Giao trinh Bao ton da dang sinh hoc 1

Đa dạng loài Đa dạng di truyền Đa dạng sinh tháiGiới Kingdoms Quần thể Populations Sinh đới Biomes Ngành Phyla Cá thể Individuals Vùng sinh học Bioregions Lớp Class Nhiễm sắc thể Chro

BẢO TỒN ĐA DẠNG SINH

HỌC

Nguyễn Mộng

Chươngư1

KHÁI NIỆM VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC

1 Khái niệm về sinh học bảo

tồn Sinh­học­bảo­tồn­là­một­nguyên­lý­khoa­học,­tập­

hợp­được­rất­nhiều­người­và­nhiều­tri­thức­thuộc­ các­ lĩnh­ vực­ khác­ nhau­ nhằm­ khắc­ phục­ tình­ trạng­khủng­hoảng­đa­dạng­sinh­học­hiện­nay.

•­ xây­ dựng­ các­ phương­ pháp­ tiếp­ cận­ để­ hạn­ chế­ sự­ tuyệt­ diệt­ của­ các­ loài­ và­ cứu­ trợ­ các­

Đa dạng loài Đa dạng di truyền Đa dạng sinh thái

Giới (Kingdoms) Quần thể

(Populations)

Sinh đới (Biomes)

Ngành (Phyla) Cá thể (Individuals) Vùng sinh học

(Bioregions) Lớp (Class) Nhiễm sắc thể

(Chromosome)

Cảnh quan (Landscapes)

(Ecosystem)

Họ (Families) Nucleotide Nơi ở (Habitats)

Giống (Genera)   Tổ sinh thái (Niches)

Các mức độ đa dạng sinh học

Nguyễn Mộng

Ña dáng veă loaøi

Ña dáng veă loaøi trong 1 khu vöïc

 Ñoô phong phuù veă loaøi Soâ loaøi trong khu vöïc

 Ñoô phong phuù veă phađn

loái Soâ löôïng loaøi vaø moâi quan heô hoơ töông giöõa chuùng trong khu vöïc

2.1.­Đa­dạng­loài

Đa­dạng­loài­bao­gồm­tất­cả­loài­trên­trái­đất­

Một số khái niệm về loài

Theo Theo Mayden (1997), có 22 khái niệm khác nhau về loài, dưới đây là một số khái niệm thông dụng:

Loài hình thái: loài là một nhóm sinh vật giống nhau nhưng khác

biệt với các nhóm khác (Linnaeus)

Có phải những sai khác lớn về mặt hình thái luôn luôn phản ảnh

những khác biệt lớn về mặt họ hàng giữa các sinh vật?

Làm sao để chúng ta có thể thấy rõ những sai khác nhỏ nhưng lại có

ý nghĩa?

Loài sinh học: là nhóm các quần thể tự nhiên có khả năng giao phối

với nhau và cách ly sinh sản với các nhóm khác (Mayr 1942;

Nguyễn Mộng

 Loài tiến hóa: Loài là một dòng sinh vật riêng lẻ, duy trì

được tính đồng nhất của mình so với các dòng khác và có

xu hướng tiến hóa và lịch sử diệt vong của riêng nó (Wiley 1978)

 Loài phả hệ: Loài là một dòng nhỏ nhất từ một tổ tiên

chung (de Queiroz & Donoghue 1990).

 Loài sinh thái: là một nhóm sinh vật chiếm cứ một tổ sinh

thái nhỏ nhất khác biệt với tổ sinh thái của các nhóm khác trong vùng phân bố (Van Valen 1976)

Ñaõ ñöôïc mođ tạ

8,3 trieôu

1,7 trieôu

28,3 trieôu

1,7 trieôu

Toơng soâ öôùc tính = 10 trieôu Toơng soâ öôùc tính = 30 trieôu

Chöa ñöôïc mođ tạ

Số loài hiện có trên thế giới

Hiện nay, có khoảng 1,7 triệu loài đã được mô tả

Nguyễn Mộng

Bảng 1.2 Đánh giá số loài đã được mô tả (Lecointre and Guyader, 2001)

Bậc phân loại Tên thường gọi Số loài mô tả % số loài đã được mô tả

Nguyễn Mộng

Kiến thức của chúng ta về số lượng loài là chưa chính xác

Đại dương có lẽ là nơi có tính đa dạng lớn nhất Một ngành động vật mới, ngành Loricefera lần đầu tiên phát hiện vào năm 1983.

