Giáo trình - ĐA DẠNG SINH HỌC pot

Định nghĩa Theo Công ước Đa dạng sinh học, khái niệm "Đa dạng sinh học" biodiversity, biological diversity có nghĩa là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả mọi nơi, bao gồm: các

PGS TS TÔN THẤT PHÁP

Giáo trình

ĐA DẠNG SINH HỌC

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Định nghĩa

Theo Công ước Đa dạng sinh học, khái niệm "Đa dạng sinh học"

(biodiversity, biological diversity) có nghĩa là sự khác nhau giữa các sinh vật

sống ở tất cả mọi nơi, bao gồm: các hệ sinh thái trên cạn, trong đại dương và các hệ sinh thái thuỷ vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật

là một thành phần, ; thuật ngữ này bao hàm sự khác nhau trong một loài, giữa

các loài và giữa các hệ sinh thái

Có thể coi, thuật ngữ "đa dạng sinh học" lần đầu tiên được Norse vàMcManus (1980) định nghĩa, bao hàm hai khái niệm có liên quan với nhau là:

đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một loài) và đa dạng sinhthái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật) Có nhiều định nghĩa về đadạng sinh học được đưa ra, định nghĩa được đưa ở trên là định nghĩa được dùngtrong Công ước Đa dạng sinh học Các định nghĩa khác về Đa dạng sinh học:

- toàn bộ gen, các loài và các hệ sinh thái trong một vùng hoặc trên toànthế giới

- tính đa dạng của sự sống dưới mọi hình thức, mức độ và mọi tổ hợp,bao gồm đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái [FAO]

- tính đa dạng, trạng thái khác nhau về đặc tính hoặc chất lượng(R.Patrick,1983)

- sự đa dạng và tính khác nhau của các sinh vật sống và các phức hệ sinhthái mà chúng tồn tại trong đó Tính đa dạng có thể định nghĩa là một số lượng xác định các đối tượng khác nhau và tần số xuất hiện tương đối của chúng Đối với đa dạng sinh học, những đối tượng này được tổ chức ở nhiều cấp độ, từ các

hệ sinh thái phức tạp đến các cấu trúc hoá học là cơ sở phân tử của vật chất di truyền Do đó, thuật ngữ này bao hàm các hệ sinh thái, các loài, các gen khác nhau và sự phong phú tương đối của chúng (OTA, 1987)

- tính đa dạng của sự sống và các quá trình hoạt động của nó (U S.Forest Service, 1990)

- bao gồm tất cả các loài thực vật, động vật, vi sinh vật, các hệ sinh thái

và quá trình sinh thái học mà chúng tham gia Đây là khái niệm bao trùm chomức độ phong phú của tự nhiên, bao gồm cả số lượng và tần số xuất hiện củacác hệ sinh thái, các loài và các gen di truyền trong một tổ hợp xác định

(McNeely et al., 1990).

- tính đa dạng của sự sống ở mọi cấp độ tổ chức, biểu hiện bởi số lượng

và tần số xuất hiện tương đối của các đối tượng (gen, sinh vật, hệ sinh thái)(EPA, 1990)

- toàn bộ sự đa dạng và khác nhau giữa các sinh vật sống và trong chínhsinh vật đó, cũng như đối với các hệ sinh thái mà các sinh vật tồn tại trong đó;bao hàm cả đa dạng hệ sinh thái hoặc đa dạng quần xã, đa dạng loài và đa dạng

di truyền (Pending legislation, U S Congress 1991)

- tính đa dạng của sinh vật ở mọi cấp độ, từ những biến dị di truyềntrong cùng một loài đến sự đa dạng của các loài, giống/chi, họ và thậm chí cảcác mức phân loại cao hơn; bao gồm cả đa dạng hệ sinh thái, gồm cả các quần

xã sinh vật trong các sinh cảnh cụ thể và các điều kiện vật lý mà chúng sinhsống trong đó (Wilson, 1992)

- là phức hệ vượt quá sự hiểu biết và có giá trị không thể đo đếm được,

đa dạng sinh học là toàn bộ tính đa dạng của sự sống trên trái đất (Ryan, 1992)

- tính đa dạng về cấu trúc và chức năng của các dạng sống ở các mức di

truyền, quần thể, loài, quần xã và hệ sinh thái (Sandlund et al., 1993).

1.2 Đối tượng môn học

Đa dạng sinh học là một phân môn của sinh học, đa dạng sinh học lấyđối tượng là toàn bộ sinh vật sống trên trái đất làm đối tượng nghiên cứu củamình Sự đa dạng của đời sống được làm rõ bằng nhiều cách khác nhau Một sốhướng của sự đa dạng này có thể bắt đầu được tạo nên nhờ vào phân biệt giữacác yếu tố khác nhau Có 3 nhóm đa dạng cơ bản được tạo nên là: đa dạng ditruyền; đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái

Đa dạng di truyền bao gồm các thành phần của các mã di truyền cấu trúc

cơ thể (nucleotides, genes, chromosomes) và sự biến đổi trong cấu trúc giữa các

cơ thể của cùng một quần thể và giữa các quần thể khác nhau

Đa dạng loài bao gồm các bậc phân loại và các thành phần của nó, từ các

cá thể đến các loài, chi và cao hơn

Đa dạng hệ sinh thái bao gồm các mức độ sinh thái khác nhau của quầnthể, thông qua nơi ở và ổ sinh thái, đến sinh cảnh.

Như vậy, đa dạng sinh học sẽ tập trung nghiên cứu sự đa dạng trong sinhvật từ di truyền cho đến các hệ sinh thái Tuy nhiên, đối với mỗi cấp độ đa dạng

sẽ có những mặt thuận lợi và khó khăn riêng khi tiến hành nghiên cứu Đối với

đa dạng di truyền, các quần thể được thiết lập từ các cá thể, mỗi một cá thể cómột thành phần nhiễm sắc thể, các nhiễm sắc thể được cấu thành từ các gen vàgen được cấu thành từ nucleotide Ngược lại, trong đa dạng loài, giới, ngành,

họ, chi, loài, dưới loài, quần thể và cá thể hình thành nên một chuổi tổ hợp,trong đó tất cả các nhân tố ở mức thấp hơn nằm trong mỗi mức cao hơn Cùngvới quá trình tiến hoá, sự tổ chức phân loại này của đa dạng sinh học phản ánhmột khái niệm tổ chức trung tâm của sinh học hiện đại

1.3 Sơ lược lịch sử về đa dạng sinh học

Những bằng chứng minh họa được cung cấp từ các hóa thạch và phân tử, một vài

sự kiện lớn về sự sống trên trái đất, cùng với niên đại của chúng được tái hiện trong bảng sau:

Kỷ nguyên Thời kỳ Thời gian

(triệu năm)

Các sự kiện lớn

Tiền

cambrian

Precambrian 4500 Khởi thủy sự sống, các tổ

chức đa bào đầu tiênPaleozoic Cambrian 550 Tất cả các ngành lớn xuất

hiện được ghi nhận từ hóathạch, bao gồm động vật cóxương sống đầu tiên

Ordovician 500 Cá có hàm đầu tiênSilurian 440 Sự xâm chiếm đất liền bởi

thực vật và chân khớpDevonian 410 Sự đa dạng hóa của cá xương

(teleost), xuất hiện lưỡng thê

và côn trùngCarboniferous 360 Rừng được bao phủ bởi thực

xuất hiện bò sát giống thú vàcôn trùng ngày nay.

Mesoic Triassic 250 Nguồn gốc và sự đa dạng chủ

yếu là bò sát, xuất hiện thú,cây hạt trần chiếm ưu thếJurassic 210 Bò sát thống trị và cây hạt

trần chiếm ưu thế, xuất hiệnchim

Cretaceous 140 Xuất hiện thực vật hạt kín, sự

thống trị của bò sát và nhiềunhóm động vật không xươngsống bị tuyệt chủng và kếtthúc một giai đoạn

Cenozoic Tertiary 65 Đa dạng hóa của thú, chim,

Một trong những sự thay đổi quan trọng đó là đã mở ra một sự phát triểnlớn về đa dạng sinh học, đã tạo ra sinh vật đa bào Các sinh vật đa bào có lẽ đãkhông đa dạng hóa cho đến 1,4 tỷ năm trước, lúc đó gần 60% sự sống trước đó

đã hoàn toàn mất đi Đặc biệt các động vật đa bào đã không bắt đầu đánh dấu sự

đa dạng cho đến khoảng 600 triệu năm trước, vào lúc đó khoảng 80% sự sốngtrước đó đã bị biến mất Các sinh vật vào thời kỳ này chỉ dài khoảng vàimilimét Đến Kỷ Palaeozoic (cổ sinh) và trên đá của thời kỳ Cambrian (550triệu năm trước), các nhà khoa học đã tìm thấy sự xuất hiện ngẫu nhiên của cácđộng vật đa bào (metazoan) có kích thước khá lớn Các nhà khoa học đã ướctính rằng nếu sự bùng nổ đa dạng sinh học vào thời kỳ Cambrian được tiếp tụcbằng một tỷ lệ hằng số cho đến nay thì đại dương có thể xuất hiện 1060 họ metazoan, thay vì 103 như hiện nay (Sepkoski, 1997) Trên thực tế, tất cả cácnhóm động vật lớn ngày nay đều được ghi nhận ở hóa thạch trong thời kỳCambrian (Kevin J Gaston, 2004)

Gould, 1989 đã đưa ra giả thuyết rằng sự đa dạng của các tổ chức đạt caonhất vào thời gian bùng nổ đa dạng sinh học của giai đoạn Cambrian Sự chiếm

cứ đất liền của động vật, thực vật (440 triệu năm trước), tiếp theo là sự đa dạnghóa của chúng, ngay sau các sinh vật đa bào trong biển Vì vậy, sự sống củađộng vật đến từ chổ một ít loài hoàn thiện thành nhiều cấu trúc cơ thể khác nhautrong thời kỳ Cambrian, đến ngày nay chúng ta nhìn thấy nhiều loài nhưng ítcấu trúc cơ thể hơn

Khoảng 100 triệu năm trước đã có sự tăng lên và phát triển ổn định của

đa dạng sinh học, chúng đã đạt đến cực điểm vào cuối thời kỳ Tertiary (đệ tam)

và đầu Quaternary (đệ tứ), vào thời kỳ này có nhiều loài và số bậc phân loạiđộng vật thực vật cao hơn (cả dưới biển và trên cạn) so với trước đó (Signor,1990)

