ỨNG DỤNG MÔ HÌNH CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC NGUỒN LỢI CÁ NỔI NHỎ VÙNG BIỂN ĐÔNG TÂY NAM BỘ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------------------

PHẠM THỊ HOA

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG
ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC
NGUỒN LỢI CÁ NỔI NHỎ
VÙNG BIỂN ĐÔNG - TÂY NAM BỘ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------------------

PHẠM THỊ HOA

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG
ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC
NGUỒN LỢI CÁ NỔI NHỎ
VÙNG BIỂN ĐÔNG - TÂY NAM BỘ

Chuyên ngành: Hải dương học
Mã số: 8440228.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đoàn Văn Bộ

Hà Nội – 2019


LỜI CẢM ƠN
Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS.TS Đoàn Văn Bộ,
người đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong Bộ môn Khoa học và Công
nghệ biển cũng như các thầy, cô giáo trong khoa Khí tượng, Thủy văn và Hải dương
học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội đã dạy, hướng dẫn và hỗ
trợ em trong những năm học qua.
Em xin chân thành cảm ơn.

Học viên
Phạm Thị Hoa


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU..................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGUỒN LỢI CÁ NỔI NHỎ VÙNG BIỂN ĐÔNG
– TÂY NAM BỘ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG..........3
1.1. Giới thiệu vùng biển Đông – Tây Nam Bộ......................................................3
1.1.1. Vị trí địa lý.......................................................................................................3
1.1.2. Điều kiện khí tượng, thủy văn..........................................................................4
1.2. Khái quát về nguồn lợi cá nổi nhỏ vùng biển Đông – Tây Nam Bộ..............8
1.3. Một số phương pháp đánh giá trữ lượng cá và khả năng khai thác...........11
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG VÀ NGUỒN
SỐ LIỆU SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG CÁ NỔI NHỎ

VÙNG BIỂN ĐÔNG – TÂY NAM BỘ................................................................15
2.1. Phương pháp chuyển hóa năng lượng...........................................................15
2.1.1. Giới thiệu mô hình tựa cạnh tranh trong quần xã sinh vật nổi biển...............15
2.1.2. Mô hình xác định năng suất sinh học và các hiệu suất sinh thái...................19
2.1.3. Các số liệu dầu vào và kết quả đầu ra của mô hình......................................21
2.1.4. Đánh giá mô hình..........................................................................................22
2.1.5. Phương pháp năng lượng xác định trữ lượng và khả năng khai thác cá nổi nhỏ..23
2.2. Dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu nguồn lợi cá nổi nhỏ vùng biển Đông –
Tây Nam Bộ...........................................................................................................24
CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC
NGUỒN LỢI CÁ NỔI NHỎ VÙNG BIỂN ĐÔNG – TÂY NAM BỘ................32
3.1. Đặc trưng quá trình sản xuất sơ cấp của thực vật phù du trong vùng biển
Đông – Tây Nam Bộ..............................................................................................32
3.2. Đặc trưng quá trình sản xuất thứ cấp của động vật phù du trong vùng biển
Đông - Tây Nam Bộ...............................................................................................37
3.3. Các hiệu suất sinh thái vùng biển Đông - Tây Nam Bộ...............................41


3.4. Ước tính trữ lượng và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi nhỏ vùng biển
Đông – Tây Nam Bộ..............................................................................................42
3.4.1. Sinh khối cá nổi nhỏ......................................................................................42
3.4.2. Năng suất cá nổi nhỏ.....................................................................................43
3.4.3. Ước tính trữ lượng nguồn lợi cá nổi nhỏ.......................................................44
KẾT LUẬN............................................................................................................49
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................50
PHỤ LỤC............................................................................................................... 52


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Trữ lượng và khả năng khai thác cá ở các vùng biển Việt Nam bằng

phương pháp diện tích..............................................................................10
Bảng 2.1: Các giá trị thông số của mô hình áp dụng vùng biển Đông – Tây Nam Bộ....29
Bảng 3.1: Thống kê giá trị sinh khối thực vật phù du theo các tháng tại một số tầng
(mg-tươi/m3).............................................................................................32
Bảng 3.2: Thống kê giá trị trung bình trong cột nước quang hợp của các yếu tố theo
các tháng (Sinh khối: mg-tươi/m3, Năng suất: mgC/m3/ngày)..................33
Bảng 3.3: Thống kê giá trị sinh khối động vật phù du theo các tháng tại một số tầng
(mg-tươi/m3).............................................................................................37
Bảng 3.4: Giá trị các hiệu suất sinh thái trung bình tháng trên toàn vùng biển........41
Bảng 3.5: Ước tính trữ lượng và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi nhỏ theo từng
khu vực.....................................................................................................45
Bảng 3.6: Trữ lượng và khả năng khai thác cá ở các vùng biển Việt Nam...............48
Bảng 3.7: Hiện trạng khai thác ở các vùng biển qua các năm..................................48


