Nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc hải dương với năng suất khai thác một số loài cá kinh tế ở vùng biển đông nam bộ

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. PGS.TS Đoàn Văn Bộ
2. TS Nguyễn Khắc Bát

Hà Nội – 2018

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan:
Đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi, các nội dung nghiên cứu, phân
tích, đánh giá do chính tơi 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 tơi 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
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới các thầy PGS.TS Đoàn Văn Bộ và TS
Nguyễn Khắc Bát đã trực tiếp hướng dẫn tơi hồn 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 tơi học tập nâng cao trình độ.

Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể Bộ môn Khoa học và Cơng 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 tơi trong q 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 q trình nghiên cứu.
Tơi 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 tơi trong suốt thời gian qua.
Hà Nội, ngày 28 tháng 12 năm 2018

ii


MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG
DỰA TRÊN QUAN HỆ CÁ –MÔI TRƯỜNG, ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ MỘT

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-MƠI TRƯỜNG

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
1.1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG BIỂN ĐƠNG NAM BỘ

1.2.1 Vị trí địa lý và địa hình
1.2.2 Chế độ khí hậu và đặc điểm khí tượng vùng biển Đông Nam Bộ
1.2.3 Nhiệt độ nước biển
1.2.4. Độ muối nước biển
1.2.5 Chế độ dòng chảy
1.3 TỔNG QUAN MỘT SỐ ĐỐI TƯỢNG CÁ KINH TẾ
1.3.1 Cá Ngừ Vằn (Katsuwonus pelamis)
1.3.2 Cá Ngừ Chấm (Euthynus affinis)
1.3.3 Cá Chỉ Vàng (Selaroides leptolepis)
CHƯƠNG 2: DỮ LIỆU HẢI DƯƠNG HỌC, NGHỀ CÁ VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP PHÂN TÍCH QUAN HỆ CÁ-MƠI TRƯỜNG
2.1 CÁC NGUỒN DỮ LIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN

2.1.1 Dữ liệu hải dương học
2.1.2 Dữ liệu nghề cá
2.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUAN HỆ CÁ-MƠI TRƯỜNG

2.2.1 Lựa chọn các yếu tố mơi trường biển cho phân tích tương quan
2.2.2 Phương pháp tính các yếu tố hải dương học, môi trường biển
2.2.3 Đồng bộ các dữ liệu cá và môi trường
2.2.4 Phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính nhiều biến
2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BỘ CHỈ SỐ THÍCH ỨNG SINH THÁI

iii

i
ii
iii
v
vi
viii
1
5
5
7
10
14
14
15
17
17
17
18
19
22
24
27
27
27
29
33
33

35
37
39
41


CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ YẾU TỐ HẢI DƯƠNG HỌC, MÔI TRƯỜNG
Ở VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ
3.1 CÁC YẾU TỐ CẤU TRÚC NHIỆT BIỂN

3.1.1 Sự phân bố và biến đổi nhiệt độ nước biển
3.1.2 Cấu trúc nhiệt theo chiều thẳng đứng
3.2 ĐỘ MUỐI VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ

3.2.1 Sự phân bố và biến đổi độ muối tầng mặt
3.2.2 Biến đổi độ muối theo chiều thẳng đứng
3.3 DÒNG CHẢY VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ
3.4 HÀM LƯỢNG CHLOROPHYLL-A VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ

3.4.1 Sự phân bố và biến đổi hàm lượng chlorophyll-a tầng mặt
3.4.2 Biến đổi hàm lượng chlorophll-a theo chiều thẳng đứng
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
4.1 MỐI QUAN HỆ GIỮA NĂNG SUẤT KHAI THÁC CÁ NGỪ VẰN VỚI CÁC
YẾU TỐ HẢI DƯƠNG HỌC, MÔI TRƯỜNG BIỂN

45
45
45

48
53
53
54
56
61
61
64
66
66

4.1.1 Mối quan hệ tổng hợp cá-môi trường đối với cá Ngừ Vằn
4.1.2 Nghiên cứu xác định bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Ngừ Vằn

66
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

4.2.1 Mối quan hệ tổng hợp cá-môi trường đối với cá Ngừ Chấm
4.2.2 Nghiên cứu xác định bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Ngừ
Chấm
4.3 MỐI QUAN HỆ GIỮA NĂNG SUẤT KHAI THÁC CÁ CHỈ VÀNG VỚI CÁC
YẾU TỐ HẢI DƯƠNG HỌC, MƠI TRƯỜNG BIỂN

4.3.1 Mối quan hệ tổng hợp cá-mơi trường đối với cá Chỉ Vàng
4.3.2 Nghiên cứu xác định bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Chỉ

Vàng
4.4 DỰ BÁO THỬ NGHIỆM NGƯ TRƯỜNG KHAI THÁC CÁ NGỪ VẰN Ở
VÙNG BIỂN ĐÔNG NAM BỘ

4.4.1 Kết quả dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá Ngừ Vằn ở
vùng biển Đông Nam Bộ
4.4.2 Kết quả đánh giá kiểm chứng dự báo thử nghiệm ngư trường khai
thác cá Ngừ Vằn
KẾT LUẬN
KIẾN NGHỊ
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN

iv

80
83
87
87
90
93
94
96
98
99
100


LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

101
111
118
122

PHỤ LỤC 1
PHỤ LỤC 2
PHỤ LỤC 3
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

EKE

Máy đo nhiệt độ độ muối và chlorophyll-a (Conductivity
Temperature Depth profiler)
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

Mơ hình thích ứng sinh thái (Habitat suitability index)

LCA

Mơ hình phân tích thế hệ dựa vào chiều dài cá (Lengthbased 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

CTD

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 Đơng Nam Bộ
Mơ hình phân tích chủng quần ảo (Virtual Population
Analysis)
Tổ chức nghề cá Trung - Tây Thái Bình Dương

VPA
WCPFC

DANH MỤC BẢNG
Bảng
Tên bảng
Trang
1.1 Thống kê các kết quả nghiên cứu sinh thái đối với một số loài cá
11
tầng đáy và cá Nục sị
1.2
1.3
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5

