Bài giảng: Bảo tồn đa dạng sinh học - Nhóm tác giả ĐH Nông Lâm Huế & Thái Nguyên, Tây Nguyên

Chia sẻ: Nguyễn Thu Phương | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:100

Thêm vào BST

Báo xấu

395
lượt xem 84
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự tồn tại của xã hội loài người liên quan mật thiết đến các nguồn tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên sinh vật. Tuy nhiên con người đang lạm dụng quá mức việc khai thác sử dụng các nguồn tài nguyên này...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng: Bảo tồn đa dạng sinh học - Nhóm tác giả ĐH Nông Lâm Huế & Thái Nguyên, Tây Nguyên

Chương trình hỗ trợ Lâm nghiệp xã hội Bài Giảng BẢO TỒN ĐA DẠNG SINH HỌC Nhóm tác giả: Cao Thị Lý, Nguyễn Thị Mừng - Đại Học Tây Nguyên Trần Mạnh Đạt, Đinh Thị Hương Duyên - Đại Học Nông Lâm Huế Đỗ Quang Huy, Phạm Quang Vinh - Đai Học Lâm Nghiệp Việt Nam La Quang Độ - Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên Hà Nội - 2002
Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU......................................iii Chương 1: Tổng Quan Về Đa Dạng Sinh Học...........1 Khung chương trình tổng quan toàn chương..........1 Bài 1: Khái niệm về đa dạng sinh học...............2 1. Khái niệm về đa dạng sinh học.................2 2. Một số vùng giàu về đa dạng sinh học trên thế giới..............................................7 Bài 2: Giá trị của đa dạng sinh học................9 1. Định giá giá trị của đa dạng sinh học..........9 2. Giá trị của đa dạng sinh học ..................9 Bài 3: Suy thoái đa dạng sinh học.................12 1. Khái niệm về suy thoái đa dạng sinh học......12 2. Nguyên nhân gây suy thoái đa dạng sinh học . .14 Đe doạ tuyệt chủng IUCN 2006 về Bò sát 341 loài, Thú 1093 loài......................................19 Chương 2: Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học...............19 Bài 4: Cơ sở và nguyên tắc của bảo tồn ......................................20 đa dạng sinh học..................................20 1. Bảo tồn đa dạng sinh học......................20 2. Các cơ sở của bảo tồn đa dạng sinh học.......21 3. Các nguyên tắc cơ bản của bảo tồn đa dạng sinh học .............................................22 Bài 5: Các phương thức bảo tồn đa dạng sinh học. .23 1. Các phương thức bảo tồn chính ...............23 2. Luật pháp liên quan đến bảo tồn đa dạng sinh học..............................................26 Bài 6: Tổ chức quản lý bảo tồn đa dạng sinh học. .29 1. Tổ chức quản lý đa dạng sinh học tại các khu bảo tồn..........................................29 Tính đặc biệt....................................32 Tính nguy cấp....................................32 Tính hữu dụng....................................32 2. Phối hợp và hỗ trợ trong bảo tồn đa dạng sinh học .............................................34 Chương 3:.........................................37 Đa Dạng Sinh Học Và Bảo Tồn ĐDSH ở Việt Nam......37 Bài 7: Giới thiệu về đa dạng sinh học ở Việt Nam. 38 1. Cơ sở tạo nên đa dạng sinh học ở Việt Nam . .38 2. Mức độ đa dạng sinh học ở Việt Nam ..........39 Bảng 5: Đa dạng thành phần loài ở Việt Nam so với thế giới.........................................40 Bảng 7: Các họ giàu loài nhất của hệ thực vật Việt ii Nam .............................................41
3. Tính đa dạng trong các vùng địa lý sinh vật Việt Nam .............................................46 Bài 8: Suy thoái đa dạng sinh học ở Việt Nam. . . . .50 1. Thực trạng suy thoái đa dạng sinh học ở Việt Nam..............................................50 2. Nguyên nhân gây suy thoái đa dạng sinh học Việt Nam .............................................53 1. Luật pháp Việt Nam liên quan đến bảo tồn ĐDSH .................................................57 Bảng 11. Các văn bản pháp luật và dưới luật đã ban hành.............................................57 Bảng 12: Các công ước liên quan đã ký kết và phê chuẩn ...........................................59 2. Hoạt động bảo tồn đa dạng sinh học...........59 3. Định hướng trong hoạt động bảo tồn đa dạng sinh học..............................................63 Chương 4: Giám sát và đánh giá đa dạng sinh học. .66 Bài 10: Lập kế hoạch điều tra, giám sát .........67 đa dạng sinh học..................................67 1. Sự cần thiết của giám sát, đánh giá đa dạng sinh học.........................................67 3. Lập kế hoạch giám sát, đánh giá đa dạng sinh học..............................................71 Sơ đồ 2: Kế hoạch chiến lược giám sát đánh giá ĐDSH.............................................73 ............................................74 Bài 11. Phương pháp giám sát, đánh giá ..........74 đa dạng sinh học..................................74 1. Điều tra giám sát đa dạng loài động vật .....74 2. Điều tra, giám sát đánh giá đa dạng loài thực vật .............................................86 3. Giám sát tác động của con người đến khu bảo tồn .................................................91 LỜI NÓI ĐẦU Sự tồn tại của xã hội loài người liên quan mật thiết đến các nguồn tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên sinh vật. Tuy nhiên con người đang lạm dụng quá mức việc khai thác sử dụng các nguồn tài nguyên này và k ết qu ả là tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên sinh vật, môi trường bị suy thoái, gây ra mất cân bằng sinh thái, đe doạ cuộc sống của các loài sinh v ật trong đó có loài người chúng ta. Sức khoẻ của hành tinh ph ụ thuộc vào s ự đa d ạng c ủa các loài sinh vật. Vì vậy việc bảo tồn đa d ạng sinh h ọc đ ược coi là nhi ệm vụ rất cấp bách hiện nay và cũng là trách nhiệm của c ả nhân lo ại. Đã đ ến lúc con người phải thay đổi về suy nghĩ và hành động của mình đ ối ii i vớ i
việc khai thác sử dụng tài nguyên thiên nhiên theo phương châm "phát tri ển bền vững". Việt Nam được coi là một trong những trung tâm về đa dạng sinh học của khu vực cũng như thế giới. Những phát hiện loài mới (Sao la, Mang Trường sơn, Mang lớn) gây chấn động thế giới gần đây đã cho th ấy rằng thiên nhiên Việt Nam còn nhiều điều bí ẩn chưa được khám phá. Tuy nhiên Việt Nam cũng đang phải đối mặt với một th ực trạng rất đáng lo ngại đó là sự suy thoái nghiêm trọng về môi trường và tài nguyên đa dạng sinh học, đe doạ cuộc sống của các loài sinh vật và cuối cùng là ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của đất nước. Việc trang bị cho sinh viên những kiến thức, kĩ năng và thái độ cần thiết về bảo t ồn đa d ạng sinh h ọc là hết sức quan trọng góp phần nâng cao ý thức và trách nhi ệm c ủa toàn xã hội đối với công tác bảo tồn đa dạng sinh học. iv
