = (Y2 - Y1) * 100 /[Y1(t2 - t1)] Ngoài hệ số tăng trưởng biến đổi theo qui luật hàm số mũ người ta tính hệ số tăng trưởng đặc biệt (G) G = (log eY2 - log eY1) / (t2 - t1) Hay G (%) = (log eY2 - log eY1) * 100 / (t2 - t1) Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 57 VI.8 TÍNH NGƯỢC CHIỀU DÀI CÁ VÀ SỰ TĂNG TRƯỞNG Sự tính ngược chiều dài thể cá trình xác định chiều dài thời điểm trước thể cá biết tăng trưởng thông qua phần cứng thể cá chiều dài chúng Q trình tính ngược dựa vào đá tai vảy xác định theo công thức sau: L1 = L * S / S Trong đó: L1: Chiều dài cá thời điểm hình thành nên vòng tuổi L: Chiều dài cá thời điểm đánh bắt S: Bán kính vảy hay đá tai S1: Khoảng cách (bán kính) từ tâm đến vịng tuổi VI.9 PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG TĂNG TRƯỞNG Sự tăng trưởng xác định gia tăng kích thước trọng lượng so với gia tăng tuổi, gia tăng kích thước trọng lượng cần phải đo khoảng thời gian liên tục Khi biểu diễn mối quan hệ chiều dài trọng lượng theo thời gian (hay tuổi) ta có đường cong gọi đường cong tăng trưởng (growth curve) Nguyên lý phương trình tăng trưởng von Bertalanffy' s dựa vào kết thực q trình tăng (đồng hóa) giãm (dị hóa) trọng lượng thể để từ đưa đường biểu diễn tăng trưởng theo chiều dài phù hợp cho hầu hết lồi cá (Hình 7-3) Theo von Bertalanffy tăng trưởng kết q trình đồng hóa dị hóa, từ ông đưa công thức biểu diễn sau: Lt = L∞[1 - e-K(t-to)] Trong đó: Lt: Chiều dài tuổi t L∞: Chiều dài tối đa mà cá đạt to: Tuổi giả thiết cá có chiều dài k: Tốc độ tăng trưởng cá để đạt đến chiều dài tối đa L∞ L∞, k to gọi thông số tăng trưởng (growth parameters), chúng xác định phương pháp phân tích (hay phương pháp bình phương nhỏ nhất) phương pháp đồ họa (hay phương pháp Ford-Walford) Trong phương pháp bình phương nhỏ xem phương pháp chuẩn địi hỏi cần phải có tất số liệu đầu vào Ngược lại, phương pháp đồ họa khơng địi hỏi phải biết tất số liệu đầu vào phương pháp bình phương nhỏ nhất; nhiên dùng phương pháp gặp phải số sai số Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 58 Hình 6.3: Đường biểu diễn phương trình tăng trưởng von Bertalanffy VI.10 CÂU HỎI ƠN TẬP Trình bày phương pháp xác định tuổi cá Trình bày nguyên lý xác định tham số đường cong tăng trưởng von Bertalanffy dựa vào số liệu tần suất chiều dài VI.11 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bagenal, T.B and F.W Tesch, 1978 Age and growth In Methods for assessment of fish production in freshwaters IBP Handbook no.3 Blackwell scientific publications, Oxford, pp 101 – 136 Beatriz, M., 1992 Determination of growth in bony fishes from otolith microstructure FAO Fisheries Technical Paper 322: 51 p Biswas, S.P., 1993 Manual of Methods in Fish Biology South Asian Publishers, Pvt Ltd., New Delhi 157 pages Lagler, K.F., 1978 Freshwater fishery biology Second Edition, WM C Brown Company Publishers Iowa 421 p Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 59 CHƯƠNG VII: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SINH HỌC QUẦN THỂ VII.1 CẤU TRÚC QUẦN THỂ: TUỔI, CHIỀU DÀI VÀ GIỚI TÍNH Quần thể cá xác định nhóm cá thể lồi Quần thể bao gồm đàn cá khác loài tách đàn từ ngư trường khai thác thủy vực khác Một quần thể có cấu trúc định qui định thành phần tuổi kích cở cá thể quần thể Vì thời điểm nào, quần thể đặc trưng tỉ lệ giới tính, chiếm ưu thành phần tuổi nhóm năm (year-class) Nhóm năm (year-class) biểu thị quần thể loài thuộc mùa vụ sinh sản hay sinh năm Người ta biểu thị nhóm năm năm mà nhóm sinh (1988 year class) tuổi (1+ year class, 2+ year classs, ) nhóm Thành phần tuổi kích cở quần thể khơng hồn tồn giống từ năm qua năm khác, có biến động số lượng cá thể nhóm tuổi khác quần thể Nguyên nhân khác tỉ lệ sống tổng chúng thay đổi từ năm qua năm khác Ngoài ảnh hưởng việc khai thác bừa bãi điều kiện bất lợi thời tiết ảnh hưởng đến cấu trúc quần thể Thành phần tuổi (age composition) loài nói lên tỉ lệ nhóm tuổi khác quần thể lồi Thường chiều dài cá liên quan trực tiếp với tuổi chúng, người ta nhận biết nhóm tuổi thơng qua nhóm chiều dài Tuy nhiên nhóm tuổi có khác biệt kích thước đực cái, sinh trước sinh sau Vì cần phải ý xác định thành phần tuổi từ phân bố tần suất chiều dài Tỉ lệ giới tính hay tỉ lệ đực-cái (sex ratio) tỉ số số lượng đực số lượng quần thể Tỉ lệ đực-cái thường biểu diễn phần trăm số đực số dựa vào kết quan sát số lượng cá thể thành thục VII.2 ƯỚC LƯỢNG KÍCH THƯỚC QUẦN THỂ Khi đề cập đến biến động quần thể ta cần phải biết khái niệm đàn cá Ở đàn cá xem tập hợp cá thể loài có tham số tăng trưởng tử vong cư trú vùng địa lý riêng Hay nói cách khác đàn nhóm động vật riêng biệt, pha trộn với nhóm lân cận tham số sinh trưởng tử vong khơng đổi tồn khu vực phân bố đàn Việc xác định đàn riêng biệt việc làm phức tạp, thường phải thu thập phân tích số liệu nhiều năm Kích thước quần thể xác định nhiều phương pháp khác nhau, phương pháp dựa vào tần suất tuổi (age frequency method) phương pháp thường áp dụng Nguyên lý phương pháp dựa vào tỉ lệ chết tổng cộng (do điều kiện tự nhiên khai thác) tổng sản phẩm khai thác hai yếu tố liên quan đến phong phú quần thể Để xác định tỉ lệ chết tổng cộng (r) người ta dựa vào đường cong tần suất tuổi, từ kích thước quần thể xác định theo công thức sau: Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 60 P = C/r Trong đó: P: Kích thước quần thể C: Tổng sản phẩm khai thác r: Tỉ lệ chết tổng cộng xác định dựa vào đường cong tần suất tuổi Trong phương pháp giả thiết lượng bổ sung hàng năm tỉ lệ chết tự nhiên không đổi suốt thời gian nghiên cứu Ngoài việc thu mẫu khơng thực đặc trưng cho nhóm tuổi mà phải đủ lớn để đại diện cho tất nhóm tuổi quần thể VII.3 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH DẤU CÁ VII.3.1 Mục đích Đánh dấu cá nhằm nhận nhiều cá thể quần thể cần nghiên cứu, sau thời gian định Có nhiều phương pháp đánh dấu khác dùng nghiên cứu quần thể cá nhằm xác định tuổi tăng trưởng, di cư, khai thác mức chết, tập tính, Khi thực việc đánh dấu cần ý khả sống tăng trưởng bình thường cá, khơng làm tăng nguy cho cá việc khai thác yếu tố tự nhiên khác VII.3.2 Các phương pháp