2.6
2.7
2.8
2.9

Tốc độ gió (m/s) trung bình nhiều năm tại các trạm Phú Quý, Côn
Đảo
Nhiệt độ không khí (oC) tại trạm Phú Q, Cơn Đảo và Trường Sa
Thống kê số lượng số liệu điều tra khảo sát hải dương học tại vùng
biển Đông Nam Bộ từ năm 1978 đến 2013
Thống kê số lượng số liệu viễn thám biển của dự án Movimar ở
vùng biển Đông Nam Bộ từ năm 2011 đến 2016
Thống kê số lượng số liệu cá Ngừ Vằn tại VBĐNB, tính đến 2016
Thống kê số lượng số liệu cá Ngừ Chấm và Chỉ Vàng tại vùng biển
Đơng Nam Bộ, tính đến 2016
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
Tỷ lệ số mẻ lưới khai thác cá Chỉ Vàng (trong CSDL) theo các dải
độ sâu ở vùng biển Đông Nam Bộ
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
Định dạng số liệu các yếu tố hải dương học, môi trường biển
Định dạng số liệu năng suất khai thác cá
vi

17
17
28
29
30

31
34
34
35
38
38


2.10

Định dạng số liệu đồng bộ cá-môi trường phục vụ phân tích tương
quan

38

3.2

Hiệu quả khai thác tương ứng với chỉ số SI của các yếu tố mơi
trường
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 2.5 chương 2)
Thống kê trung bình tốc độ dịng chảy ở vùng biển Đơng Nam Bộ

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 Đơng Bắc và Tây
Nam (số liệu đồng bộ tức thời)

67

2.11
3.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

4.10

Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn và các

yếu tố hải dương học, mơi trường biển, mùa gió Đơng Bắc năm
2014-2015 (tương ứng với vụ cá bắc)
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn với các
yếu tố hải dương học, mơi trường biển, mùa gió Tây Nam năm
2014-2015 (tương ứng với vụ cá nam)
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn với các
yếu tố hải dương học, môi trường biển (số liệu trung bình năm
2014-2015)
Mối quan hệ giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn với các yếu tố
hải dương học, môi trường biển trong mùa gió Đơng Bắc và Tây
Nam (số liệu trung bình nhiều năm)
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn với các
yếu tố hải dương học, mơi trường biển mùa gió Đơng Bắc (số liệu
trung bình nhiều năm)
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn và các
yếu tố hải dương học, mơi trường biển mùa gió Tây Nam (số liệu
trung bình nhiều năm)
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn với một
số yếu tố hải dương học, mơi trường biển lớp mặt trong mùa gió
Đơng Bắc
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn với một
số yếu tố hải dương học, môi trường biển lớp mặt trong mùa gió
Tây Nam
Mối quan hệ giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn và các yếu tố hải
dương học, môi trường biển theo tháng (số liệu trung bình nhiều
năm)
vii

42

51
57

67

68

68

71

71

72
73

73
75


4.11
4.12
4.13

4.14
4.15
4.16
4.17
4.18

4.19
4.20
4.21
4.22
4.23

Bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Ngừ Vằn trong mùa gió Đơng
Bắc
Bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Ngừ Vằn trong mùa gió Tây
Nam
Mối quan hệ giữa năng suất khai thác cá Ngừ Chấm với các yếu tố
hải dương học, môi trường biển trong mùa gió Đơng Bắc và Tây
Nam
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Ngừ Chấm với yếu
tố hải dương học, mơi trường biển trong mùa gió Đơng Bắc
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Ngừ Chấm với yếu
tố hải dương học, môi trường biển trong mùa gió Tây Nam
Bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Ngừ Chấm trong mùa gió
Đơng Bắc
Bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Ngừ Chấm trong mùa gió Tây
Nam
Mối quan hệ giữa năng suất khai thác cá Chỉ Vàng với các yếu tố
hải dương học, môi trường biển trong mùa gió Đơng Bắc và Tây
Nam
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Chỉ Vàng với các
yếu tố hải dương học, mơi trường biển trong mùa gió Đông Bắc
Ma trận tương quan giữa năng suất khai thác cá Chỉ Vàng với các
yếu tố hải dương học, môi trường biển trong mùa gió Tây Nam
Bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Chỉ Vàng trong mùa gió Đơng
Bắc

Bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Chỉ Vàng trong mùa gió Tây
Nam
Kết quả đánh giá kiểm chứng dự báo thử nghiệm ngư trường khai
thác cá Ngừ Vằn theo sai số tuyệt đối

76
78

81

82
82
84
86

89
89
89
90
92
97

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình
1.1
1.2
1.3
1.4
2.1
2.2

Tên hình
Vùng biển Đơng Nam Bộ
Cá Ngừ Vằn (Katsuwonus pelamis)
Cá Ngừ Chấm (Euthynus affinis)
Cá Chỉ Vàng (Selaroides leptolepis)
Phân bố các trạm điều tra khảo sát hải dương học tại VBĐNB
Phân bố dữ liệu khai thác cá Ngừ Vằn tại vùng biển Đông Nam Bộ
viii

Trang
15
19
23
24
27
31


2.3
2.4
2.5

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7

3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17

Phân bố dữ liệu khai thác cá Ngừ Chấm tại vùng biển Đông Nam
Bộ
Phân bố dữ liệu khai thác cá Chỉ Vàng tại vùng biển Đông Nam Bộ

32
32

Sơ đồ khối mơ hình HSI xác định bộ chỉ số thích ứng các yếu tố
môi trường đối với cá Ngừ Vằn, cá Ngừ Chấm và cá Chỉ Vàng ở
vùng biển Đông Nam Bộ

44

Biến trình năm nhiệt độ nước biển tầng mặt VBĐNB (trung bình
nhiều năm - bên trái và trong giai đoạn 2002-2017 - bên phải)

46

Biến đổi qua các năm giá trị trung bình tháng 1 (trái) và tháng 7

(phải) của nhiệt độ nước biển tầng mặt tại các điểm Đ1, Đ2, Đ3, Đ4
Phân bố nhiệt độ nước biển tầng mặt vùng biển Đơng Nam Bộ
trung bình tháng 1 (trái) và tháng 12 (phải)

46
47

Phân bố nhiệt độ nước biển tầng mặt vùng biển Đơng Nam Bộ
trung bình tháng 7 (trái) và tháng 8 (phải)

47

Biến trình năm nhiệt độ nước các tầng tại 4 điểm Đ1, Đ2, Đ3, Đ4

49

Phân bố độ dày lớp đồng nhất H0 (m) trung bình tháng 1 (trái) và
tháng 7 (phải) tại vùng biển Đơng Nam Bộ