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Vị trí địa lý vùng biển Đông – Tây Nam Bộ..............................................3
Hình 1.2: Bản đồ trường ứng suất gió trung bình tháng 1 (trái) và tháng 7 (phải)
(dyn/cm2)....................................................................................................6
Hình 1.3: Hoàn lưu nước vùng biển Đông - Tây Nam Bộ (Nguồn: Wyrtki, 1961)....6
Hình 1.4: Độ muối nước biển tầng mặt tháng 1 (trái) và tháng 7 (phải)....................7
Hình 1.5: Phân bố nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vùng biển Biệt Nam trong mùa gió Tây
Nam (trái) và Đông Bắc (phải) ..................................................................9
Hình 2.1: Các quá trình ảnh hưởng tới sự phát triển của quần xã sinh vật nổi biển. 16
Hình 2.2: Sơ đồ kênh năng lượng qua bậc dinh dưỡng i bất kì ...............................19
Hình 2.3: Quá trình chuyển hóa năng lượng qua các bậc dinh dưỡng trong chuỗi
thức ăn ở biển...........................................................................................24
Hình 2.4: Độ sâu vùng biển nghiên cứu với độ phân giải 0.25 độ kinh vĩ...............25
Hình 2.5: Phân bố nhiệt độ trung bình tầng mặt ở vùng biển nghiên cứu (0C).........27
Hình 2.6: Biến trình năm bức xạ quang hợp trung bình tầng mặt tại vùng biển

(cal/cm2/phút)...........................................................................................28
Hình 3.1: Phân bố giá trị trung bình cột nước của sinh khối thực vật phù du trong
một số tháng đại diện (mg-tươi/m3)..........................................................34
Hình 3.2: Phân bố giá trị trung bình cột nước của năng suất sơ cấp tinh trong một số
tháng đại diện (mgC/m3/ngày)..................................................................35
Hình 3.3: Phân bố giá trị trung bình cột nước của sinh khối động vật phù du trong
một số tháng đại diện (mg-tươi/m3)..........................................................39
Hình 3.4: Phân bố giá trị trung bình cột nước của năng suất thứ cấp trong một số
tháng đại diện (mgC/m3/ngày)..................................................................40
Hình 3.5: Phân bố sinh khối cá nổi nhỏ vùng biển nghiên cứu (tấn/ô lưới).............42
Hình 3.6: Phân bố khu vực và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi nhỏ vùng biển
(tấn/ô lưới/tháng)......................................................................................44


Hình 3.7: Phân bố trữ lượng nguồn lợi cá nổi nhỏ trong vùng biển (tấn/ô lưới/năm)
.................................................................................................................. 45
Hình 3.8: Phân bố theo tháng của tổng sinh khối (nghìn tấn) và khả năng khai thác
(nghìn tấn/tháng) nguồn lợi cá nổi nhỏ trên toàn vùng biển nghiên cứu...46
Hình 3.9: Phân bố khả năng khai thác cho phép theo tháng của nguồn lợi cá nổi nhỏ
trên từng khu vực (nghìn tấn/tháng).........................................................47
Hình P1: Phân bố nhiệt độ trung bình tại tầng 10m (0C)..........................................52
Hình P2: Phân bố nhiệt độ trung bình tại tầng 20m (0C)..........................................53
Hình P3: Phân bố nhiệt độ trung bình tại tầng 50m (0C)..........................................54
Hình P4: Phân bố giá trị tích phân sinh khối thực vật phù du trong cột nước 1m 2 lớp
quang hợp các tháng (mg-tươi/m2)...........................................................55
Hình P5: Phân bố giá trị tích phân sinh khối động vật phù du trong cột nước 1m 2 lớp
quang hợp các tháng (mg-tươi/m2)...........................................................56
Hình P6: Phân bố giá trị tích phân năng suất sơ cấp tinh trong cột nước 1m 2 lớp
quang hợp các tháng (mgC/m2/ngày)........................................................57
Hình P7: Phân bố giá trị tích phân năng suất thứ cấp trong cột nước 1m 2 lớp quang

hợp các tháng (mgC/m2/ngày)..................................................................58


MỞ ĐẦU
Ở các vùng biển nước ta, nghề khai thác cá nổi nhỏ đã tồn tại từ rất lâu, trước
khi nghề khai thác cá đáy và cá nổi đại dương phát triền. Mặt khác, biển Việt Nam
lại nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa và có khu hệ cá biển thuộc khu hệ động vật
Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương nên cá biển Việt Nam không chỉ phong phú, đa dạng
về thành phần loài mà còn đặc trưng cho cá biển nhiệt đới về những đặc điểm sinh
vật học. Chính vì vậy, nghề cá ở các vùng biển nhiệt đới nói chung và vùng biển
Việt Nam nói riêng cũng rất đa dạng.
Để có thể khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên cá biển trong đó có cá nổi
nhỏ, việc đánh giá trữ lượng và khả năng khai thác nguồn tài nguyên này là rất cần
thiết. Hiện tại đã có nhiều phương pháp đánh giá trữ lượng cá biển như phương
pháp diện tích, phương pháp thủy âm,…, tuy nhiên các phương pháp này chỉ đưa ra
được con số về trữ lượng và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi nhỏ chung cho cả
vùng biển và cho cả một năm. Việc chỉ ra các khu vực tập trung nguồn lợi trên vùng
biển và biến động của chúng theo thời gian từng tháng, từng vụ cá còn chưa đạt được.
Ngày nay, với sự phát triển của toán học tính toán, việc sử dụng các mô hình
toán trong nghiên cứu biển ngày càng có nhiều triển vọng. Ngoài những mô hình
ứng dụng trong các nghiên cứu vật lý, thủy thạch động lực học biển đã rất phổ dụng
trên thế giới, những mô hình toán ứng dụng trong nghiên cứu hệ sinh thái và môi
trường biển cũng dần được hoàn thiện và phổ cập. Ở Việt Nam, hướng nghiên cứu
này cũng đã được triển khai và đã đạt được những thành công nhất định với một số
mô hình toán liên quan đến chu trình chuyển hóa vật chất trong biển, trong đó có
mô hình “tựa cạnh tranh” trong quần xã sinh vật nổi biển, là một trong những mô
hình chuyển hóa năng lượng có thể áp dụng trong đánh giá trữ lượng và khả năng
khai thác tài nguyên cá biển và giải quyết được những vấn đề còn tồn tại nêu trên.
Luận văn có tên “Ứng dụng mô hình chuyển hóa năng lượng đánh giá trữ
lượng và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi nhỏ vùng biển Đông - Tây Nam Bộ”

