93 Chương III CÁC ĐẶC TRƯNG SINH HỌC VÀ SINH THÁI HỌC I THỰC VẬT PHÙ DU Những cơng trình nghiên cứu thực vật phù du (TVPD) thực Nha Trang Rose (1926 & 1955) Tiếp theo Chương trình khảo sát NAGA (1959-1961), Chương trình hợp tác Việt - Trung (1959-1965) Từ sau năm 1975 đến nay, có nhiều chương trình khảo sát Biển Đông TVPD nội dung nghiên cứu quan tâm Vật mẫu thu thập từ số chương trình Nhà nước Chương trình điều tra tổng hợp Thuận Hải - Minh Hải (1977-1980), khảo sát vùng nước trồi Nam Trung Bộ tàu ‘HQ 653’ (1992-1993), chuyến khảo sát vịnh Thái Lan vào năm 1979, 1982, 1983 1994… Chương trình hợp tác khoa học Việt Nam Liên Xô cũ thực số chuyến khảo sát tàu Bogorov (1981), Academic Nesmenyanov (1982), Nauka (1992) tàu Sokanski (1994) Một số cơng trình TVPD cơng bố Hồng Quốc Trương (1962 1963), Shirota (1966), Trương Ngọc An (1993) Mới (2003-2005), chương trình khảo sát biến đổi q trình sinh địa hóa vùng Biển Đơng thực khuôn khổ hợp tác khoa học biển Việt Nam Cộng hòa Liên bang Đức Viện Hải dương học Nha Trang Viện Nghiên cứu biển Baltic, (Warnemuende) thực chuyến khảo sát VG3, VG4, VG7 VG8 vùng nước trồi biển Nam Trung Bộ Việt Nam Sinh vật phù du nội dung chủ yếu chuyến khảo sát Mẫu thực vật phù du thu thập 10 mặt cắt, thứ tự điểm thu mẫu tính từ bờ khơi, điểm thu mẫu số (ven bờ) mặt cắt gọi 94 Bùi Hồng Long người khác trạm 11, điểm thu mẫu số mặt cắt gọi 12 tương tự điểm thu mẫu số mặt cắt số gọi 21,… (Hình 3.1) Số lượng trạm khảo sát khác đợt khảo sát, phụ thuộc vào tình trạng thời tiết yêu cầu mục tiêu nghiên cứu 1A 1B 1C 1D Hình 3.1: Khu vực biển Nam Trung Bộ với đường đẳng sâu MC1 - MC10 mặt cắt với vị trí trạm dự kiến thu thập vật mẫu thực vật phù du; - Hình 1B: Vị trí trạm chuyến khảo sát VG-3 (B); - Hình 1C: Vị trí trạm chuyến khảo sát VG-4 (C); - Hình 1D: Vị trí trạm chuyến khảo sát VG-7 (D) Chương III: CÁC ĐẶC TRƯNG SINH HỌC VÀ SINH THÁI HỌC 95 Chuyến khảo sát VG3 (7/2003) bao gồm 32 trạm có vị trí tọa độ từ 107o 02’280 - 110o29’760E 10o19’080 - 12o40’680N (Hình 3.1-1B) Chuyến khảo sát VG4 (4/2004) bao gồm 37 trạm có vị trí tọa độ từ 108o57’000 - 110o23’520 E 10o00’ 600 - 13o20’820N Trong chuyến khảo sát mặt cắt A nằm phía Tuy Hịa nằm phía bắc tỉnh Khánh Hịa bổ sung (Hình 3.1-1C) Chuyến khảo sát VG7 (7/2004) bao gồm 39 trạm có vị trí tọa độ từ 107o02’040 - 110o23’640E 10o01’ 380 - 12o21’660N Trạm thu mẫu khu vực Vũng Tàu (VT) bổ sung (Hình 3.1-1D) Mẫu định tính TVPD thu lưới hình chóp, vải lưới có đường kính mắt lưới 45µm kéo thẳng đứng từ đáy lên tầng mặt Mẫu định lượng TVPD thu chai thu mẫu Niskin tích 10 lít tầng 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 120 150m Số lượng mẫu thu tầng nước khác trạm phụ thuộc vào độ sâu trạm tầng chlorophyl đạt tối đa, dù độ sâu thu mẫu không vượt 200m Ở tầng, 1.000ml nước biển thu cho nghiên cứu định lượng mật độ tế bào sinh khối carbon TVPD Cố định mẫu TVPD dung dịch lugol trung tính phc-mơn Nhật ký thu mẫu chi tiết mẫu vật ghi nhận Giữ mẫu tối mát phân tích KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thành phần loài Qua đợt khảo sát xác định 269 lồi TVPD (Hình 3.2-B): có 151 lồi tảo Silic - Bacillariophyceae (56,1%); 113 loài tảo Hai Roi Dinophyceae (42%), hai nhóm tảo cịn lại có số lượng lồi khơng đáng kể - lớp vi khuẩn lam - Cyanophyceae có lồi (1,1%) lớp tảo Xương Cát Dictyochophyceae có lồi (0,8%) Trong số 151 lồi tảo Silic có 113 lồi (%) thuộc tảo Silic trung tâm - Centrales cịn lại 38 lồi thuộc tảo Silic lơng chim - Pennales Hình 3.2-C cho thấy tảo Silic trung tâm có số lượng lồi phong phú, chiếm 70% số lượng lồi, nhóm tảo Silic lơng chim chiếm khoảng 25% 96 Bùi Hồng Long người khác Các nhóm khác, lồi (2%) Tỉ lệ nhóm Thực vật phù du, % 100% 90% 100% 80% 80% 70% 60% 60% 50% Tảo Hai roi, 113 loài (42%) 40% 30% Tảo Silíc, 151 lồi (56%) 40% 20% 10% 20% 0% A VG3 VG4 VG7 Chuyến khảo sát Tảo Silic lông chim Tảo Hai roi B 0% C Tảo Silic trung tâm Các nhóm khác Hình 3.2: Phân bố tỉ lệ nhóm thực vật phù du: - chuyến khảo sát VG3, VG4 VG7 (A) - toàn khu vực khảo sát