TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG
TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG
Chuyên đề

“Tổng quan về hệ sinh thái thuỷ vực nước chảy
của Việt Nam; các đặc tính chung và riêng của
các thuỷ vực nước chảy theo điều kiện địa lý và
tự nhiên của các thuỷ vực này ”
Người thực hiện: Mạc Thị Minh Trà


người đã biết tận dụng sự khác biệt giữa các dòng sông phục vụ lợi ích của họ, nhưng
có khi gây những tác hại nguy hiểm cho các thủy vực như làm thay đổi hình thái, tính
chất lý hóa, dẫn đến biến đổi hệ sinh thái thủy vực. Điều này không chỉ ảnh hưởng môi
trườ
ng chung mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến con người. Xem xét khái quát về hệ sinh
thái các thủy vực ở Việt Nam để thấy được sự đa dạng sinh vật phần nhiều do điều
kiện địa lý tự nhiên thủy vực quyết định. Phần lớn các thủy vực Việt Nam hiện nay
đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng về chất lượng, từ những hiểu biết khái quát chúng ta
có thể
đề ra mục tiêu, phương pháp hạn chế và khắc phục môi trường nước.
I. THỦY VỰC NƯỚC CHẢY
I.1. Khái niệm chung về thủy vực nước chảy
Quá trình bào mòn của dòng nước do nước mưa hoặc tuyết tan khi chảy từ nơi
cao xuống nơi thấp đã hình thành nên các sông, suối. Sông và suối là thuật ngữ chung
chỉ kiểu thủy vực nước chảy ở lục địa. Dòng chảy được
đặc trưng bởi sự vận động một
chiều liên tục của nước. Sự tạo thành của dòng chảy chủ yếu do lực trọng trường, cũng
có trường hợp do hoạt động địa chấn tạo thành các khe, kẽ nứt rồi nước chảy dựa vào
đó, có khi khi dòng chảy hình thành do con người.
I.1.1. Suối
Suối là loại hình thuỷ vực nước chảy phổ biến ở vùng núi. Suối có thể
coi là sông
cấp 1, một số suối lớn là sông cấp 2. Suối có đặc trưng lòng hẹp và nông, mực nước thấp
và có nền đáy đá, đá tảng hoặc sỏi cuội. Dọc theo dòng suối chính thường có các nhánh
phụ đổ vào. Nước suối chảy với tốc độ lớn, nhưng giảm dần từ đầu nguồn tới cuối nguồn.
Phần khởi nguyên của các con sông vùng núi (phần đầu củ
a đầu nguồn sông) đều có dạng
những dòng suối. Đặc tính quan trọng nhất của suối là mực nước biến đổi thất thường. Do
dòng suối chảy xiết, bờ thấp và không vững chắc nên dòng chảy của suối thường luôn
thay đổi nhất là ở phần đầu nguồn, do tác động của mưa lũ. Mực nước ở suối biến đổi rất

cấp cho.
• Suố
i liên tục (perennial stream) có dòng chảy liên tục.
I.1.2. Sông
Sông là một dải lãnh thổ trên đó có dòng nước chảy tương đối lớn và tương đối
ổn định, là thuỷ vực nước chảy tiêu biểu với đặc điểm: khối nước luôn chảy theo một
chiều nhất định, từ thượng lưu đến hạ lưu do lòng sông có sự chênh lệch về độ cao so
với mực nước biển. Theo chi
ều dòng chảy, sông có thể chia ra 3 phần với đặc tính
khác nhau: thượng lưu, trung lưu và hạ lưu. Ranh giới cũng như độ dài 3 đoạn này rất
khó phân biệt. Phần thượng lưu thường là tập hợp của nhiều suối nhỏ, chảy trên nền đá
gốc, lòng sông nông, mấp mô, độ dốc lớn. Lượng nước ở đây rất biến động, dòng chảy
nhanh nhất là khi có mưa, có khả nă
ng cuốn theo những khối đá lớn. Về mặt địa lý,
phần thượng lưu thường nằm ở vùng núi cao, dựa vào các khe, hẻm núi tự nhiên, còn
vùng trung và hạ lưu do tự bản thân dòng chảy đào xới. Phần trung lưu có tốc độ dòng
đã giảm nhiều nhưng vẫn đủ để cuốn theo cát sỏi. Lòng sông được mở rộng, độ dốc
kém đi, tuy vẫn còn lớn, đáy sông đã có ch
ất lắng đọng thô, những viên cuội tròn, có
nơi nước vẫn chảy trên đá gốc, đây là nơi tụ họp của các phụ lưu lớn. Phần hạ lưu: tốc
độ dòng chảy chậm dần ra đến biển, lượng nước chảy nhiều, độ dốc nhỏ, lòng sông mở
rộng, dòng chảy uốn khúc nhiều có tính bồi đắp và lắng đọng, đáy sông được phủ bở
i
trầm tích hạt nhỏ. Khi chảy trong vùng châu thổ, sông phân nước ra các chi lưu để cuối

