Phiêu sinh vật và động vật đáy ở Việt Nam

Môi trường cạn: Là môi trường sống của những sinh vật sống trong đát, trên mặt đất hoặc bay trong khí quyển, các sinh vật này tùy thuộc các điều kiện ảnh hưởng đến đời sống của chúng: n

Chương I: Phần Mở Đầu MÔI TRƯỜNG VIỆT NAM

A Môi Trường Biển Việt Nam:

a Về phương diện địa lý:

- Phía Bắc: giáp Trung Hoa, biên giới Việt Trung 22o30’

- Phía Đông: biển Đông, mũi Ô Loan, cap Varelle, Đại Lãnh, nằm trên kinh tuyến Đông 109o30’

- Phía Tây: giáp Lào và Campuchia

- Phía Nam: tận cùng là mũi Cà Mau 8o80’ Bắc, vịnh Thái Lan và Phú Quốc ở kinh tuyến Đông 104o

b Phương diện sinh học:

Thành phần động thực vật chính trên môi trường cạn cũng như môi trường nước đều theo kiểu mẫu chung của biển đảo Indo_Malay gồm có Việt Nam-Miên-Lào-bán đảo Malaysia

Về sinh vật biển phía bắc là biển Đông, phía Nam là biển Indo-Pacific

c Phương diện thủy học:

Gồm có 2 lưu vực (hoặc tam giác châu):

- Phía Bắc lưu vực sông Hồng, sông Thái Bình

- Hệ thống sông phía Nam gồm có hệ thống sông Mekong-Bassac và hệ thống sông Sài Gòn_Đồng Nai Quan trọng nhất là hệ thống sông từ Campuchia đến Việt Nam Trong phạm vi Campuchia sông Mekong được chia làm 3 nhánh:

+ Nhánh 1: tạo hồ Tonle Sap

+ Nhánh 2 và 3: chảy vào miền Nam Việt Nam

d Phương diện khí hậu:

Do ảnh hưởng gió mùa, Việt Nam có hai thời kì rõ rệt:

- Mùa khô ráo (mùa nắng)

- Thời kì ẩm ướt (mùa mưa)

Gió mùa có gió mùa Đông Bắc: tháng 11 – 3; thổi từ Bắc vào Nam (mùa khô)

Tây Nam: tháng 5 – 11 (mùa mưa)

Để phân biệt mùa mưa và mùa nắng ta có thể quan sát nước mưa so với độ bốc hơi:

- lượng nước mưa < lường nước bốc hơi -> mùa nắng

- ngược lại -> mùa mưa

Tuy nhiên cách phân biệt này rất khó xác định vì làm sao đo được lượng nước bốc hơi!

Cách khác: lập giản đồ khí hậu (Climatogram) Để thiết lập giản đồ này ta cần biết nhiệt

độ và lượng nước mưa trung bình hàng tháng, từ đó vẽ giản đồ vũ lượng

B Phân Loại Môi Trường:

Môi trường được xem là một vị trí nhất định có một số điều kiện ngoại môi trường và nội môi trường và tất cả các điều kiện xác định đặc tính môi trường

Phần lớn tác giả chia môi trường thành hai nhóm: môi trường cạn và môi trường nước

I Môi trường cạn:

Là môi trường sống của những sinh vật sống trong đát, trên mặt đất hoặc bay trong khí quyển, các sinh vật này tùy thuộc các điều kiện ảnh hưởng đến đời sống của chúng: nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, khí quyển di chuyển

1/ nhiệt độ:

Giữa cơ thể sinh vật và khí quyển bên ngoài có hiện tượng trao đổi nhiệt năng, tùy thuộc nhiệt độ cơ thể (t1) và nhiệt độ bên ngoài (t2)

Nếu t1 < t2 : cơ thể hấp thu Q từ môi trường

T1 > t2 : cơ thể mất Q vào môi trường

T1 = t2 : có sự quân bình Q

Trong nhóm động vật ở cạn người ta phân biệt:

a) Động vật đẳng nhiệt:

Chim (to=40oC), hữu nhũ (37oC) và không thay dổi thân nhiệt Động vật đẳng nhiệt được xem là tiến hóa hơn động vật biến nhiệt Vì cơ thể tạo một nội môi trường không đổi mặc dù môi trường ngoài thay đổi Khi môi trường ngoài thay đổi nhiệt độ thì môi trườn đẳng nhiệt

có những phản ứng để giữ cho thân nhiệt không thay đổi

+ mùa lạnh: nhiệt độ cơ thể > nhiệt độ bên ngoài : cơ thể sản sinh nhiệt năng để bù vào phần nhiệt năng bị mất đi

+ mùa nóng: nhiệt cơ thể < nhiệt bên ngoài : cơ thể hấp thu nhiệt năng từ môi trường ngoài,

để thải bớt nhiệt năng thặng dư bằng cách cơ thể bài tiết nhiều mồ hôi

Có một số sinh vật đẳng nhiệt có hiện tượng ngủ Đông: gấu Helarctos malayanus và chuyển

hoạt động khi sang Xuân – Hạ Lúc này thân nhiệt bình thường, biến dưỡng cơ bản cao Sang mùa thu tìm hang chui vào và bắt đầu thời kì ngủ Đông Trong khoảng thời gian này gấu không ăn uống, cơ thể sống mờ lớp mỡ dự trữ, nhiệt độ cơ thể thấp nhưng cao hơn môi trường ngoài, biến dưỡng cơ bản thấp Hoạt động trở lại khi mùa Đông

b) Động vật biến nhiệt:

Thân nhiệt thay đổi theo môi trường ngoài, mặc dù luôn luôn trong cơ thể bao giờ cũng cao hơn bên ngoài 2-3oC Thường gặp ở động vật không xương, và loài có xương như cá, ếch, bò sát

Khi nhiệt độ môi trường ngoài quá thấp những 10oC, cơ thể sinh vật biến nhiệt sẽ giữ nhiệt

độ cơ thể cao hơn một chút và có hiện tượng tiêu hao chậm Ở những động vật biến nhiệt, chúng sống ở những nhiệt độ không quá lạnh, ví dụ: Việt Nam là vùng nhiệt đới có rất nhiều rắn

Ở vĩ tuyến càng cao (Nhật,…) ít hoặc chỉ có vài loài rắn độc; càng lên cao gần như không có rắn (New Zealand,…), chỉ có bò sát

Về phương diện nhiệt độ, sinh vật biến nhiệt ảnh hưởng rất nhiều, hoạt động biến dưỡng thay đổi phụ thuộc nhiệt độ Khi nhiệt độ gia tăng – Vận tốc phản ứng gia tăng; nhiệt độ giảm – Vận tốc phản ứng giảm theo

Ví dụ: cá sống ở biển miền cực : nhiệt độ nước 0-4oC và nhiệt độ cơ thể 3-7oC; hoạt động biến dưỡng rất thấp

Ếch nhái, bò sát: mùa lạnh chỉ hoạt động tối thiểu

Ngoài ra, nhiệt độ còn ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian phát triển, chu kì đời sống

Độ ẩm khí quyển bên ngoài cũng ảnh hưởng đến sinh chất trong cơ thể Nước là thành phần căn bản của sinh chất, bình thường khi một sinh vật sống ở một môi trường, mất nước qua hoạt động bài tiết Nếu môi trường ngoài quá khô khan thì sinh vật không sống được

Trường hợp những sinh vật sống trong môi trường khô ráo, sa mạc nóng, thiếu nước thì phải giảm lượng nước tiểu, mồ hôi thoát ra ngoài, sống ít nước (lạc đà)

Ngoài ra, có những sinh vật sống không cần nước (thỏ, bọ,…) không uống nước nhưng vẫn sống được nhờ nước trong rau cải