Nam Trung Bộ (B) - tỉ lệ nhóm tảo Silic trung tâm Silic lơng chim vùng biển khảo sát (C) Tỉ lệ thành phần loài nghiên cứu tương tự với nghiên cứu trước vùng biển miền Trung Việt Nam (Nguyễn Ngọc Lâm Đoàn Như Hải, 1997 a) vùng biển nước trồi Nam Trung Bộ (Nguyễn Ngọc Lâm Đoàn Như Hải, 1997 b), nhiên số lượng loài ghi nhận từ kết nghiên cứu cao so với kết (Bảng 3.1) Điều phù hợp với nhiều nghiên cứu trước cho thủy vực ven bờ thường có đa dạng lồi cao vùng biển khơi Số lượng loài đợt khảo sát khơng khác nhiều (Hình 3.2), chuyến khảo sát VG3 (7/2003) có 226 lồi, VG4 (4/2004) có 218 lồi VG7 (7/2004) có 238 lồi Sự đa dạng loài số lượng loài chi khác nhau, số chi tảo có số lượng loài lớn như: Chaetoceros (32 loài), Rhizosolenia (14), Odontella (8), Alexandrium (9), Ceratium (32), Dinophysis (13), Prorocentrum (9), Protoperidinium (8) Nhiều loài thường gặp phổ biến như: Bacteriastrum comosum, Chaetoceros messanensis, C lorenzianus, C peruvianus, Planktoniella sol, Thalassionema frauenfeldii, Ceratium bohmii, C furca, C Fusus C trichoceros Để giải thích giống thành phần lồi chuyến khảo sát, giả định: - Không 97 Chương III: CÁC ĐẶC TRƯNG SINH HỌC VÀ SINH THÁI HỌC có khác mùa vụ nghiên cứu, thời gian đợt khảo sát trùng vào thời kỳ gió mùa Tây Nam bắt đầu mùa gió Tây Nam; - Khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng mạnh khối nước biển khơi biến đổi khơng có ảnh hưởng vùng cửa sông hoạt động ven bờ khác Trên sở tổng hợp nguồn tư liệu khu hệ TVPD Sournia (1970), Hendey (1954) Kokubo (1960) giới, kết Shirota (1969) Nguyễn Ngọc Lâm - Đoàn Như Hải (1997ª & 1997b) TVPD ven bờ Việt Nam cho thấy nhiều lồi khu vực nghiên cứu có tính phân bố toàn cầu Bacteriastrum delicatulum, B elongatum, Bellerochea malleus, Chaetoceros brevis, C affinis, C atlanticus, C didymus, C coartatus, Leptocylindrus danicus, Proboscia alata, Rhizosolenia imbricata, Skeletonema costatum, Thaslassiosira subtilis, Cerataulina bergonii, Một số lồi có tính biển khơi như: Amphisolenia schauinsladii, Ceratium cephalotum, Triposolenia bicornis, Podolampas antartica Bảng 3.1: So sánh đa dạng loài vùng, thời gian nghiên cứu khác vùng biển ven bờ Việt Nam Vùng /chuyến khảo sát Vi khuẩn lam Tảo Xương cát Vùng biển miền Trung1 loài (0,9%) loài (0,6%) 145 loài (42,0%) 74 loài (21,5%) 121 loài (35,0%) 345 Vùng nước trồi mạnh Nam Trung Bộ2 loài (1,0%) loài (0,2%) 174 (47,0%) 110 loài (30,0%) 85 loài (23,0%) 344 Các chuyến khảo sát VG3, 73 loài (1,2%) loài (0,7%) 113 (42,0%) 38 loài (14,1%) 113 loài (42,0%) 269 a Tảo Silic Tảo Silic Tảo Hai roi Tổng số trung tâm lơng chim lồi b Nguyễn Ngọc Lâm & Đoàn Như Hải 1997 ; Nguyễn Ngọc Lâm & Đoàn Như Hải 1997 , Trong nghiên cứu Trong suốt đợt khảo sát, nở hoa vi khuẩn lam – Trichodesmium erythraeum ghi nhận phía bắc Bình Thuận, nở hoa ước tính phạm vi kéo dài lên đến vài km Chúng tơi khơng tìm thấy nở hoa tảo 98 Bùi Hồng Long người khác Silic tượng hóa bào tử chúng quan sát Nguyễn Ngọc Lâm Đoàn Như Hải (1997b) Cũng từ bảng 1, loài tảo Silic lơng chim đợt khảo sát VG có số lượng thấp 1/3 1/2 so sánh với với nghiên cứu trước vùng biển nước trồi miền Trung tương ứng Có lẽ tính chất biển khơi đợt khảo sát VG nguyên nhân hình thành nên khác biệt Phân bố mật độ tế bào thực vật phù du 2.1 Đợt khảo sát VG3 tháng 7/2003 Phân bố tế bào TVPD theo không gian độ sâu khác giới thiệu hình 3.3 Ở tầng mét, mật độ tế bào phân bố cao phía bắc khu vực nghiên cứu bao gồm mặt cắt từ 1-4, tầng 40 mét 60 mét mật độ tế bào phân bố cao đồng hầu hết mặt cắt Ở độ sâu 100 mét mật độ tế bào thấp < 250 tb/l (Hình 3.4) Quan sát chúng tơi phù hợp với cơng trình công bố vùng khơi Biển Đông Mật độ tế bào dao động lớn mặt cắt nghiên cứu Trong đợt khảo sát VG3 (7/2003), mật độ trung bình cao trạm thả trôi (trạm D), trạm D3 có mật độ trung bình tồn cột nước > 12,5 x 103 TB/L trung bình trạm thả trôi 7,7 x 103 tb/l, khác nhiều trạm trơi phía nam phía bắc khu vực nghiên cứu Mặt cắt có mật độ tế bào cao >2,5 x 103 tb/l Mật độ tế bào có xu chung cao trạm ven bờ cột nước từ 0-50 