Các khái niệm xác định năng suất sinh học trong thuỷ vực

Hệ số P/B là khái niệm dùng để thể hiện mối liên quan giữa sản lượngvà khối

lượng sinh vật của một quần thể sinh vật hay một thủy vực, đó là sản lượng

sinh vật của một đơn vị khối lượng sinh vật trong khỏang thời gian nhất định

thường là một năm, có thể gọi đó là sản lượng sinh vật riêng.

Hệ số P/B biến đổi phụ thuộc vào nhiều nhân tố như : đặc tính thành phần loài,

đặc điểm sinh trưởng và phát triển của thủy sinh vật.

Hệ số P/B (tính theo tháng) ở một nhóm sinh vật nước ngọt giảm dần khi kích

thước trung bình của chúng tăng lên (Shuskina 1967) như kết quả ở bảng sau:

Bảng 1: Hệ số P/B ở một số nhóm sinh vật nước ngọt



Nhóm sinh

vật



Protozoa



Rotatoria



Cladocera



Copepoda



P/B



10 - 30



10 -30



2,5 - 5



1-5



Theo Greze (1971) thì kết quả nghiên cứu hệ số P/B ở sinh vật biển cũng tương

tự như ở nước ngọt, nghĩa là sinh vật có kích thước trung bình càng cao thì hệ

số P/B càng thấp, kết quả trình bày trong bảng 2.

Bảng 2: Hệ số P/B ở một số nhóm sinh vật biển (theo Greze)



Nhóm động vật



Hệ số P/B



Copepoda



0,06 -0,16



Cladocera



0,19



Amphipoda



0,008 - 0,037



Chaetognatha



0,21 - 0,31



Mollusca



0,004 - 0,01



Appendicularia

Pisces



4. Một số khái niệm khác



0,32

0,0006 - 0,008



•

•



•

•

•



•



Nguồn lợi sinh vật là bao gồm tất cả sinh vật có khả năng là đối tượng

khai thác của thuỷ vực.

Sản phẩm sinh vật là từng loại sinh vật cụ thể (động vật, thực vật) thường

là các loại có giá trị sử dụng có trong thuỷ vực, toàn bộ sản phẩm sinh vật

tạo nên nguồn lợi sinh vật của thuỷ vực.

Sản phẩm khai thác là các đối tượng sinh vật có giá trị khai thác trực tiếp

hay gián tiếp, phục vụ cho lợi ích con người, hiện đang được khai thác.

Sản phẩm thu hoạch là lượng sinh vật thu hoạch được bằng phương tiện

đánh bắt, gây nuôi trong một khoảng thời gian nào đó từ thuỷ vực.

Sản lượng sinh vật sơ cấp là lượng chất sống dưới dạng thực vật, do

thực vật tự dưỡng tạo nên, tổng hợp từ các vật chất vô cơ nhờ quang

hợp.

Sản lượng sinh vật thứ cấp là chất sống dưới dạng động vật do động vật

dị dưỡng tạo nên, trong quá trình tạo thành có sử dụng các sản phẩm sơ

cấp làm thức ăn.



5. Cách xác định sản lượng sinh vật trong thuỷ vực

•



Sản lượng sinh vật sơ cấp (Primary productivity):



Đây là khâu thứ nhất trong quá trình sinh sản ra vật chất hữu cơ trong thuỷ vực.

Bước chuyển hoá của vật chất trong thuỷ vực từ vô cơ thành vật chất hữu cơ

nhờ quá trình quang hợp của thực vật trong nước. Sản lượng sinh vật sơ cáp

của thuỷ vực là khâu quan trọng, quyết định năng suất sinh học của thuỷ vực là

cơ sở của các quá trình tạo thành chất sống ở các bậc cao hơn.

Sản phẩm sinh vật sơ cấp được tạo nên do hoạt động quang hợp của thực vật

ở nước, do đó việc xác định sản lượng sơ cấp của thuỷ vực cũng dựa trên cơ

sở tính toán cường độ quang hợp của thực vật trên từng đơn vị diện tích của

mặt nước hay đơn vị của khối nước ở các tầng nước khác nhau.

Cần phân biệt rõ hai khái niệm là

•

•



Cường độ quang hợp thể hiện khả năng sản sinh ra chất hữu cơ của thực

vật trên một đơn vị khối lượg của chúng.