Chương 2

KHÁI NIỆM VÀ VAI TRÒ CỦA ĐA DẠNG SINH HỌC

2.1 Khái niệm chung về đa dạng sinh học

2.1.1 Các định nghĩa và ví dụ

Theo định nghĩa của Quỹ Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (World Wildlife Fund) thì đa dạng sinh học là “sự phồn thịnh của cuộc sống trên trái đất, là hàng triệu loài động vật, thực vật và vi sinh vật, là những nguồn gen của chúng và là các hệ sinh thái phức tạp cùng tồn tại trong môi trường sống” Như thế, đa dạng sinh học cần phải được xem xét ở ba mức độ Đa dạng sinh học ở mức độ loài bao gồm tất cả sinh vật trên trái đất từ vi khuẩn đến các loài động vật, thực vật và nấm Ở mức nhỏ hơn, đa dạng sinh học bao gồm sựkhác biệt về gen giữa các loài, khác biệt về gen giữa các quần thể cách ly nhau về địa lý cũng như khác biệt giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể Đa dạng sinh học cũng bao gồm sự khác biệt trong các quần xã sinhhọc nơi các loài đang sinh sống, các hệ sinh thái trong đó các quần xã tồn tại

và cả sự khác biệt của các mối tương tác giữa chúng với nhau Sự khác biệt giữa đa dạng sinh học ở 3 mức độ khác nhau được thể hiện qua bảng 1.1

(Nguồn:Peter J.Bryant Biodiversity and conservation)

2.1.2 Các nội dung của đa dạng sinh học

2.1.2.1 Đa dạng loài

Đa dạng loài bao gồm tất cả loài trên trái đất Mỗi loài thường được xác

định theo một trong hai cách Thứ nhất, một loài được xác định là một nhóm các

cá thể có những đặc tính hình thái, sinh lý, sinh hoá đặc trưng khác biệt vớinhững nhóm cá thể khác (định nghĩa về hình thái của loài) Thêm vào đó, sựkhác biệt về DNA cũng được sử dụng để phân biệt những loài có đặc điểm hìnhthái bên ngoài gần như giống hệt nhau (loài đồng hình), như các loài vi khuẩn

Thứ hai là một loài có thể được phân biệt như là một nhóm cá thể có thể giao

phối giữa chúng với nhau để sinh sản thế hệ con cái hữu thụ và không thể giaophối sinh sản với các cá thể của các nhóm khác (định nghĩa về sinh học củaloài)

Định nghĩa về hình thái của loài thường được các nhà sinh học hay cácnhà phân loại học, sử dụng để định loại, đặt tên khoa học cho những mẫu vật lànhững loài mới Định nghĩa về sinh học của loài là định nghĩa thường được cácnhà sinh học di truyền sử dụng do đây là cơ sở trong mối liên hệ về gen hơn làcác đặc điểm về cấu tạo hình thái khác Tuy nhiên, trong thực tế, định nghĩasinh học của loài là khó sử dụng bởi vì nó đòi hỏi những kiến thức về các cá thểthực sự có khả năng trong việc giao phối với nhau, những thông tin như vậythường không phải lúc nào cũng có sẵn Do vậy, trong thực tế các nhà sinh họcthực hành thường mô tả các loài này bằng các đặc điểm hình thái cho đến khiloài đó được các nhà phân loại đặt tên La tinh

Hiện nay, có khoảng 1,7 triệu loài đã được mô tả Ít nhất là hai lần số đó cònchưa mô tả, chủ yếu là côn trùng và các nhóm chân khớp khác trong vùng nhiệtđới (Bảng 1.2)

Bảng 1.2 Tổng số các loài đã được mô tả

khó thấy còn chưa được phân loại học chú ý Ví dụ như ve bét, giun tròn và

nấm sống trong đất và các loài côn trùng sống trong rừng nhiệt đới có kích thước rất nhỏ và khó nghiên cứu Các loài này có thể lên tới hàng trăm ngàn

thậm chí triệu loài Các loài vi khuẩn cũng được biết rất ít Chỉ có khoảng 4000

loài vi khuẩn được các nhà vi sinh vật biết đến do những khó khăn trong việcnuôi cấy và định loại Việc lấy mẫu khó khăn đã cản trở chúng ta nghiên cứutìm hiểu về số lượng các loài trong đại dương Đại dương có lẽ là nơi có tính đadạng lớn nhất Một ngành động vật mới, ngành Loricefera lần đầu tiên phát hiệnvào năm 1983 nhờ vào các mẫu vật thu được ở đáy biển sâu và không nghi ngờ

gì là sẽ có nhiều loài hơn nữa sẽ được phát hiện

Các quần xã sinh vật mới sẽ còn được khám phá thường các quần xã nàynằm trong các vùng hẻo lánh nơi mà con người khó tới gần được Các kỹ thuậtthăm dò chuyên biệt, đặc biệt ở các vùng biển sâu và các vùng trời các rừngnhiệt đới đã khám phá ra các cấu trúc quần xã khác thường

Các quần xã động vật khác nhau, đặc biệt là côn trùng, thích ứng cuộcsống dưới tán lá tầng cao của rừng rậm nhiệt đới, hiếm khi chúng thích nghiđược với điều kiện sống ở trên mặt đất

Một vùng rừng mưa miền núi hẻo lánh nằm giữa Việt Nam và Lào vừamới được các nhà sinh học khảo sát trong thời gian gần đây Tại đây họ đã phát

hiện được một số loài thú mới cho khoa học đó là Mang lớn (Megamuntiacus

vuquangensis), Sao La (Pseudoryx nghetinhensis), Mang Trường Sơn

(Muntiacus truongsonensis) và Mang lá (Muntiacus rooseveltorum).

Trên phạm vi toàn thế giới còn cần rất nhiều nổ lực để có thể hoàn thiệnđược danh mục đầy đủ các loài Mỗi năm các nhà phân loại trên thế giới mô tảđược khoảng 11.000 loài, và như vậy, để có thể mô tả hết các loài trên thế giới(ước tính 10 đến 30 triệu loài) dự kiến phải tốn từ 750 năm đến 2.570 năm,trong khi đó có nhiều loài đã bị tuyệt chủng trước khi chúng được mô tả và đặttên

2.1.2.2 Đa dạng di truyền

Đa dạng di truyền bao gồm các thành phần các mã di truyền cấu trúc nên

cơ thể sinh vật (nucleotides, genes, chromosomes) và sự sai khác về di truyềngiữa các cá thể trong một quần thể và giữa các quần thể với nhau

Hình 2: Đa dạng di truyền của loài Keo má trắng Platycercus eximius (ở Úc)

thể hiện qua màu sắc và đốm thân Sơ đồ còn chỉ ra các vùng phân bố của chúng

(Nguồn: Richard B Primack).

Đa dạng di truyền trong nội bộ loài thường là kết quả của tập tính sinhsản của các cá thể trong quần thể Một quần thể là một nhóm các cá thể giaophối với nhau và sản sinh ra con cái hữu thụ Một loài có thể có một hay vàiquần thể khác nhau Một quần thể có thể chỉ gồm một số ít cá thể hay có thể cóhàng triệu cá thể

Các cá thể trong một quần thể thường rất khác nhau về mặt di truyền Sự

đa dạng về bộ gen có được do các cá thể có các gen khác nhau, gen là một đơn

vị di truyền cùng với những nhiễm sắc thể được đặc trưng bởi những proteinđặc biệt Các dạng khác nhau của gen được gọi là allen và những sự khác biệtnảy sinh qua đột biến, là những sự thay đổi xảy ra trong DNA, đơn vị cấu thànhnhiễm sắc thể của cá thể Sự khác biệt của các allen trong gen có thể ảnh hưởngđến sự phát triển và sinh lý của các cá thể một cách khác nhau

Sự sai khác di truyền tăng lên khi con cái nhận được đầy đủ tổ hợp gen vànhiễm sắc thể của bố mẹ trong quá trình tái tổ hợp gen xảy ra trong quá trìnhsinh sản hữu tính Gen được trao đổi giữa các nhiễm sắc thể trong quá trìnhgiảm phân và tổ hợp mới được tạo thành khi nhiễm sắc thể từ bố mẹ kết hợp đểtạo nên một tổ hợp thống nhất cho con cái

Tổng số các sắp xếp của gen và allen trong quần thể được coi là quỹ gen (gene pool), trong khi một tổ hợp nào đấy của gen và allen trong bất kỳ cá thểnào thì được gọi là kiểu di truyền (genotype) Kiểu hình (phenotype) của một

cá thể nói lên các đặc điểm về hình thái, sinh lý, sinh hoá là kết quả của biểu hiện kiểu gen trong một môi trường nhất định

Sai khác di truyền cho phép các cá thể thích ứng với những thay đổi củamôi trường Nhìn chung, các loài quí hiếm phân bố hẹp ít có sự đa dạng ditruyền hơn các loài có phân bố rộng và kết quả là chúng dễ bị tuyệt chủng hơnkhi điều kiện môi trường thay đổi

2.1.2.3 Đa dạng quần xã và hệ sinh thái

Đa dạng về hệ sinh thái là thước đo sự phong phú về sinh cảnh, nơi ở, tổsinh thái và các hệ sinh thái ở các cấp độ khác nhau Sự đa dạng này được phảnảnh quan trọng nhất bởi sự đa dạng về sinh cảnh, các quần xã sinh vật và cácquá trình sinh thái trong sinh quyển Chẳng hạn như sự phân bố của các loàisinh vật theo không gian khác nhau, nghĩa là đặc trưng cho từng sinh cảnh khácnhau Rừng nhiệt đới thường xanh đã phân thành nhiều tầng và các thuỷ vựccũng phân thành các tầng nước khác nhau về thuỷ lý, thuỷ hoá để sử dụng tối ưunăng lượng của hệ sinh thái và tạo cho tính đa dạng sinh học càng cao

Môi trường vật lý, đặc biệt là vòng tuần hoàn năm của nhiệt độ và lượngmưa, ảnh hưởng đến cấu trúc và đặc điểm của quần xã sinh vật, quyết định địađiểm đó sẽ là rừng, đồng cỏ, sa mạc hay đất ngập nước Quần xã sinh vật cũng

có thể biến đổi tính chất vật lý của hệ sinh thái Ví dụ, trong một hệ sinh thái trêncạn, tốc độ gió, độ ẩm, nhiệt độ và tính chất đất đai có thể bị ảnh hưởng do câycối và các động vật sống tại đó

Trong một quần xã sinh vật, mỗi loài sử dụng một nhóm tài nguyên nhấtđịnh, tạo thành tổ sinh thái của loài đó Tổ sinh thái cho một loài thực vật có thểbao gồm loại đất mà loài đó sống, lượng ánh sáng mặt trời và độ ẩm mà loài đócần, kiểu hệ thống thụ phấn và cơ chế phát tán của hạt, Tổ sinh thái của mộtloài động vật có thể bao gồm kiểu nơi sinh sống của loài, biên độ nhiệt độ mà loài

đó có thể sống được, các loại thức ăn và lượng nước mà chúng cần, Bất cứthành phần nào của tổ sinh thái đều là nguồn tài nguyên có giới hạn và do đó cóảnh hưởng đến giới hạn kích thước của quần thể

