đa dạng sinh học và quản lý nguồn lợi thủy sản

1.1 Khái niệm về ĐDSH- Thuật ngữ đa dạng sinh học ĐDSH ra đời từ những năm 80 của thế kỷ trước và được hiểu "Đa dạng sinh học là sự phồn thịnh của sự sống trên Trái Đất, là hàng triệu lo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

Bài giảng

Đa dạng sinh học và Quản lý

nguồn lợi thủy sản

Nha Trang, tháng 05 năm 2012

Thông tin về học phần

Học phần: Đa dạng sinh học và Quản lý nguồn lợi thủy sản (Biodiversity and Aquatic resources management)

Số ĐVHT: 03 (45 tiết)

Lý thuyết: 39 tiết

Thảo luận: 06 tiết

Đối tượng giảng dạy: Sinh viên đại học năm 2 ngành Nuôi trồng thủy sản liên thông từ cao đẳng.

Thông tin về CBGD

ThS Trần Văn Phước

Bộ môn: Quản lý Môi trường và Bệnh thủy sản, Khoa Nuôi trồng thủy sản – Trường Đại học Nha Trang Email: phuocanh04@yahoo.com

DĐ: 0905 265931

Tài liệu tham khảo chính

- Nguyễn Thị Ngọc Ẩn, 2004 Đa dạng sinh học và bảo tồn thiên nhiên NXB Nông nghiệp Hà Nội,

- Phạm Bình Quyền và Nguyễn Nghĩa Thìn, 2002

Đa dạng sinh học NXB ĐHQG Hà Nội,

- Vũ Trung Tạng và Nguyễn Đình Mão, 2006 Khai thác và sử dụng bền vững Đa dạng sinh học thủy sinh vật và Nguồn lợi thủy sản Việt Nam NXB Nông nghiệp TP.HCM,

Các hoạt động đánh giá

60 Thi kết thúc học phần.

Tự nghiên cứu, hoàn thành nhiệm vụ cá

nhân được nhóm phân công (thông qua đánh giá của nhóm trưởng và thư ký),

2

10

Tham gia học trên lớp, chuẩn bị bài tốt,

tham gia thảo luận tích cực,

1

Tỷ lệ (%) Tiêu chí đánh giá

TT

Thang điểm đánh giá bộ phận, điểm học phần:

Theo quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo, và của Trường Đại học Nha Trang hiện hành

- Đa dạng sinh học có vai trò rất quan trọng đối vớiviệc duy trì các chu trình tự nhiên và cân bằngsinh thái,

- Nguồn tài nguyên đa dạng sinh học trong cácngành Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Thủy sản hàngnăm cung cấp cho đất nước khoảng 2 tỷ đô la,

- Do nhiều nguyên nhân khác nhau làm cho nguồntài nguồn tài nguyên ĐDSH của Việt Nam đã vàđang bị suy giảm,

- Nhiều hệ sinh thái và môi trường sống bị thu hẹpdiện tích,

- Nhiều Taxon loài và dưới loài đang đứng trướcnguy cơ bị tuyệt chủng trong một tương lai gần,

- Chính phủ Việt Nam đã đề ra nhiều biện pháp, cùng với các chính sách kèm theo nhằm bảo vệtốt hơn tài nguyên ĐDSH của đất nước,

- Thực tế đang đặt ra nhiều vấn đề liên quan đếnbảo tồn ĐDSH cần phải giải quyết như quan hệgiữa bảo ttồn và phát triển bền vững hoặc tácđộng của biến đổi khí hậu đối với bảo tồn ĐDSH,

Chương 1 ĐA DẠNG SINH HỌC

1.1 Khái niệm về đa dạng sinh học

1.2 Các mức đa dạng sinh học

1.3 Vai trò của đa dạng sinh học

1.4 Đa dạng sinh học thủy sinh vật nước ngọt 1.5 Đa dạng sinh học thủy sinh vật biển

1.1 Khái niệm về ĐDSH

- Thuật ngữ đa dạng sinh học (ĐDSH) ra đời từ những năm 80 của thế kỷ trước và được hiểu "Đa dạng sinh học là sự phồn thịnh của sự sống trên Trái Đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa trong các loài, là những hệ sinh thái vô vùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trường" (WWF,1989),

