Tài liệu Hệ sinh thái rạn san hô ở vịnh nha trang – khánh hòa

Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 Báo cáo: QUẢN LÝ CÁC HỆ SINH THÁI NƯỚC. Chủ đề : “ Hệ sinh thái rạn san hô ở Vịnh Nha Trang – Khánh Hòa.” GVHD: T.S Hoàng Thị Bích Mai. Nhóm 4 – Lớp 50 NTMT DANH SÁCH NHÓM 4 * Đào Thị Hồng Vân. * Lê Văn Cường. * Lê Thị Thu Hà. * Tăng Thị Thảo. * Nguyễn Thị Miền. * Nguyễn Thị Thu Hương. * Huỳnh Thị Ngọ. * Phay Pa Đít Hôm In Ta. Trang 1 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 Nội dung chính: I. Mở đầu. II.Nội dung: 1. Điều kiện tự nhiên của vịnh Nha Trang. 2. Các thành phần của HST rạn san hô vịnh Nha Trang. + Môi trường tự nhiên. + Quần xã sinh vật. 3. Sự trao đổi năng lượng trong HST rạn san hô. _ Mối quan hệ dinh dưỡng . _ Các chu trình vật chất trong HST rạn san hô. 4. Các yếu tố tác động đến HST rạn san hô. 5. Hiện trạng HST rạn san hô vịnh Nha Trang. 6. Ý nghĩa của HST rạn san hô đối với khu vực vịnh Nha Trang. III. Kết luận và đề xuất ý kiến. Trang 2 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 I. Mở đầu. Rạn san hô (còn được gọi là “rừng” dưới đáy biển) là một trong những hệ sinh thái đa dạng nhất, bao gồm nhiều loài đặc trưng đại diện cho hầu hết các nhóm động vật biển. Hệ sinh thái( HST) rạn san hô cùng với HST thảm cỏ biển và HST rừng ngập mặn là ba HST biển có vai trò quan trọng.Trong rạn san hô có hàng trăm loài sinh vật biển như: tảo, rong, cua, cá, tôm hùm, hải sâm, đồi mồi, động vật thân mềm... chúng sinh sống, trú ngụ, sinh sản, trốn tránh kẻ thù... Vì vậy, rạn san hô còn được coi là “kho dự trữ” gen của biển. Cũng như rừng ngập mặn, “rừng” san hô còn có tác dụng che chắn, chống xói lở bờ biển, hải đảo. Sự nguyên vẹn của các rạn san hô cho phép tiết kiệm nhiều kinh phí trong việc xây dựng các công trình chống xói lở ven biển... So với các vùng khác ven bờ biển Việt Nam, vịnh Nha Trang được xếp vào nơi có sự đa dạng sinh học bậc nhất về thành phần giống loài san hô tạo rạn. Ở đây có hơn 350 loài thuộc 64 giống san hô tạo rạn, 24 loài thuộc 5 giống san hô mềm, 3 loài san hô sừng (Gorgonaea) và 2 loài thủy tức san hô (Millepora) đã được ghi nhận. Các rạn san hô (RSH) này đã tạo nên sự đa dạng sinh học trong vịnh Nha Trang.Có vai trò quan trọng đối với tự nhiên và là nguồn sống của người dân. Tuy nhiên hiện nay HST san hô ở vịnh Nha Trang – Khánh Hòa đang đứng trước nguy cơ tổn thương và suy thoái do các hoạt động của con người.Sự tổn thương của HST rạn san hô thể trên các khía cạnh khác nhau như giảm mật độ loài, thành phần loài, diện tích phân bố, ô nhiễm và suy thoái môi trường sống, giảm đa dạng sinh học và nguồn lợi kinh tế của các loài thủy hải sản quý hiếm…. II.Nội dung: 1. Điều kiện tự nhiên của vịnh Nha Trang. * Vịnh Nha Trang có diện tích khoảng 507km² bao gồm 19 hòn đảo lớn nhỏ, trong đó Hòn Tre là đảo lớn nhất, với diện tích 3.250 ha; đảo nhỏ nhất là Hòn Nọc chỉ khoảng 4 ha. Vịnh có khí hậu hai mùa rõ rệt Mùa khô kéo dài từ tháng giêng đến tháng 8, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12; nhiệt độ bình quân hàng năm là 26⁰C; nóng nhất 39⁰C, lạnh nhất 14,4⁰C. Trang 3 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 Vịnh Nha Trang * Lượng mưa trung bình 2.000 mm/năm, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12 tập trung 70% 80% lượng mưa cả năm. Khu vực Nha Trang mùa mưa chỉ kéo dài trong 2 tháng, còn lại là nắng ấm. * Độ dốc đáy vịnh thay đổi từ 10’-50’ ở phần Bắc đới hơn 1 độ phần phía Nam vịnh. * Do đặc điểm độ dốc đáy biển lớn là điều kiện tốt để tạo dòng thường kỳ ổn định ở phía Nam vịnh Nha Trang,phần đáy phía Bắc và phía Nam vịnh có một luồng đáy sâu (dạng kênh) chạy theo hướng ĐÔNG TÂY_NAM BẮC vì vậy luôn có dòng chảy dọc bờ mạnh và thường kỳ. * Địa hình dốc,sâu và dễ thông thương thuận lợi với biển khơi làm cho các quá trình đông lực học biển Đông dễ dàng thâm nhập vào vịnh. Trang 4 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 * Vịnh Nha Trang có chế độ thủy triều là nhật triều. Chênh lệch bình quân mực nước triều là 1,4 m. Vịnh có điều kiện môi trường thuận lợi cho sự phát triển của san hô. • Độ mặn: 28 - 35‰ • Nhiệt độ trung bình không thấp hơn 20oC. • Độ trong cao, nhiều ánh sáng. • Nền đáy rắn. Trầm tích khác nhau bao phủ trên & xung quanh (san hô vụn, các loại cát, bùn mịn). • Có nhiều vùng với độ sâu không quá 50m. • Có dòng chảy thường kỳ trong khu vực vịnh. • Có sự chênh lêch thủy triều ảnh hưởng đến sự phân vùng của san hô. 2. Các thành phần của HST rạn san hô vịnh Nha Trang. Heä sinh thaùi raëng san hoâ raát ñaëc thuø cho vuøng bieån noâng nhieät ñôùi, ngay caû taïi Vieät Nam( nhö caùc quaàn ñaûo Tröôøng Sa, Hoaøng Sa). San hoâ laø nhoùm sinh vaät ñoøi hoûi caùc yeáu toá moâi tröôøng xaùc ñònh vaø ít bieán ñoåi, caùc raëng san hoâ chæ coù ôû vuøng bieån coù nöôùc trong, ñoä muoái cao (treân 28% 0), ñaùy ñaù. Raëng san hoâ cuõng khoâng ôû gaàn vuøng cuûa soâng lôùn. Döïa vaøo caùc yeáu toá naøy maø ngöôøi ta duøng san hoâ laøm chæ thò ñeå ñaùnh giaù söï phaùt trieån, ña daïng sinh hoïc cuûa moät vuøng, taïo ñieàu kieän phaùt trieån nhieàu ngaønh( ví duï nhö ngaønh ñaùnh baét vaø nuoâi troàng thuûy haûi saûn). 2.1 Môi trường tự nhiên: Trang 5 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 2.1.1 Ánh sáng Tất cả san hô tạo rạn đòi hỏi đủ ánh sáng cho quang hợp của tảo cộng sinh trong nội bào của chúng. Theo độ sâu, ánh sáng thay đổi rất nhanh cả về cường độ và cả về thành phần. Giới hạn này kiểm soát độ sâu mà san hô sinh trưởng. Các loài khác nhau có sức chịu đựng khác nhau đối với mức độ chiếu sáng cực đại và cực tiểu. Đó cũng là một nguyên nhân chính của sự khác nhau về cấu trúc quần xã rạn. 2.1.2 Trầm tích Nhiều kiểu trầm tích khác nhau bao phủ trên và xung quanh rạn bao gồm vụn san hô thô, các loại cát và cả bùn mịn. Kiểu trầm tích trên rạn ở một số nơi nào đó phụ thuộc vào dòng chảy, sóng và cả nguồn gốc trầm tích. Ở gần bờ trầm tích chủ yếu được cung cấp từ đất liền qua vận chuyển của sông. Những trầm tích như thế có thành phần hữu cơ cao, dễ bị khuấy động bởi sóng và có thể giữ lại lơ lững trong nước một thời gian dài, làm đục nước và hạn chế độ xuyên sáng. Sự sa lắng của chúng có thể giết chết các sinh vật như san hô, hoặc làm nghẹt các polyp không đủ khả năng đẩy chúng ra. 2.1.3 Độ muối Ít khi độ muối nước biển trở nên quá cao để ảnh hưởng đến quần xã san hô. Độ muối thấp có ảnh hưởng quan