Luận án tiến sĩ nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc hải dương với năng suất kha

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CẤU TRÚC HẢI DƯƠNG VÀ NĂNG SUẤT KHAI THÁC MỘT SỐ LOÀI CÁ KINH TẾ Ở VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ HẢI DƯƠNG HỌC Hà Nội - 2018 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Nguyễn Văn Hướng NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CẤU TRÚC HẢI DƯƠNG VÀ NĂNG SUẤT KHAI THÁC MỘT SỐ LOÀI CÁ KINH TẾ Ở VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ Chuyên ngành: Hải dương học Mã số: 62440228 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HẢI DƯƠNG HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.TS Đoàn Văn Bộ 2. TS Nguyễn Khắc Bát Hà Nội – 2018 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các nội dung nghiên cứu, phân tích, đánh giá do chính tôi thực hiện trên cơ sở tiếp cận nguồn số liệu của các đề tài, dự án, nhiệm vụ do Viện Nghiên cứu Hải Sản thực hiện (trong đó bản thân tôi là một trong những thành viên trực tiếp đi khảo sát và thu thập). Các số liệu, tài liệu liên quan đến luận án từ nguồn nêu trên đã được Viện Nghiên cứu Hải Sản cho phép khai thác và sử dụng. Các tài liệu tham khảo với mục đích so sánh, phân tích và thảo luận đều được trích dẫn đầy đủ theo quy định.

Toàn bộ nội dung và kết quả nghiên cứu trong luận án đảm bảo tính trung thực, tin cậy và không trùng lặp với các công trình nghiên cứu khác. Tác giả i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy PGS.TS Đoàn Văn Bộ và TS Nguyễn Khắc Bát đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận án. Lời cảm ơn vô hạn tôi xin được gửi tới các thầy, cô trong Bộ môn, trong Khoa và Trường đã trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn và giúp đỡ tôi học tập nâng cao trình độ. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể Bộ môn Khoa học và Công nghệ biển, Ban lãnh đạo Khoa Khí tượng-Thủy văn và Hải dương học, Phòng Sau đại học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Hải Sản, Trung tâm Dự báo Ngư trường Khai thác Hải sản và Phòng Nghiên cứu Nguồn lợi Hải sản đã cho phép khai thác, sử dụng tài liệu, tư liệu và chia sẻ kinh nghiệm trong quá trình nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Khắc Bát, TS Nguyễn Quang Hùng, ThS Nguyễn Viết Nghĩa, TS Đào Mạnh Sơn, ThS Phạm Huy Sơn, TS Vũ Việt Hà, ThS Nguyễn Hoàng Minh là chủ nhiệm các Đề tài, Dự án, Nhiệm vụ mà nghiên cứu sinh sử dụng số liệu, cũng như đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi được tham gia trực tiếp các chuyến điều tra khảo sát trên biển. Lời cảm ơn chân thành cũng xin được gửi tới gia đình và bạn bè đã động viên và ủng hộ tôi trong suốt thời gian qua. Hà Nội, ngày 28 tháng 12 năm 2018 ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG DỰA TRÊN QUAN HỆ CÁ –MÔI TRƯỜNG, ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ MỘT 5 SỐ ĐỐI TƯỢNG CÁ KINH TẾ VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ 1.1 HƯỚNG NGHIÊN CỨU DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG DỰA TRÊN QUAN HỆ CÁ-MÔI TRƯỜNG 5 1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 7 1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 10 1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ 14 1.1 Vị trí địa lý và địa hình 14 1.2 Chế độ khí hậu và đặc điểm khí tượng vùng biển Đông Nam Bộ 15 1.3 Nhiệt độ nước biển 17 1.