Các hệ sinh thái trong sinh quyển tồn tại ở hai môi trường có sự khácbiệt về các đặc tính lý hoá và sinh học Đó là môi trường trên cạn và môi trườngdưới nước Các hệ sinh thái trên cạn được đặc trưng bởi các quần hệ thực vật,

chiếm sinh khối lớn và gắn liền với khí hậu địa phương, do đó tên của quần xãcảnh quan vùng địa lý gọi là khu sinh học (biome), thường là tên của quần hệthực vật ở đấy Khu sinh học là một hệ sinh thái lớn, đặc trưng bởi kiểu khí hậuđặc thù, bao gồm các loài động vật sống trong quần hệ thực vật, thích ứng tốtvới môi trường tự nhiên Nhìn chung trên lục địa đã hình thành các biom chínhnhư sau:

Đài nguyên hay đồng rêu (Tundra)

Đồng rêu bao quanh bắc cực và vành đai phần bắc của lục địa Âu Á,Bắc Mỹ, chiếm khoảng 20% diện tích trái đất Đây là một vùng nhiều đầm lầygiá lạnh, băng tuyết với nhiều đụn rêu rãi rác Mùa đông dài khắc nghiệt, mùa

hè ngắn Số loài thực vật rất ít, chủ yếu là rêu, địa y và cỏ bông lau, phong lùn

và liễu miền cực Động vật đặc trưng là hươu tuần lộc, hươu kéo xe, thỏ, có sóiBắc cực, gấu trắng Bắc cực, chim cánh cụt,…Nhiều loài chim sống thành từngbầy lớn, chúng di cư xuống vùng vĩ độ thấp để tránh rét mùa đông

Rừng mưa nhiệt đới (Tropical rain forests)

Xuất hiện ở vùng gần xích đạo Khí hậu luôn ấm (từ 20 đến 250C) lượngmưa dồi dào (ít nhất 1900 mm/năm) Rừng mưa là một biome có độ giàu cónhất, cả về độ đa dạng và tổng sinh khối Rừng mưa nhiệt đới có cấu trúc phứctạp, với nhiều cấp độ của đời sống Hơn một nửa các dạng sống trên cạn xuấthiện trong biom này

Trong khi nhiều động vật sống trên mặt đất, thì hầu hết các động vật rừngmưa nhiệt đới có đời sống trên các cây gỗ Các động vật đó trải qua toàn bộ đờisống của chúng trên tán rừng Các loại côn trùng ở các rừng mưa nhiệt đới rấtphong phú và phần lớn trong số chúng là chưa được xác định

Mối là đặc trưng cho sự phân hủy của chu trình dinh dưỡng của gỗ.Chim có xu hướng màu sắc sáng, thường tạo cho chúng tìm kiếm thức ăn nhưcác loài sâu ngoại lai Bò sát và lưỡng thê xuất hiện nhiều Khỉ hầu (Lemurs),

Cu li (sloths), và khỉ (monkeys) ăn các loài trái cây trong rừng mưa nhiệt đới

Nhóm loài ăn thịt lớn nhất là nhóm mèo Sự xâm chiếm và phá hủy nơi ở đang

là nguy cơ cho các loài động vật, thực vật ở đây

Một vài rừng nhiệt đới ở Ấn Độ, Đông Nam Á, Tây Phi, Trung và Nam

Mỹ có tính mùa và các cây ở đó rụng lá vào mùa khô

Rừng ôn đới (temperate forests)

Sinh cảnh rừng ôn đới xuất hiện ở miền đông của Bắc Mỹ, Đông Á, vànhiều nước Châu Âu Lượng mưa nhiều từ 750-1500 mm Sự phát triển theomùa được xác định rõ ràng giữa 140 đến 300 ngày Các loài thực vật ưu thế baogồm sồi, thích, và những cây gỗ lớn lá rụng khác Cây gỗ của rừng lá rụng cótán lá rộng, trong đó chúng rụng đi vào mùa thu và mọc trở lại vào mùa xuân.Mật độ tán lá cho phép sự phát triển tốt cho các tầng cây bụi ở bên dưới, mộttầng cây thảo, và sau đó thường được bao phủ bởi rêu và dương xỉ Sự sắp xếpbên dưới này đã cung cấp nhiều nơi ở cho nhiều loại côn trùng và chim Cácrừng lá rụng ngoài ra còn chứa nhiều thành phần của họ gậm nhấm, trong đóchúng cấp thức ăn cho linh miêu, chó sói, và cáo (foxes) Ngoài ra vùng này lànơi ở của nai và gấu đen Mùa Đông ở đây không lạnh như ở rừng phương bắc,

vì vậy mà nhiều loài bò sát và lưỡng thê có khả năng sống sót

Đồng cỏ (Grasslands)

Các đồng cỏ xuất hiện trong vùng nhiệt đới và ôn đới với lượng mưa thấp

Đất ở vùng này rất dày và phì nhiêu, vì vậy rất phù hợp cho nông nghiệp Cácđồng cỏ hoàn toàn không có cây gỗ, và có thể cung cấp lượng cỏ lớn cho cácloài động vật ăn cỏ Các đồng cỏ tự nhiên đã từng bao phủ hơn 40% bề mặt tráiđất

Hầu hết các đồng cỏ ngày nay được sử dụng cho phát triển mùa màng,đặc biệt lúa mỳ và ngô Các loài cỏ là thực vật chiếm ưu thế, trong khi đó độngvật ăn cỏ và các loài đào hang là động vật chiếm ưu thế

Các đồng cỏ ôn đới bao gồm các thảo nguyên ở Nga, Các đồng hoang ởNam Mỹ, và các đồng cỏ (prairies) ở Bắc Mỹ Đời sống của động vật bao gồmchuột, chó đồng, thỏ, và các động vật khác sử dụng nhóm này làm thức ăn Cácđồng cỏ chứa một lượng cỏ lớn cho trâu bò và loài linh dương sừng dài, nhưngvới những hoạt động của con người, một lượng lớn đồng cỏ đã bị suy thoái

Vùng cây bụi thấp (savanna) là một dạng đồng cỏ của nhiệt đới nhưng

có một vài cây gỗ Savanna chứa nhiều loài động vật ăn cỏ nhất (linh dươngsừng dài, ngựa vằn, linh dương đầu bò và một số các loài khác) Môi trường ởđây cung cấp một quần thể lớn các loài ăn thịt như sư tử, báo ghepa (cheetahs),linh cẩu, và báo (leopards) Các thực vật nhỏ hơn không bị tiêu thụ bởi các loài

ăn cỏ, chúng bị tấn công bởi mối và các loài phân hủy khác

Cây bụi (Shrubland, Chaparral)

Sinh cảnh cây bụi được ưu thế bởi các cây bụi nhưng lá nhỏ có màuxanh đậm thường có màng dày, biểu bì có sáp, và thân dưới đất dày vì vậy có

thể chống chịu vào mùa hè khô và hay cháy Một số loài cây lá tiêu giảm vàphát triển thành gai Các vùng cây bụi xuất hiện một phần ở Nam Mỹ, phía Tây

Úc, miền trung Chile, và xung quanh biển Địa Trung Hải Cây bụi dày đặc ởCalifornia, ở đó mùa hè nóng và rất khô, được gọi là chaparral Loại cây bụi ởĐịa Trung Hải thiếu một tầng dưới và có lớp mùn rác ở bề mặt đất do vậy cũngrất dễ cháy Hạt của nhiều loài có đòi hỏi về sức nóng và hoạt động tạo sẹo dolửa để kích thích sự nảy mầm Khu hệ động vật rất khác nhau giữa các vùngtrong biome này và thường có tính đặc hữu

Sa mạc (Deserts)

Các sa mạc được đặc trưng bởi điều kiện khô và biên độ nhiệt lớn.Không khí khô dẫn đến biên độ nhiệt độ rộng vào ban ngày Hoang mạc khácnhau nhiều phụ thuộc vào lượng mưa, khoảng dưới 250 mm/năm Một số hoang

mạc khô đến nổi không có một loài thực vật nào có thể sống được Ví dụ sa mạcNaomid ở Châu Phi, sa mạc Atacama-Sechura ở Chi lê và Pêru

Các loài cây trong sinh cảnh này đã phát sinh một loạt các thích nghi đểlấy nước và chống chịu với điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt Như cây có rể sâu đểhút nước, lá biến thành gai nhọn,… Số loài động vật ít, động vật có xương sống

cở lớn như lạc đà một bướu, linh dương, báo, sư tử,… Các loài gậm nhấm trongđất (chuột túi và chuột đàn) rất phong phú Hầu hết các loài chim là chim chạy.Trong số các loài sâu bọ cánh cứng, họ Tenebrinidae chiếm ưu thế và là nhữngloài đặc trưng của sa mạc Sự thích ứng của động vật với đời sống hoang mạcrất rõ, biểu hiện ở những đặc điểm chống khô nóng Ngoài ra có hiện tượng di

cư theo mùa, ngủ hè hay dự trữ thức ăn, sinh sản đồng loạt vào thời kỳ có độ ẩmcao

Rừng lá kim (Taiga, Boreal Forest)

Rừng lá kim phân bố rộng ở hầu hết các vùng phía Bắc của Bắc Âu vàBắc Mỹ Ngoài ra, rừng này còn có vành đai xuất hiện ở một vài nơi khác, ở đó

có các tên gọi khác nhau: khi nó ở gần các đỉnh núi gọi là rừng lá kim ở núi; và

rừng mưa ôn đới dọc theo bờ biến Thái Bình Dương cho đến Nam California.

