NGUYỄN NGHĨA THÌN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI NGUYỄN NGHĨA THÌN BA DẠNG SINH HQC ■ ■ vA tAi nbuvCn di irutển thqg VẠf■ m NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GiA HÀ NỘI MỤC LỤC Lòi ĩiói đầu 1 Chương 1 C[.]
NGUYỄN NGHĨA THÌN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI NGUYỄN NGHĨA THÌN BA DẠNG SINH HQC ■ ■ vA tAi nbuvCn di iru tể n thqg VẠf ■ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GiA HÀ NỘI m MỤC LỤC Lịi ĩiói đầu Chương Các nguyên ỉý đa dạng sinh học 1.1 Tầm quan trọng đa dạng sinh học 1.2 Đa dạng sinh học gì? 1.3 Các phưdng pháp nghiên cứu đa dạng thực vật Chương Loài đối tượng đa dạng sinh học 28 2.1 Các khái niệm vể phép phân loại học hệ thống học 28 2.2 Các quan điểm loài 30 2.3 Cách gọi tên 31 Chương Đa dạng phân loại 35 3.1 Đa dạng loài 35 3.2 Đâu nơi đa dạng 74 Chiklng Đa dạng hệ sinh thái 90 4.1 Hệ sinh thái gì? 90 4.2 Phân loại sinh cảnh toàn cầu 92 ChiMng Đa dạng di truyền 97 5.1 Tính đa dạng mức độ nhóm sinh vật 5.2 Đa dạng mức độ lồi trồng, vật ni 100 5.3 Trung tâm nguồn gốc trung tâm đa dạng trồng 108 Chương Giá trị đa dạng sinh vật 98 122 6.1 Giá trị trực tiếp 123 6.2 Giá trị gián tiếp đa dạng sinh vật 126 6.3 Giá trị lựa chọn cho tương lai 129 Chiỉơng Những tác động đa dạng sinh học 131 7.1 Mất rừng nhiệt đới 131 7.2 Sự biến đổi đa dạng sinh vật 132 7.3 Nguyên nhân gây giảm đa dạng sinh vật 132 iỉi C hương B ảo tổ n đa dạng sinh vật 138 8.1 Vì phải bảo tồn đa dạng sinh vật 138 8.2 Vấn để bảo tồn đa dạng sinh vật 139 Chương Đ a dạng sinh v ậ t Việt Nam 145 9.1 Đa dạng nhóm động vật Việt Nam 147 9.2 Đa dạng nhóm thực vật bậc cao 148 9.3 Đa dạng hệ sinh thái: quần xã thực vật 152 9.4 Nguyên nhân suy thoái đa dạng sinh vật ỏ Việt Nam 156 9.5 Bảo tồn đa dạng loài hệ sinh thái 160 C hương 10 Đ a d n g d i tru yền vấn để bảo tổ n 167 10.1 Đa dạng tài nguyên di truyền lâm nghiệp 167 10.2 Đa dạng tài nguyên di truyền thuốc 176 10.3 Tài n g u y ên trồng bảo tồn 186 10.4 Vấn đề bảo tồn 199 Tài liệu tham khảo 212 Danh mục họ thực vật có mạch.ở Việt Nam 214 IV LỜI NÓI ĐẦU Cuộc Sống liên quan mật thiết đến nguồn tài nguyên mà trái đất cung cấp (nưốc, khơng khí, khống sản, cối động vật) Nển văn minh ngày lâm nguy người lạm dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên làm rỐì loạn hệ sinh thái tự nhiên Bước sang th ế kỷ 21, lồi ngưịi đứng trươc thách thức lớn, nhà chung giới tải bỏi tác động ghê góm nhiều mặt: dân sơ' tăng lên nhanh chóng; trung tâm cơng nghiệp đại, hầm mỏ, hệ thông giao thông, thành phô" đại mọc lên khắp nơi mơi trưịng sơng hành tinh ngày bị ô nhiễm nặng Tất điều tác động mạnh đến hệ sinh thái làm cho số phận loài sinh vật bị lâm nguy Vì việc bảo vệ lồi, hệ sinh thái mơi trưịng mà chúng sống tức bảo vệ đa dạng sinh vật nhiệm vụ đặt cấp bách Sức khoẻ hành tinh tùy thuộc hoàn toàn vào sinh tồn hay diệt vong đa dạng sinh vật