Bài giảng Tổng quan về đa dạng sinh học

1 Ch−ơng 1: Tổng Quan Về Đa Dạng Sinh Học Mục đích: Ch−ơng nμy nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức tổng quan về đa dạng sinh học. Mục tiêu: Sau khi học xong ch−ơng nμy, sinh viên có khả năng: +Trình bμy đ−ợc các khái niệm về đa dạng sinh học vμ các giá trị của đa dạng sinh học +Giải thích đ−ợc sự suy thoái vμ các nguyên nhân chính gây ra suy thoái đa dạng sinh học. Khung ch−ơng trình tổng quan toμn ch−ơng Bμi Mục tiêu Nội dung Ph−ơng pháp Vật liệu Thời gian Giải thích các khái niệm ĐDSH • Khái niệm ĐDSH + Đa dạng di truyền + Đa dạng loμi + Đa dạng hệ sinh thái + Trình bμy + Giảng có minh hoạ + Câu hỏi mở + OHP + Tμi liệu phát tay + AO Bμi 1: Khái niệm về đa dạng sinh học Nêu đ−ợc một số vùng giμu tính ĐDSH • Một số vùng giμu tính ĐDSH + Giảng có minh hoạ + OHP 3 tiết Bμi 2: Giá trị của ĐDSH Trình bμy đ−ợc các giá trị của đa dạng sinh học • Định giá giá trị của ĐDSH • Giá trị trực tiếp • Giá trị gián tiếp + Trình bμy + Bμi giao nhiệm vụ + Tμi liệu phát tay + OHP 2 tiết Trình bμy đ−ợc khái niệm vμ qúa trình suy thoái ĐDSH • Khái niệm suy thoái ĐDSH • Quá trình suy thoái ĐDSH + Giảng có minh hoạ + Động não + OHP, Slides + Tμi liệu phát tay + Card mμu Bμi 3: Suy thoái đa dạng sinh học Giải thích đ−ợc các nguyên nhân gây suy thoái, thang bậc phân hạng mức đe doạ ĐDSH • Nguyên nhân suy thoái ĐDSH • Thang bậc phân hạng mức đe doạ ĐDSH + Trình bμy + Thảo luận nhóm + Giấy A0 + Tμi liệu phát tay 4 tiết Bμi 1: Khái niệm về đa dạng sinh học Mục tiêu: Kết thúc bμi nμy, sinh viên có khả năng: - Trình bμy vμ phân biệt đ−ợc các khái niệm về đa dạng sinh học - Liệt kê vμ mô tả đ−ợc các vùng giμu tính đa dạng sinh học trên thế giới 1. Khái niệm về đa dạng sinh học Theo −ớc tính gần đây nhất thì có đến 12 định nghĩa khác nhau về đa dạng sinh học (Gaston and Spicer, 1998). Tuy nhiên trong số nμy thì định nghĩa đ−ợc sử dụng trong Công −ớc đa dạng sinh học (1992) đ−ợc coi lμ "toμn diện vμ đầy đủ nhất" xét về mặt khái niệm. Trong thực tế thuật ngữ đa dạng sinh học đ−ợc dùng lần đầu tiên vμo năm 1988 vμ sau khi Công −ớc Đa dạng sinh học đ−ợc ký kết (5/6/1992) thì nó đã đ−ợc dùng phổ biến hơn. 2 Trong Công −ớc về đa dạng sinh học, thuật ngữ đa dạng sinh học đ−ợc dùng để chỉ sự phong phú vμ đa dạng của giới sinh vật từ mọi nguồn trên trái đất, nó bao gồm sự đa dạng trong cùng một loμi, giữa các loμi vμ sự đa dạng hệ sinh thái (Gaston and Spicer, 1998). Nh− vậy đa dạng sinh học lμ toμn bộ các dạng sống trên trái đất, bao gồm tất cả các nguồn tμi nguyên di truyền, các loμi, các hệ sinh thái vμ các tổ hợp sinh thái. Đa dạng sinh học th−ờng đ−ợc thể hiện ở 3 cấp độ: đa dạng trong loμi (đa dạng di truyền), giữa các loμi (đa dạng loμi) vμ các hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái). 1.1. Đa dạng di truyền 1.1.1. Khái niệm Từ lâu nay chúng ta đã biết rằng sự tồn tại của một loμi có đ−ợc lμ nhờ quá trình sản xuất vμ sự sao chép lại các tính trạng vμ tính chất của cơ thể từ thế hệ nμy sang thế hệ khác qua sự di truyền. Đa dạng di truyền lμ phạm trù chỉ mức độ đa dạng của biến dị di truyền, đó chính lμ sự khác biệt về di truyền giữa các xuất xứ, quần thể vμ giữa các cá thể trong một loμi hay một quần thể d−ới tác dụng của đột biến, đa bội hoá vμ tái tổ hợp. Biến dị lμ những biến đổi của sinh vật do những nguyên nhân khác nhau, sự sai khác của con cái so với bố mẹ, sự đa dạng về các tính trạng vμ tính chất của các cá thể trong một quần thể hoặc nhóm sinh vật. Thực chất biến dị lμ kết quả của các t−ơng hỗ phức tạp giữa các yếu tố khác nhau nh− đột biến, phản ứng với sự đa dạng của môi tr−ờng sống, kích th−ớc quần thể, ph−ơng thức sinh sản hay mức độ lai chéo. Biến dị di truyền lμ cơ sở của tiến hoá vμ công tác cải thiện giống. Cơ sở vật chất di truyền của các loμi sinh vật lμ các axit nucleic, gồm 2 loại đó lμ ADN (axit deoxinucleic) vμ ARN (axit ribonucleic). Trong quá trình tiến hoá của sinh vật từ thấp lên cao, hμm l−ợng ADN trong nhân tế bμo cũng đ−ợc tăng lên. Đó lμ một biểu hiện của sự đa dạng di truyền. Vật liệu di truyền của sinh vật chứa đựng nhiều thông tin về đặc điểm, tính chất của loμi vμ các cá thể. Do vậy sự đa dạng về vật chất di truyền đã tạo nên sự đa dạng của thế giới sinh vật. Các cá thể trong một quần thể th−ờng có kiểu gen khác nhau. Sự khác nhau giữa các cá thể (kiểu hình) lμ do t−ơng tác giữa kiểu gen vμ môi tr−ờng tạo ra. Đa dạng di truyền cho phép các loμi thích ứng đ−ợc với sự thay đổi của môi tr−ờng. Thực tế cho thấy những loμi quý hiếm th−ờng phân bố hẹp vμ do đó th−ờng đơn điệu về gen (l−ợng biến dị nhỏ) so với các loμi phổ biến, phân bố rộng (l−ợng biến dị lớn). Do vậy loμi quí hiếm th−ờng rất nhạy cảm với sự biến đổi của môi tr−ờng vμ hậu quả lμ dễ bị tuyệt chủng. 1.1.2 Một số nhân tố ảnh h−ởng đến đa dạng di truyền -Những nhân tố lμm giảm đa dạng di truyền +Phiêu bạt gen Đây lμ quá trình th−ờng xuất hiện trong các quần thể nhỏ, gây nên biến đổi về tần số gen. Quần thể nhỏ th−ờng có số cá thể ít do đó khi giao phối ngẫu nhiên thì tần số gen sau giao phối đôi khi bị lệch vì các alen ở quần thể nhỏ có tần số khác với các quần thể lớn. Ví dụ một quần thể gồm 10 gen trong đó có 5A vμ 5B. Đối với quần thể lớn, sau giao phối ngẫu nhiên các thế hệ sau th−ờng vẫn có tần số gen nh− ban đầu. Tuy nhiên với quần thể nhỏ chỉ cần một vμi cá thể không tham gia vμo quá trình giao phối hoặc khả năng sinh sản kém, hoặc lμ tỉ lệ sống kém lμ tần số gen có thể bị biến đổi hoμn toμn, lệch so với tần số gen ban đầu chẳng hạn thμnh 6A vμ 4B hoặc lμ 7A vμ 3B, thậm chí thμnh 9A vμ 1B (Nguyễn Hoμng Nghĩa, 1999). + Chọn lọc tự nhiên vμ nhân tạo Trong quá trình tiến hoá thì bằng con đ−ờng chọn lọc tự nhiên, từ một loμi tổ tiên ban đầu đã sinh ra các loμi khác nhau. Tuy nhiên quá trình chọn lọc tự nhiên lại lμm giảm l−ợng biến dị bởi vì quá trình nμy liên quan đến sự đμo thải các cá thể kém thích nghi vμ giữ lại các cá thể thích nghi nhất với môi tr−ờng sống. Khác với chọn lọc tự nhiên, chọn lọc nhân tạo lμ chọn lọc có định h−ớng do con ng−ời tiến hμnh nhằm đáp ứng các mục tiêu đề ra. Bởi vì con ng−ời chỉ chọn lọc một số cá thể vμ loμi nhất định vμ lai tạo chúng để đáp ứng