mét Các trạm ven bờ hệ thống sơng Cửu Long (71, 81, 91 101) có mật độ cao hơn, trung bình 4,8 x 103 tb/l 2.2 Đợt khảo sát VG4 tháng 4/2004 Đợt khảo sát rơi vào thời kỳ chuyển tiếp đợt gió mùa, mật độ tế bào có xu thấp toàn khu vực nghiên cứu Mật độ tế bào khác rõ ràng theo không gian theo độ sâu, mật độ tế bào cao độ sâu mét khu vực ven bờ phía nam vịnh Phan Rí (Hình 3.4), độ sâu 60 mét, mật độ tế bào lại tập trung phần tâm Chương III: CÁC ĐẶC TRƯNG SINH HỌC VÀ SINH THÁI HỌC 99 mặt cắt (Hình 3.5 3.6) Biến đổi mật độ tế bào TVPD thấp không rõ nét độ sâu 40 100 mét Tuy Hịa Nha Phan Phan Rí Phan Vũng Tàu Hình 3.3: Phân bố theo khơng gian mật độ tế bào (tb/ml) độ sâu khác vùng biển Nam Trung Bộ, chuyến khảo sát VG3, tháng 7/2003 Hình 3.4: Phân bố thẳng đứng mật độ tế bào (tb/ml) mặt cắt độ sâu khác vùng biển Nam Trung Bộ, chuyến khảo sát VG3, tháng 7/2003 100 Bùi Hồng Long người khác Tuy Hòa Nha Trang Phan Rang Phan Rí Hình 3.5: Phân bố theo khơng gian mật độ tế bào (tb/ml) độ sâu khác vùng biển Nam Trung Bộ, chuyến khảo sát VG4, tháng 4/2004 Chương III: CÁC ĐẶC TRƯNG SINH HỌC VÀ SINH THÁI HỌC 101 Hình 3.6: Phân bố thẳng đứng mật độ tế bào (tb/ml) mặt cắt độ sâu khác vùng biển Nam Trung Bộ, chuyến khảo sát VG4, tháng 4/2004 Tương tự với kết đợt khảo sát VG3, mật độ tế bào cao trạm ven bờ độ sâu 0-50 mét hầu hết mặt cắt, ngoại trừ mặt cắt 5, TVPD phong phú độ sâu 80-100 mét (Hình 3.6) Mật độ tế bào mặt cắt cao gần phân bố đồng từ 0-100 mét, mặt cắt 4, mật độ tế bào dường hình thành dị biệt với giá trị đạt gần 20 x 103 tb/l phần trung tâm mặt cắt độ sâu 40-70 mét Các nghiên cứu động lực Võ Văn Lành (1996) cho thấy có hình thành tồn xốy thuận khu vực nước trồi vịnh Phan Rí, điều kiện với điều kiện vật lý khác nguyên nhân dẫn đến dị thường mật độ tế bào mặt cắt nêu 102 Bùi Hồng Long người khác 2.3 Đợt khảo sát VG7 tháng 7/2004 Nha Phan Rang Phan Rí PhanThiết Vũng Tàu Hình 3.7: Phân bố theo khơng gian mật độ tế bào (tb/ml) độ sâu khác vùng biển Nam Trung Bộ, chuyến khảo sát VG7, tháng 7/2004 197 Chương IV: NĂNG SUẤT SINH HỌC VÀ NGUỒN LỢI SINH VẬT Chỉ số BOD biến động mạnh theo khơng gian thường có giá trị cao dải ven bờ, ngồi rìa tâm trồi, nơi mà q trình sinh học phát triển mạnh Bên cạnh giá trị tuyệt đối số BOD, số đo cường độ khoáng hoá chất hữu tập trung phân tích Đối với vùng biển nước trồi, cường độ khoáng hoá cao, thường dao động khoảng 0,1 – 0,4, điều tương thích với kết nghiên cứu hàm lượng hữu có hiệu ứng dinh dưỡng thời gian tái tạo Từ góc độ sinh thái, số BOD dao động giới hạn cho phép, chất lượng mơi trường thích hợp phát triển hệ Biểu 4.7: Hàm lượng hữu có hiệu ứng dinh dưỡng cường độ sinh hóa tiêu thụ oxy vùng biển đặc thù Vùng biển Hàm lượng hữu có hiệu ứng dinh dưỡng (mgC/l) Thời gian tái tạo (ngày) Cường độ sinh hóa tiêu thụ Oxy (mlO2/l) Vùng nước trồi Nam TB 0.93 ± 0.39 1.30 ± 1.65 1.15 ± 0.49 Vùng thềm lục địa ven bờ 1.21 ± 0.74 8.62 ± 5.48 1.69 ± 1.26 Vùng rừng ngập mặn 0.87 ± 0.79 2.47 ± 1.68 1.11 ± 1.02 Vùng rạn san hô 1.66 ± 3.29 5.69 ± 5.40 1.27 ± 1.21 Đánh giá nguồn lượng sở hiệu ứng sinh thái dịng nước trồi Có thể coi vùng biển nước trồi mạnh Nam Trung Bộ hệ sinh thái đặc thù cỡ lớn [11], phải phân tích, xem xét giá trị lượng có tính sở tồn hệ Đồng thời phải nêu rõ hiệu ứng sinh thái nó, vai trị xúc tác, thời gian tồn dòng nước trồi 198 Bùi Hồng Long người khác Trạng thái phát triển hệ sinh thái nước trồi - Hệ số P/B: Tỷ số suất với sinh khối Giá trị dao động khoảng 0,03-8,0 Đây đặc trưng định lượng rõ khả sản xuất đơn vị sinh khối thực vật đơn vị thời gian Đó hệ số P/B mà ta thường sử dụng Đối với thực vật biển điều kiện chiếu sáng đầy đủ, hệ số P/B có giá trị khoảng 0,4 - 4,5 Điều đặc biệt vùng nước giàu muối dinh dưỡng, có số lượng thực vật nhiều P/B có giá trị thấp Ở vùng nước có lượng thực vật cỡ 109 tb/m3 sinh khối 104 mg/m3, hệ số P/B có giá trị 0,1 Còn vùng nghèo số lượng thực vật nổi, số lượng cỡ 2.104 tế bào/m3 với sinh khối 0,2mg/m3, hệ số P/B có giá trị lớn Nguyên nhân chủ yếu làm cho P/B có giá trị thấp