NĂNG SUẤT SINH HỌC VÀ NGUỒN LỢI SINH VẬT
III. SỨC SẢN XUẤT SƠ CẤP VÀ QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI NƯỚC TRỒI
2. Các yếu tố chi phối quá trình sản xuất sơ cấp liên quan tới nước trồi
Các yếu tố chi phối chủ yếu đến quá trình sản xuất sơ cấp bao gồm:
nguồn bức xạ quang hợp, đặc trưng thực vật đơn bào (số lượng, sinh khối, kích thước, thành phần loài...), hàm lượng sắc tố, các muối dinh dưỡng, hàm lượng hữu cơ có hiệu ứng dinh dưỡng... Nghiên cứu các mối quan hệ đó rất cần thiết cho quá trình đánh giá và dự báo xu thế biến động của sức sản xuất sơ cấp, biến động của các nguồn lợi sinh vật, đặc biệt là cơ sở khoa học cho việc sử dụng các phương pháp viễn thám, phương pháp mô hình hóa... (Nguyễn Tác An, 1997)
2.1. Khả năng cung cấp bức xạ quang hợp và các muối dinh dưỡng
Khả năng cung cấp bức xạ quang hợp cho vực nước được đánh giá qua lượng bức xạ ở tầng mặt, lượng bức xạ chiếu xuống các lớp nước sâu. Lượng bức xạ quang hợp (vùng phổ có bước sóng 380 - 710mk) có giá trị chiếm khoảng 50% tổng lượng bức xạ mặt trời trên mặt biển, (Khinmi G. F, 1976).
Vùng nước trồi đang nghiên cứu, nằm ở vĩ tuyến 10 - 11o30 Bắc. Vùng này có lượng bức xạ lớn, dao động trong khoảng: 150 - 180w/m2 (tương đương 3096 - 3715kcal/m2, ngày). Bức xạ đạt cực đại trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 8. Đó là thời gian dòng nước trồi có cường độ lớn nhất. Trong mùa này, hàng ngày mặt trời chiếu sáng đến 10 - 12 giờ, độ chiếu sáng bắt đầu từ 6 giờ (có khi 5 giờ 30), cao nhất vào lúc 11 giờ đến 13 giờ và đạt giá trị 22000 - 35000 lux, có thể truyền đến độ sâu 45 - 60m. Tại các tầng đáy 50 - 60m lượng bức xạ quang hợp còn lại khoảng 1 - 5% so với độ chiếu sáng tầng mặt, xấp xỉ ngưỡng dưới của độ bức xạ cho thực vật nổi hoạt động. Hệ số giảm bức xạ quang hợp theo độ sâu (Kqh) dao động trong khoảng 0,06 - 0,20 (l/m), nằm trong giới hạn dao động của hệ số tắt bức xạ đối với vùng biển nhiệt đới.
Đo độ trong suốt bằng đĩa seki cho thấy, độ trong suốt ven bờ đạt trung bình là 16m, vùng thềm lục địa có sâu hơn, khoảng 30 - 40m. Như vậy, độ dày tầng quang hợp (lớp nước có độ chiếu sáng 1% so với tầng mặt) lớn hơn độ trong suốt (đo đĩa seki) khoảng 1.5 - 3 lần. Theo Harrison và Platt, (1981) độ dày tầng quang hợp thường bằng 3 giá trị độ trong suốt đo bằng đĩa Seki.
Ở độ sâu 5 - 15m độ chiếu sáng có giá trị 1000 - 4000 lux là ngưỡng thích hợp nhất cho quá trình quang hợp, nên giá trị năng suất sơ cấp thường đạt giá trị cực đại ở đây.
Đánh giá vai trò sinh thái của quá trình chiếu sáng với sức sản xuất sơ cấp ta thấy lượng bức xạ quang hợp bão hoà cho phát triển thực vật nổi dao động trong giới hạn (10 - 45) x 103 lux, [1, 2].
