BÀI TẬP TIỂU LUẬN MÔN HỌC BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Đề tài ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN

BÀI TẬP TIỂU LUẬN MÔN HỌC BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Đề tài ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan về Biến đổi khí hậu 1.1.1 Khái niệm liên quuan đến Biến đổi khí hậu Theo ý điển của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), Biến đổi khí hậu được định nghĩa như sau: “Biến đổi khí hậu đề cập đến sự thay đổi trạng thái khí hậu có thể được xác định (ví dụ: bằng cách sử dụng các thử nghiệm thống kê) bằng những thay đổi về giá trị trung bình và/hoặc sự biến đổi của các đặc tính của nó và tồn tại trong một thời gian dài, thường là hàng thập kỷ hoặc lâu hơn. Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tự nhiên bên trong hoặc các tác động bên ngoài như sự điều chỉnh chu kỳ mặt trời, phun trào núi lửa và những thay đổi dai dẳng do con người gây ra trong thành phần của khí quyển hoặc trong việc sử dụng đất.” Còn theo Công ước khung Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu (UNFCCC), họ định nghĩa như sau: “Sự thay đổi khí hậu được quy trực tiếp hoặc gián tiếp do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và thêm vào đó là sự biến đổi khí hậu tự nhiên được quan sát trong những khoảng thời gian có thể so sánh được.” 1.1.2 Nguyên nhân gây ra Biến đổi khí hậu Có 2 nguyên nhân chính dẫn đến biến đổi khí hậu là do con người và do tác động từ nhiên và theo Liên hiệp quốc vào năm 2011 thì 90% biến đổi khí hậu là do con người và chỉ 10% là do tự nhiên . Do đó cho ta thấy được biến đổi khí hậu nguyên nhân lớn nhất là do con người. 1.2 Tổng quan về sinh vật ngoại lai xâm lấn 1.2.1 Khái niệm Sinh vật ngoại lai xâm lấn Động vật ngoại lai là một cụm từ chỉ về những loài động vật được du nhập từ một nơi khác vào vùng bản địa. Những loài động vật ngoại lai nhanh chóng sinh sôi, nảy nở một cách khó kiểm soát trở thành một hệ động vật thay thế đe dọa nghiêm trọng đến hệ động vật bản địa, đe dọa đa dạng sinh học. Chúng được gọi với một cái tên là động vật ngoại lai xâm hại hoặc động vật ngoại lai xâm lấn. Theo trang thông tin chính thức của Ủy ban Châu Âu (EC), các loài ngoại lai xâm lấn là các động vật và thực vật được đưa vô tình hoặc cố ý vào môi trường tự nhiên nơi chúng thường không được tìm thấy, gây ra những hậu quả tiêu cực nghiêm trọng cho môi trường mới của chúng. Chúng là mối đe dọa lớn đối với thực vật và động vật bản địa ở châu Âu và là một trong năm nguyên nhân chính gây mất đa dạng sinh học. 1.2.2 Các giai đoạn phát triển của sinh vật ngoại lai Ngành khoa học về xâm lấn sinh học đã xác định một số giai đoạn mà một sinh vật ngoại lai cần phải trải qua trước khi nó được xem là loài ngoại lai xâm hại. Quá trình trở thành loài ngoại lai xâm hại gồm bốn giai đoạn chính: Giai đoạn du nhập: là việc đưa một sinh vật ngoại lai vào một khu vực mới là nơi mà trước đó loài chưa từng xuất hiện. Đây có thể là quá trình du nhập có chủ đích - do con người mang loài đó tới hoặc đây cũng có thể là quá trình du nhập không chủ đích nếu một loài được du nhập ngẫu nhiên kèm theo các loại hàng hóa khác. Giai đoạn thiết