- 3 -
cùng ra đến biển. Không phải mọi con sông đều gồm 3 phần như trên, điều này còn
phụ thuộc vào cấu tạo địa hình, địa chất của vùng lưu vực sông, cũng như giai đoạn
phát triển sông (sông sơ khai hay sông đã phát triển).
Dòng chảy của một đoạn sông khi nước đầy, giữa hai bờ sông được gọi là dòng

Phân loại: Hệ thống sông hình nan quạt; Hệ thống sông hình lông chim; Hệ
thống sông hình cành cây; Hệ thống sông hình song song. Một hệ thống sông lớn
thường có hình dạng hỗn hợp.
Phân cấp hệ thống sông:

- 4 -
• Sông chính: là dòng sông có kích thước dài nhất và có lượng nước chảy trong
sông là lớn nhất
• Sông phụ: Nhập lưu: là dòng sông phụ cung cấp nước cho hệ thống; Phân lưu:
là dòng sông phụ lấy nước của hệ thống
I.2. Các đặc tính cơ bản của thuỷ vực nước chảy
Dòng chảy là một hệ thống “mở”, thuỷ vực nước chảy liên tục được nhận nước và
các chất dinh d
ưỡng mới do quá trình xói mòn và rửa trôi, đồng thời đưa chúng từ nơi này
sang nơi khác. Các chất dinh dưỡng chỉ tồn tại 1 thời gian, tạm thời ở nơi nào đó, hoặc
trong cơ thể sinh vật, cuối cùng chúng đều theo dòng nước về cuối dòng, và không thể
trực tiếp quay trở lại.
I.2.1. Sự phân bố nước theo không gian
Bảng 1. Phân bố nước theo thuỷ vực và chu kỳ đổi mới của nó
Thuỷ vực Dung tích
10
3
Km
3

% tổng dung
tích
% tổng lượng
nước ngọt
Chu kì đổi mới

0,005
0,001
0,0001
0,0001
0,0004
0,0002
2,31
0

85,9
13,5
0,313
0,219
0,04
0,005
0,003
0,016
0,006

3.000
8000-15000

<330->5000

10

< 1

2 tuần


rệt. Những hiện tượng thuỷ văn, như lũ l
ụt, hạn hán, xảy ra theo chu kỳ, nhưng các đặc
trưng định lượng của chúng, như độ lớn, thời điểm xuất hiện , lại có tính ngẫu nhiên
và tuân theo một số quy luật ngẫu nhiên nhất định.
I.2.3. Khả năng tự tái tạo của các lưu vực
Nước có thể tự tái tạo về lượng, chất và năng lượng. Khả năng tái tạo của nước
phụ thu
ộc vào các yếu tố chính sau:
• Chất và lượng nguồn cấp nước.
• Khả năng tự làm sạch của thuỷ vực, phụ thuộc đặc điểm hình thái lòng
chứa, các quá trình động lực và lý hoá sinh học diễn ra trong thuỷ vực.
• Đặc điểm quá trình tiêu hao lượng và chất nước.
Khả năng tự tái tạo của nước hạn chế và cần những điều kiệ
n nhất định. Một
thuỷ vực khi đã bị khai thác quá khả năng tự phục hồi sẽ suy thoái, cạn kiệt, không còn
khả năng cho khai thác.
Khả năng tái tạo lượng và năng lượng nước
Khả năng tự tái tạo về lượng và năng lượng của nước là khả năng tự bảo toàn
giá trị và phục hồi phần bị tiêu hao, được thực hiện nhờ tuầ
n hoàn nước. Miền cấp
nước càng rộng và quá trình cấp nước càng mạnh mẽ, khả năng tái tạo này càng lớn.
Nước sông có khả năng tự phục hồi về lượng và năng lượng cao nhất.
Khả năng tự tái tạo chất nước

- 6 -
Khả năng tự tái tạo về chất của nước là khả năng tự làm sạch thông qua các quá
trình cơ lý, hoá, sinh khác nhau sau:
• Chuyển dịch: Nước chảy xuôi dòng, mang vật chất ô nhiễm đi xa khỏi vùng tiếp
nhận, hoặc ra khỏi thuỷ vực nhận chất ô nhiễm, đến những môi trường mới.
• Pha loãng: Được thực hiện khi nồng độ chất ô nhiễm của nước trong thuỷ vự