50

Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất (H0) và biên dưới lớp đột biến
(H1) tại các điểm Đ1, Đ2, Đ3, Đ4
Biến trình năm độ muối nước biển tầng mặt VBĐNB
Phân bố độ muối nước biển tầng mặt trung bình tháng 1 (trái),
tháng 4 (phải)
Phân bố độ muối nước biển tầng mặt trung bình tháng 7 (trái),
tháng 10 (phải)
Biến trình năm độ muối các tầng tại 4 điểm Đ1, Đ2, Đ3, Đ4
Biến đổi độ muối theo độ sâu tại điểm Đ1, Đ2, Đ3, Đ4, tháng 1,

tháng 7
Phân bố dòng chảy tầng mặt và mật độ động năng rối trung bình
tháng 1
Phân bố dịng chảy tầng mặt và mật độ động năng rối trung bình
tháng 7
Phân bố dịng chảy tầng mặt và mật độ động năng rối trung bình
tháng 4
Phân bố dịng chảy tầng mặt và mật độ động năng rối trung bình
tháng 10
Biến trình năm hàm lượng chlorophyll-a tầng mặt VBĐNB (trung
bình nhiều năm-bên trên và trong giai đoạn từ năm 2002-2017-bên
dưới)
ix

51
53
54
54
55
56
59
59
60
60

61


3.18
3.19

3.20
3.21
3.22
4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7
4.8
4.9
4.10

Phân bố hàm lượng chlorophyll-a tầng mặt (mg/m3) trung bình
tháng 1
Phân bố hàm lượng chlorophyll-a tầng mặt (mg/m3) trung bình
tháng 7
Phân bố hàm lượng chlorophyll-a tầng mặt (mg/m ) trung bình
tháng 4
Phân bố hàm lượng chlorophyll-a tầng mặt (mg/m3) trung bình
tháng 10

62

63

3

Phân bố thẳng đứng hàm lượng chlorophyll-a tại các điểm P1, P2,
P3 trong tháng 1 và tháng 7 năm 2011-2013
Tần suất xuất hiện năng suất khai thác cá Ngừ
tương ứng với các khoảng dao động một số yếu
môi trường biển, mùa gió Đơng Bắc
Tần suất xuất hiện năng suất khai thác cá Ngừ
tương ứng với các khoảng dao động một số yếu
mơi trường biển, mùa gió Tây Nam

Vằn và chỉ số SI
tố hải dương học,

64
65

77

Vằn và chỉ số SI
tố hải dương học,

Tần suất xuất hiện năng suất khai thác cá Ngừ Chấm và chỉ số SI
tương ứng với các khoảng dao động một số yếu tố hải dương học,
môi trường biển, mùa gió Đơng Bắc
Tần suất xuất hiện năng suất khai thác cá Ngừ Chấm và chỉ số SI
tương ứng với các khoảng dao động một số yếu tố hải dương học,
mơi trường biển, mùa gió Tây Nam

Tần suất xuất hiện năng suất khai thác cá Chỉ Vàng và chỉ số SI
tương ứng với các khoảng dao động một số yếu tố hải dương học,
mơi trường biển, mùa gió Đông Bắc
Tần suất xuất hiện năng suất khai thác cá Chỉ Vàng và chỉ số SI
tương ứng với các khoảng dao động một số yếu tố hải dương học,
môi trường biển, mùa gió Tây Nam
Dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá Ngừ Vằn tháng
01/2016
Dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá Ngừ Vằn tháng
07/2016
Dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá Ngừ Vằn tháng
10/2016
Dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá Ngừ Vằn tháng
12/2016

x

63

79

85

87

91

93
94
95

95
96


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết:
Vùng biển Đơng Nam Bộ (VBĐNB) là ngư trường có trữ lượng và khả năng
khai thác nguồn lợi hải sản lớn nhất cả nước [5, 34]. Đây là vùng biển nằm trong
khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có mùa khơ và mùa mưa tương
phản rõ rệt, khu vực biển ven bờ chịu tác động trực tiếp của hệ thống sông Mê Kơng
đổ ra. Vào mùa gió đơng bắc, VBĐNB chịu ảnh hưởng của hệ dịng chảy lạnh từ
Thái Bình Dương qua eo biển Đài Loan và Bashi vào Biển Đông và tiếp tục men
theo bờ biển miền Trung xuống phía nam. Trong mùa gió Tây Nam, hệ thống dịng
chảy có hướng ngược lại, đồng thời còn chịu ảnh hưởng của nước trồi khu vực Nam
Trung Bộ (phạm vi về phía đơng có thể tới 113oE, kéo dài từ 15oN đến 10oN, thậm
chí có thể đến 8oN) [40, 47, 49, 92]. Do vậy, cấu trúc các trường hải dương ở
VBĐNB có nhiều nét đặc trưng theo 2 mùa gió, kéo theo mơi trường sống đa dạng
và tạo nên hệ cấu trúc thành phần lồi, đặc trưng phân bố và đặc tính sinh học riêng
của khu hệ sinh vật biển nơi đây.
Theo Đề án “Tái cơ cấu ngành thủy sản đến năm 2020” của Tổng cục Thủy
sản, sản lượng khai thác cá biển tại các vùng biển Việt Nam nói chung và VBĐNB
nói riêng hàng năm tuy có tăng, nhưng số lượng tàu, số lao động trực tiếp khai thác
(và các chi phí khác) cũng tăng liên tục, dẫn tới năng suất khai thác tính theo tàu,
theo cơng suất (cả chất lượng sản phẩm, thu nhập của ngư dân...) lại giảm đáng kể
(trung bình giảm 3,1%/năm) [22, 31, 33]. Nguyên nhân chủ yếu là do phương tiện
khai thác còn lạc hậu, phát triển tự phát và hoạt động theo quy mô nhỏ lẻ, dựa theo
kinh nghiệm của ngư dân là chính, cơ sở hạ tầng và dịch vụ hậu cần nghề cá còn
yếu, cơng tác quản lý, kiểm tra, kiểm sốt chưa quyết liệt, đồng bộ. Bên cạnh đó,
việc điều tra đánh giá nguồn lợi hải sản chưa được đầu tư đúng mức, nguồn lợi hải
sản gần bờ bị khai thác quá mức trong khi nguồn lợi cũng như ngư trường ở tuyến

lộng và xa bờ chưa được đánh giá, dự báo chính xác. Như vậy, có thể thấy, bài tốn
đánh giá nguồn lợi và dự báo ngư trường chính xác nhằm đưa ra các chính sách về
quản lý, tổ chức khai thác hợp lý, hiệu quả đã và đang là vấn đề cần được quan tâm,