Các quần xã sinh học mới sẽ còn được khám phá, thường các quần

xã này nằm trong các vùng hẻo lánh

Một vùng rừng mưa miền núi hẻo lánh nằm giữa Việt Nam và Lào vừa mới được các nhà sinh học khảo sát trong thời gian gần đây Tại đây họ đã phát hiện được 5 loài thú mới cho khoa học

Mỗi năm các nhà phân loại trên thế giới mô tả được khoảng 11.000 loài, và như vậy, để có thể mô tả hết các loài trên thế giới (ước tính

10 đến 30 triệu loài) dự kiến phải tốn từ 750 năm đến 2.570 năm,

trong khi đó có nhiều loài đã bị tuyệt chủng trước khi chúng được

mô tả và đặt tên

Mang laù

Mang lâ (Muntiacus rooseveltorum)

Mang Trường Sơn (Muntiacus truongsonensis)

Ñöôïc caùc nhaø khoa hóc phaùt hieôn vaøo thaùng 4 naím 1997 tređn daõy Tröôøng Sôn

Ñöôïc caùc nhaø khoa hóc ñònh danh laăn ñaău tieđn vaøo naím 1997

Những­loài­thú­mới­được­

phát­hiện­ở­Việt­Nam Những­loài­thú­mới­được­

phát­hiện­ở­Việt­Nam

Nguyễn Mộng

Được các nhà khoa học phát hiện lần đầu tiên vào năm 1994 trên dãy Trường Sơn, biên giới Việt Nam và Lào Người ta cũng tìm thấy loài này ở địa phận Campuchia

Sao La

(Pseudoryx nghetinhensis)

Mang lớn (Megamuntiacus vuquangensis)

Được phát hiện lần đầu tiên ở Việt Nam năm

1992 Sau đó người ta cũng phát hiện loài này

ở Lào.

Được khám phá vào năm 1937, sự phân bố của loài này hiện nay rất hạn chế với số lượng khoảng

500 thể

Được mô tả lần đầu tiên vào năm 1892 từ bộ xương được tìm thấy ở miền nam Việt Nam Vào tháng giêng năm 1995, một bộ xương không hoàn chỉnh nhưng lại được tìm thấy ở dãy Trường Sơn bên Lào, gần biên giới Việt Nam

Heo rừng Việt Nam (Sus bucculentus)

Bị Bouprey (Bos sauveli)

Nguyễn Mộng

Thỏ sọc

(Nesolagus sp) Cũng được tìm thấy trên dãy

Trường Sơn, biên giới của Việt Nam và Lào Được phát hiện vào năm 1999 và là 1 loài thỏ hoang dại mới

Đa dạng di truyền

Ña dáng veă gene trong cuøng 1 loaøi

Nhöõng quaăn theơ khaùc nhau

cụa cuøng 1 loaøi Nhöõng bieân ñoơi di truyeăn trong cuøng 1 quaăn theơ

2.2 Đa dạng di truyền

Thể­hiện­sự­sai­khác­về­di­truyền­giữa­các­cá­thể­trong­một­quần­thể­và­giữa­các­quần­thể­với­nhau

Đa dạng di truyền của loài keo má trắng

Platycercus eximinus ở Australia thể hiện qua

màu sắc và đốm thân

Nguyễn Mộng

2.3 Đa dạng quần xã và hệ sinh thái

Đa dạng về hệ sinh thái được phản ảnh quan trọng nhất bởi sự đa dạng về sinh cảnh, các cộng đồng chủng quần sinh vật và các quá trình sinh thái trong sinh quyển

Các Biome trên trái đất

Rừng mưa nhiệt đới

Các biome trên cạn

Nguyễn Mộng

Rừng mưa nhiệt đới.

Xuất hiện ở vùng gần xích đạo Khí

hậu luôn ấm, lượng mưa dồi dào Rừng mưa là một biom có độ giàu có nhất, cả

về độ đa dạng và tổng sinh khối Rừng mưa nhiệt đới có cấu trúc phức tạp, với nhiều cấp độ của đời sống Hơn một

nửa các dạng sống trên cạn xuất hiện trong biom này

Trong khi nhiều động vật sống trên

mặt đất, hầu hết các động vật rừng là

có đời sống trên các cây gỗ Các loại

côn trùng ở các rừng mưa nhiệt đới rất phong phú và phần lớn trong số chúng

là chưa được xác định

Khoảng 17 triệu ha của rừng nhiệt đới

bị phá hủy mỗi năm Ước tính rừng

nhiệt đới sẽ bị phá hủy trong vòng 100 năm

Rừng ôn đới

Nguyễn Mộng

Phân bố ở miền đông của Bắc Mỹ, Đông á, và nhiều nước Châu Âu

Lượng mưa nhiều (750-1500 mm)

Các loài thực vật ưu thế bao gồm sồi (beech), thích (maple), sồi (oak); và những cây gỗ lớn lá rụng khác Cây gỗ của rừng lá rụng có tán lá rộng, trong đó chúng rụng đi vào mùa thu và mọc trở lại vào mùa xuân.

