Xây dựng cơ sở dữ liệu về đa dạng sinh học rạn san hô ở Khu bảo tồn biển Hòn Mun, Vịnh Nha Trang

Trước thực tế thiếu thốn về các cơ sở dữ liệu để tuyên truyền rộng rãi tới người dân nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, thông qua những kiến thức đã học, đề tài “Xây dựng cơ sở dữ l

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

- -

TRẦN MẠNH HÙNG

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU

VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC RẠN SAN HÔ Ở KHU BẢO TỒN BIỂN HÒN MUN, VỊNH NHA TRANG

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS PHẠM THU THỦY

NHA TRANG - NĂM 2010

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……….…… 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU……… … 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ TIN SINH HỌC VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU SINH HỌC……… 4

1.1.1 Khái niệm về tin sinh học ……….…… 4

1.1.2 Một số lĩnh vực nghiên cứu chính của tin sinh học ….… 5

1.1.2.1 Cơ sở dữ liệu bảo tồn đa dạng sinh học 5

1.1.2.2 Phân tích trình tự gen 6

1.1.2.3 Dự đoán cấu trúc protein 7

1.1.3 Khái niệm về cơ sở dữ liệu sinh học 8

1.2 PHÂN LOẠI CÁC CƠ SỞ DỮ LIỆU SINH HỌC 9

1.2.1 Cơ sở dữ liệu về phân tử sinh học 9

1.2.1.1 Cơ sở dữ liệu về sinh học phân tử 9

1.2.1.2 Cơ sở dữ liệu về trình tự nucleotide – amino acid 11

1.2.1.3 Cơ sở dữ liệu về cấu trúc sinh học 11

1.2.2 Cơ sở dữ liệu về di truyền – hệ gene học 12

1.3 CƠ SỞ DỮ LIỆU CÁC KHU BẢO TỒN ĐA DẠNG SINH HỌC 13

1.3.1 Cơ sở dữ liệu một số khu bảo tồn đa dạng sinh học trên thế giới 14

1.3.1.1 Khu bảo tồn tự nhiên Srebarna 14

1.3.1.2 Khu bảo tồn thiên nhiên Kakadu 15

1.3.2 Cơ sở dữ liệu một số khu bảo tồn đa dạng sinh học trong nước 16

1.3.2.1 Vườn Quốc gia Cúc Phương 16

1.3.2.2 Vườn Quốc gia Bạch Mã 18

1.4 CƠ SỞ DỮ LIỆU CÁC KHU BẢO TỒN BIỂN 19

1.4.1 Cơ sở dữ liệu các khu bảo tồn biển trên thế giới 19

1.4.1.1 Rạn san hô Great Barrier 19

1.4.1.2 Một số khu bảo tồn biển khác 20

1.4.2 Cơ sở dữ liệu các khu bảo tồn biển trong nước 21

1.4.2.1 Khu bảo tồn biển Phú Quốc 21

1.4.2.2 Một số khu bảo tồn biển khác 22

1.5 CƠ SỞ DỮ LIỆU KHU BẢO TỒN BIỂN HÕN MUN 23

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 26

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.2.1 Thu thập dữ liệu 26

2.2.2 Xử lý dữ liệu 26

2.2.3 Thiết kế và quản lý website 27

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

3.1 GIỚI THIỆU 30

3.2 RẠN SAN HÔ 31

3.3 CÁC QUẦN XÃ RẠN SAN HÔ 32

3.4 ĐA DẠNG LOÀI 33

3.5 SAN HÔ 35

3.6 SƠ ĐỒ PHÂN LOẠI SAN HÔ 36

3.7 QUẢN LÝ VÀ BẢO TỒN 36

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

PHỤ LỤC 42

1

LỜI NÓI ĐẦU

Khu bảo tồn biển Hòn Mun được ra đời vào năm 2001 nhằm mục đích bảo tồn một

mô hình điển hình về đa dạng sinh học biển có tầm quan trọng quốc tế đang bị đe dọa và đạt được mục tiêu giúp các cộng đồng dân cư tại các đảo nâng cao đời sống và cộng tác với các bên liên quan khác để bảo vệ và quản lý có hiệu quả đa dạng sinh học biển Hòn Mun, tạo nên một mô hình hợp tác quản lý cho các khu bảo tồn biển của Việt Nam