nhu cầu của mình cho nên sẽ lμm giảm l−ợng biến dị di truyền. Thực tế lμ khi một số loμi ít ỏi đ−ợc gây trồng trên diện rộng sẽ dẫn đến hiện t−ợng xói mòn di truyền. Xói mòn di truyền sẽ lμm giảm sự đa dạng của các nguồn gen bên trong mỗi loμi vμ lμm mất đi 3 các biến dị di truyền cái mμ các nhμ chọn giống cần phải có để triển khai công tác cải thiện giống. Có thể nói rằng những giống cây trồng vμ vật nuôi đ−ợc con ng−ời lai tạo vμ sử dụng đều có nền tảng di truyền hẹp hơn so với các loμi hoang dã. - Những nhân tố lμm tăng đa dạng di truyền + Đột biến gen Đột biến gen lμ những biến đổi xảy ra trong các gen. Các đột biến gen chính lμ nguồn tạo ra các gen mới vμ lμ cơ sở của biến dị di truyền. Đột biến có tác dụng lμm tăng l−ợng biến dị, cũng có nghĩa lμ lμm tăng tính đa dạng sinh học vμ đảm bảo cho sự ổn định của loμi. + Sự di trú Sự xâm nhập (di trú) của các các thể lạ có thể lμm thay đổi tần số gen trong quần thể tại chỗ. Mức độ thay đổi phụ thuộc vμo mức độ của sự di trú vμ sự sai khác về tần số gen giữa các cá thể cũ vμ cá thể mới. Tất cả các nhân tố nh− lμ chọn lọc, đột biến, phiêu bạt gen, sự di trú, cách li chính lμ các yếu tố chủ chốt tham gia vμo quá trình tiến hoá của sinh giới, đôi khi còn đ−ợc coi lμ động lực chính của quá trình tiến hoá. 1.2. Đa dạng loμi 1.2.1. Khái niệm Đa dạng loμi lμ phạm trù chỉ mức độ phong phú về số l−ợng loμi hoặc số l−ợng các phân loμi (loμi phụ) trên trái đất, trong một vùng địa lý, một quốc gia hay trong một sinh cảnh nhất định. Loμi lμ những nhóm cá thể khác biệt với các nhóm khác về mặt sinh học vμ sinh thái. Các cá thể trong loμi có vật chất di truyền giống nhau vμ có khả năng trao đổi thông tin di truyền (giao phối, thụ phấn) với nhau vμ cho các thế hệ con cái có khả năng tiếp tục sinh sản. Nh− vậy các cá thể trong loμi chứa toμn bộ thông tin di truyền của loμi, do đó tính đa dạng loμi hoμn toμn bao trùm tính đa dạng di truyền vμ nó đ−ợc coi lμ quan trọng nhất khi đề cập đến tính đa dạng sinh học. Sự đa dạng về loμi trên thế giới đ−ợc thể hiện bằng tổng số loμi có mặt trên toμn cầu. Tuy nhiên số l−ợng cá thể của loμi cũng rất quan trọng khi đo đếm sự đa dạng loμi. Theo dự đoán của các nhμ phân loại học, có thể có từ 5 - 30 triệu loμi sinh vật trên trái đất, trong đó chiếm phần lớn vi sinh vật lμ côn trùng. Thực tế hiện chỉ có khoảng trên 1,4 triệu loμi sinh vật đã đ−ợc mô tả (Wilson, 1998 trích trong Phạm Nhật, 1999), trong đó tập trung chủ yếu lμ các loμi động thực vật cỡ lớn, có giá trị về nhiều mặt (Bảng 1). Do vậy còn rất nhiều loμi ch−a đ−ợc biết đến, nhiều môi tr−ờng sống ch−a đ−ợc điều tra nghiên cứu kĩ nh− vùng biển sâu, vùng san hô hoặc đất vùng nhiệt đới. Bảng 1: Số loμi sinh vật đã đ−ợc mô tả trên thế giới (Wilson, 1988 có bổ sung) Nhóm Số loμi đã mô tả Nhóm Số loμi đã mô tả Virus 1.000 Động vật đơn bμo 30.800 Thực vật đơn bμo 4.760 Côn trùng 751.000 Nấm 70.000 ĐVKXS khác 238.761 Tảo 26.900 ĐVCXS bậc thấp 1.273 Địa y 18.000 Cá 19.056 Rêu 22.000 ếch nhái 4.184 D−ơng xỉ 12.000 Bò sát 6.300 Hạt trần 750 Chim 9.040 Hạt kín 250.000 Thú 4.629 405.410 loμi 1.065.043 loμi Tổng số 1.470.453 loμi Nguồn: Cao Thị Lý vμ Nhóm biên tập (2002) Trong nghiên cứu đa dạng sinh học việc mô tả quy mô của đa dạng loμi cũng rất quan trọng. Do vậy các chỉ số toán học về đa dạng đã đ−ợc phát triển để bao hμm đa dạng loμi ở các phạm vi địa lí khác nhau( 3 mức độ). + Đa dạng alpha (α): lμ tính đa dạng xuất hiện trong một sinh cảnh hay trong một quần xã. Ví 4 dụ: sự đa dạng của các loμi cây gỗ, các loμi thú, chim. trong một kiểu rừng hoặc quần xã. + Đa dạng beta (β): lμ tính đa dạng tồn tại giữa các sinh cảnh hay lμ giữa các quần xã trong một hệ sinh thái. Vì vậy nếu sự khác nhau giữa các sinh cảnh cμng lớn thì tính đa dạng beta cμng cao. + Đa dạng gama (γ): lμ tính đa dạng tồn tại trong một quy mô địa lý rộng hơn. Ví dụ: sự đa dạng của các loμi cây gỗ, các loμi thú, chimtrong những sinh cảnh khác nhau, cách xa nhau của cùng một vùng địa lý. Nghiên cứu quy mô đa dạng sinh học theo hệ thống trên có ý nghĩa quan trọng đối với việc xem xét quy mô khi thiết lập các −u tiên trong công tác bảo tồn. Sự đa dạng về loμi đã tạo cho các quần xã sinh vật khả năng phản ứng vμ thích nghi tốt hơn đối với những thay đổi của điều kiện ngoại cảnh. Chức năng sinh thái của một loμi có ảnh h−ởng trực tiếp đến cấu trúc của quần xã sinh vật vμ bao trùm hơn lμ lên cả hệ sinh thái. Ví dụ: Sự có mặt của một loμi cây gỗ (sung, si, dẻ) không chỉ tăng thêm tính đa dạng của quần xã sinh vật mμ còn góp phần tăng tính ổn định của chính loμi đó thông qua mối quan hệ khăng khít giữa chúng với các loμi khác. Các loμi sinh vật khác phụ thuộc vμo loμi cây nμy vì đó lμ nguồn thức ăn của chúng (Khỉ, V−ợn, Sóc) hoặc loμi cây nμy có thể phát triển hay mở rộng vùng phân bố (thụ phấn, phát tán, hạt giống) nhờ các loμi khác. 1.2.2. Những nhân tố ảnh h−ởng đến đa dạng loμi * Sự hình thμnh loμi mới Một loμi có thể đ−ợc hình thμnh thông qua quá trình tiến hoá. Trong quá trình hμng triệu năm tiến hoá, loμi mới th−ờng đ−ợc hình thμnh qua 2 con đ−ờng đó lμ quá trình đa bội hoá vμ quá trình hình thμnh loμi địa lí (N.H.Nghĩa, 1999). Một phần thực vật xuất hiện chủ yếu thông qua quá trình đa bội hoá: bội hoá số l−ợng thể nhiễm sắc trong loμi ban đầu hoặc trong các cá thể lai của 2 loμi (Nguyễn Hoμng Nghĩa, 1999). Trong thực tế đa bội hoá chỉ có ý đối với một số nhóm động vật nh−ng nó lại có nghĩa rất to lớn đối với thực vật vμ lμ một yếu tố tiến hoá quan trọng. Hiện t−ợng đa bội hoá cho phép một loμi thực vật xâm lấn có thể lai hữu thụ với một loμi bản địa vμ có thể sinh ra một loμi mới. Sự nhân đôi của thể nhiễm sắc đã biến loμi mới sinh ra hoμn toμn bất thụ với loμi ban đầu vμ loμi mới đ−ợc hình thμnh. Gần đây ng−ời ta bắt đầu nói đến một quá trình hình thμnh loμi mới đó lμ loμi mới đ−ợc hình thμnh ngay trong cùng một vùng phân bố với loμi ban đầu nh− hiện t−ợng đa bội hoá nh−ng không có nguồn gốc đa bội hoá. Quá trình nμy ng−ợc với quá trình hình thμnh loμi địa lí khi mμ loμi mới đ−ợc hình thμnh từ một địa điểm khác với loμi ban đầu. Quá trình nμy th−ờng đ−ợc mô tả nhiều nhất cho các nòi côn trùng sống trên các cây chủ khác nhau (Wilson 1988 trích trong Nguyễn Hoμng Nghĩa, 1999). Tính đặc hữu về cây chủ lμ một hiện t−ợng phổ biến ở thế giới côn trùng. Lý thuyết tiến hoá hiện đại cho thấy hầu hết sinh vật hình thμnh loμi mới thông qua cách li địa lý, cách li sinh sản vμ quá trình nμy đ−ợc gọi lμ hình thμnh loμi địa lí. Ví dụ: Hạt giống của một loμi cây từ đất liền đ−ợc phát tán ra đảo thông qua gió, bão hoặc các loμi chim, quần thể loμi cây đó đ−ợc tạo thμnh trên đảo sau nhiều năm, nhiều thế hệ sẽ khác với quần thể ở đất liền. Trong những điều kiện hoμn toμn mới loμi sẽ phải thay đổi để thích nghi vμ đó lμ cơ sở để tạo nên các loμi mới. * Sự mất loμi (tuyệt chủng) Nếu nh− quá trình hình thμnh loμi mới lμm tăng tính đa dạng loμi thì sự tuyệt chủng sẽ lμm giảm tính đa dạng sinh học. Sự mất loμi (tuyệt chủng) sẽ đ−ợc nghiên cứu kĩ trong phần "suy thoái đa dạng sinh học". 