trọng và thông thường hơn đối với phân bố rạn và phân vùng san hô. Rạn không thể phát triển ở những vùng mà nước sông tràn ngập, đó là nhân tố chính kiểm soát san hô dọc bờ. Ảnh hưởng chính của độ muối lên phân bố vùng san hô là do nước mưa. San hô nói chung có Trang 6 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 khả năng chịu đựng độ muối thấp trong một giai đoạn ngắn, nhưng khi mưa rất to cùng với triều thấp rạn có thể bị hại, thậm chí bị phá hủy hoàn toàn. 2.1.4 Biên độ triều Mức chênh triều khác nhau giữa các rạn ở các vùng khác nhau. Sự khác nhau đó ảnh hưởng đáng kể đến sự phân vùng của quần xã san hô. Triều càng cao, ảnh hưởng của sự ngập triều và khả năng vận chuyển chất dinh dưỡng tương ứng cũng như ảnh hưởng đến sự bày khô càng lớn. 2.1.5 Thức ăn và các chất dinh dưỡng vô cơ Cũng như những sinh vật khác, san hô đòi hỏi cả thức ăn và chất dinh dưỡng vô cơ. Thức ăn cũng có thể lơ lững trong nước biển như những mảnh nhỏ bao gồm cả sinh vật đang sống. Cũng như những nơi khác, trên rạn có những sinh vật ăn các sinh vật này và bị ăn bởi các sinh vật khác và như thế chuỗi thức ăn được hình thành, trong đó tất cả các động thực vật đều liên hệ với nhau. Khi quan tâm đến nhu cầu thức ăn của sinh vật rạn, một điều quan trọng là phải tách rời nhu cầu của một loài, nhóm loài với nhu cầu của toàn rạn, bởi vì để đạt được sự bền vững lâu dài cần có một cân bằng tổng thể trong chu trình dinh dưỡng của chúng. Rạn vừa tạo vừa tiêu thụ các chất dinh dưỡng, nhưng trao đổi với vùng biển xung quanh nhỏ so với vật chất sản sinh bên trong từ chu trình liên tục. Các dinh dưỡng đi vào rạn thường là từ sông, nhưng nếu không có sông, đối với các rạn ở xa đất liền, chất dinh dưỡng chỉ đến qua dòng chảy bề mặt. Nhiều rạn có sự cung cấp dinh dưỡng vô cơ khác như là dưới một điều kiện nào đó, dòng chảy hướng vào rạn có thể làm cho nước ở tầng sâu chuyển lên bề mặt. Loại nước trồi này thường giàu phospho và các chất hóa học phân tử khác. Nhiều rạn có sự thay đổi theo mùa về nguồn dinh dưỡng, đặc biệt là những rạn có vĩ độ cao nơi mà ảnh hưởng các mùa rõ rệt hơn. 2.1.6 Nhiệt độ và độ sâu Các yếu tố trên đây là tất cả phương diện chính của môi trường tự nhiên kiểm soát cấu trúc quần xã san hô. Một yếu tố quan trọng khác là nhiệt độ, nó giới hạn sinh trưởng san hô và phát triển rạn. Tương tự như vậy, độ sâu của một vùng kiểm soát chủ yếu hình dạng của rạn. 2.2. Quần xã sinh vật:  Thành phần loài: Trang 7 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011  Khu hệ san hô của vùng này đặc trưng bởi sự phong phú cao về thành phần loài.  Khu hệ thực vật phù du khu bảo tồn biển vịnh Nha Trang mang đặc trưng của khu hệ thực vật phù du vùng biển ven bờ Việt Nam. Thành phần loài khá phong phú với 174 loài thuộc 3 ngành tảo trong đó tảo Sillic 145 loài, Giáp 24 loài, Lam 5 loài.  