6. CÁC KIỂU HỆ SINH THÁI CHÍNH
6.2. Các hệ sinh thái dưới nước
6.2.1. Hệ sinh thái nước mặn
Biển và đại dương là những hệ sinh thái khổng lồ, chiếm khoảng 3/4 bề mặt Trái Đất. Đặc điểm chính của đại dương là trong thành phần của nước có
chứa nồng độ muối khá cao (>30‰) và có độ sâu đạt tới 1000m. Sinh vật nước mặn thích nghi với nồng độ muối từ 30 - 38‰.
Biển và đại dương không hoàn toàn đồng nhất về cấu trúc, về mối tương tác lục địa - biển - khí quyển và về sự phân bố của sự sống. Do đó, biển và đại dương được chia thành những vùng khác nhau (hình 25).
Nhìn chung, hệ thực vật nước rất nghèo so với khu sinh học ở cạn, chủ yếu là các loài vi sinh vật và tảo sống trôi nổi trên mặt nước. Ngược lại, hệ động vật lại rất phong phú và được chia thành 3 loại:
- Sinh vật nền đáy (Benthos): Thực vật nền đáy có tảo nâu, tảo đỏ, tảo lục, cỏ biển. Động vật có bọt biển, hải quỳ, cầu gai, cua, cá, ốc, sò bơi trên nền đáy.
- Sinh vật nổi (Plankton): Vi khuẩn sống nổi, thực vật nổi gồm các loài tảo đơn bào; động vật nổi gồm trùng lỗ, sứa ống, sứa dù, giáp xác nhỏ như chân kiến,...
- Sinh vật tự bơi (Necton): Gồm bò sát biển, thú, chân đầu, giáp xác cao. Theo đánh giá của Vinograđôv (1984), sản lượng sơ cấp của biển và đại dương thuộc các vùng như sau:
- Vùng quá giàu dinh dưỡng (0,7 triệu km2) là 1,5 tỷ tấn C.năm. - Vùng giàu dinh dưỡng (50 triệu km2) là 21,9 tỷ tấn C.năm
- Vùng dinh dưỡng trung bình (182 triệu km2) là 36,9 tỷ tấn C.năm. - Vùng nghèo dinh dưỡng (128 triệu km2) là 4,7 tỷ tấn C.năm. Toàn đại dương (361 triệu km2) là 65 tỷ tấn C.năm.
Ngoài ra, theo chiều ngang hải dương được chia thành 2 vùng lớn:
- Vùng ven bờ (ứng với vùng triều và dưới triều): Ở đây nước không sâu, có ánh sáng, chịu ảnh hưởng của thuỷ triều và sóng nước và vùng khơi.
- Đặc điểm quần xã ven bờ: Quần xã vùng ven bờ thay đổi phụ thuộc vào vùng hải dương. Nhìn chung, ở vùng ven biển ôn đới tảo chiếm ưu thế, còn vùng ven biển nhiệt đới có rừng ngập mặn với rất nhiều loài như họ đước (Rhizophoraceae) chiếm ưu thế. Ở vùng này, đặc biệt ở các vùng cửa sông ven
biển thì nhiệt độ và độ mặn biến đổi rất lớn nên sinh vật sống ở đây phải là những sinh vật có khả năng chống chịu cao với điều kiện môi trường luôn thay đổi như ngập nước, triều mặn, đất bùn lỏng thiếu ôxi,...
Sinh vật vùng triều là những sinh vật có đời sống cố định như bám chặt xuống đáy nước hoặc bơi giỏi đề khắc phục sóng nước. Các quần xã ven bờ thường có tính đa dạng cao hơn hẳn các quần xã ngoài khơi (hình 26).
- Đặc điểm quần xã vùng khơi: Vùng khơi bắt đầu từ sườn dốc lục địa và chỉ có tầng nước trên mới được chiếu sáng. Hệ thực vật chủ yếu là thực vật nổi có số lượng ít hơn vùng ven bờ vì độ mặn cao hơn. Chúng di chuyển hàng ngày theo phương thẳng đứng xuống tầng nước dưới. Động vật nổi sử dụng thực vật nổi làm thức ăn nên số lượng cũng giảm. Càng xuống sâu, số loài động vật càng giảm: Tôm, cua chỉ có ở độ sâu 8000m; cá: 6000m; mực: 9000 - 10.000m; chỉ có một số loài đặc trưng.
6.2.2. Hệ sinh thái nước ngọt
Chỉ khác với sinh vật nước mặn là sinh vật nước ngọt thích hợp với nồng độ muối thấp (0,05%0) và kém đa dạng. Ở nước ngọt động vật màng nước (Neiston) như con cất vó (Gerrit), bọ vẽ (Girinidae), cà niễng (Hydrophilynea), ấu trùng muỗi có số lượng phong phú. Nhiều loài sâu bọ nước ngọt đẻ trứng trong nước, ấu trùng phát triển thành cá thể trưởng thành ở trên cạn. Ở nước ngọt thực vật cỡ lớn có hoa nhiều hơn ở nước mặn. Tảo lam và tảo lục phát triển mạnh ở nước ngọt. Các HST nước ngọt có thể chia thành các HST nước đứng (đầm lầy, ruộng, ao hồ) và các HST nước chảy (sông, suối).