Chương 1: Tổng Quan Về Đa Dạng Sinh Học Mục đích: Chương này nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức tổng quan về đa dạng sinh học. Mục tiêu: Sau khi học xong chương này, sinh viên có khả năng: +Trình bày được các khái niệm về đa dạng sinh học và các giá trị của đa dạng sinh học +Giải thích được sự suy thoái và các nguyên nhân chính gây ra suy thoái đa dạng sinh học. Khung chương trình tổng quan toàn chương Phương Thời Mục tiêu Nội dung Vật liệu Bài pháp gian Giải thích 3 tiết • Khái niệm + Trình bày BÀI 1: + OHP + Giảng có + Tài liệu KHÁI các khái ĐDSH NIỆM VỀ niệm + Đa dạng di minh hoạ phát tay + Câu hỏi ĐA ĐDSH + AO truyền DẠNG + Đa dạng mở SINH loài HỌC + Đa dạng hệ sinh thái Nêu được số + Giảng có • Một + OHP một số vùng giàu minh hoạ vùng giàu tính tính ĐDSH ĐDSH + Tài liệu 2 tiết • Định giá + Trình bày BÀI 2: Trình bày GIÁ TRỊ được các giá trị của + Bài giao phát tay CỦA giá trị của nhiệm vụ + OHP ĐDSH dạng ĐDSH đa • Giá trị trực sinh học tiếp • Giá trị gián tiếp • Khái niệm + Giảng có + OHP, 4 tiết BÀI 3: Trình bày được khái suy thoái minh hoạ SUY Slides niệm Động + Tài liệu THOÁI và + ĐDSH ĐA qúa trình • Quá trình não phát tay DẠNG suy thoái + Card suy thoái SINH ĐDSH màu ĐDSH HỌC 1
Giải thích • Nguyên + Trình bày + Giấy A0 được các Thảo + Tài liệu nhân suy + luận nhóm phát tay nguyên thoái nhân gây ĐDSH suy thoái, • Thang bậc thang bậc phân hạng phân hạng mức đe mức đe doạ doạ ĐDSH ĐDSH Bài 1: Khái niệm về đa dạng sinh học Mục tiêu: Kết thúc bài này, sinh viên có khả năng: - Trình bày và phân biệt được các khái niệm về đa dạng sinh học - Liệt kê và mô tả được các vùng giàu tính đa dạng sinh học trên thế giới 1. Khái niệm về đa dạng sinh học Theo ước tính gần đây nhất thì có đến 12 định nghĩa khác nhau về đa dạng sinh học (Gaston and Spicer, 1998). Tuy nhiên trong số này thì định nghĩa được sử dụng trong Công ước đa dạng sinh học (1992) được coi là "toàn diện và đầy đủ nhất" xét về mặt khái niệm. Trong thực tế thuật ngữ đa dạng sinh học được dùng lần đầu tiên vào năm 1988 và sau khi Công ước Đa dạng sinh học được ký kết (5/6/1992) thì nó đã được dùng phổ biến hơn. Trong Công ước về đa dạng sinh học, thuật ngữ đa dạng sinh học được dùng để chỉ sự phong phú và đa dạng của giới sinh vật từ mọi nguồn trên trái đất, nó bao gồm sự đa dạng trong cùng một loài, giữa các loài và sự đa dạng hệ sinh thái (Gaston and Spicer, 1998). Như vậy đa dạng sinh học là toàn bộ các dạng sống trên trái đất, bao gồm tất cả các nguồn tài nguyên di truyền, các loài, các hệ sinh thái và các tổ hợp sinh thái. Đa dạng sinh học thường được thể hiện ở 3 cấp độ: đa dạng trong loài (đa dạng di truyền), giữa các loài (đa dạng loài) và các hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái). 1.1. Đa dạng di truyền 1.1.1. Khái niệm Từ lâu nay chúng ta đã biết rằng sự tồn tại của một loài có được là nhờ quá trình sản xuất và sự sao chép lại các tính trạng và tính chất của cơ thể từ thế hệ này sang thế hệ khác qua sự di truyền. Đa dạng di truyền là phạm trù chỉ mức độ đa dạng của biến dị di truyền, đó chính là sự khác biệt về di truyền giữa các xuất xứ, quần thể và giữa các cá thể trong một loài hay một quần thể dưới tác dụng của đột biến, đa bội hoá và tái tổ hợp. Biến dị là những biến đổi của sinh vật do những nguyên nhân khác nhau, sự sai khác của con cái so với bố mẹ, sự đa dạng về các tính trạng và tính chất của các cá thể trong một quần thể hoặc nhóm sinh vật. Thực chất biến dị là kết quả của các tương hỗ phức tạp giữa các yếu tố khác nhau như đột biến, phản ứng với sự đa dạng của môi trường sống, kích thước quần thể, phương thức sinh sản hay mức độ lai chéo. Biến dị di truyền là cơ sở của tiến hoá và công tác cải thiện giống. Cơ sở vật chất di truyền của các loài sinh vật là 2 các axit nucleic, gồm 2 loại đó là ADN (axit deoxinucleic) và ARN (axit ribonucleic). Trong
quá trình tiến hoá của sinh vật từ thấp lên cao, hàm lượng ADN trong nhân tế bào cũng được tăng lên. Đó là một biểu hiện của sự đa dạng di truyền. Vật liệu di truy ền của sinh vật chứa đựng nhiều thông tin về đặc điểm, tính chất của loài và các cá thể. Do vậy sự đa dạng về vật chất di truyền đã tạo nên sự đa dạng của thế giới sinh vật. Các cá thể trong một quần thể thường có kiểu gen khác nhau. S ự khác nhau gi ữa các cá thể (kiểu hình) là do tương tác giữa kiểu gen và môi trường tạo ra. Đa dạng di truy ền cho phép các loài thích ứng được với sự thay đổi của môi trường. Th ực t ế cho th ấy những loài quý hiếm thường phân bố hẹp và do đó th ường đơn đi ệu v ề gen (l ượng bi ến dị nhỏ) so với các loài phổ biến, phân bố rộng (lượng biến dị lớn). Do vậy loài quí hiếm thường rất nhạy cảm với sự biến đổi của môi trường và hậu quả là dễ bị tuyệt chủng. 1.1.2 Một số nhân tố ảnh hưởng đến đa dạng di truyền -Những nhân tố làm giảm đa dạng di truyền +Phiêu bạt gen Đây là quá trình thường xuất hiện trong các quần thể nhỏ, gây nên biến đổi về tần số gen. Quần thể nhỏ thường có số cá thể ít do đó khi giao phối ngẫu nhiên thì tần số gen sau giao phối đôi khi bị lệch vì các alen ở quần thể nhỏ có tần số khác với các quần thể lớn. Ví dụ một quần thể gồm 10 gen trong đó có 5A và 5B. Đối với quần thể lớn, sau giao phối ngẫu nhiên các thế hệ sau thường vẫn có tần số gen như ban đầu. Tuy nhiên với quần thể nhỏ chỉ cần một vài cá thể không tham gia vào quá trình giao phối hoặc khả năng sinh sản kém, hoặc là tỉ lệ sống kém là tần số gen có thể bị biến tiađổi hoàn toàn, lệch so với tần số gen ban đầu chẳng hạn thành 6A và 4B hoặc là 7A và 3B, thậm chí thành 9A và 1B (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999). + Chọn lọc tự nhiên và nhân tạo Trong quá trình tiến hoá thì bằng con đường chọn lọc tự nhiên, từ một loài tổ tiên ban đầu đã sinh ra các loài khác nhau. Tuy nhiên quá trình ch ọn l ọc tự nhiên l ại làm gi ảm lượng biến dị bởi vì quá trình này liên quan đến sự đào th ải các cá th ể kém thích nghi và giữ lại các cá thể thích nghi nhất với môi trường sống. Khác với chọn lọc tự nhiên, chọn lọc nhân tạo là ch ọn l ọc có đ ịnh h ướng do con ng ười tiến hành nhằm đáp ứng các mục tiêu đề ra. Bởi vì con người chỉ chọn lọc một số cá thể và loài nhất định và lai tạo chúng để đáp ứng nhu cầu của mình cho nên s ẽ làm gi ảm lượng biến dị di truyền. Thực tế là khi một số loài ít ỏi được gây trồng trên diện rộng sẽ dẫn đến hiện tượng xói mòn di truyền. Xói mòn di truyền sẽ làm giảm sự đa dạng của các nguồn gen bên trong mỗi loài và làm mất đi các bi ến d ị di truy ền cái mà các nhà chọn giống cần phải có để triển khai công tác cải thiện giống. Có thể nói rằng nh ững giống cây trồng và vật nuôi được con người lai tạo và sử dụng đều có n ền tảng di truyền hẹp hơn so với các loài hoang dã. - Những nhân tố làm tăng đa dạng di truyền + Đột biến gen Đột biến gen là những biến đổi xảy ra trong các gen. Các đột biến gen chính là nguồn tạo ra các gen mới và là cơ sở của biến dị di truy ền. Đ ột bi ến có tác d ụng làm tăng lượng biến dị, cũng có nghĩa là làm tăng tính đa dạng sinh học và đảm b ảo cho s ự ổn định của loài. + Sự di trú Sự xâm nhập (di trú) của các các thể lạ có thể làm thay đổi tần số gen trong quần 3 ể th tại chỗ. Mức độ thay đổi phụ thuộc vào mức độ của sự di trú và sự sai khác v ề t ần s ố