Quá trình tăng trưởng của thực vật nổi thường được đánh giá qua tốc độ phân chia tế bào hay tăng sinh khối trong một đơn vị thời gian: trong điều kiện tối ưu các loài tảo đơn bào cực nhỏ (picoplankton) có thể phân chia và tạo ra 3 thế hệ trong một ngày, (lưu ý, vi sinh vật trong điều kiện lý tưởng, phân chia hai thế hệ trong 20 phút, hoặc 72 thế hệ trong một ngày). Phần lớn thực vật nổi có tốc độ tăng trưởng cực đại khoảng 0,3-1,0 thế hệ/ngày.
Sự tăng trưởng của thực vật nổi được xác định bằng biểu thức sau:
Nt=Noeàt
Ở đây No là số lượng tế bào lúc đầu, (to), Nt-số lượng tế bào sau thời gian t (là tổng của No và số lượng tế bào được tạo mới), à là tốc độ riờng tăng trưởng của thực vật nổi (μ-1/ngày). Nó phụ thuộc vào đặc điểm loài, nhiệt độ, ánh sáng và hàm lượng các muối dinh dưỡng. Tốc độ tăng trưởng của tảo trong một ngày phụ thuộc nhiệt độ nước (ToC) và lượng bức xạ (I: nguồn bức xạ quang hợp (kcal/cm2, ngày) ở trong vùng biển nhiệt đới được xác định bằng biểu thức thực nghiệm:
( ) (1 )
2.72 k 2.72 k
I I
exp aT b exp
I I
μ= − − (5.1)
Ở đây: Ik: Hệ số bán bão hòa bức xạ (kcal/cm2, ngày); a, b: Hệ số thực nghiệm
Các kết quả nghiên cứu chỉ thấy ở vùng nước trồi, T dao động trong khoảng 20 - 30oC, I = 70 – 220kcal/cm2, ngày; Ik ≈ 15 – 60kcal/cm2, ngày; a ≈ 0.0725; b ≈ 1.135. Tốc độ tăng trưởng của tảo xác định theo biểu thức (1) dao
động trong khoảng 0,4 - 2,90 (1/ngày), nằm trong giới hạn tốc độ phân chia của thực vật nổi 1 - 3 (1/ngày).
Kết quả nghiên cứu quá trình hấp thụ bức xạ của thực vật nổi bằng phép mô hình hóa cho thấy, để tổng hợp 1 tấn hữu cơ thực vật cần nguồn năng lượng bức xạ khoảng 8.50.108 kcal.
Như vậy, bức xạ quang hợp đóng vai trò quan trọng, thế nhưng trong điều kiện nhiệt đới, dồi dào lượng bức xạ, giá trị năng suất sinh học thường phụ thuộc vào khả năng cung cấp dinh dưỡng, nên vấn đề bổ sung dinh dưỡng do dòng nước trồi cần được đi sâu phân tích, xem xét.
Phân tích các kết quả về cường độ hấp thụ dinh dưỡng của thực vật ta thấy muối dinh dưỡng: nitơ, phốt pho... là một trong những yếu tố hạn chế khả năng quang hợp của thực vật nổi ở biển và đại dương. Tuỳ theo khả năng cung cấp dinh dưỡng, năng suất sinh học sơ cấp trong biển được chia thành các vùng: vùng nghèo dinh dưỡng, (có sức sản xuất sơ cấp < 100gC/m2, năm), vùng dinh dưỡng, (100-300gC/m2, năm), vùng giàu dinh dưỡng, (300- 500gC/m2, năm), vùng ưu dưỡng, ( >500gC/m2, năm).