với nội dung chính là ứng dụng (mang tính thử nghiệm) mô hình “tựa cạnh tranh”
và xử lý các kết quả để có được các đánh giá định lượng về trữ lượng và khả năng
1


khai thác nguồn lợi cá nổi nhỏ và phân bố, biến động của chúng ở vùng biển này.
Đây cũng là một trong số ít những thử nghiệm đầu tiên ở Việt Nam áp dụng mô
hình toán sinh thái cho vùng biển Đông - Tây Nam Bộ.
Luận văn ngoài phần mở đầu, kết luận và phu lục, nội dung được trình bày ở
3 chương sau:
Chương 1: Tổng quan nguồn lợi cá nổi nhỏ vùng biển Đông – Tây Nam Bộ
và các phương pháp đánh giá trữ lượng.
Chương 2: Phương pháp chuyển hóa năng lượng và nguồn số liệu sử dụng
trong đánh giá trữ lượng cá nổi nhỏ vùng biển Đông – Tây Nam Bộ.
Chương 3: Đánh giá trữ lượng và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi nhỏ
vùng biển Đông – Tây Nam Bộ.

2


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN NGUỒN LỢI CÁ NỔI NHỎ VÙNG BIỂN ĐÔNG –
TÂY NAM BỘ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG

1.1. Giới thiệu vùng biển Đông – Tây Nam Bộ
1.1.1. Vị trí địa lý
Theo phân chia của ngành Thủy sản về ngư trường, biển Việt Nam được chia
thành 5 vùng: vịnh Bắc Bộ (I), Trung Bộ (II), Đông Nam Bộ (III), Tây Nam Bộ (IV)
và vùng xa bờ (V). Vùng biển Đông - Tây Nam Bộ (vùng III và IV) thuộc khu vực
biển phía nam Việt Nam có giới hạn từ 1020 đến 1110E, 60 đến 11.50N được thể hiện

ở hình 1.1 [20].

Hình 1.1: Vị trí địa lý vùng biển Đông – Tây Nam Bộ
Đây là vùng biển tương đối ấm, có nhiều ngư trường rộng, nguồn lợi hải sản
phong phú, có nhiều điều kiện để phát triển ngành khai thác và nuôi trồng thủy hải sản.
3


Vùng biển này có đáy là vùng thềm lục địa mở khá rộng ở phần phía trước châu thổ
sông Cửu Long nên chịu ảnh hưởng của lượng nước ngọt rất lớn từ lục địa đổ ra.
1.1.2. Điều kiện khí tượng, thủy văn
Đặc điểm chung của khí hậu khu vực Đông - Tây Nam Bộ là nắng nhiều,
nhiệt độ cao quanh năm, mùa mưa về cơ bản là mùa hè, mùa khô chủ yếu là các
tháng giữa và cuối mùa đông. Nếu như khí hậu duyên hải Trung Bộ thể hiện nhiều
nét dị thường thì khí hậu Đông - Tây Nam Bộ lại mang đầy đủ những nét điển hình
của miền nhiệt đới gió mùa. Song do có vị trí ở những vĩ độ thấp, khá gần xích đạo
nên khí hậu nơi đây còn thể hiện ít nhiều đặc điểm của chế độ khí hậu cận xích đạo,
nhất là chế độ nhiệt [18].
Nhiệt độ không khí: Trị số phổ biến về nhiệt độ không khí trung bình năm
khoảng 26,5 – 27,5oC, tháng nóng nhất khoảng 34 – 35 oC (tháng 4), nhiệt độ cao
nhất tuyệt đối là 38 – 40oC, tháng lạnh nhất là 24 – 26oC, nhiệt độ thấp nhất tuyệt
đối là 14 – 18oC. Tháng 1 là tháng có nhiệt độ thấp nhất, có khả năng giảm xuống
14 – 15oC trên đại bộ phận đồng bằng, 16 – 17oC ở ven biển. Chênh lệch nhiệt độ
trung bình giữa tháng nóng nhất và lạnh nhất vào khoảng 3 – 3,5 oC. Thời kì nhiệt độ
dao động ngày đêm mạnh nhất là các tháng mùa khô (từ tháng 1 đến tháng 4), biên
độ có thể đạt tới 10 – 12 oC trên đại bộ phận đồng bằng và 6 – 8 oC ở gần biển. Thời
kì nhiệt độ dao động ngày đêm thấp nhất là các tháng mùa mưa với biên độ khoảng
7 – 8oC ở đồng bằng và 5oC ở ven biển.
Mây, nắng, bốc hơi: Trị số phổ biến của lượng mây trung bình năm vào
khoảng 7/10. Thời kì nhiều mây trùng với mùa mưa - ẩm (từ tháng 5 đến tháng 11)

