quản lý môi trường và nguồn lợi thủy sản

1 B GIO DC V O TO TRNG I HC NHA TRANG Nha Trang, thỏng 3 nm 2011 BI GING QUN Lí MễI TRNG V NGUN LI THU SN (Dựng cho cao hc Nuụi trng thu sn) PGS.TS. NGUYN èNH MO Chng 1. adng sinh hc 1.1 Khỏi nim Thuật ngữ đa dạng sinh học (ĐDSH) ra đời từ những năm 80 của thế kỷ trớc v đợc hiểu "Đa dạng sinh học l sự phồn thịnh của sự sống trên Trái Đất, l hng triệu loi thực vật, động vật v vi sinh vật, l những gen chứa trong các loi, l những hệ sinh thái vô vùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trờng" (WWF,1989), McNeely v cs (1991) cho rằng, DSH l một khái niệm chỉ tất cả động vật, thực vật v vi sinh vật, những đơn vị phân loại dới chúng v các hệ sinh thái m sinh vật l những đơn vị cấu thnh, 1.2.1 adng loi Loi l một đơn vị sinh học cơ bản của sinh giới v đợc thể hiện ra dới dạng các cá thể. Các cá thể của loi khá giống nhau về nhiều 2 hình thái, sinh lý, sinh thái v di truyền, không cách ly nhau về mặt di truyền, Loi đồng hình l những loi khác nhau về nguồn gốc, song do sống trong điều kiện môi trờng nh nhau m chúng phát triển đồng quy về mặt hình thái, Loi dị hình l những loi có chung nguồn gốc, song sống trong những điều kiện khác nhau, chúng khác nhau trớc hết về mặt hình thái, 1.2 Cỏc mc adng sinh hc 2 1.2.1 adng loi (tt) Các loi 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 nh sự đa dạng về thnh phần loi, đa dạng về thông tin, mức độ giu có của các loi cũng nh sự u thế của loi hay nhóm loi trong quần xã sinh vật, Mức đa dạng về các thnh phần cấu trúc của quần xã đợc thể hiện dới cả 2 chỉ số: Mức giu có (hay độ phong phú) của loi v mức bình quân (hay sự san bằng) của các loi với các chỉ số dới đây: + Chỉ số về mức giu có (hay độ phong phú) về loi đợc R. Margalef (1958), H.I. Odum v cộng sự (1980), E.F. Menhinick (1964) mô tả bằng biểu thức: hoặc hoặc d - Mức giu có của loi, S -sốloi, N- tổng số cá thể. Để tính d ngời ta thờng dùng logarit tự nhiên (loge), Chỉ số đa dạng (mức giu có) của loi còn đợc E.H Simpson (1949) mô tả theo biểu thức: hay hay ni l số lợng cá thể của một loi i no đó, pi l xác suất xuất hiện của loi ni , N S d lg 1 N S d 100 S d 2 1 N n d i 2 1 N n d i S I i 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: hay Giá trị e biến thiên từ 0 đến 1 , trong đó, 0 - mức bình quân tối đa v 1- mức u thế tối đa, Ngời ta cũng xác định giá trị đa dạng Dv theo công thức (Chen Qingchao,1994): + Chỉ số về mức u thế của loi (C) đợc E.H. Simpson (1949) mô tả nh sau: hay S H e log s p e S I i 11 1 2 S H HeHDv log ** 2 N n C i )1( )1( NN nn nC ii i 3 - Chỉ số về mức đa dạng thông tin trong quần xã đợc tính theo lợng thông tin trung bình (Shannon & Weaveerm 1949, Margalef, 1986) theo: ni l vai trò (số lợng, sinh khối) của một loi i no đó, N - tổng số giá trị các vai trò (số lợng, sinh khối) trong quần xã. có thể tính