1.Sự chuyển hoá vật chất và năng l−ợng trong thuỷ vực :
Thuỷ vực với thuỷ sinh vật sống trong đó có thể coi là một hệ sinh thái luôn luôn vận động trong mối quan hệ trao đổi vật chất và năng l−ợng với môi tr−ờng. Trong thuỷ vực không ngừng diễn ra các quá trình tạo thành (sự chuyển vận), phân huỷ và tích tụ. Vật chất đi từ dạng vô cơ sang dạng hữu cơ rồi lại trở về dạng vô cơ, tạo nên một chu trình vật chất trong thuỷ vực. Thể hiện tác động qua lại giữa thuỷ sinh vật trong và ngoài thuỷ vực. Trong chu trình này có một bộ phận của sinh cảnh( Muối hoà tan, chất hữu cơ hoà tan, thức ăn …) chuyển hoá thành thuỷ sinh vật (các sản phẩm sơ cấp và thứ cấp) đồng thời lại có một bộ phận của thuỷ sinh vật chuyển hoá thành sinh cảnh qua quá trình phân huỷ xác thuỷ sinh vật và quá trình trao đổi chất (khí O2, CO2, chất tiết … của thuỷ sinh vật).
B−ớc khởi đầu của chu trình vật chất và năng l−ợng trong thuỷ vực là nhờ chủ yếu vào nguồn năng l−ợng của mặt trời và hoạt động quang hợp của thực vật và phần nhỏ nhờ hoạt động hoá tổng hợp. Nhờ vào nguồn năng l−ợng này mà các chất vô cơ có nguồn gốc bên trong và bên ngoài thuỷ vực (n−ớc, CO2, muối dinh d−ỡng), hình thành nên chất hữu cơ của thực vật thuỷ sinh, những chất hữu cơ đ−ợc hình thành này, một phần đ−ợc thực vật sử dụng để sống và sinh tr−ởng, một phần đ−ợc chuyển cho các sinh vật dị d−ỡng. Các vật sống này không trực tiếp ăn chất khoáng mà phải ăn chất hữu cơ có sẵn, tr−ớc hết là động vật ăn thực vật, sau đó chuyển cho các động vật ăn thịt. Trong chuỗi của dòng năng l−ợng này, ở mỗi chặng bị mất đi 80 – 90% năng l−ợng hay nói theo cách khác 10 – 20% năng l−ợng đ−ợc chuyển cho mức sau. Ta có thể thấy rõ điều đó qua sơ đồ tổng quát chu trình chuyển hoá vật chất trong thuỷ vực
Hình 4: Sơ đồ chu trình chuyển hoá vật chất trong thuỷ vực
2. Năng suất sinh học trong thuỷ vực:
- Năng suất sinh học vực n−ớc: Khả năng sinh ra chất sống của thuỷ vực d−ới dạng các thuỷ sinh vật, làm tăng l−ợng chất sống trong thuỷ vực, đ−ợc gọi là năng suất sinh học của vực n−ớc.
Trong chu trình vật chất của thuỷ vực, khả năng này đ−ợc thể hiện ở quá trình tạo thành nh−ng có liên quan phụ thuộc với tất cả các khâu khác trong toàn bộ chu trình vật chất của thủy vực.
- Khối l−ợng sinh vật hay sinh vật l−ợng (Biomass) là l−ợng sinh vật có trong thuỷ vực đ−ợc xác định bằng các ph−ơng pháp định l−ợng ở một thời điểm nhất định nào đó.
Đơn vị khối l−ợng: Trong nghiên cứu ng−ời ta xác dịnh khối l−ợng sinh vật của thuỷ vực trong một đơn vị thể tích (của tầng n−ớc) hay trên một đơn vị diện tích (của nền đáy) rồi từ đó suy ra khối l−ợng sinh vật có trong thể tích n−ớc hay diện tích nền đáy ở một vùng nào đó của thuỷ vực hay toàn bộ thuỷ vực.