đánh dấu Việc đánh dấu thực cách sau: VII.3.2.1.Dùng hóa chất thuốc nhuộm: Các loại hóa chất Dioxide Crom, Acetate chì, đưa vào thể cá Hóa chất thường bơm vào da phần bụng cá VII.3.2.2 Cắt phần thể cá: Thường người ta cắt phần nhỏ vi để đánh dầu, đặc biệt vi lưng VII.3.2.3 Gắn cá vật có ký hiệu riêng: Phương pháp dùng rộng rãi, tốn so với phương pháp Thường vật đánh dấu chứa thơng tin ngày tháng vị trí đánh dấu, chiều dài - trọng lượng cá, địa liên hệ, Tuy nhiên vật đánh dấu nhỏ tốt để khơng làm ảnh hưởng đến tập tính sống bình thường cá Vật đánh dấu mang bên đưa vào bên thể cá Việc đánh dấu không áp dụng để nghiên cứu cá trưởng thành mà cịn áp dụng cho nghiên cứu cá giai đoạn nhỏ chí trứng Khi người ta thường dùng chất "Neutral Red", "Bismark Brown" "Sudan Black" để đánh dấu cá Trong trường hợp người ta đánh dấu cách ngâm cá vào dung dịch trộn vào thức ăn cá ăn Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 61 Người ta thường sử dụng loại đánh dấu sau: - Đĩa Petersen: Đây vật đánh dấu sử dụng thông dụng mang tên người sáng chế Đĩa Petersen gồm nút nhỏ mang vào bên cá, thường chúng mang vào phần vây đuôi - Thẻ Atkins: Thẻ nghĩ Charles Atkins năm 1873 Đây loại đánh dấu đơn giản, thẻ nhỏ dùng để buột vào cá cần đánh dấu - Thẻ Spaghetti: Là ống nhựa nhỏ, thông tin cần thiết in trực tiếp ống nhựa để vào bên ống nhựa Ống nhựa khâu vào phần lưng cá Ngày người ta dùng thiết bị để đưa vật đánh dấu tương tự thẻ Spaghtti có kích thước nhỏ vào thẳng thể cá - Thẻ Lea: Đây ống nhựa nhỏ chứa thông tin đánh dấu Thẻ thường buột vào phía trước vi lưng cá - Thẻ nhựa: Thẻ nhựa tổng hợp có kích cỏ khác tùy theo kích thước cá cần đánh dấu Thẻ thường buột vào phía trước vi lưng cá VII.4 SỰ BIẾN ĐỔI QUẦN THỂ VÀ CÁC MƠ HÌNH DỰ BÁO QUẦN THỂ Biến động quần thể trình thay thế hệ cách liên tục theo thời gian, sản sinh, tăng trưởng tử vong chúng Các yếu tố trình chịu ảnh hưởng thích nghi liên quan đến thay đổi yếu tố môi trường biến đổi năm Trong hệ sinh thái không bị xáo trộn, quần thể tăng trưởng đến kích cở tối đa theo khả mà chúng đạt được, thực điều khơng xãy ra, có nhiều tác động lên quần thể Kích thước mà quần thể cuối đạt kết tổng hợp trình tăng trưởng suy giãm ảnh hưởng việc sinh sản, tử vong di cư Trong việc khai thác nguyên nhân gây nên tử vong Vì vậy, nghiên cứu biến động quần thể nhằm đánh giá ảnh hưởng điều kiện tự nhiên tác động người lên quần thể; đồng thời làm cho yếu tố phù hợp mơ hình sản lượng nhằm thu lợi nhuận ổn định từ quần thể Các nhà khoa học nghề cá thường quan tâm đến biến động mức độ phong phú quần thể Một nhiệm vụ chủ yếu nhà khoa học nghề cá làm khai thác sản lượng tối đa mà không làm ảnh hưởng đến cân quần thể Sự biến đổi kích thước quần thể nghiên cứu mô hình tốn học hay cịn gọi mơ hình quần thể Mơ hình quần thể phương pháp có nhiều ưu điểm để dự báo ảnh hưởng việc khai thác quần thể Trong quản lý nghề cá, người ta chia nghề cá làm phần đầu vào (năng lực khai thác), đầu ( sản lượng khai thác) trình liên kết đầu vào đầu (quá trình sinh học hoạt động đánh