Bảo tồn đa dạng sinh học

Từ các khái niệm trên, có thể thấy rằng sinh học bảo tồn có hai mục tiêu: một là tìm hiểu những tác động tiêu cực do hoạt động của con người gây ra đối với các loài, quần xã và các hệ si

Chương 1 SINH HỌC BẢO TỒN VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC Mục tiêu:

Giới thiệu khái niệm cơ bản về Sinh học bảo tồn và các mức độ đadạng sinh học (đa dang loài, gen và đa dạng hệ sinh thái) Định lượng đa dạngsinh học Sự phân bố của đa dạng sinh học Những giá trị của đa dạng sinhhọc

Số tiết: 9

Nội dung:

I Khái niệm về sinh học bảo tồn

Trên trái đất, các quần xã sinh vật trải qua hàng triệu năm phát triển đang

bị đe dọa bởi các hoạt động của loài người

Sự tuyệt chủng hàng loạt ngày nay có thể so sánh với sự tuyệt chủng củacác thời kỳ địa chất trong quá khứ, trong đó hàng chục ngàn, thậm chí hàngtriệu loài bị tiêu diệt do các thảm hoạ tự nhiên, có thể là sự va chạm của cácthiên thạch, động đất, hoả hoạn,

Nhiều loài đang bị suy giảm một cách nhanh chóng, thậm chí một số loàiđang ở ngưỡng cửa của tuyệt chủng mà nguyên nhân chủ yếu là do săn bắtquá mức, do sinh cảnh bị phá hủy và do sự xâm nhập của các loài ngoại lai Nguy cơ đối với đa dạng sinh học ngày càng tăng do áp lực dân số tănglên một cách nhanh chóng cũng như các tiến bộ về khoa học kỹ thuật Tìnhtrạng này lại càng trở nên trầm trọng hơn do việc phân phối của cải trên thếgiới không đồng đều, về sự phân hóa giàu nghèo giữa các nước phát triển vàkém phát triển, đặc biệt đối với các nước nhiệt đới, nơi vốn rất phong phú vềloài Hơn thế nữa, sự đe dọa đối với đa dạng sinh học do các yếu tố đơn độcchẳng hạn như mưa axit, khai thác gỗ, săn bắn quá mức, cùng kết hợp vớinhau làm cho tình trạng ngày càng tồi tệ hơn

Như vậy chúng ta có thể thấy rằng, khác với các cuộc tuyệt chủng hàngloạt đã xảy ra trong quá khứ, sự tuyệt chủng hàng loạt trong giai đoạn hiệnnay có những đặc trưng như sau:

• Xảy ra với tốc độ rất nhanh

• Tác nhân chủ yếu là do con người (không phải bởi các điều kiện

tự nhiên)

• Liên quan đến việc mất mát, chia cắt và suy thoái nơi ở

• Không kèm theo sự hình thành loài mới

Sinh học bảo tồn là một nguyên lý khoa học được xây dựng để bảo vệcác loài, thiết lập các khu bảo tồn mới và cũng cố nâng cấp các vườn quốc giacũng là để xác định những loài nào trên trái đất được bảo tồn cho tương lai

Sinh học bảo tồn là một khoa học đa ngành (multi-disciplinary), tập hợpđược rất nhiều người và nhiều tri thức thuộc các lĩnh vực khác nhau nhằmkhắc phục tình trạng khủng hoảng đa dạng sinh học hiện nay

Sinh học bảo tồn bổ sung các nguyên tắc ứng dụng (applied disciplines)bằng cách cung cấp phương pháp tiếp cận có tính chất lý thuyết tổng thể choviệc bảo tồn đa dạng sinh học Sinh học bảo tồn khác với các khoa học khác ởchổ là bảo tồn một cách lâu dài toàn bộ quần xã sinh vật là chính, các yếu tốkinh tế thường là thứ yếu

Về nhiều mặt có thể nói sinh học bảo tồn là một khoa học thiết yếu(crisis discipline) Các quyết định về vấn đề bảo tồn được đưa ra hàng ngày

và thường là với những thông tin rất hạn chế do thời gian cấp bách Sinh họcbảo tồn cố gắng đề xuất những giải pháp phù hợp để giải quyết các vấn đề nảysinh trong điều kiện thực tế ngày nay

Từ các khái niệm trên, có thể thấy rằng sinh học bảo tồn có hai mục

tiêu: một là tìm hiểu những tác động tiêu cực do hoạt động của con người gây

ra đối với các loài, quần xã và các hệ sinh thái; hai là để xây dựng các phương pháp tiếp cận để hạn chế sự tuyệt diệt của các loài và nếu có thể được, cứu trợ các loài đang bị đe dọa bằng cách đưa chúng hội nhập trở lại các hệ sinh thái đang còn phù hợp với chúng.