1.3. Đa dạng hệ sinh thái 1.3.1. Khái niệm Hệ sinh thái lμ một đơn vị cấu trúc vμ chức năng của sinh quyển bao gồm các quần xã sinh vật, đất đai vμ các yếu tố khí hậu. Quần xã sinh vật đ−ợc xác định bởi các loμi sinh vật trong một sinh cảnh nhất định vμo một thời điểm nhất định cùng với mối quan hệ qua lại giữa các cá thể trong loμi vμ giữa các loμi với nhau. Quần xã sinh vật có quan hệ với môi tr−ờng vật lý tạo thμnh hệ sinh thái. Các loμi trong hệ sinh thái tạo thμnh một chuỗi thức ăn liên kết với nhau một cách chặt 5 chẽ vμ tạo thμnh một qui luật nhất định góp phần duy trì sự cân bằng sinh thái. Sự phong phú của môi tr−ờng trên cạn vμ d−ới n−ớc trên trái đất tạo lên một số l−ợng lớn các hệ sinh thái khác nhau. Sự đa dạng của các hệ sinh thái đ−ợc thể hiện qua sự đa dạng về sinh cảnh, cũng nh− mối quan hệ giữa các quần xã sinh vật vμ các quá trình sinh thái trong sinh quyển. Việc xác định hệ sinh thái hay sinh cảnh trên thực tế lμ rất khó khăn vì ranh giới của chúng không rõ rμng. Những sinh cảnh rộng lớn trên quả đất bao gồm rừng nhiệt đới, những cánh đồng cỏ, đất ngập n−ớc, rừng ngập mặn Những hệ sinh thái có thể lμ một hồ n−ớc, rừng cây hay đồng ruộng. Trên thế giới bao gồm nhiều chỉnh thể sinh vật. Sự phân chia đó tuỳ thuộc vμo điều kiện khí hậu vμ các sinh vật sống trên đó. Một chỉnh thể bao gồm nhiều hệ sinh thái khác nhau. Các chỉnh thể sinh vật trên thế giới bao gồm có: 1. Rừng m−a nhiệt đới 2. Rừng m−a á nhiệt đới - ôn đới 3. Rừng lá kim ôn đới 4. Rừng khô nhiệt đới 5. Rừng lá rộng rộng ôn đới 6. Thảm thực vật Địa Trung Hải 7. Sa mạc vμ bán sa mạc 8. Đầm rêu (Tundra) vμ sa mạc 9. Sa mạc, bán sa mạc lạnh 10. Trảng cỏ vμ đồng cỏ nhiệt đới 11. Đồng cỏ ôn đới 12. Thảm thực vật vùng núi 13. Thảm thực vật vùng đảo 14. Thảm thực vật vùng hồ 1.3.2. Những nhân tố ảnh h−ởng Môi tr−ờng vật lý có ảnh h−ởng đến cấu trúc vμ tính chất của quần xã sinh vật, ng−ợc lại quần xã sinh vật cũng có những ảnh h−ởng tới tính chất vật lý của hệ sinh thái. Ví dụ ở các hệ sinh thái trên cạn, tốc độ gió, độ ẩm, nhiệt độ ở một địa điểm nhất định có thể bị chi phối bởi thảm thực vật, hệ động vật có mặt ở đó. Trong hệ sinh thái thuỷ vực, những đặc điểm của n−ớc nh− độ trong, độ đục, độ muối vμ các loại hoá chất khác, độ nông sâu đã chi phối đến các loμi sinh vật vμ cấu trúc quần xã sinh vật. Nh−ng ng−ợc lại các quần xã sinh vật nh− quần xã tảo, dải san hô có ảnh h−ởng đến môi tr−ờng vật lý. Trong những quần xã sinh vật, một số loμi có vai trò quyết định đến khả năng tồn tại, phát triển của một số lớn các loμi khác, ng−ời ta gọi đó lμ những loμi −u thế. Những loμi −u thế nμy có ảnh h−ởng đến cấu trúc quần xã sinh vật nhiều hơn so với tổng số cá thể của các loμi hay sinh khối của chúng. Do vậy những loμi −u thế nên đ−ợc −u tiên trong công tác bảo tồn. 2. Một số vùng giμu về đa dạng sinh học trên thế giới Nhiều bằng chứng cho thấy rằng nơi đ−ợc coi lμ giμu tính đa dạng sinh học nhất lμ vùng nhiệt đới vμ tập trung chủ yếu ở các rừng m−a nhiệt đới. Ngoμi ra các đảo san hô nhiệt đới vμ biển sâu cũng tìm thấy sự đa dạng phong phú của một số lớp nghμnh. Ví dụ rừng nhiệt đới tuy chỉ chiếm 7% diện tích bề mặt trái đất, nh−ng chúng chứa ít nhất lμ 50%, thậm chí có thể đến 90% tổng số loμi động, thực vật của trái đất (McNeely et al, 1990 trong Phạm Nhật, 1999). Nguyên nhân tại sao vùng nhiệt đới lại có tính đa dạng cao hơn những vùng khác vẫn còn đang tranh cãi nh−ng một số thuyết thống nhất lí giải nh− sau: + Trong suốt thời gian biến đổi địa chất thì vùng nhiệt đới có khí hậu t−ơng đối ổn định hơn so với vùng ôn đới do vậy nhiều loμi có thể đảm bảo đ−ợc cuộc sống tại chỗ trong khi các loμi ở vùng ôn đới th−ờng phải di c− để tránh rét. + Các quần xã sinh vật ở vùng nhiệt đới đ−ợc hình thμnh từ lâu đời hơn so với vùng ôn đới. Chính vì vậy các loμi ở vùng nhiệt đới có thời gian tiến ho álâu đời hơn vμ do vậy có khả năng thích nghi cao hơn với môi tr−ờng sống. + Nhiệt độ vμ độ ẩm cao ở vùng nhiệt đới tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều loμi mμ chúng không thể tồn tại ở vùng ôn đới di chuyển đến vμ định c− tại vùng nhiệt đới. + Tỷ lệ giao phấn của thực vật vùng nhiệt đới cao hơn vùng ôn đới do sự hỗ trợ của khí hậu cũng nh− côn trùng. + Vùng nhiệt đới tiếp nhận nhiều năng l−ợng mặt trời trong năm hơn do đó các quần xã 6 sinh vật vùng nhiệt đới cũng có sức sản xuất sinh khối cao hơn. Chính điều nμy đã giúp ích cho sự phân bố của các loμi, đó lμ cung cấp các yêu cầu cần thiết cho sự phân bố của các loμi. Về thực vật đến nay đã thống kê đ−ợc khoảng 90.000 loμi có mặt ở vùng nhiệt đới. Vùng nhiệt đới Nam Mỹ lμ nơi giμu loμi nhất chiếm 1/3 tổng số loμi. Braxin có 50.000 loμi cây có hoa; Colombia có 35.000 loμi; Venezuela có 15-25.000 loμi. Vùng châu Phi kém đa dạng hơn Nam mỹ; Tanzania 10.000 loμi, Camơrun 8000 loμi. Trong khi đó toμn bộ vùng Bắc Mỹ, Âu, á chỉ có 50.000 loμi. Vùng Đông Nam á có tính đa dạng khá cao, theo Van Steenis, 1971 vμ Yap, 1994 có tới 25 000 loμi chiếm 10% số loμi thực vật có hoa trên thế giới, trong đó có 40% lμ loμi đặc hữu, Inđônesia có 20. 