Sinh thái học - Hệ sinh thái biển

Hệ sinh thái biển là tổ hợp các quần xã sinh vật biển, môi trường biển, các sinh vật biển chúng tương tác với môi trường biển để tạo nên chu trình vật chất (chu trình sinh, địa, hóa và sự chuyể

HỆ SINH THÁI BIỂN

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Biển chiếm diện tích rất lớn, ngoài việc tạo cảnh quan đẹp biển còn có nhiều vai trò quan trọng đối với đời sống con người; đặc biệt, sinh vật biển là nguồn thức ăn phong phú cho con người Ngày nay, con người đã và đang lam dụng quá mức gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái biển, và chính vì lẽ đó mà

chúng ta cần phải tìm hiểu hệ sinh thái biển nhằm hiểu rõ hơn những lợi ích của

biển và có những biện pháp bảo vệ chúng tốt hơn

II NỘI DUNG

1 KHÁI NIỆM HỆ SINH THÁI BIỂN

Hệ sinh thái biển là tổ hợp các quần xã sinh vật biển, môi trường biển, các sinh vật biển chúng tương tác với môi trường biển để tạo nên chu trình vật chất (chu trình sinh, địa, hóa và sự chuyển hóa của năng lượng ở biển)

2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ SINH THÁI BIỂN

Sự phân chia các vùng biển và đại dương

Theo chiều ngang đại dương có thể phân chia thành 2 vùng lớn: vùng ven bờ ứng với vùng triều và dưới triều ứng với độ sâu 500m và vùng khơi gồm những

vùng còn lại ứng với các độ sâu của đại dương

Theo chiều sâu: tầng mặt có độ sâu 400m, tầng trung gian có độ sâu đến

1500m và tầng đáy

a) Môi trường

Áp suất nước tăng dần theo độ sâu (cứ xuống sâu 10m thì tăng 1atm)

Cường độ chiếu sáng giảm dần theo độ sâu Chủ yếu gồm 2 tầng: Tầng sáng sâu tới 50m (20-120m) đảm bảo sự quang hợp, tầng tối có chiều sâu từ 500m trở xuống

Có sự phân tầng về nhiệt độ theo chiều sâu: tầng mặt có nhiệt độ thay đổi theo ngày và theo mùa Tầng trung gian có nhiệt độ giảm từ 1-3oC Tầng sâu có nhiệt độ ổn định

Hàm lượng muối hòa tan, khí oxi và khí cacbonic thay đổi Đây là những nhân tố sinh thái rất quan trọng đối với sinh vật biển

b) Sinh vật

Sinh vật đại dương khá đa dạng về thành phần loài, gồm vi khuẩn, tảo đơn bào, các loài giáp xác, thân mềm, ruột khoang, cá, bò sát, thú biển sống trong các tầng nước và đáy thềm lục địa

* Động vật và thực vật phù du

Khi ta vớt 1 đám sinh vật phù du lên và nhìn kĩ sẽ thấy chúng là 1 khối hỗn hợp giữa các động vật nhỏ và thực vật đơn giản

Sinh vật phù du (Plankton) là những sinh vật nhỏ sống trôi nổi hoặc có khả năng bơi một cách yếu ớt trong tầng nước ngọt, biển, đại dương và là những sinh vật khá nhạy cảm với những thay đổi về các tính chất lý hóa của nước Trong khi một vài loài trong nhóm plankton có thể di chuyển theo chiều thẳng đứng tới vài trăm mét trong một ngày (một tập tính được gọi là di cư theo chiều thẳng đứng) thì vị trí theo chiều ngang của chúng được xác định bởi sự di chuyển của dòng nước chứa chúng

+ Thực vật phù du (Phytoplankton) bao gồm các nhóm tảo sống gần mặt nước nơi có đầy đủ ánh sáng cho quá trình quang hợp, trước hết là tảo silic

(Bacillariophyta với 3000 loài), tảo giáp (Pyrophyta với 1500 loài) là những thành phần quan trọng nhất tạo nên năng suất sơ cấp cho biển và đại dương Thực vật lớn (rừng ngập mặn, cỏ biển ) chỉ có giá trị ở vùng ven bờ, cửa sông Thành phần loài có: 210 loài, 67 chi, 29 họ, 9 bộ, 4 lớp Trong đó, lớp tảo Silic có 130 loài, 45 chi, 17 họ, 2 bộ, chiếm 62% tổng số loài; lớp tảo Giáp có 76 loài, 20 chi, 10 họ, 5 bộ (36,2%); lớp tảo Kim có 2 loài, 1 chi, 1 họ, 1 bộ (0,9%); lớp tảo Lam có 2 loài, 1 chi, 1 họ, 1 bộ (0.9%) Nhìn chung, thành phần thực vật phù du ở vùng biển Bái Tử Long khá phong phú và đa dạng, sự phân bố số lượng loài trong