thực vật quan trọng bỏi nhà máy sản xuất tạo vật chất nuôi sống sinh vật khác Việt Nam lằ trung tâm đa dạng sinh vật trung tâm trồng th ế giối, nằm "cái nôi" thực vật H ạt kín, bí ẩn, chưa phát tiềm ẩn "mái nhà" khu rừng nhiệt đôi, lại mảnh đất bị "lâng quên" trải qua nhiều năm chiến tranh chưa có điều kiện nghiên cứu, thiên nhiên Việt Nam cịn nhiều điểu bí ẩn chưa khám phá Những phát mối gần ỉàm chấn động th ế giới chứng hùng hồn điểu Thêm vào nhân dân ta có truyền thấng văn hóa ỉâu đời truyền thống chông ngoại xâm oanh liệt không tách ròi đa dạng thiên nhiên Việt Nam, khơng thế, truyển thốhg dân tộc cịn làm tăng thêm giá trị đa dạng sinh vật Việt Nam Để góp phần làm sáng tỏ sơ' ngun lý thông tin đa dạng sinh học cho mắt sách Đây kết tích lũy nhiều năm giảng dạy cho lớp đào tạo sau đại học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội, Trưòng Đại học Lâm nghiệp Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Nghiệp Việt Nam Chúng mong nhận ý kiến đóng góp bạn gần xa để sách ngày hoàn thiện Tác giả Chương Các nguyên lý vể đa dạng sinh học 1.1 Tầm quan trọng đa dạng thực vật Cuộc sấng liên quan mật thiết đến nguồn tài ngun mà trái đất cung cấp (nưdc, khơng khí, khoáng sản, cối động vật) N ền văn minh ngày lâm nguy ngưòi lạm dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên làm rỐì loạn hệ sinh thái tự nhiên Nếu trì tính đa dạng sinh học bảo vệ điều hịa ỉượng lượng nước trái đất chốhg xói mịn, điều hịa khơng khí, tạo nguồn thức ăn cho sinh vật khác nhau; hạn chế tăng nhiệt độ cụa khơng khí chấng hạn hán, lũ lụt Sự tăng dân số tăng phát triển xã hội việc cơng nghiệp hóa, mỏ mang hệ thếng giao thơng hóa, thị hóa, gây tác động to lân lên mơi trưịng Tính đa dạng 8ự sống trái đất bị 8uy gi&in Việc nghiên cứu bảo tồn tính đa dạng sinh học vấn đề cấp bách toàn th ế giới 1.2 Đa dạng sinh học ỉà gì? Đa dạng sinh học khoa học nghiên cứu tính da dạng cùa vật sống thiên nhiên, từ sinh vật phân cắt đến động vật thực vật (trên cạn nưốc) lồi ngưịi chúng ta, từ mức độ phât tử đến cđ thể, loài quần xã mà chúng sấng Đa dạng sinh vật gồm; 1.2.1 Đ a d n g di tru yền Thể đa dạng nguồn gen genotyp nằm loài Phân biệt cá thể qua thể nhiễm sắc phân biệt qua Izo-enzym, protein có vai trò quan trọng sinh trưởng, phát triển sinh vật tức 8ự có mặt alen hay phân tử ADN Mỗi lồi có đồ nhiễm sắc thể khác khác trưóc hết thể ỏ từ cặp thể nhiễm sắc có vai đến cặp có vai lệch khác sau có mặt thể kèm Ví dụ đa dạng di truyền có mặt hàng ngàn giông ỉúa khác chúng xuất phát từ loài Oryza sativa 1.2.2 Đa dạng loài Đa dạng loài thể số lượng loài khác sinh sống irong vùng nhít định Hiện th ế giới đa dạng'thể rõ nhât ỏ vùng nhiệt đới (rừng nhiệt đới chiếm 7% diện tích giói chứa 50% sơ lồi), đặc biệt (í hai khu vực CMbOH In iH g d ia ic * e p li« a liỉr CMboM đ riỌ e g ttl pk6agv*oÌtMqiỊyỉa CCudiVec0d|iili ■ t o ỉg c Ìib Sì PIÌA r tử I iS r iilia