Đơn vị tính toán : g (mg)/lit, g/m3, g/m2, kg/m2…
- Sản l−ợng sinh vật (Production): Là l−ợng chất sống do sinh vật sản sinh ra, thể hiện độ tăng khối l−ợng sinh vật trong một khoảng thời gian nhất định nào đó (một ngày đêm, tháng, mùa, năm ) trong thuỷ vực.
Trong nghiên cứu ng−ời ta xác định sản l−ợng sinh vật (sơ cấp hay thứ cấp) trên một đơn vị thể tích hay diện tích, rồ từ đó suy ra sản l−ợng sinh vật có trong thể tích n−ớc hay diện tích đáy của một vùng nào đó của thuỷ vực hay toàn thuỷ vực.
Đơn vị tính sản l−ợng sinh vật của thuỷ vực là gC/m2, gO2/m2,, Kcal/m2 trong ngày hay năm của sản l−ợng sơ cấp ( là l−ợng chất sống d−ới dạng thực vật, do thực vật tự d−ỡng tạo nên).
Đơn vị g/m3, g/m2 vật khô hay t−ơi trong năm của sản l−ợng thứ cấp (sản l−ợng của động vật dị d−ỡng).
2.2. Các biện pháp nâng cao năng suất sinh học trong thuỷ vực:
Việc nâng cao năng suất sinh học của thuỷ vực, phải dựa trên sự hiểu biết về chu trình vật chất trong thuỷ vực, đặc tính của các quá trình sinh học diễn biến trong thuỷ vực, đặc tính sinh học, sinh thái học của khu hệ thuỷ sinh vật sống trong đó. Trên cơ sở đó, phát huy những yếu tố tích cực, hạn chế những yếu tố tiêu cực, nhằm biến năng suất sinh học khả năng thành hiện thực. Do đó những ph−ơng h−ớng và biện pháp đề ra cho từng loại thuỷ vực rất khác nhau, tuỳ thuộc vào đặc tính của mõi loại thuỷ vực.
Trong việc nâng cao năng suất sinh học của thuỷ vực, có thể nêu lên hai loại biện pháp: Các biện pháp nhằm nâng cao sản l−ợng sơ cấp và các biện pháp nâng cao sản l−ợng thứ cấp nhằm tăng c−ờng các đối t−ợng khai thác. Nhằm tạo mọi điều kiện thuận lợi để các đối t−ợng này phát triển tốt nhất. Sau đây là những biện pháp chủ yếu, đã đ−ợc sử dụng có hiệu quả trong việc nâng cao năng suất sinh học của thuỷ vực. Các biện pháp này đều có tác dụng làm làm thay đổi theo chiều h−ớng có lợi các nhân tố quyết định năng suất sinh học thuỷ vực.
a/ Cải tạo địa hình, chế độ thuỷ lí hoá của thủy vực: Nhằm tạo điều kiện sống tốt cho sinh vật và tạo điều kiện để phát huy tốt các nhân tố tích cực có sẵn hoặc sẽ có trong thuỷ vực. Các biện pháp này chỉ sử dụng đối với các thuỷ vực nội địa nhỏ. Các thuỷ vực lớn khó áp dụng. Việc cải tạo điều kiện tự nhiên của thuỷ vực, tr−ớc hết nhằm tạo cho thuỷ vực (hồ, ao,đầm…) có độ sâu thích hợp, một nền đáy phẳng, một
chế độ oxy, ánh sáng, nhiệt độ, pH… thuận lợi cho đời sống của của thuỷ sinh vật. Các biện pháp th−ờng đ−ợc sử dụng là:
- Nạo vét bùn đáy để tăng độ sâu và hàm l−ơng oxy ở tầng đáy, tăng độ sâu của khối n−ớc, có tác dụng điều hoà nhiệt độ n−ớc.
- San nền đáy để có nền đáy bằng phẳng, thuận lợi cho sự phát triển sinh vật đáy, của động vật, thuận lợi cho việc khai thác thuỷ sản ở đáy.