- McNeely và cs (1991) cho rằng, ”ĐDSH là một khái niệm chỉ tất cả động vật, thực vật và vi sinh vật, những đơn vị phân loại dưới chúng và các hệ sinh thái mà sinh vật là những đơn vị cấu thành,

ĐDSH cần phải được xem xét ở ba mức độ Đa dạngsinh học ở mức độ loài bao gồm tất cả sinh vật trên tráiđất từ vi khuẩn đến các loài động vật, thực vật và nấm,

Ở mức nhỏ hơn, đa dạng sinh học bao gồm sự khác biệt

về gen giữa các loài, khác biệt về gen giữa các quần thểcách ly nhau về địa lý cũng như khác biệt giữa các cáthể cùng chung sống trong một quần thể,

ĐDSH cũng bao gồm sự khác biệt trong các quần xãsinh học nơi các loài đang sinh sống, các hệ sin h tháitrong đó các quần xã tồn tại và cả sự khác biệt của cácmối tương tác giữa chúng với nhau,

Các mức độ đa dạng sinh học (Heywood& Baste 1995)

Đa dạng loài Đa dạng di truyền Đa dạng sinh thái

Giới (Kingdoms) Quần thể (Populations) Sinh đới (Biomes )

Ngành (Phyla) Cá thể (Individuals) Vùng sinh học (Bioregions )

Lớp(Class) Nhiễmsắcthể (Chromosomes) Cảnh quan (Landscapes)

Bộ (Order) Gene Hệ sinh thái (Ecosystems)

Họ (Families) Nucleotide Nơi ở (Habitats)

Loài (Species)

Nguồn: Kevin J Gaston and John I Spicer, 2004.

1.2 Các mức đa dạng sinh học

1.2.1 Đa dạng di truyền

Là tất cả các gen di truyền khác nhau của tất cả các cáthể thực vật, động vật, nấm và vi sinh vật Đa dạng ditruyền tồn tại trong một loài và giữa các loài khác nhau,

Là sự đa dạng về thành phần gen giữa các cá thể trongcùng một loài và giữa các loài khác nhau; là sự đa dạng

về gen có thể di truyền được trong một quần thể hoặcgiữa các quần thể,

Là biểu hiện sự đa dạng của các biến dị có thể di truyềntrong một loài, một quần xã hoặc giữa các loài, cácquần xã,

1.2.1 Đa dạng di truyền (tt)

Các cá thể có bộ gen khác nhau quy định sự khác nhau về hình thái ngoài (bởi các allen khác nhau) Sự khác nhau cũng do đột biến gen (mutation), tức là thay đổi đột biến thành phần cấu trúc nhiễm sắc thể trong chuỗi AND,

Tổng các gen và alen trong một quần thể là vốn gen của quần thể

và những tổ hợp của các allen mà mỗi cá thể có được được gọi

là kiểu di truyền (genotype) Kiểu hình (phenotype) của các cá

thể được thể hiện bởi các tính chất về hình thái, sinh lý, sinh thái và được đặc trưng bằng các kiểu di truyền trong từng môi trường xác định,

1.2.2 Đa dạng loài

Loài là một đơn vị sinh học cơ bản của sinh giới và được thể hiện ra dưới dạng các cá thể Các cá thể của loài khá giống nhau về nhiều đ2 hình thái, sinh lý, sinh thái và di truyền, không cách ly nhau về mặt di truyền,

Loài đồng hình là những loài khác nhau về nguồn gốc, song do sống trong điều kiện môi trường như nhau màchúng phát triển đồng quy về mặt hình thái,

Loài dị hình là những loài có chung nguồn gốc, song sống trong những điều kiện khác nhau, chúng khác nhau trước hết về mặt hình thái,

1.2 Các mức đa dạng sinh học

Số lượng các loài chỉ đơn thuần cho biết một phần về

đa dạng sinh học, những sinh vật có sự khác biêt rõ rệt

về một số đặc điểm đặc thù sẽ có vai trò quan trọng đốivới đa dạng sinh học hơn nhiều so với những sinh vậtgiống nhau,

1.2.2 Đa dạng loài (tt)

Các loài khác nhau sống trong một sinh cảnh xác định tạo nên quần xã sinh vật Cấu trúc của quần xã sinh vật bao gồm nhiều chỉ số sinh thái khác nhau như sự đa dạng vềthành phần loài, đa dạng về thông tin, mức độ giàu cócủa các loài cũng như sự ưu thế của loài hay nhóm loài trong quần xã sinh vật,