• Khả năng tự làm sạch hoá sinh của nước: Làm sạch hoá sinh được thực hiện nhờ
các phản ứng phân huỷ chất hữu cơ bằ
ng vi sinh vật hiếu khí. Quá trình diễn ra thuận lợi
khi: Điều kiện sống của vi sinh vật phân huỷ hiếu khí được đảm bảo, không có chất độc
hại; Nồng độ chất ô nhiễm không quá cao; Ôxy hoà tan được cung cấp liên tục, đầy đủ.
Nguồn cấp ôxy chủ yếu cho nước là từ khí quyển qua mặt nước và quang hợp của thuỷ
thực vật trong tầng nước mặt vào ban ngày. Ôxy hoà tan chỉ xuống sâu
được nếu khối
nước xáo trộn tốt. Trong nước chảy mạnh, ôxy từ khí quyển được bổ sung nhanh vào

- 7 -
nước và xáo trộn đồng đều hơn trong toàn khối. Tuy nhiên nước chảy mạnh không thuận
lợi cho duy trì các thực vật quang hợp cũng như vi sinh vật làm sạch nước, nên quá trình
tự làm sạch ở đây chủ yếu là bằng pha loãng, chuyển dịch và phân huỷ hoá học. Thuỷ
vực nước tĩnh tự làm sạch chủ yếu bằng phân huỷ hoá sinh ở tầng trên và lắng đọng.
• Lọc sinh học: thự
c hiện được theo các cơ chế sau
Lọc trực tiếp bởi động vật thân mềm: Mytilus cỡ 5 - 6 cm lọc được 3,5l/ngày,
trai dài 5 - 6 cm lọc 12l/ngày, ấu trùng Chironomus Plumosus với mật độ 90.000
con/m
2
sử dụng 250g chất hữu cơ ngày, trong đó đồng hoá 100g, còn lại bị vô cơ hoá.
Tích tụ chất bẩn và chất độc (Coban, Cadimi…). bằng cách hấp thụ và tích luỹ
chúng trong sinh khối động thực vật.
Phá huỷ hoặc vô hiệu hoá chất độc. Trong một số trường hợp chất độc trở thành
thức ăn, nguồn cấp O
2
cho một số loài… Người ta đã tìm ra hàng trăm loài vi khuẩn,
nấm có khả năng phân huỷ dầu mỏ, giúp loại trừ 10 - 90% tổng lượng dầu và các sản
phẩm của dầu có trong nước. Thực tế tại nhiều vùng nước biển bị ô nhiễm dầu không

-
làm hàm lượng muối này trong
thủy vực giảm xuống đáng kể có khi bằng 0; vào mùa thu hàm lượng muối này tăng
lên hẳn và đạt cực đại ở mùa đông và sang mùa xuân bắt đầu giảm xuống.

- 8 -
Hàm lượng PO
4
3-
dao động trong khoảng 0,03-0,1 ppm và cũng dao động theo
mùa, vào mùa nước lũ hàm lượng PO
4
3-
thường cao do nước mưa mang vào thủy vực.
Hàm lượng SiO
3
2-
dao động trong khoảng 2-10 mg/l.
Hàm lượng muối sắt hòa tan trong nước sông thường rất thấp vì hàm lượng oxy
hòa tan cao, các muối hòa tan của sắt dễ dàng bị oxy hóa thành dạng keo Fe(OH)
3
không hòa tan. Tuy nhiên, hàm lượng sắt tổng sẽ cao đối với những vùng chịu ảnh
hưởng của đất phèn COD của nước sông thường rất thấp chỉ dao động trong khoảng
2-5mg/L.
Lượng oxy hòa tan trong nước lớn, CO
2
tự do ít, vật chất hữu cơ trong nước
song thấp, độ pH thuộc loại trung bình, dao động từ 6.9 - 7.2.
Nhìn chung, thành phần hóa học của nước giữa các khúc trong một dòng sông
thì không hoàn toàn giống nhau, nó phụ thuộc vào vị trí địa lý của từng khúc sông và

