Một số vấn đề về bệnh cây rừng

Bradshaw 1987, Diamond 1887… 3 Nhấn mạnh khôi phục tổng hợp hệ sinh thái họ nhấn mạnh 3 định nghĩa: khôi phục sinh thái là quá trình đa dạng và động thái hệ sinh thái ban đầu 1994 ; là q

Những vấn đề tham khảo liên quan với

phòng trừ bệnh cây rừng

I.Khôi phục hệ sinh thái và bảo tồn

tính đa dạng sinh vật

1.1 Khôi phục hệ sinh thái bị thoái hoá

Khôi phục hệ sinh thái là một môn khoa học mới đợc 2 nhà

KH ngời Anh Aber và Jordan đề cập năm 1985, là một phânnhánh của khoa học sinh thái Do ý nghĩa lý luận và thựctiễn khôi phục sinh thái kha lớn nên có cách giải thích khácnhau Có các định nghĩa khác nhau, chủ yếu có 3 quan

điểm khác nhau:

(1) Nhấn mạnh hệ sinh thái phải đợc khôi phục đến mộttrạng thái hoàn chỉnh Họ cho rằng hệ sinh thái phải đợchồi phuc đến tiệm cận với trạng thái trớc khi bị ảnh hởng.Cairns , 1995, Jordan, 1995, Egan 1996…

(2) Nhấn mạnh khôi phục hệ sinh thái ứng dụng phải khôiphục và xây dựng lại hệ sinh thái bị thoái hoá theo kỹthuật và phơng pháp tạo nên một quần xã tự nhiên bềnvững Bradshaw 1987, Diamond 1887…

(3) Nhấn mạnh khôi phục tổng hợp hệ sinh thái họ nhấn mạnh

3 định nghĩa: khôi phục sinh thái là quá trình đa dạng

và động thái hệ sinh thái ban đầu (1994) ; là quá trìnhduy trì sự khoả mạnh và tái sinh hệ sinh thái (1995) làmột khao học khôi phục và quản lý tổng thể hệ sinh tháibao gồm tính đa dạng sinh vật, quá trình và kết cấu hệsinh thái, tinh hình khu vực và lịch sử, một xã hội xã hộirộng rãi (1995)

Dù có 3 quan điểm khác nhau nhng có điểm chung làkhôi phục hệ sinh thái là một khoa học nghiên cứu sự khôiphục hoặc tái tạo một hệ sinh thái bị thoái hoá hoặc bị tổnthất Nhng những quan điểm khác nhau phản ánh đặc trngchủ quan, do cách nhìn khac nhau mà quá trình thực hiện

và mục tiêu phản ánh sự khác nhau Những khái niệm khácnhau phản ánh những nội dung khác nhau nh sau và baohàm tất cả những nội dung của sự khôi phục hệ sinh thái:

- Xây dựng lại ( reahabilitation) là phơng thức loại bỏ mọi

ảnh hởng làm cho hệ sinh thái khôi phục nguyên trạng

- Cải tạo ( reclamation) thay đổi điều kiện lập địa đểlàm cho sinh vật cũ sinh tồn, khôi phục cảnh quan đã bịphá hoại hết

- Cải tiến ( enhancement) cải tiện hệ cũ bị tổn thất, nângcao kết cấu và chức năng một mặt nào đó

- Bù dắp ( remedy) bù đắp kết cấu phần bị tổn thất

- Tái sinh (renewal) làm cho hệ sinh thái phát triển và táisinh

- Trồng lại ( revegetation) khôi phục kết cấu và chức năngmột phần hệ sinh thái

1.1.1.Nội dung nghiên cứu chủ yếu của khôi phục sinh thái

Phạm vi nghiên cứu khôi phục hệ sinh thái thoái hoá rấtrộng, nội dung chủ yếu bao gồm: phân loại và phân bố hệsinh thái thoái hoá (HSTTH), quá trình và nguyên nhân thoáihoá ,các bớc phơng pháp kỹ thuật khôi phục, cơ chế kết cấu

và chức năng…

Nói chung cần phải xây dựng tổ thành sinh thái hợp lý (độphong phú và độ nhiều loài) kết cấu (kết cấu thẳng đứngthực bì và đất) sắp xếp ( theo không gian thành phần hệsinh thái) tính khác chất ( do các biến lợng tổ thành) và chứcnăng (biểu hiện quá trình sinh thái cơ bản về nớc, năng lợng,dòng vật chất…) (Hobbs, 1996)

Thực tế là trớc hết phải bảo vệ hệ sinh thái tự nhiên,tìm hiểu quá trình biến đổi kết cấu, chức năng và diễnthế, sau đó là khôi phục hệ sinh thái thoái hoá, nhất là hệsinh thái có quan hệ mật thiết với con ngời; thứ 3 là quản lý

hệ sinh thái hiện có, tránh sự thoái hoá thứ t là bảo đảm sựphát triển bền vững văn hoá khu vực; nội dung khác baogồm thực hiện tính hoàn chỉnh của tầng thứu cảnh quanbảo đảm tính đa dạng sinh vật và bảo vệ môi trờng sinhthái khu vực

Mục tiêu lâu dài của khôi phục nên là khôi phục tínhbền vững bản thân hệ sinh thái, nhng thời gian của mụctiêu lớn quá, và hệ sinh thái mở có thể dẫn đến sự khác nhaugiữa hệ sinh thái sau khôi phục và nguyên trạng

Khoa học khôi phục hệ sinh thái có đặc trng tổng hợpnhiều mặt là môn học rất mạnh có tính tổng hợp, là côngtrình hệ thống phức tạp, rất nhiều lý luận sinh thái học đợckiểm nghiệm và hoàn thiện trong quá trình thực hiện.Nhiều môn học lý luận và phơng pháp nh sinh vật học, địa

lý học, kinh tế học, xã hội học, toán học và công trình học,lâm học, nông học, môi trờng học đều đợc ứng dụng Làphân nhánh quan trọng của sinh thái học điểm tơng đồng

là đơn vị cơ bản của hệ sinh thái; điểm khác nhau là sinhthái học nhấn mạnh tính tự nhiên và tính lý luận mà mônkhôi phục sinh thái lại nhấn mạnh sự can thiệp của con ngời

và tính ứng dụng Cụ thể hơn nó liên quan với các môn học

sứ khoẻ hệ sinh thái, sinh thái học can thiệp, sinh thái họcbảo vệ, quản lý hệ sinh thái, công trình sinh thái, kinh tếsinh thái Quá trình và cơ chế khôi phục sinh thái phải tiếnhành theo theo tầng thứ tổ chức không gian khác nhau baogồm cảnh quan vĩ mô đến phân tử vi mô Nó biểu hiệnkhôi phục sinh thái phải mở rộng các biên giới các khoa học

Nghiên cứu khôi phục sinh thái học đã xuất hiện hơn

100 năm nay trên nhiều lĩnh vực quản lsy núi đồi, đồng cỏ,rừng và sinh vật hoang dã Phisp năm 1883 đã xuất bảncuốn tái tạo rừng Leopold (1935) đã nghiên cứ khôi phục24ha đồng cỏ Ông cho rằng hệ sinh thái phải đợc bảo vệmột cách hoàn chỉnh, ổn định, quần thể sinh vật và đẹp

Đến thập kỷ 50 thế kỷ 20 nhiều nhà khoa học Châu âu,Bắc Mỹ và Trung Quốc đều chú ý đến vấn đề môi trờng

mở rộng một loạt các công trình khôi phục và phòng chống

sự thoái hoá khoáng sản, đất và nớc kết hợp với các biện phápsinh vật Farnworth (1973) đã nêu ra phơng hớng nghiên cứukhôi phục rừng ma nhiệt đới Nhiều hội nghị ở Mỹ năm 1975

đã đa ra các biện pháp kỹ thuật, kế hoạch nghiên cứu giuãcác quốc gia

Nhng khôi phục hệ sinh thái trở thành môn học thực sựbắt đầu vào thập kỷ 80 của thế kỷ 20 Năm 1980 Cairn chủbiên cuốn “ Quá trình khôi phục hệ sinh thái bị tổn thất” 8nhà khoa học đã tham gia biên soạn nhiều vấn đề về sựtổn thất hệ sinh thái và các biện pháp khắc phục Năm

1985 thành lập một hiệp hội khoa học khôi phục hệ sinh tháiquốc tế Môn khoa học này bắt đầu từ đó Từ năm 1990

nhiều tác phẩm về khôi phục hệ sinh thái của Peng Weilin

Mặc dù khôi phục sinh thái đã phát triển mạnh trong 10năm nay, vẫn tồn tại rất nhiều vấn đề, những vấn đề đólà: 1) Khôi phục hệ sinh thái không thể xác định, tuy đã da

ra những tiêu chuẩn nhng ở mức độ chua rõ ràng (2) Khôiphục hệ sinh thái phải xem xét toàn diện đến sinh thái,kinh tế và xã hội, nhng về không gian , thời gian rất khó đạt

đợc lý tởng; (3) Do tính phức tạp của hệ sinh thái, mức độthoái hoá và các nhân tố ảnh hởng rất khó khái quát thànhcác chỉ tiêu cụ thể, nhất là làm thế nào khống chế những

ảnh hởng khó thao tác; (4) Thời gian khôi phục hệ sinh tháiphải kéo dài đến bao lâu, hiện nay khoa học khó xác định

để trả lời vấn đề này phải trải qua những thí nghiệm lặplại và quan trắc lâu dài; (6) Cơ chế khôi phục hệ sinh tháivẫn chua rõ ràng, nhất là những loài bản địa bị mất đi,những loài nhập nội về góc độ khôi phục vẫn rất khó phán

đoán chính xác; (7) Kỹ thuật khôi phục hệ sinh thái và xâydựng lại vẫn chua thông thạo, hiện nay phong pháp dùng đểkhôi phục hệ sinh thái vẫn đến từ những môn học liên quanvẫn phải có một hệ thống phơng pháp riêng của nó Làmthế nào hoàn thành phơng pháp luận khoa học hoàn chỉnhcủa khôi phục hệ sinh thái là một nhiệm vụ quan trọng củacác nhà khoa học khôi phục sinh thái

1.1.3.Chức năng phục vụ khôi phục hệ sinh thái

Công ích hệ sinh thái ( ecosystem services) là những lợiích trực tiếp hoặc gián tiếp thu đợc từ chức năng hệ sinhthaí Mục tiêu cuối cùng của khôi phục hệ sinh thái bị thoáihóa là khôi phục và duy trì chức năng phục vụ hệ sinh thái,tuy do chức năng đó phần lớn không có giá trị kinh tế nên bịmọi ngời coi nhẹ Sau khi khôi phục hệ sinh thái bị thoái hóanên có những chức năng phục vụ nh sau: cung cấp các sảnphẩm của hệ sinh thái ( thịt, cá, quả, ngũ cốc, giấy, vải…)

tính đa dạng sinh vật, tạo cuộc sống văn hóa tinh thầnphong phú cho con ngời, diệt sâu tự nhiên, gieo hạt truyềnphấn, làm sạch không khí và nớc,giảm bớt lũ lụt thiên tai, bảo

vệ và tái sinh đất đai, loại bỏ và phân giải độc hại chấtthải, gieo giống, tuần hoànn dinh dỡng, bảo vệ đai bờ biển,ngăn chặn bức xạ tia tử ngoại, điều hoà khí hậu…( DongXuan, 1999; Constanza, 1997…)

Hiện nay nhận thức về công ích này còn chỉ mangtính chất định tính làm thế nào định lợng đợc là một độtphá, mới đây mới chỉ có kinh tế sinh thái đợc đa vào

1.1.4.Tác dụng của tính đa dạng sinh vật trong khôi phục hệ sinh thái

Thành phần mấu chốt trong khôi phục sinh thái là sinhvật, cho nên tính đa dạng sinh vật có tác dụng quan trọngtrong kế hoạch khôi phục, thực thi và đánh giá khôi phụcsinh thái Trong giai đoạn kế hoạch khôi phục phải xem xét