- Dùng vôi trung hoà đất, giảm độ chua của thuỷ vực.
- Gây những bãi thực vật lớn ven bờ nh− trồng lại rừng ngập mặn, do rừng đã bị chặt phá làm đầm nuôi tôm cua. Việc trồng rừng hay gây các bãi thực vật lớn ven bờ có tác dụng vừa tăng khối l−ợng thức ăn vừa tạo điều kiện cho tôm, cá hay các động vật thuỷ sinh trong quá trình sống, sinh sản.
- Xáo trộn n−ớc trong thuỷ vực hay tạo chu chuyển n−ớc nhân tạo th−ờng xuyên trong thuỷ vực để đ−a khối l−ợng muối dinh d−ỡng từ đáy lên tầng mặt và tạo điều kiện tốt cho sự hoà tan oxy trong thuỷ vực.
b/ Tăng c−ờng cơ sở thức ăn của thuỷ vực: Đây là biện pháp cơ bản nhất, có hiệu quả rõ rệt nhất trong việc nâng cao năng suất sinh học thuỷ vực. Có nhiều biện pháp để tăng cơ sở thức ăn của thuỷ vực.
- Bón phân thuỷ vực: Sử dụng phổ biến ở ao , hồ, đầm nuôi tôm cá có diện tích nhỏ. Việc bón phân làm tăng hàm l−ợng muối dinh d−ỡng, tăng số l−ợng vi khuẩn và chất hữu cơ hoà tan. Nhờ đó mà thực vật nổi phát triển mạnh, là cơ sở cho động vật nổi và các động vật thuỷ sinh trong thuỷ vực phát triển tốt. Phân bón (hữu cơ) đồng thời cũng là thức ăn trực tiếp cho nhiều thuỷ sinh vật khác.
Phân bón có thể là phân vô cơ (Ure, N P K, phân lân…), phân hữu cơ nh− phân xanh, phân chuồng hay phân vi sinh, các nguyên tố vi l−ợng hay các loại chế phẩm sinh học cho các thuỷ vực. Cần l−u ý rằng, khi bón phân phải sử dụng đúng liều l−ợng chỉ dẫn, nếu bón phân quá mức sẽ gây nên hiện t−ợng giảm O2 của thuỷ vực, làm thực vật nổi phát triển quá mức nhất là vi khuẩn lam là nhiễm bẩn thuỷ vực.
- Thuần hoá sinh vật làm thức ăn vào thuỷ vực: Là việc đ−a những sinh vật từ ngoài thuỷ vực vào gây nuôi trong thuỷ vực, biến chúng trở thành các sinh vật phát triển bình th−ờng trong thuỷ vực. Để tận dụng những thành phần thức ăn còn ch−a đ−ợc sử dụng hết nh− chất mùn đáy, chất vẩn…và những sinh vật này sẽ đ−ợc cá, tôm và các đông vật khác sử dụng nh− là một thành phần thức ăn trong thuỷ vực.
- Gây nuôi thức ăn sinh vật cho các đối t−ợng nuôi: Biện pháp này th−ờng đ−ợc dùng ở những cơ sở sản xuất giống cá, tôm hay các đối t−ợng nuôi hải sản khác nh− các cơ sở sản xuất giống động vật thân mền, giáp xác…nhằm thoả mãn nhu cầu dinh d−ỡng của ấu trùng các đối t−ợng nuôi. Đối t−ợng gây nuôi phổ biến là vi tảo nh− các
chi Chlorella, Scenedesmus, Chaetoceros, Skeletonema, Spirulina…Động vật nổi nh−
Brachionus, Moina, Daphnia…Động vật đáy nh− ấu trùng muỗi lắc Chironomus,
giun ít tơ…
c/ Cải tạo thành phần loài :Với mục đích tăng c−ờng các đối t−ợng có giá trị kinh tế cao trong thuỷ vực và loại trừ các loài gây hại hoặc không có lợi. Biên pháp này nhằm cải tạo quan hệ thức ăn trong thuỷ vực, sử dụng hợp lí cơ sở thức ăn tự nhiên trong thuỷ vực. Để tăng c−ờng thành phần loài tốt, biện pháp th−ờng dùng thuần hoá các đối t−ợng tốt từ các vùng khác trong n−ớc hoặc ngoài n−ớc vào các thuỷ vực. Thí dụ hiên nay ta đã nhập nội và cho sản xuất một số đối t−ợng thuỷ sản
nh− cá chim trắng, tôm he chân trắng, cá hồng Mỹ…Chúng đã trở thành các đối t−ợng nuôi rộng rãi trong các thuỷ vực n−ớc ngọt, lợ.