gen giữa các cá thể cũ và cá thể mới. Tất cả các nhân tố như là chọn lọc, đột biến, phiêu bạt gen, sự di trú, cách li chính là các yếu tố chủ chốt tham gia vào quá trình tiến hoá của sinh giới, đôi khi còn đ ược coi là động lực chính của quá trình tiến hoá. 1.2. Đa dạng loài 1.2.1. Khái niệm Đa dạng loài là phạm trù chỉ mức độ phong phú về số lượng loài ho ặc s ố l ượng các phân loài (loài phụ) trên trái đất, trong một vùng đ ịa lý, m ột qu ốc gia hay trong một sinh cảnh nhất định. Loài là những nhóm cá thể khác biệt với các nhóm khác về mặt sinh h ọc và sinh thái. Các cá thể trong loài có vật chất di truyền giống nhau và có kh ả năng trao đ ổi thông tin di truyền (giao phối, thụ phấn) với nhau và cho các th ế h ệ con cái có kh ả năng ti ếp t ục sinh sản. Như vậy các cá thể trong loài chứa toàn bộ thông tin di truy ền của loài, do đó tính đa dạng loài hoàn toàn bao trùm tính đa dạng di truy ền và nó đ ược coi là quan tr ọng nhất khi đề cập đến tính đa dạng sinh học. Sự đa dạng về loài trên thế giới được thể hiện bằng tổng số loài có m ặt trên toàn c ầu. Tuy nhiên số lượng cá thể của loài cũng rất quan trọng khi đo đếm sự đa dạng loài. Theo dự đoán của các nhà phân loại học, có thể có từ 5 - 30 triệu loài sinh v ật trên trái đ ất, trong đó chiếm phần lớn vi sinh vật là côn trùng. Thực tế hiện ch ỉ có kho ảng trên 1,4 triệu loài sinh vật đã được mô tả (Wilson, 1998 trích trong Phạm Nhật, 1999), trong đó tập trung chủ yếu là các loài động thực vật cỡ lớn, có giá trị về nhi ều mặt ( Bảng 1). Do vậy còn rất nhiều loài chưa được biết đến, nhiều môi trường sống chưa được điều tra nghiên cứu kĩ như vùng biển sâu, vùng san hô hoặc đất vùng nhiệt đới. Bảng 1: Số loài sinh vật đã được mô tả trên thế giới (Wilson, 1988 có bổ sung) Số loài đã mô Nhóm Số loài đã mô Nhóm tả tả Động vật đơn 30.800 Virus 1.000 bào Thực vật đơn 4.760 Côn trùng 751.000 bào Nấm 70.000 ĐVKXS khác 238.761 Tảo bậc 1.273 26.900 ĐVCXS thấp Địa y 18.000 Cá 19.056 Ếch nhái Rêu 22.000 4.184 Dương xỉ 12.000 Bò sát 6.300 Hạt trần 750 Chim 9.040 Hạt kín 250.000 Thú 4.629 405.410 loài 1.065.043 loài Tổng số 1.470.453 loài Nguồn: Cao Thị Lý và Nhóm biên tập (2002) Trong nghiên cứu đa dạng sinh học việc mô tả quy mô của đa dạng loài cũng rất quan 4 trọng. Do vậy các chỉ số toán học về đa dạng đã được phát triển để bao hàm đa d ạng loài ở các phạm vi địa lí khác nhau( 3 mức độ).
+ Đa dạng alpha (α): là tính đa dạng xuất hiện trong một sinh cảnh hay trong một qu ần xã. Ví dụ: sự đa dạng của các loài cây gỗ, các loài thú, chim…. trong một kiểu rừng hoặc quần xã. + Đa dạng beta (β): là tính đa dạng tồn tại giữa các sinh cảnh hay là giữa các quần xã trong một hệ sinh thái. Vì vậy nếu sự khác nhau giữa các sinh cảnh càng lớn thì tính đa dạng beta càng cao. + Đa dạng gama (γ ): là tính đa dạng tồn tại trong một quy mô địa lý rộng h ơn. Ví dụ: sự đa dạng của các loài cây gỗ, các loài thú, chim… trong những sinh cảnh khác nhau, cách xa nhau của cùng một vùng địa lý. Nghiên cứu quy mô đa dạng sinh học theo hệ thống trên có ý nghĩa quan trọng đ ối v ới việc xem xét quy mô khi thiết lập các ưu tiên trong công tác bảo tồn. Sự đa dạng về loài đã tạo cho các quần xã sinh vật kh ả năng ph ản ứng và thích nghi t ốt hơn đối với những thay đổi của điều kiện ngoại cảnh. Chức năng sinh thái c ủa m ột loài có ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc của quần xã sinh vật và bao trùm h ơn là lên c ả h ệ sinh thái. Ví dụ: Sự có mặt của một loài cây gỗ (sung, si, d ẻ…) không ch ỉ tăng thêm tính đa dạng của quần xã sinh vật mà còn góp ph ần tăng tính ổn đ ịnh c ủa chính loài đó thông qua mối quan hệ khăng khít giữa chúng với các loài khác. Các loài sinh v ật khác ph ụ thuộc vào loài cây này vì đó là nguồn thức ăn của chúng (Khỉ, Vượn, Sóc…) hoặc loài cây này có thể phát triển hay mở rộng vùng phân bố (thụ phấn, phát tán, h ạt giống…) nhờ các loài khác. 1.2.2. Những nhân tố ảnh hưởng đến đa dạng loài * Sự hình thành loài mới Một loài có thể được hình thành thông qua quá trình ti ến hoá. Trong quá trình hàng tri ệu năm tiến hoá, loài mới thường được hình thành qua 2 con đường đó là quá trình đa b ội hoá và quá trình hình thành loài địa lí (N.H.Nghĩa, 1999). Một phần thực vật xuất hiện chủ yếu thông qua quá trình đa bội hoá: bội hoá số lượng thể nhiễm sắc trong loài ban đầu hoặc trong các cá thể lai của 2 loài (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999). Trong thực tế đa bội hoá chỉ có ý đối với một số nhóm động vật nhưng nó lại có nghĩa rất to lớn đối với thực vật và là một yếu tố tiến hoá quan trọng. Hiện tượng đa bội hoá cho phép một loài thực vật xâm lấn có thể lai hữu thụ với một loài bản địa và có thể sinh ra một loài mới. Sự nhân đôi của thể nhiễm sắc đã biến loài mới sinh ra hoàn toàn bất thụ với loài ban đầu và loài mới được hình thành. Gần đây người ta bắt đầu nói đến một quá trình hình thành loài mới đó là loài mới được hình thành ngay trong cùng một vùng phân bố với loài ban đầu như hiện tượng đa bội hoá nhưng không có nguồn gốc đa bội hoá. Quá trình này ngược với quá trình hình thành loài địa lí khi mà loài mới được hình thành từ một địa điểm khác với loài ban đầu. Quá trình này thường được mô tả nhiều nhất cho các nòi côn trùng sống trên các cây chủ khác nhau (Wilson 1988 trích trong Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999). Tính đặc hữu về cây chủ là một hiện tượng phổ biến ở thế giới côn trùng. Lý thuyết tiến hoá hiện đại cho thấy hầu hết sinh vật hình thành loài m ới thông qua cách li địa lý, cách li sinh sản và quá trình này được gọi là hình thành loài địa lí. Ví dụ: Hạt giống của một loài cây từ đất liền được phát tán ra đảo thông qua gió, bão ho ặc các loài chim,… quần thể loài cây đó được tạo thành trên đảo sau nhi ều năm, nhi ều th ế h ệ sẽ khác với quần thể ở đất liền. Trong những điều kiện hoàn toàn m ới loài s ẽ ph ải thay 5 đổi để thích nghi và đó là cơ sở để tạo nên các loài mới.