đến khôi phục cây bản địa; về mặt di truyền cần xemxét đến những loài thích ứng nhiệt độ, thích ứng đất đai

và tính đề kháng những ảnh hởng có hại; về loài cần căn

cứ vào mức độ thoái hoá của những loài dơng tính, trungtính và âm tính tiến hành lai tạo hợp lý, đồng thời phảixem xét đến mối quan hệ phức tạp của loài với sinh cảnh,

dự tính sự biến đổi tự nhiên, đặc tính di truyền của quầnthể loài, những nhân tố ảnh hởng đến sự sinh tồn, sinhsản và tái sinh, đặc tính sinh vật sinh thái của loài, sinhcảnh lớn hay nhỏ; về hệ sinh thái cần cố gắng khôi phục kếtcấu vfa chức năng ( mối liên hệ thực vật, động vật và vi sinhvật), nhất là những biến đổi theo thời gian, không gian củachúng Trong qúa trình quản lý các hạng mục khôi phục trớchết phải chú ý đến khống chế sinh vật ( đối với hệ sinh thái

bị thoái hóa chủ yếu là chăm sóc và quản lý, yêu cầu đối vớisâu bệnh hại không cao, nhng đối với những hệ sinh tháithoái hoá vừa và cục bộ cần đặc biệt nhấn mạnh khống chếsâu bệnh hại), sau đó mới xem xét đến vấn đề xây dựngquan hệ cộng sinh và thay thế loài trong qúa trình diễnthế hệ sinh thái Khi đánh giá các hạng mục khôi phục có thể

đối chiếu với hệ sinh thái tự nhiên, phải đánh giá các mặt ditruyền, loài và hệ sinh thái, tốt nhất là cùng với vấn đề cảnh

quan phải xem xét cả những tổn thất lớn về sinhcảnh,manh múi hóa và thoái hóa (Owles, 1994)

Trong khôi phục sinh thái cây nhập nội cũng có tácdụng nhất định Ví dụ ở Quảng Đông mới đầu trồng câykeo tai tợng, keo lá to để làm cây tiên phong để nhằm cố

định nitơ, chịu hạn, mọc nhanh mà phủ kín đất trống Sau3-4 năm sau khi thành rừng lại trồng những cây bản địa

nh dẻ, vối thuốc để cải tạo lâm phần, rút ngắn đợc thời giakhôi phục, tiết kiệm đợc giá thành (Qu Zuoqiu, 1996) Nhngtrong khôi phục, quản lý, đánh giá, giám sát phải chú ý vấn

đề cây nhập nội gây ảnh hởng đối với cây bản địa(Handel, 1994)

Tóm lại khi khôi phục sinh thái làm thế nào thiết kế mộtkết cấu hiệp đồng giữa thực vật, động vật và vi sinh vật vớicác tầng thứ và thời gian không gian khác nhau, đồng thời lợidụng chức năng của chúng là một đề tài đáng đợc quantâm

Những cống hiến khôi phục sinh thái đối với biến đổitoàn cầu

Đối với sự phá hại thực bì và biến đổi toàn cầu rất khótách rời những ảnh hởng sự biến ấm và qúa trình con ngờitác động có tính lịch sử, dù đã có nhiều công trình nghiêncứu những vẫn là suy luận định tính

Khôi phục sinh thái thực bì có thể giảm đợc áp lực thải

CO2 hay không? Đó là một đề tài đợc toàn cầu quan tâm.Những nghiên cứu gần đây cho thấy độ che phủ thực bì

từ 7,63 x106 ha tăng lên 10,11x106 ha sau 12 năm lợng hấpthu CO2 là 73,44x107 tấn, bình quân mỗi năm hấp thu3,12x 107 tấn Nh vậy trồng rừng mới có thể hấp thu CO2hàng năm của tỉnh Quảng Đông là 5,7 x107 tấn

1.1.5.Y nghĩa của khôi phục sinh thái trong nền kinh

tế quốc dân

Hiện trạng thoái hệ sinh thái

Diện tích đất toàn cầu là 130x108 ha, đất bị băngtuyết phủ là 10%, đất nông nghiệp không thể canh tác đợc

do lạnh 15%, do khô hạn 17%, đất quá đốc 18%, đất mỏng9%, đất ẩm ớt 4% và đất nghèo 5%, chỉ còn lại 22% đợcchia ra đất sản xuất ở các mức độ nhẹ 13%, vừa 6% và cao3% Do dân số tăng lên, nhu cầu tài nguyên thiên nhiên cũng

tăng len ô nhiễm môi trờng, thoái hóa đất, tài nguyên nớcthiếu, khí hậu biến đổi, mất đi tính đa dạng sinh vật, uyhiếp nghiêm trọng đến hệ sinh thái tự nhiên, sự thoái hóa

hệ sinh thái ngày càng nặng nề hơn Theo thống kê tổngdiện tích đất bị thoái hóa trên trái đất là 0,2x108 km2,chiếm15% tổng diện tích đất toàn cầu, trong đó xói mòn

do nớc chiếm 55%,xói mòn do gió chiếm 28%, đất nghèohóa chiếm 7%, mặn hoá chiếm 4%, đầm lầy 2%, đất bị ônhiễm chiếm 1% Hàng năm đất bị xói mòn làm mất đi700x104 ha Theo thống kê FAO năm 2000 đất sản xuấtnông nghiệp bị mất đi 20%, do sự can thiệp của con ngờitrên 50x108 ha đất có thực bì bị thoái hoá, làm cho chứcnăng phục vụ hệ sinh thái thực bì lục địa bị ảnh hởng tới43%, trong đất có độ che phủ thực bì có 20x108ha bị thoáihoá ( chiếm 17% diện tích có thực bì trên địa cầu, kể cảthực bì nhân tạo), trong đó bị thoái hoá nhẹ ( sản lợngnông nghiệp hơi bị giảm xuống) là 7,5x108 ha, bị thoái hoávừa ( sản lợng giảm nhiều phải đầu t mới khôi phục) là 9,1x108 ha và bị thoái hoá nặng ( không thể tiến hành sảnxuất nông nghiệp, phải thông qua viện trợ quốc tế mới cải tạo

đợc) là 3 x108 ha và thoái hoá cực nặng ( không thể sảnxuất và cải tạo đợc) là 0,09x108 ha; đất hoang mạc hóa toàncầu là 36x108 ha Diện tích rừng ma nhiệt đới bị thoái hoá

là 4,27x108ha Hàng năm chi phí đầu t cho khôi phục sinhthái là 10-20 tỷ USD, hàng năm tốc độ sa mạc hoá đạt dếnmột con số kinh khủng 5x104 – 7x104 km2 Do sự can thiệpquá mức của con ngời đất có rừng che phủ đang bị thoáihóa trên diện tích lớn

Một số vấn đề trong việc lợi dụng đất

(1)Đất canh tác nông nghiệp ngày càng giảm do quản lý đấtkhông nghiêm, bảo vệ đất canh tác bất lực, xây dựng cơbản chiếm đất canh tác

(2)Tỷ lệ lợi dụng đất vẫn còn thấp Trung quốc, 66%, Mỹ74%, Anh 85%, Nhật 82% Austalia 77%

Tỷ trọng đất canh tác chiếm tổng diện tích các nớc là TQ16,6%, Mỹ 20%, Pháp 34%, Anh 29%, Rumani 44%

Tỷ lệ đất rừng chiếm tổng diện tích ( độ che phủ rừngtoàn cầu là 31,3%, TQ 13,4%, Mỹ 28,9%, Canada 35,4%,Nhật 67,9%, ấn độ 22,7% Diện tích rừng một khu vực nếu

chiếm trên 40% và phân bố đều là có thể điều tiết khíhậu, phòng ngừa hoặc tránh đợc thiên tai Nhiều nớc phân

bố rừng không đều

(3)Mức độ lợi dụng đất không cao Mặc dù tỷ lệ lợi dụng đấtcao nhng thực tế mức độ lợi dụng không cao còn nhiều tiềmlực đất không đợc lợi dụng Nhiều dất nông nhàn, đất ngậpcha đợc lợi dụng Tỷ trọng đất rừng trong tài nguyên rừngvẫn còn thấp, đất rừng tha, đất rừng cây bụi, dất rừng chathành thục và đất vờn ơm còn chiếm 21%, đất không córừng chiếm 33,1%, tỷ trọng đất có rừng thấp hơn các nớcphát triển rất nhiều

Tỷ lệ lợi dụng đất đồng cỏ còn thấp

Hầu hết tài nguyên mặt nớc ngọt chua đợc lợi dụng

Mức độ lợi dụng tài nguyên ven biển rất thấp, nói chung chỉ

đạt khoảng 30%

Sự thoái hóa đất

Sự thoái hoá đất thể hiện mấy mặt sau:

- Dòng chảy bề mặt làm đất bị xói mòn nghiêm trọng,nhiều vùng do nớc chảy làm đất bị thoái hoá nghiêmtrọng.Hình thành đất hoang mạc và núi đá tạo ra đấthoang trên núi đá vôi rất nhiều

- Độ phì đất giảm xuống Đối với lợi dụng đất canh tác một

số vùng chú trọng lợi dụng coi nhẹ nuôi dỡng, đầu t phânhữu cơ rất ít, kết cấu phân bón không hợp lý làm mất tỷ lệN,P,K, làm giảm lợng P,K, gây ra hiện tợng giảm độ phì

đất, diện tích đất thiếu P, thiếu K và thiếu chất hữu cơ

- Mặn hoá thứ sinh đất Nhiều vùng đất ruộng bị ngâm

n-ớc lâu, không thoát đợc, hồ chứa nn-ớc đồng bằng, tích nn-ớctrong các mơng máng xung quanh không thoát nớc, quản lýruộng thô thiển gây ra hiện tợng muối tích luỹ trên bề mặt

đất, diện tích đất mặn hoá ngày càng tăng

- Diện tích dễ bị ngập lụt càng tăng lên

- Sa mạc hóa đất

- Thoái hóa đất đồng cỏ

- Đất lúa bị tiếm dục hoá thứ sinh Do ruộng lúa luôn luôn bingập, không thoát đợc, hệ thống tới tiêu không phối hợp làmcho đất tầng dới của ruộng lúa bị ngập, mặt khác do chế

độ canh tác không hợp lý làm cho đất trong trạng tháichuyển biến một chiếu, dẫn đến tiềm dục hoá thứ sinh, sức

sản xuất đất bị giảm xuống,sản lợng không đạt đến 50%

so với đất ruộng lúa bình thờng Các nớc nhiệt đới diện tíchnày tăng lên 20-40%

- Diện tích mặt nớc ao hồ bị giảm xuống Nhiều vùng đãkhai thác xung quanh hồ một cách mù quáng, làm ruộng trênmặt hồ làm cho diện tích mặt nớc hồ giảm xuống, sản xuấtnghề cá bị giảm Nh vậy không chỉ làm cho các loài cá bịmất đi nơi sống và sinh sản mà làm cho nguồn thức ăn tựnhiên của cá bị giảm xuống, sự cân bằng sinh thái nguồn n-

ớc bị phá hoại, làm yếu khả năng phòng chống lũ lụt và điềuhoà khí hậu, không lợi cho sản xuất nông nghiệp

- Ô nhiễm đất Sự phát triển công nghiệp cha xử lý, khôngnhững làm xấu môi trờng mà còn gây ra sự ô nhiễm đấtnghiêm trọng, bao gồm cả ô nhiễm thuỷ vực Chủ yếu biểuhiện các mặt sau: trong khí thải và bụi khói có chứa cácchất thuỷ ngân, chì, crom làm ô nhiễm đất Ma acid hìnhthành SO2 làm cho đất chua, nớc thải công nghiệp, nớc bẩnsinh hoạt trong thành phố vào đồng ruộng hoặc nớc tati bịnớc mua cuốn trôi vào đồng ruộng, không chỉ làm ô nhiễm

đất mà còn làm ô nhiễm nông sản phẩm; các chất thải côngnghiệp, đất đá than của mot han, các chất thải thành phốvùi lấp xung quanh đồng ruộng làm ô nhiễm đất, nớc thảicông nghiệp thải ra ao hồ, sông ngòi gây ô nhiễm thủy vực,gay hại các loài cá Diện tích đó ngày một tăng lên saunhững năm 80 của thế kỷ 20 Ngoài ra sản xuất phân hóahọc, thuốc trừ sâu càng tăng lên và sử dụng không hợp lýgây ra rất nhiều tác hại đối với đất

Tất cả những cái đó nhất là sự xói mòn đất đã làmtăng diện tích cát hóa đất, gây ảnh hởng nghiêm trọng

đến sức sản xuất đất làm cho chất lợng đất giảm xuống

Sự phá hoại và thoái hóa thực bì rừng

Trong hệ sinh thái lục địa, sự giảm bớt rừng tự nhiên làmột trong những nguyên nhân chủ yếu của sự thoái hoá.Theo báo cáo của FAO về tình hình rừng năm 1997, chobiết biến đổi độ che phủ rừng thế giới Trong báo cáo chobiết diện tích rừng che phủ là 3 tỷ 454 triệu ha, chiếmtổng diện tích đất thế giới là 26,6% Đó là rừng tự nhiên ,bán tự nhiên và rừng trồng lục hóa hoặc rừng tái tạo Từ năm

1980 đến 1995 rừng thế giới đã mất đi 180 triệu ha, bằng

diện tích của nớc Indonesia hoặc Mehicô Tốc độ mất rừnghàng năm là 16 triệu ha, tơng đơng với nớc Anh hoặc mộtnửa nớc Đức Theo thống kê do sử dụng gỗ lớn, nhất là làmgiấy và nuôi thú và cháy rừng, cho đến nay rừng nguyênthuỷ đã bị mất đi 2/3 Năm 1990-2005 hàng năm tốc độmất rừng khoảng 16 –20 triệu ha.