Lượng mưa thấp khoảng 100 đến 400 mm/năm và có mùa sinh trưởng ngắn.Mùa đông lạnh và ngắn, trong khi đó mùa hè có xu hướng ấm Rừng lá kim đặctrưng bởi các loài cây thẳng như Vân sam, Lãnh sam, Thiết sam và Thông Cácloài cây gỗ này có lá và vỏ bảo vệ dày, cũng như lá có dạng kim có thể chịuđựng trọng lượng của tuyết tích tụ lại Các khu rừng lá kim hạn chế với các loài

cây tầng thấp, và bề mặt đất được bao phủ bởi một lớp rêu và địa y Thông,Tùng-bách, cây Dương đỏ, cây Phong và cây Phi lao là những loài cây phổbiến; chó sói, gấu Mỹ và tuần lộc là các loài động vật phổ biến Tính ưu thế củamột số loài được thể hiện rõ ràng, nhưng tính đa dạng thấp khi so sánh với cáckhu sinh quyển ôn đới và nhiệt đới

Các khu sinh học ở nước

Môi trường nước ít khắc nghiệt hơn so với môi trường trên cạn Các sinhvật thuỷ sinh bơi lội trong nước nhờ vào lực đẩy của nước và không phải đốiphó với tình trạng khô hạn Các chất dinh dưỡng hoà tan chi phối sự phân bốcủa các sinh vật Các khu sinh học ở nước được chia thành khu sinh học nướcngọt và khu sinh học biển

Khu sinh học biển:

Khu sinh học biển chứa nhiều muối hoà tan hơn khu sinh học nước ngọt

Có hai phân hạng trong khu sinh học này đó là quần xã sống đáy và quần xãsống trong tầng nước Theo độ sâu, quần xã sống đáy được chia thành vùng ven

bờ và vùng sâu Quần xã sống trong tầng nước được chia thành quần xã sốngtrôi nổi và quần xã tự bơi Tầng nước từ 200 mét trở lên có ánh sáng xâm nhậpvào được gọi là tầng giàu dinh dưỡng

Khu sinh học nước ngọt:

Khu sinh học nước ngọt được chia thành 2 vùng là khu sinh học nướcchảy và khu sinh học nước đứng Nước trong các thuỷ vực nước ngọt lớnthường có sự phân tầng nhiệt độ Ở một số hồ lớn vùng ôn đới thường có hiệntượng chu chuyển nước theo mùa, nhờ đó các chất dinh dưỡng được đưa từ tầngsâu lên tầng mặt, giúp cho sự phát triển của các sinh vật nổi trong hồ

2.2 Vai trò của đa dạng sinh học

2.2.1 Những giá trị kinh tế trực tiếp

2.2.1.1 Giá trị cho tiêu thụ:

Bao gồm các sản phẩm tiêu dùng cho cuộc sống hàng ngày như củi đốt vàcác loại sản phẩm khác cho các mục tiêu sử dụng như tiêu dùng cho gia đình vàkhông xuất hiện ở thị trường trong nước và quốc tế Những sản phẩm này khôngđóng góp gì vào giá trị GDP vì chúng không được bán cũng như không đượcmua

Những nghiên cứu về những xã hội truyền thống tại các nước đang phát

xung quanh như củi đun, rau cỏ, hoa quả, thịt cá, dược phẩm và nguyên vật liệuxây dựng Ví dụ 80% dân số trên thế giới vẫn dựa vào những dược phẩm mangtính truyền thống lấy từ các loài động vật, thực vật để sử dụng để sơ cứu banđầu khi họ bị nhiễm bệnh Trên 5.000 loài được dùng cho mục đích chửa bệnh ởTrung Quốc, Việt Nam và khoảng 2.000 loài được dùng tại vùng hạ lưu sôngAmazon

Một trong những nhu cầu không thể thiếu được của con người là protein,nguồn này có thể kiếm được bằng săn bắn các loài động vật hoang dã để lấythịt Trên toàn thế giới, 100 triệu tấn cá, chủ yếu là các loài hoang dã bị đánh bắtmỗi năm Phần lớn số cá này được sử dụng ngay tại địa phương

2.2.1.2 Giá trị sử dụng cho sản xuất:

Là giá bán cho các sản phẩm thu lượm được từ thiên nhiên trên thị trường trong nước và ngoài nước Sản phẩm này được định giá theo các phương pháp kinh tế tiêu chuẩn và giá được định là giá mua tại gốc, thường dưới dạng sơ chế hay nguyên liệu Ví dụ, hàng năm tiền thu mua vỏ quế ở Việt Nam khoảng 1 triệu đôla, còn tiền bán các loại thuốc chế biến từ vỏ quế khoảng 2,5 triệu đôla Tại thời điểm hiện nay, gỗ là một trong những sản phẩm bị khai thác nhiều nhất từ rừng tự nhiên với giá trị lớn hơn 100 tỷ đôla mỗi năm Những sản phẩm lâm nghiệp ngoài gỗ còn có động vật hoang dã, hoa quả, nhựa, dầu, mây và các loại cây thuốc

Giá trị sử dụng cho sản xuất lớn nhất của nhiều loài là khả năng của cácloài đó cung cấp những nguyên vật liệu cho công nghiệp, nông nghiệp và là cơ

sở để cải tiến cho các giống cây trồng trong nông nghiệp Sự phát triển cácgiống mới có thể mang lại những kết quả kinh tế to lớn Ví dụ, việc phát hiệnmột loài cây lưu niên có họ hàng với ngô tại Tây Mehicô đáng giá hàng tỷ đôla

vì nó lai tạo giống ngô có thể trồng nhiều năm mà không cần gieo trồng hàngnăm nữa Những loài hoang dã có thể có thể dùng như những tác nhân phòngtrừ sinh học

Thế giới tự nhiên là nguồn vô tận cung cấp những nguồn loại dược phẩmmới 25% các đơn thuốc ở Mỹ có sử dụng các chế phẩm được điều chế từ cây,cỏ

2.2.2 Những giá trị kinh tế gián tiếp

Những giá trị kinh tế gián tiếp là những khía cạnh khác của đa dạng sinhhọc như các quá trình xảy ra trong môi trường và các chức năng của hệ sinh thái

là những mối lợi không thể đo đếm được và nhiều khi là vô giá Do những lợi

ích này không phải là hàng hoá hay là dịch vụ, nên thường không được tính đếntrong quá trình tính toán giá trị GDP của quốc gia Tuy vậy, chúng có vai trò rấtquan trọng trong công việc duy trì những sản phẩm tự nhiên mà nền kinh tế củacác nước đó phụ thuộc Nếu như các hệ sinh thái tự nhiên không còn khả năngcung cấp những lợi ích như vậy thì phải tìm những nguồn tài nguyên thay thếkhác thường đắt hơn nhiều.

2.2.2.1 Giá trị sử dụng không cho tiêu thụ:

Các quần xã sinh vật mang lại hàng loạt các hình thức dịch vụ môi trường

mà không bị tiêu thụ trong quá trình sử dụng Giá trị không tiêu thụ này đôi khi

có thể tính toán dễ dàng như trong trường hợp giá trị của những loài côn trùngthụ phấn cho cây trồng Sự xác định những giá trị dịch vụ sinh thái khác có thểcòn khó hơn nhất là trên phạm vi toàn cầu Sau đây là một phần các lợi nhuận

do đa dạng sinh học mang lại nhưng thường không được tính trong các bảngbáo cáo đánh giá tác động môi trường hay trong các tính toán GDP

Khả năng sản xuất của hệ sinh thái: khoảng 40% sức sản xuất của hệ

sinh thái trên cạn phục vụ cho cuộc sống của con người Tương tự như vậy, ởnhững vùng cửa sông, dãi ven biển là nơi những thực vật thuỷ sinh và tảo pháttriển mạnh, chúng là mắt xích đầu tiên của hàng loạt chuỗi thức ăn tạo thành cáchải sản như trai, sò, tôm cua,

Bảo vệ tài nguyên đất và nước: các quần xã sinh vật có vai trò quan

trọng trong việc bảo vệ rừng đầu nguồn, những hệ sinh thái vùng đệm, phòngchống lũ lụt và hạn hán cũng như việc duy trì chất lượng nước

Điều hoà khí hậu: quần xã thực vật có vai trò vô cùng quan trọng trong

việc điều hoà khí hậu địa phương, khí hậu vùng và ngay cả khí hậu toàn cầu

Phân huỷ các chất thải: các quần xã sinh vật có khả năng phân huỷ các

chất ô nhiễm như kim loại nặng, thuốc trừ sâu và các chất thải sinh hoạt khácđang ngày càng gia tăng do các hoạt động của con người

Những mối quan hệ giữa các loài: nhiều loài có giá trị được con người

khai thác, nhưng để tồn tại, các loài này lại phụ thuộc rất nhiều vào các loàihoang dã khác Nếu những loài hoang dã đó mất đi, sẽ dẫn đến việc mất mát cảnhững loài có giá trị kinh tế to lớn Một trong những quan hệ có ý nghĩa kinh tếlớn lao nhất trong các quần xã sinh vật là mối quan hệ giữa cây rừng, cây trồng

và các sinh vật phân giải sống trong đất, phân huỷ các chất hữu cơ, cung cấp cácchất dinh dưỡng cho cây trồng

Nghỉ ngơi và du lịch sinh thái: mục đích chính của các hoạt động nghỉ

ngơi là việc hưởng thụ mà không làm ảnh hưởng đến thiên nhiên thông quanhững hoạt động như đi thám hiểm, chụp ảnh, quan sát chim, thú, câu cá Du lịchsinh thái là một ngành du lịch không khói đang dần dần lớn mạnh tại nhiều nướcđang phát triển, nó mang lại khoảng 12 tỷ đôla năm trên toàn thế giới Trước đâykhi tình hình xã hội còn ổn định, Ruanda đã biến ngành du lịch xem khỉ đột(Gorilla) trở thành ngành công nghiệp thu được lợi nhuận ngoại tệ đứng thứ ba sovới các ngành khác Đầu những năm 1970, người ta ước tính rằng mỗi con sư tử

ở Vườn Quốc gia Amboseli của Kenia có thể mang lại 27.000 đôla/năm từ khách

du lịch, còn đàn voi mang lại trị giá 610.000 đôla/năm

Giá trị giáo dục và khoa học: nhiều sách giáo khoa đã biên soạn, nhiều

chương trình vô tuyến và phim ảnh đã được xây dựng về chủ đề bảo tồn thiênnhiên với mục đích giáo dục và giải trí Một số lượng lớn các nhà khoa họcchuyên ngành và những người yêu thích sinh thái học đã tham gia các hoạt độngquan sát, tìm hiểu thiên nhiên Các hoạt động này mang lại lợi nhuận kinh tếcho khu vực nơi họ tiến hành nghiên cứu khảo sát; nhưng giá trị thực sự khôngchỉ có vậy mà còn là khả năng nâng cao kiến thức, tăng cường tính giáo dục vàtăng cường vốn sống cho con người

Quan trắc môi trường: những loài đặc biệt nhạy cảm với những chất độc

có thể trở thành hệ thống chỉ thị báo động rất sớm cho những quan trắc hiệntrạng môi trường Một số loài có thể được dùng như những công cụ thay thếmáy móc quan trắc đắt tiền Một trong những loài có tính chất chỉ thị cao là địa

y sống trên đá hấp thụ những hoá chất trong nước mưa và những chất gây ônhiễm trong không khí Thành phần của quần xã địa y có thể dùng như chỉ thịsinh học về mức độ ô nhiễm không khí Các loài động vật thân mềm như trai sòsống ở các hệ sinh thái thuỷ sinh có thể là những sinh vật chỉ thị hữu hiệu choquan trắc môi trường