lập: là giai đoạn khi sinh vật được du nhập tồn tại trong một khoảng thời gian đủ lâu để phát triển thành quần thể ở môi trường mới, nghĩa là có khả năng sinh sản. Giai đoạn lan rộng -thích nghi: là giai đoạn khi các động vật, thực vật hoặc vi sinh vật sau khi thiết lập bắt đầu phát tán và sinh sản mà không cần bất kỳ sự trợ giúp nào. Chúng sẽ trở thành một phần của hệ động vật hoặc thực vật tự nhiên và “hòa nhập” với các loài bản địa. Giai đoạn phát tán - xâm lấn: là giai đoạn khi các loài ngoại lai đã thích nghi bắt đầu lan rộng gây bất lợi cho các loài khác (loài bản địa hoặc loài mới thích nghi) và phá vỡ hệ sinh thái mới theo một cách thức nào đó. CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN 2.1 Thay đổi con đường phát tán các sinh vật ngoại lai Biến đổi khí hậu đã và đang gây ra các hiện tường thời tiết cục đoan trên toàn thế giới. Các hiện tượng cực đoan như các đợt nắng nóng bất thường, bão, lũ lụt và hạn hán,… có thể ảnh hưởng đến các quá trình sinh thái và tiến hóa. Những hiện tượng này được dự đoán sẽ diễn biến thường xuyên hơn theo sự thay đổi khí hậu đang diễn ra. Điều này có thể gây hại tới các sinh vật bản địa vì môi trường chúng đang sống bị thay đổi và có khả năng vượt qua khả năng thích nghi của chúng do nguồn tài nguyên bị hạn chế hoặc sự tăng trưởng và sinh sản bị đe dọa bởi môi trường thay đổi, nếu không thể khôi phục hoặc thích ứng kịp thời thì các loài bản địa này có thể bị loại bỏ; kèm với đó các hiện tượng cực đoan diễn ra nhiều hơn đang tạo điều kiện cho quá trình xâm lược của nhiều loài mới vào hệ sinh thái bản địa. Các hiện tượng cực đoan có thể gây ra sự phá hủy và sự chết đột ngột cho nhiều loài bản địa hoặc các “sự kiện giết chết loài đứt quãng” (Sousa, 1984). Điều này sẽ làm tăng lượng dinh dưỡng, nước, con mồi, không gian sinh hoạt,… còn được gọi là nguồn tài nguyên sẵn có và đây cũng là “cơ hội” cho các loài khác du nhập vào vùng bản địa (Shea và Chesson, 2002). Ví dụ, các sự kiện lũ lụt có thể tạo điều kiện cho sự phân tán của các loài xâm lấn trong thời kỳ lượng mưa cao bất thường hoặc sự tan nhanh của tuyết và sông băng. Các cuộc xân lấn ở dưới nước có liên quan đến tần suất ngày cầng tăng của lũ lụt, như là sự xuất hiện lần đầu tiên của cá trắm đen (Mylopharyngodon piceus) vào sông Missouri khi nước lũ khiến cá thoát ra khỏi các ao nuôi giống và sau đó lan xuống hạ lưu sông (Nico và cộng sự, 2005). Các loài ngoại lai cũng tăng lên sau lũ lụt ở các hệ thống có đập ở thượng nguồn khi cá được đưa xuống hạ lưu qua đập tràn hồ chứa (Schultz và cộng sự, 2003). Hình 2.1. Cá trắm đen Gió mạnh, sóng lớn và nước dâng do bão đi kèm với bão có cường độ lớn cũng một phần nào đó hỗ trợ và thúc đẩy việc vận chuyển các loài xâm lấn. Ở quy mô toàn cầu, tần suất ngày càng tăng của các cơn bão cực lớn sẽ vận chuyển các hạt bụi trong không khí giữa các lục địa và tạo cơ hội cho sự phát tán của virus, vi khuẩn và nấm không bản địa (Kellogg và Griffin, 2006). Còn đối với quy mô theo từng khu vực, các cơn bão có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc thả các loài phi bản địa bị nuôi nhốt. Các loài sinh vật trên cạn được cho là đã được hưởng lợi từ sự di chuyển do