có lượng mây 7 – 8/10. Hai tháng nhiều mây nhất là tháng 7 và 9 với lượng mây
vượt quá 8/10. Hai tháng có lượng mây thấp nhất là tháng 2 và 3 với lượng mây chỉ
khoảng 4 -5/10.
Trị số phổ biến của lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm là 150 -170
Kcal/cm2. Số giờ nắng trung bình năm là 2400 – 3000 giờ. Suốt 4 tháng mùa khô
(từ tháng 1 đến tháng 4) có trên 200 giờ nắng mỗi tháng và không có tháng nào
dưới 100 giờ. Tháng nhiều nắng nhất là tháng 3, trung bình quan sát được 220 – 250
4


giờ. Thời kì tương đối ít nắng là vào mùa mưa, số giờ nắng trung bình chỉ 120 – 160
giờ mỗi tháng. Hai tháng ít nắng nhất là tháng 7 và tháng 9 với số giờ nắng chừng
110 – 120 giờ. Về tài nguyên bức xạ (nắng), đây là vùng tương đương với Nam
Trung Bộ và hơn hẳn các khu vực phía bắc [18].
Nắng nhiều nên bốc hơi mạnh. Độ bốc hơi cả năm trên toàn vùng đạt 1000 –
1100 mm. Ở ven biển, độ bốc hơi giảm xuống còn 800 – 900 mm. Thời kì bốc hơi
mạnh nhất là tháng 2, 3, 4, độ bốc hơi trong những tháng này đạt tới 120 – 150
mm/tháng (cực đại là tháng 3). Tháng bốc hơi ít nhất là những tháng giữa và cuối
mùa mưa (từ tháng 7 đến tháng 12), mỗi tháng chỉ khoảng 50 – 70 mm. Tháng bốc
hơi ít nhất là tháng 9 (dưới 50 mm).
Lượng mưa: Trị số phổ biến về lượng mưa trung bình năm khoảng 1600 –
2000 mm. Lượng mưa ngày lớn nhất khoảng 150 – 350 mm. Mùa mưa từ tháng 5
đến tháng 11, nhiều nhất vào tháng 7, 9, 10 (cực đại là tháng 9). Cả mùa mưa có 4 –
6 tháng mưa trên 200 mm/tháng. Cả mùa khô có 4 – 5 tháng mưa dưới 50
mm/tháng.
Độ ẩm: Trị số phổ biến về độ ẩm tương đối trung bình năm là 82 – 84%. Ở
sát ven biển tăng lên từ 83 - 85%. Thời kì ẩm cao trùng với mùa mưa, kéo dài từ
tháng 5 đến tháng 11. Tháng ẩm nhất là tháng 9 với độ ẩm 86 – 87%. Thời kì khô
trùng với mùa ít mưa (trừ tháng 12 có độ ẩm trung bình trên dưới 80%). Trong 4
tháng còn lại từ tháng 1 đến tháng 4, độ ẩm trung bình giảm xuống dưới 77 – 78%,

riêng ven biển xấp xỉ 80%. Tháng khô nhất là tháng 3 có độ ẩm khoảng 75%.
Về tài nguyên mưa ẩm, Đông - Tây Nam Bộ được đánh giá tương đương Tây
Nguyên, cao hơn Nam Trung Bộ, Bắc Trung Bộ và kém hơn các khu vực thuộc Bắc Bộ.
Gió: Vùng biển Đông - Tây Nam Bộ hàng năm chịu ảnh hưởng của chế độ
gió mùa Đông Bắc và Tây Nam. Trị số phổ biến về tốc độ gió trung bình năm là 1,5
– 3,5 m/s, tốc độ gió lớn nhất là 20 – 35 m/s. Gió đổi chiều rõ rệt theo mùa và có
hướng thịnh hành phù hợp với hướng gió mùa chung toàn khu vực (hình 1.2).
Hướng gió thịnh hành trong mùa đông là đông bắc chiếm tần suất 30 – 50%, ngoài
ra hướng đông cũng có tần suất khá lớn khoảng 20 – 30%, còn lại là hướng đông
5


nam. Trong mùa hè, hướng gió thịnh hành là tây nam với tần suất 60 – 70%, gió tây
cũng chiếm tần suất đáng kể khoảng 15 – 30%.
Tháng chuyển tiếp từ mùa hè sang mùa đông (tháng 9) gió hướng tây nam,
tây chiếm ưu thế 25 – 30%. Tháng chuyển tiếp từ đông sang hè (tháng 4) gió hướng
đông thịnh hành với tần suất xấp xỉ 40% [18].

Hình 1.2: Bản đồ trường ứng suất gió trung bình tháng 1 (trái) và tháng 7 (phải)
(dyn/cm2) [5]
Dòng chảy: Ảnh hưởng của các trường thủy động lực Biển Đông lên vùng
biển nghiên cứu trong mùa gió Đông Bắc là rất đáng kể so với mùa gió Tây Nam.
Mùa gió tây nam, dòng chảy ở bắc vịnh Thái Lan có hướng tây bắc – đông nam tới
gần mũi Cà Mau, đưa một lượng nước vào vùng biển Đông Nam Bộ (hình 1.3).
Điều này ngược lại với mùa gió đông bắc (mùa khô), chịu ảnh hưởng của dòng chảy
bắc Biển Đông đi xuống [17].