Ví dụ: ngài gỗ Ephestia: môi trường hoàn toàn không có nước

Mọt gạo Tenebrio: sống được do thực phẩm AH2 được oxi hóa trong tế bào tạo nước và chất

Nếu hạ Hbh còn 50% thì sinh vật chịu được 45oC

Nếu độ Hbh còn 0% thì sinh vật chịu được nhiệt độ 50-55oC

 H% càng giảm, khả năng chịu nhiệt độ của sinh vật càng cao

3/ Ánh sáng:

Ảnh hưởng đến đời sống động vật hoạt động ban ngày, nhất là động vật bắt mồi: độ sáng giúp động vật tìm bắt mồi; chỉ áp dụng cho những động vật ăn ban ngày: chim, hữu nhũ (cọp,

beo,…) ăn đêm nhưng thực chất là ăn lúc tranh tối tranh sáng (sáng sớm)

Quan sát chim sẻ Muria trong một miền có mùa Hạ (ngày dài), mùa Đông (ngày ngắn) Nếu

ngày ngắn quá, chim không có đủ thời gian kiếm ăn -> phải đi đến một vùng khắc -> hiện tượng di cư

Ánh sáng giúp sinh vật định hướng

Ví dụ: chim di cư (én) di cư từ Việt Nam, Malaysia sang Siberia, Nhật Mùa Đông ở Siberia

và Nhật quá lạnh, én bay trở về Việt Nam, Malaysia Đây là “địa điểm đồn trú mùa Đông” Trong mùa Hạ chúng lại bay về Siberia và Nhật -> đây là địa điểm làm tổ và đẻ trứng Chim định hướng phần lớn là nhờ ánh sáng Có người cho rằng: ban đêm chim bay nhờ vào ánh

Ảnh hưởng độ dài ngày đêm: chu kì sinh sống của động vật, nhất là động vật sống ngoài thiên nhiên bào giờ cũng theo chu kì ngày đêm Việt Nam thuộc vào vùng áp nhiệt đới nên chu kì sinh sống của động vật sống ngoài thiên nhiên cũng theo chu kì ngày đêm, mỗi năm sinh sản một kì

Ví dụ: vịt trời ngoài thiên nhiên, cân tuyến sinh dục, người ta thấy độ dài ngày đêm ảnh

hưởng đến tuyến nội tiết và tuyến hạ não

Khi ngày dài, tuyến hạ não tiết chất Gonadotropia, chất này kích thích tuyến sinh dục hoạt động tạo giao tử

Khi ngày bắt đầu ngắn tuyến hạ não không cần tiết, tuyến sinh dục ngưng hoạt động

Ánh sáng cũng ảnh hưởng đến chu kì biến thái của côn trùng, chu kì biến thái của chu kì do 3 tuyến nội tiết điều khiển: Corpora aleta, Corpora cardiaca, Corpora thoracica

Chu kì hoạt động là do ánh sáng kích thích, truyền qua mắt, độ dài ngày thay đổi, tuyến hoạt động hay không hoạt động

Đối với động vật sống về đêm, tránh ánh sáng ban ngày, ngủ ở nơi khuất, đêm tìm mồi (dơi) Động vật trong đất trong môi trường tối tăm, không bao giờ có ánh sáng, quan thị giác không

sử dụng -> mắt thoái hóa và biến mất

4/ Khối khí di chuyển:

Chỉ ảnh hưởng đến phía di chuyển Những động vật có cánh như bướm và cào cào nhờ khối khí di chuyển để bay Còn đối với động vật sống trong đất và trên mặt đất thì không bị ảnh hưởng

Phân loại môi trường cạn:

+ Theo vũ lượng:

 Môi trường sa mạc nóng: Pm 0-25 cm/năm

 Môi trường đồng cỏ: Pm 25-100 cm/năm

 Môi trường ẩm ướt: Pm >100cm/năm

+ Theo nhiệt độ:

 Môi trường đới xích đạo: nhiệt độ cao

 Môi trường ôn hòa: nhiệt độ trung bình

 Môi trường lạnh: nhiệt độ thấp

+ Theo vĩ tuyến và thực vật kiểu mẫu:

 Vùng cực (vĩ tuyến 90o): rêu và đài tiễn thực vật

 Vùng áp cực (vĩ tuyến 75o): rừng thông rậm, rừng Taigar

 Vùng ôn đới (vĩ tuyến 30-45o): đồng cỏ, rừng lá rụng vào Thu – Đông

 Vùng áp nhiệt đới (vĩ tuyến 15o): rừng nhiệt đới ẩm ướt

o Vùng cao hơn < 500m: rừng thưa

o Vùng cao hơn > 1000m: rừng vùng cao nguyên

II Môi trường nước:

So với môi trường cạn, môi trường nước có nhiều điểm thuận lợi hơn, môi trường chiếm ¾ diện tích trái đất Người ta phân biệt nước mặn, lợ, ngọt

1 Môi trường nước ngọt:

Về phương diện khối lượng và diện tích, môi trường nước ngọt nhỏ hẹp và hạn chế so với môi trường nước mặn Nước ngọt thì do mây tạo ra và do mưa rơi xuống mặt đất, nên tháng đầu địa cầu xuất hiện, khí quyển chứa nhiều nước tụ thành mây Khi vỏ trái đất nguội mây đọng thành mưa rơi xuống đất, tụ thành ao, hồ và khi đầy tràn ra biển vậy môi trường nước mặn xuất hiện sau nước ngọt và môi trường nước mặn là do nước ngọt hòa tan muối khoáng

từ nước ngọt chảy ra

+ Hồ: khối nước ngọt lớn, chứa nước quanh năm, có thể từ nước mưa hay nước ngầm

+ Ao: khối nước ngọt nhỏ chỉ chứa nước vào mùa mưa, mùa nắng đôi khi bị cạn

Thành phần muối khoáng trong nước ngọt

Ion CO32- Ca 2+ SO42- SiO2- Na+ Cl- Mg2+ Oxit Fe/Al

Tỉ lệ theo P

(%)

31.15 20.39 12.14 11.67 5.79 5.68 3.41 2.75

CO32- và Ca2+ : 2 ion quan trọng ở môi trường nước ngọt

Na+ và Cl- : 2 ion quan trọng ở môi trường nước mặn

Oxit Fe và Al : 2 ion quan trọng ở môi trường nước phèn

+ môi trường nước ngọt tù hãm: nước không di chuyển như bãi sình lầy hoặc di chuyển chậm (hồ, ao: hồ Xuân Hương – Đà Lạt)

+ môi trường nước ngọt di chuyển: sông, suối

a Hồ:

1 Sự xuất hiện của hồ:

Do băng hà di chuyển: nước ngọt trên mặt lạnh -> đóng băng và di chuyển làm xói mòn lớp đất trên mặt

+ nếu đường xói mòn thẳng ra biển: tạo sông

+ nếu đường xói mòn chỉ tạo một chỗ trũng sâu: tạo hồ

Hồ do băng hà tạo ra, ró nhất là hồ Caspienne, là hồ nước ngọt lớn nhất địa cầu 130.000km2, rất dồi dào các chủng loại thực vật và động vật Hồ Baikal (Siberia) cũng lớn

o Do hiện tượng tạo sơn: hiện tượng vỏ trái đất di chuyển, chỗ nhô cao lên là núi, chỗ trũng xuống là hồ