Khu bảo tồn biển Hòn Mun thành lập sẽ giúp cho môi trường sống của con người cũng như môi trường sinh thái biển tại Vịnh Nha Trang được bảo vệ Tuy nhiên, việc tuyên truyền, phổ biến về dự án khu bảo tồn tới người dân xung quanh đã được tiến hành nhưng vẫn chưa thật sự phổ biến rộng rãi tới mọi người do việc thiếu thốn về mặt cơ sở

dữ liệu cũng như việc đơn giản hóa các ngôn ngữ khoa học để người dân có thể tìm hiểu

rõ hơn về mục đích quan trọng của Khu bảo tồn biển Hòn Mun, qua đó nâng cao ý thức con người trong việc duy trì và phát triển Khu bảo tồn biển Hòn Mun nói riêng và các Khu bảo tồn của Việt Nam nói chung, giúp cho môi trường sống càng thêm trong sạch

Trước thực tế thiếu thốn về các cơ sở dữ liệu để tuyên truyền rộng rãi tới người dân nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, thông qua những kiến thức đã học, đề tài

“Xây dựng cơ sở dữ liệu về đa dạng sinh học rạn san hô ở Khu bảo tồn biển Hòn Mun, Vịnh Nha Trang” đã được tiến hành

Nội dung của đề tài bao gồm:

1 Thu thập dữ liệu về đa dạng sinh học rạn san hô và các quần xã sinh vật cư trú rạn san hô ở Khu bảo tồn biển Hòn Mun (bao gồm tên và số lượng các họ - chi - loài san hô,

cá, rong, tảo…, sự phát triển và nguy cơ đối với các rạn san hô…)

2 Xây dựng một Website gồm tập hợp tất cả các dữ liệu về rạn san hô ở Khu bảo tồn biển Hòn Mun theo các mục riêng biệt nhằm giúp mọi người theo dõi và cập nhật thông tin về san hô một cách dễ dàng

Nha Trang, tháng 6 năm 2010

Sinh viên thực hiện

TRẦN MẠNH HÙNG

2

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN VỀ TIN SINH HỌC VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU SINH HỌC 1.1.1 KHÁI NIỆM VỀ TIN SINH HỌC

Tin sinh học (Bioinformatics) là một lĩnh vực khoa học sử dụng các công nghệ của

các ngành toán học ứng dụng, tin học, thống kê, khoa học máy tính, hóa học và hóa sinh

để giải quyết các vấn đề sinh học(Phan Trọng Nhật, 2008 )

Một thuật ngữ thường được dùng thay thế cho tin sinh học là Sinh học tính toán

(Computational biology) Tuy nhiên, tin sinh học thiên về việc phát triển các giải thuật, lý

thuyết và các kĩ thuật thống kê và tính toán để giải quyết các bài toán bắt nguồn từ nhu cầu quản lí và phân tích dữ liệu sinh học Trong khi đó, sinh học tính toán thiên về kiểm định các giả thuyết được đặt ra của một vấn đề trong sinh học nhờ máy tính thực hiện trên dữ liệu mô phỏng, với mục đích chính là phát hiện và nâng cao tri thức về sinh học (ví dụ: dự đoán mối quan hệ tương tác giữa các protein, dự đoán cấu trúc bậc 2 của phân

tử protein, v.v.)

Tin sinh học

3

Là một lĩnh vực khá đặc biệt trong công nghệ sinh học và sinh học hiện đại, tin sinh học cũng cần có những công cụ riêng phục vụ cho nhu cầu và sự phát triển của nó Những công cụ cơ bản có thể bao gồm:

Các ngôn ngữ lập trình của máy tính như Perl và Python thường được dùng để giao tiếp và ly trích dữ liệu từ các ngân hàng cơ sở dữ liệu sinh học thông qua những chương trình tin sinh học Cộng đồng những lập trình viên tin sinh học đã triển khai nhiều dự án phần mềm mã nguồn mở như EMBOSS, Bioconductor, BioPerl, BioPython, BioRuby và BioJava Điều này giúp cho việc chia sẻ, phát triển và phổ biến các công cụ lập trình và tài nguyên lập trình giữa các nhà tin sinh học