6

Hình 1.3: Hoàn lưu nước vùng biển Đông - Tây Nam Bộ (Nguồn: Wyrtki, 1961)
Nước trồi: Vào mùa gió Tây Nam, biển Nam Trung Bộ xuất hiện vùng nước
trồi với phạm vi hoạt động rộng, tồn tại ở độ sâu khá lớn. Nước trồi lan rộng xuống
vùng biển Đông Nam Bộ và xuất hiện chủ yếu từ tháng 6 đến tháng 9 đưa muối dinh
dưỡng từ dưới sâu lên các tầng trên tạo điều kiện cho thực vật phù du phát triển.
Sông ngòi: vùng biển Đông Nam Bộ chịu tác động trực tiếp của hệ thống
sông Mê Kông và sông Đồng Nai với đặc điểm bờ biển thấp với rừng ngập mặn bị
chia cắt bởi vô số các lạch triều [10]. Đây cũng là một trong những nguồn cung cấp
lượng chất hữu cơ cho vùng biển nghiên cứu.
Độ muối: nhìn chung duy trì ở mức cao trong cả năm (thấp hơn độ muối biển
Trung Bộ). Mùa mưa (tháng 5 – 10), độ muối dao động mạnh, trung bình tầng mặt
từ 30 - 33‰. Mùa khô (tháng 11 – 4), độ muối từ 33 - 34‰ [10, 17]. Ở vùng biển
này thể hiện sự phân tầng hai lớp nước: vùng nước nông cửa sông có độ muối thấp,
ở tầng nước mặt chảy ra khỏi vùng biển trong khi đó lớp nước có độ muối cao, lạnh
hơn chảy từ Biển Đông vào ở các tầng sâu. Vào thời kì mùa khô, nước biển từ Biển
Đông đổ vào, thời kì mùa mưa theo chiều ngược lại.

Hình 1.4: Độ muối nước biển tầng mặt tháng 1 (trái) và tháng 7 (phải) [10]

7


Tóm lại, vùng biển Đông - Tây Nam Bộ có khí hậu nóng ẩm quanh năm,
mưa đủ, nắng nhiều, lại ít có thiên tai. Đó là những điểm ưu trội hơn hẳn các vùng
biển khác ở miền Nam Việt Nam về điều kiện tự nhiên.
1.2. Khái quát về nguồn lợi cá nổi nhỏ vùng biển Đông – Tây Nam Bộ
Như đã nêu trên, biển Việt Nam được chia thành 5 vùng. Hoạt động khai thác
hải sản trong các vùng này được phân chia thành nghề cá ven bờ và nghề cá xa bờ
dựa vào độ sâu ngư trường ở mỗi vùng biển, trong đó ranh giới phân chia được xác
định là đường đẳng sâu 50m ở vùng biển Trung Bộ và 30m ở các vùng biển còn lại

(trừ vùng xa bờ). Thời gian khai thác cũng được phân chia thành 2 vụ: vụ cá nam
(tháng 4 đến tháng 9) và vụ các bắc (tháng 10 đến tháng 3 năm sau) tương ứng với 2
mùa gió Tây Nam và Đông Bắc [20].
Dựa theo điều kiện cư trú, có thể chia cá biển Việt Nam thành 4 nhóm: cá
tầng trên (cá nổi), cá tầng gần đáy, cá đáy và cá sống trong rạn san hô. Nhóm cá nổi
có khoảng 260 loài, chiếm 15% tổng số loài cá trong toàn vùng biển Việt Nam [8].
Đây là các loài sống ở các tầng nước bên trên và sống tập trung thành đàn. Những
ngày nắng ấm và thời tiết thuận lợi chúng thường nổi sát mặt nước, đôi khi còn nổi
cả mõm hoặc vây lưng lên khỏi mặt nước để thở hoặc bắt mồi. Cùng với sự di cư
theo phương ngang của một số loài cá nổi còn có sự di chuyển thẳng đứng từ tầng
mặt xuống tầng sâu và ngược lại liên quan chủ yếu đến cường độ ánh sang tự nhiên
[8].
Theo kích thước cá nổi nói chung còn được chia thành 2 nhóm: nhóm cả nổi
lớn như cá ngừ, cá cờ, cá kiếm,… và nhóm cá nổi nhỏ như cá trích, cá nục, cá cơm,
cá chuồn, cá bạc má, cá chỉ vàng,… Cá nổi nhỏ, đặc biệt là cá trích, cá nục, cá
cơm… có phân bố rộng khắp vùng biển ven bờ nước ta. Chúng là đối tượng khai
thác chính của ngư dân với nhiều loại nghề như lưới rê, lưới vây, lưới kéo, chụp,…
Ở vùng biển Đông Nam Bộ cá nổi nhỏ chiếm khoảng 42,9% trữ lượng nguồn
lợi hải sản của khu vực và là đối tượng khai thác chính của nhiều loại nghề khác
nhau [13]. Theo đánh giá của Bùi Đình Chung năm 1991 về nguồn lợi cá đánh bắt
8


bằng lưới kéo đôi ở các khu biển ven bờ cho thấy, có khoảng 524 nghìn tấn trữ
lượng và khả năng khai thác là 210 nghìn tấn/năm ở vùng biển Đông Nam Bộ.
Vùng biển Tây Nam Bộ, các giá trị tương ứng là 316 nghìn tấn trữ lượng, 126 nghìn
tấn/năm khả năng khai thác [6].
Một đánh giá khác cũng ở vùng biển Đông Nam Bộ của Viện Nghiên cứu
Hải Sản năm 2007: trữ lượng cá nổi nhỏ khoảng 771 nghìn tấn và khả năng khai
thác khoảng 385 nghìn tấn/năm [13].