bão hỗ trợ bao gồm sâu bướm xương rồng (Cactoblastis cactorum; từ vùng Caribe đến Mexico), loài mạt đỏ (Raoiella indica; trong vùng Caribe) và loài cỏ dại nông nghiệp Parthenium hysterophorus trên khắp Swaziland (Burgiel và Muir, 2010). Hình 2.2. Sâu bướm xương rồng Tuy nhiên khi càng về lâu dài, các hiện tượng cực đoan có thể ảnh hưởng đến việc hình thành các loài xâm lấn. Những đợt nắng nóng cực độ và hạn hán là một trong những ví dụ rõ ràng nhất, hạn hán khắc nghiệt và cạn kiệt nước do hoạt động khai thác làm giảm khả năng tiếp cận nước của thực vật ven sông và tăng xâm nhập mặn trong đất bề mặt; Mặc dù các loài xâm lấn có thể có khả năng xâm chiếm tốt hơn vào khoảng thời gian đầu, nhưng các loài bản địa trong hệ sinh thái có thể thích nghi tốt hơn với điều kiện của vùng bản địa so với các loài không phải thuộc bản địa.Ví dụ Ở Hawaii, cỏ bản địa Heteropogon contortus có khả năng chịu hạn tốt hơn “đối thủ” của nó là loài xâm lược chiếm ưu thế có tên Pennisetum setaceum (Goergen và Daehler, 2002). 2.2 Tăng sự cạnh tranh giữa các loài Sự nóng lên của khí hậu do sự biến đối khí hậu gây ra có thể ảnh hưởng đến các cuộc xâm lược sinh học bằng cách thay đổi sự cạnh tranh giữa các loài bản địa và không phải bản địa, nhưng những tác động này có thể phụ thuộc vào tương tác sinh học của chúng. Biến đổi khí hậu đã được chứng minh là tạo điều kiện thuận lợi cho các loài ngoại lai mở rộng vùng hoạt động đến các vĩ độ hoặc độ cao cao hơn hoặc đến các phạm vi mới, điều này được dự đoán sẽ làm trầm trọng thêm các tác động bất lợi của chúng (Hellmann và cộng sự, 2008 ; Walther và cộng sự, 2009). Các loài là đối thủ cạnh tranh lẫn nhau của vùng bản địa (ví dụ như các loài thực vật bản địa cùng tồn tại) hoạt động như một bộ lọc sinh học quan trọng chống lại sự xâm lấn của các loài ngoại lai (Kolar & Lodge, 2001). Tác động của biến đổi khí hậu đến sự cạnh tranh giữa các loài thực vật bản địa và loài phi bản địa phụ thuộc vào độ nhạy cảm tương đối của chúng với sự thay đổi khí hậu, đây như là một chức năng của các đặc điểm sinh lý và hình thái của chúng (Soudzilovskaia và cộng sự, 2013). So với các loài bản địa, nghiên cứu cho thấy hiệu quả mà các loài ngoại lai xâm lấn sử dụng tài nguyên cao hơn, tốc độ tăng trưởng và tính linh hoạt về kiểu hình cũng như sự xuất hiện sớm hơn (còn được gọi là ưu tiên theo mùa), và những đặc điểm này đã được chứng minh là mang lại khả năng cạnh tranh. lợi thế cho các loài ngoại lai xâm lấn (Wolkovich & Cleland, 2011; Drenovsky và cộng sự, 2012; Ordonez & Olff, 2013). Ngoài ra, thiên địch là một yếu tố sinh học quan trọng khác điều chỉnh thành phần quần thể thực vật bản địa (Peters và cộng sự, 2006; Post & Pedersen, 2008) và cũng có thể là yếu tố quyết định quan trọng đối với sự xâm lấn của các loài phi bản địa trong điều kiện biến đổi khí hậu ( Morriën và cộng sự, 2010; Lu và cộng sự, 2013); ví dụ nếu côn trùng thích các loài xâm lấn (để làm vật chủ chính hoặc vật chủ mục tiêu) hơn các loài bản địa (vật chủ thứ yếu hoặc không phải mục tiêu) và tấn công các loài ngoại lai thì điều này có thể gián tiếp mang lại lợi ích cho các loài bản địa.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