1


định hướng phát triển. Điều này càng có ý nghĩa đối với VBĐNB – ngư trường có
trữ lượng và khả năng khai thác hải sản lớn nhất cả nước.
Các công trình nghiên cứu về cở sở khoa học cho việc dự báo ngư trường khai
thác đã chỉ ra sự cần thiết phải tuân theo các quy luật biến động của đời sống sinh vật
biển nói chung, cá biển nói riêng liên quan mật thiết đến các q trình khí tượng-hải
dương biến đổi theo quy mô thời gian khác nhau từ dài, trung bình, ngắn và tương ứng
với nó là quy mơ khơng gian từ tồn cầu đến khu vực cụ thể. Theo hướng này, trên thế
giới đã có nhiều cơng trình nghiên cứu được cơng bố với nhiều mơ hình dự báo cho
từng đối tượng, cho các nghề khai thác cá khác nhau từ đầu thế kỉ 20 đến nay.
Trong đó, đã có nhiều cơng trình nghiên cứu xác định được các khoảng thích ứng
sinh thái của các yếu tố mơi trường cho nhiều lồi cá phục vụ nghiên cứu nguồn lợi
và dự báo chúng rất hiệu quả.
Cũng với cách tiếp cận nêu trên, ở Việt Nam việc nghiên cứu cơ sở khoa học
và xây dựng mơ hình dự báo ngư trường đã được thực hiện từ hơn 20 năm gần đây,
song cho tới nay mới chỉ có duy nhất 01 mơ hình và quy trình dự báo ngư trường
khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển xa bờ Miền Trung do đề tài cấp Nhà nước
KC09.18/11-15 nghiên cứu xây dựng (và đã triển khai ứng dụng trong dự báo
nghiệp vụ) được đánh giá là hiệu quả nhất hiện nay [11]. Trong khi còn nhiều đối
tượng cá kinh tế khác (ngồi cá ngừ đại dương) cũng có thể được nghiên cứu và dự
báo ngư trường khai thác chúng theo hướng của mơ hình và quy trình này. Chính vì
vậy, để có được mơ hình dự báo đạt hiệu quả cao thì cần có thêm các nghiên cứu về
cơ sở khoa học cho việc thiết lập mơ hình dự báo, bởi mỗi lồi cá đều có những đặc
điểm thích nghi và phản ứng khác nhau với môi trường sống, hoặc ngay cả cùng

một loài nhưng sống ở các điều kiện mơi trường khác nhau (mùa vụ/khu vực) lại có
những thích nghi và phản ứng riêng. Trong khi đó, do vị trí địa lý khác nhau nên các
điều kiện khí tượng, hải dương học, môi trường ở vùng biển khác nhau hiển nhiên
khơng như nhau.
Như trên đã nêu, VBĐNB có những đặc trưng cấu trúc các trường hải dương
đặc thù, kéo theo môi trường sống và nguồn lợi đa dạng, đồng thời là ngư trường
2


lớn nhất cả nước. Luận án với đề tài “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" đã được NCS lựa chọn và thực hiện, làm cơ sở khoa học cho việc thiết lập mơ
hình dự báo cũng như đánh giá về nguồn lợi một số đối tượng cá kinh tế ở vùng
biển này, đó là 1) cá Ngừ Vằn (đại diện nhóm cá ngừ đại dương), 2) cá Ngừ Chấm
(đại diện nhóm cá ngừ nhỏ ven bờ) và 3) cá Chỉ Vàng (đại diện nhóm cá nổi nhỏ
ven bờ).
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Xác định được 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 phục vụ xây dựng
mơ hình thực nghiệm dự báo ngư trường khai thác tại vùng biển này.
3. Nội dung nghiên cứu:
1) Tổng quan về phương pháp dự báo ngư trường dựa trên quan hệ cá – môi
trường, về điều kiện tự nhiên và một số đối tượng cá kinh tế ở vùng biển Đơng Nam
Bộ
2) Nghiên cứu, tính tốn xác định cấu trúc các trường thủy động lực và mơi
trường biển (nhiệt độ, độ muối, chlorophyll-a, dịng chảy…) và biến động của
chúng trong vùng biển nghiên cứu.
3) Xác định khoảng thích ứng sinh thái các yếu tố mơi trường biển đối với một
số loài cá kinh tế (cá Ngừ Vằn, cá Ngừ Chấm và cá Chỉ Vàng) ở vùng biển Đông
Nam Bộ.

4) Nghiên cứu, đánh giá mối quan hệ giữa năng suất khai thác một số đối
tượng cá kinh tế (cá Ngừ Vằn, cá Ngừ Chấm và cá Chỉ Vàng) với các yếu tố hải
dương học, môi trường biển và ứng dụng trong dự báo thử nghiệm ngư trường ở
vùng biển Đông Nam Bộ.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu:
- Ý nghĩa khoa học: Kết quả đạt được của luận án là cơ sở khoa học cho việc
xây dựng mơ hình dự báo ngư trường khai thác hải sản ở vùng biển Đông Nam Bộ.

3


- Ý nghĩa thực tiễn: Sản phẩm của luận án sẽ đóng góp thêm về cơ sở dữ liệu
hải dương học nghề cá, cải tiến công nghệ dự báo ngư trường và phục vụ trực tiếp
công tác dự báo ngư trường tại vùng biển Đơng Nam Bộ, góp phần tạo thành một hệ
thống hoàn chỉnh về dự báo ngư trường trên toàn vùng biển Việt Nam theo hướng
tương quan cá - mơi trường.
5. Những đóng góp mới của luận án:
1) Xác đinh được mối quan hệ giữa năng suất khai thác cá Ngừ Vằn, cá Ngừ
Chấm và cá Chỉ Vàng với các yếu tố cấu trúc hải dương đặc trưng ở vùng biển
Đông Nam Bộ làm cơ sở cho việc xây dựng mơ hình dự báo ngư trường khai thác
các đối tượng này.
2) Xác định được bộ chỉ số thích ứng sinh thái của cá Ngừ Vằn, cá Ngừ
Chấm và cá Chỉ Vàng góp phần xây dựng mơ hình dự báo và nâng cao chất lượng
các bản dự ngư trường khai thác các đối tượng nêu trên.
6. Bố cục của luận án:
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung của luận
án được trình bày trong 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về phương pháp dự báo ngư trường dựa trên quan hệ
cá- môi trường, điều kiện tự nhiên và một số đối tượng cá kinh tế vùng biển Đông
Nam Bộ