- HST nước đứng
Các vực nước đứng có kích thước nhỏ bao nhiêu thì càng ít ổn định bầy nhiêu. Nguồn gốc sự phân bố và những đặc điểm hình thái... quyết định đến điều kiện môi trường kéo theo chúng là sự phân bố, đặc tính của quần xã sinh vật và năng suất của thuỷ vực. Trên Thế giới có 2 hồ lớn với độ sâu 400m. Nhiều hồ lớn như Bai cal (Xibêria, Nga) chứa tới 20% lượng nước ngọt của hành tinh. Các hệ thống hồ lớn nổi tiếng như Great lakes ở Bắc Mỹ; Tanganyia; Victoria (Châu Phi). Nhìn chung, nhiệt độ nước thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ không
khí. Tuy nhiên, ở các hồ sâu, khối lượng nước bị phân tầng và hình thành 3 vùng khác nhau về nhiệt độ:
- Tầng trên (Epilimnion): Ấm, nước được xáo trộn tốt.
- Tầng giữa (Metanlimnion): Gradien nhiệt độ thay đổi nhanh theo độ sâu giữa nước tầng mặt và nước ở đáy.
- Tầng đáy (Hypolimnion): Nhiệt độ nước thấp và ổn định.
Những ao hồ nhỏ khi trời nắng nóng, nước có thể bị khô cạn, độ mặn tăng. Còn khi mưa rào thì có thể bị ngập nước. Trong nhiều trường hợp, sự phân huỷ lớp xác hữu cơ mục ở tầng đáy tạo ra nhiệt độ cao làm cho nước có màu sẫm. Ngoài ra, dựa vào sức sản xuất người ta cũng chia hồ thành các dạng giàu dinh dưỡng (Eutrophic) nghèo dinh dưỡng (Oligotrophic) và mất dinh dưỡng
(Distrophic) do các tác động nhân sinh.
HST đầm khác với ao ở chỗ, ao nông hơn đầm nên dễ bị khô hết nước vào mùa khô, sinh vật thường có khả năng chịu đựng cao đối với khô hạn nếu không chúng phải di cư sang thuỷ vực khác hoặc sống tiềm sinh. Tuy nhiên, ánh sáng Mặt Trời đều có thể xâm nhập tới đáy ao và đầm. Do đó, gần bờ thường phát triển thực vật thuỷ sinh có rễ ăn sâu xuống đáy và ở khu vực nước sâu là những thực vật sống trôi nổi như bèo các loại. Những thực vật này đều là nguồn thức ăn của động vật. Trong các tầng nước, nhiệt độ và độ muối khoáng được phân bố đồng đều do tác dụng của gió. Hệ động vật bao gồm: Động vật đáy và những động vật tự bơi.
- Các HST nước chảy (sông, suối)
Đặc điểm quan trọng của sông là chế độ nước chảy, do đó mà chế độ nhiệt, muối khoáng nói chung đồng đều nhưng thay đổi theo mùa. Đặc biệt khi sông đổ vào các biển có thuỷ triều thường tạo nên các hệ cửa sông (Estuaries) rất giàu tiềm năng. Những hệ thống sông lớn là những sông Mississipi ở Bắc Mỹ; Amazon ở Nam Mỹ; sông Lin và Công Gô ở Châu Phi; sông Vôn Ga ở Châu Âu; sông Hoàng Hà, Dương Tử, Cửu Long ở Châu Á. Các quần xã thuỷ sinh vật ở sông có thành phần không đồng nhất thay đổi theo các vùng thượng lưu, trung lưu và hạ lưu sông. Đa dạng sinh họcvà thành phần loài còn mang tính pha trộn do nhiều loài ngoại lai từ các thuỷ vực khác di nhập vào. Thành
phần loài ngoài rong còn có rêu, tảo, vi khuẩn, tảo silíc, vi khuẩn lam, luân trùng, giáp xác nhỏ,...
Ở thượng nguồn sông suối do có dòng chảy mạnh, nồng độ ôxi cao nên động vật và thực vật không nhiều, ngược lại ở hạ lưu, dòng nước chảy chậm hơn, hệ thực vật phát triển phong phú với nhiều loài thực vật có hoa; động vật nổi xuất hiện nhiều giống như quần xã ao hồ; ở đáy bùn cửa sông có trai, giun ít tơ. Những loài cá bơi giỏi được thay bằng những loài cá có nhu cầu ô xi thấp. Hệ thống sông suối còn là nơi duy trì nguồn gen của các loài thuỷ sinh vật cho các vực nước tĩnh thuộc lưu vực của chúng (Vũ Trung Tạng, 1991), đồng thời là nơi cung cấp nhiều giá trị cho cuộc sống của con người (thuỷ sản, giao thông, năng lượng, nước tưới cho nông nghiệp, cảnh quan du lịch,...). Tuy nhiên, nhiều dòng sông đang bị khai thác quá mức, bị đổi dòng và bị ô nhiễm.
CHƯƠNG II : ĐA DẠNG HỆ SINH THÁI