Mức đa dạng về các thành phần cấu trúc của quần xã được thể hiện dưới cả 2 chỉ số: Mức giàu có (hay độphong phú) của loài và mức bình quân (hay sự san bằng) của các loài với các chỉ số dưới đây:

+ Chỉ số về mức giàu có (hay độ phong phú) về loài được

R Margalef (1958), H.I Odum và cộng sự (1980), E.F Menhinick (1964) mô tả bằng biểu thức:

hoặc hoặc

d - Mức giàu có của loài, S - số loài, N- tổng số cá thể

Để tính d người ta thường dùng logarit tự nhiên (loge),

Chỉ số đa dạng (mức giàu có) của loài còn được E.H Simpson (1949) mô tả theo biểu thức:

hay hay

ni là số lượng cá thể của một loài i nào đó, pi là xác suất

xuất hiện của loài ni,

p

d

1 2

1

+ Chỉ số về mức bình quân hay sự san bằng (e) hay chỉ số

Pilou do E.C Pilou đề xuất năm 1966 theo biểu thức:

+ Chỉ số về mức ưu thế của loài (C) được E.H Simpson

(1949) mô tả như sau:

e H

) 1 (

N N

n

n n

- Chỉ số về mức đa dạng thông tin trong quần xã được tính theo lượng thông tin trung bình (Shannon & Weaveerm 1949, Margalef, 1986) theo:

ni là vai trò (số lượng, sinh khối…) của một loài i nào đó, N - tổng

số giá trị các vai trò (số lượng, sinh khối…) trong quần xã Có thể tính bằng loga với cơ số 2 (log2) để nhận ngay được gía trị bằng bit cho các quần xã Hiện nay, chỉ số này được áp dụng như một chỉ số để đánh giỏ chất lượng nước; với càng cao, nước càng sạch,

N ni n

i N

1.2.3 Đa dạng hệ sinh thái

Là tất cả mọi sinh cảnh, mọi quần xã sinh vật và mọiquá trình sinh thái khác nhau, cũng như sự biến đổitrong từng hệ sinh thái,

Hệ sinh thái là sự thống nhất giữa quần xã sinh vật vớimôi trường vật lý mà nó tồn tại (hình 1),

Cấu trúc hệ bao gồm sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ

và sinh vật phân huỷ, các chất vô cơ, các chất hữu cơ vàcác nhân tố khí hậu

1.2 Các mức đa dạng sinh học

Hình 1 Mô hình hệ sinh thái hồ:1-Năng lượng, 2-Muối N-P, 3-TV nổi, 4-ĐV nổi, 5-Côn trùng ở nước, 6-Giun, 7- Cá nổi, 8- Cá dữ, 9-VSV phân hủy, 10- Cỏ nước, 11- Chim ăn cá, 12- Côn trùng trên cạn, 13- Bốc hơi nứơc.

¸nh s¸ng

Sinh vật sản xuất gồm các sinh vật mang màu, có khả

năng tổng hợp nguồn thức ăn sơ cấp thông qua hoạtđộng quang hợp và những sinh vật có khả năng hoátổng hợp,

Sinh vật tiêu thụ là những sinh vật dị dưỡng, sống nhờ vào

nguồn thức ăn sơ cấp, gồm chủ yếu những loài động vật,

Vi sinh vật chủ yếu là sinh vật dị dưỡng, sống hoại sinh,

phân hủy xác chết và mảnh vụn hữu cơ phức tạp thành cácchất vô cơ đơn giản để trả lại cho môi trường

Vi sinh vật đóng vai trò rất quan trọng, vừa kết thúc vừa

mở đầu cho các chu trình sinh địa hoá diễn ra trong các hệsinh thái, đồng thời như “một vệ sinh viên” cần mẫn củasinh quyển, giữ cho môi trường luôn luôn trong sạch,

Đầm phá, vũng vịnh

Các hệ sinh thái rất đa dạng về nguồn gốc hình thành vàkích cỡ Theo nguồn gốc, hệ sinh thái gồm các hệ tựnhiên và nhân tạo,

Theo kích cỡ thì hệ sinh thái có đủ loại, có thể cực béđược tạo ta trong phòng thí nghiệm, chẳng hạn, một hệsinh thái trong ống nghiệm hay một bể cá cảnh tronggia đình đến cỡ lớn hơn như ao nuôi và cực lớn như đạidương và sinh quyển,