2.2.2.2 Giá trị lựa chọn

Giá trị lựa chọn của một loài là tiềm năng của chúng để cung cấp lợi íchkinh tế cho xã hội loài người trong tương lai Do những nhu cầu của xã hội luônthay đổi, nên phải có một giải pháp nào đó để bảo đảm an toàn Một trongnhững giải pháp đó là phải dựa vào những loài động, thực vật trước đây chưađược khai thác Những chuyên gia về côn trùng tìm kiếm những loài côn trùng

có thể sử dụng như các tác nhân phòng trừ sinh học; các nhà vi sinh vật học tìm

kiếm những loài vi khuẩn có thể trợ giúp cho các quá trình nâng cao năng suấtsản xuất; các nhà động vật học lựa chọn các loài có thể sản xuất nhiều protein;các cơ quan y tế chăm sóc sức khỏe và các công ty dược phẩm đang có những

nổ lực rất lớn để tìm kiếm các loài có thể cung cấp những hợp chất phòng chống

và chữa bệnh cho con người

2.2.2.3 Giá trị tồn tại

Nhiều người trên thế giới đã biết tôn trọng cuộc sống hoang dã và tìmcách bảo vệ chúng Con người có nhu cầu được tham quan nơi sinh sống củamột loài đặc biệt và được nhìn thấy nó trong thiên nhiên hoang dã bằng chínhmắt mình Các loài như gấu trúc, sư tử, voi và rất nhiều loài chim khác lại càngđòi hỏi sự quan tâm đặc biệt của con người Giá trị tồn tại như thế luôn luôn gắnliền với các quần xã sinh vật của những khu rừng mưa nhiệt đới, các rạn san hô

và những khu vực có phong cảnh đẹp Kinh phí để bảo vệ đa dạng sinh học,nhất là tại các nước đang phát triển lên tới hàng triệu nếu không nói là cả tỷ đô

la mỗi năm Số tiền này cũng nói lên tầm quan trọng của giá trị tồn tại của cácloài và các quần xã

2.2.2.4 Những khía cạnh mang tính đạo đức

Dựa trên những ý tưởng về đạo đức, vấn đề bảo tồn tất cả các loài đượcđặt ra mà không tính đến giá trị kinh tế của chúng Những khẳng định sau đây làrất quan trọng cho sinh học bảo tồn vì chúng đưa ra những nguyên nhân tại saochúng ta phải bảo vệ sự tồn tại của tất cả các loài trong đó có những loài có giátrị kinh tế không cao

Mỗi một loài đều có quyền tồn tại: tất cả các loài đều có quyền tồn tại.

Trên cơ sở đó, sự tồn tại của các loài phải được bảo đảm mà không cần tính đến

sự phong phú hay đơn độc hoặc có tầm quan trong đối với con người haykhông Tất cả các loài là một phần của tạo hoá và đều có quyền được tồn tại nhưcon người ở trên trái đất này Con người không những không có quyền làm hạicác loài khác mà còn có trách nhiệm bảo vệ sự tồn tại của chúng

Tất cả các loài đều quan hệ với nhau: giữa các loài có một quan hệ chằng

chịt và phức tạp, là một phần của các quần xã tự nhiên Việc mất mát của mộtloài sẽ có ảnh hưởng đến các thành viên khác trong quần xã Cho nên, chúng ta

ý thức được sự cần thiết bảo tồn các loài, bảo tồn đa dạng sinh học cũng chính

là bảo vệ mình Khi thế giới tự nhiên đạt được sự phồn thịnh, cuộc sống của conngười cũng được phồn thịnh và bền vững

Con người phải sống trong một giới hạn sinh thái như các loài khác: tất cả

các loài trên thế giới bị giới hạn bởi khả năng sức tải của môi trường sống Mỗimột loài sử dụng nguồn tài nguyên trong môi trường để tồn tại và số loài sẽ bị suygiảm khi những nguồn tài nguyên này bị huỷ hoại và cạn kiệt đi Con người phảihành động rất thận trọng để hạn chế những ảnh hưởng có hại gây ra cho môitrường tự nhiên Những ảnh hưởng tiêu cực không chỉ gây hại đối với các loài màcòn gây hại đến chính bản thân con người

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

như chúng ta làm tổn hại đến những nguồn tài nguyên thiên nhiên trên trái đất

và làm cho các loài bị đe dọa tuyệt chủng thì những thế hệ tiếp theo sẽ phải trảgiá bằng một cuộc sống có chất lượng thấp Do vậy, con người ngày nay phảibiết sử dụng các nguồn tài nguyên một cách khôn ngoan, tránh gây tác hại chocác loài và các quần xã sinh vật

Sự tôn trọng cuộc sống con người và sự đa dạng văn hoá phải được đặt ngang tầm với sự tôn trong đa dạng sinh học: việc đánh giá cao giá trị đa dạng

văn hoá và thế giới tự nhiên làm cho con người biết tôn trọng hơn đối với tất cả

sự sống phong phú và phức tạp của nó Những cố gắng đem lại hoà bình chotoàn thể các dân tộc trên thế giới và chấm dứt tình trạng nghèo khó, bạo lực vàphân biệt chủng tộc sẽ mang lại lợi ích cho loài người và cho cả đa dạng sinhhọc Những hành động bạo lực trong xã hội loài người là một trong những hìnhthức khốc liệt tàn phá đa dạng sinh học

Thiên nhiên có những giá trị tinh thần và thẩm mỹ vượt xa giá trị kinh tế của nó: trong lịch sử, những nhà sáng lập ra tôn giáo, những nhà thơ, nhà văn,

những nghệ sĩ và nhạc sĩ đã thể hiện những cảm hứng do họ nhận được từ thiênnhiên Đối với nhiều người, để có được những cảm hứng như thế họ cần phảisống với một môi trường thiên nhiên hoang sơ, chưa bị tác động bởi con người.Hầu như ai cũng hào hứng và thích thú khi được chiêm ngưỡng thế giới nguyênkhai hoang dã và những phong cảnh đẹp Nhiều người coi trái đất như là mộtsản phẩm kỳ diệu của tạo hoá với những điều linh thiêng cần được tôn trọngtheo phong cách riêng

Đa dạng sinh học là cốt lõi đế xác định nguồn gốc sự sống: hai trong số

những huyền thoại chính của thế giới triết học và khoa học là sự sống được hìnhthành như thế nào và tại sao lại có sự đa dạng sinh học như ngày nay Hàngngàn chuyên gia sinh học tìm hiểu, nghiên cứu những vấn đề này và ngày càngđang tiến dần đến câu trả lời Tuy vậy khi các loài bị tuyệt chủng có nghĩa làmất đi những mắt xích quan trọng và huyền thoại đó khó tìm được lời giải

Chương 3

SỰ SUY THOÁI VÀ TỔN THẤT

ĐA DẠNG SINH HỌC

3.1 Sự phân bố đa dạng sinh học

Môi trường giàu có nhất về số lượng loài có lẽ ở các rừng nhiệt đới, rạn san

hô, các hồ lớn ở vùng nhiệt đới và ở các biển sâu Sự phong phú về loài cũng tìm thấy ở các sinh cảnh khô cạn vùng nhiệt đới như các rừng lá rụng, cây bụi, đồng cỏ và sa mạc và ở các cây bụi ôn đới thuộc khí hậu Địa Trung Hải, như ở Nam Mỹ, Nam California và Tây Nam Australia Trong các rừng mưa nhiệt đới, tính đa dạng sinh học chủ yếu dựa vào nhóm động vật phong phú nhất là lớp côn trùng Trong các rạn san hô, và các biển sâu, sự đa dạng sinh học thuộc nhiều ngành và lớp khác nhau Sự đa dạng trong các biển sâu nhờ vào diện tích lớn, tính ổn định của môi trường cũng như vào sự biệt hoá của các loại nền đáy khác nhau

Đa dạng loài lớn nhất là ở vùng rừng nhiệt đới Mặc dù rừng nhiệt đớichỉ chiếm 7% diện tích trái đất, chúng chứa hơn 1/2 loài trên thế giới Đánh giánày chỉ dựa vào các mẫu côn trùng và chân khớp, là những nhóm chính về sốloài trên thế giới Đánh giá về số lượng các loài côn trùng chưa được mô tả ởrừng nhiệt đới nằm trong phạm vi từ 5 đến 30 triệu loài; hiện tại, con số 10 triệuloài là tạm chấp nhận và được sử dụng nhiều trong các tài liệu hiện nay Nếu là

10 triệu loài, có nghĩa là côn trùng chiếm đến 90% số loài trên thế giới Khoảng40% loài thực vật có hoa trên thế giới (100.000 loài) ở vùng nhiệt đới, trong khi30% loài chim trên thế giới phụ thuộc vào những khu rừng nhiệt đới

Rạn san hô tạo nên một nơi tập trung khác về loài Các loài san hô bé nhỏtạo ra các hệ sinh thái san hô vĩ đại, là vùng biển tương đương với rừng nhiệtđới về sự phong phú loài và độ phức tạp Rạn san hô lớn nhất thế giới là rạn San

Hô Lớn (Great Barrier Reefs) ở bờ biển phía đông nước Úc, có diện tích là349.000 km2 Rạn san hô này có hơn 300 loài san hô, 1500 loài cá, 4000 loàithân mềm, 5 loài rùa biển và là nơi sinh sản của khoảng 252 loài chim Rạn san

hô này chiếm 8% loài cá trên thế giới mặc dù chúng chỉ chiếm 0,1% diện tíchđại dương

Đối với hầu hết các nhóm sinh vật, sự đa dạng loài tăng về hướng nhiệtđới Ví dụ như Kenia có 308 loài thú, trong khi đó Pháp chỉ có 113 loài mặc dù

hai nước này có cùng diện tích Sự tương phản này đặc biệt chặt chẻ đối với cây

cỏ và thực vật có hoa: một hecta rừng Amazon ở Peru hay vùng đất thấp ởMalaisia có thể có đến hơn 200 loài cây, trong khi đó ở rừng Châu Âu hay nước

Mỹ thì chỉ có khoảng 30 loài trong cùng diện tích Kiểu đa dạng của các loàitrên đất liền cũng giống như ở biển, nghĩa là cũng gia tăng sự đa dạng loài vềphía nhiệt đới Ví dụ rạn San hô lớn ở Úc, phía Bắc có 50 giống trong khi phíaNam chỉ có 10 giống san hô

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

có tuổi địa chất già hơn có nhiều thời gian hơn để nhận được các loài phát tán từcác nơi khác và cũng có nhiều thời gian hơn để các loài thích nghi đáp ứng vớicác điều kiện địa phương

Sự phong phú về loài cũng bị ảnh hưởng bởi các biến đổi về địa hình, khíhậu và môi trường địa phương Trong các quần xã trên cạn, sự giàu có về loàitheo xu hướng tăng ở các địa hình thấp, tăng theo lượng bức xạ của mặt trời vàtăng theo lượng mưa Sự thay đổi lớn về nhiệt độ theo mùa là một nhân tố khácảnh hưởng nhiều đến số lượng loài ở vùng ôn đới

