Trêng §¹i Häc N«ng L©m Th¸i Nguyªn Ch¬ng tr×nh hç trî L©m nghiÖp x héi Bµi Gi¶ng B¶o tån §a D¹ng Sinh häc Nhãm t¸c gi¶ Cao ThÞ Lý, NguyÔn ThÞ Mõng §¹i Häc T©y Nguyªn TrÇn M¹nh §¹t, §inh ThÞ H¬ng Du[.]
Chơng trình hỗ trợ Lâm nghiệp xà hội Bài Giảng Bảo tồn Đa Dạng Sinh học Nhóm tác giả: Cao Thị Lý, Nguyễn Thị Mừng - Đại Học Tây Nguyên Trần Mạnh Đạt, Đinh Thị Hơng Duyên - Đại Học Nông Lâm Huế Đỗ Quang Huy, Phạm Quang Vinh - §ai Häc L©m NghiƯp ViƯt Nam La Quang §é - Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên Hà Nội - 2002 ii Môc Lôc Môc Lôc ii Lời nói đầu iii Ch¬ng 1: Tỉng Quan VỊ Đa Dạng Sinh Học Bài 1: Khái niệm đa dạng sinh học .1 Khái niệm đa dạng sinh học .1 Một số vùng giàu đa dạng sinh học giới Bài 2: Giá trị đa dạng sinh học Định giá giá trị đa dạng sinh học Giá trị đa dạng sinh häc Bµi 3: Suy thoái đa dạng sinh học 10 Khái niệm suy thoái đa dạng sinh học 10 Nguyên nhân gây suy thoái đa dạng sinh học 12 Thang bậc phân hạng mức đe doạ IUCN, 1994 .12 Chơng 2: Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học 16 Bài 4: Cơ sở nguyên tắc bảo tồn đa d¹ng sinh häc .16 Bảo tồn đa dạng sinh học 17 Các sở bảo tồn đa dạng sinh học .17 Các nguyên tắc bảo tồn đa dạng sinh học 18 Bài 5: Các phơng thức bảo tồn đa dạng sinh học 19 Các phơng thức bảo tån chÝnh 19 LuËt ph¸p liên quan đến bảo tồn đa dạng sinh học 21 Bài 6: Tổ chức quản lý bảo tồn đa dạng sinh học 24 Tổ chức quản lý đa dạng sinh học khu bảo tồn .24 Phối hợp hỗ trợ bảo tồn đa dạng sinh học .28 Chơng 3:Đa Dạng Sinh Học Và Bảo Tồn §DSH ë ViÖt Nam .30 Bài 7: Giới thiệu đa dạng sinh học Việt Nam 31 Cơ sở tạo nên đa dạng sinh học Việt Nam 31 Mức độ đa dạng sinh học Việt Nam 32 Tính đa dạng vùng địa lý sinh vật Việt Nam 38 Bài 8: Suy thoái đa dạng sinh học Việt Nam 40 Thực trạng suy thoái đa dạng sinh học Việt Nam 40 Nguyên nhân gây suy thoái đa dạng sinh học Việt Nam 43 Bài 9: Bảo tồn đa dạng sinh học ViÖt Nam 64 LuËt pháp Việt Nam liên quan đến bảo tồn ĐDSH .46 Hoạt động bảo tồn đa dạng sinh học 48 Định hớng hoạt động bảo tồn đa dạng sinh học .51 Chơng 4: Giám sát đánh giá đa dạng sinh học .54 iii Bài 10: Lập kế hoạch điều tra, giám sát đa d¹ng sinh häc .54 Sự cần thiết giám sát, đánh giá đa dạng sinh học .54 Lập kế hoạch giám sát, đánh giá đa dạng sinh học .57 Bài 11 Phơng pháp giám sát, đánh giá đa dạng sinh häc .60 Điều tra giám sát đa dạng loài động vật 60 Điều tra, giám sát đánh giá đa dạng loài thực vật .70 Giám sát tác ®éng cđa ngêi ®Õn khu b¶o tån 75 Lêi nói đầu Sự tồn xà hội loài ngời liên quan mật thiết đến nguồn tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên sinh vật Tuy nhiên ngời lạm dụng mức việc khai thác sử dụng nguồn tài nguyên kết tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên sinh vật, môi trờng bị suy thoái, gây cân sinh thái, đe doạ sống loài sinh vật có loài ngời Sức khoẻ hành tinh phụ thuộc vào đa dạng loài sinh vật Vì