Báo cáo tổng kết nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp cơ sở năm 2022: Nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật cây gỗ của trạng thái rừng trung bình tại ban quản lý rừng phòng hộ Tân Phú, tỉnh Đồng Nai

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:83

Thêm vào BST

Báo xấu

80
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo tổng kết nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp cơ sở năm 2022: Nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật cây gỗ của trạng thái rừng trung bình tại ban quản lý rừng phòng hộ Tân Phú, tỉnh Đồng Nai nhằm nghiên cứu về đa dạng loài cây gỗ, các nhà sinh thái học và lâm học thường quan tâm đến thành phần loài và chỉ số phong phú về loài, chỉ số đồng đều về độ phong phú của các loài và chỉ số đa dạng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo tổng kết nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp cơ sở năm 2022: Nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật cây gỗ của trạng thái rừng trung bình tại ban quản lý rừng phòng hộ Tân Phú, tỉnh Đồng Nai

PHÂN HIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TẠI TỈNH ĐỒNG NAI KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT NHIỆM VỤ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ NĂM 2022 Tên nhiệm vụ: NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT CÂY GỖ CỦA TRẠNG THÁI TRUNG BÌNH TẠI BQLRPH TÂN PHÚ, TỈNH ĐỒNG NAI Cơ quan chủ quản: Phân hiệu - Trường Đại Lâm nghiệp Đơn vị chủ trì: Khoa tài nguyên và môi trường Chủ nhiệm nhiệm vụ: Dương Thị Ánh Tuyết Thời gian thực hiện: Năm 2021-2022 Đồng Nai, tháng 12 năm 2022 4
PHÂN HIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TẠI TỈNH ĐỒNG NAI KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT NHIỆM VỤ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ NĂM 2022 Tên nhiệm vụ: NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT CÂY GỖ CỦA TRẠNG THÁI RỪNG TRUNG BÌNH TẠI BQLRPH TÂN PHÚ, TỈNH ĐỒNG NAI Cơ quan chủ quản: Phân hiệu - Trường Đại Lâm nghiệp Đơn vị chủ trì: Khoa tài nguyên và môi trường Chủ nhiệm nhiệm vụ: Dương Thị Ánh Tuyết Thời gian thực hiện: Năm 2021-2022 Đồng Nai, tháng 12 năm 2022 5
PHÂN HIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TẠI TỈNH ĐỒNG NAI KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT NHIỆM VỤ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ NĂM 2022 Tên nhiệm vụ: NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT CÂY GỖ CỦA TRẠNG THÁI RỪNG TRUNG BÌNH TẠI BQLRPH TÂN PHÚ, TỈNH ĐỒNG NAI Chủ tịch Hội đồng Chủ nhiệm nhiệm vụ (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Đồng Nai, tháng 12 năm 2022 1
DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA THỰC HIỆN NHIỆM VỤ/ĐỀ TÀI Chủ trì: TS. Dương Thị Ánh Tuyết Cộng tác viên: TS. Đặng Việt Hùng ThS. Nguyễn Thị Danh Lam Thư ký: TS. Chu Công Nghị i
MỤC LỤC MỤC LỤC ..............................................................................................................ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................... iv DANH LỤC BẢNG .............................................................................................. vi DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. vii ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................3 1.2. Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học trên thế giới. ............................ 8 1.3. Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học tại Việt Nam. .........................10 1.4. Các nghiên cứu đa dạng thực vật cây thân gỗ tại BQLRPH Tân Phú . 12 1.5. Nhận định chung ................................................................................... 13 1.6. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................. 13 1.6.1. Sơ lược về lịch sử hình thành BQLRPH Tân Phú .....................13 1.6.2. Điều kiện tự nhiên ......................................................................14 1.6.3. Điều kiện kinh tế - xã hội ...........................................................18 1.6.4. Tình hình giao thông và văn hóa thông tin ................................20 CHƯƠNG II: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....22 2.1. Mục tiêu của đề tài ................................................................................ 22 2.1.1. Mục tiêu tổng quát ..................................................................... 