1.2 .Tổng quan về phân bố nguồn lợi nhóm cá nục ở vùng biển Việt Nam
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Lựa chọn các yếu tố hải dương, môi trường biển cho phân tích tương quan
Phương pháp nghiên cứu tương quan cá – môi trường thừa nhận nguyên lý tự nhiên giữa ngư trường và các điều kiện mơi trường biển có tồn tại mối quan hệ. Ngư trường ở đây đặc trưng bời năng suất khai thác nhóm cá nục, điều kiện mơi trường được đặc trưng bởi các yếu tố hải dương trong vùng biển. Trong sinh thái học biển
nhiệt độ môi trường không chỉ là yếu tố sinh thái trội và quan trọng đối với bất kỳ hệ sinh thái nào, mà sự phân bố và biến động của nhiệt độ theo không gian, thời gian (thể hiện qua các đặc trưng cấu trúc nhiệt thẳng đứng và nằm ngang như lớp đột biến nhiệt độ, gradient nhiệt độ theo phương ngang, dị thường nhiệt độ, biên trên và dưới của lớp đột biến nhiệt độ…) cũng có vai trị to lớn trong đời sống sinh vật nói chung và các lồi cá nói riêng. Ngồi ra biến động của nhiều yếu tố môi trường khác như thức ăn (chlorophyll a), độ muối, dịng chảy, độ đục, pH... cũng có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự phân bố và tập tính di cư của đàn cá.
Mặt khác các nghiên cứu trước đây về phân bố và di chuyển của các lồi cá nổi nhỏ, trong đó có cả nhóm cá nục cho thấy chúng tập trung sinh sống chủ yếu ở lớp nước tầng trên (lớp đồng nhất) với độ sâu từ 0 - 50m, do vậy để đánh giá mối quan hệ giữa CPUE nhóm cá nục và các yếu tố hải dương, môi trường biển ở vùng biển nước trồi Nam Trung Bộ, luận văn đã lựa chọn 10 yếu tố chủ yếu xuất hiện trong phạm vi từ tầng mặt đến 50m thể hiện trong Bảng 5.
Bảng 5. Các yếu tố được lựa chọn để nghiên cứu mối tương quan cá – môi trường
STT Yếu tố Ký hiệu Đơn vị
1 Nhiệt độ nước biển tầng mặt T0 oC
2 Nhiệt độ biên dưới của lớp đột biến nhiệt độ T1 oC 3 Biên trên lớp đột biến nhiệt độ nước biển H0 m 4 Biên dưới lớp đột biến nhiệt độ nước biển H1 m 5 Dị thường nhiệt độ nước biển tầng mặt Ano0 oC
6 Độ muối nước biển tầng mặt Sal0 ‰
7 Chlorophyll a nước biển tầng mặt Chl0 μg/l 8 Gradien nhiệt độ theo phương ngang tại tầng mặt Grad0 oC/10km
9 Dị thường độ cao mực nước biển SLA cm
10 Tốc độ dòng chảy Cur_spd m/s
2.2.2. Phân tích một số yếu tố hải dương trong khu vực nghiên cứu
Số liệu được phân tích, xử lý bằng các phương pháp thống kê thông dụng trong hải dương học [8] như sau:
Nhiệt độ nước biển được phân tích theo phương ngang tại bề mặt và tầng 50m, theo độ sâu từ bờ ra khơi (0 – 150m) với 2 mặt cắt: mặt cắt 1 theo vĩ độ 12,75oN trải dài từ 109,75oE đến 111oE, mặt cắt 2 theo vĩ độ 11,25oN trải dài từ 109oE đến 111oE.
Dị thường nhiệt độ nước biển được xác định theo công thức: AnoT(x,y) = T(x,y) - T(x, y)̅̅̅̅̅̅̅̅̅
trong đó AnoT(x,y) là dị thường nhiệt độ tại điểm có tọa độ (x,y), T(x,y) là nhiệt độ tại điểm (x,y), T(x, y)̅̅̅̅̅̅̅̅̅ là nhiệt độ trung bình nhiều năm tại điểm lưới tính.
Gradien nhiệt độ theo phương ngang được tính theo cơng thức: Grad(x,y) =√(Gx)2+ (Gy)2
tgα=Gx/Gy
trong đó Gx, Gy là gradien nhiệt của tầng nước tương ứng theo phương vĩ tuyến và kinh tuyến, α là hướng của Grad(x,y) (lấy hướng Bắc là 0o).
Độ sâu lớp đột biến nhiệt độ nước biển được xác định theo công thức: GradienT = ∆T/ ∆Z .
trong đó GradienT (oC/m) là biến đổi nhiệt độ theo độ sâu, T(oC) là nhiệt độ nước biển, Z (m) là độ sâu. Tầng đột biến nhiệt độ xác định là lớp nước trong đó: GradienT ≥ ± 0,05oC/m với H0, H1 là biên trên và biên dưới của lớp đột biến nhiệt độ.
Các yếu tố độ muối, hàm lượng chlorophyll a, dòng chảy, dị thường độ cao mực biển sử dụng số liệu trực tiếp lấy tại tầng mặt.
Tất cả các yếu tố được phân tích trong các tháng 1, 4, 7, 10, với tháng 1: đại diện cho mùa gió Đơng Bắc – tương ứng với chính vụ cá Bắc, tháng 4: đại diện cho thời kỳ giao mùa từ mùa gió Đơng Bắc sang mùa gió Tây Nam – tương ứng với vụ cá chuyển tiếp 1, tháng 7: đại diện cho mùa gió Tây Nam – tương ứng cho chính vụ cá Nam, tháng 10: đại diện cho thời kỳ giao mùa từ mùa gió Tây Nam sang mùa gió Đơng Bắc – tương ứng với vụ cá chuyển tiếp 2.