Trong khu vực vịnh Nha Trang ghi nhận có 350 loài san hô, 220 loài cá rạn, vi tảo 55 loài, cỏ biển 7 loài. ( viện Hải dương học năm 2005). Nhöõng nôi coù raëng san hoâ thöôøng xuaát hieän caùc loaøi: - Caù: caù muù chaám toå ong( Epinephelus merra), caù muù vaøng ngheä ( E. Amphycepphalus), caù keõm ñen( Plectorhynchus gibbosus), caù keõm boâng( P. Chaetodonoides), caù dôi soïc löng( Scolopos frenetus), caù heø soïc doïc( Lethrinus semicinatus), caù böôùm( Chaetodon), caù côø( Heniochus). - Ñoäng vaät thaân meàm: nhoùm oác goàm oác ñuïn caùi( Trochus niloticus), oác xaø cöø ( Turbo marmoratus), oác kim khoâi( Cassis cormuta),...; nhoùm 2 maûnh voû goàm: trai ngoïc moâi vaøng( P.Maxima), baøn mai ñen( Atrina vexillium)… vaø nhoùm chaân ñaàu goàm möïc nang vaân hoå( Sepia tigis), möïc tuoäc( Octopus sp.). Nghieân cöùu caùc vuøng bieån ven ñaûo: Ngöôøi ta ñaõ tìm thaáy vaø coù theå duøng laøm caùc sinh vaät chæ thò cho söï phaùt trieån cuûa moät heä sinh thaùi, bôûi vì söï phaùt trieån cuûa loaøi naøy noùi leân ñieàu kieän khí haäu – thuûy vaên ñaëc tröng cuûa vuøng vaø laø cô sôû cho söï phaùt trieån cuûa caùc loaøi sinh vaät khaùc. Moät soá loaøi mang tính chaát chæ thò cho vuøng naøy goàm: Trang 8 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 - Ñoäng vaät ñaùy: ngaønh thaân meàm( Mollusca), giun nhieàu tô ( Polychaeta), da gai( Echinodermata), giaùp xaùc( Crustacea). - Ñoäng vaät phuø du: ngaønh ruoät khoang ( Coelenterata), giun troøn ( Trechelminthes), giun ñoát( Annelida), chaân khôùp ( Athropoda). - Loaøi boø saùt: raén bieån ( Ophidia), ruøa bieån( Chloniidae)…  Thực vật:  Trong hệ sinh thái rạn san hô thường có các loài thực vật thủy sinh như tảo, rong, có thể có thảm cỏ biển… Một số loài tảo thường sống cộng sinh trong các rạn san hô như: zooxanthellae, zoothanthellae… Zoothanthellae cộng sinh trong mô tảo  San hô:  Vịnh Nha Trang có hai kiểu rạn chính là rạn riềm và rạn nền.  Dạng viền – riềm (fringing reef): rất phổ biến xung quanh các đảo vùng nhiệt đới & đôi khi dọc theo bờ đất liền . Cấu trúc đơn giản (PT từ nền đá vôi ven biển, ven đảo). Nền rạn gần bờ xấp xỉ với mức triều thấp. Trang 9 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 a. b. Hình: Hình dạng của rạn riềm; (a): thiết diện, (b): hình chiếu  Dạng nền (Platform reef): cấu trúc đơn giản đặc trưng bởi sự cách biệt với đường bờ và có thể thay đổi lớn về hình dạng, kích thước có thể rất lớn (20km2 chiều ngang).  Các quần xã san hô phân bố rộng quanh vịnh Nha Trang, xuất hiện ở hầu hết các khu vực có nền đáy rắn ( san hô vụn, cát, bùn mịn).  Độ che phủ trung bình của các rạn san hô đạt tới 30% diện tích vùng vịnh Nha Trang. (Nguyễn Xuân Lý,1998).  Các nhóm động vật biển. Cá, rùa, tôm hùm, bạch tuộc, trai ốc Nhiều loài động vật không xương sống: rắn biển, cầu gai, hải sâm.... Trang 10 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 Thành phần ĐVKXS trong rạn san hô được nghi nhận ở Việt Nam Nhóm Số họ Số giống Số loài Da gai 30 63 96 Giáp xác 44 144 251 Giun nhiều tơ 38 110 176 Thân mềm 7 177 446 Tổng 190 494 969 Số lượng loài cá rạn san hô ở vịnh nha trang cao nhất vùng biển ven bờ Việt Nam. STT Vùng biển Số họ Số giống Số loài 1 Cô Tô 16 27 34 2 Cát Bà 16 25 31 3 Cù Lao Chàm 33 76 178 Trang 11 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 4 Nha Trang 38 102 222 5 Ninh Hải 32 81 147 6 Cà Ná 37 87 211 7 Côn Đảo 33 84 202 8 Phú Quốc 27 60 135 (44) (139) 411 Tổng Những loài cá phổ biến trong hệ sinh thái rạn san hô ở vịnh Nha Trang Nguồn: Theo kết quả quan trắc rạn san hô vịnh Nha Trang năm 2002,Khu BTB vịnh Nha Trang.  