BÀI TẬP TIỂU LUẬN MÔN HỌC BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Đề tài

ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN

SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Võ Lê Phú

Sinh viên thực hiện:

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2024

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

BÀI TẬP TIỂU LUẬN MÔN HỌC BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Đề tài

ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN

SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Võ Lê Phú

Sinh viên thực hiện:

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2024

MỞ ĐẦU

Biến đổi khí hậu hiện nay được xem là một trong những nguyên nhân gây mất

đa dạng sinh học toàn cầu Vấn đề này luộn được các quốc gia lãnh thổ quan tâm, tuynhiên có một vấn đề cũng là nguyên nhân lớn gây mất đa dạng sinh học nhưng lại ítđược thảo luận hơn, thậm chí có thể bị xem là một vấn đề ít quan trọng hơn, đó là cácloài sinh vật ngoại lai xâm lấn Sự mất đa dạng sinh học đang gia tăng do toàn cầu hóathương mại và du lịch quốc tế tăng lên Hơn nữa, cả biến đổi khí hậu và sinh vật ngoạilai xâm lẫn đều có thể ảnh hưởng đến cảnh quan, làm giảm năng suất cây trồng vàcung cấp các dịch vụ hệ sinh thái

Để có thể cho mọi người hiểu hơn về các loài sinh vật ngoại lai, trong bài tiểuluận này sẽ đề cập đến hai vấn đề: Tác động của biến đổi khí hậu đến sinh vật ngoại laixâm lấn; thứ hai là biến đổi khí hậu và sinh vật ngoại lai đã gây ra những ảnh hưởng gìđến tự nhiên và con người

MỤC LỤC

1.1.1 Khái niệm liên quuan đến Biến đổi khí hậu 1

1.2.2 Các giai đoạn phát triển của sinh vật ngoại lai 2CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SINH VẬT NGOẠI LAI

2.2 Tăng sự cạnh tranh giữa các loài 5

CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ CÁC LOÀI SINH VẬT

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 3.1 Những thay đổi dự kiến về năng suất nông nghiệp toàn cầu đến năm 2080

Hình 3.2 So sánh mức tăng nhiệt độ đến năng suất cây trồng ở vùng ôn đới và nhiệt

IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu

UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change

Công ước khung Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậuUSDA U.S Department Of Agriculture

Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan về Biến đổi khí hậu

1.1.1 Khái niệm liên quuan đến Biến đổi khí hậu

Theo ý điển của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), Biến đổikhí hậu được định nghĩa như sau:

“Biến đổi khí hậu đề cập đến sự thay đổi trạng thái khí hậu có thể được xácđịnh (ví dụ: bằng cách sử dụng các thử nghiệm thống kê) bằng những thay đổi về giátrị trung bình và/hoặc sự biến đổi của các đặc tính của nó và tồn tại trong một thời giandài, thường là hàng thập kỷ hoặc lâu hơn Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tựnhiên bên trong hoặc các tác động bên ngoài như sự điều chỉnh chu kỳ mặt trời, phuntrào núi lửa và những thay đổi dai dẳng do con người gây ra trong thành phần của khíquyển hoặc trong việc sử dụng đất.”

Còn theo Công ước khung Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu (UNFCCC), họđịnh nghĩa như sau:

“Sự thay đổi khí hậu được quy trực tiếp hoặc gián tiếp do hoạt động của conngười làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và thêm vào đó là sự biến đổikhí hậu tự nhiên được quan sát trong những khoảng thời gian có thể so sánh được.”

1.1.2 Nguyên nhân gây ra Biến đổi khí hậu

Có 2 nguyên nhân chính dẫn đến biến đổi khí hậu là do con người và do tácđộng từ nhiên và theo Liên hiệp quốc vào năm 2011 thì 90% biến đổi khí hậu là docon người và chỉ 10% là do tự nhiên Do đó cho ta thấy được biến đổi khí hậu nguyênnhân lớn nhất là do con người

1.2 Tổng quan về sinh vật ngoại lai xâm lấn

1.2.1 Khái niệm Sinh vật ngoại lai xâm lấn

Động vật ngoại lai là một cụm từ chỉ về những loài động vật được du nhập từmột nơi khác vào vùng bản địa Những loài động vật ngoại lai nhanh chóng sinh sôi,nảy nở một cách khó kiểm soát trở thành một hệ động vật thay thế đe dọa nghiêm

trọng đến hệ động vật bản địa, đe dọa đa dạng sinh học Chúng được gọi với một cái

tên là động vật ngoại lai xâm hại hoặc động vật ngoại lai xâm lấn.