Ví dụ: hồ Động Đình ở Trung Quốc đẹp nổi tiếng và hệ thống hồ ở Đà Lạt

o Uốn khúc sông: sự xói mòn bờ lõm và bồi thêm bờ lồi  dòng sông tách hẳn thành một khúc tạo thành hồ hình móng ngựa Thời gian sau chỗ uốn khúc nối lại thành hồ

o Do miệng núi lửa bịt kín, chứa nước mưa tạo hồ; ví dụ: DakLak, Kontum

Vùng Indonesia, Philippine cũng có cái hồ dạng này Nước rất trong, dồi dào động vật – thực vật chúng

o Do đập nước thành lập: tại vị trí đất lở ngăn chặn đường sông hoặc đập nước thiên nhiên xuất hiện ngăn đường nước hình thành hồ

Nước hồ chảy tràn qua đập tạo ra thác nước (thác Dambri, )

Đà Lạt ở những nói có thác đều có sự xuất hiện của hồ ở phía sau thác

Đập Đa Nhim và đập Trị An là những hồ nhân tạo, có nước quanh năm sau vài năm hệ động vật – thực vật chúng giống hồ thiên nhiên

Hồ ngầm dưới đất: nước mưa có chứa H2CO3 chảy qua nham thạch có chứa CaO Khi đó, CaCO3 sẽ làm tan nham thạch này tạo Ca(HCO3)2 và từ đó hang ngầm dưới đất xuất hiện (vùng núi đá vôi)

2 Cấu tạo của hồ và chia miền:

Theo chiều sâu: - miền thấu quang: photi

-miền vô quang

Độ sâu của 2 miền này thay đổi thuộc độ trong của nước

Về phương diện phiêu sinh:

o Thực phiêu sinh: chỉ sống được ở miền thấy quang, để hoạt động quang hóa

o Động phiêu sinh vật: có thể xuất hiện ở cả 2 miền

Thực vật:

Miền ven hồ: được đặt trong miền photic, có rong rêu (miền có thực vật)

Miền sâu (miền đáy): không có ánh sáng, không có thực vật

3 Điều kiện vật lý (ánh sáng và nhiệt độ):

o Ánh sáng: tia tới tiếp xúc phân chia hai môi trường, một phần ánh sáng phản xạ

theo tia R, phần còn lại bị khúc xạ

Độ chiếu quang: sin i/ sin r

(hình ảnh) Khi vào nước tia r’ bị phân tán Er bị mất đi khi va vào phân tử nước

Khi tia sáng vào trong tế bào rong, trong tế bào chứa sắc tố quang hóa, sắc tố vàng sẽ nhận một phần năng lượng tia khúc xạ, đó là hìện tượng hấp thu

Vì có 2 hiện tường phát tán và khúc xạ nên tia khúc xạ vào môi trường nước chỉ tới được một độ sâu tối đa nào đó thôi khác độ trong của nước (đo độ trong bằng dĩa sechi )

Đơn vị cường độ ánh sáng là Lux: Lux là cường độ của một nguồn sáng có thể kích thích mắt bình thường tạo ra cảm giác bức xạ ánh sáng Độ dài trung bình λ

là 560 mµ, khi luồng sáng đặt cách mắt 1m

Các bức xạ có ánh sáng trắng thì có độ dài sóng từ 700-4000 mµ và khi qua lăng kính ta được bức xạ 7 màu Tia hồng ngoại và tia tử ngoại mắt thường không thấy được nhưng ta cảm thấy nóng vì bức xạ này kích thích trên võng mô

Ví dụ: ống dòm: nhìn bằng ánh sáng hồng ngoại, máy ảnh chụp hình từ máy bay

ban đêm

Để nghiên cứu thực vật phiêu sinh ta nghiên cứu ba bức xạ: đỏ 680 mµ, lục 570

mµ, lam-chàm 470 mµ

Đây là những bức xạ được các sắc tố thông thường nhất, hấp thụ:

Chlorophylle (diệp lục tố): hấp thu bức xạ lam-chàm

Phycoerythrin (diệp hồng tố): hấp thu bức xạ lục

Để đo độ trắc quang và độ đâm thấu tối đa, người ta dùng Lux kế Muốn độ đâm thâu các bức xạ nào, ta bọc tế bào photoelectrique bằng một tấm giấy kiếng có màu bức xạ đó và thả xuống

Bức xạ đỏ chỉ xuống được 15m -> độ đâm thâu 15m

Bức xạ lục chỉ xuống được 20m -> độ đâm thâu 20m

Bức xạ lam chàm chỉ xuống được 27m -> độ đâm thâu 27m

o Nhiệt độ: nhiệt độ trên nước thay đổi tùy nhiệt độ khí quyển Ngoài ra, nhiệt độ

khí quyển thay dổi theo chu kì ngày đêm và chu kì mùa trong năm Nhiệt độ dưới sâu phụ thuộc sự di chuyển khối nước trong hồ

- Hồ:

+ Hồ miền nhiệt đới:

Trường hợp hồ không sâu, gió trên mặt nước thổi mạnh: nước trên mặt hồ thay dổi theo chiều gió từ ven bờ phía bên này -> bên kia -> xuống đáy, tạo thàng 1 vòng di chuyển hoàn bị -> nhiệt độ đáy gần bằng nhiệt độ trên mặt ví dụ: hồ Đà Lạt

Trường hợp hồ sâu, gió trên mặt nước thổi nhẹ: chỉ có lớp nước gần mặt chịu ảnh hưởng của gió, lớp dưới bị lớp trên trì kéo, bề sâu của hồ chia làm 3 miền

 Epilumnion: sâu 3-5m, nhiệt độ thay đổi ít

 Metalumnion: sâu 5-15m, nhiệt độ thay đổi nhanh, tạo nên một đường dị nhiệt Thermocline

 Hypolumnion: sâu lớn hơn hoặc bằng 15m đến đáy, nhiệt độ ít thay đổi

Trường hợp hồ rất sâu: có 2 đường dị nhiệt Thermocline

+ Hồ miền ôn đới:

Mùa hè: mặt nước hồ không đóng băng, nhiệt độ <30o ; xuống sâu 5m nhiệt đọ thay dổi đột ngột ở 10m nhiệt độ chỉ còn 10oC, nên hồ chỉ có 1 đường dị nhiệt từ 5-10m Ngoài ra, nhiệt độ còn ảnh hưởng bởi sự thay đổi theo mùa và tỷ trọng của nước

Thay đổi theo nhiệt độ, dmax ở 4o

C

Trên và nhỏ hơn 4oC, d giảm

 Mùa Đông: mặt hồ đóng băng, nhiệt đồ mạt bằng 0oC, bên dưới lớp băng khối nước không di chuyển, to

=1-5oC

 Mùa xuân: ánh sáng môi trường làm tan băng, nhiệt độ nước mặt bằng 4o

C; d(4oC) cao chuyển xuống đáy đẩy nước dưới đáy lên trên mặt cho đến khi toàn bộ khối nước được 4oC và dmax

 Mùa hạ: nước trên mặt 28oC; nước dưới đáy có nhiệt độ thấp hơn cộng ảnh hưởng của gió -> nước trên mặt hồ có nhiệt độ từ 24-28oC, nước dưới đáy từ 5-10oC, giữa là đường dị nhiệt

 Mùa thu: nhiệt độ khí quyển thấp; nước trên mặt 4oC, đáy 5-10o

C -> nước mặt chuyển xuống đáy, đẩy nước đáy lên mặt đến khi toàn bộ khối nước có nhiệt

độ 4o

C

o Áp suất nước: tỷ trọng d = 1g/cm3

; xuống sâu 10m, ấp suất tăng 1atm, tuy nhiên

ở những hồ ao nước ngọt, độ sâu nhỏ hơn hoặc bằng 20-30m, ảnh hưởng áp suất không quan trọng

o Khí hòa tan: trong môi trường nước, khí hòa tan O2 và CO2 được động vật và thực vật thủy sinh sử dụng biến dưỡng

Khí hòa tan thay đổi theo:

+ Độ sâu: khí hòa tan trên mặt nước lớn hơn dưới sâu

+ Nhiệt độ: nhiệt độ giảm -> khí hòa tan tăng; Mức hoạt động quang hóa của Thực vật Phiêu sinh – hoạt động hô hấp của Đ-TV phiêu sinh

Lượng khí hòa tan lớn nhất có trong 1l nước được gọi là lượng bão hòa

Một lít nước ngọt ở 30oC có thể hòa tan 5.27 cm3 O2 và 667cm3 CO2

Đối với CO2 trong tự nhiên có 3 dạng: H2CO3-, CO32-, HCO3- (H2CO3- hòa tan trong môi trường nước)

Trong môi trường nước tỷ lệ của từng thành phần cũng thay đổi theo pH

Ví dụ: môi trường nước ngọt 20oC

Hiện tượng ô nhiễm do chất cặn bã: phân, nước tiểu , nước bẩn,… từ những khu vực đông dân cư dẫn xuống môi trường nước, phân biệt 3 dạng:

- Hồ ưu sinh (Eutrophe): khi một hợp chất hữu cơ bổ dưỡng quá cao, thực vật phiêu sinh phát triển rất nhanh đồng thới với các thực vật khác sống trong môi trường nước, dân số tăng nhanh sử dụng hết CO2 trong môi trường nước

và phóng nhiều chất cặn bã làm cho động vật phiêu sinh và các động vật khác sống trong nước bị chết -> hiện tượng Blooming

- Hồ thiểu sinh (Oligotrophe): hợp chất bổ dưỡng thấp, đây là nhờ ở núi cao thành phần phiêu sinh vật ở những hồ này tương đối ít

- Hồ khang sinh (Dystrophe): nước trong hồ chứa nhiều hợp chất tạo ra môi trường acid hoặc môi trường phèn làm vi khuẩn không sống được Những xác động thực vật trong hồ không bao giờ bị hư thối

Điều kiện sinh lý: sinh vật sống trong môi trường nước ngọt phải thích ứng với các điều kiện của môi trường Môi trường bên ngoài nhược trương so với môi trường bên trong cơ thể là ưu trương Muối từ trong cơ thể sẽ theo ra môi trường ngoài qua mô che chở và nước tiểu Nước từ bên ngoài xâm nhập vào bên trong

cơ thể qua mô che chở, thực phẩm và nước uống để bù lại phần muối thoát ra bên ngoài và sinh vật phải hấp thu muối từ môi trường ngoài, muối được vào cơ thể theo đường thực phẩm gồm nước, lượng muối hòa tan trong nước còn được những cơ quan đặc biệt hấp thu như mang là cơ quan hô hấp có thêm nhiệm vụ hấp thu muối Ngoài ra, cơ thể sinh vật còn thải ra ngoài lượng nước thặng dư qua nước tiểu và phần Phần và nước tiểu của những sinh vật sống trong môi trường nước ngọt thường thiếu nhiều nước hơn

4 Hồ xuất hiện và biến chuyển:

Ô nhiễm môi trường nước ngọt hồ xuất hiện thường trải qua chu kì 5 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: hồ mới xuất hiện, mực nước còn sâu và đáy hồ chưa có phù sa ở bờ hồ có những cây lớn

Ví dụ: Picus khasifa

Ven bờ hồ cỏ mọc trên cạn gồm lác Cyperus Carex, và cỏ mọc dưới nước ven bờ gồm một

số cỏ đa niên: Juncus, Heliocharis,…; giữa hồ có sen: Nymphae, rau mác: SagiHavia Nổi

trên mặt thì có bèo, lục bình, đáy hồ chưa có thực vật -> miền không thực vật

Ở giai đoạn này phiêu sinh vật mới xuất hiên ở ven bờ

- Giai đoạn 2: cây thủy sinh, sen, rau mác tiến dần về phía trung tâm hồ Ở đáy hồ được nâng cao và dưới đáy có thực vật là Naies, miền không thực vật đó biến mất

- Giai đoạn 3: đáy hồ tiếp tục nâng cao và trên mặt hồ: sen, súng, rau mác mọc lấn che lấp mặt

hồ Đây là giai đoạn phiêu sinh vật trong nước cao nhất

- Giai đoạn 4: hồ đã gần cạn vì đáy đã được nâng cao, rau mác phải nhường chỗ cho Juncus, đáy hồ vẫn còn Naies; giai đoạn này lượng phiêu sinh vật giảm, hồ thành bãi sình cạn

- Giai đoạn 5: hồ gần biến mất chỉ để lại vài vũng nước, toàn Juncus còn lại là Lác Cyperus,

5 Ao – bãi sình – hồ cạn:

Ao là khối nước ngọt mực nước tương đối nông và chỉ có nước trong mùa mưa

Bãi sình là hồ cạn, mực nước dưới 1m, môi trường này có nhiều cây thủy sinh, về mùa khô cây chết -> nhiều thối -> môi trường acid Môi trường các bãi sình rất ít phiêu sinh

C Môi trường di chuyển sông ngòi:

1 Môi trường nước ngọt:

Nước ngọt di chuyển ở môi trường sông ngôi khác hẳn môi trường ao hồ

Độ sâu trung bình của sông thường nhỏ hơn độ sâu trung bình của hồ

Bề rộng của sông hay lòng sông cũng tương đối thu nhỏ hơn kích thước trung bình của hồ Nước sông luôn luôn di chuyển, tốc độ cao phía nguồn, thấp phía sông

Đáy sông luôn luôn bị nước sói mòn và những vật liệu được gọi là phù sa sẽ theo dòng sông chảy ra cửa sông và tạo thành những tam giác châu

Nhiệt độ nước thường thay đổi theo độ sâu, từ những con sông có độ sâu 30-40m, tuy nhiên nhiệt độ nước sông cũng thay đổi tùy vị trí

Ví dụ ở nguồn do đặt trên núi cao nên có nhiệt độ thấp; nước trong: nước sông về phía nguồn

do ít phiêu sinh nên nước tương đối trong Nước dòng sông và cửa sông tùy thuộc vào mùa mưa hay nắng thì có độ trong thay đổi Mùa mưa nước chứa nhiều phù sa  độ trong giảm:

từ 20-20cm

Khí hòa tan: đối với oxy nồng độ tương đối cao vì nước luôn di chuyển ngoài ra nồng độ oxy trên nguồn cao hơn ở dòng sông và cửa sông Và nồng độ này cũng gia tăng vào ban ngày do thực vật phiêu sinh quang hóa

Khí CO2: nồng độ tương đối thấp, khí CO2 từ cơ quan hòa tan vào nước sông và hầu hết bị thực vật quang hóa hấp thụ

Khí độc khác như SH4, CH4 có C tương đối thấp

pH: chỉ trao đổi từ 6.5 – 7.5, lượng phiêu sinh hiện diện trong môi trường nước ngọt di chuyển tùy thuộc vào sự hiện diện của sinh vật thủy sinh, và cũng tùy thuộc vào sự hiện diện của hồ nước ngọt liên lạc với dòng sông Nếu tốc độ dòng chảy tương đối thấp thì phiêu sinh vật có thể sống bám vào thực vật ven bờ  sinh lượng cao; dòng chảy mạnh, nền đáy ít thực vật thủy sinh thì sinh lượng phiêu sinh giảm Do đó sinh lượng nước tù hãm > sinh lượng môi trường nước chảy