22 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...........................................................................22 2.2. Nội dung nghiên cứu .............................................................................22 2.3. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 22 2.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................22 2.4.1. Phương pháp kế thừa số liệu .....................................................22 2.4.2. Phương pháp ngoại nghiệp ....................................................... 23 2.4.3. Phương pháp nội nghiệp ............................................................ 25 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 30 3.1. Đa dạng bậc họ, chi, loài tại KVNC ..................................................... 30 ii
3.1.1. Đa dạng bậc họ ...........................................................................30 3.1.2. Đa dạng bậc chi ..........................................................................30 3.1.3. Đa dạng về loài .......................................................................... 31 3.2. Các chỉ số đa dạng sinh học ..................................................................32 3.2.1. Tổ thành loài cây gỗ ...................................................................32 3.2.2. Các giá trị thống kê đặc trưng mẫu ............................................33 3.2.4. Độ giàu có của loài .....................................................................34 3.2.5. Kiểu phân bố của các loài trong khu vực nghiên cứu ............... 35 3.2.6. Các chỉ số đa dạng sinh học .......................................................35 3.2.7. Mối quan hệ giữa các loài ..........................................................40 3.2.8. Mối quan hệ giữa các ô ..............................................................40 3.2.9. Các loài thực vật thân gỗ quý và hiếm trong khu vực nghiên cứu41 3.3. Đánh giá cây tái sinh tại KVNC ........................................................... 42 3.4. Một số biện pháp bảo tồn, bảo vệ loài và quần xã. .............................. 48 Chương 4 .............................................................................................................. 49 KẾT LUẬN .......................................................................................................... 49 5.1. Kết luận ................................................................................................. 49 5.2. Tồn tại và kiến nghị ...............................................................................50 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... I PHỤ LỤC ............................................................................................................... 5 iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT THUẬT NGỮ VÀ NGHĨA ĐẦY ĐỦ TỪ VIẾT TẮT OTC Ô tiêu chuẩn IUCN Hiệp hội Quốc tế Bảo tồn thiên nhiên ĐDSH Đa dạng sinh học PCCCR Phòng cháy chứa cháy rừng BQLRPH Ban quản lý rừng phòng hộ Tân Phú NĐ-CP Nghị định – Chính Phủ WWF Quỹ quốc tế bảo vệ thiên nhiên CEPF Quỹ đối tác hệ sinh thái quan trọng CBD Công ước về đa dạng sinh học UBND Ủy ban nhân dân BVR Bảo vệ rừng DNA Phân tử quan trong chứa di truyền và gen GPS Tính năng bản đồ và xác định vị trí TK Tiểu khu TB Trung bình XDCB Xây dựng cơ bản IVI Hệ số tổ thành loài D1.3 Đường kính 1.3 Hvn Chiều cao vuốt ngọn Dt Đường kính tán D-T Chiều dài tán Đông - Tây N-B Chiều dài tán Nam – Bắc C1.3 Chu vi 1.3 G Diện tích tiết diện thân G% Diện tích tiết diện thân tương đối iv
Gi Tần suất xuất hiện của một loài nghiên cứu A Độ phong phú loài A/F Độ phong phú loài/Tần suất F Tần suất xuất hiện F% Tần suất xuất hiện tương đối Fi Tần suất xuất hiện của một loài nghiên cứu N Mật độ số lượng cá thể N% Mật độ số lượng cá thể tương đối Ni Tổng số cá thể của loài xuất hiện ở tất cả các ô mẫu v