Tỷ lệ các nguyên tố chủ yếu trong tế bào sinh vật O:C:N:P = 109:41:7,2:1 (tính theo trọng lượng, Makcimova, 1977). Thiếu dinh dưỡng, hàm lượng Chlorophyll a trong tế bào giảm 2-5 lần, có trường hợp giảm đến 10 lần (Phinhenko, et al, 1971). Hàm lượng dinh dưỡng tối ưu để sản xuất 100 mg khô là 5mg NO3, 0,5mg-PO4. Khả năng hấp thụ muối dinh dưỡng được xác định bằng phương trình Mixaielic-Menten:
à = àmax S/ (K + S) (5.2) à: Tốc độ sinh trưởng; àmax: Tốc độ sinh trưởng cực đại; S: hàm lượng muối dinh dưỡng; K: Hằng số bán bão hoà dinh dưỡng.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng của muối dinh dưỡng ở vùng nước trồi Nam Trung Bộ, có giá trị: NO3 – 1.17 ± 0.25 μg/l, NO3 – 3.87 ± 1.87 μg/l, NH4 – 1.54 ± 0.22 μg/l, PO4 – 4.34 ± 2.47 μg/l (vào tháng 7/1994); NO2 – 1.17 ± 0.80 μg/l, NO3 – 17.36 ± 9.01 μg/l, NH4 – 1.90 ± 1.39 μg/l, PO4 – 10.67 ± 3.20 μg/l (vào tháng 8/1993).
Đối với vùng biển Việt Nam nói chung, vùng nước trồi nói riêng, khi xét đến khả năng cân bằng dinh dưỡng, phải đặc biệt lưu ý đến 3 quá trình có khả năng bổ sung dinh dưỡng cho toàn hệ: quá trình nước trồi, khả năng phân giải sinh hóa vi sinh giải phóng dinh dưỡng và quá trình trao đổi giữa nước và đáy.
Như đã tổng quan trước đây, các dòng trồi thường phát sinh ở độ sâu 150 – 200m, tốc độ trồi có giá trị khoảng (0.6 - 3.5).10-3cm/s. Quá trình động lực học đặc thù này đã phá vỡ hầu hết các cấu trúc bình thường của trường hải dương như: nhiệt độ, độ mặn, các muối dinh dưỡng. Phân tích đặc trưng dinh dưỡng ở các lớp nước sâu [1], ta thấy hàm lượng dinh dưỡng ở độ sâu 150 – 200m có giá trị trung bình như sau: PO4 – 28μg/l, NO3 – 211μg/l, NO2 – 5μg/l, SiO3 – 784μg/l. Với tốc độ nước trồi như trên, hằng ngày dòng trồi mang lên tầng mặt một lượng dinh dưỡng khá lớn. Giá trị hiệu ứng tích phân trung bình trong cột nước 1m2 với PO4 đạt 5000mg/m2 dao động trong khoảng 1501 – 8758mg/m2 tức chiếm khoảng 28 – 59% Phốt phát hòa tan trong vùng, với NO3 đạt 38000mg/m2 dao động trong khoảng 11000 – 64000mg/m2, chiếm khoảng 34 – 40% lượng muối Nitrat và Nitrit đạt 570mg/m2 dao động trong khoảng 270 – 1600mg/m2, chiếm khoảng 10% lượng Nitrit và SiO3 đạt 139.009mg/m2, dao động trong khoảng 41000 – 237.000mg/m2, chiếm đến 20 – 30% tổng lượng muối silic.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ giữa các nguyên tố dinh dưỡng Si : N : P có giá trị 32 : 7 : 1 như vậy chứng tỏ thực vật nổi chỉ sử dụng khoảng 10% lượng muối Phốt phát và 10 – 20% lượng muối Nitơ. Dự trữ trong vùng nước trồi có thể cung cấp năng lượng cho quá trình quang hợp của thực vật nổi trong khoảng thời gian từ 7 đến 12 ngày.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy đặc điểm tương thích giữa quá trình năng suất sinh học với biến động dinh dưỡng. Năng suất thường có giá trị cao ở tầng 5 - 15m, chỉ số đồng hoá carbon (AC), hàm lượng Chlorophyll đều đạt cực đại ở trên các tầng nhảy vọt.