1.1.2 MỘT SỐ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CHÍNH CỦA TIN SINH HỌC 1.1.2.1 Cơ sở dữ liệu bảo tồn đa dạng sinh học

Tin sinh học được áp dụng nhiều trong lĩnh vực bảo tồn đa dạng sinh học Thông tin quan trọng nhất được thu thập chính là tên, miêu tả, sự phân bố, trạng thái và kích thước dân số của các chủng loài, nhu cầu thói quen và cách mà mỗi tổ chức tương tác với các chủng loài khác Thông tin này được lưu trữ vào trong cơ sở dữ liệu các máy tính, được truy xuất bởi các chương trình phần mềm để tìm kiếm, hiển thị, phân tích các thông tin đó một cách tự động, và quan trọng nhất, là để giao tiếp được với con người, đặc biệt qua internet Các chuỗi DNA của các loài sắp tuyệt chủng có thể được bảo quản, và tên cùng miêu tả của mỗi loài đang bị giam giữ được lưu lại để có thể cho phép truy xuất tối

đa đến các thông tin cần cho việc bảo tồn đa dạng sinh học

4

Một ví dụ của ứng dụng này là dự án Species (2000) Nó là một dự án nghiên cứu toàn cầu dựa vào internet để giúp cung cấp thông tin về mỗi chủng loài được biết đến của cây, động vật, nấm và vi khuẩn còn tồn tại để làm nền tảng cho việc nghiên cứu đa dạng sinh học toàn cầu Bất cứ ai trên thế giới cũng có thể tìm thấy lượng lớn thông tin về bất

kì chủng loài nào từ các cơ sở dữ liệu cung cấp

1.1.2.2 Phân tích trình tự gen

Đã có rất nhiều trình tự DNA của các loài sinh vật đã được lưu trữ trong các ngân hàng cơ sở dữ liệu gene Những dữ liệu này sẽ được phân tích để tìm ra những gene cấu trúc (gene mã hoá cho một protein nào đó), cũng như tìm ra quy luật của những trình tự tương đồng giữa các protein Việc so sánh các gene trong cùng một loài hay giữa các loài khác nhau có thể cho thấy sự tương đồng về chức năng của protein, hay mối quan hệ phát

sinh chủng loại giữa những loài này (thể hiện trên cây phát sinh chủng loại - phylogenetic

tree) Với sự tăng trưởng khổng lồ của dữ liệu loại này, việc phân tích trình tự DNA một

cách thủ công trở nên không thể thực hiện nổi

Ngày nay, các chương trình máy tính được sử dụng để giúp tìm các trình tự tương đồng trong bản đồ gen (genome) của hàng loạt sinh vật, với số lượng nucleotide trong trình tự lên đến hàng tỉ Những chương trình này có thể tìm kiếm những trình tự DNA không giống nhau hoàn toàn do các đột biến nucleotide (thay thế, mất hay thêm các gốc base) Những giải thuật bắt cặp trình tự cũng được áp dụng ngay cả trong quá trình xác định trình tự DNA, là kỹ thuật xác định trình tự đoạn nhỏ (kỹ thuật này đã được công ty

Celera Genomics sử dụng để xác định trình tự genome của vi khuẩn Haemophilus

influenzae) Kỹ thuật xác định trình tự hiện nay không thể tiến hành với cả đoạn trình tự

DNA lớn (cỡ vài chục nghìn nucleotide trở lên) nên người ta sử dụng xác định trình tự nhỏ để giải mã hàng nghìn đoạn trình tự với kích thước khoảng 600 - 800 nucleotide Sau

đó, những đoạn trình tự nhỏ này sẽ được sắp xếp thứ tự và nối lại với nhau (thông qua việc bắt cặp trình tự ở những đầu gối lên nhau) tạo thành một trình tự genome hoàn chỉnh

Kỹ thuật xác định trình tự đoạn nhỏ tạo ra chuỗi dữ liệu một cách nhanh chóng, nhưng nhiệm vụ sắp xếp lại các mảnh DNA có thể là khá phức tạp cho các genome lớn Trong trường hợp dự án bản đồ gen người, các nhà tin sinh học phải mất cả hàng tháng đồng thời sử dụng hàng loạt siêu máy tính (các máy DEC Alpha ra đời năm 2000) để sắp