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu mối tương quan giữa một số yếu tố hải dương đến năng suất khai thác nhóm cá nục năng suất khai thác nhóm cá nục
a. Phân tích tương quan giữa năng suất khai thác với các yếu tố hải dương
Với bộ dữ liệu đồng bộ cá – môi trường, sử dụng phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính đa biến giữa một biến phụ thuộc (CPUE) với các biến độc lập (cá yếu tố môi trường) [8] sẽ tìm được phương trình hồi quy tuyến tính phản ánh mối quan hệ cá – mơi trường. Phương trình tương quan được viết như sau:
m i i i x a a y 1 0 .
Hay: CPUE= a0 + a1.T0 + a2.T1 + a3.H0 + a4.H1 + a5.Sal0 + a6.Chl0 + a7.Ano0 +a8.Grad0 + a9.SLA +a10.Cur_spd
Trong đó y là năng suất khai thác nhóm cá nục của nghề vây và chụp mực (CPUE), xi (i=1,10) là 10 yếu tố môi trường biển. Các hệ số hồi quy a0 và ai (i=1,10) được tính theo phương pháp bình phương nhỏ nhất.
Hệ số tương quan bội R được tính theo cơng thức (n là độ dài chuỗi số liệu, m là số biến):
R = ∑ xijyij− nx
n,m
i=1,j=1 . y
√(∑n,mi=1,j=1xij2− x2) (∑i=1,j=1n,m yij2− y2)
Trong đó giá trị tuyệt đối của R nằm trong khoảng 0-1, nếu |R|< 0,1 thì tương quan rất yếu; |R| trong khoảng 0,2-0,3 – yếu; |R| trong khoảng 0,4-0,5 – trung bình; |R| trong khoảng 0,6-0,7 – cao; và |R|> 0,8 – tương quan rất cao .
b. Phương pháp xác định bộ chỉ số thích ứng sinh thái
Sử dụng mơ hình thích ứng sinh thái HSI (Habitat Suitability Index) để xác định khoảng giá trị thuận (optimal) của yếu tố mơi trường đối với nhóm cá nục. Với mỗi yếu tố môi trường, từ giá trị Min đến Max của nó sẽ được chia thành N khoảng dao
động (tùy thuộc vào bản chất và sự biến động của mỗi yếu tố), ví dụ như nhiệt độ nước biển, dị thường nhiệt độ nước biển với bước chia 1oC, Grad0 có khoảng biến động hẹp thì lấy bước chia 0,05oC/10km, chlorophyll a với bước chia 0,05μg/l, tốc độ dịng chảy 0,1m/s… (phân tích cụ thể trong mục 3.2). Tại khoảng dao động thứ k (k=1...N), từ các số liệu CPUE tức thời đồng bộ với yếu tố môi trường, chúng ta sẽ tính được tổng giá trị CPUE tương ứng cho khoảng dao động k đó, ký hiệu là T_CPUEk, và hiển nhiên xác định được T_CPUEmax. Chỉ số SI của yếu tố môi trường ứng với khoảng dao động thứ k được xác định theo công thức:
Các giá trị SIk nằm trong khoảng từ 0 (đại diện cho môi trường sống không phù hợp) đến 1 (đại diện cho môi trường sống tối ưu). Những giá trị SI được xem như “chỉ số phù hợp” (Suitability Index) để nhận biết thời gian và địa điểm mà tại đó có khả năng tập trung cao các đối tượng quan tâm được xác định theo Bảng 6.
Các yếu tố hải dương – mơi trường biển có mối tương quan cặp với năng suất khai thác nhóm cá nục được chia làm 3 khoảng giá trị: Tương quan cặp yếu (|Ri| <0,15), tương quan cặp trung bình (0,15 ≤ |Ri| <0,3) và tương quan cặp cao (|Ri| ≥ 0,3). Trong đó giới hạn tính chỉ số SI đối với những yếu tố có hệ số tương quan cặp với CPUE nhóm cá nục |Ri| ≥ 0,15.
Bảng 6. Năng suất khai thác tương ứng với chỉ số SI của yếu tố môi trường Giá trị Mức năng suất khai thác (CPUE)
0,75 ≤ SI ≤ 1 Cao
0,50 ≤ SI < 0,75 Trung bình
0,25 ≤ SI < 0,50 Thấp
CHƯƠNG 3
ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ, BIẾN ĐỘNG MỘT SỐ YẾU TỐ HẢI DƯƠNG VÀ MỐI QUAN HỆ CÁ – MƠI TRƯỜNG BIỂN ĐỐI VỚI NHĨM CÁ NỤC
Ở VÙNG BIỂN NAM TRUNG BỘ
Các yếu tố hải dương, môi trường biển như nhiệt độ, độ muối, chlorophyll a, dịng chảy… có quan hệ và ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống thủy sinh vật biển nói chung và nguồn lợi nhóm cá nục nói riêng, việc nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố hải dương này đến sự phân bố, di cư, năng suất đánh bắt, biến động nguồn lợi là vấn đề hết sức phức tạp nhưng lại có ý nghĩa thực tiễn rất lớn trong khai thác, quản lý và bảo vệ nguồn lợi hải sản và phát triển nghề cá. Với nguồn dữ liệu thu thập được từ các đề tài, dự án và các nhiệm vụ nghiên cứu khoa học khác do Viện Nghiên cứu Hải sản thực hiện, luận văn đưa ra đánh giá về biến động một số yếu tố hải dương và sự ảnh hưởng của chúng đến phân bố nguồn lợi nhóm cá nục trong khu vực nghiên cứu giai đoạn từ năm 2016 đến năm 2018.