Các hệ sinh thái đều có chung một tính chất: thực hiện

trọn vẹn chu trình sinh học của mình dựa trên các hoạt

động chức năng (sản xuất-phân huỷ vật chất, thực hiệncác chu trình sinh địa hoá và biến đổi năng lượng),

1.3 Vai trò của đa dạng sinh học

Các hệ sinh thái là cơ sở sinh tồn của mọi sự sống, baogồm trong đó cả con người,

Cung cấp trực tiếp cho con người lương thực, thựcphẩm, các dược liệu, nguyên liệu cho các ngành côngnghiệp, cung cấp năng lượng nguyên khai (than, củi),

Là kho gen dự trữ quan trọng để bổ sung cho vật nuôi vàcây trồng,

Phục vụ cho đời sống tinh thần và thỏa mãn những nhucầu về thẩm mĩ, nâng cao tri thức khoa học và khátvọng khám phá thế giới tự nhiên,

1.4 Đa dạng sinh học thủy sinh vật nước ngọt

1.4.1 Các vùng sinh thái nước ngọt

Lãnh thổ nước ta được chia thành 9 vùng sinh thái(Ecological Zone) với 33 tiểu vùng sau đây (Le Quy An

et al., 1995):

Vùng núi phía Bắc và Trung tâm Bắc với 4 tiểu vùng,

Vùng trung du Bắc bộ và Bắc Trung bộ với 2 tiểuvùng,

Vùng đồng bằng sông Hồng,

Vùng Trung bộ,

Vùng cao nguyên Trung bộ,

Vùng Đông Nam bộ,

Vùng châu thổ Nam bộ,

Thành phố Hà Nội,

Thành phố Hồ Chí Minh,

1.4.2 Thành phần loài thủy sinh vật nước ngọt

Các thủy vực nước ngọt trên lãnh thổ nước ta không chỉ

đa dạng về loại hình mà còn phân bố ở các vĩ độ địa lý

và độ cao khác nhau, (bảng),

Các nhà khoa học quốc tế khẳng định, lãnh thổ nước ta

là “điểm nóng” về đa dạng sinh học vỡ:

- Sự phân hóa cao về sinh cảnh và nơi sống, kéo theo làmức đa dạng cao về thành phần loài sinh vật và nhữngbiến dị di truyền trong nội bộ loài,

- Lưu giữ nhiều loài mới cho khoa học, những dạngđặc hữu và quý hiếm hoặc những loài đang bị đe dọadiệt chủng ở mức toàn cầu hoặc đã biến mất ở nhiềuvùng khác trên thế giới,

- Tốc độ hủy hoại sinh cảnh, nơi sống và tiêu diệt các loàitrên lãnh thổ nước ta ở mức cao,

Trong chúng không ít loài không thể tự khôi phục sốlượng của mình, đang rơi vào tình trạng bị đe doạ tuyệtchủng ở những mức độ khác nhau do bị khai thác quámức hoặc do nơi sống bị ô nhiễm, bị xáo động thườngxuyên hay bị huỷ hoại hoàn toàn như Cà cuống, traiCánh, trai Cóc, cá Mòi cờ, cá Cháy, cá Anh vũ, cáLăng, cá Chiên, cá Chình Nhật, cá Sấu hoa cà v.v

1.5 Đa dạng sinh học thủy sinh vật biển

1.5.1 Các vùng sinh thái biển

Trong phạm vi vùng thềm lục địa đã xuất hiện nhiều sinhcảnh rất đặc trưng, nhạy cảm với những tác động của cácnhân tố tự nhiên và hoạt động của con người (Vũ TrungTạng, 1982,1994):

Các vùng và tiểu vùng sinh thái:

- Vùng biển ven bờ Đông bắc,

- Vùng biển ven bờ châu thổ Bắc bộ,

- Vùng biển ven bờ Nga Sơn - Hải Vân,

- Vùng biển ven bờ Hải Vân - mũi Cà Ná,

- Vùng biển ven bờ Cà Ná-Vũng Tàu,

- Vùng biển ven bờ châu thổ sông Cửu Long,

- Vùng biển ven bờ phía đông bán đảo Cà Mau,

- Vùng biển ven bờ phía tây bán đảo Cà Mau,

- Các hải đảo trên thềm lục địa,

1.5.2 Thành phần thủy sinh vật biển

Thành phần loài thủy sinh vật trong vùng nước thềm lục địa (bảng),

2.1 Thế giới

Tốc độ khai thác thủy sản tăng khá nhanh, đặc biệt trong khoảng thời gian từ năm 1950 đến 1970 tăng 3,5 lần (từ 20 triệu tấn đến 70 triệu tấn) Sau đó, sản lượng nghề cá bước vào trạng thái ổn định và đạt gần 95 triệu tấn vào năm 2000, đạt 145,1 triệu tấn năm 2009,

Sản lượng thuỷ sản khai thác và nuôi trồng toàn cầu trong 4 thập kỷ qua

Các chỉ số 1980 1990 2000 2009

Tổng SL (tấn) 72.428.629 98.628.933 103.433.785 145.100.000

SL nuôi (tấn) 4.710.491 13.079.061 28.133.990 55.100.000

SL khai thác (tấn) 67.718.138 85.549.872 75.299.795 90.000.000

SL nuôi/khai thác (%) 6,96 15,29 27,2 61,22

Nguồn: FAO, Yearbook, 2010.

Trong các đối tượng hải sản khai thác được, cá chiếm83% tổng số, sau là giáp xác gần 5,0 % (tôm, cua), thânmềm trên 7,0 % (chủ yếu là hai vỏ và chân đầu), rongtảo trên 4,0 % (chủ yếu là tảo Nâu), số còn lại là giunbiển, cầu gai và thú biển,

Cá thường tập trung chính ở nhóm cá Trích(Clupeiformes) 21-23 %, cá Gadus (Gadiformes) gần16,0 %, cá Thu (Scombridae) khoảng 6,5 %, cá Sòng(Carangidae) 6,0%, cá Gai (Gasterosteidae) trên 5,0%,

cá Ngừ (Thunnidae) gần 3,5%, cá Merlucidae 2,6% và

cá Bơn (Pleuronectiformes) khoảng 2% trong tổng sảnlượng cá,

Với sản lượng chung như thế thì nghề cá biển thế giới đã vượt quá giới hạn chịu đựng của đại dương (WWF, 1998) và đến năm 1994 có khoảng 60% nguồn lợi cá đại dương hoặc đã được khai thác đến giới hạn cho phép hoặc đã rơi vào tình trạng suy giảm,

Hướng phát triển của nghề cá đại dương có chiều hướng thay đổi:

- Đưa việc khai thác từ Bắc Bán cầu xuống Nam Bán cầu, tại trung tâm phía nam của các đại dương,

- Đưa nghề cá từ bờ ra khơi, từ tầng nước mặt đến các tầng sâu của đại dương,

- Tìm kiếm những đối tượng khai thác mới,

2.2 Việt Nam

2.2.1 Khai thác thủy sản

Theo đánh giá của Bộ Thuỷ sản (2005), gần nửa thế kỉqua, kể từ ngày thành lập, thuỷ sản từ một lĩnh vực sảnxuất nhỏ bé, nghèo và lạc hậu, nay đã phát triển trởthành một trong những ngành kinh tế hàng hoá quantrọng của đất nước với tốc độ tăng trưởng cao và tỷtrọng GDP ngày càng lớn, giữ vị trí xứng đáng trongnền kinh tế quốc dân,

209.000

2.071.500 2.280.500

650.100 549.500

3.670.700 4.870.300

Năm 2009

2.085.200

Nuôi trồng thủy

sản

220.000 194.200

196.000 199.500

- Khai thác nội

địa

2.282.500

2.226.600 1.938.000

2.063.800

Khai thác thủy sản

691.100 633.400

597.200

- Thủy sản

khác

588.800 505.500

498.200

- Tôm

3.847.700 3.444.000

3.053.600

- Cá

5.432.900 4.050.500

632.900

749.500

5.127.600 4.582.900

4.149.000

TỔNG SỐ

Năm 2011

Năm 2010 Năm 2008

Năm 2007

Từ năm 2001 đến 2005, tốc độ bình quân về tổng sản lượngthủy sản tăng 8,97%, chủ yếu từ khu vực nuôi trồng (mứctăng bình quân năm 19,29%, còn khai thác chỉ tăng3,71%),