bằng loga với cơ số 2 (log2) để nhận ngay đợc giá trị bằng bit cho các quần xã. Hiện nay, chỉ số nyđợc áp dụng nh một chỉ số để đánh giá chất lợng nớc; với cng cao, nớc cng sạch, N ni n i N ni H 1 2 log 1.2.2 adng di truyn Các cá thể có bộ gen khác nhau quy định sự khác nhau về hình thái ngoi (bởi các allen khác nhau). Sự khác nhau cũng do đột biến gen (mutation), tức l thay đổi đột biến thnh phần cấu trúc nhiễm sắc thể trong chuỗi AND, Mô hình về sự biến dị: - Khác kiểu gen, nhng sống trong MT giống nhau cho kiểu hình giống nhau, - Cùng kiểu ge n, nhng sống trong MT khác nhau cho kiểu hình khác nhau, Tổng các gen v alen trong một quần thể l vốn gen của quần thể v những tổ hợp của các allen m mỗi cá thể có đợc đợc gọi l kiểu di truyền (genotype) . Kiểu hình (phenotype) của các cá thể đợc thể hiện bởi các tính chất về hình thái, sinh lý, sinh thái v đợc đặc trng bằng các kiểu di truyền trong từng môi trờng xác định, Mất một quần thể sẽ lm nghèo quỹ gen của loi, nhng mất một loil mất đi tất cả, không thể cứu vãn đợc nh khi mất đi một số quần thể của loi, Loi đơn hình (Monomorphis) có vùng phân bố hẹp, điêu kiện môi trờng khá đồng nhất v ổn định hoặc những loi có kích thớc quần thể đã bị suy giảm dới giới hạn tối thiểu thờng có nguy cơ diệt chủng lớn, Những loi có kích thớc lớn, tuổi thọ cao, khả năng khôi phục số lợng của quần thể kém, 1.2.2 adng di truyn (tt) 4 1.2.3 adng h sinh thỏi L ttc misinhcnh, miqunxósinhvtvmi quỏ trỡnh sinh thỏi khỏc nhau, cng nh s bin i trong tng h sinh thỏi, Hệ sinh thái l sự thống nhất giữa quần xã sinh vật với môi trờng vật lý m nótồntại (hình1), Cu trúc hệ bao gồm sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ v sinh vật phân huỷ, các chất vô cơ, các chất hữu cơ v các nhân tố khí hậu, Hình 1. Mô hình hệ sinh thái hồ:1-Năng lợng, 2-Muối N-P, 3-T V nổi, 4-ĐV nổi, 5-Côn trùng ở nớc, 6-Giun, 7- Cá nổi, 8- Cá dữ, 9-VS V phân hủy, 10- Cỏ nớc, 11- Chim ăn cá, 12- Côn trùng trên cạn, 13- Bốc hơi nứơc. ánh sáng 2 1 2 3 4 10 9 8 7 6 5 12 1311 Sinh vật sản xuất gồm các sinh vật mang mu, có khả năng tổng hợp nguồn thức ăn sơ cấp thông qua hoạt động quang hợp v những sinh vật có khả năng hoá tổng hợp, Sinh vật tiêu thụ l những sinh vật dị dỡng, sống nhờ vo nguồn thức ăn sơ cấp, gồm chủ yếu những loi động vật, Vi sinh vật chủ yếu l sinh vật dị dỡng, sống hoại sinh, phân hủy xác chết v mảnh vụn hữu cơ phức tạp thnh các chất vô cơ đơn giản để trả lại cho môi trờng. 