Hệ Sinh Thái Nước Ngọt
Hồ, sông, suối, ao và các vùng đất ngập nước là những hệ sinh thái
nước ngọt chứa tới 12% các loài động vật được biết đến trên thế giới, 40%
các loài cá và nhiều loài côn trùng, giáp xác, lưỡng cư khác. Đặc biệt, đây
còn là môi trường sinh sống, kiếm ăn và điểm đến di cư của nhiều loài chim.
Bên cạnh đó, hệ sinh thái nước ngọt cũng có hệ thực vật phong phú (như lúa,
rau, tảo, bèo, sậy, …). Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng 70% nước ngọt của thế
giới được dùng cho nông nghiệp nhưng tới 1/2 trong số đó bị lãng phí. Khoa
học cũng đã ước tính có đến 20% các loài trong hệ sinh thái nước ngọt đã bị
tuyệt chủng hoặc đang bị đe doạ tuyệt chủng.
Hệ sinh thái bao gồm:
- sinh vật và môi trường.
- Có sự tương tác giữa các sinh vật với nhau và giữa sinh vật với môi trường.
- Sự tương tác thông qua các dòng năng lượng và chu trình vật chất.
Thành Phần
các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước ngọt :
1. Nhiệt độ
- Nhiệt độ là nhân tố quan trọng ảnh hưởng tới năng suất tự nhiên của hệ
sinh thái nước ngọt.
- Nhiệt độ của nước thay đổi theo mùa, theo chu kỳ ngày đêm và độ dài của
bức xạ.
- Nhiệt độ còn ảnh hưởng gián tiếp tới sức khỏe của động vật thủy sinh.
Có hệ thực vật phong phú (như lúa, rau, tảo, bèo, sậy…).
2. Ánh sáng
- Ánh sáng là yếu tố điều chỉnh vừa là yếu tố giới hạn đối với sinh vật.
- Ánh sáng được nhận trên bề mặt trái đất chủ yếu là từ bức xạ mặt trời và
một phần nhỏ từ mặt trăng.
- Ánh sáng nhìn thấy cung cấp năng lượng cho thực vật quang hợp là nguồn
cung cấp năng lượng cho hệ sinh thái.
- Ánh sáng đóng vai trò rất quan trọng đối với các hệ sinh thái, đối với hệ
sinh thái nước ngọt nó còn quyết định sự phân tầng.
và enzym của diệp lục
Một số vi khuẩn được xem là sinh vật sản xuất do chúng cũng có khả năng
quang
hợp hay hóa tổng hợp, đương nhiên tất cả các hoạt động sống có được là dựa
vào khả
năng sản xuất của sinh vật sản xuất.
- Sinh vật tiêu thụ:
Vật tiêu thụ bao gồm các động vật. Chúng sử dụng các chất hữu cơ trực tiếp
hay
gián tiếp từ vật sản xuất, chúng không có khả năng tự tổng hợp các chất hữu
cơ cần thiết
cho cơ thể chúng và gọi là sinh vật dị dưỡng. Vật tiêu thụ cấp 1 hay động vật
ăn cỏ là là
các động vặt chỉ ăn được thực vật. Vật tiêu thụ cấp 2 là động vật ăn tạp hay
ăn thịt, chúng
ăn vật tiêu thụ cấp 1. Tương tự ta có động vặt tiêu thụ cấp 3, cấp 4. Ví dụ
trong hệ sinh thái hồ, tảo là SVSX; giáp xác thấp là vật tiêu thụ cấp 1; tôm
tép là vật tiêu thụ cấp 2; cá
rô, cá chuối là sinh vật tiêu thụ cấp 3; rắn nước, rái cá là sinh vặt tiêu thụ cấp
4.
-Sinh vật phân hủy:
Vật tiêu hủy là các vi khuẩn và nấm, chúng phân hủy các chất hữu cơ. Tính
chất
dinh dưỡng đó gọi là hoại sinh. Chúng sống nhờ vào các sinh vật chết.
Hầu hết các hệ sinh thái tự nhiên đều gồm đủ 4 thành phần trên. Tuy vậy,
trong
một số trường hợp, hệ sinh thái không đủ cả 4 thành phần. Ví dụ: hệ sinh
thái dưới đáy biển sâu thiếu sinh vật sản xuất, do đó chúng không thể tồn tại
nếu không có hệ sinh thí tầng mặt cung cấp chất hữu cơ cho chúng. Tương
tự, hệ sinh thái hang động không có sinh vật sản xuất; hệ sinh thái đô thị
gồm một số loài gậm nhấm nhỏ như sóc đất, sóc mác mốt (Marmota), nhím,
chuột sóc, chim én, chim hút mật, v.v…
Nhiệt độ có ảnh hưởng mạnh mẽ đến các chức năng sống của thực vật, như
hình thái, sinh lý, sinh trưởng và khả năng sinh sản của sinh vật. Đối với
sinh vật sống ở những nơi quá lạnh hoặc quá nóng (sa mạc) thường có
những cơ chế riêng để thích nghi như: có lông dày (cừu, bò xạ, gấu bắc
cực…) Hoặc có những lớp mỡ dưới da rất dày (cá voi bắc cực mỡ dày tới
2m). Các côn trùng sa mạc đôi khi có các khoang rỗng dưới da chứa khí đê
chống lại cái nóng từ môi trường xâm nhập cơ thể. Đối với động vật đẳng
nhiệt ở xứ lạnh thường có bộ phận phụ phía ngoài cơ thể như tai, đuôi… ít
phát triển hơn so với động vật
xứ nóng.