Chương 2: Dữ liệu hải dương học, nghề cá và các phương pháp phân tích mối
quan hệ giữa năng suất khai thác cá và các yếu tố hải dương học, môi trường biển.
Chương 3: Đặc điểm một số yếu tố hải dương học, môi trường ở vùng biển
Đông Nam Bộ
Chương 4: Mối quan hệ giữa năng suất khai thác một số loài cá kinh tế và các
yếu tố hải dương học, môi trường ở vùng biển Đông Nam Bộ

4


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG DỰA TRÊN
QUAN HỆ CÁ –MÔI TRƯỜNG, ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ MỘT 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-MƠI TRƯỜNG
Hiện nay trên thế giới có 3 khuynh hướng nghiên cứu đánh giá trữ lượng và dự
báo khả năng khai thác quần thể cá đó là: 1) dựa vào nguyên lý Russel và các cải
tiến trên cơ sở thống kê nghề cá, 2) quá trình trao đổi năng lượng (dinh dưỡng) của
cá trên cơ chế sinh lý-sinh thái thích nghi của cá với mơi trường, 3) tương tác tổng
hợp cá-môi trường-khai thác dưới tác động không dừng của môi trường [41].


Theo hướng thứ nhất
Đánh giá biến động nguồn lợi cá dựa vào việc đánh giá riêng biệt các thành

phần trong phương trình Russel mơ tả biến động số lượng cá thể đàn cá (không xét
di cư, nhập cư): dN/dt = W + R– (F + M) + 
Trong đó, N- số lượng cá thể đàn cá, R – lượng bổ sung cho đàn cá, W – Sinh
trưởng của đàn cá, F – hệ số chết do khai thác, M – hệ số chết tự nhiên, - các biến

động ngẫu nhiên khơng lường trước.
Theo hướng này có 2 nhóm mơ hình được sử dụng đó là nhóm mơ hình giả
định và mơ hình giải tích.
Mơ hình giả định được phát triển dựa trên giả thiết về sự đồng nhất sinh khối
của toàn bộ quần thể cá khai thác. Trong đó, có ba phương pháp phổ biến của nhóm
mơ hình này là: phương pháp thuỷ âm, phương pháp diện tích và phương pháp sản
lượng thặng dư. Theo hướng này, ở Việt Nam đã có một số cơng trình được cơng bố
của Nguyễn Khắc Bát, Bùi Đình Chung, Vũ Việt Hà, Nguyễn Viết Nghĩa, Phạm
Thược, Đào Mạnh Sơn…[4, 14, 15, 16, 18, 21, 33, 34, 38, 37].
Mơ 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, bao gồm mơ hình LCA, VPA,
MUNTIFAL… Ở Việt Nam cũng đã có các nghiên cứu theo hướng này của Đoàn

5


Văn Bộ, Nguyễn Phi Đính, Nguyễn Xuân Huấn, Chu Tiến Vĩnh… [7, 8, 9, 12,
20, 28, 29].


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 mơ hình theo hướng này thường rất chặt chẽ về logic vì phản ánh được bản
chất của các quy luật tự nhiên. Ở Việt Nam cũng đã có các cơng trình nghiên cứu
của Nguyễn Tác An, Đoàn Văn Bộ, Nguyễn Tiến Cảnh [1, 6, 13]. Tuy nhiên, do
tính phức tạp của các mối quan hệ dinh dưỡng cùng với sự phức tạp của các thuật
tốn trong các mơ hình dẫn đến việc tính tốn dự báo và đánh giá trữ lượng đàn cá

khai thác theo hướng này rất khó khăn.


Theo hướng thứ ba
Nghiên cứu tác động tổng hợp môi trường - sinh vật - con người đã trở thành

hướng nghiên cứu dễ dàng hơn cho việc dự báo biến động nguồn lợi cá trong vài
chục năm gần đây. Theo hướng này, việc nghiên cứu đánh giá biến động nguồn lợi
đàn cá khai thác thì yếu tố khai thác, điều kiện hải dương học và sinh học được coi
là quan trọng như nhau. Cho đến nay, hầu hết các cơng trình nghiên cứu dự báo
biến động nguồn lợi cá trên thế giới đều theo hướng này, dựa trên việc phân tích các
mối tương tác phức tạp khí tượng hải dương - sinh vật.
Điều này đã được khẳng định trong vài chục năm gần đây khi chúng ta đã tích
lũy được nhiều kiến thức về bản chất tự nhiên của các hệ sinh thái biển đồng thời
các kỹ thuật điều tra khảo sát biển, cơng nghệ viễn thám biển, cơng nghệ tính tốn
trên các máy vi tính... 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.
NCS cũng lựa chọn hướng nghiên cứu thứ 3 để thực hiện luận án. Để hiễu rõ
hơn về hướng nghiên cứu này, luận án đã tổng quan các cơng trình nghiên cứu ở
Việt Nam cũng như trên thế giới trong mục 1.1.1 và 1.1.2 dưới đây.

6


1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Giữa điều kiện môi trường và sự tập trung của cá khai thác có tồn tại những
mối quan hệ chặt chẽ. Mọi thay đổi của các điều kiện môi trường đều dẫn đến biến
động số lượng và phân bố của đàn cá. Theo hướng nghiên cứu thứ 3, trên thế giới
đã có nhiều cơng trình nghiên cứu thành cơng với việc nghiên cứu mối quan hệ giữa
các yếu tố hải dương học như là nhiệt độ, độ muối, dịng chảy, ơxy hịa tan và năng