2 Môi trường nước lợ: So 0.1‰ – 17‰

Olegoholine có So từ 1 – 1‰

xuống tới 5‰ nâng từ đất liền cũng đủ nhiều muối bổ dưỡng như NO3, PO4, CO3 Môi trường nước lợ là môi trường có điều kiện sống rất khó khăn Do So

thay đổi tùy mùa trong năm và có thể thay đổi tùy theo giờ trong ngày Thường thì nhiệt độ nước trên mặt tương đối cao, lượng hòa tan tương đối thấp Lượng CO2, SH2, CH4 tương đối cao vì trong môi trường có nhiều hơp chất hữu cơ hư thối Do đó môi trường nước lợ thường có rất ít phiêu sinh thực vật

3 Môi trường nước mặn:

So gần bằng 35‰ (g/l)

Môi trường nước ngọt, nước lợ là những môi trường có thể thay đổi được điều kiện từ nơi này sang nơi khác Nhưng môi trường nước mặn của biển khơi thì không thể thay đổi hoặc chỉ thay đổi chút ít trong những giới hạn rất nhỏ

1 Hóa chất hòa tan:

Trong môi trường nước biển, hóa chất hòa tan được duy trì trong mật độ nhất định và nồng độ hóa chất hòa tan được biểu thị bằng độ muối Salinity So=35‰ Ở phòng thí nghiệm thường người ta dùng AgNO3 để kết tủa các ion Cl- và Br- Lúc đó, AgCl và AgBr sẽ xuất hiện và tủa, từ đó thấy được lượng CL và Br -> gọi là ion Cl- hay độ Chlorynity Công thức của Knudsen chi sự liên lạc giữa Salinity và Chlorynity

Tất cả các khí là thành phần của khí trời đều hiện diện trong nước biển; lượng CO2, O2 trong nước và trên mặt có liên hệ quan trọng với phiêu sinh vật Thực vật phiêu sinh chỉ hoạt động trong miền thấu quang để quang hóa và động vật phiêu sinh cũng hoạt động trong miền này

để ăn thực vật phiêu sinh Ở thực vật phiêu sinh hoạt động quang hóa là hấp thu khí CO2, nhả

O2; vừa hoạt động hô hấp là hấp thu khí O2 và thải CO2 Động vật phiêu sinh chỉ hô hấp

Do đó ở môi trường nước trên mặt biển hoạt động quang hóa ở Thực phiêu sinh có cường độ cao nên lượng O2 hòa tan rất cao có thể rất cao, có thể vượt quá 100% bão hòa, lượng khí O2

và CO2 bão hòa trong nước biển thay đổi tùy nhiệt độ, độ Cl, độ mặn Trong thực tế nước biển ngoài thiên nhiên So=35%o, Clo=19.5%o trữ lượng oxy hòa tan tối bão hòa hoặc có thể trên độ bão hòa Lượng CO2 hòa tan trong môi trường nước thiên nhiên thường rất xa độ bão hòa thường chỉ 20-40cc/l

3 Ánh sáng:

Môi trường ven biển, độ trong của nước thay đổi; hằng số tách quang và độ đâm sâu tối đa cũng thay đổi Ở môi trường biển khơi thì hằng số tách quang giống hằng số nước cất k=0.039 Còn độ đâm thâu tới đa 200m Độ sâu từ 0-200m: miền thấu quang Thực vật thủy sinh cần ánh sáng chỉ sống trong môi trường này

4 Nhiệt độ:

Nước biển trên mặt: biến chuyển từ nhiệt độ khí trời vì thế thay đổi tùy theo vĩ tuyến, vĩ tuyến cực nhiệt độ rất thấp, vĩ tuyến ôn đới nhiệt độ trung bình, vĩ tuyến nhiệt đới xích đạo thì nhiệt độ cao Nhiệt độ trên mặt còn thay đổi theo hải lưu (nóng, lạnh) Độ mặn của hải lưu cũng nhỏ hơn nước biển

Nhiệt độ dưới biển sâu bình thường không thay đổi vì ảnh hưởng của sóng gió chỉ thực hiện trên mặt biển Tuy nhiên môi trường biển sâu cũng phân thành 3 miền:

- Epilimnion

- Hypolimnion

- Metalimnion

Hai hiện tượng:

- Upwelling: ở biển Đại Lãnh có hiện tượng này nước lạnh từ đáy chuyển lên mặt nên nhiệt độ nước trên mặt nhỏ hơn vùng lân cận Hệ động vật và thực vật cũng khác với một số sinh vật bình thường sống ở đáy, cũng theo dòng nước chuyển lên mặt

- Downwelling: theo một số tác giả hiện tương này đi đôi với upwelling, nước ở Bắc Cực và Nam Cực có nhiệt độ thấp tỷ trọng gia tăng nước trên mặt chuyển xuống đáy sâu, đó là hiện tưởng Downwelling Tại xích đạo nước từ đáy chuyển lên trên; giữa cực và xích đạo nước di chuyển để hoàn tất chu kì và hiện tượng upwelling chỉ quan sát được ở vùng xích đạo và nhiệt đới

(hình ảnh)

5 pH và hệ thống đệm:

môi trường nước biển ven bờ pH có thể thay đổi từ 7-8 còn môi trường biển khơi pH=7.5 độ kiềm pH còn thay đổi theo vĩ tuyến Môi trường nhiệt đới pH cao hơn chút đĩnh ở những vịnh nhỏ như vịnh Nha Trang pH có thể thay đổi tùy ng đo quang hợp và hô hấp của thực vật phiêu sinh

Phosphat dibasic PO4HNa2

Phosphat monobasic PO4H2Na

Khi môi trường dư acid: pH giảm  PO4HNO2 + HCl  PO4H2Na + NaCl  pH tăng Khi môi trường dư base: pH tăng  PO4H2Na + NaOH  PO4HNa2 + H2O  pH giảm

6 Điều kiện sinh lý:

Áp suất thẩm thấu và áp suất nước môi trường sinh sống của những sinh vật là môi trường ưu trương so với môi trường bên trong cơ thể Do đó, nước cơ thể mất qua mô che chở và nước tiểu

Nước thoát ra, NaCl vào cơ thể qua mô che chở và hệ tiêu hóa do đó cơ thể dư thừa muối và phải thải lượng muối thừa qua nước tiểu ngoài ra cơ thể phải giữ nước do đó lượng nước tiểu đậm đặc

7 Phân phối các miền trên địa cầu:

Miền AB miền thủy triều (A là mực nước lúc thủy triều lớn, B là mực nước lúc thủy triều ròng)

Miền BC miền thấu quang = thềm lục địa, tương ứng độ sâu 200m

Miền CD miền vô quang = dốc lục địa, độ sâu 200-300m ở độ sâu 3000m được gọi là độ sâu trung bình của biển

Miền thấu quang được xem là vùng quan trọng vì những sinh vật đều sinh sống trong miền này và ở độ sâu 200m được xem là giới hạn trung bình để phân chia miền photic và aphotic

Chương 2: PHIÊU SINH VẬT VÀ ĐỜI SỐNG PHIÊU SINH

Benthos là những sinh vật sống dưới đáy

Nekton là những sinh vật bơi tự do trong môi trường nước

Theo ông Plankton gồm tất cả những sinh vật sống sát môi trường nước (nổi trên mặt nước) và có cơ quan di chuyển yếu ớt, vì thế chúng sống trôi dạt theo dòng nước

Benthos gồm những sinh vật bình thường sống dưới đáy biển và không ra khỏi môi trường đáy biển Trong đó chia ra:

Rhizobenthos: là những cây có rễ chức năng gắn xuống đáy

Elpibenthos: là những sinh vật bò trên đáy

Psansonsbenthos: là những sinh vật chui vào bùn cát dưới tầng đáy

Nekton: là những sinh vật bơi lội tư do trong nước như tôm cá, chúng có những cơ quan

Saproplankton: gồm những phiêu sinh sống trên xác của những động vật, thực vật thối rữa