Độ muối nước biển 17 1.5 Chế độ dòng chảy 17 1.3 TỔNG QUAN MỘT SỐ ĐỐI TƯỢNG CÁ KINH TẾ 18 1.3 Cá Chỉ Vàng (Selaroides leptolepis) 24 CHƯƠNG 2: DỮ LIỆU HẢI DƯƠNG HỌC, NGHỀ CÁ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUAN HỆ CÁ-MÔI TRƯỜNG 27 2.1 CÁC NGUỒN DỮ LIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN 27 2.1 Dữ liệu hải dương học 27 2.2 Dữ liệu nghề cá 29 2.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUAN HỆ CÁ-MÔI TRƯỜNG 33 2.1 Lựa chọn các yếu tố môi trường biển cho phân tích tương quan 33 2.2 Phương pháp tính các yếu tố hải dương học, môi trường biển 35 2.3 Đồng bộ các dữ liệu cá và môi trường 37 2.4 Phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính nhiều biến 39 2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BỘ CHỈ SỐ THÍCH ỨNG SINH THÁI 41 iii CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ YẾU TỐ HẢI DƯƠNG HỌC, MÔI TRƯỜNG Ở VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ 45 3.1 CÁC YẾU TỐ CẤU TRÚC NHIỆT BIỂN 45 3.1 Sự phân bố và biến đổi nhiệt độ nước biển 45 3.2 Cấu trúc nhiệt theo chiều thẳng đứng 48 3.2 ĐỘ MUỐI VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ 53 3.1 Sự phân bố và biến đổi độ muối tầng mặt 53 3.2 Biến đổi độ muối theo chiều thẳng đứng 54 3.3 DÒNG CHẢY VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ 56 3.4 HÀM LƯỢNG CHLOROPHYLL-A VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ 61 3.1 Sự phân bố và biến đổi hàm lượng chlorophyll-a tầng mặt 61 3.2 Biến đổi hàm lượng chlorophll-a theo chiều thẳng đứng 64 CHƯƠNG 4: MỐI QUAN HỆ GIỮA NĂNG SUẤT KHAI THÁC MỘT SỐ LOÀI CÁ KINH TẾ VỚI CÁC YẾU TỐ HẢI DƯƠNG HỌC, MÔI TRƯỜNG Ở VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ 66 4.1 MỐI QUAN HỆ GIỮA NĂNG SUẤT KHAI THÁC CÁ NGỪ VẰN VỚI CÁC YẾU TỐ HẢI DƯƠNG HỌC, MÔI TRƯỜNG BIỂN 66 4.1 Mối quan hệ tổng hợp cá-môi trường đối với cá Ngừ Vằn 66 4.2 Nghiên cứu xác định bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Ngừ Vằn 75 4.2 MỐI QUAN HỆ GIỮA NĂNG SUẤT KHAI THÁC CÁ NGỪ CHẤM VỚI CÁC YẾU TỐ HẢI DƯƠNG HỌC, MÔI TRƯỜNG BIỂN 80 4.1 Mối quan hệ tổng hợp cá-môi trường đối với cá Ngừ Chấm 80 4.2 Nghiên cứu xác định bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Ngừ Chấm 83 4.3 MỐI QUAN HỆ GIỮA NĂNG SUẤT KHAI THÁC CÁ CHỈ VÀNG VỚI CÁC YẾU TỐ HẢI DƯƠNG HỌC, MÔI TRƯỜNG BIỂN 87 4.1 Mối quan hệ tổng hợp cá-môi trường đối với cá Chỉ Vàng 87 4.2 Nghiên cứu xác định bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Chỉ 90 Vàng 4.4 DỰ BÁO THỬ NGHIỆM NGƯ TRƯỜNG KHAI THÁC CÁ NGỪ VẰN Ở VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ 93 4.1 Kết quả dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá Ngừ Vằn ở vùng biển Đông Nam Bộ 94 4.2 Kết quả đánh giá kiểm chứng dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá Ngừ Vằn 96 KẾT LUẬN 98 KIẾN NGHỊ 99 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN 100 iv LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 PHỤ LỤC 1 111 PHỤ LỤC 2 118 PHỤ LỤC 3 122 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AIC Tiêu chuẩn AIC (Akaike information