Sản lượng sinh vật sơ cấp thể hiện khả năng sản sinh ra chất sống của

một thể tích nước..



Sản lượng sinh vật sơ cấp mang hai ý nghĩa ở hai mức độ khác nhau:

•

•



Sản lượng sơ cấp toàn phần là toàn bộ bộ chất hữu cơ được thực hiện và

có trong một khối nước tạo thành.

Sản lượng sơ cấp thực tế là sản lượng sơ cấp toàn phần trừ đi phần chất

hữu cơ tiêu hao trong quá trình trao đổi chất của thực vật.



Có nhiều phương pháp xác định sản lượng sinh vật sơ cấp



•



•

•



Phương pháp bình sáng tối : xác định lượng Oxy của thực vật có trong

một thể tích nước phóng thích ra trong quá trình quang hợp, trong khoảng

thời gian nghiên cứu.(ngày, đêm).

Phương pháp xác định sản lượng sơ cấp căn cứ vào lượng chất diệp lục

có trong thực vật.

Phương pháp tính số lượng C14 phóng xạ dưới dạng Bicarbonat hay

Carbonat được thực vật hấp thụ trong thời gian nghiên cứu từ đó suy ra

lượng C đã được thực vật hấp thụ.



Sản lượng sinh vật sơ cấp phụ thuộc vào nhiều nhân tố, trong đó quan trọng

nhất là hàm lượng muối dinh dưỡng cần cho sự sinh trưởng, phát triển của thực

vật, số lượng, thành phần loài, độ tập trung của thực vật và chế độ chiếu sáng

trong tầng nước. Ngoài ra chế độ nhiệt, nồng độ muối cũng ảnh hưởng đến

năng suất nầy.

•



Sản lượng sinh vật thứ cấp (Secondary productivity)



Các sản phẩm sơ cấp của thuỷ vực được tạo thành một phần sẽ bị phân huỷ,

một phần sẽ được các động vật ăn, nghĩa là chuyển sang tham gia vào quá

trình tạo thành các sản phẩm thứ cấp của thuỷ vực ở các bậc dinh dưỡng tiếp

sau dưới dạng động vật dị dưỡng.

Số lượng bậc tuỳ thuộc vào đặc điểm cấu trúc quần loại thuỷ sinh vật, trước hết

là thành phần loài và quan hệ thức ăn. Mỗi bậc của quá trình tạo thành sản

phẩm thứ cấp trong thuỷ vực lại có giá trị khác nhau về mặt chuyển hoá vật chất

và năng lượng. Bậc càng cao thì số lượng vật chất và năng lượng bị tiêu hao

càng lớn, sản lượng sinh vật thứ cấp ở các bậc tiếp sau càng giảm đi về số

lượng nhưng được nâng cao chất lượng.

Xác định sản lượng sinh vật thứ cấp là vấn đề rất phức tạp. Hiện nay do đặc

tính sinh học và sinh thái học của động vật rất khác nhau, nhất là quá trình sinh

trưởng và phát triển. Vì vậy không có phương pháp nghiên cứu chung cho các

nhóm động vật.



Các nhân tố ảnh hưởng đến năng suất sinh học trong thuỷ vực

Năng suất sinh học của thuỷ vực có liên quan và được quyết định trước tiên bởi

đặc điểm của chu trình vật chất trong thuỷ vực. Năng suất sinh học có thể cao

hay thấp, nghĩa là thuỷ vực có thể sản sinh ra được nhiều hay ít sản phẩm sơ

cấp hay thứ cấp là tuỳ thuộc ở điều kiện của thuỷ vực có đảm bảo hay không

đảm bảo sự cân bằng được sự cân bằng của ba quá trình tạo thành, phân huỷ

và tích tụ hay không (trước hết là quá trình tạo thành). Ba quá trình nầy có liên

quan chặt chẽ với nhau và ảnh hưởng lẫn nhau. Vì vậy một khâu nào yếu cũng

sẽ ảnh hưởng tới cân bằng vật chất và năng lượng của thuỷ vực. Do đó ảnh

hưởng đến năng suất sinh học của thuỷ vực.