DANH LỤC BẢNG Bảng 2.1 Biểu điều tra cây gỗ lớn .......................................................................24 Bảng 2.2. Biểu điều tra cây tái sinh ..................................................................... 25 Bảng 3.1 Các họ đa dạng nhất của KVNC ......................................................... 30 Bảng 3.2. Các chi đa dạng nhất của KVNC .........................................................31 Bảng 3.3 Các loài đa dạng nhất ............................................................................31 Bảng 3.4. Tổ thành loài cây gỗ có IVI lớn nhất ...................................................32 Bảng 3.5 Các giá trị thống kê đặc trưng mẫu ...................................................... 33 Bảng 3.6 Số lượng cá thể theo ô .......................................................................... 34 Bảng 3.7. Chỉ số đa dạng sinh học .......................................................................35 Bảng 3.8. Danh lục loài quý hiếm trong khu vực nghiên cứu .............................41 Bảng 3.9 Danh lục cây tái sinh tại KVNC ...........................................................43 Bảng 3.10 Số lượng cây tái sinh trong KVNC .................................................... 45 vi
DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện chỉ số IVI/3 của các loài ............................................33 Hình 3.2. Đồ thị số lượng cá thể theo ô trong khu vực nghiên cứu .................... 34 Hình 3.3. Đồ thị tích lũy loài theo các ô tiêu chuẩn ............................................ 35 Hình 3.4. Đồ thị phân bố các loài trong khu vực .................................................35 Hình 3.5. Đồ thị tương quan giữa H’, J’, D ......................................................... 36 Hình 3.6. Đồ thị chỉ số đa dạng Shannon (H) ......................................................37 Hình 3.7. Đồ thị chỉ số đa dạng Simpsons ...........................................................37 Hình 3.8. Đồ thị chỉ số đa dạng Margalef ............................................................38 Hình 3.9 Đồ chị chỉ số đa dạng Alpha ................................................................. 38 Hình 3.10 Đồ thị chỉ số đa dạng Caswell .............................................................39 Hình 3.11 Đồ thị đường cong ưu thế K-Dominance ........................................... 39 Hình 3.12 Mối liên hệ giữa các loài .....................................................................40 Hình 3.13 Mối quan hệ giữa các ô ....................................................................... 41 vii
ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là một trong các quốc gia được ưu tiên cho bảo tồn toàn cầu. Sự đa dạng về địa hình, cảnh quan và khí hậu đã tạo nên sự đa dạng của các hệ sinh thái, các loài sinh vật và nguồn gen. Hệ thống rừng đặc dụng cả nước đến năm 2020 đạt 2,4 triệu ha, bao gồm 176 khu: 34 Vườn quốc gia, 58 Khu bảo tồn thiên nhiên, 14 Khu bảo tồn loài/sinh cảnh, 61 Khu bảo vệ cảnh quan và các Khu rừng nghiên cứu, thực nghiệm khoa học. Trong giai đoạn này, Việt Nam có tổng số 9 khu Ramsar được quốc tế công nhận, 10 khu Vườn di sản ASEAN, 9 khu dự trữ sinh quyển thế giới (Quyết định số 149/QĐ-TTg ngày 28/1/2022 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược quốc gia về đa dạng sinh học đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050). Theo Quyết định 1976/QĐ-TTg (2014), hiện nay diện tích của các khu bảo tồn thiên nhiên là 1.108.635 ha (58 khu bảo tồn). Các khu bảo tồn thiên nhiên đã góp phần duy trì diện tích rừng tự nhiên, bảo tồn và phát triển bền vững các hệ sinh thái tự nhiên quan trọng, giá trị cảnh quan, di tích lịch sử - văn hóa, danh lam thắng cảnh và các loài sinh vật hoang dã nguy cấp, quý, hiếm hoặc có giá trị cao về kinh tế trong hệ thống rừng đặc dụng. Một trong số các giải pháp đã đặt ra là tăng cường giám sát tài nguyên rừng, nghiên cứu khoa học góp phần nâng cao công tác quản lý bảo vệ cũng như bảo tồn rừng. Theo Quyết định số 4189/QĐ-UBND ngày 08/12/2016 của UBND tỉnh Đồng Nai về việc phê duyệt kết quả kiểm kê rừng tỉnh Đồng Nai năm 2016, tổng diện tích rừng và đất lâm nghiệp của đơn vị là 18.092,0 ha. Đây là khu vực có tài nguyên đa dạng sinh học khá phong phú và đa dạng. Theo kết quả nghiên cứu của một số tài liệu cho thấy, bước đầu ghi nhận được có 200 loài thực vật thuộc 51 họ, trong đó có trên 10 loài thực vật quý hiếm được ghi tên trong Danh lục đỏ thế giới (IUCN, 2009) và/hoặc Sách đỏ Việt Nam (2007) như: Gõ đỏ, Vên vên, Cẩm lai, Thành ngạnh đẹp…Hệ sinh thái đa dạng với các kiểu rừng lá rộng thường xanh, rừng lá rộng thường xanh nửa rụng lá, rừng hỗn giao gỗ, tre nứa và rừng tre nứa thuần loài. Được đổi tên từ Lâm trường Tân Phú năm 2007 thành Ban quản lý rừng phòng hộ (BQLRPH) Tân Phú với nhiệm vụ quản lý bảo vệ, khoanh nuôi, phục hồi, trồng rừng và phục vụ học tập, nghiên cứu khoa học, dịch vụ sinh thái. Việc nghiên cứu đặc điểm lâm học có ý nghĩa rất quan trọng, giúp nhà lâm học biết được tình hình rừng (thành phần thực vật, mật độ, cấu trúc tầng thứ, độ che phủ, trữ lượng rừng, tái sinh rừng,…). Từ đó có những định hướng phát triển và trong công tác quản lý bảo vệ, nuôi dưỡng, phục hồi rừng, đa dạng sinh học, dịch vụ sinh thái, trước hết cần phải nghiên cứu nắm bắt những đặc điểm lâm học tại khu vực để có cơ sở đề ra kế hoạch, phương 1
