Tóm tắt.
Tổng hợp các kết quả nghiên cứu hiện có về năng suất sinh học sơ cấp (NSSC) ở vịnh
Bắc Bộ cho thấy:
1. Vùng biển phía tây vịnh Bắc Bộ là thuỷ vực nhiệt đới ven bờ có sức sản xuất sơ cấp cao, giá trị trung bình NSSC thô ở trung tâm và cửa vịnh vào cỡ 100±20 mgC/m3/ngày, gần bờ và cửa sông 150±50 mgC/m /ngày, cá biệt có nơi, có lúc đạt trên 300 mgC/m /ngày. Giá trị cực tiểu NSSC thô là 40 mgC/m3/ngày tại cửa vịnh vào tháng 10-1959, nhỏ hơn khoảng 10 lần so với giá trị cực đại 412 mgC/m /ngày tại tây nam đảo Cô Tô vào tháng 8-2000.
2. Phân bố NSSC trong khu vực nghiên cứu có xu thế giảm từ bờ ra khơi, từ bắc vào nam, mùa hè lớn hơn mùa đông. Theo độ sâu, NSSC thường đạt cực đại trong lớp nước 10-20m.
7 trang |
Chia sẻ: maiphuongtl | Lượt xem: 1955 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Đặc điểm phân bố và biến động năng suất sinh học sơ cấp ở vùng biển phía Tây vịnh Bắc Bộ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 25, Số 1S (2009) 21‐27
21
_______
Đặc điểm phân bố và biến động năng suất sinh học sơ cấp
ở vùng biển phía Tây vịnh Bắc Bộ
Đoàn Bộ*
Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN
Ngày nhận 02 tháng 01 năm 2009
Tóm tắt. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu hiện có về năng suất sinh học sơ cấp (NSSC) ở vịnh
Bắc Bộ cho thấy:
1. Vùng biển phía tây vịnh Bắc Bộ là thuỷ vực nhiệt đới ven bờ có sức sản xuất sơ cấp cao, giá trị
trung bình NSSC thô ở trung tâm và cửa vịnh vào cỡ 100±20 mgC/m3/ngày, gần bờ và cửa sông
150±50 mgC/m3/ngày, cá biệt có nơi, có lúc đạt trên 300 mgC/m3/ngày. Giá trị cực tiểu NSSC thô
là 40 mgC/m3/ngày tại cửa vịnh vào tháng 10-1959, nhỏ hơn khoảng 10 lần so với giá trị cực đại
412 mgC/m3/ngày tại tây nam đảo Cô Tô vào tháng 8-2000.
2. Phân bố NSSC trong khu vực nghiên cứu có xu thế giảm từ bờ ra khơi, từ bắc vào nam, mùa hè
lớn hơn mùa đông. Theo độ sâu, NSSC thường đạt cực đại trong lớp nước 10-20m.
1. Mở đầu∗
Năng suất sinh học sơ cấp (NSSC) là đại
lượng đặc trưng cho khả năng sản xuất vật chất
hữu cơ sơ khởi của vùng biển, trong đó sức sản
xuất sơ cấp của thực vật phù du
(Phytoplankton) thường chiếm ưu thế. Đây là
nguồn vật chất cơ sở từ đó các động vật bậc cao
có thể sử dụng tiếp lên theo các kênh dinh
dưỡng của hệ sinh thái vùng biển. Trên thực tế,
những vùng biển có NSSC cao cũng thường là
những nơi khai thác hải sản cho sản lượng lớn.
Hiểu biết đầy đủ về các quy luật phân bố, biến
động của NSSC sẽ có ý nghĩa to lớn đối với
khoa học và thực tiễn, đặc biệt trong việc đánh
giá tiềm năng nguồn lợi hải sản của vùng biển.