bắt) Việc đánh giá đàn cá nhằm mô tả trình này, mối quan hệ đầu vào đầu ra, công cụ sử dụng cho công việc gọi "mơ hình" Như mơ hình gồm chuỗi thơng tin dẫn cách thực tính tốn cấu trúc lại sở thông tin mà ta xác định quan sát Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 62 Mơ hình phần chủ yếu việc nghiên cứu để hiểu rỏ chế biến động quần thể Một mơ hình xem tốt cung cấp nhiều thơng tin hữu ích cho việc dự báo Ngồi mơ hình xem tốt mơ hình đơn giản lại phù hợp cho nhiều trường hợp nghiên cứu phổ biến Hơn nữa, mơ hình cịn cập nhật trường hợp cụ thể dự báo tốt Vì xây dựng mơ hình cần phải quan tâm đến việc thu thập số liệu, thực tế mơ hình sử dụng phổ biến việc thu số liệu đầu vào thực Tuy nhiên cần nên nhớ kết từ mơ hình tốn học nghề cá ước lượng, đánh giá hệ sinh thái cách tồn diện Có nhiều kiểu mơ hình sử dụng nhà sinh học nghề cá mô hình sản lượng, mơ hình lượng bổ sung, mơ hình dinh dưỡng, mơ hình phân tích, mơ hình sản lượng thơng thường, Khi sử dụng mơ hình tốn học nói trên, nhà khoa học nghề cá nên xem giả định mơ hình có thỏa mãn hay khơng Trong mơ hình mơ hình sản lượng mơ hình thường sử dụng nghiên cứu biến động quần thể cá Mô hình sản lượng mơ hình đơn giản nhất, xem xét quần thể thực thể độc lập Mơ hình sản lượng dựa theo qui luật chung tăng trưởng quần thể tỉ lệ tăng trưởng tăng đến giá trị tối đa sau giảm dần đến Như nhiệm vụ việc đánh giá biến động quần thể phải ước tính cá khai thác hàng năm nhằm đảm bảo cho sản lượng khai thác nhiều khoảng thời gian lâu dài hay gọi sản lượng khai thác bền vững tối đa VII.5 SỰ KHAI THÁC BỀN VỮNG QUẦN THỂ Mục đích việc áp dụng mơ hình xác định mức tối đa lực, lực sản xuất sản lượng cực đại sản lượng ổn định khơng ảnh hưởng đến sức sản xuất lâu dài đàn cá gọi sản lượng khai thác bền vững tối đa (MSY- Maximum Sustainable Yield) Để xác định mức độ khai thác bền vững quần thể thường dựa nguyên lý sau: - Nguyên lý kết hợp tăng trưởng lượng sống sót: Ta khảo sát tăng trưởng lượng sống sót quần thể chưa khai thác, tỉ lệ chết ban đầu cao sau giãm dần suốt vịng đời chúng, cấu trúc tần suất chiều dài quần thể có nhiều cá với kích thước nhỏ, cá thể có kích thước trung gian nhiều cá có kích thước lớn - Sự khai thác phát triển ổn định quần thể: Một quần thể với nhiều cá thể có kích thước cịn nhỏ có khả tạo quần thể có trữ lượng lớn với cá thể có kích thước to Ta biềt trì nguồn lợi cá nhằm để khai thác sử dụng, nhiên khai thác mức độ vừa phải khơng gây nguy hại cho quần thể (Hình 7.1) Mức độ nguy hiểm tăng lên mà khai thác tăng đến giới hạn mà đàn cá bố mẹ bị hủy diệt Ngồi người ta cịn xác định sản lượng khai thác bền vững tối đa (MSY) theo biểu thức tốn học cơng thức Gulland sau: MSY = 0.5*M*B Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 63 Trong đó: M: hệ số tử vong tự nhiên B: sinh khối, xác định phương pháp diện tích lưới qt qua Hình 7.1: Quan hệ trữ lượng hệ số khai thác VII.6 CÂU HỎI ƠN TẬP Trình bày cấu trúc quần thể cá Trình bày phương pháp đánh dấu cá ứng dụng nghiên cứu sinh học cá VII.7 