mật độ thực vật dày đặc làm ảnh hưởng đến hàm lượng sắc tố khả sản xuất thực vật Để tính hệ số P/B phải xác định hàm lượng carbon thực vật Qua kết phân tích hóa học, ven bờ, hàm lượng carbon chiếm 17% trọng lượng khô vật chất lơ lửng vớt lưới Juday N0-68 Hàm lượng thực vật chiếm cỡ 50 – 60% vật chất lơ lửng trọng lượng chiếm 18% trọng lượng tươi Như hàm lượng carbon chiếm khoảng 5,45% trọng lượng tươi, xấp xỉ với cách tính Kết nghiên cứu hàm tương quan carbon thực vật Thái Bình Dương cho thấy hàm lượng carbon thực vật dao động khoảng – 10%, trung bình 6% trọng lượng tươi, có cao chút thực tế Việt Nam Sử dụng kết quả, chúng tơi tính hệ số P/B này, dao động khoảng 0,63 – 2,97, trung bình 1,40, gần với giá trị đặc trưng cho vùng biển nhiệt đới P/B = 1,50 Tốc độ phát triển cực đại tảo vùng biển ven bờ điều kiện thí nghiệm đạt 2,04 lần/ngày, trung bình 1,39 lần/ngày Ở cần lưu ý, số lồi thực vật trơi dạt vào vùng biển ven bờ trạng thái tàn lụi, lồi tảo lam T.erytheraeum có sinh khối cỡ 30g/m3, sức sản xuất sơ cấp không 200 – 300 mgC/m3 ngày, nên hệ số P/B nhỏ, khoảng 0,1 – 0,3 (Sorokin, Nguyễn Tác An, 1982) Điều cịn thấy rõ phân tích hàm lượng sắc tố Pheophityll vùng tương ứng Chương IV: NĂNG SUẤT SINH HỌC VÀ NGUỒN LỢI SINH VẬT 199 - Hoạt tính quang hợp: Cường độ giải phóng oxy đơn vị trọng lượng đơn vị thời gian: 0,0030-0,0192 mgoxy/mgtươi, Trung bình 0,0171mgoxy/mgtươi 1mg tươi thực vật phù du giải phóng 0,20mgoxy, ngày Q trình quang hợp thải khoảng 154 tỷ oxy/năm oxy đại dương khoảng 7480 tỷ (Stepanov V N.,1982) Năng suất sơ cấp bổ sung Theo Dugdale Goering (1967), suất sơ cấp bổ sung (New production) lượng suất sinh học sơ cấp tầng quang hợp tổng hợp nhờ thực vật hấp thụ hàm lượng dinh dưỡng Nitrat bổ sung từ vào tầng quang hợp (từ sâu lên, từ khí quyển, từ đất liền…) Theo Eppley, Peterson (1979): Pnew/P total = 0,0025 Ptotal (gC/m ,năm) Trong trình tiết, thực vật phù du thải 30-40% tổng suất sinh học sơ cấp Đánh giá trạng thái phát triển hệ sinh thái nước trồi Để đánh giá trạng thái phát triển hệ sử dụng số tiêu chuẩn sau đây: Hệ số Sredinger Theo Odum (1975), trình vận động lượng, hệ sinh thái có xu hướng tiến tới trạng thái ổn định Trạng thái ổn định khái niệm thường sử dụng xem xét hệ sinh thái Trên sở đó, nhà nghiên cứu thường sử dụng tỷ số tổng cường độ hô hấp (ΣR) sinh khối B hệ phân tích Tỷ số phân tích mối quan hệ nguồn lượng trì sống với tổng lượng dự trữ hệ Hệ số suất hô hấp Các kết nghiên cứu cho thấy, trình phát triển hệ, giá trị suất sơ cấp cường độ hô hấp thay đổi Trong giai đoạn đầu trình phát triển sức sản xuất sơ cấp thường lớn cường độ hô hấp Ngược lại, hệ phát triển, cường độ phân hủy thường lớn q trình sản xuất sơ cấp, tồn hệ phát triển nhờ nguồn lượng tích lũy trước nguồn lượng bổ sung từ 200 Bùi Hồng Long người khác Chỉ số phát triển Các hệ số nêu biến động mạnh giá trị tuyệt đối, q trình đánh giá, người ta thường sử dụng logarit hệ Hệ số phản ánh tình trạng phát triển hệ, thường gọi số phát triển xác định theo biểu thức: θ = Lg D/P Ở đây: - (5.9) θ : số phát triển D: tổng cường độ hô hấp P: suất thô Bảng 4.8 Trạng thái phát triển hệ TT Trạm số 10 11 12 15 16 D/B 0.40 3.15 1.19 1.30 0.79 0.44 0.34 2.60 0.90 Tháng D/P 0.31 2.42 0.92 0.61 0.34 0.26 2.0 0.69 θ -0.51 0.38 -0.04 -0.21 -0.47 -0.59 0.30 -0,16 D/B 0.70 7.34 0.62 0.36 0.94 1.46 1.04 2.07 0.83 Tháng 10 D/P 0.54 5.65 0.48 0.28 0.73 1.12 0.80 1.59 0.64 θ -0.27 0.75 -0.31 -0.54 -0.14 0.05 -0.09 0.20 -0.20 Ghi chú: D/B: số Sredinger D/P: số hô hấp – suất θ: số phát triển Như vậy, pha phát triển hệ, số có giá trị âm, giai đoạn cân sản xuất phân rã, số θ có giá trị khơng sau tăng dần theo cường độ phân hủy hệ Tại số trạm ven bờ, số phát triển dao động từ 0,54 đến chứng tỏ pha tự dưỡng có ưu pha dị dưỡng, quần xã giai đoạn phát triển cân trình sản xuất trình phân rã hữu Những trạng thái cân quanh năm vùng biển nhiệt đới Nét đặc biệt 201 Chương IV: NĂNG SUẤT SINH HỌC VÀ NGUỒN LỢI SINH VẬT đợt điều tra (tháng tháng 10) phần lớn trạm có tính đồng pha: số trạm, quần