* Sự mất loài (tuyệt chủng) Nếu như quá trình hình thành loài mới làm tăng tính đa dạng loài thì sự tuy ệt ch ủng s ẽ làm giảm tính đa dạng sinh học. Sự mất loài (tuy ệt chủng) s ẽ đ ược nghiên c ứu kĩ trong phần "suy thoái đa dạng sinh học". 1.3. Đa dạng hệ sinh thái 1.3.1. Khái niệm Hệ sinh thái là một đơn vị cấu trúc và chức năng của sinh quy ển bao gồm các qu ần xã sinh vật, đất đai và các yếu tố khí hậu. Quần xã sinh vật được xác định bởi các loài sinh vật trong một sinh cảnh nhất định vào một thời điểm nhất định cùng với mối quan h ệ qua lại giữa các cá thể trong loài và giữa các loài với nhau. Qu ần xã sinh v ật có quan h ệ với môi trường vật lý tạo thành hệ sinh thái. Các loài trong h ệ sinh thái t ạo thành m ột chuỗi thức ăn liên kết với nhau một cách chặt chẽ và tạo thành một qui luật nh ất đ ịnh góp phần duy trì sự cân bằng sinh thái. Sự phong phú của môi trường trên cạn và dưới nước trên trái đất t ạo lên m ột s ố l ượng lớn các hệ sinh thái khác nhau . Sự đa dạng của các hệ sinh thái được thể hiện qua s ự đa dạng về sinh cảnh, cũng như mối quan hệ giữa các quần xã sinh vật và các quá trình sinh thái trong sinh quyển. Việc xác định hệ sinh thái hay sinh cảnh trên th ực tế là rất khó khăn vì ranh gi ới c ủa chúng không rõ ràng. Những sinh cảnh rộng lớn trên quả đất bao gồm rừng nhiệt đới, những cánh đồng cỏ, đất ngập nước, rừng ngập mặn… Những h ệ sinh thái có th ể là một hồ nước, rừng cây hay đồng ruộng. Trên thế giới bao gồm nhiều chỉnh thể sinh vật. Sự phân chia đó tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu và các sinh vật sống trên đó . Một chỉnh thể bao gồm nhiều hệ sinh thái khác nhau. Các chỉnh thể sinh vật trên thế giới bao gồm có: 1. Rừng mưa nhiệt đới 8. Đầm rêu (Tundra) và sa mạc 2. Rừng mưa á nhiệt đới - ôn đới 9. Sa mạc, bán sa mạc lạnh 3. Rừng lá kim ôn đới 10. Trảng cỏ và đồng cỏ nhiệt đới 4. Rừng khô nhiệt đới 11. Đồng cỏ ôn đới 5. Rừng lá rộng rộng ôn đới 12. Thảm thực vật vùng núi 6. Thảm thực vật Địa Trung Hải 13. Thảm thực vật vùng đảo 7. Sa mạc và bán sa mạc 14. Thảm thực vật vùng hồ 1.3.2. Những nhân tố ảnh hưởng Môi trường vật lý có ảnh hưởng đến cấu trúc và tính chất của quần xã sinh vật, ngược lại quần xã sinh vật cũng có những ảnh hưởng tới tính chất vật lý của hệ sinh thái. Ví dụ ở các hệ sinh thái trên cạn, tốc độ gió, độ ẩm, nhiệt độ ở một địa điểm nhất định có thể bị chi phối bởi thảm thực vật, hệ động vật có mặt ở đó. Trong hệ sinh thái thuỷ vực, những đặc điểm của nước như độ trong, độ đục, độ muối và các loại hoá chất khác, độ nông sâu đã chi phối đến các loài sinh vật và cấu trúc quần xã sinh vật. Nhưng ngược lại các quần xã sinh vật như quần xã tảo, dải san hô có ảnh hưởng đến môi trường vật lý. Trong những quần xã sinh vật, một số loài có vai trò quyết định đến khả năng tồn tại, phát triển của một số lớn các loài khác, người ta gọi đó là nh ững loài ưu thế. Những 6 loài ưu thế này có ảnh hưởng đến cấu trúc quần xã sinh vật nhiều hơn so với tổng số cá
thể của các loài hay sinh khối của chúng. Do vậy những loài ưu th ế nên được ưu tiên trong công tác bảo tồn. 2. Một số vùng giàu về đa dạng sinh học trên thế giới Nhiều bằng chứng cho thấy rằng nơi được coi là giàu tính đa dạng sinh học nhất là vùng nhiệt đới và tập trung chủ yếu ở các rừng mưa nhiệt đới. Ngoài ra các đảo san hô nhiệt đới và biển sâu cũng tìm thấy sự đa dạng phong phú của một số lớp nghành. Ví dụ rừng nhiệt đới tuy chỉ chiếm 7% diện tích bề mặt trái đất, nhưng chúng chứa ít nhất là 50%, thậm chí có thể đến 90% tổng số loài động, thực vật của trái đất (McNeely et al, 1990 trong Phạm Nhật, 1999). Nguyên nhân tại sao vùng nhiệt đới lại có tính đa dạng cao hơn những vùng khác vẫn còn đang tranh cãi nhưng một số thuyết thống nhất lí giải như sau: + Trong suốt thời gian biến đổi địa chất thì vùng nhiệt đới có khí hậu tương đối ổn định hơn so với vùng ôn đới do vậy nhiều loài có thể đảm bảo được cuộc sống tại chỗ trong khi các loài ở vùng ôn đới thường phải di cư để tránh rét. + Các quần xã sinh vật ở vùng nhiệt đới được hình thành từ lâu đời hơn so với vùng ôn đới. Chính vì vậy các loài ở vùng nhiệt đới có thời gian tiến hoá lâu đời hơn và do vậy có khả năng thích nghi cao hơn với môi trường sống. + Nhiệt độ và độ ẩm cao ở vùng nhiệt đới tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều loài mà chúng không thể tồn tại ở vùng ôn đới di chuyển đến và định cư tại vùng nhiệt đới. + Tỷ lệ giao phấn của thực vật vùng nhiệt đới cao hơn vùng ôn đới do sự hỗ trợ của khí hậu cũng như côn trùng. + Vùng nhiệt đới tiếp nhận nhiều năng lượng mặt trời trong năm h ơn do đó các qu ần xã sinh vật vùng nhiệt đới cũng có sức sản xuất sinh kh ối cao h ơn. Chính đi ều này đã giúp ích cho sự phân bố của các loài, đó là cung cấp các yêu cầu cần thiết cho sự phân bố của các loài. Về thực vật đến nay đã thống kê được khoảng 90.000 loài có mặt ở vùng nhiệt đới. Vùng nhiệt đới Nam Mỹ là nơi giàu loài nhất chiếm 1/3 tổng số loài. Braxin có 50.000 loài cây có hoa; Colombia có 35.000 loài; Venezuela có 15-25.000 loài. Vùng châu Phi kém đa dạng hơn Nam mỹ; Tanzania 10.000 loài, Camơrun 8000 loài. Trong khi đó toàn bộ vùng Bắc Mỹ, Âu, Á chỉ có 50.000 loài. Vùng Đông Nam Á có tính đa dạng khá cao, theo Van Steenis, 1971 và Yap, 1994 có tới 25 000 loài chiếm 10% số loài thực vật có hoa trên thế giới, trong đó có 40% là loài đặc hữu, Inđônesia có 20. 000 loài, Malaysia và Thái Lan có 12.000 loài, Đông Dương có 15.000 loài (Phạm Nhật, 1999). Tuy nhiên các nhà khoa học mới chỉ ước lượng số lượng tương đối các loài sinh vật trong các hệ sinh thái và có khoảng 80% số loài ở cạn. Con số này hoàn toàn chưa chính xác, có thể ở đại dương và các vùng bờ biển có mức đa dạng cao hơn. Bảng 2: Đa dạng loài thú ở một số nước thuộc các vùng địa lí khác nhau Nước nhiệt số loài Nước số loài ôn đới đới Mexico 439 Ac-hen-tina 255 Kenya 308 Ôxtralia 299 Zaire 409 Canada 163 Nigeria 274 Pháp 113 Nhật Bản Thái Lan 263 186 Malaixia 292 Anh 77 7 Việt Nam Mỹ 224 367