Ở vịnh Bắc Bộ, các nghiên cứu về NSSC
tuy được bắt đầu từ khá sớm (trong Chương
trình hợp tác Việt-Trung 1959-1960) song cho
đến nay nội dung này còn chưa nhiều, lại tập
trung chủ yếu ở một số khu vực biển ven bờ
phía tây và hầu như chưa có khu vực nào được
nghiên cứu lặp lại. Do vậy khó có thể tìm ra
những quy luật chung về phân bố và biến động
của NSSC vịnh Bắc Bộ. Ngay việc so sánh các
kết quả nghiên cứu cũng có những bất cập bởi
sự khác nhau về thời gian, khu vực và nhất là
phương pháp.
∗ ĐT: 84-4-35586898.
E-mail: bodv@vnu.edu.vn
Trên cơ sở tập hợp các nghiên cứu hiện có
từ 1960 đến nay về NSSC ở các khu vực khác
nhau trong vịnh Bắc Bộ, bài báo đưa ra những
đánh giá và nhận định về đặc trưng phân bố và
biến động của quá trình sản xuất vật chất hữu
cơ sơ khởi của vùng biển, chú trọng nửa phía
tây vịnh Bắc Bộ. Nghiên cứu này được hoàn
thành với sự hỗ trợ của Hội đồng Khoa học Tự
nhiên giai đoạn 2006-2008 trong khuôn khổ đề
tài nghiên cứu cơ bản mang mã số 705206.
Đ. Bộ / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên và Công nghệ 25, Số 1S (2009) 21‐27 22
2. Tài liệu và phương pháp
Tài liệu sử dụng trong nghiên cứu này được
tổng hợp từ các nguồn:
- Các kết quả tính NSSC theo phương pháp
độ lệch biến trình ngày ôxy hoà tan của Chương
trình hợp tác Việt-Trung (1959-1960) và hợp
tác Việt-Xô (1961-1962) về điều tra khảo sát
tổng hợp trên toàn vịnh Bắc Bộ [1].
- Các kết quả tính NSSC theo phương pháp
mô hình toán tại vùng biển Ba Lạt-Bạch Long
Vĩ của đề tài KT-03-10 (1991-1995) [2].
- Các kết quả tính NSSC theo phương pháp
hiệu ứng tiêu hao dinh dưỡng trong quang hợp
tại vùng triều cửa sông Hồng của đề tài KT-03-
11 (1991-1995) và tại vịnh Hạ Long của dự án
SIDA/SAREC (1996-1997) [3,4].
- Các kết quả tính NSSC theo phương pháp
bình đen-trắng và phương pháp mô hình toán
tại vùng biển Quảng Ninh của đề tài KĐL-CIS-
01 (1999-2000) [5,6].
- Năm 2003-2004, đề tài KC-09-17 thuộc
Chương trình Biển KC.09/01-05 đã tiến hành các
chuyến khảo sát tổng hợp vùng biển vịnh Bắc Bộ,
phần chủ quyền của Việt Nam, trong đó có việc
bố trí thí nghiệm xác định NSSC tại 3 trạm liên
tục 1 ngày đêm bằng phương pháp bình đen-
trắng. Đây là những tư liệu mới nhất bổ sung cho
việc nghiên cứu NSSC ở vịnh Bắc Bộ [7].
3. Kết quả nghiên cứu
Trên cơ sở tập hợp kết quả từ các nghiên
cứu hiện có, kể các các nghiên cứu mới nhất
của đề tài KC-09-17 trong năm 2003-2004 có
thể thấy và so sánh NSSC ở các khu vực khác
nhau trong vịnh Bắc Bộ và Biển Đông như
bảng 1, 2.
