Chương 1: MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ CÁC DẠNG THUỶ VỰC TRONG TỰ NHIÊN Mục đích của chương: giúp sinh viên nắm được những kiến thức cơ bản về những đặc tính lý hóa và một số đặc tính môi trường nước, đồng thời biết được sự phân bố của các sinh vật trong môi trường đó. Đặc tính môi trường nước thuận lợi cho sự sống So với các chất lỏng khác, nước có nhiều đặc tính lý, hoá, cơ học thuận lợi cho đời sống và sự phát triển của sinh vật sống trong môi trường nước đó. Khối lượng riêng cao và độ nhớt thấp Khối lượng riêng của nước dao động trong khoảng 1. Độ nhớt của nước rất thấp so với các chất lỏng khác.
Hai tính chất này của môi trường nướcrất thuận lợi cho đời sống của thủy sinh vật, ảnh hưởng rất quan trọng đến sự di động của thuỷ sinh vật trong môi trường nước: khối lượng riêng cao – sức nâng đỡlớn – thủy sinh vật dễ sống trôi nổi, độ nhớt thấp – sức cản trở nhỏ - giúp thủy sinh vật di chuyển nhanh và ít tốn sức. Nhiệt lượng riêng cao, độ dẫn nhiệt kém Hai tính chất này làm cho khối lượng nước trong thủy vực hấp thu rất nhiều nhiệt mới nóng lên được và giữ nhiệt tốt, nên những thay đổi nhiệt độ của nước ở mức độ vừa phải – ít theo sự thay đổi nhiệt độ của không khí, đảm bảo điều kiện nhiệt độ ôn hòa không thay đổi đột ngột, thuận lợi cho đời sống thủy sinh vật. Vì thế, thủy sinh vật sống trong nước rất phong phú và đa dạng. Độ tỏa nhiệt và độ thu nhiệt lớn Nước tỏa ra rất nhiều nhiệt khi lạnh đi.
Đặc tính này rất quan trọng đối với thủy vực nước lạnh. Khi lớp nước ở tầng mặt đóng băng, tỏa ra một nhiệt lượng rất lớn làm cho các lớp nước phía dưới không đóng băng được, đảm bảo đời sống bình thường của thủy sinh vật trong thủy vực. Nước hấp thu rất nhiều nhiệt khi bốc hơi: 1 gr nước chuyển hóa hoàn toàn thành hơi ở 100 0C phải thu vào một nhiệt lượng là 97. Đặc tính khó bay hơi này của nước đã làm cho các thủy vực ở xứ nóng không bị khô cạn và duy trì được sự sống của các sinh vật trong thủy vực.
Sức căng bề mặt lớn Nước có sức căng bề mặt lớn hơn các chất lỏng khác (trừ thủy ngân). Nhờ đặc tính này của nước nên một số thủy sinh vật có thể sống quanh bề mặt nước, sống đồng thời trong hai môi trường: nước và không khí. Khối nước luôn chuyển động Khối nước trong thủy vực luôn luôn chuyển động, ngay cả trong thủy vực không có sự trao đổi nước. Nước trong thủy vực chuyển động dưới dạng sóng vàdòng chảy.
Chuyển động dạng sóng là do gió gây nên, tạo ra chuyển động dao động của khối nước trên mặt. Dòng chảy do sự chênh lệch về nhiệt độ, độ mặn hoặc nhiều nguyên nhân khác. Dòng chảy là sự chuyển động của khối nước theo một hướng nhất định. Dòng chảy có thể là dòng chảy ngang, dòng chảy đứng hay dòng chảy hổn hợp.
Nước chuyển động giúp cho sự chuyển động của thủy sinh vật, sự khuếch tán của oxy từ không khí vào thủy vực, sự điều hòa nhiệt độ, độ mặn, các khí hòa tan và việc phân tán các sản phẩm bài tiết của thủy sinh vật, tránh hiện tượng nhiễm bẩn hay thiếu oxy cục bộ. Độ hoà tan lớn Nước là một dung môi hòa tan tốt. Nhờ vậy mà môi trường nước đã trở thành môi trường cung cấp các muối dinh dưỡng và các chất khí hòa cho thủy sinh vật, đồng thời phân tán dễ dàng các chất thải do chúng thải ra trong quá trình hô hấp và trao đổi chất, đảm bảo đời sống bình thường cho thủy vực. Do đặc tính thuận lợi đối với đời sống sinh vật của môi trường nước nên: - Sự sống trên trái đất phát sinh từ môi trường nước - Trong số 71 lớp động vật đã biết, có đến 53 lớp có đại diện sống trong môi trường nước.