Boyd (1990) thì tầng ánh sáng thường gấp đôi độ trong của nước đo bằng đĩa Secchi.
I.3.2.3. Độ đục, độ trong
Độ đục là khả năng cản những tia nắng mặt trời và độ trong của nước là khả
năng ánh sáng mặt trời xuyên qua nước. Hai tính chất này của nước tỉ lệ nghịch với
nhau và phụ thuộc vào lượ
ng keo khoáng, vật chất hữu cơ lơ lững, sự phát triển của
các vi tảo, sóng gió thủy triều và lượng nước mưa đổ vào thủy vực. Ở những thủy vực
khác nhau nguyên nhân gây ra độ vẫn đục khác nhau.
Ở sông, độ đục của nước là do sự có mặt của các chất không hòa tan như phù sa
(kích thước khoảng 2-50µm), các chất keo (kích thước nhỏ hơn 2µm) có nguồn gốc vô
cơ và hữu cơ. Do đó độ v
ẫn đục thay đổi theo mùa rõ rệt. Mùa mưa, nước mưa chảy
vào sông cuốn theo các tạp chất trên mặt đất nên độ đục của nước sông cao (thường
thấy sau trận mưa lớn) và độ đục giảm dần theo mùa khô.
Ở ao, ngoài các nguyên nhân trên, độ đục còn do vật chất hữu cơ từ phân bón,
thức ăn sự phát triển của tảo gây ra.
Độ đục và độ trong của nước có ảnh hưởng đến cườ
ng độ chiếu sáng của mặt
trời vào thủy vực nên có ảnh hưởng đến cường độ quang hợp của thực vật phù du. Khi
độ trong thấp (độ đục cao), lượng ánh sáng xâm nhập vào thủy vực ít - cường độ
quang hợp của thực vật phù du giảm. Ngược lại, nếu độ trong quá cao, nước nghèo
dinh dưỡng, sinh vật phù du phát triển kém, hạn chế thành phần thức ăn tự nhiên của
cá, năng suất cá nuôi gi
ảm. Độ trong thích hợp cho các ao nuôi cá là từ 20-30 cm, đối
với các ao nuôi tôm là 30-45 cm. Độ trong được đo bằng đĩa Secchi có đường kính
bằng 20 cm, độ đục được đo bằng độ hấp thụ ánh sáng hoặc hàm lượng tổng chất rắn
lơ lửng.
Nguồn gốc độ đục
- Bên ngoài: nguồn nước, nước rửa trôi, bụi phóng xạ từ không khí.
- Bên trong: chất lơ lửng nền đáy - tạo ra do chuyển động củ

nhiên có vị là do sự có mặt một số muối hay các khí hòa tan
trong nước gây ra. Vị của nước phụ thuộc vào số lượng và thành phần hóa học của các
chất chứa trong nước, nhiệt độ của nước (nhiệt độ thấp vị khó phát hiện) và độ nhạy
cảm người thử. Có thể phân biệt 4 loại vị cơ bản của nước : mặn, ngọt, đắng, chua.
- Vị mặn: do muối NaCl hòa tan > 500mg/l;
- Vị ngọt: do nhiều khì CO
2
hòa tan;
- Vị đắng, chát: do nhiều Mg
2+
(lớn hơn 1g/l), Na
2
CO
3
, MgSO
4
, MgCl
2
;
- Vị chua: do muối nhôm và sắt. - 11 -
II. HỆ SINH THÁI THUỶ VỰC NƯỚC CHẢY
II.1. Khái niệm chung về hệ sinh thái thuỷ vực
Khái niệm Hệ sinh thái (HST) bao gồm tất cả các sinh vật của một khu vực
nhất định đều tác động qua lại với môi trường vật lý bằng các dòng năng lượng tạo
nên cấu trúc dinh dưỡng xác định, sự đa dạng về loài và chu trình tuần hoàn vật chất
(tức là trao đổi chất giữa các phần tử h
ữu sinh và vô sinh) trong mạng lưới.

Môi trường:
-Ánh sáng thích hợp
- Nhiệt độ thích hợp
- Môi trường vật lý, hoá học thích
hợp.

Sinh học:
- Tỷ lệ sinh sản
- Khả năng thích ứng với môi
trường biến đổi
- Khả năng cạnh tranh
- Khả năng ẩn náu
- Khả năng tự vệ
- Khả năng kiếm mồi
- Nguồn cung cấp thức ă
n đầy đủ Hệ
sinh
thái
Cân
bằng
Các yếu tố làm suy giảm