Đối với lâm nghiệp nhiệt đới từ thập kỷ 80 cả thế giới

đều quan tâm Mọi ngời đều biết hầu hết các sinh vật trêntrái đất đều tập trung ở rừng nhiệt đới, là tài sản chungcủa nhân loại Ví dụ ở Trung Quốc diện tích rừng nhiệt đớichỉ chiếm 0,5% mà số loài lại chiếm đến 25% toàn quốc.Vùng Xishuangbanna chiếm diện tích 0,22% diện tích mà

số loài lại chiếm đến 15% Trớc năm 1980 trên hành tinh đãmất đi 40% rừng ma nhiệt đới Hiện nay rừng tự nhiên nhiệt

đới chỉ còn 1,74 tỷ ha, trong đó 60% là rừng dày, 40%rừng tha Từ năm 1981-1985 hàng năm rừng ma nhiệt đớigiảm xuống 11,3 triệu ha, hiện nay hàng năm tỷ lệ rừng bịphá hoại là 2% Theo dự đóan của các nhà khoa học sau năm

2000, số loài rừng ma nhiệt đới có 2,5 – 5 triêu loài sẽ có 1triệu loài bị diệt , lâu dài kho gen lớn nhất của loài ngời sẽbiến mất, sự phá hoại tính đa dạng sinh vật gây ảnh hởng

đối với loài ngời là không lờng hết đợc

Sự giảm bớt rừng thế giới chủ yếu tập trung ở các nớc

đang phát triển Những năm gần đây các nớc đang pháttriển đã mất đi gần 200 triệu ha, chủ yếu là do phá rừnglàm nơng Những tổn thất này tuy có trồng rừng bổ sung.Cùng kỳ, các nớc phát triển thông qua trồng rừng lục hoá vàtái tạo rừng, diện tích rừng dần dần tăng lên 20 triêu ha Nhvậy có thể bù đắp rừng bị mất đi do thành thị hoá và xâydựng Theo báo cáo của FAO năm 1990-1995 tổng diện tíchrừng TG mất đi 6,3 triệu ha, trong đó các nớc đang pháttriển mất 5,1 triệu ha.Diện tích mất rừng và diện tíchtrồng rừng ở các nớc phát triển vừa bằng nhau Các khu rừngnhiệt đới các nớc đang phát triển có tỷ lệ khai thác rừng caonhất, trong thời kỳ này diện tích rừng nhiệt đới giảm xuốngcao nhất là châu á và đại tây dơng (0,98%) Năm 1990-

1995 hàng năm diện tích rừng tự nhiên các nớc đang pháttriển chiếm diện tích rất cao, giảm xuống 1,37 triệu ha, nh-

ng 10 năm lại đây tỷ lệ giảm xuống chậm hơn, chứng tỏ

con ngời đã có nhận thức sâu sắc về tính quan trọng củarừng trên thế giới.

Sự phá hoại và giảm bớt rừng tự nhiên đã làm giảm tính

đa dạng sinh vật nhiều loài cây quý hiếm nh Cephalotaxus mannii, Firmiana hainaensis, Cervus edihainanus Hylobates hainanus.

Sự phá hoại thực bì trên diện tích lớn là nguyên nhânchủ yếu sự rửa trôi đất nớc nghiêm trọng làm thoái hoá hệsinh thái nghiêm trọng Sự nghèo hoá đất, sự khô nguồn nớc,

sự xấu hoá môi trờng sinh thái gây ảnh hởng nghiêm trọng

đến phát triển sản xuất nông nghiệp đéen chất lợng cuộcsống con ngời Hàng năm trên thế giới đất mặt bị trôi mất

75 tỷ tấn, hàng năm phải chi ra 400 tỷ USD để cứu vãn.Trong đó do canh tác không hợp lý của nông dân các vùngchâu Phi và Nam Mỹ Nớc Mỹ và châu âu hàng năm chỉmất 17 tấn đất mặt/ha, trong khi đó ở ấn độ là 66x108tấn/ha Hàng năm ở Mỹ mất đi 4 tỷ tấn đất và 1,300 tỷ tấnnớc Tổng giá trị nguyên tố dinh dỡng,nớc và sản lợng mất đi

27 tỷ USD Ngày nay nớc Mỹ phải bỏ ra 10% phân bón để bù

đắp sự xói mòn đất gây ra Tổn thất do mất nớc và lũ lụtlại càng lớn hơn

ở Trung Quốc tổng diện tích bị xói mòn chiếm 38%diện tích cả nớc Hiện tợng nghèo hóa đất mất các chất N,P,Krất ngiêm trọng Do bị xói mòn các tính Nam Trung Quốc2/3 đất đỏ canh tác gây ra hiện tợng thiết Nitơ hữu cơ,78% đất thiếu P, 58% thiếu K, nhất là sự xói mòn trên đấtdốc rất nghiêm trọng Sự thoái hoá đất do xói mòn đã cảntrở đến sự phát huy u thế môi trờng, cản trở nền sản xuấtnông nghiệp và phát triển kinh tế quốc dân

Sự giảm bớt diện tích rừng gây ra giảm lợng ma, khi

m-a xuống dễ bị lũ lụt và chảy mất nớc làm cho đất càngnghèo kiệt; không khống chế đợc lợi dụng và lãng phí nớc,mạch nớc ngầm giảm xuống, đồng ruộng bị thiếu nớc; chấtthải công nghiệp và khí thải xe hơi gây ra hiệu ứng lồngkính làm cho nhiệt độ tăng lên và khô hạn Điều đó ảnh h-ởng lớn đến sản xuất nông nghiệp

Trên thế giới nhiều nớc công nghiệp hóa diện tích đấtcày cấy bị chiếm làm nhà máy, đờng sá và thành thị, diệntích đất càng hẹp dần Năm 1950 đất canh tác trên đầu

ngời thế giới là 0,23ha đến năm 1996 chỉ còn 0,12ha Theo

dự đoán đến năm 2030 diện tích canh tác chỉ còn 0,08ha

Ví dụ ở Brazin phá rừng làm ruộng dẫn đến sự mất nớc diệntích đất canh tác giảm, kết qủa biến thành một nớc nhậpkhẩu gạo lớn nhất châu Mỹ; ảrâp Seudich lợi dụng qúa mứcnớc ngầm, thiếu nớc tới, sản lợng lơng thực trong 3 năm 1994-

1996 giảm xuống 60% Nớc Mỹ do khí hậu nóng trogn 9 nămlàm giảm lơng thực trong 3 năm nay, càng nguy hiểm hơnmạch nớc ngầm gây ra sự thiếu nớc ảnh hởng đến sự pháttriển kinh tế, vẫn cha đợc chú ý đúng mức

ý nghĩa sinh thái, xã hội và kinh tế của khoa học khôi phục sinh thái.

Rõ ràng dựa vào 4 nguyên nhân con ngời phải khôiphục sinh thái là điều tất yếu và rất quan trọng, muốn tăngthêm sản lợng, thoả mãn nhu cầu con ngời; hoạt động củacon ngời đã gây ra ảnh hởng nghiêm trọng đến tuần hoànkhí quyển và dòng năng loựng, tính đa dạng sinh vật phảidựa vào con ngời để bảo vệ và khôi phục sinh cảnh; sự toáihóa đất đã hạn chế sự phát triển kinh tế quốc dân Chonên, khôi phục và xây dựng lại hệ sinh thái bị thoái hoá

đang trở thành một tụ điểm quan tâm của các nhà khoahọc và các giới chính trị trên thế giới

Từ năm 1997 nhiều cuộc hội thảo, nhiều luận văn,nhiều quỹ tiền tệ đều u tiên số một vấn đề khôi phục sinhthái Đất nớc phát triển bền vững và đi lên đợc hay khôngviệc khôi phục và xây dựng lại hệ sinh thái bị thoái hóa làmột trong khâu then chốt

Khôi phục hệ sinh thái một số vùng sinh thái trọng điểm

ở nớc ta là vấn đề chiến lợc hiện đại hoá xã hội chủ nghĩa

đất nớc

2.Lý luận cơ bản của khôi phục sinh thái

2.1 Khôi phục hệ sinh thái thoái hóa

2.1.1 Sự thóai hoá đất

Sự thoái hóa đất là những biến đổi kết cấu lý hoá

đất dẫn đến sự thóai hoá chức năng hệ sinh thái đất

Nguyên nhân thoái hóa đất có mấy loại :

- Xói mòn đất ( soil erosion): dới tác dụng của nớc, gió, băng,trọng lực đất bị phá hoại, bóc ra, vận chuyển và trầm tích

- Sa mạc hoá ( desert) hình thành do sự can thiệp của tựnhiên hoặc con ngời làm cho đất sỏi hóa, cát hoá Quá trìnhcát hoá khác nhau do đá.

- Đá hoá quá trình đá hoá là giai doạn cuối cùng của thoáihoá đất nhiều vùng núi

- Nghèo hóa đất ( giảm độ phì) dòng chảy đất nớc mang

đi rất nhiều chất cao hơn lợng vật chất vào trong dất, tuầnhoàn vật chất trong đất không cân bằng, nh những vùng

đất dốc ở các nớc nhiệt đới đất dốc làm cho tuần hoàn vậtchất không đồng đều, nh đất dốc bị chảy đi, lợng tích luỹN,P,K chỉ mất đi 1/10 ở nơi rừng dầy, còn những nơi bịbào mòn có nơi gấp 35 lần Những vùng đồng bằng do chế

độ bón phân, luân canh, thu hoạch không hợp lý làm cho

đất bị thoái hoá trên diện tích lớn.Trong đất có 2 loại dinhdỡng, hữu cơ và vô cơ, có gần trên một nửa thiếu chất hữucơ, 1/3 thiếu K, còn một số đất trồng trọt thiếu nguyên tố vilợng Zn,Mn, B

- Thoái hóa ô nhiễm Các chất thải công nghiệp và đô thịhoá, thuốc trừ sâu và phân hóa học và các chất phóng xạtạo ra sự ô nhiễm nghiêm trọng do con ngời gây ra

- Thoái hóa do khai thác đá Khai thác tài nguyên khoángsản, điện lực, gỗ xây dựng đã trực tiếp đào đi đất, sxâm lấn và phá hoại tài nguyên làm cho đất bị thoái hoá.Nguyên nhân của sự thoái hóa có 2 mặt áp lực tự nhiên và

áp lực xã hội Nguyên nhân tự nhiên có lửa, băng, lũ lụt, bão,dốc , biển, động đất, núi lửa, băng hà…Nguyên nhân conngời gồm thải chất hóa học, chặt phá rừng, chăn nuôi Trong

đó nguyên nhân chủ yếu là phá hoại thực bì rừng

Trong đồng ruộng muốn hình thành 2,5cm mặt đất phảimất 200-1000 năm ở Mỹ cứ 17 năm lại mất đi độ dày đất2,5cm Có nghĩa là tốc độ bào mòn đất nahnh hơn tốc độhình thành đất mới gấp 16 lần Những vùng đất bị bàomón sẽ làm mất chức năng đất bị thoái hoá Đất tốt trên mỗi

ha phải có 1000kg giun, 150 kg động vật nguyên sinh, 150tảo, 1700kg vi khuẩn và 2700kg nấm Tầng đất phải có cáccành khô, lá rụng mục các phân động vật để chúng làmthức ăn phân giải Mỗi ha phải có 100 tấn các chất sinh tr-ởng cho thực vật mới cung cấp đủ dinh dỡng cho cây trồng,

chúng cần 95% nitơ, 25-50% P Néu độ dày tầng đất giảm2,8cm, sản lợng cây nông nghiệp giảm 7%.