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lagler, K.F., 1978 Freshwater fishery biology Second Edition, WM C Brown Company Publishers Iowa 421 p Pauly, D., 1987 A review of the system for analysis of length data in fish and invertebrates In: Pauly, D Morgan, R (Eds.), Length based methods in fisheries research, pp – 34 ICLARM Conference Proceeding, ICLARM, Manila, Philippines, Sparre, P., and Venema, S.C., 1992 Đánh giá trữ lượng đàn cá vùng nhiệt đới Phần I: Sách hướng dẫn, 337 trang Sparre, P., and Venema, S.C., 1992 Introduction to tropical fish stock assessment Part I- Manual FAO Press, 376 p Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 64 CHƯƠNG VIII: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG CÁ VIII.1 MỤC TIÊU CỦA VIỆC ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG Trữ lượng cá xem số lượng cá thể loài phân bố khu vực định Việc xác định trữ lượng nội dung việc đánh giá biến động quần thể Trong nghiên cứu biến động quần thể ước tính thơng số quần thể phong phú, tăng trưởng, lượng bổ sung tử vong Vì mục tiêu việc xác định trữ lượng xác định (i) số lượng trọng lượng đàn cá, (ii) mức độ khai thác tối ưu, nghĩa số lượng tối đa cá khai thác mà khơng làm ảnh hưởng đến quần thể Có hai phương pháp để xác định trữ lượng: (i) phương pháp trực tiếp nhằm xác định số lượng trọng lượng đàn cá, (ii) phương pháp gián tiếp sản lượng cá biểu thị gián tiếp thông qua thông số việc khai thác Trong phương pháp trên, người ta phát triển phương pháp với điều kiện áp dụng cụ thể khác VIII.2 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH DẤU VÀ BẮT LẠI VIII.2.1 Điều kiện áp dụng Phương pháp thường áp dụng cho thủy vực kín lồi di cư VIII.2.2 Ngun lý Phương pháp thực cách đánh dấu số cá thể thả trở lại quần thể Sau cá thể đánh dấu bắt trở lại xác định trữ lượng (Hình 8.1) T/N = R/C hay N = TC/R Trong đó: N: Trữ lượng T: Số cá thể đánh dấu C: Tổng số cá thể đánh bắt lại R: Số cá thể đánh dấu đánh bắt lại VIII.3 PHƯƠNG PHÁP ĐẾM TRỨNG VIII.3.1 Điều kiện áp dụng Thường dùng để xác định trữ lượng quần thể cá bố mẹ tập trung bãi đẻ VIII.3.2 Nguyên lý B = E / F*P Trong đó: Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 65 E: Số lượng trứng ước tính ngày Được ước tính cách sử dụng lưới phiêu sinh cho đơn vị thể tích nước lọc qua F: Sức sản xuất P: Tỉ lệ cá sinh sản Như để xác định trữ lượng toàn quần thể ta cần phải biết thêm tỉ lệ đực quần thể Hình 8.1: Nguyên lý xác định trữ lượng phương pháp đánh dấu bắt lại VIII.4 PHƯƠNG PHÁP DÙNG SÓNG ÂM VIII.4.1 Điều kiện áp dụng Thường áp dụng cho lồi cá tầng mặt VIII.4.2 Ngun lý Dùng sóng phản xạ sóng âm để xác định kích cở mật độ quần thể Dựa vào tần suất biên độ sóng phản xạ mà người ta ước tính trữ lượng quần thể Đặc trưng sóng cho lồi thường xác định phịng thí nghiệm VIII.5 PHƯƠNG PHÁP DỰA TRÊN DIỆN TÍCH QUÉT CỦA LƯỚI KÉO VIII.5.1 Điều kiện áp dụng Phương pháp tốt áp dụng cho loài phân bố vùng ven bờ sống tầng đáy Địa điểm nghiên cứu phải có địa hình bề mặt tương đối phẳng Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 66 