Luận án Nghiên cứu khu hệ cá ở lưu vực sông Bằng giang - Kỳ cùng thuộc địa phận Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN VĂN GIANG NGHIÊN CỨU KHU HỆ CÁ LƢU VỰC SÔNG BẰNG GIANG - KỲ CÙNG THUỘC ĐỊA PHẬN VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC HÀ NỘI – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN VĂN GIANG NGHIÊN CỨU KHU HỆ CÁ LƢU VỰC SÔNG BẰNG GIANG - KỲ CÙNG THUỘC ĐỊA PHẬN VIỆT NAM Chuyên ngành: Động vật học Mã sỗ: 9.42.01.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. NGUYỄN HỮU DỰC 2. TS. NGUYỄN KIÊM SƠN HÀ NỘI - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả trình bày trong luận án hoàn toàn trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào. Những trích dẫn về bảng biểu, kết quả nghiên cứu của những tác giả khác, tài liệu sử dụng trong luận án đều có nguồn gốc rõ ràng và theo đúng quy định, tiện cho việc đối chiếu. Hà Nội, ngày .. tháng .. năm 2018 Tác giả luận án Nguyễn Văn Giang ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Hữu Dực, TS. Nguyễn Kiêm Sơn, hai Thầy đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận án này. Cho tôi xin gửi lời cám ơn tới Nghiên cứu viên chính Nguyễn Văn Hảo, Ths. Ngô Sỹ Vân Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I đã giúp đỡ và truyền cho tôi thêm những kinh nghiệm quý báu về nghiên cứu cá. Qua đây cho tôi gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh Vật, Học viện Khoa học và Công nghệ đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu của mình. Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý giá của ngƣời dân sinh sống trên hai lƣu vực sông Bằng Giang và Kỳ Cùng thuộc hai tỉnh Cao Bằng và Lạng Sơn đã giúp tôi hoàn thành công tác thu thập mẫu vật cũng nhƣ những thông tin cần thiết để hoàn thành luận án này. Tôi xin bày tỏ sự cám ơn sâu sắc đến gia đình, ngƣời thân, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án này. Hà Nội, ngày .. tháng .. năm 2018 Tác giả luận án Nguyễn Văn Giang iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................. vi DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ vii DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. ix MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................. 1 2. Đối tƣợng, phạm vi và thời gian nghiên cứu ........................................................ 2 3. Mục tiêu ................................................................................................................ 2 4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án ................................................. 3 6. Đóng góp mới của luận án .................................................................................... 3 7. Bố cục của luận án ................................................................................................ 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ....................................................................................... 4 1.1. Tình hình nghiên cứu cá nƣớc ngọt ...................................................................... 4 1.1.1. Lược sử nghiên cứu khu hệ cá nước ngọt Việt Nam ...................................... 4 1.1.2. Lược sử nghiên cứu khu hệ cá lưu vực sông Bằng Giang – Kỳ Cùng ......... 19 1.2. Khái quát về đặc điểm tự nhiên và xã hội khu vực nghiên cứu ......................... 21 1.2.1. Đặc điểm tự nhiên KVNC............................................................................. 21 1.2.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................. 21 1.2.1.2. Đặc điểm về hình thái và địa hình ............................................................. 22 1.2.1.3. Đặc điểm khí hậu ....................................................................................... 24 1.2.1.4. Chế độ thủy văn ......................................................................................... 25 1.2.1.5. Tài nguyên sinh vật .................................................................................... 26 1.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ............................................................................. 27 CHƢƠNG 2. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, TƢ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................................................................... 29 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................... 29 2.2. Tƣ liệu nghiên cứu ............................................................................................. 30 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 33 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa ........................................................ 