2.1.2 Thoái hóa hệ sinh thái

Những biến đổi kết cấu nh tổ thành loài quá trìnhtốc độ các loài, mức độ phức tạp tuỳ theo thời gian mà biến

đổi Tuần hoàn vật chất và lu dộng năng lợng cân bằng, hệsinh thái bình thờng là sự giao động quần xã và môi trờng

tự nhiên trong phạm vi ở vị trí cân bằng Nhng kết cấu vàchức năng hệ sinh thái nếu dới tác dụng bị nhiễu loạn sinh

ra di chuyển, kết quả di chuyển phá vỡ trạng thái cân bằng

hệ sinh thái cũ làm cho kết cấu và chức năng phát sinh biến

đổi và gây trở ngại hình thành sự giao động có tính chấtphá hoại hoặc tuần hoàn xấu, hệ sinh thái nh vậy đợc gọi là

hệ sinh thái bị hại ( damaged ecosystem) hoặc hệ sinh thái

bị thoái hoá ( degraded ecoystem) Nhng nhiều nhà khoahọc cho rằng định nghĩa đó cần đợc hoàn thiện thêm nên

từ cảnh quan tự nhiên, phối hợp với kết cấu chức năng hệ sinhthái, tuần hoàn dòng năng lợng và dòng vật chất, cân bằngnớc và đặc tính sinh thái sinh lý để phân tích tổng hợp.Các loại hình thóai hóa hệ sinh thái

- Đất trống ( barren)

- Đất khai thác rừng ( logging slash)

- Đất bỏ hoang ( sidcard cultivated, abandoned till)

- Sa mạc (desert)

- Đất bỏ do khai khoáng ( mine derelit)

- Bãi rác

Đặc trng của sự can thiệp

-Không liên tục và tính quy luật

-Tính đa nguồn và tính tơng quan

-Lợng can thiệp và hiệu ứng can thiệp không nhất trí vớinhau

-Tác dụng hiệp đồng các nhân tố can thiệp và nhân tố chủ

2.2.Nguyên tắc cơ bản khôi phục hệ sinh thái bị thóai hóa

Khôi phục và xây dựng lại hệ sinh thái bị thoái hoá phải tôntrọng quy luật tự nhiên, thông qua tác động của con ngời kỹthuật thích hợp, kinh tế phù hợp, xã hội tiếp thu làm cho hệsinh thái khoẻ mạnh, có ích cho sự sống con ngời Nguyêntắc cơ bản là theo phép tự nhiên, kỹ thuật kinh tế xã hội vànguyên tắc thẩm mỹ Nghĩa alf chỉ có tuân theo quy luật

tự nhiên mới là khôi phục và xây dựng lại có ý nghĩa Điềukiện kỹ thuật kinh tế xã hội là hậu thuẫn và chỗ dựa cho sựkhôi phục Nguyên tắc mỹ học là cho con ngời hởng thụ cái

đẹp Nguyên tắc khôi phục hệ sinh thái nh sau:

Nguyên tắc tự nhiên:

-Nguyên tắc địa lý ( khu vực, đai địa lý)

-Nguyên tắc sinh thái học

+ Nhân tố sinh thái chủ đạo

+ Tính hạn chế và tính chịu đựng

+ Tuần hoàn vật chất và năng lợng

+ Khống chế mật độ và tơng tác quần thể

+ Vị sinh thái và bù sinh vật

+ Hiệu ứng biên và can thiệp

+ Diễn thế sinh thái

Nguyên tắc kỹ thuật kinh tế xã hội

+ Kinh tế khả thi và tiếp thu

+ Kỹ thuật dễ thao tác

+ Đợc xã hội tiếp thu

+ Vô hại

+ Mạo hiểm nhỏ nhất

+ Kết hợp sinh vật sinh thái với kỹ thuật

+Vui chơi văn hoá tinh thần

2.3 Trình tự và phơng pháp khôi phục hệ sinh thái bị thoái hoá

Tuỳ từng loại hình ( rừng, đồng cỏ,đồng ruộng, đấtẩm,dòng sông, biển) khác nhau mà có các bớc và phơngpháp khác nhau, chủ yếu có phi sinh vật và sinh vật Kỹthuật môi trờng vô cơ bao gồm kỹ thuật nớc ( khống chế ônhiễm,thay nớc,tích nớc, thoát lũ…), kỹ thuật đất ( thay đổichế độ canh tác,bón phân, cải tạo đất, ổn định đất bềmặt, khống chế xói mòn, thay đất và phân giái vật ônhiễm) , kỹ thuật khôi phục không khí (hấp thu bụi, hâpthu sinh vật và hoá học) Kỹ thuật hệ thống sinh vật baogồm kỹ thuật xây dựng lại thực bì ( nhập giống cây, cải tạogiống, chọn cây sinh trởng sinh sản nhanh, phối tháp thựcvật, trồng cây, cải tạo lâm phần), vật tiêu phí ( đa vật bắtmồi vào,khống chế sâu bệnh hại) và vật phân giải (nhập

và khống chế vi sinh vật) và kỹ thuật quy hoạch sinh thái(RS,GIS,GPS.ES)(Mitsch and Jorgensen, 1989; Parham, 1993)

Trong thực tiến khôi phục sinh thái cùng một chơngtrình có thể ứng dụng nhiều kỹ thuật, kết hợp biện phápsinh học và công trình xây dựng một quần xã tiên phong,phối hợp trồng nhiều loài cây lá rộng bản địa và xây dựng

hệ sinh thái nông lâm kết hợp mới thu đợc thành công.Trongkhôi phục sinh thái điều quan trọng là tổng hợp xem xéttình hình thực tế lợi dụng đầy đủ các loại kỹ thuật, thôngqua nghiên cứu và thực tiến phải khôi phục nhanh kết cấu

hệ sinh thái rồi tiêp theo khôi phục chức năng của nó, thựchiện thống nhất sinh thái, kinh tế, xã hội và thẩm mỹ

Các bứơc quan trọng của khôi phục sinh thái bao gồm: Xác định phạm vi thời gian và không gian đối tợng khôiphục

Xác định nguyên nhân và quá trính gây ra thoái hoá hệsinh thái ( nhất là nhân tố mấu chốt)

Tìm ra phơng pháp khống chế và giảm thiểu thoái hoá

Căn cứ vào điều kiện sinh thái, xã hội, kinh tế và văn hoáquyết định mục tiêu khôi phục và xây dựng lại kết cấu vàchức năng hệ sinh thái

Đặt ra tiêu chuẩn dễ định lợng

Phát triển kỹ thuật mở rộng hoàn thành mục tiêu liên quanThực hiện khôi phục, trao đổi lý luận và phơng pháp các bộphận quy hoạch đất đai, sách lợc quản lý

Trong 40 năm khôi phục rừng ma nhiệt đới tính đadạng thực vật đã dẫn đến tính đa dạng động vật và vi sinhvật và tính đa dnạg loài có thể dẫn đến tính ổn địnhquần xã.( Yu Zuoqiu, 1996)

2.Bảo tồn tính đa dạng sinh vật

Theo từ điển đa dạng là sự khác nhau sự không giốngnhau Tính đa dạng sinh vật học là tính đa dạng sinh vật là

đặc trng một nhóm ( group) hoặc cấp ( class) thực thểsống ( entity) đa dạng.Cho nên mỗi một cấp thực thể ( gen,

tế bào, cá thể, loài, quần xã hoặc hệ sinh thái) đều khôngchỉ loại Tính đa dạng là đặc trng cơ bản của mọi hệthống sinh vật Do hệ thống sinh vật đợc chia ra đẳng cấp (hierarchical) , cho nên mỗi một đẳng cấp từ phân tử đến

hệ sinh thái tính đa dạng đều rất rõ ràng

Tính đa dạng sinh vật là hàm số thời gian và khônggian, ví dụ tính đa dạng di truyền có thể chỉ một cá thểtrong một đời mc kết hợp kiểu khác nhau hoặc trong mộtthời gian trong một vùng phân bố có số gen đẳng vị nhất

định; số gen đẳng vị trong khu phân bố và trong chu kỳsống Vấn đè xác định tính đa dạng này rất phức tạp

Xác định tính đa dnạg sinh vật là một nhiệm vụ khókhăn và phức tạp Tính đa dạng hệ thống có thể chia ra 2phần chủ yếu: số thực thể ( độ phong phú hoặc độ nhiều)khác nhau hoặc độ nhiều hoặc tính quan trọng tơng đốikhác nhau

Xác định tính đa dạng có nhiều phơng pháp khácnhau Một phơng pháp đơn giản là số lợng trên một đơnnguyên khác nhau; một phơng pháp khác xác định cấp quantrọng của loài ( dờng cong tính quan trọng) ( Whitaker1972) Một phogn pháp khá chính xác là xác định độ nhiềutơng đối của mỗi một loại hình ( Shannon-Weaverr, chỉ số

đa dạng) Do số lợng thực thể rất lớn phần lớn chỉ mô tả và

phân loại cho nên chúng ta mới chỉ có những kiến thức cơbản để xác định tính đa dạng mà thôi.

Xác định tính đa dạng sinh vật một cách chính xácchúng ta phải hiểu độ nhiều tơng đối và phân bố khônggian các cá thể trong loài Sự ghi chép loài đơn giản trongmột điểm rất có thể làm mất đi nhiều loài quý hiếm

Phơng pháp xác định tính đa dạng nổi tiếng nhất làdùng công thức của Shannon- Weaver:

Tình đa dạng của một quần xã trong ô tiêu chuẩn đợcgọi là tính đa dạng a, còn tính đa dạng của các quần xãkhác nhau trong ô gọi là tính đa dạng b Tính đa dạng b dợcxác định tốc độ chuyển giữa các sinh cảnh Mặt khác còn

có tính đa dạng g là tính đa dạng sinh cảnh trong một vùng

địa lý Là mức độ không lặp lại trong khu phân bố loạihình tong tự sinh thái học trong loại sinh cảnh nào đó.(Cody,1986)

Đa dạng sinh vật bao gồm tất cả các loài thực vật, độngvật, vi sinh vật và mọi hệ sinh thái và quá trình sinh tháihình thành chúng Nó là một khái niệm có nội dung rất rộngmô tả mức độ đa dạng giới tự nhiên bao gồm hệ sinh thái,loài và số lợng và tần suất gen của một quần thể nhất định.Thông thờng chúng có 3 lớp: đa dạng di truyền, đa dạng loài

và đa dạng hệ sinh thái

Tính đa dạng di truyền là tổng hợp của các thông tin ditruyền ẩn tàng trong gen mỗi cá thể sinh vật trên địa cầu

Tính đa dạng loài là tính đa dnạg phức tạp của sinhvật trên địa cầu, dự đoán khaỏng 5-50 triệu loài, thậm chícòn nhiều hơn, nhng trong thực tế có thể chỉ xác định đ-