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 hệ sinh thái, đồng thời nh một vệ sinh viên cần mẫn của sinh quyển, giữ cho môi trờng luôn luôn trong sạch, 5 Các hệ sinh thái rất đa dạng về nguồn gốc hình thnh v kích cỡ. Theo nguồn gốc, hệ sinh thái gồm các hệ tự nhiên v nhân tạo, Theo kích cỡ thì hệ sinh thái có đủ loại, có thể cực bé đợc tạo ta trong phòng thí nghiệm, chẳng hạn, một hệ sinh thái trong ống nghiệm hay một bể cá cảnh trong gia đình đến cỡ lớn hơn nh ao nuôi v cực lớn nh đại dơng v 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 hiện các chu trình sinh địa hoá v biến đổi năng lợng), Các HST cũng có quá trình phát sinh, phát triển, tồn tại v suy vong , 1.3 adng sinh hccathysinhvt Thủy sinh vật l những vi sinh vật, tảo đơn bov đa bo, thực vật bậc cao, động vật không xơng sống v có xơng sống thích nghi với đời sống dới nớc, kể cả nớc ngọt v nớc mặn, hoặc trong các hang nớc hay dới đáy đại dơng sâu trên 11.000 m, Thủy sinh vật nói chung, có tuổi lịch sử gi hơn so với các loi sinh vật sống trên cạn. Chúng có những đặc tính hình thái, sinh lý v tập tính sinh thái thích nghi với đời sống trong nớc, từ tầng mặt đến các vùng đáy sâu, từ nớc ngọt đến nớc mặn, thậm chí nớc quá mặn, 1.3.1 V kớch thc Cơ thể thủy sinh vật gồm những loi rất nhỏ chỉ có thể quan sát đợc dới kính hiển vi v những loicókích thớc khổng lồ nh cá mập, cá voi xanh. Nói chung, những sinh vật nổi (Plankton) đợc chia thnh mấy nhóm kích thớc chính: - Cơ thể siêu nhỏ ( Ultra-plankton ), -Kíchthớc cực nhỏ ( Nano-plankton ), -Kíchthớc nhỏ ( Micro-plankton ), - Kích thớc lớn vừa ( Meso-plankton ), - Kích thớc lớn ( Macro-plankton ), - Kích thớc cực lớn (Megalo-plankton), 6 Sinh vật đáy theo kích thớc cũng đợc chia thnh: - Sinh vật đáy lớn ( Macro-benthos ) có kích thớc lớn hơn 2mm, - Sinh vật đáy vừa ( Meso-benthos ) vớikíchthớc từ 0,1 đến 2mm, - Sinh vật đáy nhỏ ( Micro-benthos ) có kích thớc nhỏ hơn 0,1mm, 1.3.2 V dng sng Theo dạng sống, thủy sinh vật gồm các dạng plankton, benthos, pelago-benthos, neckton, pleiston v neiston: - Sinh vật nổi hay sinh vật phù du ( Plankton ) l những loi vi sinh vật, động vật v thực vật sống trôi nổi trong tầng nớc (hỡnh 1), Hình 1. Các dạng sống Plankton: Phyto- (trái) v Zooplankton (phải) 7 Nhiều động vật sống nổi suốt đời trong tầng nớc gọi l Holoplankton v những loi chỉ trải qua đời sống plankton ở những giai đoạn đầu của đời sống cá thể gọi l Meroplankton nh trứng, ấu trùng của nhiều nhóm động vật đáy v cá, - Động vật tự bơi ( Nekton ) gồm những loi có khả năng bơi lội giỏi nh cá, rùa, rắn biển, thú biển, các loi thuộc lớp Mời chân (Decapoda) cỡ lớn, Chân đầu (Cephalopoda) nh mực Nang, mực ống, Bạch tuộc (hình 2). Hình 2. Benthos (trái) v Nekton (phải) - Sinh vật đáy gồm vi khuẩn đáy ( Bacteriobenthos ), thực vật đáy ( Phytobenthos ) v động vật đáy ( Zoobenthos ) với nhóm sống ở bề mặt đáy ( epibenthos hay epifauna ) v trong tầng đáy ( endobenthos hay infauna). Nhiều loi động vật đáy có khả năng vận động giỏi trên mặt đáy còn đợc gọi l Nectobenthos nh các loi tôm, cua (hình 2), - Sinh vật bám ( Periphyton ): Gồm vi khuẩn bám ( Bacterioperiphyton ), thực vật bám ( Phytoperiphyton ), động vật bám ( Zooperiphyton ). Chúng bám vo các giá thể ở đáy, trong tầng