Trong số các loài gây hại, quan trọng là các loài gây hại tôm, cá con nh− các loại côn trùng, giáp xác nhỏ, các loại giun, sán, động vật nguyên sinh sống kí sinh. Các loài ăn thịt nh− chim, động vật có vú, rùa, sao biển…Ngoài ra còn phải kể tới các loài cỏ dại, tôm cá tạp, tép, ốc…Các đối t−ợng này th−ờng sử dụng một khối l−ợng lớn thức ăn trong thuỷ vực, cạnh tranh đối với các đối t−ợng khai thác.
d/ Khai thác hợp lí và bảo vệ nguồn lợi thuỷ sản: Muốn đảm bảo cho năng suất sinh học không bị giảm sút và có điều kiện nâng cao hơn, cần tiến hành các biện pháp khai thác hợp lý và bảo vệ nguồn lợi sinh vật thuỷ vực theo đúng những qui định đ−ợc ban hành nh− những qui định về kích th−ớc khai thác, mùa vụ khai thác, kỹ thuật khai thác…Cần đ−ợc nghiêm chỉnh thực hiện. Cần có những biện pháp bảo vệ các thuỷ vực khỏi bị nhiễm bẩn khỏi ảnh h−ởng xấu tới khu hệ thuỷ sinh vật. Các biện pháp chống chặt phá rừng ngập mặn bừa bãi để nuôi tôm cá. Chú ý khi xây dựng các công trình thuỷ nông cần kết hợp chặt chẽ với việc khai thác nguồn lợi sinh vật huỷ vực.
Ch−ơng IV : Khu hệ thuỷ sinh vật d−ới n−ớc.
N−ớc Việt nam nằm trên bán đảo Đông d−ơng , thuộc khu vực Đông - nam Châu á, có địa hình kéo dài từ cao nguyên đồng văn (23024’ B) đến mũi Cà mau
(8025’ B) , hoàn toàn nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu. Phía đông, phía Nam giáp biển, phía Bắc giáp Trung quốc, phía Tây giáp Lào và Campuchia.
Bờ biển n−ớc ta kéo dài 3060km nên phần lớn các vùng chịu ảnh h−ởng của biển.
Địa hình Việt nam phức tạp, nhiều núi (3/4 lãnh thổ là núi đồi nhất là Bắc Việt nam). N−ớc ta có 112 cửa sông rạch, 12 đầm phá lớn, các eo vụng ,vịnh ven biển và hệ thống sông ngòi chằng chịt. Ngoài ra còn có các ao hồ, hồ chứa thuỷ lợi, thuỷ điện trong nội địa với diện tích mặt n−ớc khoảng 1 triệu ha .
Do chịu ảnh h−ởng của vị trí địa hình nên khí hậu của Việt nam mang tính chất nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, vì địa hình kéo dài nên khí hậu của miền Bắc và miền Nam cũng có những nét khác nhau. Trong khi khí hậu miền nam t−ơng đối ôn hoà thì khí hậu miền Bắc do chịu ảnh h−ởng sâu sắc của chế độ gió mùa phức tạp làm cho sự chênh lệch nhiệt độ giữa mùa đông và mùa hè rất lớn.
Tất cả những điều này đều ảnh h−ởng đến đặc điểm, tính chất của khu hệ thuỷ sinh vật cả trong các thuỷ vực nội địa và ở biển.