Vào đầu những năm 1970, các nhà khoa học đã nhận thức được tìnhtrạng khủng hoảng của đa dạng sinh học, nhưng không có một diễn đàn hay tổchức trung tâm để đối phó với vấn đề đó Số lượng người suy nghĩ và tiếnhành nghiên cứu về vấn đề bảo tồn tăng lên thì cần thiết phải có thông tin chonhau các phương pháp tiếp cận v`à ý tưởng mới Để có thể thảo luận các mốiquan tâm của mình, nhà sinh thái học Micheal Soulé đã tổ chức Hội thảoQuốc tế đầu tiên về Bảo tồn Sinh học vào năm 1978 Tại cuộc họp này, với sựtham gia của các nhà bảo tồn động vật hoang dã, các nhà quản lý động vật,các Viện sĩ, Soulé đã trình bày một phương pháp tiếp cận liên ngành mới đểcứu giúp các loài thực vật, động vật khỏi cơn sóng tuyệt chủng hàng loạt docon người gây ra Sau đó cùng với đồng nghiệp là Paul Ehrlich và JaredDiamond, Soulé đã phát triển Sinh học bảo tồn thành một ngành khoa học,trong đó kết hợp các kinh nghiệm về quản lý động vật hoang dã, lâm nghiệp

và sinh học nghề cá với các lý thuyết về sinh học quần thể, di truyền, tiến hoá

và địa lý sinh học để phát triển những phương pháp và tiếp cận mới trong việcbảo tồn loài và các hệ sinh thái

II Các loài dễ bị tuyệt chủng

Khi môi trường suy thoái do hoạt động của con người, quần thể của cácloài sẽ bị giảm về số lượng, một số loài sẽ bị tuyệt chủng Các nhà sinh tháihọc đã nghiên cứu kiểm chứng và thấy rằng không phải tất cả các loài đều cómức độ dễ tuyệt chủng như nhau; một số nhóm loài đặc biệt dễ bị tuyệtchủng Các loài này rất cần được theo dõi cẩn thận và phải được quản lý với

những nổ lực nhằm bảo tồn chúng Các loài đặc biệt dễ tuyệt chủng thườngnằm trong các nhóm loài sau đây:

1 Các loài có vùng phân bố địa lý hẹp

2 Các loài chỉ tồn tại với một hay vài quần thể

3 Các loài có kích thước quần thể nhỏ

4 Các loài có quần thể đang suy giảm về số lượng

5 Các loài có mật độ quần thể thấp

6 Các loài cần một vùng cư trú rộng lớn

7 Các loài có kích thước cơ thể lớn

8 Các loài không có khả năng di chuyển tốt

9 Các loài di cư theo mùa

10 Các loài ít có tính biến dị di truyền

11 Các loài với nơi sống đặc trưng

12 Các loài đặc trưng tìm thấy ở môi trường ổn định

13 Các loài sống thành bầy đàn

14 Các loài là đối tượng săn bắn và hái lượm của con người

Các đặc điểm trên đây của các loài có xu hướng dễ bị tuyệt chủng khôngphải là những đặc điểm riêng biệt, chúng thường có xu hướng tạo thành từngnhóm đặc điểm Ví dụ, các loài kích thước cơ thể lớn thường có mật độ quầnthể thấp và địa bàn rộng - nghĩa là có tất cả các đặc điểm của một loài có xuhướng dễ bị dẫn đến tuyệt chủng Bằng cách xác định các đặc điểm làm loài dễ

bị dẫn đến tuyệt chủng, các nhà sinh học bảo tồn có thể dự tính được nhữngviệc làm cần thiết nhằm quản lý các loài dễ bị tuyệt chủng

Chương 2 BẢO TỒN Ở CẤP QUẦN THỂ VÀ LOÀI Mục tiêu:

Trình bày những bất cập của quần thể có kích thước nhỏ, các vấn đềliên quần thể biến thái, các vấn đề về sinh thái học cá thể liên quan đến bảotồn các loài quý hiếm, đang có nguy cơ tuyệt chủng Các tiếp cận trong việchình thành tái lập các quần thể mới Chương này cũng trình bày vai trò củabảo tồn chuyển vị trong công tác bảo tồn; các cấp độ bảo tồn loài của IUCN

I Những bất cập của quần thể nhỏ

Một loài đặc biệt dễ bị tuyệt chủng khi chỉ có một vài quần thể nhỏ Khikích thước quần thể giảm dưới mức nào đó do nơi ở bị mất, bị suy thoái, cắtđoạn hay do bị con người khai thác quá mức thì quần thể nhanh chóng thunhỏ lại và đi đến tuyệt chủng Sự tuyệt chủng nhanh chóng của các quần thể

có kích thước nhỏ đã dẫn đến khái niệm quần thể tối thiểu của một loài có thể

sống được (minimum viable population - MVP), nói lên số lượng nhỏ nhất

của các cá thể trong quần thể nào đó có khả năng tồn tại qua một quãng thờigian xác định

Theo Shaffer (1981) “Mỗi quần thể tối thiểu có thể sống được của bất kỳmột loài nào là một quần thể cách ly nhỏ nhất có 99% cơ hội tiếp tục tồn tạitrong suốt 1.000 năm nữa, bất chấp những tác động không lường trước dothiên tai cũng như những biến động về quần thể, môi trường và di truyền”.Điểm mấu chốt của MVP - quần thể tối thiểu có thể sống được - là căn cứtheo chỉ số này có thể dự tính số lượng cá thể cần thiết để bảo tồn một loài Muốn có được một ước tính tương đối chính xác về quần thể tối thiểu cóthể sống được của một loài (MVP) thì cần phải có một nghiên cứu cụ thể vềđộng thái số lượng của quần thể và nghiên cứu phân tích điều kiện môi trườngnơi cư trú của chúng Một vài nhà khoa học đã khuyến nghị một nguyên tắcchung là cố gắng bảo vệ 500 -1.000 cá thể cho các loài động vật có xươngsống bởi vì con số này có vẻ như đủ để bảo tồn sự biến dị di truyền

Đối với những loài có độ dao động kích thước quần thể lớn, ví dụ nhưđối với một số loài động vật không xương sống và các loài cây hàng năm, thì

người ta cho rằng sự bảo tồn một quần thể gồm khoảng 10.000 cá thể sẽ làmột chiến lược đem lại hiệu quả.