Bảng 1. Giá trị trung bình năng suất sinh học sơ cấp thô (mgC/m3/ngày) tại các khu vực trong vịnh Bắc Bộ (tổng
hợp các kết quả nghiên cứu hiện có)
NSSC thô
(mgC/m3/ngày)
Các khu vực
Mùa
hè
Mùa
đông
Phương pháp
nghiên cứu
Nguồn, thời gian
nghiên cứu
Ven bờ tây bắc vịnh 121
Ven bờ tây nam vịnh 105
Ven bờ đông vịnh 108
Cửa vịnh 81
Độ lệch biến trình
ngày Ôxy hoà tan
Hợp tác Việt- Trung,
Việt-Xô điều tra
VBB 1959-1962
Lân cận cửa sông Hồng, mùa hè 120
Khu vực Bạch Long Vĩ (giữa vịnh), mùa hè 80
Mô hình toán Đề tài KT-03-10
(8/1994)
Vùng triều cửa sông Hồng, cuối mùa hè 150 Đề tài KT-03-11
(10/1994)
Vịnh Hạ Long, mùa đông 66
Hiệu ứng dinh
dưỡng PO4
Dự án SIDA/
SAREC (1/1997)
Xung quanh đảo Cô Tô Quảng Ninh, mùa hè 175 Đề tài KĐL-CIS-01
(8/2000)
Đông nam đảo Cát Bà, mùa đông 146
Bình đen trắng
Đề tài KĐL-CIS-01
(12/2001)
Vùng biển ven bờ Quảng Ninh (độ sâu
<10m) mùa hè
228 Đề tài KĐL-CIS-01
(8/2001)
Vùng biển thoáng Quảng Ninh mùa hè (độ
sâu 10-35m)
194 Đề tài KĐL-CIS-01
(8/2000)
Vùng biển thoáng Quảng Ninh mùa đông (độ
sâu 10-35m)
82
Mô hình toán
Đề tài KĐL-CIS-01
(12/2001)
Vịnh Bắc Bộ (Khu vực Hải Phòng) 147 157 Đề tài KC-09-17
Đ. Bộ / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên và Công nghệ 25, Số 1S (2009) 21‐27 23
Vịnh Bắc Bộ (Khu vực Thanh Hoá) 97 195
Vịnh Bắc Bộ (Khu vực Quảng Bình) 232 337
Bình đen trắng (2003-2004)
Bảng 2. Năng suất sinh học sơ cấp thô (mgC/m3/ngày) tại các khu vực khác nhau trong Biển Đông
Các khu vực trong Biển Đông NSSC thô
(mgC/m3/ngày)
Phương pháp
nghiên cứu
Nguồn, thời gian nghiên cứu
Vùng nước trồi Nam Trung Bộ
(mùa hè 1993)
60±45 14C và bình đen-
trắng
Nguyễn Tác An [8]
Vùng rạn san hô nam VN 36±25 14C Nguyễn Tác An [8]
Thềm lục địa nam VN (<200m) 46±16 14C và bình đen-
trắng
Nguyễn Tác An [8]
Vùng biển khơi miền Trung 45 Mô hình toán Đoàn Bộ [9-11]
Vùng biển sâu giữa Biển Đông
(xuân-hè 1996)
3±3 Mô hình toán Đoàn Bộ [12]
Đầm phá Tam Giang-Cầu Hai (mùa
đông 1995)
130 Mô hình toán Đoàn Bộ [11]
Trong đợt khảo sát tháng 10, 11 năm 2003
do đề tài KC-09-17 thực hiện, NSSC thô ở các
tầng các trạm dao động từ 131 đến 375
mgC/m3/ngày, trung bình cho cả 3 trạm đạt 230
mgC/m3/ngày với xu thế giảm từ bắc vào nam
và cực đại không rơi vào lớp nước mặt trừ trạm
22 (hình 1) [7]. Đây là những giá trị khá cao so
với các nghiên cứu trước đây, song cũng là
những giá trị đã từng gặp ở vùng biển ven bờ
phía tây vịnh Bắc Bộ. Hô hấp của thực vật
chiếm khoảng trên dưới 50% lượng sản phẩm
do chính nó tạo ra, hiệu quả tự dưỡng đạt
khoảng 1,8 đến 2,2, chuyển hóa năng lượng tự
nhiên đạt khoảng 0,01-0,04.