Sự phong phú loài cũng có thể lớn hơn ở những nơi có địa hình phức tạp,

để tạo nên những sự cách ly di truyền, thích ứng địa phương, và sự biệt hoá cóthể xảy ra Những vùng có tính địa chất phức tạp, tạo ra một sự đa dạng về cácloại đất, có ranh giới rõ rệt, dẫn đến sự đa dạng trong các quần xã và các loài có

sự thích nghi với mỗi loại đất riêng

3.2 Những điểm nóng về đa dạng sinh học trên thế giới

Khi mà ngân quỹ dùng cho việc bảo tồn thiếu hụt thì việc đưa ra số loài

đe dọa tuyệt chủng để xác định quyền ưu tiên bảo tồn là vấn đề thiết yếu.Norman Myers, nhà sinh thái học Anh đưa ra khái niệm điểm nóng đa dạng sinhhọc vào 1988 để nói về tình trạng nan giải mà những người bảo vệ môi trườngphải đối mặt: những vùng nào có vai trò quan trọng nhất để bảo tồn loài và sinhcảnh? Mục tiêu của khái niệm điểm nóng là những nơi bị đe dọa lớn nhất tới sốloài lớn nhất và cho phép những nhà bảo tồn tập trung những nổ lực về chi phí

hiệu quả ở đó 25 điểm nóng đa dạng sinh học chứa 44% tất cả các loài thực

vật và 35% tất cả các loài động vật có xương sống trên cạn chỉ chiếm 1,4% diện tích hành tinh

Các điểm nóng đa dạng sinh học trên thế giới

Hình 1 Các điểm nóng đa dạng sinh học trên thế giới

18 Western Ghats & Sri Lanka

19 California Floristics Province

Có hai nhân tố được xem xét để chỉ định điểm nóng Điểm nóng là những vùng chứa đựng một số lớn các loài đặc hữu và đồng thời bị tác động một cách đáng kể các hoạt động con người

Tính đa dạng thực vật là cơ sở sinh học cho sự chỉ định điểm nóng; để là một điểm nóng, một vùng phải có 1.500 loài cây đặc hữu Sự có mặt của thực vật nguyên sinh là cơ sở để đánh giá tác động con người trong một vùng; để là một điểm nóng một vùng phải bị mất đi hơn 70% môi trường sống nguyên thuỷ của nó

Phần lớn các điểm nóng nằm trong các đảo hay các vùng biệt lập trên cáclục địa là những hệ sinh thái riêng biệt rất dễ bị huỷ hoại Hầu hết các loài bịtuyệt chủng là những loai riêng biệt Điều gì làm những loài này có thể bị tổnthương hơn cho tới tuyệt chủng hơn những loài khác? Theo định nghĩa, nhữngloài riêng biệt không phải là những loài phân bố rộng Chúng bị giới hạn bởichỗ ở thích hợp trên những vùng biệt lập, một hòn đảo thực hoặc trong mộtvùng biệt lập của lục địa Khi quần thể đó bị mất đi, thì loài bị tuyệt chủng.Chúng cũng có thể bị tổn thương bởi vì lịch sử tiến hóa của chúng chỉ quen vớinhững loài thường gặp của chúng, những loài cùng tiến hoá với chúng quanhững thời kỳ dài của thời gian Chúng thường không được chuẩn bị để cạnhtranh với những loài du nhập và những loài ngoại lai, những "bạn" đồng hànhtiêu biểu cho chế độ thực dân của con người Sự tuyệt chủng của các loài chimtrên thế giới là những ví dụ Những loài chim lớn như chim Moa và chim Dodo,

đã mất khả năng bay do chúng sống trong môi trường không có vật dữ và vìvậy, chúng dễ dàng là mục tiêu cho con người và những vật săn mồi ngoại lai

Con người đã bị thu hút tới các điểm nóng tự nhiên trong suốt lịch sử.Những phong cảnh được thay đổi trước hết do những người săn bắt và háilượm, rồi bởi những người trồng trọt nông nghiệp và những mục đồng và rộnglớn nhất là chế độ buôn bán thực dân những mặt hàng nông nghiệp Trong nămtrăm năm trước, nhiều loài bị khai thác tới cá thể cuối cùng Ngày nay, viêc giatăng dân số nhanh trong các điểm nóng góp phần tới sự suy thoái điểm nóng doviệc du nhập của những loài ngoại lai, việc buôn bán bất hợp pháp những loài bị

đe doạ, nền nông nghiệp đốt nương làm rẫy, khai mỏ, xây dựng đường cao tốc,đập nước và tràn dầu Mười một điểm nóng đã mất ít nhất 90% cây cỏ tự nhiênnguyên thuỷ và ba trong số đó đã mất 95%

Theo định nghĩa, điểm nóng là những nơi tập trung của đa dạng sinh họcđộc nhất Chúng tao ra một sự đa dạng về những loài và hệ sinh thái bị đe doạ

và xứng đáng sự chú ý bảo tồn Việc so sánh điểm nóng bởi các tiêu chuẩn khácnhau rất hữu ích để hiểu những sự khác nhau giữa chúng Quan trọng hơn, nó cóthể giúp đỡ xúc tiến việc đầu tư ưu tiên bảo tồn ở quy mô toàn cầu

Điểm nóng có thể được đánh giá dựa vào tính độc nhất của đa dạng sinhhọc, số lượng nơi ở bị mất và nơi ở được bảo vệ, và số loài đặc hữu trong mộtdiện tích nhỏ Tất cả những nhân tố này là quan trọng trong việc quyết định nơinào được bảo tồn

Có một số nhân tố quan trọng để việc xác định tình trạng ưu tiên của mộtđiểm nóng Các nhân tố quan trọng nhất để xem xét là số của những loài thựcvật và động vật tìm thấy trong điểm nóng và không có ở nơi nào khác trên thếgiới; mức độ của sự mất mát nơi ở và số loài thực vật và động vật đặc hữu trênđơn vị diện tích

Lấy tất cả những nhân tố này để tính toán, thì vùng Madagascar và nhữnghòn đảo ở Ấn Độ Dương, Philippines, Sundaland, Atlantic Forest và vùngCaribbean được coi như những nơi nóng nhất của các điểm nóng (Bảng 1.3).Những điểm nóng này xuất hiện trong tốp mười của ít nhất bốn của năm nhân

tố Nói cách khác, đa dạng sinh học độc nhất của năm điểm nóng này bị mất đi

và có nguy cơ cao của việc mất nó nếu không có hoạt động bảo tồn có hiệu quả

Thực vậtđặc hữu /

100 km2

Động vật

có xươngđặc hữu /

100 km2

% hệthực vậtcòn lại

Các loại đa dạng sinh học: Những loài nào tập trung trong những vùng

nào? Đa dạng sinh học đang thay đổi trong cả thời gian như thế nào?

Những nhân tố góp phần tới việc mất mát đa dạng sinh học: Những hoạt

động và những chính sách của con người tác động và tiếp tục đe doạ đa dạng

sinh học Hiệu quả bảo tồn: Những hoạt động bảo tồn nào đã có hiệu quả

(hoặc không hiệu quả) trong việc ngăn chặn sự phá hủy trong điểm nóng là gì?

Khả năng bảo tồn: Chúng ta có kiến thức và công cụ cần thiết để gìn giữ

điểm nóng hay không ?

Điểm nóng là những nơi biến động Chính trị, xã hội, và phong cảnh sinh vật trong điểm nóng thay đổi theo thời gian Chúng ta cần phải liên tục đánh giá -hoặc quan trắc - tình trạng trong những vùng này Ngoài việc cung cấp thông tin về những gì đã xảy ra, việc quan trắc còn tạo cơ hội để dự báo hoặc đoán trước cái gì có thể xảy ra, dựa vào những gì đã xảy ra trước đây Đây là cốt lõi của Hệ thống cảnh báo sớm (Early Warning System) của Trung tâm Khoa học đa dạng sinh học ứng dụng (CABS) thuộc tổ chức Bảo tồn Quốc tế

(IUCN)

3.3 Nguyên nhân suy thoái đa dạng sinh học.

và là một trong những nguyên nhân quan trọng dẫn các loài đến tuyệt chủng.

Trong luật lệ xã hội từ xa xưa, đã tồn tại những qui định nghiêm ngặt hạn chế việc khai thác quá mức các nguồn tài nguyên thiên nhiên, ví dụ, quyền đượcphép săn bắn trong một khu vực nhất định được kiểm soát rất chặt chẽ; một số khu vực hoàn toàn không được phép săn bắn; cấm săn bắn các con cái, con non

và theo những kích cở qui định; không được săn bắn vào một số thời gian trong năm và vào một số thời gian trong ngày Các quy định này đảm bảo cho sự khai thác các nguồn tài nguyên được lâu dài hơn và bền vững hơn Thế mà trên thế giới ngày nay, các nguồn tài nguyên thiên nhiên đang bị khai thác bằng các phương tiện nhanh nhất mà con người có thể có Hể có thị trường tiêu thụ sản phẩm là người dân sẽ tìm cách khai thác tối đa nguồn tài nguyên của họ để sử dụng, để bán sản phẩm thu lợi nhuận làm giàu Việc khai thác quá mức các nguồn tài nguyên thường được đẩy mạnh hơn khi thị trường thương mại có nhu cầu sử dụng một loài chưa hề được khai thác trước kia hoặc mới chỉ được khai thác trong phạm vi một địa phương nhỏ hẹp

Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực quản lý các loài hoang dã, đánh bắt cá

và lâm nghiệp đã cố gắng xây dựng một phương pháp tính toán mô hình để xác định số lượng tối đa có thể khai thác được một cách bền vững của các nguồn tài

nguyên Lượng tối đa nguồn tài nguyên có thể khai thác được một cách bền

vững là sản lượng có thể thu hoạch hằng năm tương đương với năng suất mà

quần thể tự nhiên sản sinh ra được Trong thực tế việc săn bắt khai thác các loài theo định mức cho phép là khó thực hiện Để thỏa mãn nhu cầu kinh doanh buôn bán địa phương và duy trì việc làm, các chính phủ thường đặt ra mức kế hoạch khai thác quá cao gây tổn hại đối với các nguồn tài nguyên Một điều khókhăn nữa là dù định mức khai thác có thể ổn định, nhưng bản thân nguồn tài nguyên tự nó lại biến đổi; việc đánh bắt cá theo một định mức bình quân trong suốt cả năm vào thời điểm mà sản lượng nguồn cá bị suy giảm do điều kiện thờitiết không bình thường có thể làm suy thoái hoặc hủy hoại nghiêm trọng quần thể của loài cá này Các loài di cư vượt qua biên giới hai quốc gia đi vào hải phận quốc tế rất khó có thể được khai thác một cách bền vững do vấn đề phối hợp thực hiện các công ước thỏa thuận quốc tế

Điều hy vọng cho các loài đang bị khai thác quá mức là đến một lúc nào

đó chúng chỉ còn lại ít ỏi và sẽ không còn là đối tượng săn bắt thương mại và sốlượng của chúng sẽ có điều kiện để phục hồi