Có nhiều loài cá trải qua cả cuộc đời trong rạn như cá mú, cá hồng, cá khoang cổ...  Cũng có những loài chỉ vào rạn theo mùa như cá thu, cá ngừ,... Trang 12 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 3. Sự trao đổi năng lượng trong HST rạn san hô.  Các mối quan hệ trong HST rạn san hô: Mỗi loài san hô có sự sắp xếp riêng về chiến lược sinh trưởng, nhu cầu thức ăn và khả năng sinh sản. Mỗi một loài cũng thích ứng riêng với sự tác động của bão tố, sinh vật ăn thịt, bệnh tật và sinh vật hại. Mỗi loài cạnh tranh với loài khác về không gian, ánh sáng và các lợi ích khác. Kết quả cuối cùng của tất cả các mối quan hệ và sự cân bằng làm cho quần xã san hô trở nên đa dạng nhất trong tất cả các quần xã trên trái đất. Với san hô những mối quan hệ cần được xem xét bao gồm: thức ăn, địch hại và sự cạnh tranh lãnh thổ giữa chúng với nhau. C ĐC QT ạ ị á uh n cc aứ h nc Thức ăn San hô tạo rạn có hai nguồn thức ăn chính: tự bắt mồi và các hợp phần hữu cơ được tạo ra và bài tiết bởi tảo cộng sinh Zooxanthellae trong mô san hô. Ngược lại, san hô cung cấp cho tảo nơi sống và các chất bài tiết như phospho và nitrat. Tảo đáp ứng cho san hô tới 80% nhu cầu thức ăn tổng số của chúng. Những san hô sinh trưởng ở vùng nước nông trong suốt với độ chiếu sáng cao, thường có polyp nhỏ. Chúng có khả năng bắt các động vật nổi nhỏ. Một số san hô khác thường sống ở các vùng nước đục có các polyp lớn. Chúng không có bộ tế bào gây độc trên các xúc tu như bọn ăn sinh vật nổi. Nguồn thức ăn của chúng chưa rõ, nhưng có thể chủ yếu là mùn bã hữu cơ. Trang 13 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 Hầu hết các rạn san hô tồn tại trong môi trường nghèo chất dinh dưỡng vô cơ như phosphat, nitrat và sắt nhưng chúng có năng suất xấp xỉ như rừng nhiệt đới. Các cá thể san hô và tảo cộng sinh Zoothanllae có thể hấp thụ chất dinh dưỡng từ đại dương xung quanh. Quan hệ hội sinh Nhiều sinh vật sống cùng với san hô mà không gây ra một tác hại nào trong điều kiện bình thường. Đó là những sinh vật hội sinh, bao gồm nhiều loài khác nhau như giun dẹt, giun nhiều tơ, tôm, cua, sao biển, rắn, thân mềm và cá. Trong hầu hết các trường hợp, mối quan hệ giữa san hô và sinh vật hội sinh là không bắt buộc và sinh vật hội sinh có thể sống với nhiều san hô khác nhau hoặc có thể sống độc lập. Trong một số trường hợp, mối liên hệ này là rất đặc hiệu, vật hội sinh có thể liên kết bắt buộc với một loài hoặc một nhóm loài riêng biệt và biến đổi màu sắc, tập tính, thậm chí cả chu trình sinh sản của san hô. Địch hại của san hô Từ giai đoạn ấu trùng đến tập đoàn trưởng thành, san hô bị bao vây bởi một loạt các sinh vật ăn san hô. Nổi bật nhất trong chúng là Sao biển gai (The Crown of Thorns Seastar) Acanthaster planci, nhiều khi trở thành đại dịch tiêu diệt những vùng san hô rộng lớn. Sao biển gai được ghi nhận khắp vùng Ấn Độ - Thái Bình Dương với sự bùng nổ diễn ra gần như cùng một thời gian ở khắp vùng này. Cái gì gây ra sự bùng nổ này và thường diễn ra ở mức độ nào vẫn còn chưa được giải thích. Sự tăng lên số lượng ấu trùng sao biển gai có liên quan đến lượng mưa và sự tăng cao chất dinh dưỡng từ sông