0
100
200
300
400
Tr¹m 8
(Khu vùc
H¶I Phßng)
Tr¹m 22
(Khu vùc
Thanh Ho¸)
Tr¹m 34
(Khu vùc
Qu¶ng B×nh)
mgC/m3/ngµy
TÇng mÆt TÇng gi÷a TÇng ®¸y
Hình 1. Năng suất sinh học sơ cấp thô (mgC/m3/ngày) tại các trạm liên tục đợt khảo sát tháng 10, 11 năm 2003.
Trong đợt khảo sát tháng 8 năm 2004,
NSSC thô ở các tầng các trạm dao động từ 78
đến 341 mgC/m3/ngày, trung bình cho cả 3 trạm
đạt 159 mgC/m3/ngày, tương đương với các kết
Đ. Bộ / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên và Công nghệ 25, Số 1S (2009) 21‐27 24
quả nghiên cứu hiện có [7]. Xu thế phân bố
năng suất sơ cấp ở phía bắc cao hơn phía nam,
thấp nhất ở khu vực giữa miền khảo sát (hình
2). Đặc điểm cực đại năng suất không rơi vào
lớp nước mặt được bảo toàn như ở đợt khảo sát
tháng 11 năm 2003. Hô hấp của thực vật cũng
chiếm khoảng trên dưới 50% lượng sản phẩm
do chính nó tạo ra, hiệu quả tự dưỡng đạt
khoảng 1,99 đến 2,38 (được coi là tương đương
với đợt khảo sát trước), chuyển hóa năng lượng
tự nhiên đạt khoảng 0,006-0,012 (nhỏ hơn so
với đợt trước do cường độ bức xạ tự nhiên
trong tháng 8 dồi dào).
0
100
200
300
Tr¹m 8
(Khu vực
Hải Phßng)
Tr¹m 19
(Khu vùc
Thanh Ho¸)
Tr¹m 30
(Khu vùc
Qu¶ng B×nh
mgC/m3/ngµy
TÇng mÆt TÇng gi÷a TÇng ®¸y
Hình 2. Năng suất sinh học sơ cấp thô (mgC/m3/ngày) tại các trạm liên tục đợt khảo sát tháng 8 năm 2004.
Mặc dù các tư liệu hiện có về NSSC vịnh
Bắc Bộ chưa nhiều, song bước đầu cũng có thể
đưa ra bức tranh phân bố năng suất sinh học sơ
cấp trong vịnh như hình 3, đồng thời rút ra
được một số nhận xét cơ bản như sau:
Đ. Bộ / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên và Công nghệ 25, Số 1S (2009) 21‐27 25
105 106 107 108 109 110
105 106 107 108 109 110
17
18
19
20
21
22
17
18
19
20
21
22
Trung Quèc
Lµo
Hµ Néi Qu¶ng Ninh
Tp.H¶i Phßng
Th¸i B×nh
Nam §Þnh
Thanh Hãa
NghÖ An
Hµ TÜnh
Qu¶ng Binh
Qu¶ng TrÞ
Thõa Thiªn HuÕ
§¶o H¶i Nam
§.B¹ch Long VÜ
228
194
145
150
120
121
80
80
108
105
150
140
80
19
4
Hình 3. Sức sản xuất sơ cấp thô (mgC/m3/ngày) tại vịnh Bắc Bộ.
Về giá trị và xu thế biến động của NSSC:
- So với các khu vực khác trong Biển Đông
[8,9,10,11,12], vùng biển phía tây vịnh Bắc Bộ
là thuỷ vực nhiệt đới ven bờ có sức sản xuất sơ
cấp cao, NSSC thô ở khu vực trung tâm và cửa
vịnh (nơi có độ sâu trên 50m) có giá trị trung
bình cỡ 100±20 mgC/m3/ngày, gần bờ và cửa
sông 150±50 mgC/m3/ngày, cá biệt có nơi, có
lúc đạt trên 300 mgC/m3/ngày.