Kết quả nghiên cứu quá trình bổ sung dinh dưỡng cho thấy, khi tăng hàm lượng muối dinh dưỡng phốt phát lên khoảng 0.10 - 25mg/l năng suất sinh học có thể đạt giá trị 889mgC/m3, ngày, cao hơn mẫu đối chứng 3 lần [3, 4].
Tốc độ sinh trưởng của tảo đơn bào phụ thuộc điều kiện chiếu sáng, nhiệt độ, các muối dinh duỡng theo quy luật tối thiểu Libic, (1840) được xác định theo biểu thức, (Nguyễn Tác An, 1977)
2.2. Số lượng, sinh khối thực vật đơn bào và hàm lượng chlorophyll
Năng suất sinh học sơ cấp phụ thuộc vào khối lượng, đặc điểm sinh lý, sinh thái và sinh học của thực vật, đặc biệt là đặc điểm loài, số lượng, kích thước tế bào, hàm lượng sắc tố, (chlorophyll)...
- Kích thước của thực vật nổi:
Các loài thực vật nổi có kích thước đường kính dao động trong khoảng 2àm đến 200 àm. Từ năm 1980, đó phỏt hiện là cỏc loài thực vật cực nhỏ (prokaryotic) là thành phần quan trọng của thực vật nổi, đặc biệt là cyanobacteria, như giống Synechococcus, kích thước đường kính tế bào chỉ khoảng 1 àm, prochlorophytes ngoài biển khơi cú giống Prochlorococcus, (kớch thước đường kớnh 0,7 àm). Phõn chia cỏc nhúm thực vật đơn bào theo kớch thước (Dussart, 1965), như sau:
Femtoplankton : (10-15): 0,02-0,2àm Picoplankton: 0,2- 2 àm: Siờu Vi tảo Nano plankton: 2 – 20 àm: Vi tảo
Microplankton: 20 – 200 àm: Tảo nhỏ Mesoplankton : 200 – 2000 àm: Tảo lớn > 2000 àm: Tảo cực lớn
Picoplankton cú kớch thước 0,2-2àm cú vai trũ quan trọng trong quỏ trỡnh sản xuất sơ cấp trong các hệ sinh thái biển.
Kết quả nghiên cứu đo đạc hơn 484 loài thực vật nổi, chủ yếu là thu mẫu ở vùng biển ven bờ biển Việt Nam, thấy phần lớn chúng có kích thước cỡ 6 – 60àm
Đường cong phân bố kích thước có một cực đại (bảng 4.5). Đỉnh nằm ở vựng kớch thước thể tớch tế bào 103 – 104àm3 (chiếm 42%) đối với phõn bố
thực vật nổi thu mẫu bằng phương pháp lọc đảo ngược qua màng lọc “hạt nhõn” cú kớch thước lỗ dưới 5àm. Cũn khi thu mẫu bằng lưới vớt kiểu Juday với lưới số 68 (cú lỗ 100 – 118 àm), thỡ đỉnh cực đại nằm ở vựng cú kớch thước tế bào 104 – 105àm3 (khoảng 37%). Qua bảng 4.5, ta thấy cú đến 80 – 90% tổng số thực vật cú kớch thước nhỏ hơn 105 àm3. Kết quả nghiờn cứu ((Koblentz-Mishke, O. J., 1973) cho thấy ở vùng nhiệt đới Ấn Độ Dương và bắc Thái Bình Dương, với số lượng thực vật khoảng 103 – 107 tế bào/m3, sinh khối chủ yếu tạo nờn do bọn tảo cú kớch thước thể tớch cỡ 104 – 105àm3, cũn với số lượng lớn khoảng 107 – 109 tế bào/m3, ngoài đỉnh cực đại có kích thước cỡ 104 – 105àm3, cũn cú đỉnh phụ. Ở vựng Đại Tõy Dương hầu như cú một đỉnh và phân bố theo số lượng thực vật. Với số lượng cỡ 103 – 104 tế bào/m3, chủ yếu là bọn tảo cú kớch thước 103 – 104àm3. Khi số lượng cỡ 104 – 106 tế bào/m3, chủ yếu là bọn cú kớch thước 104 – 105àm3. Cũn khi số lượng tế bào cỡ 106 – 109 tế bào/m3 thỡ kớch thước chủ yếu cỡ khoảng 103 – 104àm3 (Koblentz-Mishke, O. J., 1973).