+ Động vật phù du (Zooplankton) bao gồm các động vật nguyên sinh, giáp xác và rất nhiều các động vật nhỏ khác mà chúng sử dụng các sinh vật phù du khác làm thức ăn Động vật phù du cũng bao gồm trứng và ấu trùng của một số loài động vật lớn như cá, giáp xác, giun đốt Thành phần động vật phù du chủ yếu là đại diện của Động vật giáp xác (Crustacea) (1200 loài) trước hết là giáp xác chân chèo (Copepoda với 750 loài), tôm lân (Euphausidae- 80), Mysidae, giáp xác bơi nghiêng (Amphipoda-300 loài) Thân mềm với những đại diện chủ yếu là Chân cánh ( Pteropoda ) với 180 loài, ấu trùng các loài giáp xác, thân mềm, da gai, cá…

Thành phần loài động vật phù du (ĐVPD) vùng biển Bái Tử Long gồm 90 loài thuộc 52 giống 43 họ và 10 bộ, 5 ngành (phụ lục 5, hình 9) Trong đó:

o Ngành Giun đốt (Annelida) gồm 1 loài chiếm 1%

o Ngành Chân đốt (Arthropoda) gồm 76 loài chiếm 85%

o Ngành Thân mềm (Mollusca) gồm 3 loài chiếm 3%

o Ngành Hàm tơ (Chaetognatha) gồm 3 loài chiếm 3%

o Ngành Có bao (Tunicata) gồm 2 loài chiếm 2%

So sánh với các vùng khác thấy rằng thành phần loài ĐVPD vùng biển Bái Tử Long bằng 86,4 % vùng biển Cát Bà - Hạ Long, chiếm 74,3% số loài thu được trên toàn vùng biển Quảng Ninh - Hải Phòng Như vậy có thể thấy quần xã ĐVPD vùng biển Bái Tử Long khá phong phú

* Động vật bơi (nekton) chủ yếu là cá với khoảng 8000 loài sống ở vùng

nước ấm thềm lục địa và khoảng 1130 loài sống ở các vùng biển lạnh, chiếm gần

60 % tổng các loài cá thế giới, cùng với các loại chân đầu (Cephalopoda), rùa biển, rắn biển (Reptilia) và các loài thú biển thuộc 3 bộ chân màng (Pennipedia),

bò biển (Sirenial) và cá voi (Cetacea)

* Động vật đáy (Zoopenthos) tập trung ở thềm lục địa và khá đa dạng về

thành phần loài, bao gồm thân lỗ (Porifera), giun đốt (Polychaeta), da gai

(Echinodermata), thân mềm (Gastropoda,bivalvia)…Trong đó san hô

(Cnidaria:anthrozoa) đóng vai trò rất quan trọng, tạo nên hê sinh thái giàu có nhất trong đại dương

Một số loài cá tầng đáy chủ yếu thuộc họ cá mối, loài cá phèn, cá trác (trao tráo), cá hanh vàng, cá đù, cá liệt, cá bánh đường, cá đổng Cá tầng đáy thường phân bố tập trung ở độ sâu dưới 50m trong các tháng từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau, ngoài thời gian này cá sống phân tán và chuyển dần ra độ sâu lớn hơn Nhiều loài đặc sản biển có giá trị kinh tế như tôm hùm, cua huỳnh đế, các loại ốc biển sinh sống quanh đảo Lý Sơn là những nguồn lợi thủy sản quý hiếm cần phải được quy hoạch bảo vệ và khai thác hợp lý

Một số hình ảnh của sinh vật phù du:

Con sao biển (trái) và một con châm kiếm đang mang trứng (phải)

Kì quan vi mô: Ấu trùng Zoea của cua (trên) và ấu trùng chân ngỗng Biển (dưới)

Loài sâu mái chèo Tomopteris: Cây thông Noel.

Các ấu trùng của con sao biển Luidia: Ngọn nến.

Một nhóm thực vật nổi hình cầu: Các vật trang trí lung linh.

HÌNH THỦY SINH VẬT BIỂN

3 DÒNG VẬT CHẤT VÀ DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI BIỂN

a) Dòng vật chất trong hệ sinh thái biển

* Lưới thức ăn:

* Chu trình vật chất dưới biển

Chu trình nước

Chu trình Cacbon

Chu trình Photpho

b) Dòng năng lượng trong hệ sinh thái biển

Ở biển và đại dương sự sống phân bố theo chiều thẳng đứng sâu hơn, dĩ nhiên tầng quang hợp (tầng tạo sinh) chỉ nằm ở lớp nước được chiếu sáng, tập trung ở độ sâu nhỏ hơn 100m, thường ở 50-60m, tùy thuộc vào độ trong của khối nước Nước gần bờ có độ trong thấp, nhưng giàu mối dinh dưỡng do dòng nước lục địa mang

ra, còn nước ở khơi có độ trong cao, nhưng nghèo muối Vì thế, năng suất sơ cấp trong vùng nước nông vùng thềm lục địa trở nên giàu hơn Năng suất sơ cấp của các vực nước thuộc vĩ độ trung bình cao hơn nhiều so với vùng nước thuộc vĩ độ thấp, vì ở các vĩ độ thấp, khối nước quanh năm bị phân tầng, ngăn cản sự luân chuyển muối dinh dưỡng từ đáy lên bề mặt, trừ những khu vực nước trồi