việc bảo tồn đa dạng sinh học đợc coi nhiệm vụ cấp bách trách nhiệm nhân loại Đà đến lúc ngời phải thay đổi suy nghĩ hành động việc khai thác sử dụng tài nguyên thiên nhiên theo phơng châm "phát triển bền vững" Việt Nam đợc coi trung tâm đa dạng sinh học khu vực nh giới Những phát loài (Sao la, Mang Trờng sơn, Mang lớn) gây chấn động giới gần đà cho thấy thiên nhiên Việt Nam nhiều điều bí ẩn cha đợc khám phá Tuy nhiên Việt Nam phải đối mặt với thực trạng đáng lo ngại suy thoái nghiêm trọng môi trờng tài nguyên đa dạng sinh học, đe doạ sống loài sinh vật cuối ảnh hởng đến phát triển bền vững đất nớc Việc trang bị cho sinh viên kiến thức, kĩ thái độ cần thiết bảo tồn đa dạng sinh học quan trọng góp phần nâng cao ý thức trách nhiệm toàn xà hội công tác bảo tồn đa dạng sinh học iv v Chơng 1: Tổng Quan Về Đa Dạng Sinh Học Mục đích: Chơng nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức tổng quan đa dạng sinh học Mục tiêu: Sau học xong chơng này, sinh viên có khả năng: +Trình bày đợc khái niệm đa dạng sinh học giá trị đa dạng sinh học +Giải thích đợc suy thoái nguyên nhân gây suy thoái đa dạng sinh học Khung chơng trình tổng quan toàn chơng Bài Bài 1: Khái niệm đa dạng sinh học Bài 2: Giá trị ĐDSH Bài 3: Suy thoái đa dạng sinh học Mục tiêu Giải thích khái niệm ĐDSH Nêu đợc số vùng giàu tính ĐDSH Trình bày đợc giá trị đa dạng sinh học Trình bày đợc khái niệm qúa trình suy thoái ĐDSH Giải thích đợc nguyên nhân gây suy thoái, thang bậc phân hạng mức đe doạ ĐDSH Nội dung Khái niệm ĐDSH + Đa dạng di truyền + Đa dạng loài + Đa dạng hệ sinh thái Một số vùng giàu tính ĐDSH Định giá giá trị ĐDSH Giá trị trực tiếp Giá trị gián tiếp Khái niệm suy thoái ĐDSH Quá trình suy thoái ĐDSH Nguyên nhân suy thoái ĐDSH Thang bậc phân hạng mức đe doạ ĐDSH Phơng pháp + Trình bày + Giảng có minh hoạ + Câu hỏi mở Vật liệu + OHP + Tài liƯu ph¸t tay + AO Thêi gian tiÕt + Giảng có minh hoạ + OHP + Trình bày + Bài giao nhiệm vụ + Tài liệu phát tay + OHP tiết + Giảng có minh hoạ + Động nÃo + OHP, Slides + Tài liệu phát tay + Card màu tiết + Trình bày + Thảo luận nhóm + Giấy A0 + Tài liệu phát tay Bài 1: Khái niệm đa dạng sinh học Mục tiêu: Kết thúc này, sinh viên có khả năng: - Trình bày phân biệt đợc khái niệm đa dạng sinh học - Liệt kê mô tả đợc vùng giàu tính đa dạng sinh học giới Khái niệm đa dạng sinh học Theo ớc tính gần có đến 12 định nghĩa khác đa dạng sinh học (Gaston and Spicer, 1998) Tuy nhiên số định nghĩa đợc sử dụng Công ớc đa dạng sinh học (1992) đợc coi "toàn diện đầy đủ nhất" xét mặt khái niệm Trong thực tế thuật ngữ đa dạng sinh học đợc dùng lần vào năm 1988 sau Công ớc Đa dạng sinh học đợc ký kết (5/6/1992) đà đợc dùng phổ biến Trong Công ớc đa dạng sinh học, thuật ngữ đa dạng sinh học đợc dùng để phong phú đa dạng giới sinh vật từ nguồn trái đất, bao gồm đa dạng loài, loài đa dạng hệ sinh thái (Gaston and Spicer, 1998) Nh đa dạng sinh