Nguồn: Phạm Nhật (1999, 2001) 8
Bài 2: Giá trị của đa dạng sinh học Mục tiêu: Kết thúc bài này, sinh viên có khả năng: - Giải thích được tầm quan trọng của việc định giá giá trị của đa dạng sinh học - Trình bày được các loại giá trị và tầm quan trọng của đa dạng sinh học 1. Định giá giá trị của đa dạng sinh học Các nguồn tài nguyên thiên nhiên nh ư đất, nước, các loài động th ực v ật, vi sinh v ật quý hiếm,…được coi là những nguồn tài nguyên chung, thuộc quy ền s ở h ữu c ủa toàn xã h ội. Những nguồn tài nguyên này thường không quy đổi thành ti ền đ ược. Con ng ười v ới các hoạt động kinh tế của mình, khi sử dụng đã vô tình hoặc c ố ý huỷ ho ại nh ững ngu ồn tài nguyên này. Ở nhiều quốc gia sự suy giảm tài nguyên thiên nhiên và sự xuống cấp của môi trường được xác định chủ yếu do nguyên nhân kinh tế, nên các gi ải pháp ngăn ch ặn phải được dựa trên các nguyên tắc kinh tế. Việc định giá giá trị của tài nguyên thiên nhiên và đa dạng sinh học là một việc rất khó nhưng cần thiết. Việc định giá giá trị của đa dạng sinh học phải dựa trên sự kết hợp các môn khoa học về kinh tế, phân tích kinh tế, khoa học môi trường và chính sách cộng đồng. Các nhà khoa học gọi môn học này là kinh tế môi trường. Hiện nay để có thể ước lượng được sự mất mát tổng số về tài nguyên, người ta căn cứ vào việc tính toán tổng thu nh ập qu ốc dân cùng một số chỉ số định giá chất lượng cuộc sống con người. Để diễn tả và xác định được giá trị của đa dạng sinh học, người ta thường phải s ử d ụng hàng lo ạt tiêu chí kinh tế cũng như về giá trị đạo đức khác nhau. Mặt khác cũng cần phải thấy rằng các loài sinh vật đều có một chức năng nhất định trên trái đất, do đó đa d ạng sinh h ọc có nh ững giá trị không thay thế được. Do vậy khó có thể có thể xác định đ ược h ết giá tr ị c ủa đa dạng sinh học. Trong thực tế có nhiều cách phân chia giá trị của đa dạng sinh học khác nhau. Tuy nhiên có một phương pháp khá phổ biến do McNeely và đồng nghiệp đề xuất. Khi đề cập đến giá trị của đa dạng sinh học, McNeely và đồng nghiệp (1990 trong Phạm Nhật, 2001) đã chia thành 2 loại giá trị đó là giá trị trực tiếp và giá trị gián tiếp. 2. Giá trị của đa dạng sinh học 2.1. Giá trị trực tiếp Giá trị trực tiếp là những giá trị thu được từ các s ản ph ẩm sinh v ật đ ược con ng ười tr ực tiếp khai thác và sử dụng. Các giá trị này thường được tính toán dựa trên số liệu đi ều tra ở những điểm khai thác và đối chiếu với số liệu thống kê việc xuất nh ập kh ẩu c ủa c ả nước. Giá trị trực tiếp được chia thành giá trị sử dụng cho tiêu thụ và giá trị sử dụng cho sản xuất. 2.1.1. Giá trị sử dụng cho tiêu thụ Giá trị sử dụng cho tiêu thụ được đánh giá bao gồm các sản phẩm tiêu dùng cho cu ộc sống hàng ngày như: củi đốt và các loại sản phẩm khác cho tiêu dùng cho gia đình . Các sản phẩm này không xuất hiện trên thị trường nên hầu như chúng không đóng góp gì vào tổng thu nhập quốc dân, nhưng nếu không có nh ững nguồn tài nguyên này thì cu ộc s ống con người sẽ gặp những khó khăn nhất định. Sự tồn tại của con người không thể tách rời các loài sinh vật. Thế giới sinh vật mang l ại cho con ng ười nhi ều s ản ph ẩm mà con người đã, đang và sẽ sử dụng như: thức ăn, gỗ, củi, nguyên liệu, dược liệu… Một trong những nhu cầu cần thiết của con người đối với tài nguyên sinh vật là ngu ồn đạm động vật. Ngoài nguồn từ vật nuôi, ở nhiều vùng miền núi hàng năm còn thu đ ược 9 một lượng lớn thịt động vật rừng. Ở nhiều vùng châu Phi thịt động v ật hoang dã chi ếm
một tỷ lệ lớn trong bữa ăn hàng ngày. Ví dụ ở Botswanna khoảng 40%, Nigeria 20%, Zaire 75% (Myers 1988b trong Phạm Nhật, 1999). Ở Botswana khoảng 3 tri ệu t ấn th ịt thỏ được khai thác hàng năm. Cá cũng là nguồn đạm quan trọng, hàng năm trên thế giới tiêu thụ khoảng 100 triệu tấn cá (FAO 1988 ). Ph ần l ớn s ố cá đánh b ắt này đ ược s ử dụng ngay tại địa phương. Ở Việt Nam theo thống kê ban đầu có khoảng 73 loài thú, 130 loài chim và h ơn 50 loài bò sát có giá trị kinh tế. Cá biển cũng là nguồn th ực ph ẩm quan tr ọng, hàng năm n ước ta khai thác khoảng 1,2 - 1,3 triệu tấn cá (Phạm Th ược 1993 trong Ph ạm Nh ật, 1999). Ngoài ra con người còn sử dụng hàng ngàn loài cây làm thức ăn, th ức ăn gia súc, l ấy g ỗ, chiết xuất tinh dầu,... Giá trị sử dụng cho tiêu thụ của từng sản ph ẩm có th ể xác đ ịnh bằng cách kh ảo sát xem phải cần bao nhiêu tiền để mua một sản phẩm tương tự trên thị trường khi cộng đồng không còn khai thác tài nguyên thiên nhiên. 2.1.2. Giá trị sử dụng cho sản xuất Giá trị sử dụng cho sản xuất là giá trị thu được thông qua vi ệc bán các s ản ph ẩm thu hái, khai thác được từ thiên nhiên trên thị trường như củi, gỗ, song mây, cây dược liệu, hoa quả, thịt và da động vật hoang dã . Giá trị sản xuất của các nguồn tài nguyên thiên nhiên là rất lớn ngày cả ở những nước công nghiệp. Tại Mỹ hàng năm có khoảng 4,5% tổng giá trị thu nhập quốc dân tương đương 87 tỷ đô la thu được bằng cách này hay cách khác từ các loài hoang dã (Allen, 1986 trong Phạm Nhật, 1999). Ở các nước đang phát triển, đặc biệt là vùng nông thôn miền núi thì giá trị này còn cao hơn nhiều. Giá trị sản xuất lớn nhất cuả nhiều loài là khả năng cung cấp nguồn nguyên vật liệu cho công nghiệp, nông nghiệp và là cơ sở để cải thiện giống cây trồng, vật nuôi ph ục v ụ sản xuất nông lâm nghiệp. Đặc biệt quan trọng là nguồn gen l ấy t ừ các loài hoang dã có khả năng kháng bệnh cao và chống chịu được điều kiện ngoại cảnh bất l ợi t ốt h ơn. Các loài hoang dã còn là nguồn cung cấp dược liệu quan trọng. R ất nhi ều d ược ph ẩm đ ược điều chế từ cây, cỏ, nấm và các loài vi sinh vật. Ở Việt Nam qua điều tra sơ bộ có khoảng 3.200 loài cây và 64 loài động vật đã được con ng ười sử d ụng làm d ược li ệu và thuốc chữa bệnh(Võ Văn Chi, 1997). 