Tiểu luận môn Biến đổi khí hậu: Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sinh vật ngoại lai xâm lấn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tiểu luận "Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sinh vật ngoại lai xâm lấn" này sẽ đề cập đến hai vấn đề: Tác động của biến đổi khí hậu đến sinh vật ngoại lai xâm lấn; thứ hai là biến đổi khí hậu và sinh vật ngoại lai đã gây ra những ảnh hưởng gì đến tự nhiên và con người. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận môn Biến đổi khí hậu: Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sinh vật ngoại lai xâm lấn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG BÀI TẬP TIỂU LUẬN MÔN HỌC BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Đề tài ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Võ Lê Phú Sinh viên thực hiện: Ngô Hoàng Trúc Linh 2011523
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2024
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG BÀI TẬP TIỂU LUẬN MÔN HỌC BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Đề tài ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Võ Lê Phú Sinh viên thực hiện: Ngô Hoàng Trúc Linh 2011523
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2024
MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu hiện nay được xem là một trong những nguyên nhân gây mất đa dạng sinh học toàn cầu. Vấn đề này luộn được các quốc gia lãnh thổ quan tâm, tuy nhiên có một vấn đề cũng là nguyên nhân lớn gây mất đa dạng sinh học nhưng lại ít được thảo luận hơn, thậm chí có thể bị xem là một vấn đề ít quan trọng hơn, đó là các loài sinh vật ngoại lai xâm lấn. Sự mất đa dạng sinh học đang gia tăng do toàn cầu hóa thương mại và du lịch quốc tế tăng lên. Hơn nữa, cả biến đổi khí hậu và sinh vật ngoại lai xâm lẫn đều có thể ảnh hưởng đến cảnh quan, làm giảm năng suất cây trồng và cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái. Để có thể cho mọi người hiểu hơn về các loài sinh vật ngoại lai, trong bài tiểu luận này sẽ đề cập đến hai vấn đề: Tác động của biến đổi khí hậu đến sinh vật ngoại lai xâm lấn; thứ hai là biến đổi khí hậu và sinh vật ngoại lai đã gây ra những ảnh hưởng gì đến tự nhiên và con người. 5
MỤC LỤC 6
7
DANH MỤC HÌNH ẢNH 8
Hình 2.1. Cá trắm đen 4 9
Hình 2.2. Sâu bướm xương rồng 5 Hình 3.1. Những thay đổi dự kiến về năng suất nông nghiệp toàn cầu đến năm 2080 do biến đổi khí hậu (và phân bón carbon) 9 Hình 3.2. So sánh mức tăng nhiệt độ đến năng suất cây trồng ở vùng ôn đới và nhiệt đới 10 10
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT European Commission EC Ủy ban Châu Âu Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services IPBES Nền tảng khoa học – chính sách Liên chính phủ về Đa dạng sinh học và Dịch vụ Hệ sinh thái Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu United Nations Framework Convention on Climate Change UNFCCC Công ước khung Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu U.S. Department Of Agriculture USDA Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ 11
12