Nhóm Bacterioplankton: gồm những loài vi khuẩn

3 Kích thước: Các phiêu sinh vật còn được phân chia theo kích thước của chính

sinh vật hay kích thước mắt lưới sử dụng bắt sinh vật

Kích thước được chia theo 2 phương pháp khác nhau

Phương pháp Miller (châu Âu) : đơn vị ô vuông cạnh 1 mm

Phương pháp Johnston (Mỹ): Ví dụ lưới xx25 là mắt lưới có ô vuông cạnh 1/25 mm = 40

µm được sử dụng bắt phiêu sinh có kích thước lớn hơn 40 µm

Thực tế ảnh hưởng do sự có xát của nước nên những sinh vật có kích thước nhỏ hơn 40

µm một chút vẫn bị giữ lại

Có mắt lưới chính được sử dụng thông thường: xx25 = 1/25 mm = 40 µm

xx20 = 1/20 mm = 50 µm

xx10 = 1/10 mm = 100 µm xx5 = 1/5 mm = 200 µm

Phương pháp Johnston đơn vị ô vuông có cạnh 1 inch = 2,3 cm

Ký hiệu GG20 = 1/20 inch = 1000 µm

GG72 = 1/72 inch = 200 µm = xx5

Phiêu sinh động vật là thành phần phiêu sinh vật lọt vào lưới có mắt lưới khoảng 200 µm (hay xx5 hay GG72), còn phiêu sinh thực vật là thành phần phiêu sinh được giữ lại trong lưới có mắt lưới khoảng xx25 = 40 µm

Về phân loại theo kích thước:

Megaloplankton: > 5 mm, kích thước lớn như sứa lửa

Macroplankton: 0,5 – 5 mm: cần kính lúp, kính hiển vi để quan sát chi tiết

Microplankton: 50 µm – 500 µm: hầu hết thành phần phiêu sinh vật đều nằm trong khoảng kích thước này

Nanoplankton: 5 µm – 50 µm không thể kéo lưới, vì nếu cung cấp nước quá cao làm cho nước không chui qua mắt lưới Để có Nanoplankton ta lấy nước biển cho vào chai, dùng máy li tâm -> Nanaplankton sẽ lắng xuống đáy

Ultraplankton: 1 µm – 5 µm gồm những thành phần vi khuẩn sống trong nước

Gần đây người ta để ý đến Ultraplankton vì là thành phần biển chuyển các hợp chất hữu

cơ trong môi trường, chịu ảnh hưởng cung cấp những vi khuẩn lên men biến thành những hợp chất hóa dưỡng: NO3, N2, CO3, PO4 Trường hợp không có vi khuẩn lên men hoặc hợp chất hữu cơ với số lượng quá cao không biến chuyển được sẽ gây ra hiện tượng ô nhiễm

Meroplankton: trong chu kì đời sống chỉ có thời kì ấu trùng là sống phiêu sinh và sinh vật

ở dạng trưởng thành là Nekton hay Benthos Ví dụ Pices ấu trùng chuyển nó -> trưởng thành sẽ lội đi nên khác

6 Mùa

Tại vị trí có 4 mùa, thành phần phiêu sinh vật thay đổi theo mùa Tại Việt Nam có 2 mùa nắng và mưa, chúng ta có sự phân phối phiêu sinh vật theo mùa khô và mưa

III Đời sống phiêu sinh: đòi hỏi 1 số đặc điểm rõ ràng, những sinh vật sống phiêu

sinh cũng phải có 1 số đặc tính thích ứng đời sống phiêu sinh Ví dụ quan sát Cyclop trong bình nước thì tỉ trọng Cyclop d = 1,01 > nước d = 1 Vì vậy cơ thể chìm dần xuống đáy bình Khi sát đáy sinh vật dùng râu lớn ngoi lên mặt nước Phiêu sinh vật sống sát mặt nước hoặc có những cơ quan di chuyển hoặc có nhưng yếu ớt để bơi từ dưới lên mặt nước Ngoài thiên nhiên thì ảnh hưởng của những phản ứng hay của dòng nước giúp cho sinh vật giữ nguyên vị trí sát mặt nước

1 Sinh vật nổi trên mặt

Sứa lửa Physallia: có phao là túi khí giúp nổi trên mặt nước hay sứa buồm Vellela có

buồm hay có phao nổi trên mặt nước, hay ốc tóm Janthine thò lưỡi ra tích trữ khí để nổi lên mặt nước

2 Cơ thể chìm chậm

Cơ thể có d > d nước, nên cơ thể chìm dần xuống Tốc độ chìm là V thường tăng tỉ lệ thuận trọng lượng P và tăng tỉ lệ nghịch với sức cọ xát W, độ nhớt n của nước

V = P/(W*n)

Tuy nhiên nước cất có n = 1 -> ít ảnh hưởng

Để giảm tốc độ chìm V thì phải giảm P hoặc gia tăng sức cọ xát W nhưng động vật thuộc thành phần phiêu sinh vật thì để giảm P Trường hợp sinh chất trở nên rất loãng hoặc trong sinh chất có nhiều hạt mỡ Ví dụ Nodiluca

Ngoài ra phiêu sinh vật tăng sức cọ xát W bằng cách gia tăng diện tích mặt ngoài cơ thể

vì chính mặt ngoài cơ thể cọ xát với môi trường nước Ví dụ sinh vật kích thước càng nhỏ thì diện tích cơ thể càng lớn so với trọng lượng Ví dụ sinh vật hình lập phương 6 mặt, cạnh 1 cm thì ta có:

Tỷ lệ S/P = 6/10 (cm2/g), nếu cắt sinh vật ra làm 2 thì trọng lượng chỉ còn 5g và S = 4

cm2

Tỷ lệ lớn hơn trường hợp trước -> tốc độ chìm sẽ tăng

Ngoài ra sinh vật bình thường có hình dẹp, hoặc có hình gai dài hay tết bào có thêm vỏ mucus (là một chất nhầy thấm nước và tỷ trọng nước cũng ngang tỷ trọng chất nhầy Ví

dụ Chaetoceros có gai, Coscinodiscus hình dẹp, Copepoda phụ bộ có nhiều lông

3 Điện tích ngoài cơ thể

Nghiên cứu Maitsudaine: phiêu sinh vật khi còn sống để vào bình -> lơ lửng trong môi trường nước và không lắng tụ xuống đáy

Động phiêu sinh di chuyển, thực phiêu sinh không di chuyển và vốn lơ lửng

Tế bào phiêu sinh vật có điện tích (-) ở môi trường ngoài cơ thể và nhờ có điện tích này chúng sẽ đẩy nhau và không lắng tụ

Ví dụ như sinh vật chứa trong bình trong môi trường nước, cho Formol vào sẽ có hiện tượng lắng tụ của sinh vật ở dưới đáy bình

4 Hiện tượng thay đổi hình thái theo mùa (Cyclomorphosis):

Một số phiêu sinh vật thay đổi cấu tạo cơ thể theo mùa trong năm Hiện tượng này

thường xảy ra cùng 1 lúc với sự thay đổi về điều kiện môi trường

Tỷ trọng nước biển tăng cao

Nhiệt độ cao

Lượng muối bổ dưỡng có nồng độ thấp

Tỷ tọng nước biển hạ thấp Nhiệt độ thấp

Lượng muối bổ dưỡng có nồng độ cao

Ví dụ như phiêu sinh nước mặn, khuê tảo: Rhizosolenia, mùa nắng có gai ngắn, mùa mưa gai dài

Đối với động phiêu sinh Ceratium hinundinella (nước ngọt), mùa nắng có 3 gai, mùa

mưa có 4 gai

Ceratium hinundinella (mùa nắng) Ceratium hinundinella (mùa mưa)