án hoặc những biện pháp lâm sinh tác động nhằm dẫn dắt rừng sinh trưởng phát triển đảm bảo phát huy tốt vai trò và chức năng phòng hộ môi trường của rừng. Khi nghiên cứu về đa dạng loài cây gỗ, các nhà sinh thái học và lâm học thường quan tâm đến thành phần loài và chỉ số phong phú về loài, chỉ số đồng đều về độ phong phú của các loài và chỉ số đa dạng. Xuất phát từ thực tiễn trên đề tài Nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật cây gỗ của trạng thái rừng trung bình tại BQLRPH Tân Phú, tỉnh Đồng Nai được thực hiện nhằm tập trung trả lời ba câu hỏi sau đây: (1) Trạng thái rừng trung bình ở khu vực nghiên cứu có kết cấu loài cây gỗ như thế nào? (2) Các chỉ số đa dạng của trạng thái rừng trung bình ở khu vực nghiên cứu như thế nào? (3) Tình trạng tái sinh tự nhiên có đảm bảo ở khu vực nghiên cứu tồn tại ổn định theo thời gian hay không? 2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Sự ra đời thuật ngữ đa dạng sinh học Trên cơ sở nhận thấy sự đa dạng và sự biến dị của các thực vật, động vật, vi sinh vật và các hệ sinh thái mà chúng sống trong đó, các nhà khoa học đã đưa ra khái niệm đa dạng sinh học - với ý nghĩa là toàn bộ các dạng sống trên Trái đất - vào đầu những năm 1980 (Lovejoy 1980a, b; Norse and McManus 1980; Wilson 1985; Norse et al. 1986; Wilson and Peters 1988; Reid and Miller 1989; McNeely et al. 1990; Chauvet and Olivier 1993). Thuật ngữ đa dạng sinh học (Biological Diversity) được định nghĩa lần đầu tiên bởi Norse and McManus (1980) bằng cách gộp hai khái niệm gần gũi là đa dạng di truyền (lượng biến dị di truyền trong loài) và đa dạng sinh thái (số loài trong một quần xã sinh vật) vào với nhau. Thuật ngữ đa dạng sinh học rút ngắn (Biodiversity) gắn liền với tên tuổi của Walter G. Rosen vào năm 1985 khi lập kế hoạch cho hội nghị “Diễn đàn quốc gia về Đa dạng sinh học (National Forum on Biodiversity)” được tổ chức tại thủ đô Washington, Hoa Kỳ vào năm 1986 mà cuốn kỷ yếu của hội nghị này (Wilson and Peters 1988) đã được giới thiệu rộng rãi trong giới khoa học. Người ta đã ghi lại được hàng chục định nghĩa về đa dạng sinh học trong đó có khoảng 10 định nghĩa được sử dụng nhiều nhất. Thông thường người ta nhắc đến hai định nghĩa đã chính thức được đưa vào các văn bản quốc tế, đó là Công ước Đa dạng Sinh học (UNEP 1992) và Chiến lược Đa dạng Sinh học toàn cầu (WRI, IUCN and UNEP 1992). Theo Công ước Đa dạng Sinh học (UNEP 1992) thì đa dạng sinh học là “The variability among living organisms from all sources including, inter alia, terrestrial, marine and other aquatic ecosystems and the ecological complexes of which they are part; this includes diversity within species, between species and of ecosystems”, được dịch là “Toàn bộ biến dị (tính đa dạng) của sinh vật từ mọi nguồn, bao gồm các hệ sinh thái tiếp giáp, trên cạn, biển và các hệ sinh thái thuỷ vực khác và các tập hợp sinh thái mà chúng là một phần; nó bao gồm sự đa dạng ở bên trong loài, giữa các loài và của các hệ sinh thái”. Chiến lược Đa dạng Sinh học toàn cầu (WRI, IUCN and UNEP 1992) định nghĩa ngắn gọn đa dạng sinh học là “Toàn bộ các gen, loài và các hệ sinh thái trong một khu vực”. Quĩ Quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (WWF) năm 1989 đã đưa ra định nghĩa: “Đa dạng sinh học là thuật ngữ chỉ tính phong phú của sự sống trên Trái đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là các gen chứa đựng trong các loài và những hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trường ". Hầu hết các định nghĩa đều chỉ rõ ba thành phần chính của đa dạng sinh học là các gen, loài và hệ sinh thái, trong đó đa dạng trong loài là đa dạng di truyền, giữa các loài là đa dạng loài và đa dạng của các hệ sinh thái là đa dạng sinh thái hoặc nơi cư trú. Mặc dù vậy tác dụng tương hỗ giữa các mức đa dạng hầu như chưa được đề cập tới. Do vậy di Castri (1995) đã định nghĩa đa dạng sinh học là “toàn bộ và các tương tác 3
của đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng sinh thái, tại một địa điểm nhất định và ở một thời gian nhất định”. Bảng 1.1. Thành phần và các mức của đa dạng sinh học (UNEP 1995) ĐA DẠNG HỆ SINH ĐA DẠNG DI TRUYỀN ĐA DẠNG CƠ THỂ SỐNG THÁI Biome - quần xã sinh vật Community - quần xã Kingdom - giới Biota - vùng sinh học Population - quần thể Phylum - ngành Landscape - cảnh quan Organism - cá thể Family - họ Ecosystem - hệ sinh thái Cell - tế bào Genus - chi Habitat - nơi cư trú Molecule - phân tử Species - loài Niche - ổ sinh thái Subspecies - loài phụ Population - quần thể Population - quần thể ĐA DẠNG VĂN HOÁ Individuals - cá thể Bảng 1.2. Hình mẫu và phạm vi của đa dạng sinh học (di Castri and Younes, 1996) ĐA DẠNG DI TRUYỀN ĐA DẠNG PHÂN LOẠI ĐA DẠNG SINH THÁI Community - quần xã Kingdom - giới Biosphere - sinh quyển Population - quần thể Phylum - ngành Biome - Quần xã sinh vật Organism - cá thể Class - lớp Landscape - cảnh quan Cell - tế bào Order - bộ Ecosystem - hệ sinh thái Molecule - phân tử Family - họ Patch - mảnh Genus - chi Habitat-niche - nơi cư trú, ổ Species - loài Subspecies - loài phụ Khái niệm về đa dạng sinh học chỉ số lượng, tính muôn màu muôn vẻ và thường xuyên biến đổi của thế giới động vật, thế giới thực vật và vi sinh vật. Loài người đã, đang và sẽ còn phụ thuộc vào các loài sinh vật khác để duy trì sinh quyển và cung cấp những yếu tố cơ bản cần thiết, đặc biệt là thức ăn cho chính bản thân mình. Một phần lớn của đa dạng sinh học được coi là rất có giá trị và nó được mô tả như là nguồn dự trữ chủ yếu và cơ bản của thế giới * Đa dạng loài Loài (Species) theo định nghĩa của Mayr (1942, dẫn từ sách Ecology của Peter Stiling, 1998) là “Nhóm các quần thể mà có thể trao đổi trực tiếp hoặc tiềm năng di truyền cho nhau và cách ly sinh sản với các nhóm tương tự khác”. Đa dạng loài (Species Diversity) được Từ điển Đa dạng sinh học và Phát triển bền vững (Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, 2001) định nghĩa là số lượng và sự đa dạng của các loài được tìm thấy trong một khu vực cụ thể trong một vùng. 4
Một thuật ngữ nữa cũng cần được quan tâm ở đây đó là độ giàu có loài (Species Richness) được định nghĩa như là số lượng các loài có trong một vùng. Thuật ngữ này thường được dùng để đo độ đa dạng loài. Khi có nhiều loài trong một vùng, tức là độ giàu có loài là lớn thì độ đa dạng loài cũng cao, song lưu ý là một loài khác biệt hẳn với mọi loài khác sẽ đóng góp nhiều vào sự đa dạng hơn là một loài có nhiều loài thân thuộc. Loài là những nhóm cá thể khác biệt với các nhóm khác về mặt sinh học và sinh thái. Các cá thể trong loài có vật chất di truyền giống nhau và có khả năng trao đổi thông tin di truyền (giao phối, giao phấn) với nhau và cho các thế hệ con cái hữu thụ (có khả năng sinh sản tiếp tục). Như vậy, các cá thể trong loài chứa toàn bộ thông tin di truyền của loài. Phân loại học là khoa học nghiên cứu và sắp xếp các cơ thể sống. Mục đích của phân loại học hiện đại là thiết lập một hệ thống về phân loại mà nó phản ánh sự tiến hoá của các nhóm loài từ tổ tiên của nó. Bằng cách xác định mối quan hệ họ hàng giữa các loài, các nhà phân loại học giúp các nhà bảo tồn sinh học xác định loài hoặc nhóm loài có thể tiến hoá theo một con đường duy nhất hoặc theo một cách đặc biệt của những nỗ lực bảo tồn. Trong nghiên cứu đa dạng sinh học, việc mô tả qui mô của đa dạng loài là rất quan trọng. Robert Whittaker (1972) đã sử dụng một hệ thống 3 bậc đơn giản mô tả quy mô của đa dạng loài, cụ thể là: Đa dạng alpha (): Đa dạng alpha là tính đa dạng xuất hiện trong một sinh cảnh hoặc trong một quần xã. Ví dụ: Sự đa dạng của các loài chim trong một kiểu rừng đặc trưng hoặc sự đa dạng của các loài cá trong một cái hồ riêng biệt. Đa dạng beta (): Đa dạng beta là sự đa dạng tồn tại trong vùng giáp ranh giữa các sinh cảnh hoặc quần xã. Ví dụ: Sự đa dạng của các loài chim trong hai rừng gần kề khác kiểu. Đa dạng gamma (): Đa dạng gamma là sự đa dạng tồn tại trong một quy mô địa lý. Ví dụ: Các loài chim xuất hiện trong một vài khu rừng cách xa nhau nhiều ki lô mét (km). Nghiên cứu đa dạng ,  và  có ý nghĩa quan trọng đối với việc xem xét quy mô khi thiết lập những ưu tiên cho bảo tồn và ra các quyết định quản lý. Sự đa dạng về loài đã tạo cho các quần xã sinh vật khả năng phản ứng và thích nghi tốt hơn đối với những thay đổi của điều kiện ngoại cảnh. Chức năng sinh thái của một loài có ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc của quần xã sinh vật và bao trùm hơn là lên cả hệ sinh thái. Sự có mặt của một loài cây gỗ (Sung, Si, Dẻ...) không chỉ tăng thêm tính đa dạng của quần xã sinh vật mà còn góp phần làm tăng tính ổn định của chúng vì có nhiều loài sinh vật khác phụ thuộc vào những loài cây này, đó là nguồn thức ăn cho chúng (Khỉ vượn, sóc, Cầy vòi mốc, Cầy vòi hương, Cu rốc, Hồng hoàng...) hoặc các loài cây này phát triển hay mở rộng vùng phân bố được nhờ các loài khác (thụ phấn, phát tán hạt...). 5