Khi một loài đã có chỉ số quần thể tối thiểu có thể sống được thì có thể

ước tính được diện tích dao động tối thiểu (minimum dynamic area - MDA)

cho loài đó Người ta đã ước tính được rằng, để bảo tồn những quần thể tốithiểu của các loài thú cần bảo tồn một diện tích vào khoảng từ 10.000 đến100.000 ha

Các quần thể nhỏ dễ bị suy giảm nhanh về số lượng và bị tuyệt chủngcục bộ vì 3 nguyên nhân chính: những vấn đề về mặt di truyền; những daođộng về số lượng quần thể do những biến động ngẫu nhiên trong tỷ lệ sinh và

tỷ lệ chết; và những nhiễu động môi trường do những biến đổi về sự bắt mồi,cạnh tranh, dịch bệnh, nguồn thức ăn cũng như các rủi ro về thiên tai xảy rabất thường như cháy, lũ lụt hay hạn hán

1 Mất tính biến dị di truyền

Tính biến dị di truyền có tầm quan trọng đặc biệt vì nó cho phép quầnthể sinh vật thích nghi được với những biến đổi của môi trường Biến dị ditruyền xảy ra do các cá thể có những dạng gene khác nhau được gọi là allen Trong các quần thể nhỏ, tần số xuất hiện của các allen có thể thay đổimột cách ngẫu nhiên từ thế hệ này sang thế hệ khác mà điều này lại tùy thuộcvào cá thể được giao phối Quá trình trên gọi là sự phân ly gen (genetic drift).Khi một allen có tần suất xuất hiện thấp trong một quần thể nhỏ thì xác suấtmất mát ngẫu nhiên trong từng thế hệ là đáng kể

Các quần thể nhỏ mà có sự phân ly di truyền thường mẫn cảm hơn vớicác ảnh hưởng có hại đến gen, ví dụ như sự suy thoái do giao phối nội dòng,

sự mất tính mềm dẻo tiến hóa (evolutionary flexibility) và sự suy thoái dogiao phối xa Những yếu tố nêu trên có thể góp phần làm giảm kích thướcquần thể và tăng xác suất loài bị tuyệt chủng

Suy thoái do giao phối nội dòng (inbreeding depression): Trong các

quần thể lớn của hầu hết các loài động vật, các cá thể thường không giao phốivới các cá thể đồng huyết tộc gần mình Sự giao phối nội dòng, ví dụ giữa cha

mẹ và con cái, cháu chắt hay sự tự thụ tinh ở các loài lưỡng tính thường sẽgây nên sự suy thoái cận dòng được đặc trưng bởi việc ít con cái, hoặc con cáikhông khoẻ mạnh hay vô sinh

Một cách lý giải hợp lý nhất cho sự suy thoái do giao phối nội dòng là nócho phép biểu hiện những allen nguy hại được di truyền lại từ cha mẹ

Suy thoái do giao phối xa (outbreeding depression): Khi một loài trở nên

hiếm hay nơi cư trú của nó bị hủy hoại thì sự giao phối xa - tức là giao phốikhác loài - có thể xảy ra Những cá thể không có khả năng tìm được những cáthể cùng loài để giao phối thì có thể giao phối với một loài họ hàng Kết quả

là con cái của chúng thường yếu hay bất thụ do thiếu sự tương đồng của các

nhiễm sắc thể cũng như không có hệ enzym thích hợp được di truyền từnhững cha mẹ khác loài Hiện tượng đó được gọi là sự thoái hóa do giao phối

xa Sự suy thoái do giao phối xa cũng có thể là kết quả của sự giao phối giữacác loài phụ hay giữa các quần thể của cùng một loài

Mất tính mềm dẻo tiến hóa: những allen hiếm và những tổ hợp allen bất

thường tuy chưa thể hiện ngay những ưu điểm của mình song rất có thể lại vôcùng thích hợp trong những điều kiện môi trường trong tương lai Sự suy thoáitính biến dị di truyền trong những quần thể cực nhỏ có thể sẽ hạn chế khả năngphản ứng của quần thể với những biến đổi dài hạn của môi trường Một khikhông có đủ tính biến dị di truyền, các loài có thể bị tuyệt diệt

Kích thước quần thể có hiệu quả (effective population size): cần bao

nhiêu cá thể để có thể duy trì được tính đa dạng sinh học trong một quần thể?Franklin (1980) cho rằng 50 cá thể có thể là số lượng tối thiểu cần thiết đểduy trì tính biến dị di truyền Thông qua việc sử dụng các số liệu về tỷ lệ đột

biến ở ruồi giấm Drosophila, Franklin đã gợi ý rằng, trong những quần thể có

500 cá thể, tỷ lệ biến dị di truyền mới hình thành do đột biến có thể bằng vớitính biến dị di truyền bị mất đi bởi kích thước nhỏ của quần thể Dãi giá trịnày được gọi là nguyên tắc 50/500, tức là các quần thể cách ly cần phải có ítnhất 50 cá thể và lý tưởng hơn là có 500 cá thể nhằm duy trì tính biến dị ditruyền của quần thể đó