ợc hơn 1,4 triệu loài

Tính đa dạng hệ sinh thái là sự đa dạng hóa nơi ởtrong sinh quyển, quần xã sinh vật và quá trình sinh thái và

sự khác nhau nơi ở trong hệ sinh thái, tính đa dạng biến

đổi ghê gớm của quá trình sinh thái Hệ sinh thái làm chovật chất tuần hoàn ( từ sản xuất, tiêu dùng đến phân giải)Những chất dinh dỡng đó bao gồm: nớc, oxy, methylen và

CO2 ( chúng có tác dụng đối với khí hậu) và tất cả các chất

động vật có xơng, giới động vật Mỗi một loài mang hai tên

la tinh chi và loài, tối thiểu có một đặc trng khác hẳn vớiloài khác và không thể lai đợc (Raven và Johnson, 1989).Tóm lại tên phan loại sinh vật xếp càng cao, xu hớng tiến hoácàng xa xa Đối với ngời hiểu biết trong chi ngời xuất hiệnmuộn hơn Phần lớn các nhà sinh vật hoặc chia sinh vật ra 5giới: giới sinh vật nhân nguyên thuỷ ( vi khuẩn…) giới sinh vậtnhân thật ( bao gồm tảo và động vật nguyên sinh) giới nấm( thực vật loại nấm, nấm mốc, địa y) giới động vật ( mọi

động vật) và giới thực vật ( mọi thực vật) ( Margulis vàSchwartz, 1982) Hiện nay có khoảng 100 ngành nh sau

Giới sinh vật nhân

nguyên thuỷ

Ngành vi khuẩn sản sinh

metan

Ngành vi khuẩn đơn bào giả

Vi khuẩn háo muối

Vi khuẩn nhiệt chua

OmnibacteriaSpirochaetaeChemoautotrophic BacteriaThiopneutes

MyxobacteriaAnaerobicPhototrophicBacteria

Fermenting BacteriaAeroendospora

CyanobacteriaMicrococciChloroxybacteriaActinobacteriaNitrogen-

fixingAerobicBacteriaCaryablastea

ChlorophytaDinoflagellataActinopodaRhizopodaForaminiferaChrysophytaCiliophora

Haptophyta

ApicomplexaEuglenophytaCnidosporidiaCryptophytaLabyrinthulomycotaZoomastigina

AcrasiomycotaXanthophyta

ChytridiomycotaRhodophytaOomycotaGamophyta

KINGDOM;FUNGI

ZygomycotaDeuteromycota

¸comycotaMycophycophytaBasidiomycota

KINGDOM;ANIMALIA

PlacozoaPhoronidaPoriferaBrachipodaCnidariaMolluscaCtenophoraPriapulidaMesozoaSipunculaPlatyhelminthesEchiura

NemertinaAnnelidaGnathostomulidaTardigrada

GastrotrichaPentastomaRotiferaOnychophoraKinorhynca

KINGDOM:PLANTAE

BryophytaCycadophytaPsilophytaGinkgophytaLycopodophytaConiferophytaSphenophytaGnetophytaFilicinophytaAngiospermophyta

1.2.2.Phân bố không gian quần xã sinh vật

Quần xã sinh vật ( biome) nói chung quyết định bởikhí hậu vùng chịu ảnh hởng của nhân tố môi trờng ( đất,thuỷ văn, địa hình) hình thành một quần thể sinh vật

đặc trng và tác dụng lẫn nhau Trên địa cầu hiện có kếtcấu phân bố địa lý quàn xã sinh vật bảo lu một diễn biếnlau dài Nó phản ánh mối quan hệ tơng đối ổn định giữuasinh vạt, khí hậu và các nhan tố môi trờng khác Khi khí hậuhoặc nhân tố môi trờng khác biến đổi hoặc một quần xã

bị con ngời phá hoại, mối quan hệ này bị tổn hại, quần xãsinh vật sẽ thông qua sự thích ứng và chọn lọc tự nhiên đểbiến đổi kết cấu tổ thành và chức năng Khi kết cấu và

chức năng đó điều chỉnh đến mức dộ nhất định là cóthể dãn đén sự thay đổi loại hình quần xã sinh vật khu vực

đó và lại phân bố trên hkông gian địa lý quần xã sinh vật

Căn cứ vào phân tích của IPCC, nếu nhiệt độ tăng lên2-3,5 oC, đai khí hậu sẽ hớng về vĩ độ cao chuyển dịch1oC, hớng về độ cao so mặt biển 100m (IPCC,1996) Sựbiến đổi đó cuối cùng sẽ dẫn đến di chuyển quần xã vàphân bố lại trên không gian địa lý

1.2.3.Tổ thành loài hệ sinh thái và tính đa dạng sinh

vật

Phơng thức di chuyển không lớn có thể là sự di chuyểnngang giản đơn trong không gian Sự biến đổi cơ bản làtrên tàng thứ loài Do loài khác nhau có vị trì sinh thái xác

định, trong điều kiện môi trờng( nh nhiệt độ) phát sinhbiến đổi bền vững, các loài loài sẽ căn cứ vào vị trí sinhthái đặc trng đó mà sinh trởng phát triển để điều chỉnh

và thích ứng Kết qủa là trong hệ sinh thái các quần thể loàiphát sinh tổ chức lại ( reorganization) về kích thớc và tácdụng.Tổ chức lại có thể làm cho loài cạnh tranh yếu trong

điều kiện mới mà bị đào thải, từ đó làm cho tính đa dạngloài của hẹ sinh thái bị giảm thấp Ngợc lại, môi trờng mới và

sự thích ứng mới có thể hình thành loài mới Những loài mới

đến sự mất loài và giảm tính đa dạng

1.2.4.Kết cấu hệ sinh thái

Sự biến đổi quần xã sinh vật và sự thay đổi tổ thànhloài, đơng nhiên là biến đổi quan trọng về kết cấu hệ sinhthái, những biến đổi đó rất dễ nhận biết Song, biến đổikết cấu cũng bao gồm những biến đổi nhỏ, khó nhận biết.Những biến đổi đo khá lâu dài và cũng có thể mang lại

hậu qủa sinh thái quan trọng Ví dụ nhiệt độ lên cao và độ

ẩm hạ thấp là cho hệ sinh thái hoang mạc thêm hà khắc, từ

đó làm giảm mật độ loài nào đso Những khu quá độ sinhthái (ecotone) gần với hoang mạc cũng có thể hoang mạc hoá.Trong hệ sinh thái rừng, có thể do biến đổi môi trờng màphát sinh biến đổi lâm phần, nh sự thay thế loài chủ yếu

và loài thứ yếu Trong nghiên cứu hậu quả sinh thái nhữngbiến đổi nhỏ cần đặc biệt chú ý

1.2.5.Chức năng hệ sinh thái

Trong khi nghiên cứu độc lý sinh thái, những biến đổiloài hoặc cá thể về hành vi học là khó nhận biết nhất; khinghiên cứu hậu quả sinh thái biến đổi môi trờng, biến đổichức năng hệ sinh thái rất khó quan sát, nhng lại rất quantrọng Nghiên cứu hoá học địa cầu sinh vật( biogeochemistry) là con đờng quan trọng để tìm hiểubiến đổi chức năng hệ sinh thái Bởi vì nó giúp ta biết đợcnhững biến đổi tùan hoàn nguyên tố hoá học trong hệ sinhthái Những biến đổi đó ảnh hởng trực tiếp đến đặc trngchức năng hệ sinh thái Về tổng thể chức năng hệ sinh tháibiểu hiện ở chổ nó cung cấp cho con ngời thức ăn, sợi,thuốc, sản phẩm khác, nguồn nớc, điều tiết khí hậu vàphòng trừ sâu bệnh hại Và tất cả những chức năng đó

đều có thể do khí hậu, hoạt động con ngời và biến đổimôi trờng khác mà chịu ảnh hởng

1.2.6.Những lĩnh vực cần tăng cờng nghiên cứu

Hiện nay con ngời còn phải nghiên cứu toàn diện vềbiến đổi toàn cầu và hậu quả sinh thái Những nghiên cứutrong tơng lai cần đặc biệt chú trọng 3 mặt: trớc hết lànghien cứu sinh lý học sinh thái ( ecophysiology) trên tầngthứ vi mô Nghiên cứu sinh lý sinh thái là cơ sở đánh giá ảnhhởng sinh thái và độc lý sinh thái, cũng là con đờng cơ bảntìm hiểu cơ chế ảnh hởng của môi trờng đén sinh vật.Những nghiên cứu đó nên mở rộng bao gồm thực vật, độngvật, vi sinh vật và nhiều nhân tố môi trờng.Những nghiêncứu về độc lý học sinh thái là những vấn đề mới và pháthuy tác dụng quan trọng Thứ hai, nghiên cứu động thái hệsinh thái Nó bao gồm quan sát và thựuc nghiệm độngt hái

hệ sinh thái và cả nghiên cứ hệ mô hình máy vi tính.Nghiên cứu định vị để nghiên cứu hệ sinh thái lâu dài có

giá trị đậc biệt quan trọng Điều đáng chú ý là cải tiến kháiniệm ( không phải kỹ thuật) xây dựng mô hình hệ sinhthái.Đặc biệt là kết hợp xây dựng mô hình và thực nghiệm.Thứ ba, Giám sát sinh thái và môi trờng trên phạm vi rộng Đểtìm hiểu động thái hệ sinh thái và sinh quyển, chỉ dựavào quan sát trạm định vị mặt đất là cha đủ, còn phải mởrộng kỹ thuật viễn thám hàng không và vệ tinh Viễn thám

là một biện pháp lấy số liệu nhanh, diện rộng Ngoài raquan trắc định vị gián tiếp ( nh quan sát CO2) cũng cầnpảhi phát triển mạnh hơn

1.3.Con đờng làm giảm biến đổi toàn cầu

Biến đổi khí hậu là mặt chủ yếu nghiên cứu biến

đổi toàn cầu Ngoài ra biến đổi toàn cầu còn bao gồm cả

ô nhiễm môi trờng khu vực, phá huỷ thực bì, sự mất đi

động vật hoang dã, sự giảm bớt tính đa dạng sinh vật và sựthoái hoá đất Nguyên nhân căn bản của sự biến đổi môitrờng toàn cầu là sự tăng dân số trên toàn cầu, cho nên cóngời cho rằng tăng dân số là một nội dung của biến đổitoàn cầu Nguyên nhân gây ra biến đổi môi trờng còn baogồm con ngời khai thác thiên nhiên một cách mù quáng, sựthiếu sót về thể chế xã hội, chính sách, pháp luật Cho nêncần xem xét nhiều mặt, làm từ gốc để làm giảm bớt biến

đổi môi trờng toàn cầu

1.3.1.Giảm biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu toàn cầu chủ yếu là do tăng thể khínhà kính trong khí quyển, ngoài ra tăng số lợng hạt( acrosol) trong khí quyển là nguyên nhân quan trọng Chonên điểm mấu chốt của giảm biến đổi khí hậu là khốngchế đợc khí thải và chất hạt Trung tâm của nó là tiêu haonăng lợng hoá thạch Chất đốt của năng lợng hoá thạch alfchất khí đặc biệt là CO2 Chí năm 1990 đã có 6x1015 gcacbon do dốt năng lợng hoá thạch thải vào khí quyển, trong

đó 45% đến từu công nghiệp, 29% từu sinh hoạt và buônbán c dân, 21 % từ giao thông vận tải Ngoài ra đốt năng l-ợng hóa thạch là nguồn sinh ra SO2 (IPCC,1996)

Khống chế sử dụng năng lợng hoá thạch trớc hết phảinâng cao hiệu quả năng lợng, nhiều nghiên cứu cho biếttrong 20-30 năm, thông qua các biện pháp tiết kiệm năng l-ợng, với tiền đề không tăng chi phí hiệu quả năng lợng có

thể tăng lên 2-3 lần, với điều kiện kỹ thuật hiện có hiệu quả

có thể tăng 5-6 lần Hiện nay trở ngại của việc nâng caohiệu quả năng lợng là ngoài tập quán truyền thống phần lớn

do các giới xí nghiệp Bởi vì áp dụng kỹ thuật mới luôn luôn

đòi hỏi tăng chi phí quản lý và đầu t, các nớc đang pháttriển lại có thể thông qua cải tiến và mở rộng kỹ thuật