Bảng 4.5: Đặc trưng phân bố số lượng thực vật nổi theo các kích thước (thể tớch tế bào àm3)
Kích thước thể tích tế bào
(àm3)
% tổng số tế bào ở vùng Thuận Hải – Minh Hải
(1)
% tổng số tế bào ở vùng ven bờ Quảng Ninh (2)
1 - 103 9,57 4,27
103 – 104 41,47 28,56
104 – 105 37,38 36,66
105 – 106 7,44 14,76
106 – 107 3,18 12,85
107 – 108 - 2,85
(1) Theo phương pháp “lọc đảo ngược” qua màng lọc hạt nhân, kích thước lỗ 5àm, theo tài liệu của Nguyễn Tỏc An, 1985
(2) Vớt bằng lưới juday N0 68 (kớch thước 1185àm) (theo tài liệu của Trương Ngọc An)
Ở ven bờ biển Việt Nam, vùng có số lượng thực vật nổi khoảng 107 – 108 tế bào/m3 sinh khối chủ yếu tạo nờn do bọn tảo cú kớch thước 104 – 105àm3. Một cách tổng quát có khoảng 75 - 95% tổng số thực vật đơn bào có kích thước nhỏ hơn 100àm và cú thể tớch tế bào cỡ 105àm3, (20 loài trờn 200 loài đã đo được).
Thí nghiệm phân lập thực vật nổi bằng các màng siêu lọc hạt nhân có kớch thước lỗ cỡ 2àm, 30àm và qua lưới N0- 63 (lỗ 118àm), ta thấy cỏc loài tảo cực nhỏ (nhỏ hơn 2àm) sản xuất cỡ 6% sức sản xuất sơ cấp (cỡ 5,8 mgC/m3, ngày so với 96,9mgC/m3, ngày); loại tảo cú kớch thước bộ hơn 30àm sản xuất cỡ 14 - 79% sức sản xuất sơ cấp, còn các loài tảo có kích thước nhỏ hơn 100àm sản xuất cỡ 75 - 95% sức sản xuất sơ cấp. Kết quả đú phự hợp với các nhận xét của Andersen (1965), Teixeira et al (1967), Saijo và Takesue (1965) cho rằng cường độ quang hợp mạnh nhất thường thấy ở các loài tảo có kớch thước cỡ 5 - 50àm
Và theo Koblentz-Mishke, O. J. (1973) thì các loài tảo có thể tích tế bào nhỏ hơn 104 àm3 sản xuất hơn 70% tổng lượng sức sản xuất sơ cấp trong vựng biển. Một cách tổng quát ta thấy ở vùng biển Việt Nam có đến 75 - 95% số lượng thực vật có khả năng sản xuất bình quân ngày khoảng 4.10-6mgC/tế bào, ngày, (Nguyễn Tác An, 1985).
Hàm lượng carbon của thực vật đơn bào được xác định bằng biểu thức thực nghiệm, (Strathmann, 1967):
Đối với nhóm thực vật phù du không tính các loài Tảo Silic:
Log C = 0,866logV-0,460 (5.3) Đối với Tảo Silic:
Log C = 0,758logV-0,422 (5.4) Ở đây: C- hàm lượng carbon (Picrogramm)
V- Thể tớch tế bào thực vật phự du (àm3)
Trung bình, 1mm3 thể tích tế bào thực vật phù du có khoảng 0,1 - 0,125 mgC. Hàm lượng carbon chiếm 6% trọng lượng tươi của thực vật đơn bào.