Nguyên tắc 50/500 không dễ áp dụng trong thực tế vì với giả thiết rằngmột quần thể là tập hợp của N cá thể trong đó tất cả các cá thể đều cùng cókhả năng giao phối và sinh sản Tuy nhiên, nhiều cá thể trong một quần thể lạikhông sinh sản được vì những lý do như tuổi tác, sức khoẻ yếu, vô sinh, suydinh dưỡng, cơ thể nhỏ bé hoặc do các cấu trúc xã hội đã cản trở không chomột vài cá thể tìm ra “bạn đời” của mình Do những yếu tố nêu trên nên kíchthước quần thể có hiệu quả (Ne) của những cá thể trong độ tuổi sinh sảnthường là nhỏ hơn kích thước thực của quần thể (actual population size) Vì tỷ

lệ mất tính biến dị di truyền là dựa vào kích thước quần thể có hiệu quả nên

sự suy thoái tính biến dị có thể rất trầm trọng ngay cả khi kích thước thực tếcủa quần thể là khá lớn

Một quần thể có kích thước hiệu quả nhỏ hơn kích thước thực tế có thểxuất hiện trong những điều kiện sau:

Tỷ lệ giới tính không tương xứng: do ngẫu nhiên mà quần thể có thể có

tỷ lệ không tương xứng giữa con đực và con cái Ví dụ, quần thể của các loàiđơn giao (monogamous) như loài ngỗng gồm 20 con đực và 6 con cái thì chỉ

có 12 cá thể sẽ tham gia vào họat động giao phối Trong trường hợp này, kíchthước quần thể có hiệu quả là 12 chứ không phải là 26

Ở những nhóm động vật tạp giao khác (polygamuos), ví dụ như ở hảicẩu, một con đực có ưu thế có thể cai quản một số lượng lớn con cái và ngăncản không cho các con đực khác giao phối với những con cái dưới quyền cai

quản của nó Ảnh hưởng của số lượng không tương xứng giữa con đực và concái đến kích thước thực Ne có thể mô tả theo công thức:

Ne = m m f f

N N

N N

+

4

Trong đó Nm và Nf là số cá thể đực và cái trong quần thể

Sự biến động về sản phẩm sinh sản: ở nhiều loài, số lượng con non của

từng cá thể thường có sự khác nhau đáng kể Điều này càng đúng hơn vớithực vật mà trong đó một số cây chỉ có thể sinh ra một vài hạt trong khi đó cónhững cây khác lại sinh ra hàng ngàn vạn hạt Việc sinh ra một số con cáikhông đồng đều trong quần thể sẽ dẫn đến sự suy giảm đáng kể của Ne domột số ít cá thể trong thế hệ hiện tại đã tạo nên sự không cân đối trong quỹgen của thế hệ tiếp theo

Những dao động bất thường và những cản trở quần thể: đối với một số

loài, kích thước quần thể dao động đáng kể từ thế hệ này sang thế hệ khác,làm cho kích thước quần thể có hiệu quả sẽ dao động trong khoảng từ thấpnhất đến cao nhất Như vậy chỉ cần một năm có sự suy giảm lớn về số lượng

cá thể trong quần thể sẽ kéo theo sự giảm sút đáng kể của Ne Nguyên tắc nàykéo theo một hiện tượng gọi là cản trở quần thể (population bottleneck), khimột quần thể bị giảm kích thước nghiêm trọng thì những allen hiếm trongquần thể sẽ bị mất đi nếu không có cá thể nào mang những allen này sống sót

và sinh sản Một loại cản trở đặc biệt thường gọi là hiệu ứng lập đàn (foundereffect) sẽ xuất hiện khi một vài cá thể rời bỏ quần thể lớn để thành lập mộtquần thể mới Quần thể mới này thường có ít tính biến dị di truyền so vớiquần thể lớn nguyên thủy

2 Biến đổi về số lượng cá thể trong quần thể

Trong điều kiện môi trường ổn định lý tưởng, một quần thể sẽ phát triểncho đến khi đạt mức cao nhất khả năng chịu tải của môi trường Tới ngưỡngnày, tỷ lệ sinh trung bình trên một cá thể là sẽ ngang bằng với tỷ lệ chết trungbình và sẽ không có sự thay đổi nào về kích thước của quần thể Tuy nhiên,trong thực tế, các cá thể của một quần thể thường không sinh ra một số lượngcon cái trung bình mà hoặc là không sinh sản, hoặc số con cái ít hơn bìnhquân, hoặc là nhiều hơn bình quân Chừng nào kích thước quần thể còn lớnthì trị số trung bình sẽ cung cấp những chỉ số chính xác về hiện trạng đangtiếp diễn trong quần thể Tương tự, tỷ lệ chết trung bình trong một quần thể cóthể được xác định thông qua nghiên cứu một số lượng lớn các cá thể trongquần thể