Mật độ tán lá cho phép sự phát triển tốt cho các tầng cây bụi ở bên dưới, một tầng cây thảo, và sau đó thường được bao phủ bởi rêu và dương xỉ

Sự sắp xếp bên dưới này đã cung cấp nhiều nơi ở cho nhiều loại côn

trùng và chim

Các rừng lá rụng ngoài ra còn chứa nhiều thành phần của họ gậm nhấm,

là thức ăn cho linh miêu (bobcats), chó sói (wolves), và cáo (foxes) Ngoài

ra vùng này là nơi ở của nai và gấu đen Mùa đông ở đây không lạnh

như ở cực, vì vậy mà nhiều loài bò sát và lưỡng thê có khả năng sống sót.

Rừng ôn đới

Sa mạc

Nguyễn Mộng

Sa mạc

Các sa mạc được đặc trưng bởi điều kiện khô và biên độ nhiệt lớn Không khí khô dẫn đến nhiệt độ hàng ngày dao động từ lạnh vào ban đêm đến hơn 50 0C vào ban ngày

Các loài cây trong sinh cảnh này đã phát sinh một loạt các

thích nghi để chống chịu với điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt

Động vật sống bao gồm chân khớp (đặc biệt là côn trùng và

nhện), bò sát (rắn và thằn lằn), các loài chim chạy, các loài gậm nhấm (chuột túi và chuột đàn), và một vài loài chim thú lớn

(chim cắt-hawks, chim cú-owls và chó sói châu Mỹ -coyotes)

Sa mạc

Nguyễn Mộng

Rừng lá kim

Rừng lá

kim

đất đ ợc bao phủ bởi một lớp rêu và địa y Cây lá rụng, cây D ơng

đỏ, cây Phong và cây Phi lao là nh ng loài cây phổ biến; chó sói, gấu Bắc Mỹ và tuần lộc là các loài động vật phổ biến Tính u thế của một số loài đ ợc thể hiện rõ ràng, nh ng tính đa dạng thấp khi so với các khu sinh quyển ôn đới và nhiệt đới

Rừng lỏ kim

Đồng cỏ

Nguyễn Mộng

Các đồng cỏ xuất hiện trong vùng nhiệt đới và ôn đới với l ợng m a thấp hay mùa khô kéo dài Các đồng cỏ hầu hết hoàn toàn không

có cây gỗ, và có thể cung cấp l ợng cỏ lớn cho các loài động vật

an cỏ Các đồng cỏ tự nhiên bao phủ hơn 40% bề mặt trái đất

Các đồng cỏ đ ợc tận dụng cho phát triển mùa màng, đặc biệt lúa

mỳ và ngô Các loài cỏ là thực vật chiếm u thế, trong khi đó động vật ăn cỏ và các loài đào hang (cầy, thỏ) là động vật chiếm u thế Các đồng cỏ ôn đới bao gồm các thảo nguyên ở Nga (Russian steppes), Các đồng hoang (pampas) ở Nam Mỹ, và các đồng cỏ (prairies) ở Bắc Mỹ Khu hệ động vật bao gồm chuột, chó đồng, thỏ, và các động vật khác sử dụng nhóm này làm thức ăn (diều hâu:hawks và rắn) Các đồng cỏ chứa một l ợng cỏ lớn cho trâu bò

và loài linh d ơng sừng dài, nh ng do những hoạt động của con ng

ời vì vậy một l ợng lớn cỏ đ bị suy thoái ã bị suy thoái

Đồng cỏ

Tundra

Nguyễn Mộng

Tundra

Từ tundra bắt nguồn từ tiếng Phần lan chỉ một vùng đất khô cằn, không có cây cối Tundra chỉ hạn chế trong các vùng vĩ độ cao của Bắc bán cầu trong vòng đai Bắc Băng Dương Tundra là biome đơn giản nhất về mặt thành phần loài sinh vật và chuổi thức ăn

Khu hệ thực vật: bao gồm địa y, rêu, lau lách và các loại cây bụi

Mùa sinh trưởng ngắn, chỉ kéo dài từ 6 đến 10 tuần Mùa đông lạnh kéo dài, lượng mưa thấp