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan về Biến đổi khí hậu 1.1.1 Khái niệm liên quuan đến Biến đổi khí hậu Theo ý điển của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), Biến đổi khí hậu được định nghĩa như sau: “Biến đổi khí hậu đề cập đến sự thay đổi trạng thái khí hậu có thể được xác định (ví dụ: bằng cách sử dụng các thử nghiệm thống kê) bằng những thay đổi về giá trị trung bình và/hoặc sự biến đổi của các đặc tính của nó và tồn tại trong một thời gian dài, thường là hàng thập kỷ hoặc lâu hơn. Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tự nhiên bên trong hoặc các tác động bên ngoài như sự điều chỉnh chu kỳ mặt trời, phun trào núi lửa và những thay đổi dai dẳng do con người gây ra trong thành phần của khí quyển hoặc trong việc sử dụng đất.” Còn theo Công ước khung Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu (UNFCCC), họ định nghĩa như sau: “Sự thay đổi khí hậu được quy trực tiếp hoặc gián tiếp do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và thêm vào đó là sự biến đổi khí hậu tự nhiên được quan sát trong những khoảng thời gian có thể so sánh được.” 1.1.2 Nguyên nhân gây ra Biến đổi khí hậu Có 2 nguyên nhân chính dẫn đến biến đổi khí hậu là do con người và do tác động từ nhiên và theo Liên hiệp quốc vào năm 2011 thì 90% biến đổi khí hậu là do con người và chỉ 10% là do tự nhiên . Do đó cho ta thấy được biến đổi khí hậu nguyên nhân lớn nhất là do con người. 1.2 Tổng quan về sinh vật ngoại lai xâm lấn 1.2.1 Khái niệm Sinh vật ngoại lai xâm lấn Động vật ngoại lai là một cụm từ chỉ về những loài động vật được du nhập từ một nơi khác vào vùng bản địa. Những loài động vật ngoại lai nhanh chóng sinh sôi, nảy nở một cách khó kiểm soát trở thành một hệ động vật thay thế đe dọa nghiêm 13
trọng đến hệ động vật bản địa, đe dọa đa dạng sinh học. Chúng được gọi với một cái tên là động vật ngoại lai xâm hại hoặc động vật ngoại lai xâm lấn. Theo trang thông tin chính thức của Ủy ban Châu Âu (EC), các loài ngoại lai xâm lấn là các động vật và thực vật được đưa vô tình hoặc cố ý vào môi trường tự nhiên nơi chúng thường không được tìm thấy, gây ra những hậu quả tiêu cực nghiêm trọng cho môi trường mới của chúng. Chúng là mối đe dọa lớn đối với thực vật và động vật bản địa ở châu Âu và là một trong năm nguyên nhân chính gây mất đa dạng sinh học. 1.2.2 Các giai đoạn phát triển của sinh vật ngoại lai Ngành khoa học về xâm lấn sinh học đã xác định một số giai đoạn mà một sinh vật ngoại lai cần phải trải qua trước khi nó được xem là loài ngoại lai xâm hại. Quá trình trở thành loài ngoại lai xâm hại gồm bốn giai đoạn chính: Giai đoạn du nhập: là việc đưa một sinh vật ngoại lai vào một khu vực mới là nơi mà trước đó loài chưa từng xuất hiện. Đây có thể là quá trình du nhập có chủ đích - do con người mang loài đó tới hoặc đây cũng có thể là quá trình du nhập không chủ đích nếu một loài được du nhập ngẫu nhiên kèm theo các loại hàng hóa khác. Giai đoạn thiết lập: là giai đoạn khi sinh vật được du nhập tồn tại trong một khoảng thời gian đủ lâu để phát triển thành quần thể ở môi trường mới, nghĩa là có khả năng sinh sản. Giai đoạn lan rộng -thích nghi: là giai đoạn khi các động vật, thực vật hoặc vi sinh vật sau khi thiết lập bắt đầu phát tán và sinh sản mà không cần bất kỳ sự trợ giúp nào. Chúng sẽ trở thành một phần của hệ động vật hoặc thực vật tự nhiên và “hòa nhập” với các loài bản địa. Giai đoạn phát tán - xâm lấn: là giai đoạn khi các loài ngoại lai đã thích nghi bắt đầu lan rộng gây bất lợi cho các loài khác (loài bản địa hoặc loài mới thích nghi) và phá vỡ hệ sinh thái mới theo một cách thức nào đó. 14
CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN 2.1 Thay đổi con đường phát tán các sinh vật ngoại lai Biến đổi khí hậu đã và đang gây ra các hiện tường thời tiết cục đoan trên toàn thế giới. Các hiện tượng cực đoan như các đợt nắng nóng bất thường, bão, lũ lụt và hạn hán,… có thể ảnh hưởng đến các quá trình sinh thái và tiến hóa. Những hiện tượng này được dự đoán sẽ diễn biến thường xuyên hơn theo sự thay đổi khí hậu đang diễn ra. Điều này có thể gây hại tới các sinh vật bản địa vì môi trường chúng đang sống bị thay đổi và có khả năng vượt qua khả năng thích nghi của chúng do nguồn tài nguyên bị hạn chế hoặc sự tăng trưởng và sinh sản bị đe dọa bởi môi trường thay đổi, nếu không thể khôi phục hoặc thích ứng kịp thời thì các loài bản địa này có thể bị loại bỏ; kèm với đó các hiện tượng cực đoan diễn ra nhiều hơn đang tạo điều kiện cho quá trình xâm lược của nhiều loài mới vào hệ sinh thái bản địa. Các hiện tượng cực đoan có thể gây ra sự phá hủy và sự chết đột ngột cho nhiều loài bản địa hoặc các “sự kiện giết chết loài đứt quãng” (Sousa, 1984). Điều này sẽ làm tăng lượng dinh dưỡng, nước, con mồi, không gian sinh hoạt,… còn được gọi là nguồn tài nguyên sẵn có và đây cũng là “cơ hội” cho các loài khác du nhập vào vùng bản địa (Shea và Chesson, 2002). Ví dụ, các sự kiện lũ lụt có thể tạo điều kiện cho sự phân tán của các loài xâm lấn trong thời kỳ lượng mưa cao bất thường hoặc sự tan nhanh của tuyết và sông băng. Các cuộc xân lấn ở dưới nước có liên quan đến tần suất ngày cầng tăng của lũ lụt, như là sự xuất hiện lần đầu tiên của cá trắm đen (Mylopharyngodon piceus) vào sông Missouri khi nước lũ khiến cá thoát ra khỏi các ao nuôi giống và sau đó lan xuống hạ lưu sông (Nico và cộng sự, 2005). Các loài ngoại lai cũng tăng lên sau lũ lụt ở các hệ thống có đập ở thượng nguồn khi cá được đưa xuống hạ lưu qua đập tràn hồ chứa (Schultz và cộng sự, 2003). 15
16
Hình 2.1. Cá trắm đen Gió mạnh, sóng lớn và nước dâng do bão đi kèm với bão có cường độ lớn cũng một phần nào đó hỗ trợ và thúc đẩy việc vận chuyển các loài xâm lấn. Ở quy mô toàn cầu, tần suất ngày càng tăng của các cơn bão cực lớn sẽ vận chuyển các hạt bụi trong không khí giữa các lục địa và tạo cơ hội cho sự phát tán của virus, vi khuẩn và nấm không bản địa (Kellogg và Griffin, 2006). Còn đối với quy mô theo từng khu vực, các cơn bão có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc thả các loài phi bản địa bị nuôi nhốt. Các loài sinh vật trên cạn được cho là đã được hưởng lợi từ sự di chuyển do bão hỗ trợ bao gồm sâu bướm xương rồng (Cactoblastis cactorum; từ vùng Caribe đến Mexico), loài mạt đỏ (Raoiella indica; trong vùng Caribe) và loài cỏ dại nông nghiệp Parthenium hysterophorus trên khắp Swaziland (Burgiel và Muir, 2010). 17
Hình 2.2. Sâu bướm xương rồng Tuy nhiên khi càng về lâu dài, các hiện tượng cực đoan có thể ảnh hưởng đến việc hình thành các loài xâm lấn. Những đợt nắng nóng cực độ và hạn hán là một trong những ví dụ rõ ràng nhất, hạn hán khắc nghiệt và cạn kiệt nước do hoạt động khai thác làm giảm khả năng tiếp cận nước của thực vật ven sông và tăng xâm nhập mặn trong đất bề mặt; Mặc dù các loài xâm lấn có thể có khả năng xâm chiếm tốt hơn vào khoảng thời gian đầu, nhưng các loài bản địa trong hệ sinh thái có thể thích nghi tốt hơn với điều kiện của vùng bản địa so với các loài không phải thuộc bản địa.Ví dụ Ở Hawaii, cỏ bản địa Heteropogon contortus có khả năng chịu hạn tốt hơn “đối thủ” của nó là loài xâm lược chiếm ưu thế có tên Pennisetum setaceum (Goergen và Daehler, 2002). 