nớc, các công trình xây dựng, kể cả bám vo các cơ thể lớn khác (cá, rùa biển, trai ốc, tu bè ), - Động vật đáy - nớc ( Pelago-benthos ), tức l những loi sống ở nơi tiếp giáp giữa đáy v nớc (cá bơn, cá đuối ), 8 - Sinh vật mng nớc gồm nhóm sống nửa nớc, nửa khí ( Pleiston ) nh một số loi sứa (Physalia, Velella, Porpita ), các loi thực vật trôi nổi trên mặt nớc (bèo Ong, bèo Tấm, Lục bình, Trang ) hoặc ở mng nớc ( Neiston ), nhng trên mặt mng ( Epi-neiston ), ví dụ, con Đo nớc, Gọng vó hoặc bám dới mng nớc ( Hyponeiston ), Sinh vật thủy sinh rất đa dạng về hình thái, kích thớc cơ thể, dạng sống v các đặc tính sinh lý sinh thái khác. Chúng chiếm lĩnh mọi sinh cảnh, mọi nơi sống, đủ khả năng thu hồi tối đa mọi vật chất v năng lợng có trong thủy quyển, 1.3.3 V sinh cnh v nisng < 0,5Nớc ngọtLimnetic4 0,5 30 (32): 18 - 30 (32) 5,0 - 18,0 0,5 - 5,0 Nớc lợ: -Lợmặn - Lợ chính thức - Lợ nhạt Mixo-euhaline: - Polyhaline - Mesohaline - Oligohaline 3 30 (32) - 40Nớc biểnEuhaline2 > 40Nớc quá mặnHyperhaline1 ộ muối () Các dạng thủy vựcTT + Các thủy vực nớc ngọt gồm hệ nớc chảy (sông suối) v hệ nớc đứng (ao, hồ, nớc trong các hang). Giữa nớc chảy v nớc đứng l các hồ chứa (Reservoir). Giữa lục địa - đại dơng l đới biển ven bờ (Coastalzone) m biểu hiện trớc hết của nó l nơi chuyển tiếp sông - biển (Estuary), + Theo chiều sâu, khối nớc đợc chia thnh: Tầng đợc chiếu sáng ( Euphotic ) v tầng không đợc chiếu sáng ( Aphotic ), + Khối nớc còn đợc chia thnh: nớc tầng mặt ( Epilimnion đối với hồ hay Epipelagic đối với biển v đại dơng), nớc tầng giữa ( Metalimnion đối với hồ hay Benthipelagic đối với biển v đại dơng) v nớc tầng sâu ( Hypolimnion ) đối với hồ hay ( Abissopelagic ) v cực sâu ( Ultraabissopelagic ) đối với biển v đại dơng, 9 +Men theo đáy, thủy vực có các vùng sau: - Vùng trên triều (Supralittoral), - Vùng triều ( Littoral ), - Vùng dới triều ( Sublittoral ), - Vùng chuyển tiếp xuống đáy ( Littorioprofundal ), - Đáy sâu ( Fundal ) đối với hồ, còn lòng chảo ( Abissal ) v đáy cực sâu ( Ultra-abissal ) của biển v đại dơng, Đáy l nơi sống của sinh vật đáy đợc hình thnh bởi các vật liệu khác nhau trong quá trình phát triển của thủy vực. Ngời ta chia đáy thủy vực thnh 2 loại: đáy cứng v đáy mềm dựa theo kích thớc của các phần tử cấu trúc nền đáy dựa vo tỷ lệ pha trộn của các hạt có kích thớc nhỏ (dới 0,01mm) với các thnh phần cấu trúc khác: - Đáy cứng đợc cấu tạo chủ yếu bởi sạn, sỏi, cuội, đá tảng, thân các cây gỗ, - Đáy cát có thnh phần hạt nhỏ đờng kính nhỏ hơn 0,01mm chiếm dới 5%, - Đáy cát-bùn với tỷ lệ các hạt nhỏ chiếm 5-10%. - Đáy bùn-cát với tỷ lệ các hạt nhỏ chiếm 10-30%, - Đáy bùn với tỷ lệ các hạt nhỏ chiếm 30-50%, - Đáy bùn nhuyễn với tỷ lệ các hạt nhỏ chiếm trên 50%, 1.3.4 Vai trũ ca adng sinh hc Các hệ sinh thái l cơ sở sinh tồn của mọi sự sống, bao gồm trong đó cả con ngời, ảm bảo