Khi kích thước quần thể giảm dưới 50 cá thể, sự khác nhau ở mỗi cá thể

về sức sống được thể hiện bằng tỷ lệ sinh và tỷ lệ chết sẽ gây nên dao độngkích thước quần thể một cách ngẫu nhiên Nếu kích thước quần thể dao độngtheo chiều đi xuống trong một năm nào đó do tỷ lệ chết cao hơn và tỷ lệ sinhthấp hơn so với giá trị trung bình thì kết quả là quần thể bị thu nhỏ và sẽ trở

nên mẫn cảm hơn so với những yếu tố biến động số lượng trong những nămtiếp theo Những dao động ngẫu nhiên về kích thước quần thể theo chiềuhướng tăng lên thì cuối cùng sẽ bị giới hạn bởi khả năng chịu tải của môitrường và sau đó quần thể lại dao động theo chiều đi xuống Do vậy, mỗi khiquần thể bị thu nhỏ lại do nơi cư trú bị phá hủy hay bị chia cắt thì sự biếnđộng số lượng quần thể sẽ trở thành một yếu tố quan trọng và quần thể đó rất

dễ bị tuyệt chủng

Ở nhiều loài động vật, các quần thể nhỏ thường không ổn định do cấutrúc xã hội bị phá vỡ khi quần thể giảm xuống đến một mức nhất định nào đó.Các đàn động vật ăn cỏ hay các đàn chim có thể không có khả năng tìm kiếmthức ăn hay tự bảo vệ mình khi số lượng cá thể trong quần thể của chúng bịgiảm xuống đến một mức nhất định Những động vật săn bắt mồi theo bầynhư chó hoang hay sư tử có thể cần phải có một số lượng cá thể nhất định nào

đó thì mới săn mồi có hiệu quả Rất nhiều quần thể của loài động vật sốngtrong những khu phân bố rộng lớn như gấu hay cá voi có thể sẽ không tìmđược bạn đời cho mình một khi mật độ quần thể ở mức quá thấp Hiện tượngnày được gọi là hiệu ứng Allee (Allee effect)

3 Sự biến đổi môi trường và các thiên tai

Những biến đổi ngẫu nhiên về môi trường sinh học và vật lý có thể gâynên những biến đổi về cấu trúc quần thể của một loài

Qua các nỗ lực mô hình hoá do Menges (1992) và một số người khácthực hiện đã cho thấy sự biến đổi ngẫu nhiên về môi trường nói chung có ảnhhưởng quan trọng hơn so với sự biến động ngẫu nhiên về số lượng quần thể,làm gia tăng tỷ lệ tuyệt chủng của các quần thể cở vừa và nhỏ Menges đã đưacác thông số biến đổi môi trường vào một số mô hình quần thể cây cọ Trongtrường hợp mô hình chỉ xem xét sự biến đổi về số lượng quần thể thì kết quả

đã cho thấy với kích thước nhỏ nhất mà quần thể có thể tồn tại trong vòng 100năm là 140 cá thể Tuy nhiên, khi đưa thêm các yếu tố biến đổi các thông sốmôi trường vào thì giá trị này đã tăng lên 380 cá thể

4 Những cơn lốc tuyệt chủng (Extinction vortices)

Một quần thể càng nhỏ thì nó càng dễ bị tổn thương bởi những biến đổi

về số lượng, các yếu tố môi trường và các yếu tố di truyền; ảnh hưởng của cácyếu tố này có xu hướng làm cho quần thể giảm kích thước, dần trở nên nhỏhơn rồi bị tuyệt chủng với tốc độ được ví như là một cơn lốc tuyệt chủng Bayếu tố biến đổi môi trường, biến động số lượng quần thể và mất tính biến dị ditruyền luôn tác động với nhau nên sự thu hẹp kích thước quần thể do một yếu

tố gây ra sẽ làm tăng tính mẫn cảm của quần thể với các yếu tố khác Một khikích thước quần thể đã bị thu nhỏ thì hậu quả thông thường là tuyệt diệt, trừkhi có các điều kiện cực kỳ thích hợp cho sự gia tăng kích thước quần thể.Những quần thể như thế, đòi hỏi phải có một chương trình quản lý quần thể

và nơi cư trú được tiến hành một cách cẩn thận nhằm giảm bớt những biến

động về số lượng và tác động các yếu tố môi trường từ đó hạn chế đến mứcthấp nhất những tác động đối với các quần thể nhỏ.

Quần thể biến thái là tập hợp các quần thể nhỏ (subpopulations) của mộtloài sống biệt lập trong mỗi mảnh nhỏ của nơi cư trú trong một vùng sinhcảnh, tồn tại được do sự cân bằng giữa tuyệt chủng cục bộ và phục hồi củacác quần thể, nhờ vào sự di nhập các cá thể từ một hoặc một vài quần thể nàytới các quần thể khác

2 Quần thể trung tâm, quần thể vệ tinh

Các quần thể biến thái thường có một vài quần thể trung tâm và các quầnthể vệ tinh