* Đa dạng hệ sinh thái Sự phong phú về môi trường trên cạn và dưới nước của Trái đất đã tạo nên một số lượng lớn các hệ sinh thái. Sự đa dạng các hệ sinh thái được phản ánh bởi sự đa dạng về sinh cảnh qua mối quan hệ giữa các quần xã sinh vật và các quá trình sinh thái trong sinh quyển (chu trình vật chất, các quan hệ về cách sống...). Mối quan hệ chức năng trong bản thân mỗi quần xã sinh vật, quan hệ giữa các quần xã với nhau và với môi trường vô cơ là rất phức tạp và đó chính là cơ chế của những quá trình sinh thái chủ yếu như chu trình tuần hoàn nước, chu trình phốt pho, quá trình hình thành đất, chu trình năng lượng... Việc phân chia hệ sinh thái hay sinh cảnh trên thực tế là rất khó khăn vì ranh giới của 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 hệ sinh thái nhỏ cũng có thể xác định như là một hồ nước và thậm chí là một gốc cây. Theo Miklos Udvardy (xem Walters and Hamilton, 1993) thì trên thế giới bao gồm nhiều chính thể sinh vật. Sự phân chia đó tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu và các sinh vật sống trên đó. Một chính thể bao gồm nhiều hệ sinh thái khác nhau và gồm: 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 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 ẩm 14. Thảm thực vật vùng hồ Số lượng loài của một hệ sinh thái nào đó cũng thường xuyên biến đổi theo thời gian. Nghiên cứu đa dạng sinh học cũng được tiến hành ở các mức độ khác nhau, từ một hệ sinh thái đến toàn bộ một khu vực chứa đựng nhiều hệ sinh thái. Các khu vực chứa đựng nhiều hệ sinh thái khác nhau thường giàu có về đa dạng sinh học nhưng không giàu về loài đặc hữu. Ngược lại, những hệ sinh thái riêng biệt có thể có tính đa dạng sinh học thấp nhưng thường chứa đựng nhiều loài đặc hữu. Trong những quần xã sinh học, có một số loài có vai trò quyết định khả năng tồn tại phát triển của một số lớn các loài khác, người ta gọi đó là những loài chủ yếu. Những loài chủ yếu này có ảnh hưởng quan trọng đến cấu trúc quần xã nhiều hơn so với tổng số cá thể của các loài hay sinh khối của chúng (Terborgh, 1976). Đánh giá định lượng về tính đa dạng ở mức quần xã, nơi cư trú hoặc hệ sinh thái còn nhiều khó khăn. Trong khi có thể định nghĩa về nguyên tắc thế nào là đa dạng di truyền và đa dạng loài, từ đó xây dựng các phương pháp đánh giá khác nhau, thì không có một định nghĩa và phân loại thống nhất nào về đa dạng hệ sinh thái ở mức toàn cầu, và trên thực tế khó đánh giá được đa dạng hệ sinh thái ở các cấp độ khác ngoài cấp khu vực và vùng, và cũng thường chỉ xem xét đối với thảm thực vật. Một hệ sinh thái 6
khác nhiều so với một loài hay một gen ở chỗ chúng còn bao gồm cả các thành phần vô sinh, chẳng hạn đá mẹ và khí hậu. Đa dạng hệ sinh thái thường được đánh giá qua tính đa dạng các loài thành viên. Nó có thể bao gồm việc đánh giá độ phong phú tương đối của các loài khác nhau cũng như các kiểu dạng của loài . Trong trường hợp thứ nhất, các loài khác nhau càng phong phú, thì nói chung vùng hoặc nơi cư trú càng đa dạng. Trong trường hợp thứ hai, người ta quan tâm tới số lượng loài trong các lớp kích thước khác nhau, tại các dải dinh dưỡng khác nhau, hoặc trong các nhóm phân loại khác nhau . Do đó một hệ sinh thái giả thiết chỉ có một vài loài thực vật sẽ kém đa dạng hơn vùng có cùng số lượng loài nhưng bao gồm cả động vật ăn cỏ và động vật ăn thịt. Do tầm quan trọng của các yếu tố này khác nhau khi đánh giá tính đa dạng của các khu vực khác nhau, nên không có một chỉ số có căn cứ chính xác cho việc đánh giá tính đa dạng. Điều này rõ ràng có ý nghĩa quan trọng đối với việc xếp hạng các khu vực khác nhau. * Đa dạng di truyền Đa dạng di truyền là tất cả các gen di truyền khác nhau của tất cả các cá thể thực vật, động vật, nấm, và vi sinh vật. Đa dạng di truyền tồn tại trong một loài và giữa các loài khác nhau . Đa dạng di truyền là sự đa dạng về thành phần gen giữa các cá thể trong cùng một loài và giữa các loài khác nhau; là sự đa dạng về gen có thể di truyền được trong một quần thể hoặc giữa các quần thể. Đa dạng di truyền là biểu hiện sự đa dạng của các biến dị có thể di truyền trong một loài, một quần xã hoặc giữa các loài, các quần xã. Xét cho cùng, đa dạng di truyền chính là