000 loμi, Malaysia vμ Thái Lan có 12.000 loμi, Đông D−ơng có 15.000 loμi (Phạm Nhật, 1999). Tuy nhiên các nhμ khoa học mới chỉ −ớc l−ợng số l−ợng t−ơng đối các loμi sinh vật trong các hệ sinh thái vμ có khoảng 80% số loμi ở cạn. Con số nμy hoμn toμn ch−a chính xác, có thể ở đại d−ơng vμ các vùng bờ biển có mức đa dạng cao hơn. Bảng 2: Đa dạng loμi thú ở một số n−ớc thuộc các vùng địa lí khác nhau N−ớc nhiệt đới số loμi N−ớc ôn đới số loμi Mexico Kenya Zaire Nigeria Thái Lan Malaixia Việt Nam 439 308 409 274 263 292 224 Ac-hen-tina Ôxtralia Canada Pháp Nhật Bản Anh Mỹ 255 299 163 113 186 77 367 Nguồn: Phạm Nhật (1999, 2001) 7 Bμi 2: Giá trị của đa dạng sinh học Mục tiêu: Kết thúc bμi nμy, sinh viên có khả năng: - Giải thích đ−ợc tầm quan trọng của việc định giá giá trị của đa dạng sinh học - Trình bμy đ−ợc các loại giá trị vμ tầm quan trọng của đa dạng sinh học 1. Định giá giá trị của đa dạng sinh học Các nguồn tμi nguyên thiên nhiên nh− đất, n−ớc, các loμi động thực vật, vi sinh vật quý hiếm,đ−ợc coi lμ những nguồn tμi nguyên chung, thuộc quyền sở hữu của toμn xã hội. Những nguồn tμi nguyên nμy th−ờng không quy đổi thμnh tiền đ−ợc. Con ng−ời với các hoạt động kinh tế của mình, khi sử dụng đã vô tình hoặc cố ý huỷ hoại những nguồn tμi nguyên nμy. ở nhiều quốc gia sự suy giảm tμi nguyên thiên nhiên vμ sự xuống cấp của môi tr−ờng đ−ợc xác định chủ yếu do nguyên nhân kinh tế, nên các giải pháp ngăn chặn phải đ−ợc dựa trên các nguyên tắc kinh tế. Việc định giá giá trị của tμi nguyên thiên nhiên vμ đa dạng sinh học lμ một việc rất khó nh−ng cần thiết. Việc định giá giá trị của đa dạng sinh học phải dựa trên sự kết hợp các môn khoa học về kinh tế, phân tích kinh tế, khoa học môi tr−ờng vμ chính sách cộng đồng. Các nhμ khoa học gọi môn học nμy lμ kinh tế môi tr−ờng. Hiện nay để có thể −ớc l−ợng đ−ợc sự mất mát tổng số về tμi nguyên, ng−ời ta căn cứ vμo việc tính toán tổng thu nhập quốc dân cùng một số chỉ số định giá chất l−ợng cuộc sống con ng−ời. Để diễn tả vμ xác định đ−ợc giá trị của đa dạng sinh học, ng−ời ta th−ờng phải sử dụng hμng loạt tiêu chí kinh tế cũng nh− về giá trị đạo đức khác nhau. Mặt khác cũng cần phải thấy rằng các loμi sinh vật đều có một chức năng nhất định trên trái đất, do đó đa dạng sinh học có những giá trị không thay thế đ−ợc. Do vậy khó có thể có thể xác định đ−ợc hết giá trị của đa dạng sinh học. Trong thực tế có nhiều cách phân chia giá trị của đa dạng sinh học khác nhau. Tuy nhiên có một ph−ơng pháp khá phổ biến do McNeely vμ đồng nghiệp đề xuất. Khi đề cập đến giá trị của đa dạng sinh học, McNeely vμ đồng nghiệp (1990 trong Phạm Nhật, 2001) đã chia thμnh 2 loại giá trị đó lμ giá trị trực tiếp vμ giá trị gián tiếp. 2. Giá trị của đa dạng sinh học 2.1. Giá trị trực tiếp Giá trị trực tiếp lμ những giá trị thu đ−ợc từ các sản phẩm sinh vật đ−ợc con ng−ời trực tiếp khai thác vμ sử dụng. Các giá trị nμy th−ờng đ−ợc tính toán dựa trên số liệu điều tra ở những điểm khai thác vμ đối chiếu với số liệu thống kê việc xuất nhập khẩu của cả n−ớc. Giá trị trực tiếp đ−ợc chia thμnh giá trị sử dụng cho tiêu thụ vμ giá trị sử dụng cho sản xuất. 2.1.1. Giá trị sử dụng cho tiêu thụ Giá trị sử dụng cho tiêu thụ đ−ợc đánh giá bao gồm các sản phẩm tiêu dùng cho cuộc sống hμng ngμy nh−: củi đốt vμ các loại sản phẩm khác cho tiêu dùng cho gia đình. Các sản phẩm nμy không xuất hiện trên thị tr−ờng nên hầu nh− chúng không đóng góp gì vμo tổng thu nhập quốc dân, nh−ng nếu không có những nguồn tμi nguyên nμy thì cuộc sống con ng−ời sẽ gặp những khó khăn nhất định. Sự tồn tại của con ng−ời không thể tách rời các loμi sinh vật. Thế giới sinh vật mang lại cho con ng−ời nhiều sản phẩm mμ con ng−ời đã, đang vμ sẽ sử dụng nh−: thức ăn, gỗ, củi, nguyên liệu, d−ợc liệu Một trong những nhu cầu cần thiết của con ng−ời đối với tμi nguyên sinh vật lμ nguồn đạm động vật. Ngoμi nguồn từ vật nuôi, ở nhiều vùng miền núi hμng năm còn thu đ−ợc một l−ợng lớn thịt động vật rừng. ở nhiều vùng châu Phi thịt động vật hoang dã chiếm một tỷ lệ lớn trong bữa ăn hμng ngμy. Ví dụ ở Botswanna khoảng 40%, Nigeria 20%, Zaire 75% (Myers 1988b trong Phạm Nhật, 1999). ở Botswana khoảng 3 triệu tấn thịt thỏ đ−ợc khai thác hμng năm. Cá cũng lμ nguồn đạm quan trọng, hμng năm trên thế giới tiêu thụ khoảng 100 triệu tấn cá (FAO 1988 ). Phần lớn số cá đánh bắt nμy đ−ợc sử dụng ngay tại địa ph−ơng. ở Việt Nam theo thống kê ban đầu có khoảng 73 loμi thú, 130 loμi chim vμ hơn 50 loμi bò sát có giá trị kinh tế. Cá biển cũng lμ nguồn thực phẩm quan trọng, hμng năm n−ớc ta khai thác 8 khoảng 1,2 - 1,3 triệu tấn cá (Phạm Th−ợc 1993 trong Phạm Nhật, 1999). Ngoμi ra con ng−ời còn sử dụng hμng ngμn loμi cây lμm thức ăn, thức ăn gia súc, lấy gỗ, chiết xuất tinh dầu,... Giá trị sử dụng cho tiêu thụ của từng sản phẩm có thể xác định bằng cách khảo sát xem phải cần bao nhiêu tiền để mua một sản phẩm t−ơng tự trên thị tr−ờng khi cộng đồng không còn khai thác tμi nguyên thiên nhiên. 2.1.2. Giá trị sử dụng cho sản xuất Giá trị sử dụng cho sản xuất lμ giá trị thu đ−ợc thông qua việc bán các sản phẩm thu hái, khai thác đ−ợc từ thiên nhiên trên thị tr−ờng nh− củi, gỗ, song mây, cây d−ợc liệu, hoa quả, thịt vμ da động vật hoang dã. Giá trị sản xuất của các nguồn tμi nguyên thiên nhiên lμ rất lớn ngμy cả ở những n−ớc công nghiệp. Tại Mỹ hμng năm có khoảng 4,5% tổng giá trị thu nhập quốc dân t−ơng đ−ơng 87 tỷ đô la thu đ−ợc bằng cách nμy hay cách khác từ các loμi hoang dã (Allen, 1986 trong Phạm Nhật, 1999). ở các n−ớc đang phát triển, đặc biệt lμ vùng nông thôn miền núi thì giá trị nμy còn cao hơn nhiều. Giá trị sản xuất lớn nhất cuả nhiều loμi lμ khả năng cung cấp nguồn nguyên vật liệu cho công nghiệp, nông nghiệp vμ lμ cơ sở để cải thiện giống cây trồng, vật nuôi phục vụ sản xuất nông lâm nghiệp. Đặc biệt quan trọng lμ nguồn gen lấy từ các loμi hoang dã có khả năng kháng bệnh cao vμ chống chịu đ−ợc điều kiện ngoại cảnh bất lợi tốt hơn. Các loμi hoang dã còn lμ nguồn cung cấp d−ợc liệu quan trọng. Rất nhiều d−ợc phẩm đ−ợc điều chế từ cây, cỏ, nấm vμ các loμi vi sinh vật. ở Việt Nam qua điều tra sơ bộ có khoảng 3.200 loμi cây vμ 64 loμi động vật đã đ−ợc con ng−ời sử dụng lμm d−ợc liệu vμ thuốc chữa bệnh(Võ Văn Chi, 1997). 