Theo trang thông tin chính thức của Ủy ban Châu Âu (EC), các loài ngoại laixâm lấn là các động vật và thực vật được đưa vô tình hoặc cố ý vào môi trường tựnhiên nơi chúng thường không được tìm thấy, gây ra những hậu quả tiêu cực nghiêmtrọng cho môi trường mới của chúng Chúng là mối đe dọa lớn đối với thực vật vàđộng vật bản địa ở châu Âu và là một trong năm nguyên nhân chính gây mất đa dạngsinh học

1.2.2 Các giai đoạn phát triển của sinh vật ngoại lai

Ngành khoa học về xâm lấn sinh học đã xác định một số giai đoạn mà một sinh vậtngoại lai cần phải trải qua trước khi nó được xem là loài ngoại lai xâm hại Quá trìnhtrở thành loài ngoại lai xâm hại gồm bốn giai đoạn chính:

Giai đoạn du nhập: là việc đưa một sinh vật ngoại lai vào một khu vực mới là nơi

mà trước đó loài chưa từng xuất hiện Đây có thể là quá trình du nhập có chủ đích - docon người mang loài đó tới hoặc đây cũng có thể là quá trình du nhập không chủ đíchnếu một loài được du nhập ngẫu nhiên kèm theo các loại hàng hóa khác

Giai đoạn thiết lập: là giai đoạn khi sinh vật được du nhập tồn tại trong một

khoảng thời gian đủ lâu để phát triển thành quần thể ở môi trường mới, nghĩa là có khảnăng sinh sản

Giai đoạn lan rộng -thích nghi: là giai đoạn khi các động vật, thực vật hoặc vi

sinh vật sau khi thiết lập bắt đầu phát tán và sinh sản mà không cần bất kỳ sự trợ giúpnào Chúng sẽ trở thành một phần của hệ động vật hoặc thực vật tự nhiên và “hòanhập” với các loài bản địa

Giai đoạn phát tán - xâm lấn: là giai đoạn khi các loài ngoại lai đã thích nghi bắt

đầu lan rộng gây bất lợi cho các loài khác (loài bản địa hoặc loài mới thích nghi) vàphá vỡ hệ sinh thái mới theo một cách thức nào đó

CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SINH VẬT NGOẠI

LAI XÂM LẤN 2.1 Thay đổi con đường phát tán các sinh vật ngoại lai

Biến đổi khí hậu đã và đang gây ra các hiện tường thời tiết cục đoan trên toànthế giới Các hiện tượng cực đoan như các đợt nắng nóng bất thường, bão, lũ lụt vàhạn hán,… có thể ảnh hưởng đến các quá trình sinh thái và tiến hóa Những hiện tượngnày được dự đoán sẽ diễn biến thường xuyên hơn theo sự thay đổi khí hậu đang diễn

ra Điều này có thể gây hại tới các sinh vật bản địa vì môi trường chúng đang sống bịthay đổi và có khả năng vượt qua khả năng thích nghi của chúng do nguồn tài nguyên

bị hạn chế hoặc sự tăng trưởng và sinh sản bị đe dọa bởi môi trường thay đổi, nếukhông thể khôi phục hoặc thích ứng kịp thời thì các loài bản địa này có thể bị loại bỏ;kèm với đó các hiện tượng cực đoan diễn ra nhiều hơn đang tạo điều kiện cho quátrình xâm lược của nhiều loài mới vào hệ sinh thái bản địa