5

xếp đúng trình tự ngắn lại Xác định trình tự đoạn nhỏ là kỹ thuật ưu tiên sử dụng trong hầu hết các dự án giải mã genome hiện nay và giải thuật lắp ráp genome - một trong những lĩnh vực nóng của tin sinh học

Một khía cạnh khác của tin sinh học trong việc phân tích trình tự là việc tìm kiếm

tự động các gen và những trình tự điều khiển bên trong một genome Không phải là tất cả nucleotides bên trong một genome đều là gen Phần lớn các DNA bên trong genome của các sinh vật bậc cao là các đoạn DNA không phục vụ cho một nhiệm vụ cụ thể nào (hoặc

do khoa học hiện nay chưa nhận ra) được gọi là những đoạn DNA rác Tin sinh học còn giúp kết nối dữ liệu giữa các dự án genomics và proteomics, ví dụ việc sử dụng trình tự

DNA để nhận dạng protein

1.1.2.3 Dự đoán cấu trúc protein

Dự đoán cấu trúc là một ứng dụng quan trọng nữa của tin sinh học Có thể dễ dàng xác định trình tự axit amin hay còn gọi là cấu trúc bậc một của protein từ trình tự gene mã hóa cho nó Nhưng, protein chỉ có chức năng vốn có khi nó cuộn gấp thành hình dạng chính xác (nếu điều này xảy ra ta có cấu trúc bậc hai, cấu trúc bậc ba và cấu trúc bậc bốn) Tuy nhiên, sẽ là vô cùng khó khăn nếu chỉ dự đoán các cấu trúc gấp nếp này từ trình tự axit amin Một số phương pháp dự đoán cấu trúc bằng máy tính hiện đang phát triển

Một trong các ý tưởng quan trọng trong nghiên cứu tin sinh học là quan điểm tương đồng Trong một nhánh genomic của tin sinh học, tính tương đồng được sử dụng để

dự đoán cấu trúc của gene: nếu biết trình tự và chức năng của gene A và trình tự này tương đồng với trình tự của gene B chưa biết chức năng thì có thể kết luận là A và B có cùng chức năng Trong nhánh cấu trúc của tin sinh học, tính tương đồng được dùng để xác định những hợp phần quan trọng trong cấu trúc của protein cũng như tương tác của nó với các protein khác Với kỹ thuật mô phỏng tính tương đồng, thông tin này được dùng để

dự đoán cấu trúc của một protein khi đã biết cấu trúc của một protein khác tương đồng với nó Hiện tại đây là cách dự đoán cấu trúc protein đáng tin cậy nhất

Một ví dụ là hemoglobin ở người và hemoglobin của các cây họ đậu khá tương đồng với nhau Cả hai đều có vai trò vận chuyển ôxy Mặc dù trình tự axit amin hoàn toàn khác nhau, cấu trúc của chúng trên thực tế lại đồng nhất cho thấy rằng chúng hầu như có cùng một chức năng

6

1.1.3 KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU SINH HỌC

Cơ sở dữ liệu là một hệ thống các thông tin có cấu trúc được lưu trữ trên các thiết

bị lưu trữ thông tin thứ cấp (như băng từ, đĩa từ ) để có thể thỏa mãn yêu cầu khai thác thông tin đồng thời của nhiều người sử dụng hay nhiều chương trình ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau

Cơ sở dữ liệu sinh học là thư viện thông tin khoa học – đời sống về sinh học được thu thập từ các thí nghiệm khoa học thông qua các thí nghiệm, các thử nghiệm công nghệ cao và phân tích tính toán Chúng chứa các thông tin về các lĩnh vực nghiên cứu chính của sinh học như genomics (hệ gene học), proteomics (hệ protein), metabolomics, microarray, biểu hiện gene…

Thông tin chứa trong các cơ sở dữ liệu sinh học bao gồm các chức năng của gene,

cơ cấu, nội địa hóa (cả di động và các nhiễm sắc thể), các hiệu ứng lâm sàng của đột biến cũng như tương tác giữa các chuỗi sinh học và các kiểu cấu trúc