- Xét về nguồn gốc phát sinh, số lượng lớp và phân lớp động vật, thực vật phát sinh từ môi trường nước nhiều hơn hẳn so với các lớp và phân lớp phát sinh từ môi trường ở cạn. Thuỷ vực và sự phân chia các vùng trong thuỷ vực Trong thiên nhiên phần lớn môi trường nước ở dạng các thuỷ vực hình thành nên trên trái đất qua các thời kỳ địa chất khác nhau và còn đang tiếp tục hình thành. Đó là nơi sống chủ yếu và tập trung của thuỷ sinh vật. Ngoài nguồn nước ở các thuỷ vực, nước trong thiên nhiên còn ở dưới dạng các khối băng vĩnh cửu ở hai cực trái đất và nước ngầm trong các lớp đất, song đó là những môi trường nghèo hay không có thuỷ sinh vật.
Các thuỷ vực trên trái đất có thể chia thành hai nhóm lớn: hải dương và các thuỷ vực nội địa. Hai nhóm thuỷ vực này sai khác nhau rất cơ bản về nhiều mặt: - Về diện tích: diện tích hải dương rất lớn, chiếm 7/10 diện tích trái đất, còn các thủy vực nội địa chỉ chiếm khoảng 1/200 diện tích trái đất. - Về lịch sử hình thành: hải dương được hình thành vào khoảng thời gian đầucủa lịch sử địa chất, còn các thủy vực nội địa chỉ mới hình thành từ kỷ đệ tứ, một số thủy vực nhân tạo còn có thể trẻ hơn nửa. - Hải dương là các thủy vực nước mặn, các thủy vực nội địa phổ biến là các thủy vực nước nhạt, nước có nồng độ muối thấp.
Do nồng độ muối khác nhau nên khu hệ thủy sinh vật của hai loại hình thủy vực này cũng rất khác nhau. - Hải dương ít chịu ảnh hưởng của các nhân tố lục địa, còn các thủy vực nội địa chịu ảnh hưởng trực tiếp của các quá trình địa chất và khí hậu địa phương trên lục địa. Vài nét về hải dương và biển Hải dương là một khối nước lớn liên tục, bao quanh các lục địa và chia làm 4 khu vực: Thái Bình Dương, Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương và Bắc Băng Dương. Biển là những phần hải dương tiếp giáp với lục địa hoặc nằm lọt hẳn vào trong lục địa tiếp xúc rộng rải với hải dương.
Tính chất thủy lý hóa học của biển phụ thuộc vào vị trí của biển, đối với biển ngoài thì tính chất này phụ thuộc mật thiết vào hải dương, còn đối với biển sâu trong nội địa thì tính hải dương kém dần và tính lục địa tăng lên. Sự phân chia các vùng hải dương không đồng nhất mà phụ thuộc vào từng tác giả. Cơ sở để phân chia thường dùng là độ chiếu sáng của tầng nước, đặc tính phân 3 bố thành phần loài và số lượng động thực vật, đặc tính cấu trúc quần loại sinh vật sống trong mỗi vùng. Vài nét về các thuỷ vực nội địa Các thủy vực nội địa chiếm một diện tích rất nhỏ của môi trường nước nhưng lạirất phất tạp về hình thái cấu tạo cũng như đặc tính thủy lý hóa học và sinh học.
Các thủy vực trên mặt đất: có thể chia làm hai nhóm là nước đứng và nước chảy. Các thủy vực nước đứng tiêu biểu là: hồ, ao, đầm lầy…còn các thủy vực nước chảy tiêu biểu là sông, suối, mạch nước phun… Cũng có thể chia làm thủy vực tự nhiên và nhân tạo. Nói chung sự phân chia này không hoàn toàn tuyệt đối cho nên cần xem xét từng loại hình thủy vực cụ thể. Khái niệm về hồ - Hồ tự nhiên: là loại thủy vực có dạng trũng sâu lớn trên mặt đất có chứa nước, có thể là nước đứng hay nước chảy chậm.