Khai thác năng lợng bằng hình thức khác là con đờngquan trọng giảm đốt năng lợng hoá thạch Năng lợng mặt trời,năng lợng hạt nhân, năng lợng gió, thế nớc, nhiệt đất sẽ cùngtăng lên theo tiến bộ khoa học kỹ thuật Xe động cơ điệndần dần đợc mọi ngời tiếp nhận Lợi dụng năng lợng sinh họcphát triển ở nhiều nớc đang phát triển không những cungcấp năng luợng hàng ngày mà còn có hiệu ứng sinh thái quantrọng Lợi dụng năng luợng phi hoá thạch không chỉ làm giảmhiệu ứng nhà kính mà còn giảm các ảnh hởng khác đếnmôi trờng

Nguồn quan trọng khác của khí và hạt nhà kính là chất

đốt lợng sinh vật ( biomass) và phát triển nông nghiệp Vềmặt này nâng cao sức sản xuất và tỷ lệ lợi dụng đất là con

đờng dễ thực hiện Do hệ sinh thái không những thải CO2

mà còn hấp thu CO2 , cho nên quản lý tốt hệ sinh thái nhtrồng rừng có thể phát huy đợc tác dụng cố dịnh sự hội tụ( sink) CO2 trong khí quyển

1.3.2.Quản lý hệ sinh thái

Thực chất của biến đổi môi trờng toàn cầu là con ngờilàm mất đi mối quan hệ con ngời và môi trờng dẫn đến sựphá hoại môi trờng Khôi phục sự điều hoà mối quan hệ conngời và môi trờng phải: một mặt làm cho con ngời nhậnthức con ngời là một bộ phận của toàn bộ tự nhiên, sự sinhtồn và phát triển con ngời và xã hội phải dựa vào môi trờng

và sức khỏe của toàn bộ hệ sinh thái; mặt khác xã hội loàingời phải tìm con đờng hữu hiệu nhất để thích ứng vớiquản lý môi trờng đó Đó chính là khái niệm quản lý hệ sinhthái đợc phát triển trong quản lý tài nguyên và quản lý môitrờng

Quản lý hệ sinh thái nhấn mạnh tính bền vững điềuchỉnh toàn bộ các mối quan hệ trong hệ thống Ví dụ, khikhai thác lợi dụng gỗ trong hệ sinh thái rừng phải chsu ý đầy

đủ đến các chức năng khác của hệ thống, nh nguồn nớc,

bào vệ đát bề mặt, các động vật hoang dại Thực tế cầnphải đa khái niệm quản lý hệ sinh thái vào nong nghiệp,công nghiệp, giao thông, xây dựng đô thị và thiết kế congtrình Làm cho con ngời phải luôn luôn xem xét một cácch

đầy đủ trogn mọi hoạt động của con ngời ( Samsson vàKnopf, 1996)

1.3.3 Giảm bớt cơ chế biến đổi toàn cầu

Biến đổi toàn cầu đề cập đến các tầng lớp tự nhiên

và xã hội Cho nên giảm biến đổi toàn cầu phải tiến hànhtrên nhiều tầng thứ: kỹ thuật, quản lý, pháp luật, giáo dục

1.3.3.1 Kỹ thuật

Cải tiến kỹ thuật có thể nâng cao hiệu suất dùng nănglợng hoá thạch cũng giúp cho mở rộng sử dụng nguồn năng l-ợng khác Có ngời đề ra thiết bị phản xạ bức xạ mặt trời cóthể bị phản xạ trớc khi bức xạ đến không khí và quay vềkhông trung từ đó làm giảm biến đổi toàn cầu Phơng ánnày tuy về ký thuật và kinh tế cha đạt hiệu quả, nhng cũngthể hiện các biện pháp kỹ thuật còn rất nhiều tiềm năng

1.3.3.2 Quản lý

Quản lý là bảo đảm cho kỹ thuật đợc thực hiện Ngoàiquản lý hành chính, quản lý tài nguyên và môi trờng có ảnhhởng rất quan trọng đến việc làm giảm biến đổi toàn cầu

Ví dụ thông qua quản lý rừng và hệ sinh thái khác có thểhấp thu hiệu quả CO2 trong khí quyển.Quản lý ở đây baogồm cả chính phủ điều chỉnh thông qua chính sách

1.3.3.3 Pháp luật

Pháp luật là quy tắc bắt buộc đợc cố định theo hìnhthức nhất định trong xã hội nhát định Luật môi trờng vàluật tài nguyên là quy tắc đợc đặt ra nhằm bảo vệ tàinguyên và môi trờng Do quản lý vấn đề môi trờng toàn cầu

sự hợp tác quốc tế là giảm nhẹ cơ chế quan trọng biến đổitoàn cầu Hiệp ớc quốc tế là một ớc định và quy tắc gần

nh pháp luật

1.3.3.4 Giáo dục

Cải thiện môi trờng toàn cầu phải dựa vào sự nâng cao

ý thức môi trờng cho công dân toàn cầu, mà giáo dục làmấu chốt nâng cao ý thức môi trờng Giáo dục ở nhà trờng

cố nhiên là rất quan trọng, nhng thông qua môi giới, xã hội,tôn giáo để giáo dục cũng không thể coi nhẹ

2 Bảo vệ tính đa dạng sinh vật 2.1 Khái niệm về tính đa dạng sinh vật (ĐDSV)

Tính ĐDSV ( biodiversity) là vấn đề điểm nóng củacác nhà nghiên cứu sinh vật học và sinh thái học, nhng đốivới giải thích tính ĐDSV vẫn cha thống nhất Nói chung

định nghĩa đợc tiếp thu là :” Tính đa dạng sinh vật là sự

đa dạng hoá ( variety) và tính biến dị ( variability) của thểtổng hợp sinh thái mà sinh vật dựa vào đó mà sinh tồn”( U.S Office of Technology Assesment, 1987) Dựa vào địnhnghĩa đó , tính ĐDSV là sự đa dạng hoá của sinh vật ( nhvirus, vi khuẩn,thể nguyên sinh, nấm đến động vật và thựcvật) là tính phức tap của sự tác dụng tơng hỗ giữa các loàisinh vật và sinh vật với môi trờng và các quần xã sinh vật, hệsinh thái và sinh cảnh của chúng và quá trình sinh thái Tính đa dạng snh vật là cơ sở kéo dài liên tục của bản thânsinh quyển với con ngời, có giá trị không thể định lợng Nóichung, tính DDSV có 3 tầng thứ và đợc mô tả bằng sơ đồ( Hình 15.1) đó là tính đa dạng di truyền, tính đa dạngloài, tính đa dạng hệ sinh thái và cảnh quan

2.1.1 Tính đa dạng di truyền

Tính đa dạng di truyền ( genetic diversity) là các chất

di truyền và thông tin di truyền bao hàm trong cá thể sinhvật, bao gồm biến dị gen các quần thể loài khác nhau củacùng loài, cũng bao gồm sự khác nhau về gen trong 1 quầnthể Tính đa dạng di truyền của bất cứ laòi nào cũng rấtcần thiết cho việc duy trì và phát triển sự sống, thích ứngvới môi trờng, đề kháng với môi trờng bất lợi và các tác hạikhác Trong nuôi dỡng giống cây nông nghiệp, cây trồng vàgia súc tính đa dạng di truyền đặc biệt có ý nghĩa

Môi trờng sống phức tạp và sự bắt nguồn các loài sinhvật là nguyên nhan chủ yếu của tính đa dangj di truyền.Ngời ta dự đoán trên thế giới có khoảng 109 loài có gen khácnhau, tác dụng của những gen đó đối với tính đa dạng ditruyền khác nhau Trong đó gen quá trình sinh hóa cơ sởkhống chế sự sống giữa các loài không khác nhau nhiều, nh-

ng những gen đặc thù khác lại biểu hiện khác nhau rõ rệt

2.1.2 Tính đa dạng loài

Tính đa dạng loài ( species diversity) là các loài sinhvật đa dạng, nhấn mạnh tính biến dị của loài, tính đa dạng

loài đại biểu cho phạm vi không gian và tính thích ứng sinhthái đối với môi trờng nhất định là sản vật chủ yếu nhấtcủa cơ chế tiến hóa, cho nên loài là lớp sống đợc cho rằngthích hợp nhất để nghien cứu tính đa dạng sinh vật, cũng

là tầng thứ nhiều nhất để nghiên cứu.Về góc độ toàn cầu ,ngời ta đã mô tả 1 triệu 700 ngàn loài, nhng thực tế cón rấtnhiều loài Biodiversity Unit (1996) dự đoán khoảng 5 triệuloài; mặt khác một số nhà khoa học dự đoán còn nhiềuhơn, nh T.L Erwin ( 1982) học giả nớc Anh dự đoán riêng côntrùng đã đến hơn 30 triệu loài ( hiện nay ghi chép là 69ngàn loài) Primack (1993) nhận định mỗi một loài kèmtheo các vi khuẩn, nguyên sinh động vật, tuyến trùng vàvirus ký sinh nên mỗi một loài phải nhân với 5 bằng 25 triệuloài Trong đó Bắc bán cầu chiếm vị trí đàu bảng, TrungQuốc đứng thứ 8 Tính đa dạng sinh vật cung cấp cho conngời thức ăn, dợc liệu, nguyên liệu công nghiệp Trên thế giới

90 % nguồn thức ăn ở 20 loài, 75% là nguồn lơng thực Hiệnnay phần lớn các loài cha biết công dụng, trong chúng có rấtnhiều làm nguồn hậu bị quý hiếm cho lơng thực, y dợc

2.1.3 Tính đa dạng hệ sinh thái và tính đa dạng

đất ) Trong hệ thống đó chúng có mồi quan hệ phức tạp.Quá trình sinh thái bao gồm dòng năng lợng, tuần hoàn nớc,tuần hoàn dinh dỡng, mối quan hệ giữa các sinh vật ( cạnhtranh,bắt mồi, cọng sinh) Nếu so với đa dạng di truyền và

đa dạng loài định nghĩa và xác định tính đa dạng hệsinh thái khó khăn hơn Vì hệ sinh thái ở trạng thái động vàgiới hạn giữa quần xã sinh vật và hệ sinh thái thờng khó xác

cảnh đơn giản Nói chung những hệ thống thờng két hợp vớinhân tố khí hậu và loại hình sinh cảnh để phân loại, ví dụrừng ma nhiệt đới và đồng cỏ ôn đới Để phân biệt nhữngvùng có điều kiện khí hậu gần giống nhau nhng khu hệsinh vật khác nhau một số hệ thống cũng bao gồm cả đặctrng địa lý sinh vật.