Giải thích trong môi trường nước ngọt, tỷ trọng không thay đổi giữa mùa nắng và mùa mưa, chỉ có nhiệt độ môi trường thay đổi và nồng độ các chất hòa tan thay đổi Vào mùa mưa nước trên cao đổ xuống lôi theo nhiều hợp chất bổ dưỡng và sinh vật tăng diện tích

có thể để hấp thụ chất bổ dưỡng do đó Ceratium thay đổi cấu tạo cơ thể để thích ứng với điều kiện bên ngoài

Ví dụ loài phiêu sinh Daphnia (sống trong nước ngọt) sẽ có 2 dạng hình thái theo mùa nắng và mùa mưa Vào mùa khô có sừng nhỏ, mùa mưa sừng lớn hơn, gai đuôi dài hơn thích ứng với sự thay đổi của hàm lượng chất dinh dưỡng trong môi trường nước Khi trưởng thành có sừng nhỏ, giữa 2 mùa không có sự thay đổi diện tích và tỷ trọng

Hiện tượng biến thể của Daphnia là do sự thích ứng với sự thay đổi của nhiệt độ và hiện diện của hợp chất bổ dưỡng trong môi trường nước

Chương 3: PHIÊU SINH THỰC VẬT (Phytoplankton)

I Định nghĩa:

Phiêu sinh thực vật là thành phần sản xuát trong chu kì thủy sinh nhờ có sắc tố quang hợp, thực vật phiêu sinh sử dụng quang năng ánh sáng mặt trời và hợp chất vô cơ hòa tan để tổng hợp ra hợp chất phức tạp như glucid, lipid, protid là thành phần của sinh chất

II Sắc tố quang hóa:

Là những hợp chất hữu cơ phức tạp có màu sắc đặc biệt để hấp thu hoặc bức xạ hoặc thành phần của ánh sáng mặt trời trong thực vật phiêu sinh có 4 nhóm quang hóa:

Diệp lục tố: Chlorophylle gồm 5 loại Chlorophylle A B C D E chúng có màu xanh lục Công thức hóa học C40H56O6N4Mg

Caroten: gồm có Caroten alpha, beta, gama; chúng có màu vàng cam; công thức C40H56 Caroten liên hệ vitamin A được gọi là provite A có trong Caroten

Xanthophylle: C40H56O6 gồm có Flavoxanthin có màu vàng, Dinoxanthin có màu nâu, Peridinin có màu xám, Vialoxanthin có mầu tím

Nhóm Phycobilin: C40H56O2 gồm có Fucoerythrin -> đỏ, Fucocyanin -> xanh lam

Trong thực tế chỉ chú trọng đến 2 nhóm Chlorophylle và Caroten là 2 thành phần quan trọng hơn cả

Hoạt động sắc tố:

Trong thực vật phiêu vật sắc tố quang hóa nằm trong hạt nhỏ lục lạp, sắc lạp, bên trong sắc lạp có những hạt nhỏ hơn gọi là Grana xếp trên những vách ngăn Hạt grana sử dụng ánh sáng môi trường; cấu tạo hạt grana: bên ngoài là vỏ ngoài, vách trong tạo vách ngăn sepsta, chất keo chứa những sắc tố hòa tan

Tác dụng hạt grana đối với ánh sáng:

Ánh sáng dịu hoạt động mạnh nhất, grana xếp thành tấm thẳng góc với luồn ánh sáng Ánh sáng mạnh: cường độ quang hóa sẽ giảm, grana xếp thành tấm thẳng đứng song song với luồn ánh sáng

Ánh sáng cực mạnh (giữa trưa): cường độ quan hóa xuống đến mức thấp nhất; hạt grana xếp lại thành khối và không hoạt động

Phản ứng quang hóa:

Theo Nolatson, các hoạt động quang hóa ở thực phiêu sinh cũng trường tự như quang hợp

ở cây xanh Phiêu sinh quang hóa cũng gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn ngoài ánh sáng: phản ứng Hill Diệp lục tố Chlorophylle dưới ánh hưởng ánh sáng môi trường từ giai đoạn thường biến sang giai đoạn kích động Chlorophylle kích động hợp với phần hon tố hiện diện trong lục lạp để phân tách 4 phân tử nước cho ra 4 ion H+ và 4 ion OH- với 1 năng lượng gần bằng 100kcal

Phản ứng này thường xảy ra trong hạt grana khi có ánh sáng dịu

Chlorophylle - Chlorophylle kích động  4 nước  4H + 4 OH- 100kcal Phản ứng tối (Blackman)

4 ion H+ sẽ hóa hợp acid carbonic dưới ảnh hưởng của ATP và chuyển vào DPN để cho

ra HCHO đây là 1 chất rất độc nên sau khi được thành lập sẽ trùng hợp để biến thành glucid

Từ phân tử glucid phân hóa tố này hiện có trong tế bào sẽ tổng hợp chuyển protid, lipid

4 ion OH- sẽ tạo ra H2O và O2 khi hình thành sẽ được giải thoát và hòa tan trong môi trường nước

Muốn biết rõ sắc tố sử dụng bức xạ nào ta dùng máy quang phổ kế và đặt hình chiếu sắc

tố hòa tan trên đường di chuyển của luồng ánh sáng

Sau khi ánh sáng đi qua lăng kính bức xạ có 7 màu từ 700 µm (đỏ) -> 400 µm (tím) (600

µm là lục)

a) Quang phổ hấp thu sắc tố Chlorophylle:

Đặt hình chiếu dd Chlorophylle trên đường di chuyển của luồng ánh sáng; trên quang phổ xuất hiện 2 vệt đen đó là 2 bức xạ được sắc tố Chlorophylle hấp thu : bức xạ đỏ 680mu; bức xạ chàm tím 440mu

Chlorophylle hấp thu bức xạ này để trở thành sắc tố khởi động

Sắc tố Fucoerythin: thay thế hình chiếu Chlorophylle bằng bình chứa sắc tố Fucoerythin

có 1 vệt đen đồng nhất xuất hiện trong khoảng 570 µm, đó là bức xạ lục

Khi sử dụng máy quang phổ kí Spectometer máy có hệ thống kim ghi trên 1 tờ giấy có đường hấp thụ thấy Thí nghiệm trên sắc tố Chlorophylle của Rong Ulva thì thấy có 2 đỉnh hấp thu là 220 µm và 680 µm Tập hợp sắc tố Fucoerythin của loài Rhodymenia có

1 đỉnh hấp thu ở 570 µm

b) Cường độ ánh sáng _ độ sâu:

Sắc tố quang hóa chỉ hoạt động mạnh nhất ở trong trường hợp cường độ ánh sáng trung bình Khi cường độ ánh sáng tối đa, môi trường đúng ngọ, sắc tố quang hóa không hoạt động, cường độ quang hóa bằng không

Ở độ sâu 15-20m hoạt động quang hóa tối đa khi xuống sâu hơn Cường độ quang hóa giảm cho đến độ sâu; tắc quang cường độ quang hóa bằng 0 Tập hợp rong đỏ sử dụng bức xạ lục nên có độ sâu tắc quang lớn nên chúng sống dưới độ sâu lớn hơn rong lục

c) Nhiệt độ:

Hiện trượng quang hóa là do có enzyme xúc tác, vì thế giới hạn hoạt động của sắc tố quang hóa cũng được xem là giới hạn hoạt động của enzyme xúc tác protein Thường tđô protein quang hóa là lượng CO2 được hấp thu hoặc lượng O2 được phóng thích trong đơn

vị thời gian Tốc độ này ở 0oC bằng 0 và cường độ gia tăng theo nhiệt độ tối ở khoảng