- Từ 1959 đến nay, NSSC ở vịnh Bắc Bộ
không có biến động nhiều. Theo giá trị trung
bình, NSSC lớn nhất và nhỏ nhất ở các khu vực
khác nhau chỉ hơn kém nhau độ 2-3 lần, các cực
trị đã gặp cũng chỉ hơn kém nhau khoảng 10
lần. Cụ thể: cực tiểu NSSC thô là 40
mgC/m3/ngày tại cửa vịnh tháng 10-1959 (tính
toán của Nguyễn Tác An qua độ lệch biến trình
ngày DO [1]) nhỏ hơn khoảng 10 lần so với cực
đại 412 mgC/m3/ngày tại tây nam đảo Cô Tô
tháng 8-2000 (tính toán của đề tài KĐL-CIS-01
theo phương pháp bình đen trắng [6]). Tuy
nhiên sự biến động như trên còn qúa nhỏ so với
những biến động NSSC tại các vùng biển ôn
đới (trên 50 lần) [1].
Về phân bố của NSSC:
- Xu thế chung phân bố theo mặt rộng của
NSSC ở vùng biển phía tây vịnh Bắc Bộ là
giảm từ bờ ra khơi, từ bắc vào nam. Khu vực
tây bắc vịnh (Hải Phòng, Quảng Ninh, Nam
Định, Thái Bình) có NSSC cao nhất (và cũng
được nghiên cứu nhiều nhất), khu vực giữa và
cửa vịnh có NSSC nhỏ hơn (hình 3). Theo độ
Đ. Bộ / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên và Công nghệ 25, Số 1S (2009) 21‐27 26
sâu, NSSC thường đạt cực đại trong lớp nước
10-20m.
- NSSC trong mùa hè có giá trị lớn hơn
trong mùa đông tuy độ chênh lệch không nhiều.
Về hiệu suất sinh thái của vùng biển:
Vịnh Bắc Bộ đặc trưng cho vùng biển nhiệt
đới ven bờ giàu dinh dưỡng. Khả năng tự dưỡng
của vùng biển luôn lớn hơn 1 (thường đạt trên
dưới 2) chứng tỏ vật chất hữu cơ (năng lượng)
ban đầu được tạo ra không những đủ chi dùng cho
chính sinh vật sản xuất mà còn được tích lũy để
các sinh vật bậc cao sử dụng theo các kênh dinh
dưỡng của hệ sinh thái vùng biển.
Tài liệu tham khảo
[1] Nguyễn Tác An, Sơ bộ nhận xét về năng suất
sinh học bậc 1 ở vịnh Bắc Bộ, Tuyển tập Nghiên
cứu biển, tập II, phần 1, Nha Trang, 2004.
[2] Đoàn Bộ, Phùng Đăng Hiếu, Nghiên cứu năng
suất sinh học sơ cấp của thực vật nổi vùng biển
ven bờ tây vịnh Bắc Bộ, Tuyển tập Hội nghị
khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
Đại học Quốc gia Hà Nội lần thứ hai, Hà Nội
23-25 tháng 11 năm 2000, Chuyên ngành Khí
tượng-Thuỷ văn-Hải dương học, Sở Văn hoá-
Thông tin Hà Nội, 2001.
[3] Đỗ Trọng Bình, Kết quả tính toán năng suất sinh
học sơ cấp và hiệu quả sinh thái của thực vật nổi
vào mùa khô (tháng 1-1997) tại vịnh Hạ Long,
Tài nguyên và Môi trường Biển, tập IV, NXB
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1997.
[4] Đoàn Bộ, Nguyễn Đức Cự, Nghiên cứu năng
suất sinh học sơ cấp của thực vật nổi trong hệ
sinh thái vùng triều cửa sông Hồng, Tài nguyên
và Môi trường biển, T.3, NXB Khoa học và Kỹ
thuật, Hà Nội, 1996.