Tính đa dạng cảnh quan( landscape diversity) là từ mới

đợc nêu ra mấy năm nay Cảnh quan là những mảnh, đờng

đi, bối cảnh cấu thành thể trùng lặp trong không gian( Forman,1995) Cảnh quan có kết cấu, chức năng và độngthái của nó Tính đa dạng cảnh quan là một đặc trng phân

bố không gian của các đám cảnh quan liên hệ với môi trờng

và động thái thực bì ( Gaston, 1996) Về nguyên lý, tính

đa dạng cảnh quan bao gồm tất cả tính đa dạng các tầngthứ Hiện nay, định nghĩa về mứuc độ cảnh quan còntrong giai đoạn bớc đầu , không có hệ thống phân loạithống nhất

Nghiên cứu tính đa dạng sinh vật trớc đây thờng coitrọng đặc trng kết cấu tính DDSV Mấy năm nay một sốnhà nghiên cứu bắt đầu nghiên cứuđén chức năng tính

ĐDSV ( Grassle,1991, Solbrig 1991) Nhà bác học ngời Mỹ J.F.Franklin (1988) trớc hết đè ra khái niệm chức năng tính đadạng sinh vật Sau đó R.F Noss (1990) tiến hành nghiên cứutiếp theo, ông cho rằng kết cấu tính đa dạng sinh vật là tổthành hoặc kết cấu vật lý sinh vật, trong đo bao gồmthành phần loài, tính phức tạp sinh cảnh, đám trong cảnhquan và các nguyên tố tính đa dạng sinh vật khác, mà chứucnăng tính đa dạng sinh vật bao gồm quá trình sinh thái vàquá trình tiến hoá của hệ sinh thái, nh dòng gen, can thiệp,tuần hoàn dinh dỡng Nói chung kết cấu là chỉ sự phân bố

và số lợng sinh vật trong khu vực mà chức năng lại mô tả số ợng loài và những biến đổi phân bố theo thời gian Mộtmặt rất quan trọng đẻ xác định chức năng là tính đa dạngchức năng Ví dụ hành vi ăn cỏ của các loại hình khác nhautrong quần xã là một ví dụ tính đa dạng chức năng Tính

l-đa dạng chức năng có thể thông qua việc xác định lại hình

và số lợng của quần loại chức năng trogn hệ sinh thái để

định lợng hoá ( Zak 1994), cũng có thể thông qua kết cấuchuỗi thức ăn để xác định ( Martinez, 1996)

Kết cấu không gian của tính đa dạng sinh vật

Phân bố tính đa dạng sinh vật trên địa cầu là không

đều, một số vùng có số loài nhiều hơn các vùng khác Căn cứvào thống kê loài phong phú nhất làrừng ma nhiệt đới và sanhô biển, biển sâu do môi trờng ổn định và lâuđời nên cónhiều loài Tuy nhiên những loài sinh vật ở vùng nhất

địnhthờng đạt đén tính đa dạng loài lớn nhất( nh vùngxích đạo, vùng NamPhi có tính đa dạng bờm lớn nhất, vùngTây Phi và xích đạo thờng có tính đa dạng thực vật lớnnhất), nhng giữa các loài sinh vật phân bố tính đa dạngloài thờng có xu thế nh nhau, điều này khiến mọi ngời say

sa đi tìm cơ chế và động thái hình thành tính đa dạngsinh vật

2.2.1 Kết cấu phân bố không gian

Về mặt tổng thể phan bố tính ĐDSV có quy luật nhất

định Về vĩ độ từ hai cực đờng xích đạo số loài giảm dầntheo quy luaaatj R.B Primach (1993) tiến hành thống kê

động vật có vú 10 nớc nhiệt đới và ôn đới, trên diện tích1x104 km2 Các nớc nhiệt đời bình quân có 96 loài, caonhất 131 loài; các nớc ôn đới bình quân có 48 loài, cao nhất

79 loài Kết cấu này không chỉ ở hệ sinh thái lục địa, tính

đa dạng loài vùng biển sâu cũng có cao thấp theo vĩ độ( Rex, 1993) Tính đa dạng phân bố theo độ cao mặtbiển, càng lên cao tính đa dạng càng giảm Nhng trong

điều kiện nhiệt độ nớc khác nhau biểu hiện kết cấu phân

bố thẳng đứng khác nhau ( sơ đồ 15.2) Những vùng khôhạn, bán khô hạn tính đa dạng sinh vật theo mức độ khôtăng lên mà giảm xuống Nh cao nguyên mông cỏ vùng đồng

cỏ bán ẩm 20 loài/m2 vùng bán khô hạn 15 loài, đồng cỏhoang mạc khô hạn 11 loài ( Li Bo,1980) Trong biển tính đadạng biến đổi theo độ sâu và độ muối Hàm lợng muốitrong nớc biển thờng giao động 3,5%, tính đa dạng sẽ giảmxuống Ngoài ra hoạt động của con ngời ảnh hởng rõ rệt

đến tính đa dạng, nhiều nghiên cứu chứng minh trogn

điều kiện can thiệp vừa có tính đa dạng cao nhất Huston(1979) nêu lên giả thuyết can thiệp vừa phải

2.2.2.Nguyên nhân kết cấu phân bố

Nguyên nhân kết cấu phân bố tính đa dạng sinh vậthiện nay có nhiều giả thuyết, chúng liên quan với nhau.Những giả thuyết đáng tin cậy có mấy loại:

(1) Lịch sử địa chất

Những vùng có lịch sử dịa chất xa xa có nhiều loàihơn, nh vùng rừng ma nhiệt đới, khi hạu từ thời kỷ thứu 3 cha

có biến đổi mấy, rất nhiều loài đợc bảo lu Vùng vĩ độ cao

do ảnh hởng của băng hà kỷ thứ 4 rất nhiều loài bị diệt đi

từ núi âu á từ đong sang tay hệ núi Bắc Mỹ di từ bắc đếnnam phát hiện nhiều chỗ trốn tránh băng kỷ thứ 4 của độngvật, nhng băng Bắc Mỹ đã tiêu diệt nhiều loài Cho nên vùng

Đông A tính đa dạng cao hơn vùng Bắc Mỹ ( Ricklefs, 1993)

(2) Tính khác chất của môi trờng và tính đa dạng tài

nguyên

Biên độ sinh thái và vị trí sinh thái của mỗi loài là đặcbiệt, chúng cần những nguồn tài nguyên riêng biệt Tínhkhác chất môi trờng càng cao sẽ cung cấp vị trí sinh thái vàcác loại hình tài nguyên càng nhiều từ đó mà có càngnhiều loài Căn cứ D Tilman năm 1982 nêu ra giả thuyết tỷ

lệ tài nguyên ( resource ratio hypothesis) Học thuyết đócho rằng nếu tỷ lệ tài nguyên có nhiều loại khác nhau ( nh tỷ

lệ N/P trong đất) sẽ có nhiều loài cùng tồn tại

(3) Lý luận địa lý học đảo

Nhà sinh thái học Mỹ R.H Macarthur và E.O Wilson(1967) nêu ra diện tích đảo càng lớn và càng gần với đại lụctính đa dạng loài càng cao, đồng thời da ra một phơngpháp định lợng Lý luận này đợc dùng rộng rãi trong việc lậpcác khu bảo tồn thiên nhiên

(4) Nhân tố sinh vật

Các nhân tố sinh vật có mối quan hệ giữa loài, biên độsinh thái loài có tác dụng quan trọng gây nên tính đa dạng

Nh cộng sinh, ký sinh, truyền phấn hoa, bắt mồi, cạnh tranh

đều ảnh hởng tính đa dạng 1 quần thể hoặc hệ sinh thái

Sự truyền bá lây lan, ngời mang giống, lợng sinh sản cao haythấp dều ảnh hờng lớn đến tính đa dạng Trong khi tìmhiểu nguyên nhân đa dạng không thể coi nhẹ nhân tố sinhvật này

(5) Vấn đề độ lớn nhỏ

Xác định tính đa dạng sinh vật phải tiến hành đokích thớc, kết quả đo theo thời gian và không gian khôngthể thuyết minh vấn đề đo đếm khác Cho nên nhữngvùng khác nhau hoặc hệ sinh thái khác nhau độ cao thấpcủa tính đa dạng nhất thiết phải có khái niệm về đo kíchthớc, bới vì độ lớn khác nhau có thể thu đợc những kết luậnkhác nhau Khi thảo luận về nguyên nhân tính đa dạngnhân tố vật lý ở độ kích thớc lớn có tác dụng chủ đạo, nhngnhân tố sinh vật bé có thể là chủ yếu.

+ Biến dị mức hình thái; biến dị hình thái thông ờng là con đờng quan trọng của biến dị di truyền, tuy nhiênhai cái đó không hòan toàn liên quan Thong qua hình thái

th-để xác định tính biến dị di truyền là phơng pháp đơngiản, truyền thống nhất Từ đẳng cấp đo có thể xác địnhbiến dị hình thái trong và ngoài loài, giữa các nhóm loài vàgiữa các loài

+ Biến dị mức thể nhiễm sắc; thể nhiễm sắc là vậtmang gen sự sắp xếp của chúng thờng chịu ảnh hởng chọnlọc tự nhiên Biến dị thể nhiễm sắc bao gồm sự sắp xếpmới và tổ hợp mới lặp lại của gen

+ Tính đa dạng mức enzym đẳng vị; xác định tính

đa dạng di truyền về mức gen đẳng vị là lợi dụng mốiquan hệ rõ ràng phổ gen đẳng vị và giũa các gen đẳng

vị để xác định Phơng pháp này là phơng pháp áp dụngnhiều nhất trong mời mấy năm nay để xác định tính đadạng di truyền

+ Tính đa dạng mức ADN; kỹ thuật xác định thứ tựADN mới xuất hiện vào thập ký 70 Sự xuất hiện và phát

triển kỹ thuật phân tích mới ( nh phản ứng chuỗipolymeraza, PCR), làm cho các nhà sinh vật có thể lợi dung

kỹ thuạt sinh học phân tử để xác định và nghiên cứu tính

đa dạng mức độ ADN

Xác định tính đa dạng di truyền có thể chia ra xác

định tính đa dạng di truyền của trong quần thể loài vàloài phụ trong quần thể loài ( Mallet, 1996)

(a)Xác dịnh tính đa dạng di truyền trong loài

-Độ phong phú ( Richness) là số gen đẳng vị trên 1 điểm

trong cùng một quần thể loài, dùng na để biểu thị.-Độ đồng đều ( Evenness) tần độ gen đẳng vị thứ i trong

quần thể loài (pi)

pi = fi/2N

trong đó N là độ lớ n quần thể; fi – số gen đẳng vị thứ i

trong quần thể loài

-Tính đa dạng gen đẳng vị trên 1 điểm ( tổng hợp độphong phú và độ đồng đều)

Hi là độ đa dạng gen trong quần thể loài

HT = 1-ồ r2i Trong đó n là số gen đẳng vị trên một điểm nào đó; ri làtần suất bình quân trong quàn thể Meta của gen đẳng vịthứ i trên điểm nào đó

Hi = ồ ( 1-ồ g2ij )/n Trong đó n là tổng số quần thể đợc xác định; gij là tầnsuất gen đẳng vị thứ j trên điểm nào đó của quần thể thứi

Xác định tính đa dạng về mức độ loài và quần xã hoặc

hệ sinh thái

Xác định tính đa dạng về mức độ loài và quần xãhoặc hệ sinh thái bao gồm nội dụng sinh vật học và thống

kê học nh xác định đối tợng, diện tíchmẫu, phơng pháp lấymẫu Đối với nhà sinh thái học và nhà bảo vệ thiên nhiên

điều quan trọng là xác định đợc loại nào trong quần xã hayhệsinh thái biều hiện tính đa dạng Tuy nhiên về lý luậnmọi sinh vật trong hệ sinh thái đều phải đợc nghiên cứutính đa dạng, nhng trong thực tế

thờng bị hạn chế do hiểu biết hoặc các nhân tố khác( nh

địa lý

+ Tính đa dạng a , là một loại tính độ nhiều dùng đẻ xác

định số loài sinh vật trong quần xã và độ nhiều 1 loàigiữa các loài sinh vạt Phơng pháp xác định nh sau:

- Chỉ số độ phong phú là xác dịnh số loài thực tế trong 1

quần xã :

D = S/N

Trong đó S là số loài; N là tổng số các thể của loài

Trong thực tế ngời ta không thể ghi chép số loài và sốlợng trong quần xã mà chỉ xác định số sinh vật trong ô tiêuchuẩn rồi suy ra đơn vị

diện tích.Trong nghiên cứu hệ sinh thái thuỷ sinh mẫu quầnxã đợc xác định số các thể hoặc lợng sinh vật Căn cứ vàonguyên lý thống kê đối tợng nghiên cứu là ô tiêu chuẩn khôngphải tất cả quần xã thì công thức biểu thị là:

D = (S-1) lgN

Sự thiếu sót của chỉ tiêu độ phong phú là cha xemxét đến dộ đồng đều, thông thờng một số loài chiếm uthế Cho nên số loài thống kê ra không thể hoàn toàn phản

ánh tính đa dạng trong quần xã Đồng thời chỉ số tính đadạng sẽ biến đổi theo số lợng và diện tích ô tiêu chuẩn

- Chí số Shannon-Wiener (H):

H = -ồ ẵni /Nlg(ni /N)ẵ

Trong đó ni là số cá thể của loài thứ i; N là tổng số cá thể

của tất cả các loài trong quần xã và công thức trên cóthể biểu thị:

H = -ồ pi lg(pi )