2.2. Giá trị gián tiếp Giá trị gián tiếp lμ những lợi ích do đa dạng sinh học mang lại cho cả cộng đồng. Nh− vậy giá trị gián tiếp của đa dạng sinh học bao gồm cả chất l−ợng n−ớc, bảo vệ đất, dịch vụ nghỉ mát, thẩm mỹ, phục vụ giáo dục, nghiên cứu khoa học, điều hoμ khí hậu vμ tích luỹ cho xã hội t−ơng lai. Giá trị gián tiếp cũng bao gồm các quá trình xảy ra trong môi tr−ờng vμ các chức năng bảo vệ của hệ sinh thái. Đó lμ những lợi ích không đo đếm đ−ợc vμ nhiều khi lμ vô giá. Vì những lợi ích nμy không phải lμ hμng hoá nên th−ờng không đ−ợc tính đến trong quá trình tính GDP của quốc gia. Tuy nhiên chúng lại đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì những sản phẩm tự nhiên mμ nền kinh tế quốc gia phụ thuộc. Giá trị gián tiếp của đa dạng sinh học có thể kể đến bao gồm: • Giá trị sinh thái Các hệ sinh thái lμ cơ sở sinh tồn của sự sống trên trái đất trong đó có loμi ng−ời. Hệ sinh thái rừng nhiệt đới đ−ợc xem nh− lμ lá phổi xanh của trái đất. Đa dạng sinh học lμ nhân tố quan trọng để duy trì các quá trình sinh thái cơ bản nh−: quang hợp của thực vật, mối quan hệ giữa các loμi, bảo vệ nguồn n−ớc, điều hoá khí hậu, bảo vệ vμ lμm tăng độ phì đất, hạn chế sự xói mòn của đất vμ bờ biểntạo môi tr−ờng sống ổn định vμ bền vững cho con ng−ời. Con ng−ời không thể sống đ−ợc nếu thiếu không khí, chính hệ thực vật đã vμ đang cung cấp miễn phí l−ợng ôxi khổng lồ cho cuộc sống của hμng tỷ ng−ời trên trái đất. Đa dạng sinh học còn góp phần tạo ra các dịch vụ nghỉ ngơi vμ du lịch sinh thái. Hiện nay du lịch sinh thái đ−ợc xem xét nh− lμ một trong những biện pháp hiệu quả đối với việc bảo vệ đa dạng sinh học, nhất lμ khi chúng đ−ợc tổ chức, phối hợp chặt chẽ với ch−ơng trình quản lý vμ bảo tồn tổng hợp. Tuy vậy cần chú ý đến việc tổ chức cho du khách quan sát những vấn đề cần thiết liên quan đến bảo vệ môi tr−ờng, tμi nguyên; tránh những hμnh động tiêu cực hay việc xây dựng những cơ sở hạ tầng quá khang trang, hiện đại có thể sẽ trở thμnh mối đe doạ đối với đa dạng sinh học. • Giá trị khoa học vμ giáo dục: Nhiều sách giáo khoa đ−ợc biên soạn, nhiều ch−ơng trình vô tuyến vμ phim ảnh đ−ợc xây dựng về chủ đề bảo tồn thiên nhiên với mục đích giáo dục vμ giải trí. Một số l−ợng lớn các nhμ khoa học chuyên ngμnh, các nhμ sinh thái học vμ những ng−ời yêu thích thiên nhiên đã tham gia tìm hiểu vμ nghiên cứu thiên nhiên mμ không phải tiêu tốn nhiều tiền vμ không đòi hỏi nhiều loại dịch vụ cao cấp. Những hoạt động khoa học nμy cũng mang lại lợi nhuận kinh tế cho những khu vực nơi họ tiến hμnh quan sát nghiên cứu. Ngoμi lợi ích về kinh 9 tế còn lμ khả năng nâng cao kiến thức, tăng c−ờng tính giáo dục vμ tăng vốn sống cho con ng−ời giúp cho con ng−ời hiểu rõ hơn về giá trị của đa dạng sinh học. • Giá trị văn hoá vμ đạo đức: Ngoμi những giá trị về kinh tế vμ sinh thái, đa dạng sinh học còn có nhiều giá trị về văn hoá vμ đạo đức mμ nó dựa trên các nền tảng về kinh tế. Hệ thống giá trị của hầu hết các tôn giáo, triết học vμ văn hoá cung cấp những nguyên tắc vμ đạo lý cho việc bảo tồn loμi. Những nguyên tắc, triết lý nμy đ−ợc con ng−ời hiểu vμ quán triệt một cách dễ dμng, giúp cho con ng−ời biết bảo vệ cả những loμi không mang lai giá trị kinh tế lớn. Một trong những quan niệm về đa dạng sinh học mang tính đạo đức lμ các loμi sinh vật sinh ra đều có quyền đựơc tồn tại. Quan niệm nμy dựa trên giá trị nội tại của các loμi mμ không liên quan đến sự cần thiết của con ng−ời hay giá trị sử dụng của loμi. Do vậy con ng−ời hoμn toμn không có quyền tiêu diệt các loμi mμ ng−ợc lại phải tôn trọng sự tồn tại của các loμi vμ phải nỗ lực hμnh động nhằm hạn chế sự tuyệt chủng của loμi. Sự tôn trọng cuôc sống con ng−ời vμ đa dạng văn hoá phải đ−ợc đặt ngang với sự tôn trọng đa dạng sinh học. Con ng−ời phải chịu trách nhiệm quản lý trái đất, nếu nh− chúng ta lμm tổn hại nguồn tμi nguyên thiên nhiên trên trái đất vμ lμm cho nhiều loμi bị đe doạ tuyệt chủng, thì những thế hệ tiếp sau sẽ phải trả giá bởi sự mất mát nμy. Sự đa dạng của các loμi sinh vật trên thế giới có thể đ−ợc ví nh− lμ cẩm nang để giữ cho trái đất của chúng ta vận hμnh một cách hữu hiệu. Sự mất mát của các loμi có thể ví nh− sự mất đi những trang sách của cuốn cẩm nang đó. Nếu nh− một lúc nμo đó, chúng ta cần đến những thông tin của cuốn cẩm nang nμy để bảo vệ chúng ta vμ những loμi khác trên thế giới thì chúng ta không tìm đâu đ−ợc nữa. 10 Bμi 3: Suy thoái đa dạng sinh học Mục tiêu: Kết thúc bμi nμy, sinh viên có khả năng: • Trình bμy đ−ợc khái niệm vμ quá trình suy thoái đa dạng sinh học • Giải thích đ−ợc các nguyên nhân chính gây suy thoái đa dạng sinh học • Trình bμy đ−ợc thang bậc phân hạng mức đe doạ đa dạng sinh học 1. Khái niệm về suy thoái đa dạng sinh học 1.1. Khái niệm Suy thoái đa dạng sinh học có thể hiểu lμ sự suy giảm tính đa dạng, bao gồm sự suy giảm loμi, nguồn gen vμ hệ sinh thái, từ đó lμm suy giảm giá trị, chức năng của đa dạng sinh học. Sự suy thoái đa dạng sinh học đ−ợc thể hiện ở các mặt: - Hệ sinh thái bị biến đổi - Mất loμi - Mất (giảm) đa dạng di truyền Mất loμi, sự xói mòn di truyền, sự du nhập xâm lấn của các loμi sinh vật ngoại lai, sự suy thoái các hệ sinh thái tự nhiên, nhất lμ rừng nhiệt đới đang diễn ra một cách nhanh chóng ch−a từng có mμ nguyên nhân chủ yếu lμ do tác động của con ng−ời. Một quần xã sinh vật, hệ sinh thái có thể bị suy thoái trong một vùng, song nếu tất cả các loμi nguyên bản vẫn còn sống sót thì quần xã vμ hệ sinh thái đó vẫn còn tiềm năng phục hồi. T−ơng tự đa dạng di truyền sẽ giảm khi kích th−ớc quần thể bị giảm nh−ng loμi đó vẫn có khả năng tái tạo lại sự đa dạng di truyền nhờ đột biến vμ tái tổ hợp. Tuy nhiên, khi một loμi bị tuyệt chủng thì những thông tin di truyền chứa trong bộ máy di truyền của loμi đó sẽ mất đi, loμi đó khó có khả năng để phục hồi vμ con ng−ời sẽ còn ít cơ hội để nhận biết tiềm năng của loμi đó. 1.2. Quá trình suy thoái đa dạng sinh học Cùng với những biến cố về lịch sử, về kinh tế xã hội, đa dạng sinh học trên toμn cầu đã vμ đang bị suy thoái nghiêm trọng. Một trong những dấu hiệu quan trọng nhất của sự suy thoái đa dạng sinh học lμ sự tuyệt chủng loμi do môi tr−ờng sống bị thay đổi. Khái niệm tuyệt chủng có nhiều nghĩa khác nhau. Một loμi bị coi lμ tuyệt chủng khi không còn một cá thể nμo của loμi đó còn sống sót ở bất kỳ đâu trên thế giới. Ví dụ: loμi chim Vermivora bachmaii, cá thể cuối cùng của loμi nμy đ−ợc nhìn thấy