Môi trường:
- Thời tiết bất thường

thương dòng chảy trên toàn tuyến sông, mâu thuẫn với nhu cầu của một số ngành dùng
nước khác.
Cửa sông có quá trình triều chiếm ưu thế thuận lợi nhất cho phát triển rừng
ngập mặn, do có năng l
ượng sóng yếu, trầm tích hạt mịn trên bãi triều lầy và nước mặn
thường xuyên xâm nhập. Cửa sông có quá trình sông chiếm ưu thế chỉ đáp ứng được
hai điều kiện đầu về trầm tích và năng lượng sóng, nên rừng ngập mặn chỉ có rất ít ở
các rìa cửa sông giáp biển. Cửa sông có sóng chiếm ưu thế thì tác động của sóng mạnh
nên rừng ngập mặn không nhiều, phân bố ở rìa các
đầm phá.
Lưu vực sông, đặc biệt là những nơi cư trú ven sông là nơi cư trú cần thiết và đa
dạng cho nhiều quá trình và nhiều loài sinh vật, đây còn là nơi cung cấp mối liên kết
giữa hệ sinh thái thuỷ sinh với hệ sinh thái vùng cao. Chẳng hạn như, thảm thực vật
ven sông sẽ kiểm soát nhiều cơ chế môi trường của hệ sinh thái sông, và đóng vai trò
quan trọng trong việc quyết định lưu lượ
ng, điều chỉnh dòng chảy cũng như nhiệt độ
sông. Các vùng đất ngập nước cũng đóng vai trò quan trọng tương tự trong việc duy trì
đa dạng sinh học và các quá trình trong lưu vực sông. Bên cạnh đó có thể bao gồm
những nỗ lực tránh sự suy thoái nơi cư trú của các loài động thực vật hoang dã nguy
cấp.
Thành phần sinh vật trong hệ sinh thái thủy vực nhìn chung có kích thước nhỏ
so với các hệ sinh thái ở cạ
n. Chiếm đa số là các động vật không xương sống cỡ nhỏ,
các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo đơn bào) với số lượng lớn, đa dạng về thành phần loài
với đặc trưng phân bố tồn tại xen kẽ trong cả tầng nước lẫn nền đáy. Do tác động và
mối quan hệ sinh thái thường trực, các sinh vật cỡ nhỏ dễ bị hủy diệt, vì vậy các hệ
sinh thái th
ủy vực thường rất nhạy cảm với những tác động từ bên ngoài hệ, dễ biến
động do các tác nhân bên ngoài (hoạt động phát triển kinh tế - xã hội, khai thác, ô


c khác di nhập vào.
Sông là nơi cư trú rất quan trọng của các quần thể cá. Nơi cư trú này được đặc
trưng bởi hàm lượng ô xy hoà tan thấp hơn so với suối, nhiệt độ cao hơn, độ đục cao
hơn, hàm lượng dinh dưỡng cũng cao hơn, đáy bùn và có mùa lụt. Nền đáy sông thay
đổi từ cát vùng thượng và trung lưu đến cát-bùn, bùn cát ở vùng hạ lưu.
Trong thành phần sinh vật sống nổi của sông phát triển mạnh: vi khu
ẩn, tảo
khuê, tảo lam, tảo lục, giáp xác nhỏ kém phát triển. Thành phần loài và số lượng nghèo
ở thượng lưu và giàu dần lên ở hạ lưu. Do chế độ nước chảy mạnh, nên sinh vật sống
nổi phân bố tương đối đồng đều theo chiều ngang cũng như thẳng đứng. Số lượng sinh
vật sống nổi nhiều nhất vào kỳ nước thấp và nghèo đi ở thời kì nước cao.
Trong thành phần sinh vật đáy ở sông, thực vật kém phát triển, động vật đáy rất
đa dạng tuỳ thuộc vào tính chất nền đáy: đáy cát, đáy đá hay đáy bùn. Sinh vật đáy đá

- 14 -
thường thấy ở thượng lưu sông thuộc vùng núi, thành phần đặc trưng là ấu trùng
Trichoptera, ấu trùng Ephemeroptera, các loài ốc núi. Ngoài ra còn có thể gặp hải
miên nước ngọt, sán tiêm mao, những nhóm này ít thấy ở các sông vùng đồng bằng.
Sinh vật đáy cát và đáy bùn thường thấy ở trung và hạ lưu sông, thành phần gồm ấu
trùng côn trùng, giun ít tơ, ốc, trai sông họ Unionidae, trai cóc họ Amblemidae. Sinh
vật tự bơi ở sông gồm có cá, bò sát ở nước và
động vật có vú ở nước. Các loài cá sông
có thể là cá thường trú, có thể là cá từ biển di nhập vào từng thời gian để sinh sản.
Thành phần khu hệ cá sông thường không đồng nhất từ thượng lưu về trung lưu, ở mỗi
quãng sông có một khu hệ cá đặc trưng. Vùng thượng lưu có nhiều loài cá đặc trưng
cho vùng núi như: cá bống, cá sỉnh, cá hoả, cá chát, cá loà…, trong khi đó ở vùng hạ
lưu, khu hệ cá gồm các loài phổ biến ở vùng
đồng bằng (cá chép, cá diếc, cá chày, cá
mè…) và các loài cá từ biển di cư vào (cá mòi, cá cháy…). Một số loài cá khác phân
bố từ vùng thượng lưu tới hạ lưu sông, như cá mương, cá trạch, cá nheo, cá măng…