2.2. Giá trị gián tiếp Giá trị gián tiếp là những lợi ích do đa dạng sinh học mang lại cho cả cộng đồng. Như vậy giá trị gián tiếp của đa dạng sinh học bao gồm cả chất lượng nước, bảo vệ đất, dịch vụ nghỉ mát, thẩm mỹ, phục vụ giáo dục, nghiên cứu khoa học, điều hoà khí hậu và tích luỹ cho xã hội tương lai. Giá trị gián tiếp cũng bao gồm các quá trình xảy ra trong môi trường và các chức năng bảo vệ của hệ sinh thái. Đó là những lợi ích không đo đếm được và nhiều khi là vô giá. Vì những lợi ích này không phải là hàng hoá nên thường không được tính đến trong quá trình tính GDP của quốc gia. Tuy nhiên chúng lại đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì những sản phẩm tự nhiên mà nền kinh tế quốc gia phụ thuộc. Giá trị gián tiếp của đa dạng sinh học có thể kể đến bao gồm: • Giá trị sinh thái Các hệ sinh thái là cơ sở sinh tồn của sự sống trên trái đất trong đó có loài người. Hệ sinh thái rừng nhiệt đới được xem như là lá phổi xanh của trái đất. Đa dạng sinh học là nhân tố quan trọng để duy trì các quá trình sinh thái cơ bản như: quang hợp của thực vật, mối quan10 hệ giữa các loài, bảo vệ nguồn nước, điều hoá khí hậu, bảo vệ và làm tăng độ phì đất, hạn
chế sự xói mòn của đất và bờ biển…tạo môi trường sống ổn định và bền vững cho con người. Con người không thể sống được nếu thiếu không khí, chính hệ thực vật đã và đang cung cấp miễn phí lượng ôxi khổng lồ cho cuộc sống của hàng tỷ người trên trái đất. Đa dạng sinh học còn góp phần tạo ra các dịch vụ nghỉ ngơi và du lịch sinh thái. Hiện nay du lịch sinh thái được xem xét như là một trong những biện pháp hiệu quả đối với việc bảo vệ đa dạng sinh học, nhất là khi chúng được tổ chức, phối hợp chặt chẽ với chương trình quản lý và bảo tồn tổng hợp. Tuy vậy cần chú ý đến việc tổ chức cho du khách quan sát những vấn đề cần thiết liên quan đến bảo vệ môi trường, tài nguyên; tránh những hành động tiêu cực hay việc xây dựng những cơ sở hạ tầng quá khang trang, hiện đại có thể sẽ trở thành mối đe doạ đối với đa dạng sinh học. • Giá trị khoa học và giáo dục: Nhiều sách giáo khoa được biên soạn, nhiều chương trình vô tuyến và phim ảnh được xây dựng về chủ đề bảo tồn thiên nhiên với mục đích giáo dục và giải trí. Một số lượng lớn các nhà khoa học chuyên ngành, các nhà sinh thái học và nh ững ng ười yêu thích thiên nhiên đã tham gia tìm hiểu và nghiên cứu thiên nhiên mà không ph ải tiêu t ốn nhi ều ti ền và không đòi hỏi nhiều loại dịch vụ cao cấp. Những hoạt động khoa h ọc này cũng mang lại lợi nhuận kinh tế cho những khu vực nơi họ tiến hành quan sát nghiên c ứu. Ngoài l ợi ích về kinh tế còn là khả năng nâng cao kiến th ức, tăng cường tính giáo d ục và tăng v ốn sống cho con người giúp cho con người hiểu rõ hơn về giá trị của đa dạng sinh học. • Giá trị văn hoá và đạo đức: Ngoài những giá trị về kinh tế và sinh thái, đa dạng sinh học còn có nhiều giá trị về văn hoá và đạo đức mà nó dựa trên các nền tảng về kinh tế. Hệ thống giá trị của hầu hết các tôn giáo, triết học và văn hoá cung cấp những nguyên tắc và đạo lý cho việc bảo tồn loài. Những nguyên tắc, triết lý này được con người hiểu và quán triệt một cách dễ dàng, giúp cho con người biết bảo vệ cả những loài không mang lai giá trị kinh tế lớn. Một trong những quan niệm về đa dạng sinh học mang tính đ ạo đ ức là các loài sinh v ật sinh ra đều có quyền đựơc tồn tại. Quan niệm này dựa trên giá trị nội tại của các loài mà không liên quan đến sự cần thiết của con người hay giá trị s ử dụng của loài. Do v ậy con người hoàn toàn không có quyền tiêu diệt các loài mà ngược lại phải tôn trọng sự tồn tại của các loài và phải nỗ lực hành động nhằm hạn chế sự tuyệt chủng của loài. S ự tôn trọng cuôc sống con người và đa dạng văn hoá phải được đặt ngang v ới s ự tôn tr ọng đa dạng sinh học. Con người phải chịu trách nhiệm quản lý trái đ ất, n ếu nh ư chúng ta làm tổn hại nguồn tài nguyên thiên nhiên trên trái đất và làm cho nhiều loài b ị đe do ạ tuy ệt chủng, thì những thế hệ tiếp sau sẽ phải trả giá bởi sự mất mát này. Sự đa dạng của các loài sinh vật trên thế giới có thể được ví như là c ẩm nang đ ể giữ cho trái đất của chúng ta vận hành m ột cách hữu hi ệu. S ự m ất mát c ủa các loài có thể ví như sự mất đi những trang sách của cu ốn c ẩm nang đó. N ếu nh ư m ột lúc nào đó, chúng ta cần đến những thông tin c ủa cu ốn c ẩm nang này đ ể b ảo v ệ chúng ta và những loài khác trên thế giới thì chúng ta không tìm đâu được nữa. 11
Bài 3: Suy thoái đa dạng sinh học Mục tiêu: Kết thúc bài này, sinh viên có khả năng: • Trình bày được khái niệm và quá trình suy thoái đa dạng sinh học • Giải thích được các nguyên nhân chính gây suy thoái đa dạng sinh học • Trình bày được thang bậc phân hạng mức đe doạ đa dạng sinh học 1. Khái niệm về suy thoái đa dạng sinh học 1.1. Khái niệm Suy thoái đa dạng sinh học có thể hiểu là sự suy giảm tính đa dạng, bao g ồm s ự suy giảm loài, nguồn gen và hệ sinh thái, từ đó làm suy gi ảm giá tr ị, ch ức năng c ủa đa d ạng sinh học. Sự suy thoái đa dạng sinh học được thể hiện ở các mặt: - Hệ sinh thái bị biến đổi - Mất loài - Mất (giảm) đa dạng di truyền Mất loài, sự xói mòn di truyền, sự du nhập xâm lấn của các loài sinh vật ngoại lai, s ự suy thoái các hệ sinh thái tự nhiên, nhất là rừng nhiệt đới đang diễn ra một cách nhanh chóng chưa từng có mà nguyên nhân chủ yếu là do tác động của con người. Một quần xã sinh vật, hệ sinh thái có thể bị suy thoái trong một vùng, song n ếu tất c ả các loài nguyên bản vẫn còn sống sót thì quần xã và hệ sinh thái đó vẫn còn ti ềm năng phục hồi. Tương tự đa dạng di truyền sẽ giảm khi kích thước quần th ể b ị gi ảm nh ưng loài đó vẫn có khả năng tái tạo lại sự đa dạng di truy ền nh ờ đ ột bi ến và tái t ổ h ợp. Tuy nhiên, khi một loài bị tuyệt chủng