cho sự chu chuyển không ngừng của các nguyên tố hóa học giữa môi trờng v quầnxãsinhvật, Duy trì sự ổn định v mu mỡ của đất đai, điều tiết nớc ngầm, chống xói lở bờ bãi, điều hòa chế độ thủy văn, khí hậu thời tiết, thanh lọc các chất ô nhiễm, Cung cấp trực tiếp cho con ngời lơng thực, thực phẩm, các dợc liệu, nguyên liệu cho các ngnh công nghiệp, cung cấp năng lợng nguyên khai (than, củi), 10 L kho gen dự trữ quan trọng để bổ sung cho vật nuôi v cây trồng, Phục vụ cho đời sống tinh thần v thỏa mãn những nhu cầu về thẩm mĩ, nâng cao tri thức khoa học v khát vọng khám phá thế giới tự nhiên (hỡnh 3), Hình 3. Hồ Hon Kiếm - một thắng cảnh của thủ đô H Nội 1.2 adng sinh hcthysinhvtncngtVN 1.2.1 Cỏc vựng sinh thỏi ncngt Lãnh thổ nớc ta đợc chia thnh 9 vùng sinh thái (Ecological Zone) với 33 tiểu vùng sau đây (Le Quy An et al., 1995): Vùng núi phía Bắc v Trung tâm Bắc với 4 tiểu vùng, Vùng trung du Bắc bộ v Bắc Trung bộ với 2 tiểu vùng, Vùng đồng bằng sông Hồng, Vùng Trung bộ, [...]... khai thỏc v s dng ngun li thy sn Khỏi nim v ngun li thy sn: Nguồn lợi thủy sản l phức hợp các loi thủy sinh vật có giá trị của một vùng địa lý xác định, đợc con ngời khai thác v sử dụng trực tiếp cho những mục đích khác nhau, trớc hết l lm thực phẩm, sau l sử dụng nh những nguyên liệu cho các ngnh công nghiệp, sản xuất dợc liệu, lm cảnh v.v Nguồn lợi chỉ l một bộ phận của ti nguyên đa dạng sinh học, đợc... học v nguồn lợi thủy sản, - NTTS ở các tỉnh miền núi đợc đẩy mạnh trong vi thập niên qua không chỉ bổ sung nguồn đạm động vật, nâng cao đời sống, trực tiếp tham gia xoá đói giảm nghèo cho các cộng đồng dân c miền núi m còn nâng cao tỷ trọng thủy sản trong cơ cấu của nền kinh tế địa phơng, - Đối tợng nuôi cũng khá đa dạng, gồm những loi truyền thống (Mè trắng, Mè hoa, Chép, Trắm cỏ, cá Bỗng) có nguồn. .. tổng sản lợng thủy sản cả nớc vo năm 2005, - Sản lợng cá Tra, cá Ba sa năm 1999 l 86.700 tấn, đến 2005 ớc đạt 375.500 tấn, - NTTS ở nớc ta nói chung hay nuôi nớc ngọt nói riêng đang phát triển theo hớng đa dạng hoá đối tợng v đa dạng hoá các loại hình nuôi thả, - Trong NTTS, tốc độ sản lợng tăng nhanh l dựa vo kỹ thuật nuôi ngy một cải thiện, công nghệ sản xuất con giống ngy một tiến bộ v các cơ sở sản. .. lợng ton vùng) l H Nội, Hải Phòng, H Sơn Bình, Hải Hng, Thái Bình, H-Nam-Ninh, Vĩnh Phú, H Bắc, 32 3.5.2 Nguồn lợi thuỷ sản đồng bằng sông Cửu Long - ĐBSCL gm 13 tnh v thnh ph, có din tích 39.554 km2, rng hn đồng bằng sông Hồng v iu kin t nhiên rt thun li cho phát trin ngh cá, - Nguồn lợi thủy sản ĐBSCL khá đa dạng v mang tính chất nhiệt đới gió mùa điển hình, không chỉ giu về thnh phần loi m còn phát... đến 410 kg/ha/năm, 34 Nghề lới đáy trên sông Cửa lớn, C Mau ảnh: Vũ Trung Tạng Nhìn chung, trong thời gian qua, nguồn lợi thủy sản ĐBSCL giảm sút rõ rệt cả về số loi, cỡ cá khai thác v sản lợng Trong