sự biến dị của sự tổ hợp trình tự của bốn cặp bazơ cơ bản, thành phần của axit nucleic, tạo thành mã di truyền. Một biến dị gen xuất hiện ở một cá thể do đột biến gen hoặc nhiễm sắc thể, ở các sinh vật sinh sản hữu tính có thể được nhân rộng trong quần thể nhờ tái tổ hợp. Người ta ước tính rằng, số lượng các tổ hợp có thể giữa các dạng khác nhau của các trình tự gen ở người cũng như ở ruồi giấm đều lớn hơn số lượng các các nguyên tử trong vũ trụ. Các dạng khác của đa dạng di truyền có thể được xác định tại mọi cấp độ tổ chức, bao gồm cả số lượng DNA trong mỗi tế bào, cũng như số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể. Tập hợp các biến dị gen trong một quần thể giao phối cùng loài có được nhờ chọn lọc. Mức độ sống sót của các biến dị khác nhau dẫn đến tần suất khác nhau của các gen trong tập hợp gen. Điều này cũng tương tự trong tiến hoá của quần thể. Như vậy, tầm quan trọng của biến dị gen là rất rõ ràng: nó tạo ra sự thay đổi tiến hoá tự nhiên cũng như chọn lọc nhân tạo. Chỉ một phần nhỏ (thường nhỏ hơn 1%) vật chất di truyền của các sinh vật bậc cao là được biểu hiện ra ngoài thành các tính trạng kiểu hình hoặc chức năng của sinh vật; 7
vai trò của những DNA còn lại và tầm quan trọng của các biến di gen của nó vẫn chưa được làm rõ. Ước tính cứ 109 gen khác nhau phân bố trên sinh giới thì có 1 gen không có đóng góp đối với toàn bộ đa dạng di truyền. Đặc biệt, những gen kiểm soát quá trình sinh hóa cơ bản, được duy trì bền vững ở các đơn vị phân loại khác nhau và thường ít có biến dị, mặc dù những biến dị này nếu có sẽ ảnh hưởng nhiều đến tính đa dạng của sinh vật. Đối với các gen duy trì sự tồn tại của các gen khác cũng tương tự như vậy . Hơn nữa, một số lớn các biến dị phân tử trong hệ thống miễn dịch của động vật có vú được quy định bởi một số lượng nhỏ các gen di truyền. 1.2. Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học trên thế giới. * Nghiên cứu hệ thực vật Sự phong phú và đa dạng của giới thực vật trên trái đất là nguồn tài nguyên quý giá của nhân loại. Các nhà thực vật học đã dự đoán số loài thực vật bậc cao hiện có trên thế giới vào khoảng 500.000 - 600.000 loài. Năm 1965, Al. A. Phêđôrốp đã dự đoán trên thế giới có khoảng: 300.000 loài thực vật Hạt kín; 5.000 - 7.000 loài thực vật Hạt trần; 6.000 - 10.000 loài Quyết thực vật; 14.000 - 18.000 loài Rêu; 19.000 - 40.000 loài Tảo; 15.000 - 20.000 loài Địa y; 85.000 - 100.000 loài Nấm và các loài thực vật bậc thấp khác. Trong lịch sử nghiên cứu về hệ thực vật từ thế kỷ XIX (1855), De Candolle đã phân tích mối quan hệ giữa số lượng loài và diện tích từ những dẫn liệu thu được ở các hệ thực vật vùng ngoại ô Strasburg (hơn 100 km2 có 960 loài), hệ thực vật Dagico (1000km2 có 1362 loài), hệ thực vật miền trung Svealand (4000 km2 có 1114 loài).Ở Liên Xô, từ năm 1928 đến năm 1932 được xem là giai đoạn mở đầu cho thời kỳ nghiên cứu hệ thực vật cụ thể. Vào thời gian này, Tomachev A. I. nghiên cứu hệ thực vật vùng Taimua nằm ở tọa độ địa lý 74o 20’-25o độ vĩ bắc và 102o 30’ độ kinh đông và cho ra nhiều nhận định có giá trị. Từ những năm đầu thế kỷ XX đã xuất hiện một công trình nổi tiếng, là nền tảng đánh giá tính đa dạng thực vật Việt Nam, đó là bộ “Thực vật chí Đông Dương” do H.Lecomte chủ biên năm (1907 - 1952). Trong công trình này, các tác giả người Pháp đã thu mẫu và định tên, lập khoá mô tả các loài thực vật bậc cao có mạch trên toàn bộ lãnh thổ Đông Dương. Humbert (1938 - 1950) đã bổ sung, chỉnh lý để hoàn thiện việc đánh giá thành phần loài cho toàn vùng và gần đây phải kể đến bộ Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam do Aubréville khởi xướng và chủ biên (1960 - 1997) cùng với nhiều tác giả khác. Đến nay đã công bố 29 tập nhỏ gồm 74 họ cây có mạch nghĩa là chưa đầy 20% tổng số họ đã có. 8
Bên cạnh đó, còn rất nhiều những công trình khoa học và các báo cáo khác lần lượt được xuất bản và rất nhiều cuộc hội thảo khác nhau đã được tổ chức nhằm thảo luận về quan điểm, về phương pháp luận cũng như thông báo các kết quả đã đạt được trong nghiên cứu về đa dạng sinh vật và bảo tồn trên toàn thế giới. Các kết quả nghiên cứu được công bố trong các báo cáo và hội nghị, hội thảo đã cơ bản thiết lập nên một hệ thống thông tin đa dạng sinh vật trên toàn thế giới đã và đang góp phần nâng cao nhận thức đa dạng sinh vật và bảo tồn, khôi phục lại một số hệ sinh thái, hệ thực vật trên các vùng lãnh thổ cấp quốc gia. * Nghiên cứu thảm thực vật Thảm thực vật đã được xác định là