Các hiện tượng cực đoan có thể gây ra sự phá hủy và sự chết đột ngột cho nhiềuloài bản địa hoặc các “sự kiện giết chết loài đứt quãng” (Sousa, 1984) Điều này sẽ làmtăng lượng dinh dưỡng, nước, con mồi, không gian sinh hoạt,… còn được gọi là nguồntài nguyên sẵn có và đây cũng là “cơ hội” cho các loài khác du nhập vào vùng bản địa(Shea và Chesson, 2002)

Ví dụ, các sự kiện lũ lụt có thể tạo điều kiện cho sự phân tán của các loài xâmlấn trong thời kỳ lượng mưa cao bất thường hoặc sự tan nhanh của tuyết và sông băng.Các cuộc xân lấn ở dưới nước có liên quan đến tần suất ngày cầng tăng của lũ lụt, như

là sự xuất hiện lần đầu tiên của cá trắm đen (Mylopharyngodon piceus) vào sôngMissouri khi nước lũ khiến cá thoát ra khỏi các ao nuôi giống và sau đó lan xuống hạlưu sông (Nico và cộng sự, 2005) Các loài ngoại lai cũng tăng lên sau lũ lụt ở các hệthống có đập ở thượng nguồn khi cá được đưa xuống hạ lưu qua đập tràn hồ chứa(Schultz và cộng sự, 2003)

Hình 2.1 Cá trắm đen

Gió mạnh, sóng lớn và nước dâng do bão đi kèm với bão có cường độ lớn cũngmột phần nào đó hỗ trợ và thúc đẩy việc vận chuyển các loài xâm lấn Ở quy mô toàncầu, tần suất ngày càng tăng của các cơn bão cực lớn sẽ vận chuyển các hạt bụi trongkhông khí giữa các lục địa và tạo cơ hội cho sự phát tán của virus, vi khuẩn và nấmkhông bản địa (Kellogg và Griffin, 2006) Còn đối với quy mô theo từng khu vực, cáccơn bão có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc thả các loài phi bản địa bị nuôi nhốt.Các loài sinh vật trên cạn được cho là đã được hưởng lợi từ sự di chuyển do bão hỗ trợbao gồm sâu bướm xương rồng (Cactoblastis cactorum; từ vùng Caribe đến Mexico),loài mạt đỏ (Raoiella indica; trong vùng Caribe) và loài cỏ dại nông nghiệpParthenium hysterophorus trên khắp Swaziland (Burgiel và Muir, 2010)

Hình 2.2 Sâu bướm xương rồng

Tuy nhiên khi càng về lâu dài, các hiện tượng cực đoan có thể ảnh hưởng đếnviệc hình thành các loài xâm lấn Những đợt nắng nóng cực độ và hạn hán là một trongnhững ví dụ rõ ràng nhất, hạn hán khắc nghiệt và cạn kiệt nước do hoạt động khai tháclàm giảm khả năng tiếp cận nước của thực vật ven sông và tăng xâm nhập mặn trongđất bề mặt; Mặc dù các loài xâm lấn có thể có khả năng xâm chiếm tốt hơn vào khoảngthời gian đầu, nhưng các loài bản địa trong hệ sinh thái có thể thích nghi tốt hơn vớiđiều kiện của vùng bản địa so với các loài không phải thuộc bản địa.Ví dụ Ở Hawaii,

cỏ bản địa Heteropogon contortus có khả năng chịu hạn tốt hơn “đối thủ” của nó làloài xâm lược chiếm ưu thế có tên Pennisetum setaceum (Goergen và Daehler, 2002)

2.2 Tăng sự cạnh tranh giữa các loài

Sự nóng lên của khí hậu do sự biến đối khí hậu gây ra có thể ảnh hưởng đến cáccuộc xâm lược sinh học bằng cách thay đổi sự cạnh tranh giữa các loài bản địa vàkhông phải bản địa, nhưng những tác động này có thể phụ thuộc vào tương tác sinhhọc của chúng Biến đổi khí hậu đã được chứng minh là tạo điều kiện thuận lợi cho cácloài ngoại lai mở rộng vùng hoạt động đến các vĩ độ hoặc độ cao cao hơn hoặc đến cácphạm vi mới, điều này được dự đoán sẽ làm trầm trọng thêm các tác động bất lợi của