Trong đó pi = ni /N là độ nhiều tơng đối của loài thứ i

Nguồn gốc của chỉ số này từ lý luận thông tin, côngchức tính toán của nó thể hiện số loài càng nhiều mức độphức tạp của quần xã càng cao, lợng thông tin càng lớn

- Chỉ số Simpson (D)

D = 1- ồ pi2 ( pi = ni /N nh chỉ số Shannon)

Hai chỉ số trên cùng có chung một đặc điểm là vừaxem xét số loài trong quần xã vừa xem xét dộ nhiều tơng

đối của mỗi một loài

O Hill (1973) đã kiểm chứung rất nhiều chỉ số tính

đa dạng phát hiện chúng cuối cùng tuân theo chỉ số:

Na = ( Pa 1 + Pa2+Pa 3 + +Pan ) / ( P1+P2+ Pn)

Trong đó Na là chỉ số Hill, Pn là độ nhiều tơng đối của loài

thứ n trong ô mẫu

Sự khác nhau các chỉ số đa dạng chủ yếu là do loài ít

và loài ut hế Nếu lấy mẫu thô ( dùng N2), thì chỉ quan sát

đợc loài u thế Nếu lấy mẫu nhỏ ( No) thì có thể phát hiện

đợc tất cả các loài xuất hiện Tổng kết một loạt chỉ số Hill

nh sau:

N-Ơ = Số đảo của độ nhiều tờng đối loài tha nhất

No = Tổng số tất cả số loài xuất hiện, là độ phong phú S

N1 = Trị số chỉ số Shannon-Wiener

N2 = Số đảo của chỉ số Simpson, là N2 = 1/( P2 1 + P2 2+P2

3 + +P2 n)

N+Ơ =Số đảo của độ nhiều tơng đối của loài u thế nhất

Những chỉ số đa dạng trên bao gồm cả chí số đadạng dẫn đến do suy ra từ thống kê học, thờng yêu cầu mộtthống kê học đặc biệt, ví dụ ô vuông của ô dạng bản rất lớn

số loài và phân bố đã có tìm hiểu nhất định Do trongthực tế không thể thoả mãn những điều kiện đó, ngờinghiên cứu trớc khi phan tích thông kê nghiêm túc sửa đổinhững công thức liên quan, để phù hợp với những điều kiện

đó

+Tính đa dạng b : dùng để biểu thị phản ứng của sinh vật

dối với các tính

chất khác nhau của môi trờng, là một độ đo khá phức tạp

Nó không những mô tả các loài khác nhau trong sinh cảnh,

mà còn phải xem xét tính tơng đồng giuã một số loài vàcác vị trí giữa chúng.Thông thờng tính đa dạngb đợc biểuthị là chỉ số tính tơng tự giã quần xã hoặc tỷ lệ chuchuyển trong cùng một khu vực địa lý trong sinh cảnh khácnhau Tính tơng tự giuã các loài sinh vật trong sinh cảnhkhác nhau hoặc khác thang độ của 1 sinh cảnh nào đócàng kém, tính đa dạng b càng cao

Tính đa dạng b có thể dùng các chỉ số khác nhau để tính

Thông thờng có 4 công thức sau:

(1)Công thức Whitaker 1960:

bW = S/(ma –1)

trong đó S là tổng số loài trong quần xã đợc nghiên cứu; ma

là số loài bình quân của ô tiêu chuẩn

(2)Chỉ số Cody (1975):

bc = [ g(H) + I(H)]/2

trong đó g(H) là số loài tăng thêm theo thang độ H; I(H) là

số loài giảm đi theo thang độ sinh cảnh

(3)Chỉ số Wilson và Shmida (1984): kết hợp 2 công thứctrên:

tính đa dạng a trên kích thớc vùng địa lý Nhng nhà sinhthái học Mỹ Cody (1986) là tính đa dạng b về kích thớc khuvực địa lý.

Xác định tính đa dạng sinh vật cảnh quan

Scheiner và Istock (1987) đã phát biểu tính đa dạngphân bố mức độ cảnh quan là sự phân tích tơng tự( affinity analysis) Phân tích tơng tự là phơng pháp phântích kết hợp 3 loại tính đa dạng sinh vật a,b,g Các số liệuphân tích trên ô tiêu chuẩn tiến hành thống kê Cuối cùngcăn cứ vào các số liệu phân bố thực tế cảnh quan và môphỏng qua máy vi tính sản sinh ra phân bố kỳ vọng tiếnhành so sánh Kết qủa phân tích đó gọi là tính đa dạngphát triển mức độ đa duy của tính đa dạng b ( Scheiner,1990)

Điều đáng nêu là chỉ số tính đa dạng sinh vật trong nghiêncứu thờng biểu hiện tính liên quan râts cao Ví dụ quần xãthực vật của vùng Amazon, tính đa dạng mức độ a,b,g rấtcao ( Genty,1986) Ngoài ra các chỉ số đó các nhà sinh tháihọc dùng để xác định tính đa dạng các quần xã hoặc cáckhu vực khác nhau, chúng thờng dùng để kiểm nghiệmnguyên lý tăng cao tnsh đa dạng có thể tăng tính ổn địnhquần xã (Macarthur,1955, Pimm 1991) Cho nên những chỉ

số tính đa dạng sinh vật đó chủ yếu dùng để nghiên cứu sosánh, mà đối với ý nghĩa bản thân bảo vệ sinh vật khônglớn lắm Hiện nay các nhà toán học đã tiếp thu một sự thựuc

là chỉ số tính đa dạng chỉ dùng làm chỉ tiêu phân tích màkhông dùng để định nghĩa bản thân tính đa dạng( Cooley, 1984) Cần nhận rõ rằng, chỉ số tính đa dạng chỉbao hàmmột bộ phận nội dung tính đa dạng sinh vật

Đánh giá nhanh hệ sinh thái

Đánh giá nhanh hệ sinh thái ( rapid ecologicalassessment) là phơng pháp thu thập số liệu và phân tích

số liệu tính đa dạng sinh vật của hiệp hội bảo vệ thiênnhiên quốc tế ( The Nature Concervancy), TNC) TNC là một

tổ chức bảo vệ tính đa dạng sinh vật quốc tế lấy tài liệukhoa học làm cơ sở hành đôngj, nó thông qua phân tíchcác tài liệu khoa học đa ra những quyết sách bảo vệ và kếhoạch hành động bảo vệ tính đa dạng sinh học Nhngthông thờng do thiếu những tài liệu khao học đầy đủ, TNC

không thể phán đoán kịp thời và giám sát những khu bảo

vệ những khu bảo vệ tự nhiên quan trongj Để tiến hànhquy hoạch bảo vệ tự nhiên và quản lý tài nguyên thiên nhiên,kịp thời có các số liệu sinh vật học và sinh thái học, TNC đãphát triển phơng pháp đánh giá nhanh hệ sinh thái Phơngpháp này có dặc điểm linh hoạt, tổng hợp, chủ yếu dùng

để đánh giá những khu cha điều tra, hoặc khó điều tra

và chi phí điều tra rất cao

Bớc đầu tiên của đánh giá nhanh sinh thái căn cứ vào mục

đích nghiên cứu xác định vị trí và diện tích điều tra.Sau đó thu thập các ảnh vệ tinh và các số liệu thông tin

địa lý liên quan, trong đó bao gồm cả các loại bản đồ ( quyhoạch sinh thái, bản độ che phủ đất, bản đồ thựuc bì) và

kỹ thuật lợi dụng không gian liên quan ( bao gồm hệ thốngthông tin viễn thám, địa lý, hệ thống định vị toàn cầu)tiến hành xử lý số liệu, phân tích, tổng hợp có thể vạch ranhanh chóng những khu vực có giá trị và những khu vựctiếm ẩn nguy cơ Căn cứ vào kết qủa phân tích , nhân viênnghiên cứu có thể quan sát máy bay có mục đich và tiếnhành khảo sát thực địa, để bảo đảm độ tin cậy kết qủa

Thông qua các số liệu viễn thám và tài liệu phân tíchtài liệu không gian tơng ứng, cùng với đánh giá nhanh có thểphân tích những ảnh hởng do sinh vật , phi sinh vật và conngời gây ra Từ các số liệu về diện tích thông qua một loạt

sự chắt lọc và xử lý thông tin, các mô tả của nhân viênnghiên cứu và các nhân tố đa dạng cung cấp phơng pháp

đánh giá hữu hiêụ

Tác dụng cơ bản khác của đánh giá nhanh sinh thái học

là căn cứ vào các số liệu thông tin địa lý nh địa hình,

đất, độ cao mặt biển và khí tợng, thông qua việc xử lý ảnhviễn thám các kích cỡ khác nhau, giúp ngời nghiên cứu chọn

ra địa điểm điều tra mặt đất, làm cho các khu điều tảmặt đất bao hàm cả các loại hình sinh cảnh có tính đạidiện Do thu đợc các số liệu sinh vật học, sinh thái học đặcbiệt là các số liệu liên quan với môi trờng địa lý ( nh địahình,độ cao mặt biển, khí hậu) không ngừng đợc nângcao độ chính xác, những xử lý và phân tích ảnh càng thểhiện giá trị ứng dụng cao Chọn ô tiêu chuẩn hợp lý là bớc

đầu thu đợc những thông tin khoa học tin cậy Thông qua

phơng pháp đánh giá nhanh sinh thái tiến hành thu thậpmẫu và số liệu có thể trong điều kiện kinh phí và thòi giannhất định, thoả mãn đợc yêu cầu chất lợng nghiên cứu.

TNC lợi dụng phơng pháp đánh giá nhanh chủ yếu là

bổ sung và hoàn thiện kho số liệu hiện có, tiến hành phântích số liệu liên quan và lập kế hoạch hành động bảo vệtính đa dạng sinh vật tơng ứng Viẹc đánh giá nhanh hệsinh thái đã dợc ứng dụng các nớc Bắc Mỹ và châu Mỹ la tinhthông qua điều tra và lập bản đồ các khu bảo tồn Đánh giá

hệ sinh thái hai lần đã giúp cho chính phủ tiến hành thiết

kế điều tra tính đa dạng sinh vật, các vờn quốc gia, cáckhu bảo tồn

Đánh giá và phân tích sinh vật nguy cơ

Mở rộng bảo vệ tính đa dạng sinh học thờng trớc mắtphải chọn những loài sinh vạt nào phải bảo vệ và bảo vệ ở

đâu Một trong những phơng pháp giải quyết vấn đề này

là phải căn cứ vào mục đích bảo vệ sinh vật chọn nhữngloài, sinh cảnh và hệ sinh thái u tiên bảo vệ Để chọn loàicần bảo vệ, chỉ lập danh lục động vật, thực vật và vi sinhvật và xác định sinh cảnh của chúng là hòan toàn cha đủ

Để có thể xác định một pháp quy bảo vệ thiên nhiên cungcấp những căn cứ khoa học và trong điều kiện kinh phí hạnhẹp cung cáp những loài cần đợc bảo vệ, cần thiết phảicung cấp những loài nào ở trạng thái nguy cơ, để cho ngờinghiên cứu phân tích thêm trong danh lục sinh vật Mộttrong những mục tiêu quan trọng nhất trong phân loại,phân tích danh lục sinh vật là cần phải cung cấp đối tợng -

u tiên bảo vệ cho quy hoạch hành động bảo vệ thiên nhiên.Song, phân chia loại u tiên bảo vệ nh thế nào là điểm nóngcủa sự quan tâm và thảo luận rộng rãi Một phần nguyênnhân là trong quá trình xác định đối tợng u tiên bảo vệ làmột qúa trình phán đoán ít nhiều mang tính chủ quan củacon ngời và thờng thờng gây ra nguyên nhân nguy cơ làphức tạp Thông thờng mọi ngời đều thấy một số nhân tố rõrệt , nh sự phá hoại môi trờng, săn bắt chim thú, chỉ là mộtphần nguyên nhân làm cho các loài tha thớt Tác dụng giữabiến đổi môi trờng sinh vật, các loài sinh vật và các loàikhác, tác dụng trong loài, và sinh vật học, sinh thái học, lịch