trong mùa lũ. Rõ ràng là sự bùng nổ không phải là do con người, nhưng con người có thể làm tăng sự khốc liệt bởi khai thác các loại ốc mà một số trong chúng là địch hại đối với sao biển gai. Ngoài ra, sự bổ sung chất dinh dưỡng cho các dòng sông thông qua việc phá rừng và phân bón nông nghiệp cũng làm tăng sức sống của ấu trùng sao biển. Một số sinh vật khác có thể gây hại cho san hô. Trong đó đáng kể là một loài ốc nhỏ Drupella từng phá hoại nhiều rạn ở Tây Thái Bình Dương. Một số loài ốc ăn san hô khác cũng được ghi nhận. Các sinh vật đục lỗ (ví dụ như thân mềm Lithophaga, các loài giun như Spirobranchus gigianiteus và hải miên đục lỗ) cũng có thể gây ảnh hưởng lâu dài lên san hô. Tuy nhiên, địch hại nghiệm trọng nhất đối với san hô là cá. Nhiều loài có răng thích hợp để ăn các polyp san hô. Đây là một tác động lớn đối với cấu trúc quần xã san hô và có thể ảnh hưởng phân bố trong phạm vi rộng. Trang 14 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 Cho đến nay, những hiểu biết về bệnh của san hô hãy còn rất ít. Bệnh phổ biến nhất gọi là tẩy trắng san hô (Bleaching). San hô trục xuất tảo cộng sinh hoặc tảo bị chết và trở nên trắng và chết một cách từ từ. Cạnh tranh giữa các san hô Vào ban ngày ít có dấu hiệu chứng tỏ các loài san hô xâm lấn lẫn nhau, ngoại trừ khi một tập đoàn phát triển trùm lên một tập đoàn khác. Tuy nhiên vào ban đêm, các xúc tu san hô thò ra có thể tấn công lẫn nhau. Chúng có thể đẩy các sợi màng ruột ra và tiêu hóa mô của người láng giềng. Một loài khác phát triển với một số lượng nhỏ các xúc tu rất dài gọi là các xúc tu quét có khả năng tấn công các tập đoàn lân cận đôi khi xa tới vài cm. Sự xâm lấn thể hiện rõ ràng hơn khi các tập đoàn cạnh tranh về không gian bằng cách phát triển vượt lên nhau. San hô khối sinh trưởng chậm, dễ bị vượt lên nhất nhưng chúng cũng ít bị phá hủy do bão hoặc do các sinh vật đục lỗ. Những yếu tố này thường phá hủy các tập đoàn lân cận phát triển nhanh.  Chuỗi thức ăn trong HST rạn san hô: Con đường tạo dinh dưỡng cung cấp cho chuỗi thức ăn trong rạn gồm TV, ĐV ăn TV, ăn thịt và phân hủy bùn bã hữu cơ do VSV. Chuỗi thưc ăn trong rạn san hô Trang 15 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011  Dòng năng lượng và các chu trình vật chất trong HST rạn san hô.  Dòng năng lượng trong HST rạn san hô. Trang 16 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 - Năng lượng đi qua HST theo dòng hay theo kênh, do đó nó chỉ được sử dụng một lần, phân lớn thoát ra môi trường. - Thường khi chuyển bậc dinh dưỡng (thâp đến cao), năng lượng thất thoát đến 90% (SV tiêu thụ ở bậc sau chỉ tích lũy được 10% năng lượng của bậc trước nó) - Hệ số trên thay đổi tùy loài & MTS của nó. - Năng lượng thất thoát theo 3 con đường : (1). Năng lượng chứa trong SV tiêu thụ, không sử dụng. (2). Năng lượng được sử dụng từ thức ăn, nhưng không được đồng hóa (thải ra MT: chất bài tiết, …). (3). Năng lượng mất đi dưới dạng nhiệt.  