học toàn dạng sống trái đất, bao gồm tất nguồn tài nguyên di truyền, loài, hệ sinh thái tổ hợp sinh thái Đa dạng sinh học thờng đợc thể cấp độ: đa dạng loài (đa dạng di truyền), loài (đa dạng loài) hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái) 1.1 Đa dạng di truyền 1.1.1 Khái niệm Từ lâu đà biết tồn loài có đợc nhờ trình sản xuất chép lại tính trạng tính chất thể từ hệ sang hệ khác qua di truyền Đa dạng di truyền phạm trù mức độ đa dạng biến dị di truyền, khác biệt di truyền xuất xứ, quần thể cá thể loài hay quần thể dới tác dụng đột biến, đa bội hoá tái tổ hợp Biến dị biến đổi sinh vật nguyên nhân khác nhau, sai khác so với bố mẹ, đa dạng tính trạng tính chất cá thể quần thể nhóm sinh vật Thực chất biến dị kết tơng hỗ phức tạp yếu tố khác nh đột biến, phản ứng với đa dạng môi trờng sống, kích thớc quần thể, phơng thức sinh sản hay mức độ lai chéo Biến dị di truyền sở tiến hoá công tác cải thiện giống Cơ sở vật chất di truyền loài sinh vật axit nucleic, gồm loại ADN (axit deoxinucleic) ARN (axit ribonucleic) Trong trình tiến hoá sinh vật từ thấp lên cao, hàm lợng ADN nhân tế bào đợc tăng lên Đó biểu đa dạng di truyền Vật liệu di truyền sinh vật chứa đựng nhiều thông tin đặc điểm, tính chất loài cá thể Do đa dạng vật chất di truyền đà tạo nên đa dạng giới sinh vật Các cá thể quần thể thờng có kiểu gen khác Sự khác cá thể (kiểu hình) tơng tác kiểu gen môi trờng tạo Đa dạng di truyền cho phép loài thích ứng đợc với thay đổi môi trờng Thực tế cho thấy loài quý thờng phân bố hẹp thờng đơn điệu gen (lợng biến dị nhỏ) so với loài phổ biến, phân bố rộng (lợng biến dị lớn) Do loài quí thờng nhạy cảm với biến đổi môi trờng hậu dễ bị tuyệt chủng 1.1.2 Một số nhân tố ảnh hởng đến đa dạng di truyền -Những nhân tố làm giảm đa dạng di truyền +Phiêu bạt gen Đây trình thờng xuất quần thể nhỏ, gây nên biến đổi tần số gen Quần thể nhỏ thờng có số cá thể giao phối ngẫu nhiên tần số gen sau giao phối bị lệch alen quần thể nhỏ có tần số khác với qn thĨ lín VÝ dơ mét qn thĨ gåm 10 gen có 5A 5B Đối với quần thể lớn, sau giao phối ngẫu nhiên hệ sau thờng có tần số gen nh ban đầu Tuy nhiên với quần thể nhỏ cần vài cá thể không tham gia vào trình giao phối khả sinh sản kém, tỉ lệ sống tần số gen bị biến đổi hoàn toàn, lệch so với tần số gen ban đầu chẳng hạn thành 6A 4B 7A vµ 3B, thËm chÝ thµnh 9A vµ 1B (Ngun Hoµng Nghĩa, 1999) + Chọn lọc tự nhiên nhân tạo Trong trình tiến hoá đờng chọn lọc tự nhiên, từ loài tổ tiên ban đầu đà sinh loài khác Tuy nhiên trình chọn lọc tự nhiên lại làm giảm lợng biến dị trình liên quan đến đào thải cá thể thích nghi giữ lại cá thể thích nghi với môi trờng sống Khác với chọn lọc tự nhiên, chọn lọc nhân tạo chọn lọc có định h ớng ngời tiến hành nhằm đáp ứng mục tiêu đề Bëi v× ngêi chØ chän läc mét sè cá thể loài định lai tạo chúng để đáp ứng nhu cầu làm giảm lợng biến dị di truyền Thực tế số loài ỏi đợc gây trồng