- Nước
Nước là thành phần không thể thiếu của cơ thể sống, và thường chiếm từ 50-
98% khối lượng cơ thể sinh vật. Nước là nguyên liêu cho cây quang hợp, là
phương tiện vẩn chuyển dinh dưỡng trong cây, vận chuyển dinh dưỡng và
máu trong cơ thể động vật. Nước tham gia vào quá trình ntrao đổi năng
lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể. Nước còn tham gia tích cực vào quá trình
phát tán nói giống và là nơi sinh sống của nhiều loài sinh vật.
Nước tồn tại trong không khí dưới nhiều dạng: hơi nước, sương mù, mưa,
tuyết…Sựcân bằng nước trong cơ thể đóng vai trò quan trọng rất quan trọng
với sinh vật trên cạn.Cân bằng nước được xác định bằng hiệu số giữa sự hút
nước và sự mất nước. Người ta chia thực vật trên cạn thành các nhóm liên
quan tới chế độ nước, như nhóm cây ngập nước định kỳ, nhóm cây ưa ẩm,
nhóm cây chịu hạn… Động vật cũng được chia thành ba nhóm: nhóm động
vật ưa ẩm (éch nhái), nhóm động vật chịu hạn, và nhóm trung gian.Với thực
vật, khi sống trong điều kiện khô hạn, chúng có các hình thức thích nghi rất
đặc trưng như tích nước trong củ, thân, lá, hoặc chống lại sự thoát hơi nước
bề mặt bằng cách giảm kích thước lá (lá kim), rụng lá vào mùa khô, hình
thành lớp biểu mô không thấm nước, v.v… Hình thức thích nghi cũng có thể
từ khi nó là nông cạn và có thể hấp thụ nhiều nhiệt của Mặt trời. Nó duy trì
một cộng đồng khá đa dạng, có thể bao gồm một số loài tảo (như tảo cát),
bắt nguồn từ và thực vật thủy sinh nổi, chăn thả ốc, trai, côn trùng, động vật
giáp xác, cá, và lưỡng cư. Trong trường hợp của các loài côn trùng, chẳng
hạn như con chuồn chuồn và muỗi vằn, chỉ có trứng và giai đoạn ấu trùng
được tìm thấy trong khu vực này. Thảm thực vật và động vật sống trong
vùng duyên hải là thức ăn cho sinh vật khác như rùa, rắn, và vịt.
The-gần bề mặt nước mở bao quanh bởi các khu duyên hải là vùng ve chân
dung. Khu ve chân dung là đủ ánh sáng (như các vùng ven biển) và bị chi
phối bởi sinh vật phù du, cả thực vật phù du và động vật phù du. Sinh vật
phù du là những sinh vật nhỏ có vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn. Nếu
không có sinh vật phù du thủy sản, sẽ có vài sinh vật sống trên thế giới, và
chắc chắn không có con người. Một loạt các loài cá nước ngọt cũng chiếm
vùng này.
Sinh vật phù du có tuổi thọ ngắn khi họ chết, họ rơi vào một phần nước sâu
của hồ / ao, vùng profundal. Khu này là lạnh hơn và đậm đặc hơn hai người
kia. Ít ánh sáng thâm nhập vào tất cả các cách thức thông qua khu ve chân
dung vào khu profundal. Các động vật được heterotrophs, có nghĩa là họ ăn
các sinh vật chết và oxy sử dụng cho hô hấp tế bào.
Nhiệt độ thay đổi trong các ao, hồ theo mùa. Trong mùa hè, nhiệt độ có thể
từ 4 ° C ở gần phía dưới đến 22 ° C ở đầu trang. Trong mùa đông, nhiệt độ ở
phía dưới có thể được 4 ° C trong khi phía trên là 0 ° C (đá). Trong giữa hai
lớp, có một khu vực hẹp gọi là thermocline nơi nhiệt độ của nước thay đổi
nhanh chóng. Trong suốt mùa xuân và mùa thu, có một pha trộn của các lớp
trên và dưới, thường là do gió, mà kết quả trong một nhiệt độ nước thống
nhất khoảng 4 ° C. Điều này cũng trộn oxy lưu thông trong hồ. Tất nhiên có
nhiều hồ, ao mà không đóng băng trong mùa đông, do đó các lớp trên sẽ
được một chút ấm áp hơn.
2. Suối và sông:
Đây là những cơ quan của nước chảy di chuyển theo một hướng. Sông suối
ánh sáng mặt trời tổng hợp nên các chất vô cơ, hữu cơ, hình than
những thủy sinh vật có bậc dinh dưỡng thấp. Trong chu trình vật chất
ở nước, thực vật được coi là sản phẩm sơ cấp sử dụng để tạo ra các
sản phẩm thứ cấp như tôm, các là những động vật có giá trị kinh tế.
Ánh sáng mặt trời → thực vật → động vật
+ Dòng vật chất đi xuống:
Những sản phẩm ở bậc dinh dưỡng cao bị phân hủy tạo thành
mùn, bã, các chất lơ lửng, những chất này lại lại được các vi sinh vật
phân hủy trở về dạng vô cơ.
Sản phẩm dinh dưỡng →mùn bã, chất lơ lửng →chất vô cơ
• Đặc tính của chu trình vật chất trong thủy vực thường thể hiện
ở cường độ chuyển hóa vật chất trong chu trình, tức là khối lượng vật
chất và tốc đọ chuyển hóa từ lúc tạo thành đến lúc phân rã.
+ Ở các hệ sinh thái nước đứng: chu trình vật chất có dạng vòng,
trong đó mỗi vòng của chu trình được tiến hành ngay trên cơ sở lượng
vật chất được thành tạo tại chỗ ở vòng ngay trước đó.
+ Ở các hệ sinh thái nước chảy: chu trình vật chất dạng xoắn ốc,
lượng vật chất được tạo thành ở vòng đầu của chu trình. Do chuyển
động của khối nước, lượng vật chật này được di chuyển tới nơi tiếp
sau đó theo dòng chảy, được bổ sung nguồn vật chất từ bên ngoài vào
và tiếp tục vòng chuyển hóa vật chất mới ngay tại nơi đó.
2. Chuyển hóa năng lượng:
Ở phần đầu của quá trình, ánh sáng mặt trời được hóa tổng hợp và
đi vào chu trình chuyển hóa vật chất. Mặt khác, dưới quá trình quang
hợp, ánh sáng mặt trời được chuyển hóa thành dạng năng lượng vô cơ
và hữu cơ, những dạng năng lượng này cung cấp cho quá trình tạo
thành sản phẩm sơ cấp, một phần lớn dùng cho sự tồn tại của sinh vật
và một phần bị mất đi do quá trình hô hấp, bài tiết.
Ở phần tiếp sau, năng lượng dưới dạng sản phẩm sơ cấp phần lớn đi
vào hoạt động sống của sinh vật, một phần tích tụ thành sản phẩm thứ
Mỹ.
Các yếu tố khác đóng góp vào sự suy thoái của các hệ sinh thái
nước ngọt và các sinh vật bản địa của chúng là sự ô nhiễm hoá học và
ô nhiễm nhiệt, việc khai thác quá mức và những thay đổi về nơi cư trú
(chẳng hạn như việc xây đập nước). Những yếu tố này ảnh hưởng tới
đa dạng sinh học ở các mức độ khác nhau ở các các vùng công nghiệp
hoá và các vùng đang phát triển. Tại châu Âu và Bắc Mỹ, ô nhiễm,
axit hoá và các biến đổi vật lý của dòng chảy đã tạo ra các ảnh hưởng
mạnh nhất. Trong khi đó ở phần lớn Nam Mỹ và châu Phi, việc khai
thác quá mức và sự nhập nội của các sinh vật không phải bản địa là
những tác nhân tương đối quan trọng gây nên sự suy giảm đa dạng
sinh học.
Các chương trình bảo vệ đa dạng sinh học nước ngọt ở các nước
công nghiệp hoá đã bị tụt hậu quá xa so với các chương trình bảo vệ
sinh vật ở cạn. Các khu bảo vệ thương là các hồ hoặc các lưu vực nhỏ,
còn các sông suối thường quá dài để tập hợp thành các vùng bảo vệ
thích hợp. Ngoài ra, các sông suối thường chảy qua nhiều khu vực
chính trị hoặc chính chúng tạo nên những đường biên giới chính trị (ví
dụ, sông Danube chảy qua hoặc là biên giới của bảy quốc gia châu
Âu). Do đó, việc quản lý hiệu quả đa dạng sinh học ven sông thường
là một khó khăn của hoạt động chính trị.
Phương pháp chính để bảo vệ đa dạng sinh học nước ngọt là xác
định các loài đặc thù bị đe doạ hoặc đang gặp nguy hiểm đưa chúng
vào chương trình phục hồi quốc gia hoặc bảo vệ quốc tế. Đáng tiếc,
cách tiếp cận này đã không đạt hiệu quả. Ví dụ, ở Mỹ, không có các
loài thuỷ sinh nào được xếp vào danh sách các loài đang gặp nguy
hiểm của chính phủ, nhưng có 10 loài cá đã biến mất do tuyệt chủng.
Biện pháp duy trì sự phát triển bền vững của hệ sinh thái
- Khôi phục các sông, hồ, tầng chứa nước, vùng đất ngập nước bị ô
nhiễm, suy thoái, cạn kiệt nghiêm trọng.