criterion) Alti Dị thường độ cao động lực bề mặt biển Ano Dị thường nhiệt độ nước biển tầng mặt Chlo Hàm lượng chlorophyll-a tầng mặt CPUE Năng suất khai thác (Catch Per Unit Effort) CSDL Cơ sở dữ liệu CTD Máy đo nhiệt độ độ muối và chlorophyll-a (Conductivity Temperature Depth profiler) EKE Mật độ động năng rối Grad0 Gradien cực đại theo phương ngang nhiệt bề mặt Grad50 Gradien cực đại theo phương ngang nhiệt tầng 50m Gz Gradien nhiệt theo phương thẳng đứng H0 Độ dày lớp đồng nhất trên H1 Độ sâu biên dưới lớp đột biến H20 Độ sâu mặt đẳng nhiệt 20oC H24 Độ sâu mặt đẳng nhiệt 24oC HSI Mô hình thích ứng sinh thái (Habitat suitability index) LCA Mô hình phân tích thế hệ dựa vào chiều dài cá (Length- based Cohort Analysis) MULTIFAN-CL Mô hình phân tích dựa vào chiều dài và cấu trúc tuổi cá MOVIMAR Dự án “Hệ thống quan sát tàu cá, vùng đánh bắt và nguồn lợi thủy sản bằng công nghệ vệ tinh” Min Giá trị nhỏ nhất Max Giá trị lớn nhất v NCS Nghiên cứu sinh Sal0 Độ muối tầng mặt SI Chỉ số phù hợp (Suitability index) Spd_cur Tốc độ dòng chảy SSH Độ cao động lực bề mặt SST Nhiệt độ nước biển bề mặt T1 Nhiệt độ biên dưới lớp đột biến nhiệt VBĐNB Vùng biển Đông Nam Bộ VPA Mô hình phân tích chủng quần ảo (Virtual Population Analysis) WCPFC Tổ chức nghề cá Trung - Tây Thái Bình Dương DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Thống kê các kết quả nghiên cứu sinh thái đối với một số loài cá tầng đáy và cá Nục sò 11 1.2 Tốc độ gió (m/s) trung bình nhiều năm tại các trạm Phú Quý, Côn Đảo 17 1.3 Nhiệt độ không khí (oC) tại trạm Phú Quý, Côn Đảo và Trường Sa 17 2.1 Thống kê số lượng số liệu điều tra khảo sát hải dương học tại vùng biển Đông Nam Bộ từ năm 1978 đến 2013 28 2.2 Thống kê số lượng số liệu viễn thám biển của dự án Movimar ở vùng biển Đông Nam Bộ từ năm 2011 đến 2016 29 2.3 Thống kê số lượng số liệu cá Ngừ Vằn tại VBĐNB, tính đến 2016 30 2.4 Thống kê số lượng số liệu cá Ngừ Chấm và Chỉ Vàng tại vùng biển Đông Nam Bộ, tính đến 2016 31 2.5 Các yếu tố được lựa chọn để nghiên cứu tương quan cá-môi trường đối với cá Ngừ Vằn và cá Ngừ Chấm ở vùng biển Đông Nam Bộ 34 2.6 Tỷ lệ số mẻ lưới khai thác cá Chỉ Vàng (trong CSDL) theo các dải độ sâu ở vùng biển Đông Nam Bộ 34 2.7 Các yếu tố được lựa chọn để nghiên cứu tương quan cá-môi trường đối với cá Chỉ Vàng ở vùng biển Đông Nam Bộ 35 2.8 Định dạng số liệu các yếu tố hải dương học, môi trường biển 38 2.9 Định dạng số liệu năng suất khai thác cá 38 vi 2.10 Định dạng số liệu đồng bộ cá-môi trường phục vụ phân tích tương quan 38 2.11 Hiệu quả khai thác tương ứng với chỉ số SI của các yếu tố môi trường 42 3.1 Kết quả tính một số yếu tố cấu trúc nhiệt ở vùng biển Đông Nam Bộ (TB: Trung bình; Khoảng: Khoảng biến đổi; các ký hiệu khác như ở bảng 2.2 Thống kê trung bình tốc độ dòng chảy ở vùng biển Đông Nam Bộ 57 3.3 Một số yếu tố đặc trưng của dòng chảy vùng biển Đông Nam Bộ 58 4.1 Mối quan hệ giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn với các yếu tố hải dương học, môi trường biển trong mùa gió Đông Bắc và Tây Nam (số liệu đồng bộ tức thời) 67 4.