thì những thông tin di truy ền chứa trong b ộ máy di truyền của loài đó sẽ mất đi, loài đó khó có khả năng để phục hồi và con người sẽ còn ít cơ hội để nhận biết tiềm năng của loài đó. 1.2. Quá trình suy thoái đa dạng sinh học Cùng với những biến cố về lịch sử, về kinh tế xã hội, đa dạng sinh học trên toàn cầu đã và đang bị suy thoái nghiêm trọng. Một trong những dấu hiệu quan trọng nhất của sự suy thoái đa dạng sinh học là sự tuyệt chủng loài do môi trường sống bị thay đổi. Khái niệm tuyệt chủng có nhiều nghĩa khác nhau. Một loài bị coi là tuyệt chủng khi không còn một cá thể nào của loài đó còn sống sót ở bất kỳ đâu trên th ế gi ới. Ví d ụ: loài chim Vermivora bachmaii, cá thể cuối cùng của loài này được nhìn thấy trong nh ững năm của thập kỷ 60. Loài mà chỉ còn một số cá thể còn sót lại nh ờ sự chăm sóc, nuôi trồng của con người thì được coi là đã bị tuyệt chủng trong hoang dã, ví dụ loài Hươu sao (Cervus nippon) ở Việt Nam. Một loài được coi là tuyệt chủng cục bộ nếu như nó không sống sót tại những nơi chúng đã từng sống, nhưng người ta vẫn tìm th ấy chúng tại những nơi khác trong thiên nhiên. Một số nhà sinh thái học sử dụng cụm từ “ loài bị tuyệt chủng về phương diện sinh thái học”, có nghĩa là số lượng cá thể của loài còn lại ít đến mức ảnh hưởng của nó không còn ý nghĩa đến những loài khác trong quần xã. Ví dụ: loài Hổ (Panthera tigris) hiện nay bị tuyệt chủng về phương diện sinh thái học, điều này có nghĩa là số lượng hổ hiện nay còn trong thiên nhiên rất ít và tác động của chúng đến quần thể động vật mồi là không đáng kể. Ngoài ra trong nghiên cứu đa dạng sinh học còn có một hiện tượng khác, đó là “cái chết đang sống”. Khi quần thể của loài có số lượng cá thể dưới mức báo động, nhiều khả năng loài sẽ bị tuyệt chủng. Đối với một số quần thể trong tự nhiên, một vài cá thể vẫn còn có thể sống sót dai dẳng vài năm, vài chục năm; chúng có thể vẫn sinh sản nhưng số phận cuối cùng 1ủa c2 chúng vẫn là sự tuyệt chủng (nếu như không có sự can thiệp của công nghệ sinh học). Cây lấy
gỗ là một ví dụ điển hình, một cây sống tách biệt, không sinh sản có thể sống đến hàng trăm năm. Những loài này được coi là hiện thân của “cái chết đang sống” mặc dù về phương diện chuyên môn nó chưa bị tuyệt chủng nếu như một vài cá thể của loài vẫn sống, nhưng lúc này quần thể không thể tồn tại và sinh sản một cách khoẻ mạnh, sung sức nữa. Dù muốn hay không tương lai của loài cũng chỉ giới hạn trong vòng đời của những cá thể còn sống sót đó. Sự sống xuất hiện cách đây 3 -4 tỷ năm và tính phức tạp của sự sống bắt đầu tăng dần từ đầu kỷ Cambrian (cách ngày nay khoảng 600 triệu năm). Cùng với sự tăng tính đa dạng sinh học là sự tuyệt chủng bắt đầu xuất hiện. Trong giai đoạn từ kỷ Cambrian đến nay, các nhà cổ sinh học cho rằng có ít nhất 5 lần bị tuyệt chủng hàng loạt: - Tuyệt chủng lần thứ nhất diễn ra vào cuối kỷ Ordovican (cách đây khoảng 450 triệu năm), khoảng 12% các họ động vật biển và 60% số loài động thực vật bị tuyệt chủng. - Tuyệt chủng lần thứ hai diễn ra vào cuối kỳ Devon (cách đây khoảng 365 triệu năm) và kéo dài khoảng 7 triệu năm đã gây nên sự biến mất của 60% tổng số loài còn lại sau lần tuyệt chủng lần thứ nhất. - Tuyệt chủng lần thứ ba là nghiêm trọng nhất kéo dài khoảng 1 triệu năm diễn ra vào kỷ Permian (cách đây khoảng 242 triệu năm ) đã xoá sổ 54% số họ và khoảng 77 - 96% số loài động vật biển, 2/3 số loài bò sát, ếch nhái và 30% số bộ côn trùng. - Tuyệt chủng lần thứ tư xảy ra vào cuối kỷ Triassic (cách đây khoảng 210 triệu năm) với khoảng 20% số loài sinh vật trên trái đất bị tiêu diệt. Hai đợt tuyệt chủng thứ ba và thứ tư quá gần nhau vì vậy quá trình phục hồi lại hoàn toàn phải mất khoảng 100 triệu năm (Wilson, 1992 trong N.H.Nghĩa, 1999). - Tuyệt chủng lần thứ năm diễn ra vào cuối kỷ Cretacis và đầu kỷ Tertiary (cách đây khoảng 65 triệu năm). Đây được coi là lần tuyệt chủng nổi tiếng nhất . Ngoài các loài thằn lằn khổng lồ, hơn một nửa loài bò sát và một nửa loài sống ở biển đã bị tuyệt chủng. Theo Wilson (1992 trong N.H.Nghĩa, 1999) thì ngoài nguyên nhân do thiên thạch ở lần tuyệt chủng thứ năm và một phần do núi lửa phun trào ở lần thứ ba, sự tuyệt chủng còn lại là do hiện tượng băng hà toàn cầu. 1.3. Mức độ suy thoái đa dạng sinh học Theo cách tính của các nhà khoa học thì tốc độ tuyệt chủng trung bình trong quá khứ vào khoảng 9% trên một triệu năm (Raup, 1978), tức là khoảng 0,000009% trong một năm. Như vậy cứ 5 năm mất khoảng một loài trong 2 triệu loài có trong quá khứ. Điều này có thể thấp hơn so với thực tế vì các nhà khoa học đã không tính được sự mất đi của các loài đặc h ữu. Nếu vậy tốc độ tuyệt chủng cao nhất có thể là 2 loài mỗi năm (N.H.Nghĩa, 1999). Mặc dù số lượng loài đã bị tuyệt chủng chỉ là những con số ước lượng vì chúng ta chưa thống kê được chắc chắn có bao nhiêu loài, song trên cơ sở nghiên cứu các nhà khoa học cho rằng có khoảng 85 loài thú và 113 loài chim đã bị tuyệt chủng từ những năm 1600, tương ứng 2,1% các loài thú và 1,3% các loài chim. Chim và thú là những loài được nghiên cứu kĩ và do đó được biết đến nhiều nhất. Tốc độ tuyệt chủng đặc biệt tăng nhanh từ khi xuất hiện xã hội loài người , nếu tốc độ tuyệt chủng tự nhiên trong quá khứ là 1 loài/năm thì tốc độ tuyệt chủng hiện nay là 1 loài/giờ, trong đó nguyên nhân chính là do tác động của con người (Bryant, 2004) . Tốc độ tuyệt chủng tăng nhanh cho thấy những mối đe doạ với đa dạng sinh học đã trở nên nghiêm trọng. Tốc độ tuyệt chủng đặc biệt lớn ở các đảo vì đảo không những là nơi tập trung các loài đặc hữu mà nó còn bị khống chế về mặt không gian. Hầu hết sự tuyệt chủng của các loài thú, chim, bò sát và ếch nhái được biết đến trong vòng 350 năm trở lại đây hầu hết là sống trên đảo 13 và hơn 80% các loài thực vật đặc hữu trên các đảo hiện nay đều đang bị đe đoạ tuyệt chủng.