40oC, ở 70oC tốc độ bằng 0 vì enzyme bị nhiệt độ cao phá hủy

môi trường h shdoi có nhiệt độ thuận lợi cho pr ghan tạo sinh chất nhưng lượng khí hòa tan giảm nên không tốt bằng biển ở vùng ôn đới Theo nhiệt độ Vant Hof tốc độ pr gia tăng với nhiệt độ trong khoảng từ 0-40o

Ở môi trường biển rừng lác Mangrove mật độ O2 đôi khi giảm còn 1-2 cc/l Khi lượng O2tăng trong môi trường có nhiều thực vật phiêu sinh quang hóa, khối lượng O2 giảm trong môi trường có nhiều động vật phiêu sinh hô hấp, hoạt động ghan Thực vật phiêu sinh thường trải qua 2 điểm tối đa la 10h sáng và 4h chiều Trong 2 khoảng thời gian này lượng O2 trong nước được phóng thích qua hiện tượng quang hóa gấp 10 lần O2 do hô hấp hấp thụ

Ở thời điểm 8h tối, cường độ ánh sáng môi trường giảm chỉ còn 200-30000 uvx, lúc đó lượng V1 ngang V2

Loài ceratium nước mặn: sống trong biển nóng có sừng kéo dài

Loài ceratium ở biển lạnh có sừng nhỏ

Giải thích: nước biển ở nhiệt độ lớn có ít O2 hòa tan nên vỏ phải gia tăng kích thước để diện tích hấp thu O2 tăng thêm

Khí CO 2 : thường hiện diện trong nước biển dưới 3 trạng thái H2CO3, ion CO32-, HCO3-, trong thực phi sinh vật hầu hết hấp thu cả 3 dạng Một số thưc phi sinh vật chỉ chọn 1 hay

2 thành phần Vd: ở môi trường nước ngọt Chlerelle chỉ hấp thu H2CO3; loài Scenedesmus chỉ hấp thu HCO3-; lục tảo Pediastrium chỉ hấp thu CO32- trong 1 môi trường nước có nhiều giống sống chung 1 thế quân bình sẽ xuất hiện nếu 1 dòng sinh sản nhanh hơn thì thế quân bình sẽ bị đẩy ngược trong 1 thời gian ngắn, sau đó sẽ được tái lập VD: trong môi trường có 3 loài trên, nếu Chlerellel sinh sản nhanh hơn thì lượng

H2CO3 sẽ mau cạn và chỉ còn lại HCO3- và CO32- là 2 thành phần ma Chlerellel không sử dụng được Lúc đó nó sẽ ngừng tăng lên và sinh sản cho tới khi H2CO3 trong môi trường được tái tạo lại

e) Muối khoáng hòa tan và lượng kiềm pH:

Thường độ kiềm pH không ảnh hưởng đến hoạt đông quang hợp pH nước ngọt: 6-9; pH nước mặn trên mặt là 8,1-8,3 và dưới sâu là 7,5-8,4

Muối hòa tan: mỗi giống phiêu sinh vật chỉ hoạt động quang hóa trong môi trường có nồng độ muối khoáng nhất định VD: ở nhóm thanh tảo Cyanophyta chỉ hoạt động hầu hết trong nước ngọt

Nhóm Dinoflagellida: chỉ hoạt động trong nước mặn, nồng độ của nước còn liên hệ tới quân bình phát triển của sinh vật Khi nhiệt độ  1 phần ngàn thị Ptt  2/3 at

Về phương diện chịu đựng được sự thay đổi độ mặn, Ptt chia làm 3 nhóm:

 Nhóm Eryhaline: chịu được độ mặn thay đổi từ 0-35 phần ngàn VD: loài

khuê tảo Coscinodiscus có thể sống vả tăng trưởng ở nước mặn và lợ

 Nhóm Mesohaline: chịu được sự thay đổi từ nước ngọt sang nước lợ hoặc

từ lợ sang mặn VD: loài Chaetoceros có thể sống và tăng trưởng ở nồng độ

vị khác đầy đủ

VD: thành phần muối bổ dưỡng ở nước biển trên mặt có Si, C 20-4000 /l khác cao cần cho sự tạo vỏ của khuê tảo

Phosphate ion: nồng độ từ 0-90 ; NO2: ; NO3:

Ở độ sâu 2000m vd: Silic cần 5000 ; Phosphate 30-50 ; Nitrate 40-600

IV) Hợp đoàn và sự hiện diện của nhiều giống khác nhau trong môi trường:

TN1: Harvay 1933 nhận thấy rằng khi nuôi Nitzchia trong phòng thí nghiệm

Bình 2: nuôi trong môi trường hoàn bị có pha thêm nước đã nuôi Nitzchia

Ông nhận thấy rằng nhịp tăng trưởng trong bình 2 nhanh hơn bình 1

 Nitzchia nuôi trong môi trường tiết ra chất hòa tan co tác dụng thúc đẩy hiện tượng tăng trưởng

TN2: Rice 1954 thấy rằng khi nuôi chung Natzchia và Chlorelle trong cùng một môi

trường thì nhịp tăng trưởng của cả 2 giống đều chậm lại Ông cho rằng chất do Nitzchia

và Chlorellel tiết ra co tác dụng đối kháng làm cho hoạt động ghan bị chậm lại Lọc từ môi trường nuôi 2 cá thể nói trên để tách ra 2 chất co pH nhỏ chịu nhiệt có thể thấm qua môi trường thấm giãn

TN3: Lefebvre 1949 nuôi dưỡng trong cùng một môi trường Chlorelle và Pediastrum

Chỉ còn Chlorellel là còn sống và sinh hoạt bình thường; pediastrum không phát triển và sinh sản

Giả thuyết 1: ảnh hưởng hợp chất do 2 giống tiết vào môi trường Hợp chất do Chlorelle ảnh hưởng phân tử Pediastrum trong khi đó hợp chất do Pediastrum tiết

ra không ảnh hưởng Chlorelle

Giả thuyết 2: Chlorelle phát triển và sinh sản nhanh, sử dụng gần hết thực phẩm trong môi trường và lấn át, uy hiếp Pediastrum Đây là hiện tượng Crowding là khi dân số Chlorelle quá cao, không còn chỗ cho Pediastrum cạnh tranh và bị uy hiếp

TN4: nuôi trong môi trường giữa động phiêu sinh và thực phiêu sinh Thực phiêu sinh là

giống Chaetoceros; động phiêu sinh là giống Calanus Giữa 2 sinh vật có mối quan hệ mồi và vật an mồi Calanus ăn Chaetoceros Dân số Calanus tăng đồng thời lượng Chaetoceros giảm Khi dân số Calanus quá cao và Chaetoceros không sinh sản kịp để nuôi Calanus, lúc đó Calanus sẽ bắt đầu giảm xuống 2 dân số sẽ đạt đến mức quân bình

TN5: giữa ánh sáng hợp đoàn và thực phiêu sinh Khi trong môi trường có 1 số thực

phiêu sinh cùng chung sống tăng và sinh sản, chúng sẽ tạo thành một hợp đoàn thực phiêu sinh đó là tập hợp các sinh vật cùng chung sống tiết ra hợp chất và không có tác hại đối kháng Vd: Cosmarium và Felenatrum nuoi trong một môi trường chúng tiết ra hợp chất hòa tan nhưng cả 2 giống đều phát triển điều hòa

Các sinh vật thành phần của hợp đoàn sẽ tạo ra thế quân bình giữa các thành phần

và số lượng của từng thành phần có thể thay đổi

1 giống được gọi là phú ưu hoặc chủ lực Khi số lượng cao hơn cả trong môi trường, ngược lại được gọi là liệt hoặc hiếm hoi khi số lượng những chất hoặc không phát hiện trong thành phần