y ể a v Ịa kịp eiÁ — ,C c lM a đ « fc □ ^ I r o ig k liỊ B g k li Hình Hệ sinh thái wà mối tưong quan nhản tố (theo WCMC 1992) Đông Nam Á khu vực sơng Amazơn Sự giàu lồi tập trung vùng nhiệt đởi; nhâ't có 90.000 lồi xác định, lúc ỏ vùng ơn đối Bắc Mỹ Âu-Á có 50.000 lồi (Walters Hamilton, 1993) Trên đđn vị diện tích ỏ vùng khác có số lồi khác chứng tỏ mức độ đa dạng khác Ví dụ rừng nhiệt đối Bắc Nam M ỹ có 300 lồi H ạt kín ha, Ghana có 350 lồi có mạch 0.5 ha, ỏ vùng núi Lambir thuộc Saravvak (M alaisia) có 472 lồi gỗ kể non ô tiêu chuẩn (mỗi ô 1.4 ha) 1.2.3 Đ a d n g h ệ sin h thái Thế hệ sinh thái? Hệ sinh thái cộng đồng gồm loài sinh vật sống điểu kiện định mối tưđng hỗ sinh vật vói nhân tố mơi trường Các nhân tơ" nương tựa vào để tồn tại, tạo th ế cân định (hình 1) Như vậy, hệ sinh thái bao gồm nhân tố vô sinh hữu sinh Các nhân tơ' hữu sinh gồm có nhóm sinh vật tự dưỡng hay gọi sinh vật sản xuất thực vật lấy nàng lượng m ặt tròi, nước muối khoáng để tạo hỢp chất hữu hành tinh chúng ta, sinh vật tiêu thụ động vật sinh vật phân hủy, vi sinh vật nấm Sự đa dạng hệ sinh thái thể khác kiểu quần xã sinh vật tạo nên thể sốhg mối liên hệ chúng với với điều kiện sống (đất, nước, khí hậu, địa hình) Đó hệ sinh thái (ecosystems) Ví dụ; Cây mọc đất, cần ánh sáng, cần có chất vơ cơ, nưóc để quang hỢp tạo thức ăn để ni Ngồi ra, tạo bóng râm ỏ phía dươi d ưa bóng râm phát triển đất vi sinh vật, nấm, động vật đất sinh sôi nẩy nỏ Đ ến lượt chúng lại tạo cho đất tốt thêm làm cho phát triển tốt hon Cứ chúng tạo thành quần.thể gồm nhiều cá thể chung sống mảnh đất Hệ sinh thái khác tính đa dạng sinh học cao, điểu kiện môi trường khác hệ sinh thái nơi đa dạng 1.3 Các phương pháp nghiên cứu đa dạng thực vật 1.3.1 N g h iên cứu đ a dạng thàn h phần loài D ụ n g cụ th u m ẫ u : Cặp hay túi đựng mẫu, giấy báo, dây buộc, nhãn, kim chỉ, bút chì 2B, sổ ghi chép, cồn X c đ ịn h đ ịa đ iể m tu y ến th u m ẫu: Để thu mẫu cách đầy đủ đại diện cho khu nghiên cứu, hết điểm khu nghiên cứu, th ế việc chọn tuyến điểm thu mẫu cần thiết Tuyến đưòng phải xuyên qua mơi trưịng sổhg khu nghiên cứu Có thể chọn nhiều tuyến theo hướng khác nhau, nghĩa tuyến cắt ngang vùng đại diện cho khu nghiên cứu Trên tuyên đó, lại chọn điểm chốt, tức điểm đặc trưng để thu ... giảm đa dạng sinh vật 13 2 iỉi C hương B ảo tổ n đa dạng sinh vật 13 8 8 .1 Vì phải bảo tồn đa dạng sinh vật 13 8 8.2 Vấn để bảo tồn đa dạng sinh vật 13 9 Chương Đ a dạng sinh v ậ t Việt Nam 14 5 9 .1 Đa. .. dạng loài hệ sinh thái 16 0 C hương 10 Đ a d n g d i tru yền vấn để bảo tổ n 16 7 10 .1 Đa dạng tài nguyên di truyền lâm nghiệp 16 7 10 .2 Đa dạng tài nguyên di truyền thuốc 17 6 10 .3 Tài n g u y ên... dạng nhóm động vật Việt Nam 14 7 9.2 Đa dạng nhóm thực vật bậc cao 14 8 9.3 Đa dạng hệ sinh thái: quần xã thực vật 15 2 9.4 Nguyên nhân suy thoái đa dạng sinh vật ỏ Việt Nam 15 6 9.5 Bảo tồn đa dạng