(Upwelling) Ngược lại ở vĩ độ ôn đới, khối nước trong năm có thể được xáo trộn

từ 1-2 lần, tạo điều kiện phân bố lại nguồn muối dinh dưỡng trong toàn khối nước

4.THỰC TRẠNG VÀ BIỆN PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG BIỂN

a) Thực trạng các hệ sinh thái ven biển

Vi khuẩn, VSV

Cá

t o

Động vật thủy sinh

t o

t o

t o

Năng lượng

Mặt trời

Thực vật thủy sinh

Các hệ sinh thái ven biển bị suy thoái nghiêm trọng Đa dạng sinh học bị đe dọa Diện tích rất lớn rừng ngập mặn bị triệt phá để nuôi tôm, các bãi san hô bị khai thác, hủy diệt, đưa nước ta vào danh sách những vùng có độ đe dọa cao nhất thế giới Nhiều nhóm động vật quý hiếm, thảm thực vật biển bị thu hẹp dần Đa dạng loài và nguồn gen đặc hữu bị tổn thất suy thoái, có nơi đến mức nghiêm trọng

b) Các biện pháp bảo vệ môi trường biển

1 Sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên sinh học biển và bảo vệ các hệ sinh thái ven bờ

- Các quốc gia cần xác định mức độ khai thác hải sản phù hợp, tránh khai thác quá mức độ cho phép làm cạn kiệt nguồn tài nguyên

- Lựa chọn hình thức khai thác phù hợp với từng vùng, từng quốc gia Trên thế giới hiện có các hình thức khai thác quy mô nhỏ và quy mô lớn

- Thiết lập các vùng bảo vệ tài nguyên sinh vật biển, đó là những vùng sinh sống tập trung hoặc nơi sinh sản của các loài sinh vật biển, nhằm bảo vệ các loài này

- bảo vệ các nguồn gen quý của biển, đó là các loài sinh vật biển có giá trị kinh

tế cao là đối tượng đang bị khai thác triệt để các loài có nguy cơ bị tuyệt diệt

- Bảo vệ các hệ sinh thái ven bờ là bảo vệ nơi sống, nơi sinh sản và cung cấp thức ăn cho sinh vật biển Các hệ sinh thái đó là những dãy rừng ngập mặn ven các

bờ biển nhiệt đới và cận nhiệt đới

2 Chống bồi lắp biển do khai thác tài nguyên khoáng sản

Hoạt động khai thác khoáng sản ở ven biển thường gây ra các quá trình xâm thực của đất liền ra biển Trong quá trình khai thác không nên đổ đất đá ra bờ biển

3 Chống ô nhiễm môi trường biển

- Hạn chế mức thấp nhất các hoạt động gây ô nhiễm do xây dựng các khu công nghiệp đô thị, bến cảng ven biển Không đổ bừa bãi các chất thải công nghiệp, kể

cả chất thải rắn và lỏng từ các nhà máy, khu công nghiệp ra biển

- Hạn chế ô nhiễm gây ra do sử dụng thuốc trừ sâu, diệt cỏ, phân bón hóa học dùng trong nông nghiêp Những chất đó khi không được phân giải hết, một phần chuyển theo nước vào các sông và đổ ra biển gây tác hại đến sinh vật biển

- Không nên phá các rừng ngập mặn và quai đê lấy đất trồng cây nông nghiệp khi không đủ các điều kiện cần thiết như không có vành đai rừng ngập mặn bên ngoài đủ khả năng chống gió bão

4 Xây dựng hệ thống chính sách pháp luật và giáo dục để bảo vệ hệ sinh thái biển

Xây dựng các chính sách phù hợp để đánh bắt hải sản có kế hoạch, đánh bắt kết hợp với bảo vệ giáo dục và phổ biến kiến thức về sử dụng hợp lí tài nguyên biển, thông qua các hoạt động tổ chức tuyên truyền, vận động

III KẾT LUẬN

Tuy biển là một hệ sinh thái khổng lồ chiếm ¾ diện tích bề mặt Trái Đất, các loài sinh vật trong hệ sinh thái biển rất phong phú và là nguồn thức ăn giàu đạm chủ yếu của con người, nhưng tài nguyên sinh vật biển không phải là vô tận Hiện nay do mức độ đánh bắt hải sản tăng quá nhanh nên nhiều loài sinh vật biển có nguy cơ bị cạn kiệt do đó chúng ta phải biết cách khai thác, sử dụng và bảo vệ chúng một cách hợp lí