VIII.5.2 Nguyên lý Phương pháp dựa vào số trung bình sản lượng vị trí lấy mẫu quần thể Trong nghiên cứu thường sử dụng lưới kéo để xác định trử lượng sau (Hình 8.2): VIII.5.2.1.Xác định diện tích qt lưới a = W * TV * D Trong đó: W: Chiều rộng lưới TV: Tốc độ dắt lưới D: Thời gian dắt lưới a: Diện tích quét lưới VIII.5.2.2 Ước tính trữ lượng B = Cw/v * (A/a) Trong đó: B: Trữ lượng Cw: Sản lượng mẻ lưới kéo v: Hệ số xác suất khai thác A: Tổng diện tích mà quần thể phân bố Hình 8.2: Xác định trữ lượng dựa vào phương pháp diện tích quét lưới kéo Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 67 VIII.6 PHƯƠNG PHÁP DỰA VÀO SỰ SUY GIẢM VIII.6.1 Điều kiện áp dụng Phương pháp thường áp dụng cho thủy vực kín Hoặc lồi khơng di cư suốt thời gian áp dụng phương pháp khơng có lượng bổ sung chết điều kiện tự nhiên VIII.6.2 Nguyên lý Nt = N∞ - ∑C Trong đó: Nt : Số lượng cá thể quần thể thời điểm t Nt = CPUEt / q Do đó: CPUE t = q * N∞ - q * ∑C Ta thấy phương trình phương trình đường thẳng theo biến C, phương pháp hồi qui ta xác định hệ số a = -q tung độ gốc ß = q * N∞ (Hình 8.3) Từ ta có: N∞ = ß/q Hình 8.3: Xác định trữ lượng dựa vào suy giãm VIII.7 PHƯƠNG PHÁP QUAN SÁT VIII.7.1 Điều kiện áp dụng Phương pháp thường áp dụng loài cá rạn san hơ Phương pháp có kết qủa đánh giá nhanh so với phương pháp khác Tuy nhiên địi hỏi phải có trang thiết bị đại, độ sâu khu vực nghiên cứu không lớn Thường áp dụng để khảo sát phân bố loài theo độ sâu Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 68 VIII.7.2 Nguyên lý Sử dụng máy quay hình để quan sát mặt cắt ngang diện tích định Hình ảnh hiển thị hình ghi vào băng video để lưu trữ Diện tích quan sát thường hình chữ nhật có diện tích 5m x 50m VIII.8 CÂU HỎI ÔN TẬP Nêu mục tiêu phương pháp đánh giá trữ lượng cá Trình bày điều kiện áp dụng nguyên lý phương pháp đánh dấu bắt lại Trình bày điều kiện áp dụng nguyên lý phương pháp diện tích quét lưới kéo Trình bày điều kiện áp dụng nguyên lý phương pháp dựa vào suy giãm VIII.9 TÀI LIỆU THAM KHẢO King, M., 1995 Fisheries biology, assessment and management, Fishing News Books, 341 p Lagler, K.F., 1978 Freshwater fishery biology Second Edition, WM C Brown Company Publishers Iowa 421 p Ricker, W.E., 1975 Computation and interpretation of biological statistics of fish populations Bulletin Fisheries Research Board of Canada, 191: 382 p Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn 69 ... pháp nghiên cứu hình thái cá - Chương 3: Phương pháp nghiên cứu mô học - Chương 4: Phương pháp nghiên cứu dinh dưỡng - Chương 5: Phương pháp nghiên cứu sinh học sinh sản - Chương 6: Phương pháp nghiên. .. nghiên cứu tuổi sinh trưởng - Chương 7: Phương pháp nghiên cứu sinh học quần thể - Chương 8: Phương pháp đánh giá trữ lượng cá Phương pháp nghiên cứu sinh học cá http://www.ebook.edu.vn CHƯƠNG I: PHƯƠNG... II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI CÁ Nghiên cứu hình thái cá khía cạnh quan trọng nghiên cứu cá, cung cấp nguồn thông tin chủ yếu cho nghiên cứu phân loại tiến hóa cá Mặc dù kết nghiên cứu