2.2 Tăng sự cạnh tranh giữa các loài Sự nóng lên của khí hậu do sự biến đối khí hậu gây ra có thể ảnh hưởng đến các cuộc xâm lược sinh học bằng cách thay đổi sự cạnh tranh giữa các loài bản địa và không phải bản địa, nhưng những tác động này có thể phụ thuộc vào tương tác sinh học của chúng. Biến đổi khí hậu đã được chứng minh là tạo điều kiện thuận lợi cho các loài ngoại lai mở rộng vùng hoạt động đến các vĩ độ hoặc độ cao cao hơn hoặc đến các phạm vi mới, điều này được dự đoán sẽ làm trầm trọng thêm các tác động bất lợi của chúng (Hellmann và cộng sự, 2008 ; Walther và cộng sự, 2009). Các loài là đối thủ cạnh tranh lẫn nhau của vùng bản địa (ví dụ như các loài thực vật bản địa cùng tồn tại) hoạt động như một bộ lọc sinh học quan trọng chống lại sự xâm lấn của các loài ngoại lai (Kolar & Lodge, 2001). Tác động của biến đổi khí hậu đến sự cạnh tranh giữa các loài thực vật bản địa và loài phi bản địa phụ thuộc vào độ nhạy cảm tương đối của chúng với sự thay đổi khí hậu, đây như là một chức năng của các đặc điểm sinh lý và hình thái của chúng (Soudzilovskaia và cộng sự, 2013). So với các loài bản địa, nghiên cứu cho thấy hiệu quả mà các loài ngoại lai xâm lấn sử dụng tài nguyên cao hơn, tốc độ tăng trưởng và tính linh hoạt về kiểu hình cũng như sự xuất hiện sớm hơn (còn được gọi là ưu tiên theo mùa), và những đặc điểm này đã được 18
chứng minh là mang lại khả năng cạnh tranh. lợi thế cho các loài ngoại lai xâm lấn (Wolkovich & Cleland, 2011; Drenovsky và cộng sự, 2012; Ordonez & Olff, 2013). Ngoài ra, thiên địch là một yếu tố sinh học quan trọng khác điều chỉnh thành phần quần thể thực vật bản địa (Peters và cộng sự, 2006; Post & Pedersen, 2008) và cũng có thể là yếu tố quyết định quan trọng đối với sự xâm lấn của các loài phi bản địa trong điều kiện biến đổi khí hậu ( Morriën và cộng sự, 2010; Lu và cộng sự, 2013); ví dụ nếu côn trùng thích các loài xâm lấn (để làm vật chủ chính hoặc vật chủ mục tiêu) hơn các loài bản địa (vật chủ thứ yếu hoặc không phải mục tiêu) và tấn công các loài ngoại lai thì điều này có thể gián tiếp mang lại lợi ích cho các loài bản địa. 2.3 Các loài tăng khả năng kháng thuốc Những thay đổi vật lý về môi trường, chẳng hạn như lượng mưa và nhiệt độ có thể làm thay đổi các hoạt động nông học bao gồm chuẩn bị đất, trồng trọt, tưới tiêu và bón phân. Tuy nhiên, các tương tác sinh học, đặc biệt là động thái và mức độ nghiêm trọng của quần thể gây hại, cũng có thể bị ảnh hưởng. Ví dụ, cỏ dại có thể gây mất mùa 100% khi không được kiểm soát. Mức độ thiệt hại thay đổi tùy theo loại cây trồng, giống cây trồng, loài cỏ dại, mức độ lây nhiễm của cỏ dại, địa điểm, năm và phương thức canh tác (Abouziena và Haggag, 2016 ; Soltani và cộng sự, 2016). Một trong những tác nhân chính gây ra hiện tượng biến đổi khí hậu là do nồng độ khí CO2 tăng cao. Những thay đổi trong môi trường, đặc biệt là nhiệt độ tăng và nồng độ carbon dioxide trong khí quyển tăng, có thể làm thay đổi sự phát triển và sinh lý của cây cỏ. Những thay đổi này có thể làm thay đổi hiệu quả của thuốc diệt cỏ, sự tương tác giữa cây trồng và cỏ dại. Các thí nghiệm được thực hiện vào năm 2016 và 2017 tại Phòng thí nghiệm Altheimer thuộc Khoa Khoa học Cây trồng, Đất và Môi trường, Đại học Arkansas, Fayetteville, Hoa Kỳ cho thấy ằng việc tăng nhiệt độ hoặc nồng độ CO 2 làm thay đổi bản chất của tương tác giữa thuốc diệt cỏ và thực vật, Nhiều loại cỏ gây hại trong sản xuất lúa như cây C3 và lúa cỏ (Oryza sativa L.) (Delouche và cộng sự, 2007). Mặc dù cả hai đều thuộc cùng một giống và loài, lúa cỏ phản ứng nhiều hơn với nồng độ CO 2 cao (Ziska và McClung, 2008). Điều đáng lo ngại là các trường hợp kháng hoặc kháng 19
đa thuốc diệt cỏ đang gia tăng ở các loại cỏ dại chủ chốt, cũng như ở các loại cây trồng khác (Roma-Burgos và cộng sự, 2019). 20