Cơ sở dữ liệu sinh học trở thành một công cụ quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà khoa học tìm hiểu và khám phá những hiện tượng sinh học của vật chủ: từ cấu trúc của các phân tử sinh học và sự tương tác giữa chúng đến toàn bộ quá trính biến dưỡng của sinh vật và hiều biết về sự tiến hóa của các loài Kiến thức này giúp con người dễ dàng hơn trong cuộc cuộc chiến chống bệnh tật, hỗ trợ việc phát triển thuốc dược liệu và trong việc khám phá mối quan hệ giữa các loài trong lịch sử tiến hóa

Tính đến năm 2004, đã có khoảng 500 cơ sở dữ liệu sinh học công cộng và thương mại Những cơ sở dữ liệu này thường lưu trữ dữ liệu bộ gene và protein, nhưng chúng cũng sử dụng phân loại học Thông tin của chúng là trình tự nucleotide của gene hoặc trình tự amino acid của protein Ngoài ra chúng còn chứa thông tin về chức năng, cấu trúc, vị trí trên nhiễm sắc thể hay những tác động lâm sàng của các đột biến cũng như sự tương tự của các trình tự sinh học được tìm thấy

Tuy nhiên, những tri thức sinh học của cơ sở dữ liệu thường được phân thành nhiều cơ sở dữ liệu chuyên biệt (cục bộ) khác nhau Điều này tạo ra những khó khăn cho việc đảm bảo tính thống nhất thông tin sinh học, trong một số trường hợp dẫn đến làm giảm chất lượng thông tin

7

Hầu hết những thông tin về những cơ sở dữ liệu sinh học được phát hành đều được đăng tải (hàng năm) trong mục “Cơ sở dữ liệu phát hành của NAR” Chúng sắp xếp các thư mục cơ sở dữ liệu trực tuyến liên quan đến tin sinh học và được dùng miễn phí

1.2 PHÂN LOẠI CÁC CƠ SỞ DỮ LIỆU SINH HỌC

1.2.1 CƠ SỞ DỮ LIỆU VỀ PHÂN TỬ SINH HỌC

1.2.1.1 Cơ sở dữ liệu về sinh học phân tử

a DDBJ (DNA Data Bank of Japan): http://www.ddbj.nig.ac.jp

Hình 1: Thống kê sự gia tăng dữ liệu trình tự tại Genbank

(1982 - 2006)

Cặp nucleotide (tỉ) Trình tự DNA (triệu)

Hình 2: Giao diện trang chủ của DDBJ

9

1.2.1.2 Cơ sở dữ liệu về trình tự nucleotide – amino acid

a SWISS-PROT Protein knowledgebase (Swiss Institute of Bioinformatics):

d PEDANT Protein Extraction, Description and ANalysis Tool

(Forschungszentrum f Umwelt & Gesundheit): http://pedant.gsf.de/

e PROSITE Database of Protein Families and Domains:

1.2.1.3 Cơ sở dữ liệu về cấu trúc sinh học

a PDB Protein Data Bank (Research Collaboratory for Structural

Bioinformatics (RCSB)): http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do

b SCOP Structural Classification of Proteins: http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk

c SWISS-MODEL Server and Repository for Protein Structure Models:

http://swissmodel.expasy.org/

d ModBase Database of Comparative Protein Structure Models (Sali Lab,

UCSF): http://modbase.compbio.ucsf.edu/modbase-cgi/index.cgi

10

Các website trên được tập hợp thông tin từ những nguồn khác nhau và thường tạo

ra nhiều tiện ích mới thuận tiện cho người dung trong việc tìm hiểu về cấu trúc của một loài sinh vật hay một protein bất kỳ

1.2.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU VỀ DI TRUYỀN – HỆ GENE HỌC

a Entrez (Nat.Center for Biotechn.Inf.): http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gquery

b euGenes (Univ of Indiana): http://iubio.bio.indiana.edu:8089/

c GeneCards (Weizmann Inst.): http://www.dkfz.de/GeneCards/index.shtml

d Gene Expression Omnibus (National Center for Biotechnology

Infor-mation): http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/geo/

e SMD (Univ of Stanford): http://smd.stanford.edu/

Từ các cơ sở dữ liệu về di truyền, các nhà khoa học có thể tìm hiểu và khám phá ra những hiện tượng sinh học từ cấu trúc của các phân tử sinh học và sự tương tác giữa