Các chu trình vật chất trong HST rạn san hô. Chu trình các bon trong rạn san hô: trải qua 3 quá trình: Trang 17 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 (1). Hợp chất cacbon đơn giản – CO2 có trong không khí, các hợp chất C sinh ra từ quá trình phân hủy của nền đáy khuếch tán vào nước & biến đổi theo chuỗi phản ứng, (2). CO2 được cỏ biển, tảo cộng sinh với san hô,rong hấp thụ trong quang hợp tạo C6H12O6 và những hợp chất hữu cơ khác. (3). Cơ thể san hô, thực vật, động vật trong rạn khi chết bị phân hủy tạo hợp chất hữu cơ hòa tan & các phần tử hữu cơ có chứa cacbon. Chu trình nitơ trong HST rạn san hô Trong môi trường nước Nitơ có thể tồn tại dưới dạng N2 , hay dưới dạng hợp chất vô cơ, hữu cơ hòa tan hay không hòa tan. Vòng tuần hoàn Nitơ trải qua các quá trình sau: 1 – Quá trình cố định Nitơ phân tử: - QT khử khí N2 → NH3, do các vi khuẩn tự dưỡng & dị dưỡng (trong điều kiện hiếu khí, kị khí), có 2 pha: Trang 18 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 (1). Hoạt hóa N2 (tách N2 thành 2 nguyên tử + 672kj/mol) (2). 2N3+ + 3H2 → 2NH3 + 53,8kj/mol - Xúc tác = Nitrogenaza - Các VK kị khí: Closterium, Desunfovibrio, Methanococcus… - Các VK hiếu khí: VK lam, Azotobacter… - Nấm - Vi tảo và thực vật: Trong đời sống các loài tảo cũng như thực vật sử dụng nitơ dưới dạng muối nitrat và amonia để cấu trúc cơ thể, sinh trưởng và phát triển.Nhưng nếu được cung cấp cùng lúc nitrat & amonia, tảo sẽ hấp thụ amonia trước tiên. 2 –Quá trình amon hóa ( còn gọi là quá trình lên men thối) là quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ chứa Nitơ, do nhiều sinh vật hiếu khí và kị khí gây ra như vi khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn, chủ yếu là các loài Bacillus như: B. mesentericus, B.sustilis.. - Cơ chế khá phức tạp, theo nhiều cơ chế: (1). Do vi sinh vật (hiếu khí, kị khí) phân giải nitơ hữu cơ hòa tan & mùn bã hữu cơ, giải phóng NH3. (2). Do động vật nổi (sử dụng thực vật phù su & mùn bã hữu cơ) bài tiết 1 lượng đáng kể NH3 & A.amin vào MT nước. (3). Do sự tự hủy của tế bào (sau khi chết), đóng góp 30 -50% chất dinh dưỡng (được giải phóng từ các vật liệu có nguồn gốc sinh vật)→ QT amôn hóa đi kèm theo QT trao đổi chất của SV: Các SV có thể phân hủy Protein ở ngoài & trong cơ thể, bên ngoài các phân tử Protein → các phân tử nhỏ hơn & được khuếch tán vào cơ thể SV & tiếp tục phân giải →NH3. 3-Quá trình nitrat hóa:là quá trình oxy hóa NH3 và NH4+ thành NO2- → NO3-. Vi sinh vật thực hiện quá trình này là những vi khuẩn hóa tự dưỡng và những cơ thể hiếu khí bắt buộc. Quá trình này trải qua 2 pha do 2 nhóm vi khuẩn thực hiện: Trang 19 Báo cáo môn quản lý các HST ở nước 2011 + Quá trình nitrit hóa: oxy hóa NH3 thành NO2- , vi khuẩn tham gia quá trình này ở thủy vực nước mặn có Nitrosococcus sp. + Quá trình nitrat hóa: oxy hóa NO2- thành NO3-, vi khuẩn tham gia vào quá trình này ở các thủy vực nước mặn có Nitrospina gracilic và Nitrosococcus mobilis. 4 - Qúa trình phản nitrat - QT phản nitrat diễn ra trong điều kiện kị khí, vi khuẩn sử dụng oxy của nitrat, giải phóng nitơ để oxy hóa các chất khác (nhận năng lượng). - Các vi khuẩn tham gia vào quá trình này bao gồm các vi khuẩn kị khí không bắt buộc như: Bacillus, Pseudosomonas…. - Phản ứng này thường xuất hiện ở tầng đáy của thủy vực: 5S + 6 NO3- + 2H2O → Chu trình photphos trong hệ sinh thái rạn san hô • Trong tự nhiên phospho tồn tại 3 dạng chính Trang 20 5SO42- + 3N2 + 4H+