Đánh giá mới nhất trong khuôn khổ tiểu dự án I.9 ”Điều tra tổng thể hiện
trạng đa dạng và biến động nguồn lợi hải sản biển Việt Nam", Viện Nghiên cứu Hải
sản đã chỉ ra rằng vùng biển Đông Nam Bộ có 313 loài thủy hải sản, trong đó ưu thế
là các loài cá tráo, cá ngân, cá sòng gió…. Trữ lượng (đánh giá bằng phương pháp
thủy âm) khoảng 571 nghìn tấn (mùa gió Tây Nam) và 1,2 triệu tấn (mùa gió Đông
Bắc). Đối với từng nhóm loài cá nổi nhỏ, kết quả điều tra nguồn lợi cho thấy không
có sự biến động nhiều giữa hai mùa gió đối với nhóm cá cơm, cá trích, cá nục
nhưng lại có sự biến động mạnh đối với cá hố, cá ngân, cá tráo [13].

9


Hình 1.5: Phân bố nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vùng biển Biệt Nam trong mùa gió
Tây Nam (trái) và Đông Bắc (phải) [13]
Đặc biệt, trữ lượng và phân bố nguồn lợi các loài bạc má và cá ngân ở vùng
biển Đông – Tây Nam Bộ được điều tra, đánh giá và phân tích dựa trên kết quả điều
tra nguồn lợi cá biển bằng phương pháp thủy âm kết hợp đánh lưới kéo, từ ngày
30/04 đến ngày 18/05 và từ ngày 26/11 đến ngày 10/12 năm 2005. Trữ lượng nguồn
lợi cá bạc má ước tính khoảng 131-160 nghìn tấn và cá ngân ước tính khoảng 209334 nghìn tấn. Khu vực phân bố tập trung của cá bạc má và cá ngân có sự khác biệt
giữa mùa gió Tây Nam và mùa gió Đông Bắc. Cả cá ngân và cá bạc má đều phân bố
với mật độ cao ở vùng biển ven bờ từ Sóc Trăng trải dài về phía tây và khu vực đảo
Côn Sơn, đảo Phú Quý, đảo Hòn Khoai. Ngược lại, trong mùa gió Đông Bắc, vùng
biển xa bờ phía đông đảo Côn Sơn và khu vực đảo Thổ Chu là những khu vực cá
ngân và cá bạc má phân bố với mật độ cao hơn so với các khu vực khác. Đây được

10


xem là những ngư trường khai thác chính của cá bạc má và cá ngân ở vùng biển
phía nam nước ta [9].

Dưới đây đưa ra kết quả tổng hợp về tài nguyên cá biển ở các vùng biển Việt
Nam, trong đó có vùng biển Đông – Tây Nam Bộ.

Bảng 1.1: Trữ lượng và khả năng khai thác cá ở các vùng biển Việt Nam bằng
phương pháp diện tích [7, 13]

1.3. Một số phương pháp đánh giá trữ lượng cá và khả năng khai thác
Trong các Chương trình Biển kể từ năm 1975 đến nay đã có nhiều kết quả
nghiên cứu đánh giá trữ lượng cá ở biển Việt Nam của các nhà khoa học như Bùi
Đình Chung, Phạm Thược, Nguyễn Tiến Cảnh,…Những nghiên cứu hiện có đều
dựa trên các phương pháp truyền thống như: phương pháp tính toán số lượng đàn cá
11


theo số lượng trứng, phương pháp dựa vào quan hệ giữa các nhóm tuổi khác nhau
trong sản lượng cá đánh được, phương pháp thả cá đánh dấu, phương pháp tính trữ
lượng căn cứ vào tình hình đánh bắt cá trên một đơn vị diện tích, phương pháp
thống kê sản lượng cá nhiều năm,… Nhìn chung, việc đánh giá trữ lượng của bất kì
loài cá nào đều phụ thuộc vào các yếu tố chủ quan và khách quan như đặc điểm sinh
vật học, mối quan hệ giữa các loài cá với nhau, điều kiện môi trường sống và phụ
thuộc rất nhiều vào mức độ khai thác.
Trữ lượng cá được xem là số lượng cá thể hay khối lượng của cả quần thể có
trong một khu vực biển và trong một khoảng thời gian xác định. Đánh giá trữ lượng
cá là một trong những nội dung của nghiên cứu biến động quần thể, trong đó bao
gồm cả việc xác định mức độ khai thác tối ưu, nghĩa là số lượng (hoặc khối lượng)
cá tối đa có thể khai thác được mà không gây ảnh hưởng đến quần thể.
Cho tới nay, trên thế giới đã có khá nhiều mô hình được đề xuất và áp dụng
thành công trong đánh giá trữ lượng và dự báo khả năng khai thác các quần thể cá
kinh tế, chủ yếu theo 3 hướng là:
-

Dựa vào nguyên lý Russel và các cải tiến trên cơ sở thống kê nghề cá.

-

Quá trình trao đổi năng lượng (dinh dưỡng) của cá trên cơ chế sinh lý-sinh
thái thích nghi của cá với môi trường.