Đối với thực vật phù du trong biển chuyển từ số lượng tế bào sang sinh khối:
∑
=
= w
i i iv n L
gC
1
06 . 0
μ / (5.5)
Phù du nước ngọt
∑
=
= w
i i iv n L
gC
1
1 . 0
μ / (5.6)
Ở đõy vi – thể tớch trung bỡnh của tế bào i loài (àm 3), ni – số lượng tế bào thực vật nổi.
Mặc dù hàm lượng sắc tố thay đổi rất lớn, nhưng nó vẫn được sử dụng làm đặc trưng để đánh giá định lượng thực vật nổi và khả năng quang hợp. Theo Vinberg (1961), hàm lượng sắc tố chiếm trung bình khoảng 2,5% trọng lượng tươi (trọng lượng khô chỉ chiếm 18% trọng lượng tươi). Nó liên quan với hàm lượng carbon thực vật bằng biểu thức:
C = 16 (Chlorophyll a) (5.7) Một số giá trị thực nghiệm thể hiện các mối quan hệ định lượng thường được sử dụng: 1àg Chlorophill =13,6 - 17,3àgC; 1 àg Chlorophyll = 0,139mm3 thể tớch tế bào; 1àg Chlorophyll = 34,8àg chất hữu cơ khụ (Cushing, 1988)
Chỉ số Chlor/C thực vật có thể chỉ rõ đặc trưng sinh lý của tế bào, nó thay đổi phụ thuộc vào hàm lượng dinh dưỡng của môi trường. Trong hệ sinh thái biển, khi Chlor/C nhỏ hơn 0,14, thực vật thường đói dinh dưỡng, còn Chlor/C lớn hơn 0,14: điều kiện cung cấp dinh dưỡng đầy đủ (Hobsen, 1971;
Eplay, 1973; Thomas Dedsen, 1972; Bếđắỵ, 1975).
Hàm lượng sắc tố Chlor. a ở thực vật đơn bào sống đáy dao động trong khoảng 10 - 170mg/m2 và chỉ số hấp thụ carbon ở các quần xã sinh vật đáy dao động trong khoảng 0,2 - 1,4mgC/mg Chlor. a, giờ. Sử dụng các kết quả đo
sắc tố, ta xem xét sinh khối của thực vật đơn bào. Kết quả đo hàm lượng sắc tố cho thấy hàm lượng carbon sinh vật – tính theo biểu thức thực nghhiệm dao động trong khoảng 17,6 - 128mgC/m3, rõ ràng lượng thực vật nổi dao động trong khoảng 352mg tươi - 2560mg tươi thực vật/m3. Thú vị hơn nữa là hàm lượng sắc tố thường tỷ lệ với hàm lượng vật chất lơ lửng. Ở vùng biển xích đạo, mối quan hệ đó được thể hiện bằng biểu thức:
1 g (Chlor) = 0,95 lg V – 0,065 (5.8) Trong đó: (Chlor) - mg/m3 - hàm lượng Chlorophyll
V- thể tích vật chất lơ lửng (ml/m3)
Dựa vào kết quả trên ta lược tính vật chất lơ lửng ở vùng biển của Việt Nam khoảng 1,30ml/m3, xấp xỉ với kết quả đo hàm lượng vật chất lơ lửng ở trên tàu Nhexmeijanov tháng 8/1982, cỡ 1,45ml/m3.