trong những năm của thập kỷ 60. Loμi mμ chỉ còn một số cá thể còn sót lại nhờ sự chăm sóc, nuôi trồng của con ng−ời thì đ−ợc coi lμ đã bị tuyệt chủng trong hoang dã, ví dụ loμi H−ơu sao (Cervus nippon) ở Việt Nam. Một loμi đ−ợc coi lμ tuyệt chủng cục bộ nếu nh− nó không sống sót tại những nơi chúng đã từng sống, nh−ng ng−ời ta vẫn tìm thấy chúng tại những nơi khác trong thiên nhiên. Một số nhμ sinh thái học sử dụng cụm từ “loμi bị tuyệt chủng về ph−ơng diện sinh thái học”, có nghĩa lμ số l−ợng cá thể của loμi còn lại ít đến mức ảnh h−ởng của nó không còn ý nghĩa đến những loμi khác trong quần xã. Ví dụ: loμi Hổ (Panthera tigris) hiện nay bị tuyệt chủng về ph−ơng diện sinh thái học, điều nμy có nghĩa lμ số l−ợng hổ hiện nay còn trong thiên nhiên rất ít vμ tác động của chúng đến quần thể động vật mồi lμ không đáng kể. Ngoμi ra trong nghiên cứu đa dạng sinh học còn có một hiện t−ợng khác, đó lμ “cái chết đang sống”. Khi quần thể của loμi có số l−ợng cá thể d−ới mức báo động, nhiều khả năng loμi sẽ bị tuyệt chủng. Đối với một số quần thể trong tự nhiên, một vμi cá thể vẫn còn có thể sống sót dai dẳng vμi năm, vμi chục năm; chúng có thể vẫn sinh sản nh−ng số phận cuối cùng của chúng vẫn lμ sự tuyệt chủng (nếu nh− không có sự can thiệp của công nghệ sinh học). Cây lấy gỗ lμ một ví dụ điển hình, một cây sống tách biệt, không sinh sản có thể sống đến hμng trăm năm. Những loμi nμy đ−ợc coi lμ hiện thân của “cái chết đang sống mặc dù về ph−ơng diện chuyên môn nó ch−a bị tuyệt chủng nếu nh− một vμi cá thể của loμi vẫn sống, nh−ng lúc nμy quần thể không thể tồn tại vμ sinh sản một cách khoẻ mạnh, sung sức nữa. Dù muốn hay không t−ơng lai của loμi cũng chỉ giới hạn trong vòng đời của những cá thể còn sống sót đó. Sự sống xuất hiện cách đây 3 -4 tỷ năm vμ tính phức tạp của sự sống bắt đầu tăng dần từ đầu kỷ 11 Cambrian (cách ngμy nay khoảng 600 triệu năm). Cùng với sự tăng tính đa dạng sinh học lμ sự tuyệt chủng bắt đầu xuất hiện. Trong giai đoạn từ kỷ Cambrian đến nay, các nhμ cổ sinh học cho rằng có ít nhất 5 lần bị tuyệt chủng hμng loạt: - Tuyệt chủng lần thứ nhất diễn ra vμo cuối kỷ Ordovican (cách đây khoảng 450 triệu năm), khoảng 12% các họ động vật biển vμ 60% số loμi động thực vật bị tuyệt chủng. - Tuyệt chủng lần thứ hai diễn ra vμo cuối kỳ Devon (cách đây khoảng 365 triệu năm) vμ kéo dμi khoảng 7 triệu năm đã gây nên sự biến mất của 60% tổng số loμi còn lại sau lần tuyệt chủng lần thứ nhất. - Tuyệt chủng lần thứ ba lμ nghiêm trọng nhất kéo dμi khoảng 1 triệu năm diễn ra vμo kỷ Permian (cách đây khoảng 242 triệu năm) đã xoá sổ 54% số họ vμ khoảng 77 - 96% số loμi động vật biển, 2/3 số loμi bò sát, ếch nhái vμ 30% số bộ côn trùng. - Tuyệt chủng lần thứ t− xảy ra vμo cuối kỷ Triassic (cách đây khoảng 210 triệu năm) với khoảng 20% số loμi sinh vật trên trái đất bị tiêu diệt. Hai đợt tuyệt chủng thứ ba vμ thứ t− quá gần nhau vì vậy quá trình phục hồi lại hoμn toμn phải mất khoảng 100 triệu năm (Wilson, 1992 trong N.H.Nghĩa, 1999). - Tuyệt chủng lần thứ năm diễn ra vμo cuối kỷ Cretacis vμ đầu kỷ Tertiary (cách đây khoảng 65 triệu năm). Đây đ−ợc coi lμ lần tuyệt chủng nổi tiếng nhất. Ngoμi các loμi thằn lằn khổng lồ, hơn một nửa loμi bò sát vμ một nửa loμi sống ở biển đã bị tuyệt chủng. Theo Wilson (1992 trong N.H.Nghĩa, 1999) thì ngoμi nguyên nhân do thiên thạch ở lần tuyệt chủng thứ năm vμ một phần do núi lửa phun trμo ở lần thứ ba, sự tuyệt chủng còn lại lμ do hiện t−ợng băng hμ toμn cầu. 1.3. Mức độ suy thoái đa dạng sinh học Theo cách tính của các nhμ khoa học thì tốc độ tuyệt chủng trung bình trong quá khứ vμo khoảng 9% trên một triệu năm (Raup, 1978), tức lμ khoảng 0,000009% trong một năm. Nh− vậy cứ 5 năm mất khoảng một loμi trong 2 triệu loμi có trong quá khứ. Điều nμy có thể thấp hơn so với thực tế vì các nhμ khoa học đã không tính đ−ợc sự mất đi của các loμi đặc hữu. Nếu vậy tốc độ tuyệt chủng cao nhất có thể lμ 2 loμi mỗi năm (N.H.Nghĩa, 1999). Mặc dù số l−ợng loμi đã bị tuyệt chủng chỉ lμ những con số −ớc l−ợng vì chúng ta ch−a thống kê đ−ợc chắc chắn có bao nhiêu loμi, song trên cơ sở nghiên cứu các nhμ khoa học cho rằng có khoảng 85 loμi thú vμ 113 loμi chim đã bị tuyệt chủng từ những năm 1600, t−ơng ứng 2,1% các loμi thú vμ 1,3% các loμi chim. Chim vμ thú lμ những loμi đ−ợc nghiên cứu kĩ vμ do đó đ−ợc biết đến nhiều nhất. Tốc độ tuyệt chủng đặc biệt tăng nhanh từ khi xuất hiện xã hội loμi ng−ời, nếu tốc độ tuyệt chủng tự nhiên trong quá khứ lμ 1 loμi/năm thì tốc độ tuyệt chủng hiện nay lμ 1 loμi/giờ, trong đó nguyên nhân chính lμ do tác động của con ng−ời (Bryant, 2004). Tốc độ tuyệt chủng tăng nhanh cho thấy những mối đe doạ với đa dạng sinh học đã trở nên nghiêm trọng. Tốc độ tuyệt chủng đặc biệt lớn ở các đảo vì đảo không những lμ nơi tập trung các loμi đặc hữu mμ nó còn bị khống chế về mặt không gian. Hầu hết sự tuyệt chủng của các loμi thú, chim, bò sát vμ ếch nhái đ−ợc biết đến trong vòng 350 năm trở lại đây hầu hết lμ sống trên đảo vμ hơn 80% các loμi thực vật đặc hữu trên các đảo hiện nay đều đang bị đe đoạ tuyệt chủng. Từ các nghiên cứu về những quần xã sống trên đảo, MacArthur vμ Wilson (1963 trong N.H.Nghĩa, 1999) đã đ−a một quy luật chung về phân bố đa dạng sinh học vμ nó đ−ợc gọi lμ Mô hình địa lý sinh học đảo. Mô hình nμy cho thấy rằng mối quan hệ giữa số loμi với diện tích vμ th−ờng tuân theo quy luật. Những đảo có diện tích rộng sẽ có nhiều loμi hơn đảo có diện tích hẹp. Các đảo lớn cũng cho phép các loμi cách biệt về địa lý tồn tại với quần thể có kích th−ớc lớn hơn vμ do đó lμm giảm xác suất tuyệt chủng của các loμi. Mô hình địa lý sinh học đảo cũng đ−ợc sử dụng để dự tính, dự báo số l−ợng vμ tỷ lệ loμi có thể bị tuyệt chủng một khi nơi c− trú của chúng bị huỷ hoại (Simberloff, 1986 trong Phạm Nhật, 1999). Diện tích nơi c− trú bị thu hẹp lμm giảm khả năng cung cấp của nơi sống. Mô hình nμy cũng đ−ợc mở rộng sự áp dụng đối với các khu bảo tồn, nơi đ−ợc bao bọc bởi các hệ sinh thái bị tổn th−ơng vμ nơi c− trú bị huỷ hoại. Các khu nμy cũng đ−ợc coi nh− những hòn đảo trên biển vμ đang bị khai thác lμm cho nơi c− trú của các loμi bị thu hẹp. Mô hình nμy cho rằng nếu 50% diện tích của đảo (vμ các khu bảo tồn) bị huỷ hoại thì khoảng 10% số loμi trên đảo sẽ bị tuyệt chủng. Nếu 90% nơi c− trú bị phá hoại thì 50% số loμi bị mất vμ khi 99% nơi c− trú bị mất thì 75% số loμi sẽ bị mất. Rừng nhiệt đới lμ nơi sinh sống của phần lớn các loμi sinh vật trên thế giới cho nên nếu rừng nhiệt đới 12 tiếp tục bị suy thoái vμ nạn phá rừng còn tiếp tục cho đến khi chỉ còn lại các Khu bảo tồn thì khoảng 2/3 số loμi thực vật vμ chim sẽ bị tuyệt chủng (Simberloff, 1986 trong Phạm Nhật, 1999). Nhiều nhμ khoa học dự đoán rằng sẽ mất 5 - 10% số loμi vμo những năm 1990 - 2020, bình quân mỗi ngμy mất đi 40 - 140 loμi. Có thể sẽ bị mất khoảng 25% số loμi vμo năm 2050. 