xã thực vật phát triển, trạm khác quần xã giai đoạn chín muồi Duy có vài trạm ven bờ, quần xã giai đoạn phát triển chuyển dần qua giai đoạn tàn lụi Để sâu phân tích q trình diễn quần xã, cần có nhiều tư liệu đặc điểm thành phần loài, sở dinh dưỡng, điều kiện sinh thái Bảng 4.9 Các số phát triển hệ vùng biển khác Chỉ số phát triển θ Mức độ dinh dưỡng Năng suất sinh học (mgC/m2.ngày) Siêu dinh dưỡng 7.700 (3.000 ÷15.000) - 0,7 ÷ 0.2 Cịn non Giàu dinh dưỡng 2.700 (1.500 ÷ 6.500) -0,2 ÷ 0,2 Cân Dinh dưỡng 800 (200 ÷ 2.500) 0.2 ÷ Đã phát triển > 1,0 Già cỗi - 0,95 ÷ 0,75 30% non Nghèo dưỡng dinh 50 (< 200) Vùng biển ven bờ 1.150 (400 ÷ 2.300) Trạng thái phát triển hệ 50% cân 20% phát triển Cơ sở lượng hệ sinh thái nước trồi Các báo cáo [3, 4, 5] xem xét khả cân lượng hệ sinh thái nước trồi vùng biển Nam Trung Bộ Ở sâu phân tích giá trị lượng có tính sở tồn hệ Căn vào cấu trúc phân bố suất sinh học sơ cấp theo độ sâu, ta tính giá trị sức sản xuất tích phân cột nước có diện tích 1m2 1.98 ± 1.96gC/m2, ngày, dao động khoảng 0.28 – 8.70gC/m2, ngày (biểu 2, 3), tương đương dòng lượng 20kcal/m2, ngày (3 – 90Kcal/m2, ngày) Như so với khu vực khác, lượng sở vùng nước trồi Nam Trung Bộ có giá trị cao gấp 2.5 lần so với vùng thềm lục địa (8kcal/m2, ngày), cao gấp lần vùng rạn san hô (3.2Kcal/m2, ngày), cao 7.3 lần so với vùng biển khơi nhiệt đới (2.8kcal/m2, ngày) [1, 2] 202 Bùi Hồng Long người khác Với diện tích ước tính 4700km2 vùng nước trồi Nam Trung Bộ, chiếm khoảng 1% diện tích vùng thềm lục địa, hàng năm sản xuất vào khoảng 5.8 triệu carbon, tương đương dòng lượng sở: 58 triệu kcal/năm Đó nguồn tài lượng tương đối lớn, chiếm đến 5.5% tổng số lượng sở vùng thềm lục địa Việt Nam Chuyển hóa lượng đặc trưng quan trọng hệ sinh thái môi trường thủy sinh vật biển Nhiều nỗ lực nghiên cứu chuyển lượng hệ sinh thái nhằm xác định trường cá đánh bắt yếu tố ảnh hưởng đến trường cá Vai trò xúc tác trồi Các báo cáo đề tài [3, 4] phân tích đến vai trị dịng nước trồi trình vận chuyển chất mùn, chất hữu từ lớp nước tầng sâu lên tầng mặt tác dụng tia xạ, đặc biệt tia cực tím, chất phân rã tạo thành chất có hoạt tính mạnh hyđro peroxid Sự diện hyđro peroxid vùng nước trồi mạnh Nam Trung Bộ phát qua phép đo gián tiếp đặc biệt trình tạo thành Oxy bình đen Cường độ tạo thành Oxy bình đen q trình phân rã hyđro peroxid có giá trị 0.25mlO2/l, ngày [3, 4] Sự diện hyđro peroxid vùng nước trồi có ý nghĩa sinh thái quan trọng Thứ nhất, hàm lượng hyđro peroxid lớn (cỡ 5mM (ppm)) có khả gây độc cho sinh vật [2], ngược lại hàm lượng nhỏ 0.1 – 1mM, đặc biệt giá trị 0.25 mM hyđro peroxid có ý nghĩa xúc tác mạnh trình sinh sản thân mềm Thứ hai, điều kiện cụ thể vùng trồi mạnh Nam Trung Bộ, điều kiện động lực, địa hóa chất đáy nguồn lợi thân mềm, đặc biệt Điệp, phát triển mạnh khả dịng trồi lưu chuyển chất có hoạt tính có ý nghĩa xúc tác hyđro peroxid, NaEDTA… có ý nghĩa mặt sinh thái nguồn lợi hải sản Đánh giá thời gian tồn nước trồi Một đặc trưng quan trọng tượng nước trồi khoảng thời gian tồn khối nước tầng sâu trình trồi lên tầng mặt Trong nghiên cứu đặc điểm hậu sinh thái dòng nước Chương IV: NĂNG SUẤT SINH HỌC VÀ NGUỒN LỢI SINH VẬT 203 trồi Khái niệm “tuổi nước trồi” xác định khoảng thời gian cần thêm để thiết lập giá trị định lượng khả kiến chế độ nhiệt (dự trữ nhiệt) hàm lượng oxy hịa tan (dự trữ oxy) lớp nước có bề dày xác định q trình tương tác với khí Đây khái niệm sử dụng rộng rãi nghiên cứu nước trồi [2, 14] Trong báo cáo trước [3, 4], vấn đề đặt tiến hành nghiên cứu tính tốn cho vài trường hợp nhằm tìm hiểu chất trình Phương pháp luận nghiên cứu thảo luận trình bày chi tiết báo cáo đề tài trước [3, 4] Ở chúng tơi muốn nhắc lại số biểu thức tính toán chủ yếu sau: * Vận tốc trao đổi Oxy biển khí q trình hấp thụ khí túy là: dQ / dt = P = q (1 – X) = 1,2 (1 – X) ml/cm2, ngày (5.13) Trong đó: X - mức bão hịa tầng mặt; q = 120 - hệ số tỉ lệ Giả sử X = αQ, α hệ số tỷ lệ bão hòa X nước mặt dự trữ oxy khối nước, tức là: dQ / dt = q (1 – αQ) = 1,2 (1 – αq) (5.14) Dự trữ oxy sau n khoảng thời gian (chưa tính đến hiệu ứng quang hợp): Qn = (1 / α) (1 – Xo) [1 – (1 – αq)n] (5.15) Trong đó: Xo oxy bão hịa ban đầu * Nếu gọi R lượng oxy bão hòa quang hợp (Các sản phẩm sơ cấp trừ phần BOD), ta có biểu thức quan hệ tổng quát là: Qn = [(R / qα) + (1 – Xo) / α] [1 – (1 – αq)n] (5.16) Dữ kiện vào mơ hình là: Xo = oxy bão hịa ban đầu Xo = 0,0….1,0 Trị số hệ số α α = 0,1….0,5 Trị số hệ số p p = 1,20 Trị số R – suất trích (năng suất sơ cấp) trừ phần BOD ngày trạm gần Số liệu tối thiểu trạm phép đo tất liệu Càng nhiều số đo kết gần với thực tiễn, phản ánh gần khoảng thời gian tồn nước trồi thực tế 204 Bùi Hồng Long người khác Biểu 4.14: Kết tính tốn "tuổi nước trồi" vùng biển Nam Trung Bộ Thời gian quan trắc 1992 1993 1994 Trạm 12 15 17 22 24 26 N1 N2 LT Độ sâu (m) 84 51 88 116 26 42 24 45 20 50 Oxy tầng mặt (mlO2/l) 5,08 4,87 5,23 4,57 5,13 5,0 4,69 4,98 Oxy bão hoà tầng mặt (%) 108 100 111 97 111 106 108 94 98 100 Độ dày lớp mặt, (m) 10 10 20 30 30 20 10 10 10 10 Sản phẩm sơ cấp (gC/m2, ngày) 0,21 0,31 0,45 0,15 0,60 0,5 0,80 0,44 0,80 0,40 Nhiệt độ mặt, 0C tầng 26,19 25,75 27,27 27,90 28,84 28,40 39,10 23,0 25,4 24,57 Nhiệt độ đáy, 0C tầng 20,27 23,02 19,20 18,73 28,84 24,64 27,07 21,0 24,5 23,90 2 Tuổi nước trung bình, (ngày) 4 5,03 34,22 Số liệu sử dụng tính tốn kết đo đạc khảo sát năm 1992 - 1994 phân bố thẳng đứng nhiệt, độ muối, oxy hoà tan, chế độ chiếu sáng sức sản xuất sơ cấp Kết tính tốn cho thấy: Thời gian tồn nước trồi vùng Nam Trung Bộ dao động khoảng 2-8 ngày, phụ thuộc chế độ gió vùng Kết tính tốn nằm phạm vi thời gian trồi nước mà nhiều nhà nghiên cứu nhận xét công bố với số vùng khác giới Chương IV: NĂNG SUẤT SINH HỌC VÀ NGUỒN LỢI SINH VẬT 205 TÀI LIỆU THAM KHẢO Brian E Cole & James E Cloern, 1987 An empirical model for estimating phytoplankton productivity in estuaries Mar Ecol Prog Ser, 36, 299-305 Christensen, V 1998 Fishery-induced changes in a marine ecosystem: insight from models of the Gulf of Thailand Journal of Fisheries Biology 53: 128 1422 Christensen V, Walters Carl J, 2004 Ecopath with Ecosim: methods, capabilities and limitations Ecological Modelling 172, 109-139 Donald Scavia, 1988 On the role of bacteria in secondary production Limnol Oceanogr., 33(5), 1220-1224 Evelyn Sherr, Barry Sherr, 1988 Role of microbes in pelagic food webs: A revised concept Limnol Oceanogr., 33(5), 1225-1227 George A Jackson, 2003 Simple inverse software (gjackson@tamu.edu) George T F Wong, Jota Kanda, 2001 New production in the East China Sea, comparison between well-mixed winter and stratified summer conditions Continental Shelf Research 21,751-764 Gwo-Ching Gong, Fuh-Kwo Shiah, Kon-Kee Liu, Yun-Ho Wen, Ming-Hsin Liang, 2000 Spatial and temporal variation of chlorophyll a, primary productivity and chemical hydrography in the southern East China Sea Continental Shelf Research 20, 411-436 Hsing-Juh Lin, Kwang-Tsao Shao, Jiang-Shiou Hwang, Wen-Tseng Lo, I-Jiunn Cheng, and Lih-Huwa Lee, 2004 A trophic model for kuosheng bay in northern taiwan J Marine Science and Technology, 12(5), 424-432 10 Hsing-Juh Lin, Xiao-Xun Dai, Kwang-Tsao Shao, Huei-Meei Su, Wen-Tseng Lo, Hwey-Lian Hsieh, Lee-Shing Fang, Jia-Jang Hung, 2006 Marine Environmental Research 62, 61–82 206 Bùi Hồng Long người khác 11 Http://www.MoFi.org.vn 12 John L Wylie and David J Currie 1991 The relative importance of bacteria and algae asfood sources for crustacean - zooplankton Limnol Oceanogr, 36(4), 708-728 13 Liana Talaue-McManus, Wilfredo Licuanan, Leah Asuncion, Kathleen Silvano, Merliza Bonga and Charisma de Castro1, Primary production and fisheries in Lingayen Gulf, northern Philippines: biological oceanography component SARCS/WOTRO/LOICZ report, Philippines - appendix G 14 Nguyễn Cho, 2004 Động vật phù du vịnh Nha Trang Tuyển tập Nghiên cứu biển, NXB Khoa học Kỹ thuật, trang 99-107 15 Raymond L Lindeman, 1942 The Trophic-Dynamic Aspect of Ecology Ecology, Vol 23, No (Oct., 1942), pp 399-417 16 Odum H T, Baalsrud K, Eugence Cronin L, Flemer