Hình 3: Giao diện trang chủ của SWISS-MODEL

11

chúng đến toàn bộ quá trính biến dưỡng của sinh vật và hiều biết về sự tiến hóa của các loài Kiến thức này giúp con người dễ dàng hơn trong cuộc cuộc chiến chống bệnh tật, hỗ trợ việc phát triển thuốc dược liệu và trong việc khám phá mối quan hệ giữa các loài trong lịch sử tiến hóa

1.3 CƠ SỞ DỮ LIỆU CÁC KHU BẢO TỒN ĐA DẠNG SINH HỌC

Hiện nay, vấn đề bảo tồn và phát triển các khu bảo tồn thiên nhiên trên thế giới đang được các nhà chức trách và các cơ quan có thẩm quyền chú trọng nhằm duy trì sự trong lành của môi trường sống đang bị ô nhiễm bởi sự phát triển chóng mặt của nền công nghiệp trên thế giới mà còn là điểm đến du lịch hấp dẫn với các du khách

Hình 4: Giao diện trang chủ của euGenes (Univ of Indiana)

Khu bảo tồn Srebarna có diện tích 6 km² và 1 khu trái rộng 5.4 km² Hồ có chiều sâu từ 1m tới 3m Trong khu bảo tồn cũng có 1 nhà bảo tàng, nơi sưu tập các (xác) loài động vật tiêu biểu của khu bảo tồn được nhồi (để trưng bày)

Hồ Srebarna có nhiều loài thực vật sống dưới nước, như cây sậy (Phragmites) sống

chung quanh và trong lòng hồ Khu bảo tồn này có khoảng 139 loài cây, trong đó 11 loài

có nguy cơ bị tuyệt chủng (nếu sống ngoài khu bảo tồn)

Hình 5: Trang chủ Khu bảo tồn tự nhiên Srebarna

13

Khu bảo tồn này có 1 hệ động vật khá đa dạng, gồm 39 loài có vú, 21 loài bò sát và lưỡng cư, 10 loài cá và 179 loài chim làm tổ trong khu bảo tồn, trong đó có chim bồ nông

lông đầu quăn (Pelecanus crispus), thiên nga có mấu (Cygnus olor), ngỗng xám (Anser

anser), vịt, chim diều mướp (Circus aeruginosus), chim sơn ca cổ xanh (Luscinia svecica), chim sẻ ngô (Paridae), con diệc (Ardeidae), chim cốc (Phalacrocoracidae) vv

1.3.1.2 Khu bảo tồn thiên nhiên Kakadu

Khu bảo tồn thiên nhiên Kakadu là khu bảo tồn thiên nhiên lớn thứ ba trên thế giới Khu bảo tồn thiên nhiên Kakadu nằm ở phía Bắc của Úc Từ trung tâm hay từ những nơi khác trong cùng thành phố đến khu bảo tồn thiên nhiên Kakadu khá thuận tiện Du khách

có thể di chuyển bằng xe bus hay bằng chính xe du lịch của mình

Khu bảo tồn thiên nhiên Kakadu nổi tiếng với hệ động vật thực vật phong phú về chủng loại cũng như về số lượng Ngay trong khu bảo tồn thiên nhiên du khách có thể

Hình 6: Trang chủ Khu bảo tồn thiên nhiên Kakadu

14

ngắm nhìn những thác nước thiên nhiên và những ngọn núi đẹp như tranh vẽ Hay có thể tận mắt chứng kiến những hình vẽ đặc sắc của thổ dân miêu tả thiên nhiên và cuộc sống xung quanh Diện tích của Kakadu ước chừng khoảng 20000km2 Ngày xưa vùng đất của khu bảo tồn này là vùng đầm lầy ướt át với núi đá và lau sậy Hệ thống thực vật của Kakadu rất phong phú với 1600 loài thực vật, 60 loài động vật có vú, 290 loài chim.120 loài bò sát, 25 loài ếch nhát và 55 loài khác Trong đó có một số loài cá hiếm chỉ có ở Kakadu Nhưng nổi tiếng hơn hết ở Kakadu là cá sấu Vùng đầm lầy Kakadu có khá nhiều

cá sấu sinh sống

1.3.2 MỘT SỐ KHU BẢO TỒN TRONG NƯỚC

Hiện nay, Chính phủ Việt Nam đang rà soát, sắp xếp lại hệ thống các khu bảo tồn gồm 11 Vườn Quốc gia, 61 khu Bảo tồn thiên nhiên và 34 khu rừng Văn hoá - Lịch sử - Môi trường