[5] Doan Bo, A model for nitrogen transformation
cycle in marine ecosystem, Proceedings
Extended Abstracts Volume, Theme 1, Session 3:
Biogeochemical Cycling and Its Impact on
Global Climate Change, 6Th IOC/WESTPAC
International Scientific Symposium, 19-23 April
2004, Hangzhou, China, Published by Marine
and Atmospheric Laboratory, School of
Environmental Earth Science, Hokkaido
University, Japan, 2005.
[6] Lê Đức Tố và ctv, Báo cáo tổng kết đề tài KĐL-
CIS-01“Điều tra nghiên cứu hệ thống đảo ven
bờ vịnh Bắc Bộ phục vụ cho việc qui hoạch phát
triển kinh tế - xã hội bảo vệ chủ quyền và lợi ích
quốc gia trên biển”, Trung tâm Thông tin-Tư
liệu Quốc gia, Hà Nội, 2001.
[7] Nguyễn Thế Tưởng và ctv, Báo cáo tổng kết đề
tài KC-09-17 “Điều tra tổng hợp điều kiện tự
nhiên, tài nguyên thiên nhiên và môi trường vịnh
Bắc Bộ”, Trung tâm Thông tin-Tư liệu Quốc
gia, Hà Nội, 2005.
[8] Nguyễn Tác An, Năng suất sinh học sơ cấp và
hiệu ứng sinh thái của dòng nước trồi ở vùng
biển Nam Trung Bộ, Các công trình nghiên cứu
vùng nước trồi mạnh Nam Trung bộ, NXB Khoa
học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1997.
[9] Đoàn Bộ, Mô hình toán học phân bố sinh vật nổi
và năng suất sinh học sơ cấp ở vùng nước trồi
thềm lục địa Nam Trung Bộ, Tạp chí Sinh học,
Tập 19, số 4 (1997) 35.
[10] Đoàn Bộ, Mô hình sinh thái thuỷ động lực và
một số kết quả áp dụng tại biển Việt Nam, Tuyển
tập Hội nghị khoa học công nghệ biển toàn quốc
lần thứ 4, Tập 1: Khí tượng-Thuỷ văn, Động lực
biển... Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ
Quốc gia, 1999.
[11] Đoàn Bộ, Sử dụng mô hình toán trong nghiên
cứu hệ sinh thái biển ở vùng biển Bình Thuận-
Ninh Thuận và đầm phá Tam Giang-Cầu Hai,
Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội,
T. XVII, No2 (2000) 7.
[12] Doan Bo, Liana Mc Manus, et all, Primary
productivity of phytoplankton in study sea area
of RP-VN JOMSRE-SCS 1996, Proceedings of
Scientific Conference on the Philippines -
Vietnam Joint Oceanographic and Marine
Scientific Research expedition in the South
China Sea 1996, Hanoi, 1997.
Đ. Bộ / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên và Công nghệ 25, Số 1S (2009) 21‐27 27
Characteristics of distribution and change of primary
productivity in the sea area of the West tonkin bay
Doan Bo
Faculty of Hydro-Meteorology & Oceanography, College of Science, VNU
Overview of present study results on primary productivity in Tonkin Bay shows that:
1. The sea area of the west Tonkin Bay is coastal tropical waters with high primary productivity.
The mean value of rought primary productivity is about 100±20 mgC/m3/day in the off-shore and open
sea, 150±50 mgC/m3/day and sometime over 300 mgC/m3/day in the river mouths and near-shore. The
minimum value of primary productivity (40 mgC/m3/day in open sea in the Oct-1959) is about ten
times less than its maximum (412 mgC/m3/day in south-west of Coto island in the Aug-2000).
2. The distribution trend of primary productivity in the sea area of west Tonkin Bay decreases
from near-shore to off-shore and from north to south. The primary productivity in summer is higher
than that in winter, and its maximum occurs in the water layer 10-20m depth.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 3) Doan Bo2.pdf