Từ các nghiên cứu về những quần xã sống trên đảo, MacArthur và Wilson (1963 trong N.H.Nghĩa, 1999) đã đưa một quy luật chung về phân bố đa dạng sinh học và nó được gọi là Mô hình địa lý sinh học đảo. Mô hình này cho thấy rằng mối quan hệ giữa số loài với diện tích và thường tuân theo quy luật. Những đảo có diện tích rộng sẽ có nhiều loài hơn đảo có diện tích hẹp. Các đảo lớn cũng cho phép các loài cách biệt về địa lý tồn tại với quần thể có kích thước lớn hơn và do đó làm giảm xác suất tuyệt chủng của các loài. Mô hình địa lý sinh học đảo cũng được sử dụng để dự tính, dự báo số lượng và tỷ lệ loài có thể bị tuyệt chủng một khi nơi cư trú của chúng bị huỷ hoại (Simberloff, 1986 trong Phạm Nhật, 1999). Diện tích nơi cư trú bị thu hẹp làm giảm khả năng cung cấp của nơi sống. Mô hình này cũng được mở rộng sự áp dụng đối với các khu bảo tồn, nơi được bao bọc bởi các hệ sinh thái bị tổn thương và nơi cư trú bị huỷ hoại . Các khu này cũng được coi như những hòn đảo trên biển và đang bị khai thác làm cho nơi cư trú của các loài bị thu hẹp. Mô hình này cho rằng nếu 50% diện tích của đảo (và các khu bảo tồn) bị huỷ hoại thì khoảng 10% số loài trên đảo sẽ bị tuyệt chủng. Nếu 90% nơi cư trú bị phá hoại thì 50% số loài bị mất và khi 99% nơi cư trú bị mất thì 75% số loài sẽ bị mất. Rừng nhiệt đới là nơi sinh sống của phần lớn các loài sinh vật trên thế giới cho nên nếu rừng nhiệt đới tiếp tục bị suy thoái và nạn phá rừng còn tiếp tục cho đến khi chỉ còn lại các Khu bảo tồn thì khoảng 2/3 số loài thực vật và chim sẽ bị tuyệt chủng (Simberloff, 1986 trong Phạm Nhật, 1999). Nhiều nhà khoa học dự đoán rằng sẽ mất 5 - 10% số loài vào những năm 1990 - 2020, bình quân mỗi ngày mất đi 40 - 140 loài. Có thể sẽ bị mất khoảng 25% số loài vào năm 2050. 2. Nguyên nhân gây suy thoái đa dạng sinh học Sự suy thoái đa dạng sinh học là do 2 nhóm nguyên nhân chính đó là hiểm hoạ tự nhiên và tác động của con người. Các hiểm hoạ tự nhiên đã gây ra những tổn hại nặng nề cho đa dạng sinh học trong những kỷ nguyên cách đây hơn 60 triệu năm, còn ảnh hưởng của các hoạt động do con người gây nên đặc biệt nghiêm trọng từ giữa thế kỷ XIX đến nay. Những ảnh hưởng do tác động của con người gây ra chủ yếu làm thay đổi, suy thoái và huỷ hoại môi trường sống. Điều đó đẩy loài và các quần xã vào tình trạng bị tuyệt chủng hoặc có nguy cơ bị tuyệt chủng. Việc khai thác quá mức các loài phục vụ cho nhu cầu của con người, việc du nhập các loài và gia tăng bệnh dịch cũng là những nguyên nhânt chtrọng làm suy thoái Tuyệ quan ủng - đa dạng sinh học. Các mối đe doạ trên một phần có liên quan mEXthiết đến sự gia tăng dân số ật ủ Đệc phá huỷ các quần xã sinh học xảy ra nhiềuệtất trong vòng 150 năm Tuy nh chủng của toàn thế giới. Vi dẫn trở lại đây và liên quan đến dân số thế giới: 1 tỷ người năm 1850, 2 tỷ người năm 1930 và 5,9 ngoài thiên tỷ người vào năm liệu hiện nay đã có trên 6 tỷ người. Tốc độRhiên –số thấp ở- nước ntăng dân EW ấp các 1995, ất nguy c công nghiệp phát triển nhưng còn cao ở các nước kém phát triển ở châu Á, châu phi và Mỹ CR Nguy cấp - E 1994 trong Bị đe Latinh mà đây lại là những nơi giàu tính đa dạng sinh học (WRI/UNEP/UNDP,N Phạm Nhật, 1999)). doạ Sẽ nguy cấp - VU Phụ thuộc bảo Đánh tồn - cd giá Ít nguy cấp - Sắ p bị đ e dọ a LR - nt Ít lo ngại - 14 Ic Thiếu dẫn liệu - DD Không đánh giá - NE
Sơ đồ 1: Cấu trúc các cấp đe doạ (IUCN, 1994) - Thang bậc phân hạng mức đe doạ cụ thể: + Các bậc phân hạng chính: - Bị tuyệt chủng - EX (Extinct): Một đơn vị phân loại được coi là tuyệt chủng khi chắc chắn cá thể cuối cùng của đơn vị phân loại đó đã bị tiêu diệt. - Tuyệt chủng trong hoang dã - EW (Extinct in the wild): Một loài được coi là tuyệt chủng trong hoang dã khi biết được loài đó chỉ tồn tại trong điều kiện nuôi trồng nằm ngoài phạm vi phân bố lịch sử cuả loài đó. Loài được coi là tuyệt chủng trong hoang dã khi những nỗ lực điều tra tại những vùng sống của loài đã biết hoặc những sinh cảnh có hi vọng gặp được vào những thời điểm thích hợp (theo ngày, mùa, năm) khắp các vùng phân bố lịch sử của nó, mà vẫn không tìm ra một cá thể nào. Các cuộc điều tra vượt quá khung thời gian của một vòng đời hoặc tuổi thọ của chúng - Rất nguy cấp - CR (Critical Endangered): Một loài được coi là rất nguy cấp khi nó phải đối mặt với những mối đe doạ tuyệt chủng tự nhiên rất lớn trong một tương lai gần, theo định nghĩa từ mục A - E dưới đây: A. Quần thể đang bị suy giảm theo những hình thức sau: 1. Các ước lượng chỉ ra rằng quần đã bị hoặc có xu thế hoặc nghi có sự suy giảm 80% trong vòng 10 năm hoặc trong 3 thế hệ vừa qua, được xác định bởi: (a) Quan sát trực tiếp 15 (b) Chỉ số của độ phong phú phù hợp với phân loại đó
(c) Sự suy giảm trong vùng chiếm cứ (d) Mức độ khai thác hiện tại hoặc xu hướng khai thác (e) Hậu quả của du nhập loài mới, bệnh dịch, tạp lai, ô nhiễm, kí sinh 2. Sự suy giảm ít nhất 80%, có xu hướng hoặc nghi có thể sẽ xảy ra trong 10 năm tới hoặc trong 3 thế hệ dựa trên cơ sở xác địmh của bất kỳ điểm (b),(c),(d) hay (e) ở trên B. Phạm vi xuất hiện ước lượng nhỏ hơn 100km 2 hay vùng chiếm cứ nhỏ hơn 10km2, và được chỉ ra bởi các ước lượng sau: 1. Bị phân cách nghiêm trọng hay được biết chỉ tồn tại trong một điểm duy nhất 2. Tiếp tục suy giảm qua quan sát hoặc có thể gặp phải trong các trường hợp sau: (a) Phạm vi xuất hiện (b) Diện tích chiếm cứ (c) Diện tích, phạm vi hay chất lượng sinh cảnh (d) Số lượng cá thể trưởng thành 3. Những thay đổi cực kỳ bất thường theo các điểm sau: (a) phạm vi xuất hiện (b) diện tích chiếm cứ (c) số địa điểm phân bố hay số lượng các quần thể phụ (d) số lượng cá thể trưởng thành C. Quần thể được ước lượng còn ít hơn 250 cá thể trưởng thành và: 1. Số lượng đó vẫn tiếp tục suy giảm ít nhất 25% trong 3 năm tới ở 1 thế hệ hoặc nhiều hơn. 2. Quần thể vẫn tiếp tục giảm qua quan sát hoặc có thể gặp phải về số lượng các cá th ể trưởng thành và cấu trúc quần thể nằm trong các dạng: (a) bị chia cắt nghiêm trọng (b) tất cả các cá thể đều nằm trong một quần thể phụ duy nhất D. Quần thể có số lượng dưới 50 cá thể trưởng thành. E. Các phân tích trữ lượng chỉ ra rằng khả năng tuy ệt ch ủng trong t ự nhiên ít nh ất là dưới 50% trong vòng 10 năm hoặc là 3 thế hệ hay bất cứ khi nào dài hơn. - Nguy cấp - EN (Endangered) Một loài được coi là nguy cấp khi nó chưa phải là nguy cấp cao nhưng nó đang phải đối mặt với những mối đe doạ tuyệt chủng tự nhiên rất lớn trong một tương lai gần theo định nghĩa từ mục A - E dưới đây: A. Quần thể đang bị suy giảm theo một trong các hình thức sau: 1. Các quan sát, ước lượng chỉ ra rằng quần đã bị/có xu thế hoặc nghi có sự sự suy giảm ít nhất 50% trong vòng 10 năm hoặc trong 3 thế hệ vừa qua hoặc lâu hơn, được xác đinh bởi: (a) Quan sát trực tiếp (b) Một chỉ số của độ phong phú sát thực với đơn vị phân loại đó (c) Suy giảm trong vùng chiếm cứ (d) Mức độ khai thác hiện tại hoặc có xu hướng khai thác (e) Hậu quả của du nhập loài mới, tạp lai, bệnh dịch, ô nhiễm hay ký sinh 2. Sự suy giảm ít nhất 50%, có xu hướng hoặc nghi sẽ có thể gặp phải trong 10 năm tới hoặc trong 3 thế hệ tới hoặc lâu hơn dựa vào trên cơ sở xác định của bất kỳ điểm (b), (c), (d) hoặc (e) ở trên. B. Phạm vi xuất hiện ước lượng nhỏ hơn 5000km2 hoặc vùng chiếm cứ nhỏ hơn 500 km2 và được chỉ ra bởi các ước lượng sau: 16 1. Bị phân cách nghiêm trọng hay được biết chỉ tồn tại trong 5 điểm