-

Tương tác tổng hợp cá-môi trường-khai thác dưới tác động không dừng của
môi trường.
Theo hướng thứ nhất:

12


Nếu không xét đến quá trình di cư-nhập cư thì việc đánh giá sinh khối đàn cá
chủ yếu dựa vào đánh giá riêng biệt các tham số trong phương trình biến động số
lượng cá thể (N) của đàn cá:
dN/dt = R + W – (F + M) + 
Trong đó R – lượng bổ sung, W – lượng tăng trưởng, F – hệ số chết do khai
thác, M – hệ số chết tự nhiên, - các biến động không lường trước. Các mô hình
phát triển theo hướng này được chia thành 2 nhóm: các mô hình chỉnh thể (Holistic
model) và các mô hình phân tích (Analysis model), hay còn gọi là mô hình giải tích.
Nhóm các mô hình chỉnh thể được phát triển dựa trên giả thiết về sự đồng
nhất sinh khối của toàn bộ quần thể cá khai thác. Thường người ta chỉ dùng các mô
hình này khi không có các mô hình giải tích hoặc không đủ các thông tin đầu vào
cho các mô hình giải tích như cấu trúc tuổi, cấu trúc kích thước của quần thể... Ưu
điểm của các mô hình chỉnh thể là tính đơn giản cũng như yêu cầu các thông tin đầu

vào không nhiều và cho ra kết quả dự báo một cách nhanh chóng, tuy độ tin cậy chỉ
ở mức độ nhất định. Ba phương pháp phổ biến của nhóm mô hình này là: phương
pháp thuỷ âm, phương pháp diện tích và phương pháp sản lượng thặng dư.
Phương pháp thuỷ âm thường được sử dụng trong các chuyến khảo sát cá nổi
nhằm xác định mật độ và phân bố của cá theo chiều rộng và chiều sâu. Nhược điểm
của phương pháp này là khó sử dụng ở vùng nước nông ven bờ, phải xác định được
hệ số phản hồi âm của đối tượng nghiên cứu, khó phân biệt giữa các loài đã bắt gặp.
Phương pháp diện tích dựa trên cơ sở sản lượng thu được trên một đơn vị
diện tích qua khảo sát bằng lưới kéo sau đó nhân cho diện tích toàn vùng biển,
thường được áp dụng để xác định mật độ cá đáy. Nhược điểm phương pháp này là

13


chưa phân biệt được sản lượng khai thác của từng phương tiện khác nhau dẫn đến
đánh giá một cách bình quân trong toàn vùng biển.
Phương pháp sản lượng thặng dư sử dụng số liệu sản lượng tính trên một đơn
vị cường lực khai thác (CPUE). Số liệu cho loại mô hình này thường được thu thập
qua thống kê nghề cá trong nhiều năm. Khi nhân cường lực khai thác dự kiến với
CPUE sẽ nhận được giá trị ước tính của sản lượng.
Theo các phương pháp nêu trên, ở Việt Nam cũng đã có các nghiên cứu của
Bùi Đình Chung, Phạm Thược, Chu Tiến Vĩnh… và gần đây có Nguyễn Viết Nghĩa,
Vũ Việt Hà [6, 7, 9, 13].
Nhóm các mô hình giải tích xem xét chi tiết các quá trình diễn ra trong quần
thể và các kiểu khai thác khác nhau tác động lên quần thể. Các mô hình này đòi hỏi
rất nhiều về số liệu đầu vào, đặc biệt là phải có các thông tin về cấu trúc tuổi hoặc
cấu trúc kích thước của đối tượng có trong sản lượng khai thác, đồng thời liên quan
chặt chẽ với các đặc trưng sinh trưởng của quần thể như tốc độ sinh trưởng, mức độ
tử vong cũng như thành phần kích thước trong từng thế hệ. Các mô hình giải tích
được chia làm hai nhóm: mô hình phân tích thế hệ và mô hình dự báo.

Nhóm các mô hình phân tích thế hệ sử dụng các số liệu lịch sử để phân tích
quá trình khai thác các quần thể cá diễn ra trong quá khứ cho đến năm hiện tại, phổ
biến nhất là mô hình VPA của Gullad (1965) và mô hình LCA của Jones (1984) cải
tiến từ mô hình ACA của Pope (1972), và sau này có thêm các phát triển khác như
mô hình VPA-2Box, Pro-2Box, Muntifal-CL… [3].
Nhóm các mô hình dự báo gồm các phương pháp dự báo ảnh hưởng và hiệu quả
của các mức khai thác khác nhau tác động lên quần thể trong tương lai. Bằng các mô
hình toán học có thể dự báo được sản lượng và sinh khối của quần thể tương ứng với
các mức khai thác khác nhau. Mô hình được ứng dụng rộng rãi nhất là mô hình dự báo
14