David A, Pomeroy L R Energy transfer part IV in Pollution and marine ecology edited by Theodore A olson and Fredrick J Burgess, 1967 Interscience publishers, a division of John & Sons, Newyork-London-Sydney 17 Pauli D; Christensen V, 1995 Primary production required to sustain global fisheries Nature, 3, 255-2577 18 Võ Duy Sơn, 2005 Báo cáo suất sơ cấp vùng biển ven bờ thềm lục địa Khánh Hồ - Bình Thuận, chương trình hợp tác Việt Nam - Đức, 2003-2005 19 T Hama, K H Shin and N Handa, 1997 Spatial Variability in the Primary Productivity in the East China Sea and Its Adjacent Waters J Oceanography, 53, 41- 51 20 Tammi L Richardson, George A Jackson, Hugh W Ducklow, Michael R Roman, 2004 Carbon fluxes through foodwebs of the eastern equatorial Pacific: an inverse approach Deep-Sea Research I 51, 1245–1274 Chương IV: NĂNG SUẤT SINH HỌC VÀ NGUỒN LỢI SINH VẬT 207 21 Tong Ling, Tang Qisheng, and Pauli.D, 2000 A preliminary approach on massbalance Ecopath model of Bohai sea Chinese journal of applied ecology 11(3), 435-440 22 Ulrich Sommer, Herwig Stibor, Alexis Katechakis, Frank Sommer, Thomas Hansen, 2002 Pelagic food web configurations at different levels of nutrient richness andtheir implications for the ratio fish production: primary production Hydrobiologia 484, 11-20 23 Yuh-ling Lee Chen, Houng-Yung Chen, 2006 Seasonal dynamics of primary and new production in the northern South China Sea: The significance of river discharge and nutrient advection Deep-Sea Research I 53, 971-986 24 Yuh-ling Lee Chen, Houng-Yung Chen, David M Karl, Masayuki Takahashi, 2004 Nitrogen modulates phytoplankton growth in spring in the South China Sea Continental Shelf Research 24 527-541 25 Yuh-ling Lee Chen, Houng-Yung Chen, Wen-Huei Lee, Chin-Chang Hung, George T F Wong, Jota Kanda, 2001 New production in the East China Sea, comparison between well-mixed winter and stratified summer conditions Continental Shelf Research 21, 751-764 26 Alan P Trujillo, Harold V Thurman, 2005: Essentials of oceanography Pearson, 532p 27 Gunther E R, 1936: Discovery Rep 13, 109-276 28 Cushing, D H, 1975: Marine Ecology and Fisheries, Cambridge University Press, Lodon, 278tr 29 Harrison W G.; Platt T.; Calienes R., Ochoa N., 1981: Photosynthetic parameters and primary production of phytoplankton populations off the Northern coast of Peru Coastal Upwelling AGU Washington DC, p 303-311 30 (S Smith, J Hollibaugh, 1993): Coastal Metabolism and the Oceanic Carbon Balance, 208 Bùi Hồng Long người khác 31 Review of Geiphysics, 31 (1),75-89 32 Strickland J D, H, 1958: Solar radiation penetrating the ocean>A review of requirements data and methods of measurement, with particular reference to photosynthetic productivity J of Fisheries Research Board of Canada 15, 453493 33 Bùi Hồng Long & Võ Sĩ Tuấn, 1997 Đặt vấn đề nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện thủy văn động lực số sinh vật biển Tuyển tập Hội nghị Sinh học biển toàn quốc lần Nha Trang Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội: 240-247 34 Ito H., 1990 Some espects of offshore spat collection of Japanese Scallop In: Marine farming and Enhancement Albert K Spacks (ed) NOAA Technical Report NMF 85: 35-48 35 Nguyễn Hữu Phụng, Võ Sĩ Tuấn & Nguyễn Huy Yết, 2001 Phân bố nguồn lợi động vật thân mềm kinh tế thuộc lớp Chân bụng (Gastropoda) lớp Hai mảnh vỏ (Bivalvia) ven biển Việt Nam Tuyển tập Hội thảo Quốc gia Động vật Thân mềm lần I, Nha Trang 25-27/3/1999 Nhà Xuất Nơng nghiệp, Tp Hồ Chí Minh: 27-60 36 Nguyễn Ngọc Lâm, Thành phần loài sinh vật lượng thực vật phù du vùng nước trồi mạnh Nam Trung Bộ Tuyển tập kết nghiên cứu vùng trồi mạnh Nam Trung Bộ Nhà Xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội: 131-142 37 Phạm Văn Thơm & Võ Sĩ Tuấn, 1998 Về đặc điểm môi trường vùng biển ven bờ Cà Ná - Hàm Tân mối quan hệ chúng với phân bố Sị lơng Tuyển tập Nghiên cứu biển VIII: 66-71 38 Shokita S., 1977 Biology and artificial propagation of Japanese Scallop (general review) Proceeding of the Seceond