2. Nguyên nhân gây suy thoái đa dạng sinh học Sự suy thoái đa dạng sinh học lμ do 2 nhóm nguyên nhân chính đó lμ hiểm hoạ tự nhiên vμ tác động của con ng−ời. Các hiểm hoạ tự nhiên đã gây ra những tổn hại nặng nề cho đa dạng sinh học trong những kỷ nguyên cách đây hơn 60 triệu năm, còn ảnh h−ởng của các hoạt động do con ng−ời gây nên đặc biệt nghiêm trọng từ giữa thế kỷ XIX đến nay. Những ảnh h−ởng do tác động của con ng−ời gây ra chủ yếu lμm thay đổi, suy thoái vμ huỷ hoại môi tr−ờng sống. Điều đó đẩy loμi vμ các quần xã vμo tình trạng bị tuyệt chủng hoặc có nguy cơ bị tuyệt chủng. Việc khai thác quá mức các loμi phục vụ cho nhu cầu của con ng−ời, việc du nhập các loμi vμ gia tăng bệnh dịch cũng lμ những nguyên nhân quan trọng lμm suy thoái đa dạng sinh học. Các mối đe doạ trên một phần có liên quan mật thiết đến sự gia tăng dân số của toμn thế giới. Việc phá huỷ các quần xã sinh học xảy ra nhiều nhất trong vòng 150 năm trở lại đây vμ liên quan đến dân số thế giới: 1 tỷ ng−ời năm 1850, 2 tỷ ng−ời năm 1930 vμ 5,9 tỷ ng−ời vμo năm 1995, hiện nay đã có trên 6 tỷ ng−ời. Tốc độ tăng dân số thấp ở các n−ớc công nghiệp phát triển nh−ng còn cao ở các n−ớc kém phát triển ở châu á, châu phi vμ Mỹ Latinh mμ đây lại lμ những nơi giμu tính đa dạng sinh học (WRI/UNEP/UNDP, 1994 trong Phạm Nhật, 1999)). 3. Thang bậc phân hạng mức đe doạ của IUCN, 1994 Thang bậc phân hạng mức đe doạ năm 1994 của IUCN hiện đang đ−ợc sử dụng có cấu trúc các thang bậc phân hạng mức đe doạ đ−ợc mô tả tóm l−ợc qua sơ sau: Đánh giá Bị đe doạ Đủ dẫn liệu Tuyệt chủng - EX Tuyệt chủng ngoμi thiên nhiên – EW Rất nguy cấp - CR Nguy cấp - EN Sẽ nguy cấp - VU Phụ thuộc bảo tồn - cd Sắp bị đe dọa - nt ít lo ngại - Ic Thiếu dẫn liệu - DD Không đánh giá - NE ít nguy cấp - LR Sơ đồ 1: Cấu trúc các cấp đe doạ (IUCN, 1994) 13 - Thang bậc phân hạng mức đe doạ cụ thể: + Các bậc phân hạng chính: - Bị tuyệt chủng - EX (Extinct): Một đơn vị phân loại đ−ợc coi lμ tuyệt chủng khi chắc chắn cá thể cuối cùng của đơn vị phân loại đó đã bị tiêu diệt. - Tuyệt chủng trong hoang dã - EW (Extinct in the wild): Một loμi đ−ợc coi lμ tuyệt chủng trong hoang dã khi biết đ−ợc loμi đó chỉ tồn tại trong điều kiện nuôi trồng nằm ngoμi phạm vi phân bố lịch sử cuả loμi đó. Loμi đ−ợc coi lμ tuyệt chủng trong hoang dã khi những nỗ lực điều tra tại những vùng sống của loμi đã biết hoặc những sinh cảnh có hi vọng gặp đ−ợc vμo những thời điểm thích hợp (theo ngμy, mùa, năm) khắp các vùng phân bố lịch sử của nó, mμ vẫn không tìm ra một c áthể nμo. Các cuộc điều tra v−ợt qu ákhung thời gian của một vòng đời hoặc tuổi thọ của chúng - Rất nguy cấp - CR (Critical Endangered): Một loμi đ−ợc coi lμ rất nguy cấp khi nó phải đối mặt với những mối đe doạ tuyệt chủng tự nhiên rất lớn trong một t−ơng lai gần, theo định nghĩa từ mục A - E d−ới đây: A. Quần thể đang bị suy giảm theo những hình thức sau: 1. Các −ớc l−ợng chỉ ra rằng quần đã bị hoặc có xu thế hoặc nghi có sự suy giảm 80% trong vòng 10 năm hoặc trong 3 thế hệ vừa qua, đ−ợc xác định bởi: (a) Quan sát trực tiếp (b) Chỉ số của độ phong phú phù hợp với phân loại đó (c) Sự suy giảm trong vùng chiếm cứ (d) Mức độ khai thác hiện tại hoặc xu h−ớng khai thác (e) Hậu quả của du nhập loμi mới, bệnh dịch, tạp lai, ô nhiễm, kí sinh 2. Sự suy giảm ít nhất 80%, có xu h−ớng hoặc nghi có thể sẽ xảy ra trong 10 năm tới hoặc trong 3 thế hệ dựa trên cơ sở xác địmh của bất kỳ điểm (b),(c),(d) hay (e) ở trên B. Phạm vi xuất hiện −ớc l−ợng nhỏ hơn 100km2 hay vùng chiếm cứ nhỏ hơn 10km2, vμ đ−ợc chỉ ra bởi các −ớc l−ợng sau: 1. Bị phân cách nghiêm trọng hay đ−ợc biết chỉ tồn tại trong một điểm duy nhất 2. Tiếp tục suy giảm qua quan sát hoặc có thể gặp phải trong các tr−ờng hợp sau: (a) Phạm vi xuất hiện (b) Diện tích chiếm cứ (c) Diện tích, phạm vi hay chất l−ợng sinh cảnh (d) Số l−ợng cá thể tr−ởng thμnh 3. Những thay đổi cực kỳ bất th−ờng theo các điểm sau: (a) phạm vi xuất hiện (b) diện tích chiếm cứ (c) số địa điểm phân bố hay số l−ợng các quần thể phụ (d) số l−ợng cá thể tr−ởng thμnh C. Quần thể đ−ợc −ớc l−ợng còn ít hơn 250 cá thể tr−ởng thμnh vμ: 1. Số l−ợng đó vẫn tiếp tục suy giảm ít nhất 25% trong 3 năm tới ở 1 thế hệ hoặc nhiều hơn. 2. Quần thể vẫn tiếp tục giảm qua quan sát hoặc có thể gặp phải về số l−ợng các cá thể tr−ởng thμnh vμ cấu trúc quần thể nằm trong các dạng: (a) bị chia cắt nghiêm trọng (b) tất cả các cá thể đều nằm trong một quần thể phụ duy nhất D. Quần thể có số l−ợng d−ới 50 cá thể tr−ởng thμnh. E. Các phân tích trữ l−ợng chỉ ra rằng khả năng tuyệt chủng trong tự nhiên ít nhất lμ d−ới 50% trong vòng 10 năm hoặc lμ 3 thế hệ hay bất cứ khi nμo dμi hơn. - Nguy cấp - EN (Endangered) Một loμi đ−ợc coi lμ nguy cấp khi nó ch−a phải lμ nguy cấp cao nh−ng nó đang phải đối mặt với những mối đe doạ tuyệt chủng tự nhiên rất lớn trong một t−ơng lai gần theo định nghĩa từ mục A - E d−ới đây: 14 A. Quần thể đang bị suy giảm theo một trong các hình thức sau: 1. Các quan sát, −ớc l−ợng chỉ ra rằng quần đã bị/có xu thế hoặc nghi có sự sự suy giảm ít nhất 50% trong vòng 10 năm hoặc trong 3 thế hệ vừa qua hoặc lâu hơn, đ−ợc xác đinh bởi: (a) Quan sát trực tiếp (b) Một chỉ số của độ phong phú sát thực với đơn vị phân loại đó (c) Suy giảm trong vùng chiếm cứ (d) Mức độ khai thác hiện tại hoặc có xu h−ớng khai thác (e) Hậu quả của du nhập loμi mới, tạp lai, bệnh dịch, ô nhiễm hay ký sinh 2. Sự suy giảm ít nhất 50%, có xu h−ớng hoặc nghi sẽ có thể gặp phải trong 10 năm tới hoặc trong 3 thế hệ tới hoặc lâu hơn dựa vμo trên cơ sở xác định của bất kỳ điểm (b), (c), (d) hoặc (e) ở trên. B. Phạm vi xuất hiện −ớc l−ợng nhỏ hơn 5000km2 hoặc vùng chiếm cứ nhỏ hơn 500 km2 vμ đ−ợc chỉ ra bởi các −ớc l−ợng sau: 1. Bị phân cách nghiêm trọng hay đ−ợc biết chỉ tồn tại trong 5 điểm 2. Tiếp tục suy giảm qua quan sát hoặc gặp phải trong các tr−ờng hợp sau: (a) phạm vi xuất hiện (b) diện tích chiếm cứ (c) diện tích, phạm vi hay chất l−ợng sinh cảnh (d) số địa điểm phân bố hay số l−ợng quần thể phụ (e) số l−ợng cá thể tr−ởng thμnh 3. Những thay đổi cực kỳ bất th−ờng theo các điểm sau: (a) phạm vi xuất hiện (b) diện tích chiếm cứ (c) số địa điểm phân bố hay số l−ợng các quần thể phụ (d) số l−ợng cá thể tr−ởng thμnh C. Quần thể đ−ợc −ớc l−ợng còn ít hơn 2500 cá thể tr−ởng thμnh vμ: 1. Số l−ợng đó vẫn tiếp tục suy giảm ít nhất 20% trong 5 năm tới ở 1 thế hệ hoặc nhiều hơn. 2. Quần thể vẫn tiếp tục giảm qua quan sát hoặc có thể gặp phải về số l−ợng các cá thể tr−ởng thμnh vμ cấu trúc quần thể nằm trong các dạng: (a) bị chia cắt nghiêm trọng (b) tất cả các cá thể đều nằm trong một quần thể phụ duy nhất D. Quần thể đ−ợc −ớc l−ợng ít hơn 250 cá thể tr−ởng thμnh E. Các phân tích số l−ợng chỉ ra rằng khả năng tuyệt chủng trong tự nhiên ít nhất lμ d−ới 20% trong vòng 20 năm hoặc 5 thế hệ. - Sắp nguy cấp - VU (Vulnerable): Một loμi đ−ợc coi lμ sắp nguy cấp khi nó ch−a phải nguy cấp cao hay nguy cấp nh−ng đang phải đối mặt với những mối đe doạ tuyệt chủng tự nhiên rất lớn trong một t−ơng lai theo định nghĩa từ mục A - D d−ới đây: A. Quần thể đang bị suy giảm theo một trong các hình thức sau: 1. Các quan sát, −ớc l−ợng chỉ ra rằng quần đã bị/có xu thế hoặc nghi có sự suy giảm ít nhất 20% trong vòng 10 năm hoặc trong 3 thế hệ vừa qua hoặc lâu hơn, đ−ợc xác định bởi: (a) Quan sát trực tiếp (b) một chỉ số của độ phong phú sát thực với đơn vị phân loại đó (c) suy giảm trong vòng chiếm cứ (d) mức độ khai thác hiện tại hoặc có xu h−ớng khai thác. (e) hậu quả của du nhập loμi mới, tạp lai, bệnh dịch, ô nhiễm hay ký sinh 2. Sự suy giảm ít nhất 20%, có xu h−ớng hoặc nghi sẽ có thể gặp phải trong 10 năm tới hoặc trong 3 thế hệ tới hoặc lâu hơn dựa trên cơ sở xác định của bất kỳ điểm (b), (c), (d) hoặc (e) ở trên. B. Phạm vi xuất hiện −ớc l−ợng nhỏ hơn 20.000km2 hoặc vùng chiếm cứ nhỏ hơn 2000 km2 vμ đ−ợc chỉ ra bởi các −ớc l−ợng sau: 1. Bị phân cách nghiêm trọng hay đ−ợc biết chỉ tồn tại trong d−ới 10 điểm duy nhất. 2. Tiếp tục suy giảm qua quan sát hoặc có thể gặp phải trong các tr−ờng hợp sau: 15 (a) phạm vi xuất hiện (b) diện tích chiếm cứ (c) diện tích, phạm vi hay chất l−ợng sinh cảnh (d) số địa điểm phân bố hay số l−ợng quần thể phụ (e) số l−ợng cá thể tr−ởng thμnh 3. Những thay đổi cực kỳ bất th−ờng theo các điểm sau: (a) phạm vi xuất hiện (b) diện tích chiếm cứ (c) số địa điểm phân bố hay số l−ợng các quần thể phụ (d) số l−ợng cá thể tr−ởng thμnh C. Quần thể đ−ợc −ớc l−ợng còn ít hơn 10.000 cá thể tr−ởng thμnh vμ: 1. Số l−ợng đó vẫn tiếp tục suy giảm ít nhất 10% trong 10 năm tới ở 1 thế hệ hoặc nhiều hơn. 2. Quần thể vẫn tiếp tục giảm qua các năm quan sát hoặc có thể gặp phải về số l−ợng các cá thể tr−ởng thμnh vμ cấu trúc quần thể nằm trong các dạng: (a) bị chia cắt nghiêm trọng (b) tất cả các thể đều nằm trong một quần thể phụ duy nhất D. Qui mô quần thể lμ rất nhỏ hoặc quần thể giới hạn d−ới 1000 cá thể tr−ởng thμnh. E. Các phân tích số l−ợng chỉ ra rằng khả năng tuyệt chủng trong tự nhiên ít nhất lμ 10% trong vòng 100 năm. - Đe doạ thấp - LR (Lower Risk): Một loμi đ−ợc coi lμ bị đe doạ thấp khi nó đã đ−ợc đánh giá lμ không thoả mãn các tiêu chuẩn đánh giá của mức nguy cấp cao, nguy cấp hay sắp nguy cấp. Loμi đ−ợc coi lμ đe doạ thấp có thể chia ra ba mức phụ sau: A. Phụ thuộc bảo tồn - CD (Conservation Dependent): Loμi lμ trọng tâm của ch−ơng trình bảo tồn riêng cho loμi hoặc ch−ơng trình bảo tồn vùng sống, do đó loμi đang đ−ợc quan tâm nh−ng nếu ch−ơng trình bảo tồn ngừng thì loμi sẽ rơi vμo một trong những mức độ đe doạ đã nêu ở trên trong vòng 5 năm tới. B. Gần bị đe doạ - NT (Near Threatened): Loμi không đ−ợc xác định ở mức độ phụ thuộc bảo tồn, song gần với mức sắp nguy cấp. C. ít quan tâm - LC (Least Concern): Loμi ch−a đ−ợc xếp vμo cấp phụ thuộc bảo tồn hoặc gần bị đe doạ. + Các nhóm ch−a đ−ợc xếp hạng: - Thiếu số liệu - DD (Data Deficient): Loμi thiếu số liệu lμ loμi không đủ thông tin để đánh giá trực tiếp hay gián tiếp hiểm hoạ tuyệt chủng dựa vμo phân bố hoặc tình trạng quần thể. Loμi đ−ợc xếp vμo mức nμy có thể đ−ợc nghiên cứu rất nhiều vμ có những hiểu biết về sinh học của chúng, song lại thiếu những số liệu đáng tin cậy về mức độ phong phú hay phân bố. Vì vậy, thiếu số liệu không phải lμ thứ hạng bị đe doạ hay đe doạ thấp. Những loμi đ−ợc liệt kê vμo nhóm nμy cần có thêm nhiều thông tin để trong t−ơng lai có thể xếp nó vμo một mức đe doạ nμo đó trong số các mức đe doạ kể trên. - Ch−a đ−ợc đánh giá - NE (Not Evaluated) Loμi ch−a đ−ợc đánh giá theo bất cứ tiêu chuẩn nμo mμ IUCN đã đ−a ra. * Cần l−u ý: Trong Sách Đỏ Việt Nam, phần động vật (1992) vμ phần Thực vật (1996) đã sử dụng các cấp đánh giá cũ của IUCN (1978) vμ một số điểm khác nh− sau: + Hiếm - R (Rare): Gồm những taxon (nhóm đã đ−ợc phân loại) có phân bố hẹp, nhất lμ những chi, giống đơn loμi, có số l−ợng ít, tuy hiện nay ch−a phải lμ đối t−ợng đang hoặc sẽ bị đe doạ nh−ng sự tồn tại lâu dμi của chúng lμ rất mỏng manh. + Bị đe doạ - T (Threatened): Lμ những taxon thuộc một trong những cấp đe doạ kể trên nh−ng ch−a đủ t− liệu để xếp chúng vμo cấp cụ thể nμo. + Không biết chính xác - IK (Insufficiently Known): Lμ những taxon còn nghi ngờ vμ không biết chắc chắn chúng thuộc loại nμo trong các cấp trên vì thiếu thông tin. Do vậy cần nghiên cứu thêm để xác định cụ thể mức đe doạ của chúng. Bảng 3: Số loμi động vật bị đe doạ vμ tuyệt chủng, tổng hợp từ danh mục các loμi bị đe doạ của IUCN (1996) 16 Mức độ Lớp Rất nguy cấp Nguy cấp Sắp nguy cấp Bị đe doạ Tuyệt chủng Thú 169 315 612 1096 89 Chim 168 235 704 1107 108 Bò sát 41 59 153 253 21 L−ỡng c− 18 31 75 124 5 Côn trùng 44 116 377 537 73 Các loμi khác 471 423 1194 2088 343 Nguồn: Bryant (2004) Đe doạ tuyệt chủng IUCN 2006 về Bò sát 341 loμi, Thú 1093 loμi