tổ hợp các cá thể của các loài thực vật khác nhau, có cấu trúc ngoại mạo, chức năng sinh thái và quy luật phân bố địa lý khác nhau, có thể định loại và sắp xếp theo các hệ thống phân loại ở các bậc khác nhau, được gọi tên theo thuật ngữ xác định. Trong mỗi hệ thống phân loại đều có ưu điểm nổi bật và hạn chế nhất định. Về cơ bản có thể xếp chúng theo các nhóm theo nguyên tắc phân loại chính của thảm thực vật. Nguyên tắc này được ứng dụng rộng rãi cho các vùng nhiệt đới, nơi mà thảm thực vật có quy luật phân bố, cấu trúc, các mối quan hệ với môi trường khá phức tạp, thành phần loài đa dạng. Để có thể xếp chúng vào khung phân loại, những đặc điểm sinh thái của môi trường trở thành những định hướng chủ yếu. Dựa vào nguyên tắc này, Warming (1895) đã phân chia các quần xã thực vật thành các “nhóm sinh thái” theo tính chất của môi trường đất. Schimper (1898), phân biệt cấu trúc và tính thích ứng sinh thái của các bậc phân loại lớn thành các quần hệ: quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng, quần hệ vùng núi. Trong quần hệ khí hậu, Schimper đã phân biệt sáu kiểu: rừng ưa mưa, rừng gió mùa (mưa rào), rừng savan (savane - forest), rừng cây có gai (thorn forest), trảng cỏ nhiệt đới (tropical grassland) và sa mạc nhiệt đới (tropical desert). Quần hệ thổ nhưỡng được phân chia thành: rừng hành lang, rừng đầm lầy nước ngọt, rừng ven biển, rừng ngập mặn. Và cuối cùng, quần hệ vùng núi được ông phân biệt thành: rừng mưa á nhiệt đới, rừng mưa ôn đới, rừng cây lùn trên núi, rừng núi cao, hoang mạc núi cao. Sự phân chia của Schimper, với quan niệm đúng đắn về “quần hệ” là những đơn vị đồng nhất về hình thái - cấu trúc. Những sự phân chia bậc phân loại thấp hơn dựa vào điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng (Thái Văn Trừng, 1978) Năm 1936, Champion dựa vào sự phân hoá đai cao và chế độ khô hạn vùng thấp theo vĩ độ đã phân chia thành 9 kiểu thảm thực vật trên vùng thấp và 3 kiểu thảm thực vật theo đai cao khác nhau. Puri (1989) đã vận dụng nguyên tắc này của 9
Champion để phân loại các thảm thực vật ở Ấn Độ. Trong cách phân chia ông đã tách các kiểu rừng nhiệt đới theo 4 cấp: 1. Rừng ẩm nhiệt đới thƣờng xanh và nửa thƣờng xanh. 2. Rừng ẩm nhiệt đới rụng lá. 3. Rừng khô nhiệt đới rụng lá. 4. Rừng khô nhiệt đới thường xanh. Tiếp đó, năm 1944, Beard (Theo Thái Văn Trừng, 1978) đã nghiên cứu và đưa ra hệ thống phân loại; Quần hệ, loại quần hệ và quần hợp. Ông lấy cơ sở từ quần hệ rừng mưa nhiệt đới trong điều kiện tối ƣu để phân chia thành năm loại quần hệ: 1. Loạt quần hệ xanh theo mùa. 2. Loạt quần hệ vùng núi. 3. Loạt quần hệ khô thường xanh. 4. Loạt quần hệ ngập nước theo mùa. 5. Loạt quần hệ ngập nước quanh năm. Tuy nhiên, giữa các hệ thống phân loại này còn thiếu sự thống nhất về quan điểm phân loại, thuật ngữ phân loại và đây chính là trở ngại lớn trong việc xây dựng hệ thống phân loại trên bản đồ thảm thực vật. Vì vậy, năm 1973, UNESCO đã công bố bảng phân loại và thành lập bản đồ thảm thực vật quốc tế. Bảng phân loại được sự tham, đóng góp của nhiều nhà khoa học như: Poore, Ellenberg (1965); Gaussen (1966). 1.3. Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học tại Việt Nam. Việt Nam nằm trong điểm nóng về đa dạng sinh học ở Indo-Burma, là một trong những nước có nguồn đa dạng sinh học phong phú nhất trên toàn cầu. Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên (WWF) đã xác định 238 vùng sinh thái được ưu tiên trên toàn cầu trong đó có 6 vùng sinh thái ở Việt Nam (WWF 2014). Quỹ Đối tác về các Hệ Sinh thái Trọng yếu đã xác định 509 điểm nóng về đa dạng sinh học ở Indo-Burma, trong đó có 110 điểm ở Việt Nam và nước này còn có 65 Vùng sinh sống quan trọng của chim (Birdlife, 2002). Trong tổng số 754 loài bị đe dọa trên toàn cầu ở Indo-Burma, có 335 loài (44%) được xác nhận là nằm ở Việt Nam, bao gồm 106 loài không tìm thấy ở các địa điểm khác trong điểm nóng (CEPF 2011). Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN) xem xét 76 loài thực vật và động vật sinh sống tại Việt Nam đang bị đe dọa nghiêm trọng trên toàn cầu và 134 loài khác đang bị đe dọa trên toàn cầu (IUCN 2013). Việt Nam thực sự có số loài đang bị đe dọa cao nhất thế giới (Pilgrim & Nguyen Duc Tu, 2007). Sự phong phú về Đa dạng sinh học của Việt Nam đóng vai trò rất quan trọng cho sự phát triển bền vững vì cung cấp sản vật cho con người, điều tiết dịch vụ (trữ lượng các-bon và điều tiết lượng mưa, loại bỏ các chất gây ô nhiễm thông qua lọc khí và 10