chậm lại, năng xuất sơ cấp tăng do thực vật nổi có điều kiện phát triển với sự tích luỹ
các nguồn dinh dưỡng và trầm tích đáy.
II.3.3. Tính chất liên tục của suối sông
Khái niệm “liên tục của suối-sông” dựa trên cơ sở phân chia các khúc của suối-
sông. Hình dung có mộ
t mạng lưới liên kết của các suối trong vùng lưu vực dưới dạng
một chuỗi liên tục của gradient các yếu tố vật lý và quần xã thủy sinh vật. Theo khái
niệm này, tính liên tục của dòng suối-sông được biểu thị bằng cấu trúc và chức năng
của quần xã động vật không xương sống từ suối đầu nguồn cho tới vùng cửa sông được
điều chỉnh bởi một gradient vậ
t chất hữu cơ cung cấp từ bên ngoài và tại chỗ. Tầm quan
trọng của hầu hết các nhóm động vật không xương sống theo chức năng: cấu trúc các
nhóm động vật phân hủy (shreder), động vật ăn thực vật (grazer), động vật ăn lọc
(collector) và động vật ăn thịt (predator) được thay đổi dần dần tùy theo sự cung cấp
thức ăn.
Vùng suối đầu nguồn thường bị
bóng cây rừng che phủ, ít ánh sáng mặt trời nên
khoảng 99% vật chất hữu cơ được cung cấp từ bên ngoài và 1% hoặc ít hơn được sản
xuất tại chỗ bởi quang hợp. Vật chất hữu cơ ở các khúc suối-sông này là dạng thô
(Coarse Particulate Organic Matter-CPOM). Các quần thể động vật ở đây duy trì chuỗi
thức ăn chủ yếu nhờ lượng vật chất hữu cơ từ bên ngoài vào như lá, cành, quả. L
ượng
hữu cơ này được các nhóm vi sinh vật, nấm hoặc một số nhóm động vật phân hủy
(shredder) như các nhóm côn trùng ở nước (caddis-fly; crane-fly; stone-fly), hoặc giáp
xác (crayfish). Tại các khúc này, động vật phân hủy chiếm một tỷ lệ lớn trong cấu trúc
động vật không xương sống. Nhóm động vật phân hủy là rất quan trong trong việc phân
hủy/chế biến lá, cành cây. Các nhóm động vật khác sử dụng các mảnh vụn nhỏ hơn. Các
nhóm động vật
ăn thịt lại ăn các nhóm động vật ăn mảnh vụn, ăn thực vật như côn trùng
(dobsson-fly; stone-fly) và một số loài cá bống suối; Nhóm động vật ăn thực vật có một

a chúng với sự thay đổi tỷ lệ CPOM/FPOM. Đáng chú ý là nhóm

- 17 -
động vật phân hủy CPOM chỉ giới hạn phân bố tại khúc suối đầu nguồn và nhóm động
vật ăn thực vật và vi khuẩn phát triển nhiều ở vùng trung lưu sông, ở đó ánh sáng có
thể chiếu xuống tận nền đáy để thực vật phát triển. Nhóm động vật tiêu thụ ăn lọc bao
giờ cũng chiếm ưu thế ở khúc sông rộng lớn.
II.3.4. Các thành phần cấu trúc
Để
mô tả được dễ dàng, trong cấu trúc hệ sinh thái có thể phân chia một cách
hợp lý các thành phần sau:
Những chất vô cơ (C, N, CO
2
, H
2
O ) tham gia vào chu trình chuyển hóa vật
chất;
Những chất hữu cơ (protein, gluxit, lipid, các chất mùn ) liên kết các thành
phần hữu sinh và vô sinh;
Chế độ khí hậu (nhiệt độ và các yếu tố vật lý khác);
Sinh vật sản sinh: sinh vật tự dưỡng, chủ yếu là thực vật có khả năng tạo thức
ăn từ những chất vô cơ đơn giản qua quá trình quang hợp;
Sinh vật lớn tiêu thụ hoặc sinh vật ă
n sinh vật – sinh vật dị dưỡng chủ yếu là
động vật ăn các sinh vật khác hoặc các phần tử chất hữu cơ;
Sinh vật nhỏ tiêu thụ, sinh vật phân hủy - sinh vật dị dưỡng chủ yếu là vi khuẩn,
nấm phân huỷ các hợp chất phức tạp của chất nguyên sinh chết, hấp thụ một số sản
phẩm phân huỷ và giải phóng những chất vô cơ
dinh dưỡng thích hợp cho việc sử
dụng của sinh vật sản xuất, cũng như giải phóng các chất vô cơ là nguồn năng lượng,