Bằng phương pháp lắng đọng, hàm lượng chất vẩn bao gồm cả thực vật nổi có giá trị trung bình là 2,56ml/m3 nghĩa là gần gấp hai lần so với các kết quả đo đạc và tính toán nêu trên. Ở những vùng có hàm lượng Chlorophyll lớn trên dưới 5 – 10mg/m3, hàm lượng chất vẩn có thể đạt giá trị 12,65ml/m3 nghĩa là gần xấp xỉ kết quả đo bằng phương pháp lắng đọng – cỡ 10,15ml/m3. Ở đây cần chú ý, tổng lượng thực vật nổi chỉ chiếm khoảng 8 – 81%, trung bình là 15% thể tích vật chất lơ lửng, ta có thể suy đoán lượng thực vật nổi ở vùng biển ven bờ trung bình là 0,38ml/m3, dao động trong khoảng 0,1 – 1,5ml/m3, tương đương 25mgC/m3 và 7 – 95mgC/m3 (1ml/m3 tương đương 0,065gC/m3 (Cushing, 1971). Như ở trên đã nói, hàm lượng carbon chiếm 5,4% trọng lượng tươi thực vật, do đó căn cứ theo kết quả đo đạc về sắc tố và vật chất lơ lửng, ta tính sinh khối trung bình của thực vật nổi ở đây là 470mg/m3, dao động trong khoảng 130 – 1760mg/m3.
Một cách tổng quát, vùng biển ven bờ có hàm lượng Chlorophyll a trung bình 0,6 ± 0,3mg/m3, là vực nước có những điều kiện sinh thái thích hợp cho quá trình sản xuất sơ cấp.
Hàm lượng Chlorophyll trung bỡnh trong đại dương là 0,2àg/L (Kirk,1994).
Hàm lượng Chlorophyll ở vùng nước trồi, trung bình đạt giá trị 1,04 ± 0.77mg/m3 (biểu 4.6). Cần lưu ý, trong tháng 8/1983, tàu nghiên cứu Nhesmejanov, đã đo được hàm lượng Chlorophyll có giá trị đạt đến 8 mg/m3, tại trạm phía Bắc Hòn Thu, đó là số đo có giá trị cao ít thấy ở vùng biển nhiệt đới Việt Nam [3, 4, 5].
Phần lớn hàm lượng Chlorophyll đạt giá trị cao ở tầng mặt và xuống đến độ sâu 15m. Cũng như năng suất sinh học hàm lượng sắc tố biến động mạnh theo không gian và theo thời gian, có thể thay đổi 5 đến 10 lần từ ngày này qua ngày khác (các báo cáo 1994 – 1995).
Sử dụng các kết quả phân tích hàm lượng Chlorophyll, có thể tích được gần đúng sinh khối trung bình của thực vật nổi là 15.54mgC/m3, tương ứng 222mg tươi/m3. Đó là những con số xấp xỉ với kết quả đo đạc trực tiếp trong vùng [1].
Cũng như những tham số khác của quá trình sản xuất sơ cấp, phân bố hàm lượng Chlorophyll biến động mạnh theo độ sâu, thường đạt giá trị cực đại ở những tầng nhạy vọt độ muối.
Phân tích thống kê cho thấy sức sản xuất sơ cấp có mối quan hệ chặt chẽ với hàm lượng Chlorophyll, hệ số tương quan dao động trong khoảng 0.62 – 0.85.
2.3. Chỉ số đồng hóa cacbon
Chỉ số đồng hóa cacbon (AC) phản ảnh cường độ quang hợp. Chỉ số đồng hóa c(AC): Cường độ cố định cacbon trên một đơn vị sắc tố trong một đơn vị thời gian (mgC/mg Chlor”a”, giờ). Giá trị trung bình chỉ số đồng hóa cacbon của thực vật phù du nước ngọt là 2mgC/mg, Chlor, giờ (1-4mgC/mg, Chlor, giờ), thực vật phù du nước biển là 3,7mgC/mg, Chlor, giờ (Kovalevskaia, 1970). Như vậy thực vật phù du hấp thụ khoảng 0,09 mgC/mg khô, giờ), nếu chấp nhận Chlorophyll “a” chiếm 2,5% trọng lương khô thực vật phù du (Vinberg, 1960).