Động vật bao gồm một số lượng nhỏ các loài chim và thú (thỏ, cáo, ) Ngoài ra còn có một số loài di cư như các loài chim nước, tuần lộc

Nguyễn Mộng

Suối

Hồ

Nguyễn Mộng

Đất ngập nước là một trong những biome giàu có

về đa dạng sinh học

Vùng sáng

Vùng tối

Vùng khơi

“sự phồn thịnh của

bắt­ gặp­ là­ những­ sự­ thay­ thế­ địa­ lý­ trong­ một­ dạng­nơi­ở­thuộc­các­vùng­khác­nhau ­ ”

Độ phong phú về loài là chỉ số thông dụng nhất để

diễn tả đa dạng sinh học vì:

Áp dụng thực tế: độ phong phú về loài đã được minh chứng về khả năng định lượng trong thực tế, ít nhất là chỉ ra những sự khác biệt về số lượng loài trong một trạng thái nào đó.

Thông tin có sẵn: một số lượng lớn thông tin có sẵn về

độ phong phú của loài

Tính đại diện: độ phong phú của loài có thể đại diện cho nhiều loại đa dạng sinh học khác nhau

Ứng dụng rộng rãi: đơn vị loài thường được coi như là đơn vị trong quản lý, luật pháp, chính trị và truyền

thống Đối với nhiều người sự sai khác về đa dạng sinh học được coi như là sự sai khác về độ phong phú của loài

 Thực vật

– 65% của 240.000 loăi thực vật có hoa ở vùng nhiệt đới

Rừng nhiệt đới chiếm 7% diện tích trâi đất, chúng chứa hơn 1/2

loăi trín thế giới

Sự­phong­phú­đa­dạng­sinh­học­ở­một­số­vùng­trên­trái­ đất

4 Sự phđn bố đa dạng sinh học

 Rạn san hô lớn nhất thế giới là rạn San Hô Lớn (Great Barrier Reefs) ở

bờ biển phía đông nước Úc, có diện tích là 349.000 km2 Rạn san hô này

có hơn 300 loài san hô, 1.500 loài cá, 4.000 loài thân mềm, 5 loài rùa biển và là nơi sinh sản của khoảng 252 loài chim Rạn san hô này chiếm 8% loài cá trên thế giới mặc dù chúng chỉ chiếm 0,1% diện tích đại dương

 Đối với hầu hết các nhóm sinh vật, sự đa dạng loài tăng về hướng nhiệt đới

 Nhân tố lịch sử cũng rất quan trọng trong việc xác định kiểu phân bố đa dạng về loài Những vùng đất cổ có nhiều loài hơn các vùng đất mới

 Trong các quần xã trên cạn, sự giàu có về loài theo xu hướng tăng ở các địa hình thấp, tăng theo lượng bức xạ của mặt trời và tăng theo lượng mưa

 Sự phong phú loài cũng có thể lớn hơn ở những nơi có địa hình phức tạp, để tạo nên những sự cách ly di truyền, thích ứng địa phương, và sự biệt hoá có thể xảy ra

Là­giá­bán­cho­các­sản­phẩm­thu­lượm­được­từ­thiên­nhiên­trên­thị­trường­trong­nước­và­ngoài­nước.­­

1 Những giâ trị kinh tế trực tiếp

2 Những giá trị kinh tế gián tiếp

là những khía cạnh khác của đa dạng sinh học như các quá trình xảy ra trong môi trường và các chức năng của hệ sinh thái là những mối lợi không thể so đếm được và nhiều khi

là vô giá Do những lợi ích này không phải là hàng hoá hay

là dịch vụ, nên thường không được tính đến trong quá trình tính toán giá trị GDP của quốc gia Tuy vậy, chúng có vai trò rất quan trọng trong công việc duy trì những sản phẩm

tự nhiên mà nền kinh tế của các nước đó phụ thuộc

Nguyễn Mộng

•Ở Mỹ, các loài hoang dã chiếm đến 4,5% GDP

•Khoảng từ 1/5 đến ½ lương thực được người nghèo ở các nước phát triển

trên toàn thế giới tiêu thụ xuất phát từ hái lượm hơn

•Ở mức độ toàn cầu, 16% protein động vật tiêu thụ là từ nghề khai thác biển.