bậc dinh dưỡng chính là sản sinh, tiêu thụ và phân hủy.
Sinh vật sản sinh (producer)
Sinh vật sản sinh còn gọi là tự dưỡng (autotrophs) là các cơ thể sống có thể t
ạo
thành thức ăn từ các vật chất vô cơ đơn giản. Trong thủy vực, đó là các nhóm thực vật
bậc cao ngập nước và vi tảo. Quá trình tạo thành thức ăn là quang tổng hợp. Các nhóm
thực vật quang tổng hợp trên cơ sở sử dụng CO
2
, nước và muối khoáng. Đầu tiên là tạo
ra các bon hydrát và sau đó là các hợp chất hữu cơ và thải ôxy ra. Năng lượng là một
thành phần quan trọng tham gia quá trình này. Trong quá trình quang hợp, năng lượng
bức xạ mặt trời được các nhóm thực vật chuyển thành năng lượng hóa học và được tích
lũy trong các liên kết hóa học của hợp chất tạo thành.
Sinh vật tiêu thụ (consumer)
Đó là các cơ thể sống thu nạp thức ăn từ các c
ơ thể sống khác. Nếu chúng ăn
thực vật thì được gọi là vật tiêu thụ sơ cấp (còn gọi là nhóm ăn thực vật-herbivores).
Nếu chúng tiêu thụ thức ăn gián tiếp từ thực vật bằng cách ăn động vật khác thì được
gọi là vật ăn thịt (carnivores) hoặc vật tiêu thụ thứ cấp và vật tiêu thụ thứ ba. Tất cả
các nhóm cơ thể sống ăn các thứ
c ăn được làm sẵn đó được gọi là sinh vật dị dưỡng
(heterotrophs). Trong thủy vực, Tất cả các nhóm động vật dị dưỡng bao gồm động vật
nổi, động vật đáy, cá, lưỡng cư, chim nước và kể cả nấm và nhiều nhóm vi khuẩn. Sau
quá trình tiêu thụ thức ăn là quá trình hô hấp mà trong đó, các hợp chất hữu cơ được
kết hợp với ôxy; năng lượng tích lũy
được giải phóng và CO
2
, nước cùng một số chất
thải khoáng được hình thành. Hầu hết CO
2

t từ bên n
g
oài
Vi khuẩn,
nấm

Nhóm động vật
p
hân hủ
y
Cá ăn động
vật
Thực vật thủy
sinh, vật sản sinh
t
ạichỗ
Nhóm động vật
ăn thực vật, rêu
Nhóm ăn thịt
(
côn trùn
g)

Nhóm ăn lọc
Mảnh vụn,
chất phân huỷ
Chất vô cơ, hữu
cơ hòa
tan từ bên
ngoài

2
O + O
2

Các yếu tố dinh dưỡng
Như vậy, sức sản xuất của một hệ sinh thái thủy vực phụ thuộc vào điều kiện
ánh sáng, hàm lượng các muối dinh dưỡng khoáng là các yếu tố khởi đầu cho một chu
trình tổng hợp của thực vật còn gọi là quá trình quang tổng hợp. Trong thực tế, một số
các hệ sinh thái đầm hồ nông, vùng cửa sông, ven biển là những nơi có cường độ
quang tổng hợp cao, các thủy vực đó thường có năng xuất sơ cấp lớn.
• Quá trình quang hợp của vi khuẩn
Trong các thủy vực tự nhiên, hầu hết các nhóm vi khuẩn có màu (xanh) đều có
khả năng thực hiện quá trình quang tổng hợp. Tuy nhiên, lượng vật chất hữu cơ từ quá
trình quang tổng hợp của vi khuẩn không đóng vai trò đáng kể trong thủy vực nhưng
chúng lại có những vai trò nhất đị
nh trong việc thực hiện các chu trình sinh-địa-hóa
học ở thủy vực. Trong quá trình quang hợp của vi sinh vật trong thủy vực, chất bị ôxy
hóa (chất cho điện tử) không phải là nước mà là hợp chất vô cơ chứa lưu huỳnh như
đihdro sulfur (H
2
S) hoặc các hợp chất vô cơ khác. Quá trình này diễn ra dưới sự tham
gia của vi khuẩn lưu huỳnh xanh và đỏ (Chlorobacteriaceae và Thiorhodaceae), hoặc