1.3.2.1 Vườn Quốc gia Cúc Phương

Vườn Quốc gia Cúc Phương (hay rừng Cúc Phương) là một khu bảo tồn thiên nhiên, khu rừng đặc dụng nằm trên địa phận ranh giới 3 khu vực Tây Bắc, đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung Bộ thuộc ba tỉnh: Ninh Bình, Hòa Bình, Thanh Hóa Vườn quốc gia này có hệ động thực vật phong phú đa dạng mang đặc trưng rừng mưa nhiệt đới Nhiều loài động thực vật có nguy cơ tuyệt chủng cao được phát hiện và bảo tồn tại đây Đây cũng là vườn quốc gia đầu tiên tại Việt Nam

Cúc Phương nằm ở phía đông nam của dãy núi Tam Điệp, một dãy núi đá vôi chạy

từ tỉnh Sơn La ở hướng tây bắc Dải núi đá vôi này với ưu thế là kiểu karst tự nhiên, hình thành trong lòng đại dương cách đây khoảng 200 triệu năm Dãy núi này nhô lên đến độ cao 636m tạo thành một nét địa hình nổi bật giữa một vùng đồng bằng Rừng Cúc Phương còn đóng vai trò bảo vệ đầu nguồn hồ chứa nước Yên Quang - hồ cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp các vùng lân cận

Cúc Phương có hệ thực vật phong phú Hiện nay, các nhà khoa học đã thống kê được gần 2.000 loài thực vật có mạch thuộc 887 chi trong 221 họ thực vật Các họ giàu loài nhất trong hệ thực vật Cúc Phương là các họ Đại kích, Hòa thảo, Đậu, Thiến thảo, Cúc, Dâu tằm, Nguyệt quế, Cói, Lan và Ô rô Khu hệ thực vật ở Cúc Phương là tập hợp yếu tố địa lý thực vật bao gồm Trung Quốc-Himalaya, Ấn Độ-Myanma và Malesia Đến

15

nay, đã có 3 loài thực vật có mạch đặc hữu được xác định cho hệ thực vật Cúc Phương là

hồ trăn Cúc Phương, mua Cúc Phương và cui Cúc Phương Vườn quốc gia Cúc Phương cũng được xác định là 1 trong 7 trung tâm đa dạng thực vật của Việt Nam

Cúc Phương có hệ sinh thái khá phong phú và đa dạng, gồm 97 loài thú (trong đó nổi bật nhất là các loài khỉ châu Á), 300 loài chim, 76 loài bò sát, 46 loài lưỡng cư, 11 loài cá và hàng ngàn loài côn trùng Nhiều loài nằm trong sách đỏ Việt Nam Cúc Phương là nơi sinh sống của một số quần thể thú quan trọng về mặt bảo tồn, trong đó

có loài linh trưởng đang bị đe dọa tuyệt chủng trên toàn cầu, ở mức đe dọa cực kỳ nguy cấp là voọc quần đùi trắng và loài sẽ bị nguy cấp trên toàn cầu là Cầy vằn, loài báo hoa mai là loài bị đe dọa ở mức quốc gia Cúc Phương cũng có hơn 40 loài dơi đã được ghi nhận tại đây

Hình 7: Trang chủ Vườn Quốc gia Cúc Phương

Vườn quốc gia Bạch Mã có diện tích khoảng 22.030ha, chủ yếu nằm trên 2 huyện Phú Lộc và Nam Đông thuộc tỉnh Thừa Thiên-Huế Đỉnh Bạch Mã với độ cao 1.450m so với mực nước biển là đỉnh núi cao nhất của vườn

Tháng 1 năm 2008, Chính phủ nước Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam quyết định mở rộng diện tích vườn quốc gia Bạch Mã lên thành 37.480 ha

Hình 8: Trang chủ Vườn quốc gia Bạch Mã

17

Vườn có tính đa dạng sinh học cao Thực vật ở đây gồm 2147 loài, trong đó có một

số loài hiếm và có giá trị như hoàng đàn giả, trầm hương Động vật đã ghi nhận được 1.493 loài, đặc biệt có một số loài thú mới được phát hiện ở Việt Nam như sao la