33 iv 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ......................................... 34 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN .................................... 38 3.1. Thành phần loài và cấu trúc khu hệ cá lƣu vực sông Bằng Giang – Kỳ Cùng .. 38 3.1.1. Danh lục thành phần loài cá lưu vực sông Bằng Giang – Kỳ Cùng .............. 38 3.1.2. Nhận xét về danh pháp và vị trí phân loại ...................................................... 49 3.1.3. Tính chất đa dạng thành phần loài của khu hệ ............................................... 50 3.1.4. Mô tả đặc điểm hình thái các loài ghi nhận phân bố mới ở KVNC ................ 55 3.2. Giá trị bảo tồn của khu hệ .................................................................................. 77 3.2.1. Tính chất đặc hữu ............................................................................................ 77 3.2.2. Số loài ghi nhận có trong SĐVN, QĐ 82 –BNN, Danh Lục Đỏ IUCN ........... 79 3.2.2.1. Loài ghi trong SĐVN ................................................................................... 79 3.2.2.2. Loài có nguy cơ tuyệt chủng cần đƣợc bảo tồn và phát triển theo QĐ 82 – BNN & PTNT ........................................................................................................... 81 3.2.2.3. Tỷ lệ loài cá ghi trong Danh Lục Đỏ IUCN ................................................. 81 3.3. Phân bố của các loài cá lƣu vực sông Bằng Giang-Kỳ Cùng ............................ 82 3.3.1. Phân bố theo các huyện thuộc khu vực nghiên cứu ........................................ 83 3.3.2. Phân bố theo hệ sinh thái thủy vực ................................................................. 84 3.3.3. Phân bố theo địa hình ..................................................................................... 86 3.3.4. Đặc điểm phân bố theo chiều thẳng đứng ...................................................... 88 3.4. So sánh thành phần loài khu hệ cá KVNC với các khu hệ cá khác ................... 88 3.4.1. So sánh các đơn vị phân loại giữa khu hệ cá KVNC với các khu hệ cá khác . 89 3.4.2. So sánh mức độ gần gũi giữa KVNC với các khu vực lân cận ....................... 90 3.5. Đặc điểm địa động vật của khu hệ cá KVNC và vị trí của khu vực này trong phân vùng địa lý phân bố cá nƣớc ngọt Việt Nam .................................................... 92 3.6. Các loài cá kinh tế thuộc lƣu vực sông Bằng Giang – Kỳ Cùng ....................... 96 3.6.1. Giá trị kinh tế .................................................................................................. 97 3.6.2. Giá trị về mặt bảo tồn ................................................................................... 100 3.6.3. Giá trị làm thuốc ........................................................................................... 106 3.6.4. Các loài cá làm cảnh..................................................................................... 107 3.6.5. Các loài cá ăn muỗi có tác dụng phòng bệnh ............................................... 109 3.7. Tình hình khai thác của ngƣ dân, ngƣ cụ khai thác ......................................... 111 3.7.1. Một số ngư cụ dùng trong khai thác chính ở KVNC ..................................... 115 3.7.1.1. Khai thác bằng lƣới .................................................................................... 115 v 3.7.1.2. Khai thác cá bằng xung điện ...................................................................... 116 3.7.1.3. Khai thác bằng chài .................................................................................... 117 3.7.2. Nguồn lợi cá nuôi, cá tự nhiên trên địa bàn nghiên cứu .............................. 118 3.7.2.1. Hiện trạng nguồn lợi cá nuôi, cá tự nhiên tỉnh Cao Bằng .......................... 119 3.7.2.2. Hiện trạng nguồi lợi cá nuôi, cá tự nhiên tại tỉnh Lạng Sơn ...................... 121 3.7.3. Nguyên nhân suy giảm nguồn lợi .................................................................. 122 3.7.4. Phục hồi, tái tạo và phát triển nguồn lợi thủy sản, bảo vệ, bảo tồn đa dạng sinh học cá ............................................................................................................... 125 3.7.4.1. Phục hồi, tái tạo và phát triển nguồn lợi .................................................... 125 3.7.4.2. Bảo vệ, bảo tồn đa dạng sinh học cá tại khu vực nghiên cứu .................... 126 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 128 KẾT LUẬN ............................................................................................................. 