diện rộng dẫn đến tợng xói mòn di truyền Xói mòn di truyền làm giảm đa dạng nguồn gen bên loài làm biến dị di truyền mà nhà chọn giống cần phải có để triển khai công tác cải thiện giống Có thể nói giống trồng vật nuôi đợc ngời lai tạo sử dụng có tảng di truyền hẹp so với loài hoang dà - Những nhân tố làm tăng đa dạng di truyền + Đột biến gen Đột biến gen biến đổi xảy gen Các đột biến gen nguồn tạo gen sở biến dị di truyền Đột biến có tác dụng làm tăng lợng biến dị, có nghĩa làm tăng tính đa dạng sinh học đảm bảo cho ổn định loài + Sự di trú Sự xâm nhập (di trú) các thể lạ làm thay đổi tần số gen quần thể chỗ Mức độ thay đổi phụ thuộc vào mức độ di trú sai khác tần số gen cá thể cũ cá thể Tất nhân tố nh chọn lọc, đột biến, phiêu bạt gen, di trú, cách li yếu tố chủ chốt tham gia vào trình tiến hoá sinh giới, đợc coi động lực trình tiến hoá 1.2 Đa dạng loài 1.2.1 Khái niệm Đa dạng loài phạm trù mức độ phong phú số l ợng loài số lợng phân loài (loài phụ) trái đất, vùng địa lý, quốc gia hay sinh cảnh định Loài nhóm cá thể khác biệt với nhóm khác mặt sinh học sinh thái Các cá thể loài có vật chất di truyền giống có khả trao đổi thông tin di trun (giao phèi, thơ phÊn) víi vµ cho hệ có khả tiếp tục sinh sản Nh cá thể loài chứa toàn thông tin di truyền loài, tính đa dạng loài hoàn toàn bao trùm tính đa dạng di truyền đợc coi quan trọng đề cập đến tính đa dạng sinh học Sự đa dạng loài giới đợc thể tổng số loài có mặt toàn cầu Tuy nhiên số lợng cá thể loài quan trọng đo đếm đa dạng loài Theo dự đoán nhà phân loại học, có thĨ cã tõ - 30 triƯu loµi sinh vËt trái đất, chiếm phần lớn vi sinh vật côn trùng Thực tế có khoảng 1,4 triệu loài sinh vật đà đợc mô tả (Wilson, 1998 trích Phạm Nhật, 1999), tập trung chủ yếu loài động thực vật cỡ lớn, có giá trị nhiều mặt (Bảng 1) Do nhiều loài cha đợc biết đến, nhiều môi trờng sống cha đợc điều tra nghiên cứu kĩ nh vùng biển sâu, vùng san hô đất vùng nhiệt đới Bảng 1: Số loài sinh vật đà đợc mô tả giới (Wilson, 1988 có bổ sung) Virus Nhóm Thực vật đơn bào Nấm Tảo Địa y Rêu Dơng xỉ Hạt trần Hạt kín Tổng số Số loài đà mô tả Nhóm Số loài đà mô tả 1.000 Động vật đơn 30.800 bào 4.760 Côn trùng 751.000 70.000 26.900 18.000 22.000 12.000 750 250.000 405.410 loµi 1.470.453 loài ĐVKXS khác ĐVCXS bậc thấp Cá ếch nhái Bò s¸t Chim Thó 238.761 1.273 19.056 4.184 6.300 9.040 4.629 1.065.043 loài Nguồn: Cao Thị Lý Nhóm biên tập (2002) Trong nghiên cứu đa dạng sinh học việc mô tả quy mô đa dạng loài quan trọng Do số toán học đa dạng đà đợc phát triển để bao hàm đa dạng loài phạm vi địa lí khác nhau( mức độ) + Đa dạng alpha (): tính đa dạng xuất sinh cảnh hay quần xà Ví dụ: đa dạng loài gỗ, loài thú, chim kiểu rừng quần xà + Đa dạng beta (): tính đa dạng tồn sinh cảnh quần xà hệ sinh thái Vì khác sinh cảnh lớn tính đa dạng beta cao + Đa dạng gama (): tính đa dạng tồn quy mô địa lý rộng Ví dụ: đa dạng loài gỗ, loài