Các quần thể mà ở đấy có tỷ lệ gia tăng số lượng cá thể cao, tạo ra một

số lượng cá thể dư thừa được gọi là các quần thể trung tâm hay quần thể gốc(source- population) Số lượng cá thể dư thừa từ các quần thể trung tâm này,

sẽ di nhập vào các quần thể có tỷ lệ gia tăng số lượng cá thể thấp, thường bịtuyệt chủng cục bộ, được gọi là các quần thể vệ tinh (hay quần thể suy thoái -sink population) Các quần thể vệ tinh có thể lớn hơn các quần thể trung tâm,thậm chí có thể có số lượng cá thể lớn hơn, nhưng do chất lượng nơi cư trú

Quần thể nhỏ

Giao phối gần di truyềnPhân ly

Mất biến dị

di truyền

Tỷ lệ

s Một quần thể càng nhỏ thì

nó càng

dễ bị tổn thương bởi những biến đổi về

số lượng, các yếu

tố môi trường

và các yếu tố

di truyền;

ảnh hưởng của các yếu tố này có

xu hướng làm cho quần thể giảm kích thước, dần trở nên nhỏ hơn rồi

bị tuyệt chủng với tốc

độ được ví như là một cơn lốc tuyệt chủng

Ba yếu

tố biến đổi môi trường, biến động số lượng quần thể và mất tính biến dị

di truyền luôn tác động với nhau nên sự thu hẹp kích thước quần thể do một yếu tố gây ra

sẽ làm tăng tính mẫn cảm của quần thể với các yếu

tố

Tỷ lệ

tử cao

Quần thể nhỏ hơn

Giảm sức sống và khả năng thích ứng

9

thấp nên các quần thể vệ tinh có thể tuyệt chủng nếu không có sự di nhập cáthể từ các quần thể trung tâm.

Sự di nhập các cá thể từ quần thể trung tâm tới các quần thể vệ tinh bảođảm cho sự tồn tại của quần thể biến thái

Đối với các quần thể biến thái, sự phá huỷ nơi cư trú của một quần thểtrung tâm có thể sẽ dẫn đến sự tuyệt chủng của các quần thể vệ tinh, vốn lànhững quần thể phụ thuộc nhiều vào quần thể trung tâm Những nhiễu động

do con người tạo ra gây cản trở cho sự di nhập của các cá thể như rào chắn,đường sá, đập nước, cũng có thể làm giảm tốc độ nhập cư giữa các khu vực

cư trú khác nhau của loài và từ đó làm giảm, thậm chí làm mất đi khả năng táilập quần thể sau khi xảy ra sự tuyệt chủng cục bộ

III Sinh thái học cá thể (Autecology)

Điểm then chốt để bảo tồn và quản lý một loài hiếm, đang có nguy cơtuyệt chủng là phải hiểu biết đầy đủ về mối quan hệ sinh học của loài đó vớimôi trường chung quanh và tình trạng quần thể của loài đó Những thông tinnhư thế thường được gọi là lịch sử tự nhiên (natural history), hoặc đôi khiđược gọi một cách đơn giản là Sinh thái học (Ecology), trong khi thực ra theonguyên tắc khoa học thì việc tìm hiểu chỉ một loài nào đó sẽ được gọi là Sinhthái học cá thể (Autecology)

Dưới đây là các nhóm câu hỏi về sinh thái học cá thể cần được làm sáng

tỏ khi tiến hành thiết kế và thực hiện một cách có hiệu quả những chươngtrình bảo tồn ở mức quần thể

Môi trường: loài này được tìm thấy trong những dạng cư trú nào vàdiện tích mỗi nơi cư trú đó là bao nhiêu? Môi trường biến đổi như thế nào quathời gian và không gian? Tần suất môi trường bị tác động bởi thiên tai như thếnào?

Sự phân bố: loài được tìm thấy tại đâu trong nơi cư trú? Loài này có dichuyển và di cư giữa các nơi cư trú, các vùng địa lý trong khoảng thời gianmột ngày hay một năm không? Khả năng tạo thêm nơi cư trú mới của loài rasao?

Những mối tương tác sinh học: loài cần loại thức ăn gì và các nhu cầukhác cần có là gì? Những loài cạnh tranh thức ăn và các nhu cầu khác? Cónhững vật ăn mồi, sâu hại và các ký sinh trùng nào có tác động đến kíchthước quần thể loài?

Hình thái học: với kích thước, hình dạng, màu sắc và bề mặt cơ thể nhưthế nào thì cho phép loài tồn tại trong môi trường sinh sống của nó?

Sinh lý học: các cá thể của một loài cần bao nhiêu lượng thức ăn, nước,muối khoáng và các chất cần thiết khác để có thể tồn tại, sinh trưởng và sinhsản? Mỗi cá thể sử dụng nguồn nói trên với hiệu suất như thế nào? Loài có thể

Tỷ lệ

s Một quần thể càng nhỏ thì

nó càng

dễ bị tổn thương bởi những biến đổi về

số lượng, các yếu

tố môi trường

và các yếu tố

di truyền;

ảnh hưởng của các yếu tố này có

xu hướng làm cho quần thể giảm kích thước, dần trở nên nhỏ hơn rồi

bị tuyệt chủng với tốc

độ được ví như là một cơn lốc tuyệt chủng

Ba yếu

tố biến đổi môi trường, biến động số lượng quần thể và mất tính biến dị

di truyền luôn tác động với nhau nên sự thu hẹp kích thước quần thể do một yếu tố gây ra

sẽ làm tăng tính mẫn cảm của quần thể với các yếu

tố khác inh thấp

dễ bị tổn thương trong các điều kiện khí hậu khắc nghiệt như nóng, lạnh vàgió mưa?

Biến động số lượng quần thể: kích thước quần thể có hiện tại là baonhiêu và trước đây là bao nhiêu? Số lượng cá thể có ổn định không hay tănglên hoặc giảm đi?

Tập tính: từng cá thể có cần hành động như thế nào để loài có thể tồntại được trong môi trường sống của mình? Các cá thể của loài giao phối vàsinh sản như thế nào? Các cá thể của loài có quan hệ tương hổ với nhau nhưthế nào, hợp tác với nhau hay cạnh tranh?

Di truyền học: những biến đổi về hình thái và sinh lý giữa các cá thể cóphải là do di truyền điều khiển hay không?

1 Thu thập thông tin về lịch sử tự nhiên

Những thông tin cơ bản cần thiết cho việc bảo tồn một loài hay cho việcxác định hiện trạng của loài đó có thể thu thập từ 3 nguồn chính:

• Tài liệu đã xuất bản

• Các tài liệu không công bố

• Đi thực địa

2 Quan trắc các quần thể

Một cách để tìm hiểu tình trạng của một loài quí hiếm nào đó là điều tra

số lượng các cá thể của loài tại thực địa và phân tích các số liệu quan trắcquần thể của nó qua thời gian Bằng cách điều tra số lượng cá thể lặp đi lặp lạitheo một quãng thời gian nhất định ta có thể xác định được những biến độngquần thể theo thời gian Từ đó chúng ta biết được những xu hướng lâu dài củaquần thể như tăng hay giảm số lượng cá thể do hoạt động của con người gây

ra với những dao động ngắn hạn do thời tiết hay những hiện tượng tự nhiênkhông dự đoán trước được gây ra

- Kiểm kê: đơn giản chỉ là đếm số lượng cá thể có trong quần thể Bằngcách kiểm kê lặp lại theo những quãng thời gian nhất định có thể xác địnhđược quần thể đó là ổn định, tăng lên hay giảm đi về số lượng Đây là phươngpháp ít tốn kém và dễ làm, để trả lời cho những câu hỏi như hiện tại có baonhiêu cá thể trong quần thể; trong suốt quãng thời gian kiểm kê, quần thể này

ổn định về số lượng cá thể hay tăng lên hoặc giảm đi

- Điều tra: loài việc sử dụng phương pháp lấy mẫu lặp lại để ước tínhmật độ của loài trong quần xã Mỗi vùng sẽ được chia thành nhiều khu vựclấy mẫu và đếm số lượng cá thể trong mỗi khu vực này Sau đó các kết quả sẽđược qui về giá trị trung bình và được dùng để ước tính kích thước thực tế củaquần thể Các phương pháp điều tra đặc biệt có giá trị khi các pha phát triểntrong một chu trình sống của loài là khó phát hiện, rất nhỏ hoặc không thểhiện, ví dụ giai đoạn hạt của nhiều loài thực vật hay các giai đoạn ấu trùngcủa động vật không xương sống

- Các nghiên cứu về biến động số lượng quần thể: sẽ theo dõi những cáthể đã biết trong quần thể để xác định tốc độ tăng trưởng, sinh sản và tỷ lệsống của chúng Nghiên cứu này cần bao quát đầy đủ các cá thể thuộc mọi lứatuổi và mọi kích thước Mỗi chuyên ngành có một kỹ thuật riêng để theo dõicác cá thể theo thời gian: các nhà điểu học thì đeo vòng vào chân chim, cácnhà thú học thường đeo biển vào tai động vật và các nhà thực vật thì gắn biểnnhôm vào cây.

Những nghiên cứu về biến động số lượng quần thể có thể cung cấpnhững thông tin về cấu trúc tuổi của quần thể Một quần thể ổn định thường

có cấu trúc tuổi đặc trưng giữa cá thể non, cá thể mới trưởng thành và cá thểgià Nếu vào một giai đoạn hay lứa tuổi nào đó mà không thấy xuất hiện hayxuất hiện với một số ít cá thể trưởng thành, đặc biệt vào giai đoạn đầu, thìđiều đó là dấu hiệu cho thấy rằng quần thể này đang có nguy cơ bị suy thoái.Tương tự, nếu gặp một số lượng lớn các cá thể non và cá thể mới trưởngthành thì đó là đặc điểm thể hiện cho thấy rằng quần thể đang phát triển ởtrong trạng thái ổn định hoặc thậm chí là đang phát triển

Nghiên cứu biến động số lượng quần thể cũng cho phép phát hiện nhữngđặc trưng về không gian của loài, một yếu tố rất quan trọng trong việc duy trìkhả năng sống sót đối với các quần thể cách ly Số lượng các quần thể củaloài, sự di chuyển giữa các quần thể và sự ổn định của các quần thể theokhông gian và thời gian đều là những tiêu chí quan trọng cần xem xét, đặcbiệt đối với những loài thường xuất hiện dưới dạng những quần thể tạm thờihay những quần thể không ổn định được hình thành do di cư