Mặt khác thuỷ vực vừa là một yếu tố cảnh quan (dùng như nền đất và tầng

không khí) nhưng đồng thời cũng là môi trường sống của thuỷ sinh vật. Do đó

xét các nhân tố quyết định năng suất sinh học của thuỷ vực, trước hết phải xét

các nhân tố bảo đảm tới mức cao nhất sự phát triển thuận lợi của đời sống thuỷ

sinh vật, đặc biệt đối với các sinh vật có tầm quan trọng trong khai thác, phục vụ

đời sống con người. Các nhân tố nầy rất nhiều và tác dụng tới đời sống sinh vật

như một phức hệ nhân tố, chứ không riêng rẽ. Tuy trong đó có các nhân tố chủ

yếu và thứ yếu.

Để dễ nghiên cứu, có thể chia thành ba loại nhân tố có ảnh hưởng quyết định

tới năng suất sinh học của thuỷ vực.

•



•



Đặc điểm điều kiện tự nhiên của thuỷ vực là điều kiện bảo đảm cho các

quá trình chuyển hoá vật chất trong thuỷ vực tiến hành được thuận lợi.

Địa hình của thuỷ vực có một ý nghĩa quan trọng. Thí dụ như ở các thuỷ

vực quá sâu (hồ sâu, vùng khơi hải dương) khối lượng chất dinh dưỡng

tích tụ ở đáy không vận chuyển lên mặt được, vì vậy không tham gia vào

quá trình tạo thành vật chất ở tầng quang hợp được, làm các thuỷ vực

nầy mang tính chất nghèo dinh dưỡng. Ở vùng thượng lưu, đáy dốc nước

chảy xiết, cuốn trôi vật chất lắng đọng, độ sâu sâu mực nước quá thấp

làm nhiệt độ không ổn định cũng làm ảnh hưởng xấu đến năng suất sinh

học của thuỷ vực.

Cơ sở chất dinh dưỡng của thuỷ vực: bao gồm cả khối lượng muối dinh

dưỡng , thức ăn của thực vật tự dưỡng, điều kiện để tạo nên các sản

phẩm sơ cấp và cả khối lượng thức ăn cho động vật, điều kiện để tạo nên

các sản phẩm thứ cấp. Chúng có hai nguồn gốc là nội tại và ngoại lai.



Khối lượng muối dinh dưỡng trong thủy vực (trước hết là các muối tạo sinh:

N,P,Si) phụ thuộc vào quá trình tích tụ và phân hủy chất hữu cơ trong thủy vực

và tùy thuộc vào nguồn muối dinh dưỡng từ ngoài thủy vực đổ vào. Đối với các

vùng biển ven bờ nguồn muối dinh dưỡng quan trọng là là các dòng nước từ lục

địa chảy ra. Đối với các thủy vực nội địa ở vùng đồng bằng một nguồn quan

trọng là nước thải sinh hoạt ở các vùng đông dân cư. Đối với các thủy vực vùng

núi, nguồn quan trọng là các chất mùn bã thực vật ở rừng, núi xung quanh đổ

vào. Tuy nhiên khối lượng chất hữu cơ tích tụ trong thủy vực chỉ có tác dụng

tích cực đối với năng suất sinh học thủy vực khi không làm ảnh hưởng tới chế

độ khí hòa tan trong thủy vực, không gây độc cho thủy sinh vật do các sản

phẩm phân hủy . Khối lượng chất hữu cơ tích tụ quá lớn khi phân hủy sẽ có tác

dụng tiêu cực đối với năng suất sinh học thủy vực, làm cho các thủy vực mất

dinh dưỡng. quá trình phân hủy chất hữu cơ lại phụ thuộc nhiều vào thành phần

và điều kiện hoạt động của vi sinh vật trong thủy vực, trước hết là vi khuẩn Ni

tơ, Lưu huỳnh, Sắt vào chế độ khí và nhiệt độ trong thủy vực.

Cơ sở thức ăn của động vật bao gồm rất nhiều thành phần: thức ăn động vật

(nổi và đáy), vi khuẩn, thực vật, chất vẩn, chất hữu cơ hòa tan. Các thành phần

thức ăn nầy có tác dụng nhiều hay ít đối với sản lượng thứ cấp của thủy vực

còn tùy thuộc vào giá trị sử dụng của chúng