Thompson & Bell (1934) mà số liệu đầu vào của nó chính là các kết quả đầu ra của các
mô hình phân tích thế hệ nêu trên.
Cho đến nay, các mô hình giải tích đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới
và đã mang lại những thành tựu đáng kể. Ở Việt Nam, các nghiên cứu theo
hướng này chưa nhiều, nhưng cũng đã có các nghiên cứu đầu tiên của đề tài
KT.03.10, Nguyễn Phi Đính, Nguyễn Xuân Huấn, Đoàn Bộ, Chu Tiến Vĩnh và
sau đó là Nguyễn Viết Nghĩa, Vũ Việt Hà… (thông tin từ [3]).
Theo hướng thứ hai:
Đánh giá biến động nguồn lợi cá thông qua các quá trình trao đổi năng lượng
(dinh dưỡng) của cá với các sinh vật khác trong hệ sinh thái biển, nhằm giải quyết
các quan hệ cơ bản trong lưới thức ăn và sự chuyển hóa năng lượng qua các bậc.
Những mô hình theo hướng này thường rất chặt chẽ về logic vì phản ánh được bản
chất của các quy luật tự nhiên. Tuy nhiên, do tính phức tạp, tinh vi của các mối quan
hệ dinh dưỡng mà các mô hình không thể thâu tóm hết được, đồng thời sự cồng
kềnh về thuật toán đã đưa đến không ít khó khăn cho việc giải bài toán nhằm đánh
giá trữ lượng đàn cá khai thác. Theo hướng này ở Việt Nam cũng đã có các công
trình của Nguyễn Tiến Cảnh, Nguyễn Tác An, Đoàn Bộ [2, 4, 12]. Đây cũng là
hướng nghiên cứu lựa chọn của luận văn này và sẽ được trình bày chi tiết trong

chương 2.
Theo hướng thứ ba:
Nghiên cứu tác động tổng hợp môi trường-sinh vật-con người đã trở thành
hướng nghiên cứu đầy triển vọng để dự báo biến động nguồn lợi cá trong vài chục
năm gần đây. Nếu cho rằng khai thác là yếu tố quyết định tác động đến sự biến động
đàn cá thì các điều kiện hải dương và sinh học cũng phải được coi là quan trọng
không kém. Cho đến nay chưa có kỹ thuật nào thành công trong việc dự báo biến
động nguồn lợi cá mà lại bỏ qua việc phân tích các tương tác phức tạp khí tượng,
hải dương, sinh vật. Điều này càng được khẳng định trong vài chục năm gần đây
15


khi chúng ta đã tích lũy được nhiều kiến thức về bản chất tự nhiên của các hệ sinh
thái biển và khi các kỹ thuật điều tra khảo sát biển, công nghệ viễn thám biển, công
nghệ tính toán... ngày càng hiện đại, cho phép thu nhận và xử lý những chuỗi số liệu
dài, mau lẹ và đồng bộ cá - môi trường trên phạm vi không gian rộng. Tuy nhiên,
phương pháp này có mục tiêu chính là dự báo ngư trường mà không đi vào đánh giá
trữ lượng và khả năng khai thác. Theo hướng này ở Việt Nam đã có các công trình
của đề tài KC.09.18/11-15.
Qua tìm hiểu tổng quan thấy rằng:
-

Cá nổi nhỏ là nguồn tài nguyên quan trọng chiếm tỷ trọng cao trong sản
lượng khai thác cá biển Việt Nam nói chung và vùng biển Đông – Tây Nam
Bộ nói riêng. Việc đánh giá trữ lượng, khả năng khai thác và biến động
nguồn lợi này là quan trọng, cần thiết.

-

Các phương pháp truyền thống (phương pháp thủy âm, phương pháp diện

tích) chỉ đưa ra con số tổng thể về trữ lượng và khả năng khai thác cho cả
vùng biển và trong cả năm, chưa đưa ra được phân bố và biến động của
nguồn lợi. Đây cũng chính là vấn đề cần giải quyết của luận văn tại vùng
biển Đông – Tây Nam bộ đối với nguồn lợi cá nổi nhỏ.

16


CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG VÀ NGUỒN SỐ LIỆU SỬ
DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG CÁ NỔI NHỎ VÙNG BIỂN
ĐÔNG – TÂY NAM BỘ

.1. Phương pháp chuyển hóa năng lượng
2.1.1. Giới thiệu mô hình tựa cạnh tranh trong quần xã sinh vật nổi biển
Dựa theo mô hình cạnh tranh giữa hai quần thể khác loài của Lotka-Voltera
(1936), Đoàn Bộ đã nghiên cứu, phát triển và áp dụng cho các quần thể sinh vật nổi
biển, gọi là mô hình ”tựa cạnh tranh” [1, 2].
Trong hệ sinh thái biển, các mối tương tác giữa các quần thể, cá thể với nhau
và với môi trường là nguyên nhân gây nên sự biến đổi số lượng và khối lượng của
chúng. Tùy mối tương tác là dương, âm hay trung tính mà sinh khối quần thể có thể
tăng, giảm hoặc không đổi.
Trong quần xã sinh vật nổi biển (xét với quần thể thực vật phù du (TVPD) và
quần thể động vật phù du (ĐVPD)), mối tương tác cạnh tranh xảy ra ở hai mức độ.
Thứ nhất, ĐVPD sử dụng TVPD làm thức ăn. Quan hệ này là mối quan hệ theo kiểu
“kẻ săn mồi - con mồi”, trong đó ĐVPD được coi là kẻ săn mồi, TVPD được coi là
con mồi. Trong quan hệ này, sinh khối của quần thể ĐVPD tăng lên do sử dụng thức
ăn còn sinh khối TVPD giảm đi do bị tiêu thụ. Đây là mối quan hệ cạnh tranh giữa
hai quần thể khác loài. Thứ hai, do sức ép của sự tăng số lượng cá thể của quần thể,
các cá thể buộc phải cạnh tranh để duy trì số lượng ở mức cân bằng. Trong quan hệ

này, một số lượng cá thể nào đó bị loại ra khỏi quần thể (di cư đi nơi khác hoặc

17