Các loài là đối thủ cạnh tranh lẫn nhau của vùng bản địa (ví dụ như các loàithực vật bản địa cùng tồn tại) hoạt động như một bộ lọc sinh học quan trọng chống lại

sự xâm lấn của các loài ngoại lai (Kolar & Lodge, 2001) Tác động của biến đổi khíhậu đến sự cạnh tranh giữa các loài thực vật bản địa và loài phi bản địa phụ thuộc vào

độ nhạy cảm tương đối của chúng với sự thay đổi khí hậu, đây như là một chức năngcủa các đặc điểm sinh lý và hình thái của chúng (Soudzilovskaia và cộng sự, 2013) Sovới các loài bản địa, nghiên cứu cho thấy hiệu quả mà các loài ngoại lai xâm lấn sửdụng tài nguyên cao hơn, tốc độ tăng trưởng và tính linh hoạt về kiểu hình cũng như sựxuất hiện sớm hơn (còn được gọi là ưu tiên theo mùa), và những đặc điểm này đã đượcchứng minh là mang lại khả năng cạnh tranh lợi thế cho các loài ngoại lai xâm lấn(Wolkovich & Cleland, 2011; Drenovsky và cộng sự, 2012; Ordonez & Olff, 2013)

Ngoài ra, thiên địch là một yếu tố sinh học quan trọng khác điều chỉnh thànhphần quần thể thực vật bản địa (Peters và cộng sự, 2006; Post & Pedersen, 2008) vàcũng có thể là yếu tố quyết định quan trọng đối với sự xâm lấn của các loài phi bản địatrong điều kiện biến đổi khí hậu ( Morriën và cộng sự, 2010; Lu và cộng sự, 2013); ví

dụ nếu côn trùng thích các loài xâm lấn (để làm vật chủ chính hoặc vật chủ mục tiêu)hơn các loài bản địa (vật chủ thứ yếu hoặc không phải mục tiêu) và tấn công các loàingoại lai thì điều này có thể gián tiếp mang lại lợi ích cho các loài bản địa

2.3 Các loài tăng khả năng kháng thuốc

Những thay đổi vật lý về môi trường, chẳng hạn như lượng mưa và nhiệt độ cóthể làm thay đổi các hoạt động nông học bao gồm chuẩn bị đất, trồng trọt, tưới tiêu vàbón phân Tuy nhiên, các tương tác sinh học, đặc biệt là động thái và mức độ nghiêmtrọng của quần thể gây hại, cũng có thể bị ảnh hưởng Ví dụ, cỏ dại có thể gây mấtmùa 100% khi không được kiểm soát Mức độ thiệt hại thay đổi tùy theo loại câytrồng, giống cây trồng, loài cỏ dại, mức độ lây nhiễm của cỏ dại, địa điểm, năm vàphương thức canh tác (Abouziena và Haggag, 2016 ; Soltani và c ng s , 2016ộng sự, 2016 ự, 2016 )

Một trong những tác nhân chính gây ra hiện tượng biến đổi khí hậu là do nồng

lý của cây cỏ Những thay đổi này có thể làm thay đổi hiệu quả của thuốc diệt cỏ, sựtương tác giữa cây trồng và cỏ dại.

Các thí nghiệm được thực hiện vào năm 2016 và 2017 tại Phòng thí nghiệmAltheimer thuộc Khoa Khoa học Cây trồng, Đất và Môi trường, Đại học Arkansas,Fayetteville, Hoa Kỳ cho thấy ằng việc tăng nhiệt độ hoặc nồng độ CO2 làm thay đổibản chất của tương tác giữa thuốc diệt cỏ và thực vật, Nhiều loại cỏ gây hại trong sản

xuất lúa như cây C3 và lúa cỏ (Oryza sativa L.) (Delouche và cộng sự, 2007) Mặc dù

cả hai đều thuộc cùng một giống và loài, lúa cỏ phản ứng nhiều hơn với nồng độ CO2

cao (Ziska và McClung, 2008) Điều đáng lo ngại là các trường hợp kháng hoặc kháng