3.3.2 Sự du nhập các loài ngoại lai

Phạm vi sống về địa lý của nhiều loài được giới hạn bởi các hàng rào dochính các yếu tố môi trường và khí hậu tạo ra ngăn cản sự phát tán Các sa mạc,đại dương, đỉnh núi, và những dòng sông đều đã ngăn cản sự di chuyển của cácloài Con người đã làm thay đổi cơ bản đặc tính này bằng việc vận chuyển pháttán các loài trên toàn cầu Tại thời kỳ trước cách mạng công nghiệp, con ngườimang các cây trồng và vật nuôi từ chổ này sang chổ khác khi họ tạo dựng nhữngnơi định cư và các thuộc địa mới Ngày nay đã có một lượng lớn các loài do vôtình hay cố ý, được đem đến những khu vực không phải là nơi cư trú gốc củachúng Những loài đó đã được du nhập do các nguyên nhân sau đây:

 Chế độ thuộc địa của các nước Châu Âu: những người

Châu Âu mang đến một vùng thuộc địa mới mang theo các hàng trăm giốngchim, thú của Châu Âu để làm cho phong cảnh ở đây trở nên thân quen với họcũng như tạo ra thú vui săn bắn

 Nghề trồng cây cảnh và làm nông nghiệp: nhiều loài cây

được mang đến và trồng tại những vùng đất mới như cây cảnh, cây nông nghiệphoặc cây cho chăn nuôi gia súc Rất nhiều loài trong số đó thoát vào tự nhiên vàthâm nhập vào các loài bản địa

 Những sự vận chuyển không chủ đích: thường xảy ra là các

hạt cỏ vô tình bị thu hoạch cùng các hạt ngũ cốc được đem bán và được gieotrên địa bàn mới Chuột và các loài côn trùng cư trú bất hợp pháp trên máy bay,tàu thủy, các vectơ truyền bệnh, các động vật ký sinh được vận chuyển cùng vớicác động vật chủ của chúng Các tàu thuyền thường mang theo các loài ngoại laitrong các khoang hầm Các túi đất để dằn tàu thường mang theo các hạt cỏ và ấutrùng sống trong đất Các túi nước để dằn tàu đổ ra ở cảng thường đem theo cácloại rêu tảo, động vật không xương sống và các loại cá nhỏ

Phần lớn các loài du nhập không sống được tại những nơi mới đến do môi trường không phải lúc nào cũng phù hợp với điều kiện sống của chúng

Dù vậy, vẫn có một tỷ lệ nhất định các loài nhập cư thiết lập được cuộc sống trên vùng đất mới và nhiều loài trong đó còn vượt trội, xâm lấn các loài bản địa Các loài du nhập này thậm chí còn cạnh tranh với các loài bản địa để có được nguồn thức ăn và nơi ở Các loài du nhập còn ăn thịt các loài bản địa

cho đến khi chúng tuyệt chủng hoặc làm chúng thay đổi nơi cư trú đến mức nhiều loài bản địa không thể nào tồn tại được nữa.

Tại sao các loài du nhập lại dễ dàng xâm nhập và chiếm lĩnh các nơi cưtrú và thay thế các loài bản địa đến như vậy? Một trong những lý do quan

trọng là ở nơi cư trú mới chưa có các loài thiên địch của chúng như các loài

động vật là kẻ thù, các loài côn trùng và các loài ký sinh, gây bệnh Các hoạt động của con người đã tạo nên những điều kiện môi trường không bình thường, như sự thay đổi các nguồn dinh dưỡng, gây cháy rừng, tăng lượng ánh sáng, đã tạo cơ hội cho các loài du nhập thích ứng nhanh hơn và loại trừ được các loài bản địa

3.3.3 Sự phá hủy những nơi cư trú

Mối đe dọa chính đối với đa dạng sinh học là nơi cư trú bị phá hủy và mất mát Do vậy việc làm có ý nghĩa nhất để bảo vệ đa dạng sinh học là bảo tồn nơi cư trú của các loài Mất nơi cư trú là nguy cơ đầu tiên làm cho các loài động vật có xương sống bị tuyệt chủng và rõ ràng đó là nguy cơ đối với cả động vật không xương sống, thực vật, các loài nấm và các loài khác (Bảng 2.3.)

Bảng 2.3 Những yếu tố là nguyên nhân gây ra sự tuyệt chủng cũng như mối

đe dọa tuyệt chủng đối với một số nhóm động vật

Phần trăm của mỗi nguyên nhânNhóm Sự mất

cư trú

Khai thácquá mức

Loài dunhập

Thú sănmồi

Cácnguyênnhân khác

Các nguyênnhân chưabiếtTUYỆT CHỦNG

-Nguồn: Reid và Miller, 1989.

Hơn 50% những nơi cư trú là các rừng nguyên sinh bị phá hủy tại 47 nước trong tổng số 57 nước nhiệt đới trên thế giới (Bảng 2.4.) Tại Châu Á nhiệt đới, 65% các nơi cư trú là các cánh rừng tự nhiên đã bị mất

Tốc độ phá hủy đặc biệt lớn tại các nước Philippines, Bangladesh, Sri Lanka, Việt Nam, Ấn Độ, các nước Châu Phi, đã làm mất phần lớn các các nơi cư trú của các loài hoang dã, trầm trọng nhất là các nước Gambia, Ghana và Ruanda Tốc độ phá rừng hiện nay khác nhau tại nhiều nơi trên thế giới, tốc

độ khá nhanh ở mức 1,5 đến 2% là các nước như Việt Nam, Paraguay,

Mehico và Costa Rica Tại vùng Địa Trung Hải, diện tích rừng nguyên sinh chỉ còn lại 10%

Đối với các loài động vật hoang dã quan trọng, phần lớn những nơi cư trú thích ứng của chúng đã bị phá huỷ, chỉ còn lại một số rất ít được bảo vệ Ví

dụ loài đười ươi khổng lồ ở Sumatra và Borneo đã mất 63% nơi sinh sống và chỉ còn 2% diện tích nơi sinh sống nguyên thuỷ của chúng được bảo tồn

Các rừng mưa bị đe dọa

Việc phá hủy các rừng mưa nhiệt đới là dấu hiệu đi kèm với việc mất các loài Rừng nhiệt đới ẩm chiếm 7% diện tích bề mặt trái đất, nhưng ước tính chúng chứa hơn 50% tổng số loài trên trái đất Diện tích ban đầu của rừng mưa nhiệt đới ước tính khoảng 16 triệu km2 Kết hợp với việc khảo sát mặt đất, chụp ảnh không gian và số liệu viễn thám từ vệ tinh người ta thấy rằng vào năm 1982 chỉ còn lại 9,5 triệu km2 Hằng năm có khoảng 180.000 km2

rừng mưa bị mất, trong đó 80.000 km2 bị mất hoàn toàn và 100.000 km2 bị suy thoái đến mức cấu trúc loài và các diễn thế của hệ sinh thái phần lớn đã

bị thay đổi Người ta còn dự báo thêm rằng với tốc độ mất rừng như hiện nay thì đến năm 2040 sẽ còn lại một số rất ít rừng nhiệt đới nguyên vẹn trừ một sốkhu nhỏ được đặt dưới sự bảo tồn nghiêm ngặt

Những nơi cư trú khác bị đe dọa

Ngoài rừng mưa nhiệt đới, các nơi cư trú khác cũng đang bị đe dọa là:

 Rừng khô nhiệt đới

 Đất ngập nước và những nơi cư trú của hệ sinh thái thủyvực

cỏ ở đây cũng liên tục bị trâu bò, dê cừu ăn trụi, các cây thân gỗ thì bị khai thác

để làm củi, hậu quả là sự suy thoái rất nhanh và không thể hồi phục trở lại củacác quần xã sinh vật cũng như việc mất thảm che phủ bề mặt đất và hậu quả làkhu vực này biến thành sa mạc Trên thế giới có khoảng 9 triệu km2 đất vùngkhô hạn đã biến thành sa mạc do quá trình nói trên.

Ngoài việc bị phá hủy trực tiếp, các nơi cư trú nguyên là những khu vựcrộng lớn của các loài thường bị chia cắt thành nhiều phần nhỏ do việc làmđường sá, ruộng vườn, xây dựng thành phố và nhiều hoạt động khác của con

người Sự chia cắt manh mún nơi cư trú của các loài là quá trình mà một khu

vực rộng lớn bị thu nhỏ lại hoặc bị chia cắt thành hai hay nhiều mảnh nhỏ.Những phần này thường bị cách ly khỏi những phần khác và hình thái cấu trúccảnh quan bị thay đổi nhiều Một mảnh hay một phần của nơi cư trú mới khácbiệt với nơi cư trú nguyên thủy ở hai điểm quan trọng: đó là mảnh của nơi cưtrú mới có tỷ lệ giữa phần biên và diện tích lớn hơn, và tâm điểm của mỗi mảnhcủa nơi cư trú mới rất gần với phần biên của mảnh hơn

Ngoài ra, việc phá hủy các nơi cư trú có thể hạn chế khả năng phát tán

và định cư của loài Rất nhiều loài chim, thú và côn trùng sống trong địa phậncủa rừng sẽ không vượt qua dù là một quảng ngắn khoảng diện tích trống vì

có nhiều nguy cơ bị đánh bắt Tác hại của việc chia cắt nơi cư trú sẽ làm giảmkhả năng kiếm mồi của các loài thú Ngoài ra nơi cư trú bị chia cắt cũng góp phần làm suy giảm quần thể và dẫn đến sự tuyệt chủng do quần thể lớn lúc đầu bị chia ra hai hay nhiều quần thể nhỏ Các tiểu quần thể này rất dễ bị tổn thương do bị ức chế sinh sản và các vấn đề khác liên quan đến quần thể nhỏ

Sự chia cắt nơi cư trú thành các phần nhỏ đã làm tăng một cách đáng kể

tỷ lệ tương đối của sự tác động đường biên so với diện tích nơi cư trú như đãtrình bày Một số tác động khác quan trọng hơn của đường biên là sự dao độngnhiều hơn về ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm và gió Việc nơi cư trú bị xé nhỏ, xé lẻcòn làm tăng khả năng xâm nhập của các loài ngoại lai và bùng nổ số lượng cácloài côn trùng địch hại và bản địa Việc nơi cư trú bị chia cắt cũng làm tăng khảnăng tiếp xúc của các loài động vật, thực vật thuần dưỡng với các quần thểhoang dã Các bệnh dịch của các loài thuần dưỡng có thể lây lan rất dễ dàngsang các loài hoang dã vốn thường có khả năng miễn dịch kém

3.3.4 Nạn ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu toàn cầu

Cho dù nơi sinh sống không bị ảnh hưởng một cách trực tiếp do việc pháhủy hay chia cắt, nhưng các quần xã và các sinh vật sống trong đó có thể bị ảnhhưởng sâu sắc do các hoạt động khác của con người Dạng nguy hiểm nhất củaphá hủy môi trường là sự ô nhiễm Nguyên nhân chủ yếu của tình trạng này là

do thuốc trừ sâu, hóa chất và các chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt củacon người và các ô nhiễm gây ra bởi các nhà máy, ô tô, cũng như các trầm tíchlắng đọng do sự xói mòn đất từ các vùng cao, sườn núi.