- 21 -
các nhóm vi khuẩn không lưu huỳnh đỏ và nâu (Athiorhodaceae) không tạo ra ô xy
phân tử.
Năng lượng mặt trời
CO
2
+ 2H

nitrit, từ nitrit thành nitrat, từ sulphit thành lưu huỳnh, từ Fe
2+
thành Fe
3+
…
Như vậy, vi khuẩn hóa tổng hợp chủ yếu tham gia vào quá trình sử dụng lại các
hợp chất các bon hữu cơ chứ không tham gia vào việc tạo thành nguồn dinh dưỡng sơ
cấp như quá trình quang hợp. Nhờ khả năng tổng hợp trong bóng tối, vi khuẩn hóa tổng
hợp không chỉ lôi cuốn các chất hữu cơ vào các chu trình sản xuất vật chất hữu cơ mà
còn sử dụng hết các nguồn dinh dưỡ
ng thải ra từ các sinh vật tiêu thụ để tạo thành chất
hữu cơ.
II.4.1.2. Quá trình phân hủy
Quá trình phân hủy ngược lại với quá trình tổng hợp và chỉ diễn ra dưới sự tham
gia của các nhóm vi sinh vật. Quá trình này trong tự nhiên cũng được phân biệt có hai
dạng cơ bản: hô hấp hiếu khí và hô hấp yếm khí.
Trong quá trình hô hấp hiếu khí, chất nhận điện tử (chất ôxy hóa) là ô xy phân tử.
Hô hấp hiếu khí ngược lại vớ
i quá trình quang hợp, tức là các chất hữu cơ được phân hủy
thành các sản phẩm cuối cùng là CO
2
và nước.
Quá trình hô hấp yếm khí diễn ra trong điều kiện môi trường không có ôxy.
Chất nhận điện tử là các hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau, không phải là ôxy.

- 22 -
II.4.2. Chu trình vật chất chủ yếu
Năng lượng trong các hệ sinh thái dưới các dạng liên kết hóa học của các hợp chất
hữu cơ được làm nên bởi các nguyên tố các bon, ôxy, nitơ, sulfur, silíc và có thể hơn 20
nguyên tố cơ bản khác. Các nguyên tố này chuyển động trong các chu trình vô sinh

có thể là yếu tố giới hạn sinh trưởng. Hàm lượng CO
2
cao là điều kiện
thuận lợi cho gia tăng sinh trưởng của thực vật.
II.4.2.2. Chu trình Nitơ
Nitơ là một chất dinh dưỡng quan trọng tác động tới năng xuất của thủy vực.
Nitơ là một nguyên tố chiếm gần 80% thể tích khí quyển. Một lượng lớn nitơ của khí
quyển có nguồn gốc từ sự cố định phân tử nitơ (N
2
). Thực vật sử dụng nitơ để sản xuất
protein và các hợp chất khác. Trong các hệ sinh thái thủy vực, các dạng nitơ bao gồm:
1/ Phân tử nitơ hòa tan (N
2
); 2/ Ammonia (NH
4
+
); 3/ Nitrit (NO
2
-
); 4/ Nitrat (NO
3
-)
; và
5/ Một lượng lớn các hợp chất hữu cơ như amino axit, amin, nucleotit, protein, và hợp
chất mùn trơ với hàm lượng nitơ thấp. Hầu hết thực vật đều sử dụng nitơ dưới dạng
ammonia hoặc nitrat. Nitơ có thể là yếu tố giới hạn sự phát triển.

- 23 -
Trong thực tế, chu trình nitơ là quá trình vi sinh diễn ra trong tự nhiên: sự ôxy
hóa bởi vi sinh vật, và sự khử các hợp chất nitơ xảy ra thành từng cặp với sự đồng hóa

). Phốt phát chỉ được sử dụng trực tiếp dưới dạng phốt phát vô cơ hòa tan. Phốt
phát cực kỳ nhạy cảm và phản ứng với nhiều cation (thí dụ Ca, Fe) đặc biệt là dưới
điều kiện ôxy hóa liên quan tới các hợp chất không hòa tan kết tủa. Phốt phát cũng có
thể bị giảm bởi sự hấp phụ thành dạng keo vô cơ và các hợp chất dạng hạt (thí dụ đất
sét, các bô nát, hydroxyt).
• Một tỷ lệ lớn phốt phát trong thủy vực nước ngọt dưới dạng phốt phát hữu cơ
và nằm trong thành phần tế bào của cơ thể sinh vật cả ở dạng sống hoặc đã chết và cả
bên trong hoặc bám vào keo hữu cơ.
• Dãy nồng độ của phốt pho tổng số trong các thủy vực nước ngọt rất lớn, dao
động từ
<5 µg/l trong hồ không có khả năng sản sinh tới >100µg/l trong hồ phú dưỡng.
Hầu hết các hồ đều vô hại khi có hàm lượng phốt pho tổng số từ 10 đến 50 µg/l.
Sự trao đổi phốt pho giữa trầm tích và nước được điều chỉnh bởi các phản ứng
ôxy hóa-khử phụ thuộc vào sự cung cấp ô xy, khả năng hòa tan chất khoáng và cơ chế