đa thuốc diệt cỏ đang gia tăng ở các loại cỏ dại chủ chốt, cũng như ở các loại cây trồngkhác (Roma-Burgos và cộng sự, 2019)

CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ CÁC LOÀI SINH

VẬT NGOÀI LAI XÂM LẤN MANG LẠI 3.1 Ảnh hưởng đến đa dạng sinh học

Các hiện tượng cực đoan do biến đổi khí hậu như nhiệt độ trung bình tăng, sựthay đổi lượng mưa về tần suất và nhiệt độ, nồng độ khí nhà kính tăng trong khí quyển,tần suất và mức độ nghiêm trọng của bão và mực nước biển dâng cao, sẽ ảnh hưởngđến các khả năng xâm lấn của chúng và khả năng xâm lấn của vật chủ của các loài nóichung và loài ngoại lai nói riêng trong hệ sinh thái Tác động lớn nhất của biến đổi khíhậu đối với các loài sinh vật đó là làm xáo trộn hệ sinh thái, khiến chúng dễ bị tấncông bởi các loài khác, từ đó tạo cơ hội đặc biệt cho sự phân tán và phát triển của cácloài xâm lấn Ở nhiều hệ sinh thái Địa Trung Hải, lượng mưa giảm, hạn hán nghiêmtrọng hơn và ngày nắng nóng hơn làm tăng nguy cơ cháy rừng Một số loài sinh vậtngoại lai xâm lấn nhất định sẽ được hưởng lợi từ những thay đổi này

Ngoài nhiệt độ tăng, biến đổi khí hậu cũng mở ra nhiều con đường hơn cho cácloài ngoại lai du nhập vào vùng bản địa Ví dụ như tần suất thời tiết khắc nghiệt caohơn và việc mở các tuyến đường vận chuyển ở Bắc Cực do băng tan (Miller & Ruiz,2014) có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển các loài ngoại lai, đôi khi cótác động mạnh mẽ đến hệ sinh thái và các loài cần được bảo tồn

Không chỉ các loài ngoại lai xâm lấn mà nhiều mầm bệnh ngoại lai xâm lấncũng sẽ được hưởng lợi từ biến đổi khí hậu khi nhiệt độ trung bình tăng, nhiệt độ đất

ấm hơn và mùa đông ngắn hơn, ôn hòa hơn sẽ thúc đẩy sự phát triển và sinh sản củamầm bệnh cũng như tốc độ lây truyền cao hơn

3.2 Ảnh hưởng đến nền nông nghiệp

Cỏ dại nông nghiệp, côn trùng gây hại và các bệnh liên quan đến cây trồng đềunhạy cảm với nhiệt độ, lượng mưa và một số phản ứng với nồng độ CO2 trong khíquyển Khi khí hậu thay đổi, các mô hình sản xuất và buôn bán hàng hóa nông nghiệp

trồng sẽ bắt đầu bị thất thu, đặc biệt nếu lượng mưa giảm hoặc tăng Lãi và lỗ được dựđoán đối với năng suất cây trồng, ví dụ, tùy thuộc vào địa phương, loại cây trồng, hệthống sản xuất.

Hình 3.1 Những thay đổi dự kiến về năng suất nông nghiệp toàn cầu đến năm 2080

do biến đổi khí hậu (và phân bón carbon) (Hình ảnh của Hugo Ahlenius,

UNEP/GRID-Arendal, Nông nghiệp dự kiến vào năm 2080 do biến đổi khí hậu, Thưviện đồ họa và bản đồ UNEP/GRID-Arendal,http://maps.grida.no/go/graphic/projected-

agriculture-in-2080-due-to-climatechange)

IPCC (2007) đã tóm tắt 69 nghiên cứu về tác động của nhiệt độ cao hơn đối với

ba trong số đó: gạo, lúa mì và ngô Sự nóng lên nhẹ được dự đoán sẽ dẫn đến sự giatăng ban đầu về năng suất cây trồng ở các vùng ôn đới (Hình 3.), uy nhiên khi nhiệt độtăng vượt quá 3°C, năng suất sẽ giảm