Ô nhiễm do thuốc trừ sâu: sự nguy hại của thuốc trừ sâu được khuyến cáo

từ những năm 1962 Nồng độ của DDT và các loại thuốc trừ sâu khác tích luỹ trong cơ thể sinh vật, tăng lên theo bậc cao dần của chuổi thức ăn thông qua quá trình tích tụ sinh học (bioaccumulation) và khuếch đại sinh học (magnification) (Bảng 2.4.)

Bảng 2.4 Hàm lượng tích lũy DDT ở các bậc dinh dưỡng ở nước và trên cạn

Số lần khuếch đại Sinh vật Hàm lượng DDT

(ppm)80.00

(Nguồn : Lê Huy Bá Độc học môi trường)

Việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu để phòng trừ các loài côn trùng gây hại cho cây trồng và phun vào nước để diệt các ấu trùng muỗi đã làm hại tới những quần thể khác sống trong thiên nhiên, đặc biệt đối với những loài chim

ăn côn trùng, cá và các loại động vật khác bị ảnh hưởng bởi DDT hay các sảnphẩm bán phân hủy của chúng Khi nồng độ thuốc trừ sâu có độ độc lớn tích luỹ đến mức cao trong các tế bào cơ thể chim, như các loài diều hâu hay ó, thì

chúng yếu đi và có xu hướng đẻ ra những quả trứng có vỏ mỏng hơn bình thường, vỏ này dễ vỡ trong quá trình ấp Do vậy, trứng không thể nở thành con non và quần thể loài chim suy giảm một cách đáng kể Tại các hồ và các cửa sông, dư lượng DDT và các loại thuốc trừ sâu khác được tích luỹ lại trong cơ thể các loại cá lớn như cá heo và các động vật biển khác Trên các khu vực canh tác nông nghiệp, các loài côn trùng có ích hay các loài có nguy

cơ bị tuyệt chủng cũng đều bị tiêu diệt cùng với các côn trùng gây hại

Ô nhiễm nước: ô nhiễm nước gây hậu quả xấu cho loài người như hủy

hoại các nguồn thực phẩm thủy sản như cá, ốc, hến và làm ô nhiễm nguồn nướcsinh hoạt Tương tự như vậy, ô nhiễm nước còn gây tác hại to lớn cho các quần

xã sống dưới nước Sông, hồ và đại dương thường xuyên được sử dụng như mộtbãi thải các chất thải công nghiệp, chất thải dân dụng Thuốc trừ sâu, thuốc trừ

cỏ dầu thải, dầu bị rò rỉ, kim loại nặng, các chất tẩy rửa có thể làm tổn thươnghay giết chết các sinh vật thủy sinh sống trong môi trường nước Nếu như cácchất thải được chôn lấp vào khu vực của hệ sinh thái trên cạn chỉ gây tác độngcục bộ tại một địa điểm nhất định, thì các chất thải độc hại vào môi trường nướclan toả đi xa theo dòng chảy và lan rộng trên một diện tích lớn Các hóa chấtđộc, dù chỉ với một liều lượng rất thấp thì dư lượng của chúng vẫn có thể tồnđọng, tích luỹ dần vào trong cơ thể sinh vật thủy sinh đến nồng độ gây chết dochúng phải lọc một lượng lớn nước khi ăn Các loài chim và thú ăn thịt các sinhvật này sẽ là đối tượng tích luỹ các hóa chất độc vào cơ thể của chúng

Các khoáng chất vi lượng tuy rất cần cho cuộc sống của động vật và thựcvật nhưng chúng cũng có thể trở nên gây hại khi xuất hiện ở nồng độ cao Cácchất thải của người, các loại phân bón hóa học, các chất tẩy rửa và các quá trìnhsản xuất trong công nghiệp thường xuyên thải ra một lượng lớn nitrat, photphatvào hệ sinh thái thủy vực, dẫn đến hiện tượng phú dưỡng nước Chỉ một lượngnhỏ các chất dinh dưỡng này có thể kích thích thực vật và động vật phát triển,nhưng với một nồng độ cao hơn sẽ gây ra sự nở hoa của các loài tảo sống trên

bề mặt nước Sự nở hoa của các loài tảo này có thể rất dày đặc đến mức lấnchiếm cả các loài động, thực vật nổi và che khuất những loài sống dưới tầngđáy Khi lớp tảo bề mặt quá dày, phần dưới của chúng sẽ bị chết và chìm xuống

đáy Số lượng vi khuẩn và nấm phân hủy lớp xác tảo này sẽ tăng lên với cấp sốnhân do nguồn dinh dưỡng mới được cung cấp thêm, hậu quả là chúng hấp thụhầu hết lượng oxy hoà tan trong nước Thiếu oxy, hầu hết các loài động vật sẽchết Kết quả quần xã bị suy giảm, chỉ còn sót lại những loài thích nghi đượcvới điều kiện nước bị ô nhiễm hay nước có lượng oxy hoà tan thấp.

Các trầm tích có nguồn gốc do xói mòn từ các vùng đất trống, đồi núitrọc cũng có thể gây hại cho hệ sinh thái thủy vực Các chất trầm tích có lẫnmùn lá cây, bùn, các chất rắn lơ lững, làm tăng độ đục của nước, làm giảm độchiếu sáng trong nước nên đã cản trở quá trình quang hợp Sự tăng độ đục củanước có thể làm giảm khả năng nhìn, khả năng săn mồi, làm giảm sức sống củamột số loài động vật thủy sinh Sự gia tăng lớp trầm tích đã gây hại cho nhiềuloài san hô, những loài đòi hỏi môi trường sống tuyệt đối trong sạch

Ô nhiễm không khí: các hoạt động của con người làm thay đổi và làm ô

nhiễm bầu không khí của trái đất Các dạng ô nhiễm không khí như:

 Mưa axit: các nền công nghiệp như luyện thép, các nhàmáy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu là than hay dầu đã thải ra một lượng lớn cáckhí NOx, SOx vào không khí, các khí này khi gặp hơi nước trong không khí sẽtạo ra axit nitric và axit sulfuric Các axit này liên kết với những đám mây vàkhi tạo thành mưa đã làm giảm độ pH của nước mưa xuống rất thấp Mưa axit

sẽ làm giảm độ pH của đất và của nước trong các hồ, ao, sông suối trên lục địa.Mưa axit đã tiêu diệt nhiều loài động và thực vật Do độ axit của các hồ ao tănglên, nhiều cá con của nhiều loài cá và cả những con cá trưởng thành cũng bịchết Độ axit tăng và nước bị ô nhiễm là nguyên nhân chính làm suy giảm đáng

kể các quần thể động vật lưỡng cư trên thế giới Đối với phần lớn các loài độngvật lưỡng cư, ít nhất một phần trong chu kỳ sống của chúng phụ thuộc vào môitrường nước, độ pH của nước giảm làm cho tỷ lệ trứng và ấu trùng bị chết tăngcao

 Sương mù quang hoá: Xe ô tô, các nhà máy điện và cáchoạt động công nghiệp thải ra các khí hydrocacbon, khí NO Dưới ánh sáng mặttrời, các chất này tác dụng với khí quyển và tạo ra khí ozon và các chất phụphẩm khác, tất cả khí này được gọi chung là sương mù quang hóa (photo-chemical smog) Nồng độ ozon cao ở tầng khí quyển gần mặt đất sẽ giết chếtcác mô thực vật, làm cho cây dễ bị tổn thương, làm hại đến các quần xã sinhhọc, giảm năng suất nông nghiệp Các quần xã sinh học trên toàn cầu cũng cóthể bị phá hủy hay bị thay đổi do các hợp chất chứa nitơ trong không khí theo

mưa và bụi lắng đọng tự do và do đó có thể ảnh hưởng đến nguồn sản xuấtlương thực và thực phẩm.

 Các kim loại độc hại: xăng có chứa chì, các hoạt động khai

mỏ, luyện kim và các hoạt động công nghiệp khác thải ra một lượng lớn chì,thiếc và nhiều loại kim loại độc hại khác vào khí quyển Các hợp chất này trựctiếp gây độc cho cuộc sống của động và thực vật

Sự thay đổi khí hậu toàn cầu: khí cacbonic, mêtan và các khí khác trong

khí quyển không ngăn cản ánh sáng mặt trời, cho phép năng lượng xuyên quakhí quyển và sưởi ấm bề mặt Trái đất Tuy vậy, những khí này và hơi nước giữlại năng lượng do trái đất phát ra, làm chậm lại tốc độ phát tán nhiệt và bức xạkhỏi trái đất Các khí này được gọi là khí nhà kính do tác dụng của chúng rấtgiống với nhà kính - cho ánh sáng mặt trời đi qua nhưng giữ lại năng lượng bêntrong nhà kính và chuyển thành năng lượng nhiệt

Hiện tượng khí nhà kính từng đóng vai trò rất quan trọng, tạo nên sự phồnvinh cho cuộc sống trên trái đất Vấn đề của ngày hôm nay là nồng độ của khínhà kính tăng cùng với các hoạt động của con người đến mức làm thay đổi khíhậu của trái đất gây nên hiện tượng trái đất nóng dần lên

Lượng khí nhà kính gia tăng đã làm ảnh hưởng đến khí hậu trái đất và cáctác hại này tiếp tục gia tăng trong tương lai Những nhà khí tượng học ngàycàng đồng ý với quan điểm cho rằng ở thế kỷ XXI khí hậu trái đất sẽ còn nónglên từ khoảng 2-60C nữa vì sự gia tăng của khí CO2 và các khí khác Các chi tiết

về sự thay đổi khí hậu trên trái đất vẫn đang được các nhà khí hậu tranh cãi,nhưng không nghi ngờ gì nữa tác hại của sự thay đổi nhanh chóng này vào cácquần thể sinh học là rất lớn Ví dụ như các vùng khí hậu ở khu vực ôn đới miềnBắc và miền Nam sẽ chuyển hoàn toàn về phía vùng cực Các loài sống thíchứng với các khu rừng rụng lá phía Bắc Mỹ sẽ phải di cư từ 55 -1000 km về phíaBắc trong suốt thế kỷ XXI để thích ứng với điều kiện khí hậu thay đổi Trongkhi các loài có vùng phân bố rộng và dễ phát tán có thể thay đổi để thích ứngvới sự thay đổi, thì đối với nhiều loài có vùng phân bố hẹp hoặc do khả năngphát tán kém nên việc tuyệt chủng là khó tránh khỏi

Hiện tượng nhiệt độ tăng dần lên còn làm các khối băng ở vùng cực tan

ra Do việc giải phóng một lượng nước lớn như vậy, trong vòng 50 -100 năm tớimức nước biển có thể tăng từ 0,2 -1,5 m Mức nước biển dâng cao có thể làmngập lụt những vùng đất thấp, những khu đất ngập nước ven bờ biển và nhiềuthành phố lớn