những năm của thập niên 70 sản lợng cá nớc ngọt khai thác ở ĐBSCL khoảng 85 nghìn tấn/năm (gồm sản lợng hng hoá v tiêu thụ gia đình), năng suất khai thác trung bình trên các dòng sông chính l 136kg/ha, trong... chịu ảnh hởng của thủy triều, thích hợp cho việc xây dựng các xởng đóng v sửa chữa tu thuyền, xây dựng nh máy sản xuất thức ăn, chế biến hải sản v lm dịch vụ cho nuôi trồng hay nghề cá nói chung, xây dựng các trại sản xuất giống v nuôi thực nghiệm, - Vùng triều (Littoral) l nơi ngập nớc có chu kì, nhiều thuận lợi, nhất l nguồn nớc, giống v thức ăn tự nhiên, thậm chí cả năng lợng thủy triều đợc khai... ngọt đã chủ động sản xuất nguồn giống nhờ phơng pháp dục đẻ nhân tạo v cho cá đẻ nhân tạo, không còn phụ thuộc vo nguồn giống tự nhiên vớt trên sông, 23 Hầu nh các tỉnh đồng bằng cũng nh một số tỉnh miền núi đã có trại sản xuất giống cho hầu hết các đối tợng nuôi thông thờng nh cá Mè, cá Trắm, cá Trôi, Rôhu, cá Tra, Ba sa Năm 2005 đã có 392 trại cho sinh sản nhân tạo cá giống với sản lợng 17 tỷ cá... con giống, Từ năm 1980 công nghệ sản xuất giống tôm đã đợc áp dụng thnh công Năm 1999 cả nớc sản xuất 7,8 tỷ tôm giống PL15, đến năm 2005 l 28,8 tỷ Viện III đã hon thiện công nghệ sản xuất cua Bể, ghẹ Xanh Năm 2003 sản xuất 0,5 triệu cua giống, năm 2004-10 triệu ốc hơng giống năm 2002-1 triệu con, năm 2003-63 triệu con Nhiều cơ sở (Quảng Ninh, Khánh Ho, B RịaVũng Tu ) sản xuất 800.000 cá Vợc giống cỡ... gần biên giới Campuchia - Lo để sinh sản, 24 - Một đặc trng nổi bật của hệ thống sông Cửu Long l trong mùa lũ, nớc lũ trn ngập đồng bằng, không chỉ có tác dụng thau chua, rửa phèn v cung cấp phù sa cho đồng ruộng m còn đem theo vo các thuỷ vực nguồn giống thuỷ sản, đồng thời tạo cho các loi cá đồng những điều kiện thuận lợi để sinh sản v dinh dỡng, - Nhìn chung, sản lợng cá khai thác trên các hệ thống... Nguyên nh Yaly (Gia Lai - Đắk Lăk), Na Hang (Tuyên Quang), hồ Sơn La, - Nguồn lợi thủy sản của các hồ chứa khá đa dạng, song cá l cơ cấu khai thác chính, có từ 20 đến 100 loi Các hồ chứa ở miền Bắc có khoảng 80 loi thuộc 62 giống v 12 họ, đều chung nguồn gốc với cá sông Hồng Các hồ chứa ở Đông Nam bộ có 96 loi thuộc 53 giống, 16 họ, chung nguồn gốc với cá sông Mê Kông - Đồng Nai ở các hồ chứa thuộc khu IV . hỡnh khai thỏc v s dng ngunlithysn Khỏi nimv ngunlithysn: Nguồn lợi thủy sản l phức hợp các loi thủy sinh vật có giá trị của một vùng địa lý xác định, đợc con ngời khai thác v sử dụng trực tiếp. đáng trong nền kinh tế quốc dân, Sản lợng khai thác v nuôi trồng thủy sản trong 10 năm (1993 - 2002) Từ năm 2001 đến 2005, tốc độ bình quân về tổng sản lợng thủy sản tăng 8,97%, chủ yếu từ khu. sức sản xuất cao, Nghề cá nớc ta phải đồng thời thực hiện 2 nhiệm vụ mang tính chiến lợc: Công nghiệp hoá khai thác v Nông nghiệp hoá thủy vực, Theo Bộ Thủy sản (2005), diện tích nuôi trồng thủy