suất sinh học sơ cấp trong chuỗi thức ăn (thực vật phù du, động vật phù du,
chlophyll-a...) với nhiều loài cá khác nhau và dự báo chúng rất hiệu quả cho ngư
dân khai thác. Đối với mỗi loài cá ở các vùng biển khác nhau người ta dùng các yếu
tố mơi trường khác nhau trong mơ hình dự báo. Do vậy, việc nghiên cứu mối quan
hệ giữa cá với các yếu tố môi trường và lựa chọn các yếu tố mơi trường để dự báo
cho từng lồi cụ thể là rất quan trọng và đã có nhiều cơng trình khoa học được công
bố về vấn đề này. Dưới đây luận án sẽ điểm qua một số cơng trình cơng bố trong
thời gian gần đây.
Trong hải dương học, nhiệt độ bề mặt biển là một trong những nhân tố rất
quan trọng. Đối với hoạt động nghề cá, nhiệt độ nước biển bề mặt được xem như là
các chỉ số trực tiếp liên quan đến các khu vực tập trung của đàn cá hoặc gián tiếp
thông qua sự ảnh hưởng của chúng đến khu vực tập trung thức ăn cho cá [85]. Nhiệt
độ bề mặt biển (SST) có thể ảnh hưởng đến phạm vi phân bố địa lý của hầu hết các
loài sinh vật biển. Tuy nhiên, nhiều khi quan sát mối quan hệ giữa nhiệt độ với sự
phân bố hay các tập tính sinh học của lồi sinh vật nào đó khơng được thể hiện rõ
mà phải thơng qua một mối quan hệ khác ví dụ phân tích mối quan hệ của cá Ngừ
Vây Vàng với cấu trúc nhiệt đại dương nhiều khi khơng thể giải thích được bằng
trực tiếp nhiệt độ, mà có thể thơng qua chuỗi thức ăn [72]. Đối với cá biển, nhiệt độ
là một tham số hải dương học quan trọng để nghiên cứu môi trường sống của nhiều
lồi cá, mỗi lồi cá đều có một khoảng thích ứng riêng với nhiệt độ như: cá Ngừ
Vằn ở vùng nhiệt đới thích ứng với nhiệt độ trong khoảng từ 14,7-30,0oC trong khi
ở vùng biển Nhật Bản thấy chúng ở dải nước có nhiệt độ là 18,0-28,0oC. Hay đối

7


với đàn cá thu lớn ở vùng biển gần bờ của miền Trung Đại Tây Dương di cư trong
phạm vi khoảng nhiệt độ hẹp từ 8-13oC...[55]
Việc sử dụng ngày càng nhiều dữ liệu viễn thám biển trong dự báo ngư trường
khai thác các lồi cá đã được nhiều cơng trình cơng bố với việc thiết lập mơ hình dự

báo dựa trên mối quan hệ giữa sự phân bố của các loài cá với nhiệt độ nước biển
tầng mặt và hàm lượng chlorophyll-a. Trong đó, phải kể đến các cơng trình của
Silva và nnk (2000), cơng trình này đã chỉ ra mối quan hệ giữa sản lượng khai thác
của các loài cá thu, cá cơm và cá trích tại vùng biển bắc của Chile có liên hệ mật
thiết với nhiệt độ nước biển bề mặt (SST) và hàm lượng chlorophyll-a [86]. Ở Ấn
Độ, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp phân tích khơng gian chồng bàn đồ
hàm lượng chlorophyll-a và nhiệt độ nước biển bề mặt từ ảnh viễn thám độ phân
giải cao (AVHRR) và số liệu nghề cá để tìm ra khu vực có khả năng tập trung các
đàn cá [87]. Mansor và nnk (2001) đã xây dựng hệ thống dự báo ngư trường khai
thác hải sản ở Biển Đơng bằng việc phân tích dữ liệu ảnh viễn thám về nhiệt độ
nước biển bề mặt và chlorophyll-a (sử dụng GIS) tìm ra những khu vực có nước
trồi, nước chìm hay khu vực có khẳ năng tập trung cao thực vật phù du từ đó xác
định được khu vực tiềm năng tập trung các loài cá. Trên cơ sở đó ơng đã xây dựng
thành cơng phần mềm DSS hay được gọi là TroFFS để phục vụ cho quá trình dự
báo đàn cá trong vùng biển nhiệt đới [75]. Ở Indonesia, các bản dự báo ngư trường
khai thác cá bạc má cũng được xây dựng dựa trên trường nhiệt bề mặt và hàm lượng
chlorophyll-a [80]. Mukti và nnk (2011) phân tích mối quan hệ giữa năng suất khai
thác cá Ngừ Vằn với 2 thông số là nhiệt độ nước biển bề mặt và hàm lượng
chlorophyll-a thu thập từ viễn thám biển. Kết quả nghiên cứu đã xác định được các
khoảng thích ứng sinh thái của cá Ngừ Vằn với 2 thông số này và sử dụng chúng
vào xây dựng dự báo cá Ngừ Vằn ở vùng Bone Bay-Flores [78]. Nhóm tác giả
khẳng định rằng, yếu tố nhiệt độ nước biển và hàm lượng chlorophyll-a là nhân tố
chính so với các yếu tố khác. Ngoài ra ở Đài Loan, các nhà khoa học xây dựng mơ
hình dự báo cá ngừ đại dương dưa trên phân tích hồi quy tuyến tính mối quan hệ
giữa năng suất khai thác của nghề câu vàng cá ngừ đại dương với các yếu tố hải

8


dương học (nhiệt độ, chlorophyll-a và lớp đột biến nhiệt độ) trong đó có sử dụng

phân tích thành phần chính (PCA) ở vùng biển xích đạo Đại Tây Dương [71].
Ở vùng biển Ấn Độ Dương, để xây dựng dự báo ngư trường khai thác của cá
Ngừ Vây Vàng, các nhà khoa học đến từ Học viện Công nghệ Châu Á, Nhật Bản và
Sri Lanka đã sử dụng các thông số như: nhiệt độ nước biển (SST), hàm lượng
chlorophyll-a và độ cao động lực bề mặt biển (SSH) từ dữ liệu viễn thám của
NOAA với độ phân giải 0,25 x 0,25 độ kinh vĩ. Cơng trình nghiên cứu đã sử dụng
phương pháp xác định chỉ số thích ứng sinh thái và đã xác định được chỉ số thích
ứng sinh thái của cá Ngừ Vây Vàng với SST, Chlo và SSH, mức sản lượng cao nhất
với 3 yếu tố trên tương ứng dao động lần lượt là 28-30ºC; 0,1-0,4mg/m3 và 205215cm [83, 84].
Các nghiên cứu của Chen và nnk (2008, 2009) đã sử dụng phương pháp hồi
quy tuyến tính và mơ hình thích ứng sinh thái HSI để dự báo các vùng đánh bắt
tiềm năng đối với cá Ngừ Mắt To (Thunnus obesus) ở vùng biển Ấn Độ dương và
cá thu Nhật Bản (Scomberomorus niphonius) tại vùng biển Đông Trung hoa [57,
58]. Trong đó, dự báo cho đối tượng cá thu Nhật Bản (Scomberomorus niphonius)
ông đã sử dụng các yếu tố môi trường là nhiệt độ nước biển tầng mặt, độ muối tầng
mặt, chlorophyll-a, độ cao mực nước biển và dị thường độ cao mực nước biển; Đối
với cá Ngừ Mắt To (Thunnus obesus) các yếu tố môi trường được dử dụng là nhiệt
độ nước biển tầng mặt, chlorophyll-a và độ cao mực nước biển.
Các cơng trình nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, dòng chảy và các khu vực nước
trồi cũng là những yếu tố rất quan trọng trong xây dựng các mơ hình dự báo.
O’Brien và nnk (1974) đã xây dựng thành cơng mơ hình dự báo cho lồi cá Hồi
Coho ở vùng biển xa bờ Oregon dựa trên mối tương quan giữa vị trí phân bố của cá
Hồi Coho với sự xuất hiện của vùng nước trồi gần bờ [81]. Hay như nghiên cứu của
Triñanes và nnk (2002) đã xây dựng dự báo ngư trường đối với loài cá nổi trong
vịnh Biscay ở phía Đơng Bắc Đại Tây Dương và họ đã tìm ra các ngư trường khai
thác các lồi cá nổi có liên quan mật thiết đến vùng nước trồi ở đây.

