Trong HST rừng ngập mặn có 31 lồi thực vật ngập mặn, khoảng 90 lồi cá, trong đó cá đối chiếm tỷ lệ cao, ngồi ra cịn có cá bống, cá sơn, cá căng, cá hói. HST RNM là nơi cư trú, làm tổ hoặc là nơi kiếm mồi của các loài chim, đặc biệt nhóm chim biển: Hải âu, Cốc biển, Mòng biển, Vịt biển, Nhạn,… thường theo thuỷ triều đến kiếm ăn ở thảm thực vật ngập mặn. Nhóm chim trên đảo có Cị đen ẩn náu ở các bụi cây ngập mặn để săn bắt các lồi sinh vật vùng triều. Nhóm chim ven bờ: Choi choi biển, Chắt bụng vàng, Cà kheo. Nhóm chim di cư: Cị trắng, Mịng biển,… Ngồi ra cịn có các lồi rong, cỏ biển sống bám trên các mảnh vỏ sinh vật, bám trên các gốc cây ngập mặn và trên nền đáy cứng hoặc cát bùn.
3.1.1.3. Hệ sinh thái vùng triều
Bao gồm môi trường sống và các loài sinh vật sống trong khu vực từ cao triều đến vùng thấp triều (vùng gian triều – intertidal zone). Có 3 dạng sinh cảnh chính ở đây là: các bãi cát, vùng triều rạn đá, vùng triều hỗn hợp. Trên vùng triều có hai dạng sinh vật chiếm ưu thế là động vật đáy và rong, cỏ biển. Ngồi ra cịn có các nhóm động vật khác gồm: Rắn biển, Đồi mồi, Rùa da …
3.1.1.4. Hệ sinh thái rạn san hơ
Tổng diện tích phân bố các rạn san hơ (RSH) khu vực Cát Bà chiếm diện tích khoảng 1.500 ha, thường phân bố trong khoảng độ sâu 0,7m - 10,0m. Trong các nhóm san hơ, san hơ cứng đóng vai trị quan trọng tạo nên RSH, các nhóm khác ít có vai trị tạo rạn hơn hoặc khơng có, phần lớn chỉ tham gia với tư cách là thành viên quần xã sinh vật RSH.
San hô được chia thành 2 nhóm: nhóm san hơ tạo rạn và nhóm san hơ khơng tạo rạn. Sự khác biệt chủ yếu là nhóm san hơ tạo rạn có tảo cộng sinh nằm trong mơ mềm của san hô với mật độ cao, khoảng 1 triệu tế bào/cm2. Do có tảo cộng sinh nên
san hô tạo rạn chỉ phân bố ở vùng biển nông để bảo đảm ánh sáng cho tảo cộng sinh hoạt động. Các san hơ thuộc nhóm khơng tạo rạn có thể phân bố ở biển sâu khơng cần ánh sáng.
Cấu trúc thành phần nhóm san hơ: ở vùng biển Cát Bà – Long Châu có khoảng 177 lồi thuộc lớp san hơ. Trong đó bộ san hơ cứng Scleractinia 166 lồi, thuộc 15 họ và 11 lồi san hơ khác thuộc các bộ san hô bị Stolonifera, san hơ mềm Alcyonaria, san hô sừng Gorgonacea. Ở Cát Bà – Long Châu, nhóm san hơ dạng khối phong phú hơn, họ Faviidae có thành phần giống lồi nhiều hơn họ Acroporidae.
Phân bố RSH: Rạn san hô là các thực thể tự nhiên dưới đáy biển có nguồn gốc sinh vật, trong đó quan trọng nhất là san hơ tạo rạn và rong san hơ. Hai nhóm sinh vật này tạo nên phần nền của RSH. Các lồi san hơ tạo rạn ln ln địi hỏi mơi trường sống ổn định với điều kiện nhiệt độ thích ứng là 16 - 360C (tối ưu là 25 - 300C), nước trong sạch, đáy cứng. Vì thế, các RSH chỉ phân bố ở vùng nước nơng nhiệt đới, xa các vùng cửa sơng có nước đục và độ muối thấp.
Sự phân bố mặt rộng của san hô phụ thuộc vào độ muối của nước biển. Giới hạn gần đất liền nhất cịn có thể tìm thấy có san hơ phân bố là Hịn Cát Ơng ở phía nam đảo Cát Bà, một số vùng có RSH tốt là Áng Thảm, Cát Dứa, Mũi Hồng, Ba Trái Đào (đông nam Cát Bà).
Sự phân bố theo độ sâu của san hô phụ thuộc chủ yếu vào độ trong của nước biển, địa hình và chất đáy. Khu vực Cát Bà thuộc vùng nước nông ven bờ, chịu ảnh hưởng rất lớn của chế độ lục địa nên độ trong của nước kém, nhất là về mùa mưa, đáy có nhiều bùn, hạn chế khả năng vươn xuống sâu của các lồi san hơ tạo rạn. Độ sâu phổ biến rạn đạt tới là 5-6m, tối đa không quá 10m. Các rạn có chiều rộng phổ biến là 30-50m, rộng nhất không quá 100m từ mép đảo. Về cấu trúc, rạn tồn tại ở 2 dạng: rạn viền bờ điển hình có ở các cung lõm các đảo và rạn khơng điển hình có ở ven lạch triều hẹp, ven mũi nhơ nơi có dịng chảy mạnh.
3.1.1.5. Hệ sinh thái đáy mềm
Bao gồm phần đáy biển rộng lớn cùng với các thuỷ vực “nước bao quanh phần đáy biển”. Bốn nhóm sinh vật điển hình cho HST này là động vật đáy mềm, thực vật phù du, động vật phù du, cá biển.
3.1.1.6. Hệ sinh thái hồ nước mặn
Là các dạng sinh cảnh rất đặc thù cho vùng đá vôi kaster ở Cát Bà mà các nơi khác khơng thể có được. Hiện nay, trên tồn thế giới cịn tồn tại 200 hồ nước mặn
và được coi là HST quý hiếm và đặc hữu. Riêng Việt Nam, đã xác định được 26 hồ tại Cát Bà gồm: Mê Cung, Bù Xám, Áng Dù I, Áng Dù II, Hồ Ba Hầm, Áng Vẹm, Áng Thảm, Áng Luồn,... Trong đó Áng Dù I, Mê Cung, Bù Xám là áng hồn tồn khép kín khơng thơng ra ngồi, các áng khác ít nhiều đều có cửa mở thơng ra vùng biển xung quanh.