128 KIẾN NGHỊ ............................................................................................................ 129 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ........................... 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 131 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Ý nghĩa BNN & PTNT Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn IOC Ống cảm giác dƣới ổ mắt IUCN Tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế KVNC Khu vực nghiên cứu LL Vảy đƣờng bên MC Ống cảm giác ở hàm dƣới NC Ống cảm giác mũi POC Ống cảm giác trên nắp mang trƣớc QĐ 82 Quyết định 82 RB Ống cảm giác ở mõm chia nhánh SĐVN Sách Đỏ Việt Nam SOC Ống cảm giác trên ổ mắt ST Ống cảm giác ở phần chẩm TC Ống cảm giác ở hai bên đầu vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1. Số lƣợng loài cá mới, ghi nhận mới đƣợc công bố qua các giai đoạn ..... 12 Bảng 2. 1. Các địa điểm, thời gian nghiên cứu thực địa ........................................... 29 Bảng 3. 1. Danh lục thành phần loài cá sông Bằng Giang – Kỳ Cùng ..................... 39 Bảng 3. 2. Số lƣợng và tỷ lệ % các họ, các giống, các loài có trong các bộ ............. 50 Bảng 3. 3. Số lƣợng giống, loài có trong các họ ....................................................... 52 Bảng 3. 4. Số loài của giống và tỷ lệ % tại khu vực nghiên cứu .............................. 53 Bảng 3. 5. So sánh sự sai khác một số đặc điểm hình thái giữa Vietnamia sp. với Vietnamia remtua ...................................................................................................... 59 Bảng 3. 6. So sánh một số chỉ số hình thái các loài trong giống Pseudorasbora ..... 62 Bảng 3. 7. So sánh một số chỉ tiêu hình thái các loài trong giống cá Trê Clarias .... 77 Bảng 3. 8. Danh sách các loài cá đặc hữu ở Bắc Việt Nam và tại KVNC ................ 77 Bảng 3. 9. Danh sách các loài cá ghi trong SĐVN, QĐ 82 – BNN và Danh Lục Đỏ IUCN ghi nhận có ở KVNC ...................................................................................... 79 Bảng 3. 10. Số lƣợng loài cá và tỷ lệ % phân bố ở các huyện thuộc KVNC ............ 83 Bảng 3. 11. Số lƣợng, tỷ lệ % loài cá phân bố theo HST thủy vực sông Bằng Giang - Kỳ Cùng .................................................................................................................. 85 Bảng 3. 12. So sánh mức độ đa dạng bộ, họ, giống, loài giữa KVNC với các khu hệ cá lân cận ................................................................................................................... 89 Bảng 3. 13. So sánh mức độ gần gũi thành phần loài KVNC với các khu hệ cá khác ................................................................................................................................... 91 Bảng 3. 14. Nguồn gốc địa động vật khu hệ cá lƣu vực sông Bằng Giang - Kỳ Cùng ................................................................................................................................... 93 Bảng 3. 15. Các loài mới chỉ ghi nhận ở khu vực nghiên cứu .................................. 96 Bảng 3. 16. Thành phần loài cá kinh tế lƣu vực sông Bằng Giang – Kỳ Cùng ........ 97 Bảng 3. 17. Công dụng làm thuốc của các loài cá .................................................. 106 Bảng 3. 18. Danh sách các loài cá nƣớc ngọt dùng làm cảnh ................................. 107 Bảng 3. 19. Các loài cá ăn ấu trùng muỗi góp phần chống bệnh tật tại KVNC ..... 110 Bảng 3. 20. Các loài cá tự nhiên và cá nuôi ở đồng ruộng có tác dụng chống sâu bệnh cho lúa ............................................................................................................ 110 Bảng 3. 21. Các loài cá có số lƣợng cá thể và trọng lƣợng khai thác giảm ............ 111 Bảng 3. 22. Danh sách loài không bắt gặp, không thu lại đƣợc mẫu tại khu vực nghiên cứu ............................................................................................................... 112 viii Bảng 3. 23. Danh sách các loài cá nuôi ở khu vực nghiên cứu .............................. 119 Bảng 3. 24. Diện tích đất nuôi trồng thủy sản, tỷ lệ % sản lƣợng cá nuôi, cá tự nhiên tỉnh Cao Bằng đƣợc thống kê hàng năm ................................................................. 120 Bảng 3. 25. Diện tích nuôi trồng thủy sản, tỷ lệ % sản lƣợng cá nuôi, cá tự nhiên tỉnh Lạng Sơn đƣợc thống kê hàng năm ................................................................. 122 ix DANH MỤC HÌNH Hình 2. 1. Bản đồ lƣu vực sông Bằng Giang và sông Kỳ Cùng, các điểm thu mẫu 32 Hình 2. 2. Sơ đồ đo, đếm các chỉ tiêu hình thái họ cá chép ...................................... 