9

Năm 2015, tổ chức nghề cá Trung - Tây Thái Bình Dương (WCPFC) đã sử
dụng mơ sinh thái biển khơi (SEAPODYM) xây dựng dự báo phân bố của cá ngừ
đại dương (Ngừ Vây Vàng, Ngừ Mắt To và cá Ngừ Vằn) và được cung cấp trên
website

của

WCPFC

( />
[66].

Mơ

hình

SEAPODYM đã sử dụng phương pháp hồi quy tuyến tính và HSI để mơ phỏng sự
phát triển của sinh vật trong hệ sinh thái biển khơi thơng qua chuỗi thức ăn. Trong
q trình tính tốn, các mối quan hệ giữa sinh vật với sinh vật và sinh vật với môi
trường đều được xem xét và sau đó dự đốn phân bố, biến động của các nhóm sinh
vật theo khơng gian và thời gian với sự thay đổi của các yếu tố vật lý hải dương
hoặc tác động của con người (áp lực khai thác). Các bản dự báo của mơ hình
SEAPODYM đưa ra có hạn 7 ngày và đơn vị được dự báo là mật độ (g/m2) chi tiết
cho từng loài cá ngừ đại dương ở Tây Thái Bình Dương.
Có thể nói, sự phát triển và khả năng ứng dụng các phương tiện khảo sát đo
đạc rất hiện đại từ vệ tinh, các tàu khảo sát và các trạm phao tự động trên biển, các
thông tin phản hồi của các đội tàu đánh bắt... đã cho phép xây dựng và triển khai
nhiều công nghệ dự báo biến động phân bố ngư trường và trữ lượng các bãi cá
chính phục vụ cơng nghiệp đánh cá. Sự kết hợp phân tích nhiều yếu tố bao gồm: i)
Các trường hải dương học (nhiệt độ, độ muối nước biển, độ cao mực biển, dịng

chảy, địa hình đáy biển…); ii) sức sản suất sơ cấp của thủy vực (hàm lượng
chlorophyll-a, chất hữu cơ hịa tan…); iii) tập tính sinh thái, sinh học của đối tượng
khai thác đã tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao phục vụ cho ngành cơng nghiệp
khai thác hải sản.
1.1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Công tác điều tra, đánh giá nguồn lợi và khả năng khai thác hải sản ở biển Việt
Nam nói chung và vùng biển Đơng Nam Bộ nói riêng đã được thực hiện từ rất sớm
(từ trước năm 1954) đã cung cấp lượng số liệu lớn về các yếu tố hải dương học và
đưa ra được bức tranh tổng thể theo các mùa gió về đặc điểm cấu trúc một số yếu tố
hải dương học như nhiệt độ, độ muối, dòng chảy biển…xác định được các khu vực

10


nước trồi, nước chìm ở Biển Đơng đồng thời cũng đã đánh giá được trữ lượng
nguồn lợi, xác định các ngư trường, bãi cá khai thác.
Việc nghiên cứu thiết lập các bản dự báo ngư trường khai thác cá ở Việt Nam
cũng được bắt đầu khá sớm, từ những năm 1970. Công tác dự báo khai thác cá đã
thu được nhiều kết quả đáng kể, đặc biệt là việc thiết lập dự báo khai thác cá biển
theo mùa vụ, theo q và phát trên Đài tiếng nói Việt Nam. Cơng tác dự báo được
duy trì cho đến những năm 1980. Do khơng có kinh phí hoạt động, nên việc dự báo
ngư trường khai thác hải sản bị gián đoạn vào năm 1986.
Các nghiên cứu đánh giá biến động đàn cá theo khuynh hướng thứ 3 cũng bắt
đầu được hình thành, đầu tiên phải kể đến kết quả nghiên cứu sinh thái đối với một
số loài cá tầng đáy và cá nục sị (bảng 1.1) của Nguyễn Phi Đính, Lê Trọng Phấn và
Phạm Thược (1991) (trích bởi Lê Đức Tố (1995) [41]. Đây là cơng trình cơng bố
dựa trên chuỗi dữ liệu thống kê tần suất bắt gặp năng suất khai thác cá với các yếu
tố nhiệt độ, độ muối và độ sâu mà chưa có tính tốn, xác định mối quan hệ tổng hợp
của các yếu tố mối trường hay xác định các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự biến đổi
nguồn lợi cá. Do vậy, kết quả này vẫn cịn rất hạn chế trong việc thiết lập mơ hình

dự báo cho các đối tượng trên theo hạn ngắn.
Bảng 1.1: Thống kê các kết quả nghiên cứu sinh thái đối với một số lồi cá tầng đáy
và cá Nục sị

Số
TT

Lồi cá

Giới hạn nhiệt đơ
thích nghi/tối ưu
(oC)

Giới hạn độ muối
thích nghi/tối ưu
(‰)

Độ sâu phân
bố (m)

