CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.2. Sức khỏe hệ sinh thái hồ Đồng Nghệ
Dựa trên những nghiên cứu cơ bản về sự thay đổi của các thành phần trong hệ sinh thái hồ đối với các stress, Xu và cộng sự (2011) đã đề xuất bộ indicator sinh thái với 3 cấp độ cấu trúc, chức năng và hệ thống dùng để đánh giá sức khỏe hệ sinh thái hồ một cách tương đối (xem Bảng 2) [55].
Qua bảng 1.2 có thể thấy sức khỏe hệ sinh thái đạt loại tốt khi sinh khối thực vật phù du thấp và sinh khối động vật phù du, tỉ lệ động vật phù du với thực vật phù du, exergy, structural exergy cao. Tuy nhiên, hiện chưa có một quy chuẩn nào để so sánh, nên những đánh giá này chỉ mang tính chất tương đối và hiệu quả nhất khi dùng để so sánh giữa sức khỏe các hệ sinh thái hồ khác nhau hoặc các thời điểm khác nhau của cùng một hồ.
Trong nghiên cứu này, tôi đã tiến hành hai đợt thu mẫu tại hồ Đồng Nghệ vào ngày 25/1/2016 và ngày 5/3/2016. Kết quả phân tích qua hai đợt và kết quả của một số nghiên cứu tương tự trên thế giới được thể hiện ở bảng 3.5.
Bảng 3.5. Một số nghiên cứu tương tự trên thế giới
Thời gian nghiên cứu BP (mg/l) BZ (mg/l) BZ/BP Ex (kJ/l) Exst (kJ/mg) Tài liệu tham khảo Hồ Đồng Nghệ 25/1/2016 1.209 0.344 0.28 0.984 0.833 - Hồ Đồng Nghệ 5/3/2016. 0.397 0.506 1.27 1.360 1.423 - Khu vực Zaolinzhuang – hồ Baiyangdian 8/2009 – 7/2010 8.63 5.35 0.62 510 5.49 Xu và cộng sự [51] Khu vực Zhainan – hồ Baiyangdian 8/2009 – 7/2010 38.77 9.30 0.24 78 3.79 Xu và cộng sự [51]
Kết quả từ bảng 3.5 cho thấy có sự khác biệt khá rõ về sinh khối của thực vật phù du và động vật du giữa 2 đợt thu mẫu, gián tiếp thể hiện sự biến động về cấu trúc của hệ sinh thái. Giá trị trung bình sinh khối thực vật phù du giảm mạnh từ 1.209 mg/l xuống còn 0.397 mg/l trong khi sinh khối động vật phù du tăng từ 0.344 mg/l lên 0.506 mg/l.
Sự thay đổi của cấu trúc quần xã phù du trong hai đợt thu mẫu đã dẫn đến biến động về tỉ lệ giữa 2 nhóm sinh vật này (tăng từ 0.28 trong đợt 1ên 1.27 trong đợt 2). Tỉ lệ sinh khối động vật phù du và thực vật phù du (BZ/BP) phản ánh được dạng lưới thức ăn trong một thủy vực và do đó, phản ánh được bản chất của hệ sinh thái. Nó gián tiếp biểu thị nhóm ưu thế trong quần xã phù du, mối quan hệ dinh dưỡng giữa chúng và các loài cá cũng như áp lực của cá lên động vật phù du. Tỉ lệ BZ/BP này do đó được sử dụng như một tiêu chí để đánh giá tình trạng dinh dưỡng trong thủy vực và có thể là một thông số để giám sát môi trường nước. Tỉ lệ này giảm tướng ứng với dinh dưỡng tăng [3, 14, 15]. Tỉ lệ BZ/BP thường thể hiện tốt những kết quả trên trong trường hợp so sánh các giá trị tính được tại các khu vực khác nhau trong một hồ lớn, hoặc đặt trong sự biến động theo thời gian dài (thường là qua các mùa).
Mặc dù tổng sinh khối của quần xã phù du trong đợt 1 lớn hơn đợt 2 (1.553 mg/l > 0.903 mg/l) nhưng giá trị exergy của đợt 1 lại nhỏ hơn so với đợt 2. Điều
này được giải thích là do động vật phù du có số gene trung bình nhiều hơn hẳn thực vật phù du (lần lượt là 50,000 và 850), nên sự thay đổi về exergy trên một đơn vị sinh khối do động vật phù du gây nên lớn gấp gần 42 lần sự thay đổi do thực vật phù du. Thực nghiệm cho thấy mặc dù sinh khối thực vật phù du giảm nhưng sinh khối động vật phù du lại tăng nên Exergy đợt 2 cao hơn đợt 1 (tương ứng 1.360 kJ/l và 0.984 kJ/l).
Về Structural exergy, giá trị trung bình của nó tính được ở đợt 2 là 1.423 kJ/mg, cao hơn gấp 1.7 lần so với đợt 1. Kết quả này chứng tỏ cấu trúc sinh thái của hệ sinh thái hồ Đồng Nghệ có sự dịch chuyển theo hướng các nhóm động vật bậc cao phát triển mạnh lên. Tuy nhiên, với chỉ 2 thành phần là sinh khối động vật và thực vật phù du được dùng để tính tốn các indicator ở cấp độ hệ thống, kết luận này có thể mang tính chất tương đối, mức độ tin cậy khơng cao.
Tóm lại, với sinh khối thực vật phù du giảm, sinh khối động vật phù du tăng, tỉ lệ sinh khối động vật phù du đối với thực vật phù du tăng, exergy và structural exergy cao hơn, có thể kết luận rằng sức khỏe hệ sinh thái Hồ Đồng Nghệ vào đợt khảo sát thứ hai cao hơn so với đợt thu mẫu thứ nhất.
So với nghiên cứu của Xu và cộng sự (2012) ở 14 khu vực khác nhau của hồ Baiyangdian – Trung Quốc (rộng khoảng 36600), các giá trị BP, BZ, Ex, Exst của nghiên cứu này là thấp hơn rất nhiều. Hồ Baiyangdian là một hồ bị tác động mạnh bởi những hoạt động sản xuất như canh tác nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và hoạt động sinh hoạt của cư dân khu vực ven hồ nên thường xuyên ở trong trạng thái ô nhiễm và phú dưỡng nặng [51], dẫn đến hiện tượng tảo nở hoa, do đó, sinh khối của thực vật phù du và động vật phù du là cao. Đối với các thông số nhiệt động học, việc các giá trị tính tốn được trong nghiên cứu ở hồ Baiyangdian cao hơn rất nhiều so với nghiên cứu này là do các thành phần được sử dụng để tính Exergy và Structural exergy bao gồm thêm cả chất mùn (Detritus) và thực vật có hoa (nhóm thực vật sống chìm). Tuy nhiên, sự chệnh lệch lớn về Structural exergy và tỉ lệ BP/BZ ở các khu vực khác nhau trong hồ Baiyangdian cũng chỉ thị một kết quả tương tự với những nhận định của nghiên cứu này là những nơi có 2 giá trị structural exergy và BP/BZ cao thì có trạng thái sức khỏe tốt hơn và ngược lại [51].