35 Hình 2. 3. Sơ đồ đo, đếm các chỉ tiêu hình thái họ cá chạch .................................... 35 Hình 2. 4. Sơ đồ đo, đếm các chỉ tiêu hình thái bộ cá vƣợc ..................................... 36 Hình 3. 1. Tỷ lệ % các họ, giống, loài có trong các bộ ............................................. 51 Hình 3. 2. Tỉ lệ % số lƣợng giống đơn, đa loài; số giống có số loài cho tỉ lệ trên 1% ................................................................................................................................... 54 Hình 3. 3. Loài cá Rèm tua nhiều sọc Vietnamia sp. (a-mặt bên, b-miệng, c-bóng hơi) ............................................................................................................................ 57 Hình 3. 4. Loài cá Rèm tua Vietnamia remtua (a-mặt bên, b-miệng, c-bóng hơi) ... 59 Hình 3. 5. Loài cá Tựa Lòng tong Pseudorasbora sp. .............................................. 61 Hình 3. 6. Sự sai khác hình dạng ống cảm giác trên đầu của các loài trong giống: a, P. pugnax; b, P. pumila; c, P. parva [92]; và d, Pseudorasbora sp. ........................ 63 Hình 3. 7. Loài cá Cháo Opsariichthys sp. ............................................................... 64 Hình 3. 8. Loài cá Đục đanh hoa Abbottina sp. ........................................................ 65 Hình 3. 9. Loài cá Bỗng Cao Bằng Spinibarbus sp. ................................................. 66 Hình 3. 10. Loài cá Chát ma la Acrossocheilus malacopterus a-mặt bên, b-vây lƣng, tia đơn cuối có khía răng cƣa .................................................................................... 67 Hình 3. 11. Loài cá Chát Acrossocheilus sp. a-mặt bên, b- vây lƣng, tia đơn cuối không có khía răng cƣa ............................................................................................. 68 Hình 3. 12. Loài cá Anh râu dài Rectoris longibarbus ............................................. 70 Hình 3. 13. Loài cá Miệng cuộn Ptychidio jordani, a-bên thân, b-răng hầu, c- mặt dƣới của miệng .......................................................................................................... 72 Hình 3. 14. Loài cá Miệng Cuộn Ptychidio sp. ......................................................... 73 Hình 3. 15. Loài cá Chạch suối Schistura sp1. ......................................................... 74 Hình 3. 16. Loài cá Chạch suối Schistura sp2. ......................................................... 75 Hình 3. 17. Loài cá Trê Clarias sp. ........................................................................... 76 Hình 3. 18. Biểu đồ chỉ số lƣợng, tỷ lệ % loài đặc hữu có ở KVNC ........................ 79 Hình 3. 19. Loài ghi trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) .............................................. 80 Hình 3. 20. Loài cần đƣợc bảo tồn và phát triển theo QĐ 82 – BNN & PTNT ....... 81 Hình 3. 21. Số lƣợng và tỷ lệ % các loài đƣợc bảo tồn ở các bậc theo Danh Lục Đỏ IUCN (2017) ............................................................................................................. 82 x Hình 3. 22. Biểu đồ phân bố số loài cá và tỷ lệ % bắt gặp tại các huyện thuộc KVNC........................................................................................................................ 83 Hình 3. 23. Biểu đồ so sánh số lƣợng và tỷ lệ (%) các loài cá phân bố theo HST ở các thủy vực sông Kỳ Cùng ...................................................................................... 85 Hình 3. 24. Biểu đồ so sánh số lƣợng và tỷ lệ (%) các loài cá phân bố theo HST ở các thủy vực sông Bằng Giang .................................................................................. 85 Hình 3. 25. Biểu đồ số loài cá bắt gặp theo địa hình tại KVNC ............................... 87 Hình 3. 26. So sánh số lƣợng, tỷ lệ (%) các loài cá phân bố theo các tầng nƣớc ..... 88 Hình 3. 27. So sánh các đơn vị phân loại giữa KVNC với các khu hệ cá lân cận ... 89 Hình 3. 28. Sơ đồ quan hệ về thành phần loài gữa KVNC với các khu hệ cá khác . 91 Hình 3. 29. Nguồn gốc địa động vật của các loài cá tại khu vực nghiên cứu ........... 93 Hình 3. 30. Các khu phân bố địa lý cá nƣớc ngọt Việt Nam (Nguyễn Văn Hảo và Ngô Sỹ Vân, 2001) .................................................................................................... 95 Hình 3. 31. Tỷ lệ % các loài cá kinh tế theo bộ tại khu vực nghiên cứu .................. 99 Hình 3. 32. Tỷ lệ các loài có giá trị kinh tế và các loài ít có giá trị kinh tế .............. 99 Hình 3. 33. Loài cá Ngựa bắc (Folifer brevifilis) ................................................... 101 Hình 3. 34.