Về hình thái và khối nước: Hồ khác với đầm về diện tích và độ sâu. Hồ khác sông ở nền vỏ ngắn hơn, tốc độ nước chảy chậm hơn hay thẳng đứng hẳn. Hồ nhân tạo khác hồ tự nhiên ở nguồn gốc hình thành. - Hồ nhân tạo: đây là thủy vực nhân tạo được xây dựng bằng cách đắp đập ngăn dòng chảy của sông hoặc suối.
- Đối với loại hình thuỷ vực dạng hồ chức, nhưng hiệu quả sử dụng diện tích mặt nước ở các hồ chứa nước nhân tạo để nuôi trồng thuỷ sản chưa được quan tâmkhai thác, phát triển đúng mức. Ví dụ: Hồ Trị An có diện tích mặt nước hơn 32.000 ha, thuộc loại hồ lớn nhất khu vực Nam bộ, có tiềm năng nuôi trồng thủy sản rất lớn. Song lâu nay, do chưa quản lý tốt nên tại khu vực lòng hồ hiện có hơn 700 hộ dân đang sinh sống bằng nghề đánh bắt thủy sản, trong đó nhiều hộ đăng chắn nuôi và đánh bắt thủy sản trái phép. Đặc biệt, hiện có nhiều người dân sử dụng chất nổ, rà điện để đánh bắt cá làm 4 nguồn cá tự nhiên và nguồn cá giống thả mỗi năm ngày càng cạn kiệt khiến mức đánh bắt mỗi năm của Trung tâm thủy sản Đồng Nai chỉ đạt khoảng 400 tấn cá.
- Việc phát triển nghề nuôi thuỷ sản trên lồng hồ Thác Bà đang ngày một phát triển. Hồ Thác Bà được biết đến là một trong ba hồ nước nhân tạo lớn nhất Việt Nam, hồ thì Thác Bà đã cung cấp cho họ những nguồn lợi thủy sản vô cùng phong phú, giúp họ vươn lên thoát nghèo và xây dựng kinh tế gia đình ngày một bền vững. Một điểm nuôi cá lồng trên hồ Thác Bà (Nguồn: vnnet.vn) Ao Khái niệm Ao là loại hình thủy vực nước đứng, nhỏ nông, hình thành do nhiều nguyên nhân là tự nhiên hay nhân tạo. Ao có thể là vùng trũng sâu tự nhiên (ao tự nhiên) hoặc đào (ao đào) tích tụ do nhiều nguồn nước khác nhau (mưa, sông, suối), ao vùng núi còn hình thành do đắp ngăn trũng sâu tích lũy nước suối.
Do diện tích nhỏ và nông nên các vùng phân chia trong ao không rõ ràng. Thực vật ở nước phát triển ven bờ nhưng có khi lan tới vùng giữa. Về mặt loại hình, ao đầm còn có thể là thủy vực dạng hồ. Đặc điểm cấu trúc thủy sinh vật ở ao Đặc điểm nổi bật của khu hệ thủy sinh vật trong ao là thành phần loài tương đối đồng nhất ở mỗi sinh cảnh, số lượng cá thể lớn, đặc biệt phong phú là vi khuẩn, 5 thực vật nổi và thực vật lớn.
Thành phần sinh vật nổi ưu thế là: Protozoa, Rotifer, giáp xác nhỏ, tôm Macrobrachium, cua… Trong thành phần sinh vật đáy thường thấy là Oligochaeta, ốc ưa nước tĩnh. Ở ao có nhiều loại cá thích ứng với nước cạn như cá rô, trê và cá lóc… Ao là thủy vực nước đứng, nhỏ nên chế độ thủy lý hóa dễ thay đổi phụ thuộc vào nhiều tác nhân như bón phân, nguồn nước, sinh hoạt…làm ảnh hưởng sự phát triển thủy sinh vật trong ao, sự phân bố thủy sinh vật tương đối đồng nhất.