29,0-34,0/ 31,0-34,0

30-90

1

Mối vạch

15,0-30,0/

2

Trác ngắn

16,0-30,0/ 20,0-25,0

30,0-34,9/ 33,5-34,5

60-70

3

Hồng

15,0-32,0/ 21,0-23,0

30,0-34,9/ 33,0-34,0

>30

4

Lượng

17,0-18,0/

31,0-33,0/

>20

5

Phèn

18,0-30,0/ 20,0-29,0

6

Nục sò

-

<25,0

-

-

30,0-34,5/ 32,5-34,0

/ 18,0-20,0

-

/ 31,0-34,5

>30
Cá nổi

Nguồn: Lê Đức Tố (1995)[41]

11


Lê Đức Tố và nnk (1995) đã xây dựng được các luận cứ khoa học liên quan
đến các bài toán dự báo trong lĩnh vực hải dương học nghề cá ở vùng biển Việt
Nam. Cơng trình này đã chỉ rõ vai trò quan trọng của sự biến động các trường khí
tượng, hải dương tới biến động phân bố và sản lượng cá khai thác và sự cần thiết
phải nghiên cứu chúng một cách cơ bản, khoa học phục vụ công tác dự báo cá.
Trong đó các cấu trúc hải dương được ưu tiên quan tâm như: hoạt động nước trồi,
các front, các khối nước,... đối với sự phân bố nguồn lợi cá ở biển Việt Nam
[41,43]. Tuy nhiên, sự thiếu hụt và tính khơng đồng bộ của nguồn dữ liệu thống kê
nghề cá mà việc xây dựng dự báo môi trường và nguồn lợi còn nhiều bất cập và
chưa thực hiện được.
Đinh Văn Ưu và nnk (2004) nghiên cứu xây dựng thành cơng mơ hình dự báo
cá khai thác cá ngừ đại dương (cá Ngừ Vây Vàng và mắt to) cho nghề câu vàng dựa
trên phân tích mối quan hệ giữa năng suất khai thác cá ngừ đại dương với các cấu
trúc hải dương có liên quan. Kết quả của cơng trình này đã dự báo được các trường
hải dương và ngư trương trên quy mơ lớn do đó việc thực hiện dự báo ngư trường
khai thác nghiệp vụ (dự báo hạn ngắn và quy mô nhỏ) chưa thể thực hiện được
trong giai đoạn này. Mặc dù vậy, đây là cơng trình đánh dấu bước khởi đầu trong
lĩnh vực nghiên cứu và xây dựng mơ hình dự báo cá khai thác tại vùng biển xa bờ
trên cơ sở gắn kết ngư trường với các yếu tố cấu trúc hải dương đặc trưng [50].
Để tiếp bước cho việc xây dựng cơ sở khoa học và xây dựng hồn thiện mơ
hình dự báo, Đoàn Văn Bộ và nnk (2010, 2015) cũng đã nghiên cứu, xây dựng và
hồn thiện mơ hình, quy trình dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương của
nghề câu vàng hạn tháng và hạn 7-10 ngày. Mô hình đã sử dụng phương pháp phân
tích hồi quy tuyến tính giữa năng suất khai thác cá ngừ đại dương vơi cấu trúc nhiệt
biển và năng suất sinh học bậc thấp. Cho đến nay, mơ hình này đã được triển khai
thành công và đang được ứng dụng dự báo nghiệp vụ ngư trường khai thác cá ngừ

đại dương hạn tháng và hạn 7-10 ngày ở Việt Nam [10, 11]. Tuy nhiên, trong mơ
hình này, 26 biến mơi trường (kể cả năng suất sinh học) đều được tính từ trường 3D
nhiệt độ nước biển. Nghĩa là trong mơ hình này việc tính tốn mới chỉ dựa vào yếu

12


tố nhiệt độ mà chưa tính đến các yếu tố khác như độ muối, chlorophyll-a, dòng
chảy…nhưng kết quả dự báo của đề tài này cũng được đánh giá là đạt u cầu trên
60%. Bên cạnh đó, đối tượng chính của đề tài là cá Ngừ Vây Vàng và cá Ngừ Mắt
To của nghề câu cá ngừ đại dương, để áp dụng triển khai mơ hình này sang các đối
khác cần phải có những nghiên cứu cơ sở khoa học xác định về mối quan hệ giữa
các yếu tố môi trường với các đối tượng nghiên cứu đó.
Hiện tại, theo khuynh hướng nghiên cứu đã trình bày ở trên, Viện Nghiên cứu
Hải sản đang tiến hành đề tài cấp Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2015 2017) “Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật nâng cao chất lượng dự báo ngư trường
khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển Việt Nam”, với mục tiêu là đưa ra các giải
pháp kỹ thuật ứng dụng công nghệ viễn thám và sinh học để nâng cao độ tin cậy của
dự báo vùng khai thác tiềm năng cá ngừ đại dương ở vùng biển Việt Nam. Tuy
nhiên, đề tài này vẫn đang trong q trình thực hiện, chưa có kết quả cơng bố cụ thể
nào.
Như vậy có thể thấy rằng, nghiên cứu dự báo biến động nguồn lợi đàn cá khai
thác theo hướng nghiên cứu tương tác tổng hợp cá-môi trường-khai thác dưới tác
động không dừng của môi trường đã đạt được rất nhiều thành tựu trên thế giới và cả
ở Việt Nam. Đây là hướng nghiên cứu đầy triển vọng để giải quyết bài toán dự báo
biến động nguồn lợi cá trong thời gian gần đây và trong tương lai. Ở Việt Nam, mặc
dù các kết quả nghiên cứu đã có nhiều thành tựu trong việc dự báo ngư trường khai
thác cá ngừ đại dương của nghề câu nhưng cũng còn nhiều đối tượng cá kinh tế
chưa được nghiên cứu dự báo, trong đó nghiên cứu cơ sở khoa học cho xây dựng
mơ hình dự báo theo lồi cịn ít đặc biệt là dự báo hạn ngắn phục vụ cho hoạt động
khai thác của ngư dân theo chuyến biển. Luận án cũng lựa chọn hướng nghiên cứu

này trong bài toán dự báo các đối tượng cá kinh tế ở vùng biển Việt Nam mà cụ thể
là đối tượng cá Ngừ Vằn, cá Ngừ Chấm và cá Chỉ Vàng ở vùng biển Đông Nam Bộ.
Đây là 3 đối tượng cá kinh tế cịn ít được quan tâm nghiên cứu dự báo ở nước ta.
Tổng quan nghiên cứu cụ thể cho từng đối tượng này sẽ được trình bày ở phần sau.

13