Soviet - Japan Joint Symposium on Aquaculture Nov., 1973 Moscow: 75-114 Chương IV: NĂNG SUẤT SINH HỌC VÀ NGUỒN LỢI SINH VẬT 209 39 Trương Sĩ Kỳ, 1994 Sinh học sinh sản Sị lơng Anadara antiquata vùng biển Bình Thuận Báo cáo chuyên đề thuộc đề tài “Điều tra nguồn lợi đặc tính sinh học Sị lông Anadara antiquata Viện Hải dương học 40 Võ Văn Lành, 1995 Báo cáo tổng kết đề tài KT 0305 Viện Hải dương học 41 Vo Si Tuan & Nguyen Huu Phung, 1998 Status of Bivalve exploitation and farming in the coastal waters of South Vietnam Proceeding of 8th workshop of TMMP Phuket Marine Biological Center Special Publication, 18(1): 171-176 42 Võ Sĩ Tuấn, 1994 Một số kết nghiên cứu sinh học sinh sản Điệp quạt Chlamys nobilis (Reeve) vùng biển Bình Thuận Tuyển tập Nghiên cứu biển, V: 73-81 43 Võ Sĩ Tuấn, 1997a Góp phần nghiên cứu biến động nguồn lợi Điệp Chlamys nobilis (Reeve) tỉnh Bình Thuận Tại chí Sinh học, III: 56-64 44 Võ Sĩ Tuấn, 1997b Một số dẫn liệu tác động sinh thái vùng trồi mạnh nguồn lợi thân mềm hai mảnh vỏ Bình Thuận Tuyển tập kết nghiên cứu vùng trồi mạnh Nam Trung Bộ Nhà Xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội: 181-191 45 Võ Sĩ Tuấn, 1998 Vài nét vấn đề sử dụmg lâu bền nguồn lợi sinh vật vùng biển Bà Rịa - Vũng Tàu T/c Thông tin Khoa học Kĩ thuật Bà Rịa - Vũng Tàu: 12-14 46 Báo cáo tổng kết đề tài, 1986 Điều tra, nghiên cứu đặc tính sinh học nguồn lợi cá kinh tế vùng biển Thuận Hải - Minh Hải Báo cáo tổng kết đề tài giai đoạn 1981 - 1985, Lê Trọng Phấn chủ trì; Viện Hải dương học Nha Trang: 129 trang 47 Các cơng trình nghiên cứu vùng nước trồi mạnh Nam Trung Bộ; Nxb KHKT: 192 trang 210 Bùi Hồng Long người khác 48 Một vài dẫn liệu Điệp quạt, Nghêu lụa, Dịm nâu, sị Lơng Bản thảo báo cáo tiến độ thực đề tài Võ Sĩ Tuấn, Hứa Thái Tuyến, Đỗ Hữu Hoàng viết (Viện Hải dương học Nha Trang) thực 2002 - 2004: 65 trang 49 Nguyễn Văn Lục Lê Trọng Phấn, 1984, Ý nghĩa tượng nước trồi (upwelling) nghề cá biển Tạp chí Khoa học Phát triển; TP.HCM, số 17: - 11 50 Nguyễn Văn Lục, 1994, Tổng quan phương pháp luận nghiên cứu biến động nguồn lợi vài ứng dụng vào vùng biển phía Nam Việt Nam Tuyển tập Nghiên cứu biển, tập IV, phần 2, Nxb KHKT: 75 - 89 51 The marine resources study in Vietnam Summary report upon between the Japan International Cooperation Agency (JICA) and the Ministry of Fisheries of the Government of Vietnam Programme, 1997: 112p NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CƠNG NGHỆ 18 đường Hồng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội Điện thoại: Phòng Phát hành: 04.22149040; Phòng Biên tập: 04.22149034; Phòng Quản lý Tổng hợp: 04.22149041; Fax: 04.37910147, Email:nxb@vap.ac.vn; www.vap.ac.vn HIỆN TƯỢNG NƯỚC TRỒI TRONG VÙNG BIỂN NAM VIỆT NAM Bùi Hồng Long (Chủ biên), Nguyễn Tác An, Nguyễn Thị Mai Anh, Nguyễn Cho, Trần Văn Chung, Nguyễn Đình Đàn, Nguyễn Ngọc Tường Giang, Trịnh Thế Hiếu, Nguyễn Ngọc Lâm, Võ Sĩ Tuấn, Trương Sĩ Hải Trình, Hứa Thái Tuyến, Tống Phước Hoàng Sơn, Phạm Văn Thơm, Nguyễn Kim Vinh, Nguyễn Bá Xuân Chịu trách nhiệm xuất bản: GS TSKH Nguyễn Khoa Sơn Thẩm định nội dung: GS TSKH Đặng Ngọc Thanh GS TSKH Nguyễn Khoa Sơn Biên tập: Phạm Thị Thu, Lê Phi Loan inhhư Quang Trình bày kỹ thuật: Nguyễn Bích Nga Trình bày bìa: Nguyễn Bích Nga In 700 khổ 19 × 27cm tại: Nhà in Khoa học Công nghệ Số đăng ký KHXB: 3512009/CXB/002-02/KHTN&CN cấp ngày 27 tháng năm 2009 In xong nộp lưu chiểu tháng 12 năm 2009 ... sát vùng biển nước trồi Nam Việt Nam 20 03 -20 05 Chương III: CÁC ĐẶC TRƯNG SINH HỌC VÀ SINH THÁI HỌC Hình 2: Phân bố thẳng đứng ĐVPD vùng biển nước trồi Nam Việt Nam kỳ gió mùa Tây Nam, tháng 7 /20 03... sát vùng nước trồi nam Trung Bộ Việt Nam, bước đầu xác định 415 lồi, có 15 loài bổ sung cho danh mục loài ĐVPD vùng biển Việt Nam Dựa cấu trúc thành phần loài vùng biển nước trồi Nam Trung Bộ Việt. .. Nam Việt Nam kỳ gió mùa Tây Nam, tháng 7 /20 04 (VG7) 127 128 Bùi Hồng Long người khác Hình 7: Phân bố mặt rộng Sinh vật lượng ĐVPD vùng nước trồi Nam Việt Nam vào kỳ gió mùa Tây Nam, tháng 7 /20 04