1.4 CƠ SỞ DỮ LIỆU CÁC KHU BẢO TỒN BIỂN

1.4.1 CÁC KHU BẢO TỒN BIỂN TRÊN THẾ GIỚI

1.4.1.1 Rạn san hô Great Barrier

Rạn san hô Great Barrier là hệ thống đá ngầm san hô lớn nhất thế giới, bao gồm khoảng chừng 3.000 tảng đá ngầm riêng rẽ và 900 hòn đảo, kéo dài khoảng 2.600km, bao phủ một vùng có diện tích xấp xỉ 344.400 km2 Phần đá ngầm nằm ở khu vực biển San

Hô, cách bờ biển Queensland về hướng đông bắc Úc Một phần lớn đá ngầm được bảo vệ bởi công viên hải dương rạn san hô Great Barrier

Hình 9: Trang chủ Khu bảo tồn Great Barrier

18

Rạn san hô Great Barrier có thể được nhìn thấy từ ngoài không gian và có khi được quy cho là đơn thể lớn nhất thế giới Trong thực tế, nó được hình thành từ hàng triệu sinh vật nhỏ, là những polyp san hô Rạn san hô Great Barrier cũng được công nhận là Di sản thiên nhiên thế giới vào năm 198 Đài CNN đã gọi nó là một trong bảy kỳ quan thiên nhiên của thế giới Tổ chức Tín Quốc Queensland coi nó là biểu tượng của bang Queensland

Đây là một khu vực đa dạng về sinh học, bao gồm cả nhiều loài đang lâm nguy và đang gặp nguy hiểm 30 loài cá voi, cá heo đã được ghi nhận tại rạn san hô Great Barrier,

kể cả loài cá voi Dwarf Minke, cá heo Indo-Pacific Humpback, và cá voi Humpback Một lượng lớn dân số cá nược cũng sinh sống ở đây Sáu loài rùa biển đã đến rạn san hô để gây giống, như: Green, Leatherback, Hawksbill, Loggerhead, Flatback, và Olive Ridley

Trên 200 loài chim (bao gồm cả 40 loài chim nước) sống trên vùng trời của rạn san

hô Great Barrier, kể cả loài đại bàng biển bụng trắng và chim nhạn hồng 5000 loài động vật thân mềm cũng đã được ghi nhận, có cả loài trai khổng lồ, nhiều loài Nudibranch và

ốc sên vỏ hình nón 17 loài rắn biển Hơn 1500 loài cá, có cả Clownfish, Red Bass, Throat Emperor, và nhiều loài cá Snapper và cá hồi san hô 400 loài san hô kể cả san hô cứng và san hô mềm Có 15 loài cỏ biển ở gần rạn san hô thu hút các nược và rùa biển

Red-500 loài tảo đại dương hoặc tảo biển Loài sứa Irukandji cũng sinh sống ở rạn san hô này

1.4.1.2 Một số khu bảo tồn biển khác

- Khu bảo tồn biển Chagos thuộc quần đảo Chagos ở ngoài khơi biển Ấn Độ

Dương là Khu bảo tồn biển lớn nhất thế giới hiện nay với diện tích khoảng 550.000km2

Quần đảo Chagos có 55 hòn đảo, tự hào là nơi có đảo san hô vòng lớn nhất thế giới và nhiều rạn san hô nhỏ hơn, trong đó một vài rạn san hô được cho là hẻo lánh và nguyên sơ nhất so với bất cứ nơi đâu trên trái đất Đây còn là nơi cư trú phong phú của hơn 1.000 loài cá, nhiều đàn chim biển, nhiều loài rùa nguy cấp cùng loài cua dừa khổng lồ Không giống như các rạn san hô khác tại Ấn Độ Dương, các rạn san hô ở quần đảo Chagos có khả năng phục hồi nhanh chóng sau thảm họa “tẩy trắng san hô” năm 1997-1998 do biến đổi khí hậu làm gia tăng nhiệt độ bề mặt nước ở đại dương

- Khu bảo tồn quần đảo Phoenix (PIPA) thuộc quốc đảo Kiribati đang bảo tồn

một trong những hệ sinh thái quần đảo san hô đại dương còn nguyên vẹn cuối cùng trên