thú, chimtrong sinh cảnh khác nhau, cách xa vùng địa lý Nghiên cứu quy mô đa dạng sinh học theo hệ thống có ý nghĩa quan trọng việc xem xét quy mô thiết lập u tiên công tác bảo tồn Sự đa dạng loài đà tạo cho quần xà sinh vật khả phản ứng thích nghi tốt thay đổi điều kiện ngoại cảnh Chức sinh thái loài có ảnh hởng trực tiếp đến cấu trúc quần xà sinh vật bao trùm lên hệ sinh thái Ví dụ: Sự có mặt loài gỗ (sung, si, dẻ) không tăng thêm tính đa dạng quần xà sinh vật mà góp phần tăng tính ổn định loài thông qua mối quan hệ khăng khít chúng với loài khác Các loài sinh vật khác phụ thuộc vào loài nguồn thức ăn chúng (Khỉ, Vợn, Sóc) loài phát triển hay mở rộng vùng phân bố (thụ phấn, phát tán, hạt giống) nhờ loài khác 1.2.2 Những nhân tố ảnh hởng đến đa dạng loài * Sự hình thành loài Một loài đợc hình thành thông qua trình tiến hoá Trong trình hàng triệu năm tiến hoá, loài thờng đợc hình thành qua đờng trình đa bội hoá trình hình thành loài địa lÝ (N.H.NghÜa, 1999) Mét phÇn thùc vËt xt hiƯn chđ yếu thông qua trình đa bội hoá: bội hoá số lợng thể nhiễm sắc loài ban đầu cá thể lai loài (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999) Trong thực tế đa bội hoá có ý ®èi víi mét sè nhãm ®éng vËt nhng nã lại có nghĩa to lớn thực vật yếu tố tiến hoá quan trọng Hiện tợng đa bội hoá cho phép loài thực vật xâm lấn lai hữu thụ với loài địa sinh loài Sự nhân đôi thể nhiễm sắc đà biến loài míi sinh hoµn toµn bÊt thơ víi loµi ban đầu loài đợc hình thành Gần ngời ta bắt đầu nói đến trình hình thành loài loài đợc hình thành vùng phân bố với loài ban đầu nh tợng đa bội hoá nhng nguồn gốc đa bội hoá Quá trình ngợc với trình hình thành loài địa lí mà loài đợc hình thành từ địa điểm khác với loài ban đầu Quá trình thờng đợc mô tả nhiều cho nòi côn trùng sống chủ khác (Wilson 1988 trích Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999) Tính đặc hữu chủ tợng phổ biến giới côn trùng Lý thuyết tiến hoá đại cho thấy hầu hết sinh vật hình thành loài thông qua cách li địa lý, cách li sinh sản trình đ ợc gọi hình thành loài địa lí Ví dụ: Hạt giống loài từ đất liền đợc phát tán đảo thông qua gió, bÃo loài chim, quần thể loài đợc tạo thành đảo sau nhiều năm, nhiều hệ khác với quần thể đất liền Trong điều kiện hoàn toàn loài phải thay đổi để thích nghi sở để tạo nên loài míi ... hệ sinh thái đợc thể qua đa dạng sinh cảnh, nh mối quan hệ quần xà sinh vật trình sinh thái sinh Việc xác định hệ sinh thái hay sinh cảnh thực tế khó khăn ranh giới chúng không rõ ràng Những sinh. .. đa dạng sinh học Sự loài (tuyệt chủng) đợc nghiên cứu kĩ phần "suy thoái đa dạng sinh học" 1.3 Đa dạng hệ sinh thái 1.3.1 Khái niệm Hệ sinh thái đơn vị cấu trúc chức sinh bao gồm quần xà sinh vật,... Dạng Sinh Học Bài 1: Khái niệm đa dạng sinh học .1 Khái niệm đa dạng sinh học .1 Một số vùng giàu đa dạng sinh học giới Bài 2: Giá trị đa dạng sinh học Định giá giá trị đa dạng sinh