•80% dân số ở các nước đang phát triển trên thế giới vẫn dựa vào những

dược phẩm mang tính truyền thống lấy từ các loài động thực vật

•Các nguồn gen từ các loài hoang dã góp phần tăng năng suất cây trồng

khoảng 1% năm (khoảng 1 tỷ đô la năm)

Giá trị kinh tế của đa dạng sinh học

 75% các loại cây lương thực chủ yếu trên toàn thế giới thụ phấn nhờ vào các loài thú, côn trùng và chim Các loài cây trồng thụ phấn nhờ vào côn trùng được đánh giá khoảng 40 tỷ đô la năm.

 Phòng trừ sâu hại bằng sinh học tiết kiệm từ 100 đến 200 tỷ đô la năm, sự cố định nitrogen sinh học được đánh giá vào khoảng 50 tỷ

đô la năm.

 Khoảng 40% các loại tân dược có nguồn gốc từ thiên nhiên được đánh giá hơn 40 tỷ đô la năm Khoảng 118 trong số 150 toa thuốc hàng đầu được bán tại Mỹ có nguồn gốc từ các loài thực vật, nấm,

vi khuẩn, động vật

 Các hệ sinh thái như rừng, đất ngập nước, rạn san hô lưu trữ và cân bằng carbon khí quyển, ổn định khí hậu trái đất, các giá trị như thế rất khó để đánh giá.

Giá trị kinh tế của đa dạng sinh học

Nguyễn Mộng

2.1 Giá trị sử dụng không cho tiêu thụ:

Các­quần­xã­sinh­học­mang­lại­hàng­loạt­các­hình­thức­dịch­vụ­môi­trường­mà­không­bị­tiêu­thụ­trong­quá­trình­sử­dụng.­Sau­đây­là­một­phần­các­lợi­nhuận­do­đa­dạng­sinh­học­mang­lại­nhưng­thường­không­được­tính­trong­các­bảng­báo­cáo­đánh­giá­tác­động­môi­trường­hay­trong­các­tính­toán­GDP

Khả năng sản xuất của hệ sinh thái Bảo vệ tài nguyên đất và nước

Điều hoà khí hậu Phân huỷ các chất thải Những mối quan hệ giữa các loài Nghỉ ngơi và du lịch sinh thái

Giá trị giáo dục và khoa học­

Quan trắc môi trường

Giá trị các dịch vụ sinh thái của đa dạng sinh học

Các dịch vụ sinh thái Ước giá (nghìn tỷ đô la)

Điều hoà khí hậu (nhiệt độ và mưa) 1,8

Thực phẩm và nguyên liệu tươi sống 0,8

Nguyễn Mộng

Khoa Môi trường,

2.2 Giá trị lựa chọn

Giá trị lựa chọn của một loài là tiềm năng của chúng để cung cấp lợi ích kinh tế cho xã hội loài người trong tương lai

2.3 Giá trị tồn tại

Con người có nhu cầu được tham quan nơi sinh sống của một loài đặc biệt và được nhìn thấy nó trong thiên nhiên hoang dã bằng chính mắt mình Các loài như gấu trúc, sư tử, voi và rất nhiều loài chim khác lại càng đòi hỏi sự quan tâm đặc biệt của con người Giá trị tồn tại như thế luôn luôn gắn liền với các quần xã sinh học của những khu rừng mưa nhiệt đới, các rạn san hô và những khu vực

2.4 Những khía cạnh mang tính đạo đức

Dựa­trên­những­ý­tưởng­về­đạo­đức,­vấn­đề­bảo­tồn­tất­cả­ các­ loài­ được­ đặt­ ra­ mà­ không­ tính­ đến­ giá­ trị­ kinh­ tế­ của­chúng.­ Những­ khẳng­ định­ sau­ đây­ là­ rất­ quan­ trọng­ cho­ sinh­ học­bảo­ tồn­ vì­ chúng­ đưa­ ra­ những­ nguyên­ nhân­ tại­ sao­ chúng­ ta­ phải­bảo­ vệ­ sự­ tồn­ tại­ của­ tất­ cả­ các­ loài­ trong­ đó­ có­ những­ loài­có­giá­trị­kinh­tế­không­cao

•Mỗi một loài đều có quyền tồn tại.

•Tất cả các loài đều quan hệ với nhau

•Con người phải sống trong một giới hạn sinh thái như các loài khác

•Con người phải chịu trách nhiệm như những người quản lý trái đất

•Sự tôn trọng cuộc sống con người và sự đa dạng văn hoá phải được đặt ngang tầm với sự tôn trong đa dạng sinh học

•Thiên nhiên có những giá trị tinh thần và thẩm mỹ vượt xa giá