3 Phân tích khả năng tồn tại của quần thể (Population Viability Analysis)

Là một phần của việc phân tích số lượng quần thể nhằm xác định xemliệu một loài có khả năng thích ứng và tồn tại trong môi trường được không.Phân tích khả năng tồn tại của quần thể là một phương pháp xem xét các yêucầu khác nhau của một loài cũng như nguồn lực sẵn có trong môi trường, để

từ đó xác định những giai đoạn nhạy cảm trong lịch sử tự nhiên của loài đó.Phân tích khả năng tồn tại của quần thể là một việc khá hữu ích trong việc tìmhiểu những ảnh hưởng đến loài quý hiếm do mất nơi cư trú hay nơi cư trú bịhủy hoại Mặc dù việc phân tích khả năng tồn tại của quần thể vẫn đang đượctiếp tục nghiên cứu và phát triển như là một phương pháp dự báo sức sống vàkhả năng tồn tại của một loài, và dù nó vẫn chưa có được một phương phápluận hay một quy trình thống kê chuẩn, song các phương pháp xem xét loàimột cách hệ thống và toàn diện của nó là sự phát triển tự nhiên của sinh tháihọc cá thể trong nghiên cứu lịch sử tự nhiên và những nghiên cứu về biếnđộng số lượng quần thể

4 Quan trắc dài hạn loài và các hệ sinh thái

Cần có sự quan trắc dài hạn các quá trình của hệ sinh thái (nhiệt độ,lượng mưa độ ẩm, tính axít của đất, chất lượng nước, tốc độ chảy của sôngsuối, xói mòn đất, ), các quần xã (số loài có mặt, lượng thực vật che phủ,lượng sinh khối có tại mỗi bậc dinh dưỡng, ) và số lượng các quần thể (sốlượng cá thể của mỗi loài) bởi vì nếu không làm như vậy khó có thể phân biệtđược những dao động bình thường trong năm với những xu hướng lâu dài Một khó khăn trong khi tìm hiểu về sự biến đổi trong các hệ sinh thái làtrên thực tế, các hậu quả thường đến chậm trễ tới vài năm sau khi nhữngnguyên nhân của nó đã xuất hiện Ví dụ mưa axít và các thành phần khác của

ô nhiễm không khí có thể làm yếu và giết chết cây cối trong suốt hàng thập

kỷ, làm gia tăng sự xói mòn đất và bồi lắng ở các sông suối gần đó và cuốicùng là khiến cho môi trường nước không còn thích hợp cho ấu trùng của mộtloài côn trùng nào đó sinh sống Trong trường hợp như vậy, nguyên nhân (ônhiễm không khí) có thể đã xuất hiện từ hàng thập kỷ trước khi biểu hiện ảnhhưởng của nó (loài côn trùng bị suy giảm) được phát hiện

Mưa axít, biến đổi khí hậu toàn cầu, diễn thế thực vật, lắng đọng nitơ và

sự xâm lấn của các loài ngoại lai là những ví dụ điển hình cho các quá trìnhgây ra những những biến đổi lâu dài ở các quần xã sinh vật, nhưng các diễnbiến này thường bị che khuất bởi các hiện tượng ngắn hạn Mặc dù chúng ta

đã có những dữ liệu dài hạn từ các trạm khí tượng, các đợt đếm chim hàngnăm, các cánh rừng được đo đạc định kỳ, các cơ quan chuyên trách theo dõi

về nguồn nước, và các bức ảnh cũ về thảm thực vật, song những nỗ lực quantrắc dài hạn đối với quần xã sinh vật còn rất hạn chế, chưa đủ cho hầu hết cácmục đích bảo tồn Để cải thiện tình hình trên, nhiều cơ sở nghiên cứu khoahọc đã bắt đầu tiến hành những chương trình quan trắc sự biến đổi sinh tháitrong quãng thời gian hàng thập kỷ và thế kỷ

IV Sự hình thành, tái lập các quần thể mới

1 Các tiếp cận cơ bản

Thay vì chỉ quan sát thụ động sự tiến tới tuyệt chủng của các loài đangnguy cấp, nhiều nhà sinh học bảo tồn đã bắt đầu xây dựng các cách tiếp cậnnhằm bảo vệ những loài này Để có thể thực hiện một cách hiệu quả việc thiếtlập quần thể mới chúng ta cần phải hiểu rõ những yếu tố gây nên sự suy giảmcác quần thể hoang dã ban đầu và do vậy loại trừ được những yếu tố đó hoặcchí ít cũng kiểm soát được chúng Ví dụ nếu một loài chim đặc hữu đã bị dânđịa phương săn bắt ngoài tự nhiên đến mức sắp bị tuyệt chủng, các khu vực đẻtrứng của chúng thì bị hủy hoại do các hoạt động phát triển và trứng của chúng

bị các loài ngoại lai ăn, thì tất cả những vấn đề nêu trên cần phải được đề cậpđến trong chương trình tái lập quần thể Nếu chỉ đơn thuần phóng thích các conchim được nuôi nhân tạo vào tự nhiên mà không trao đổi bàn bạc với người

dân địa phương, về một sự thay đổi trong phương thức sử dụng đất, và việckiểm soát các loài ngoại lai sẽ dẫn đến kết quả là sự quay trở lại của tình hìnhban đầu “ném đá ao bèo”.

Có 3 cách tiếp cận cơ bản đã được sử dụng để thiết lập quần thể động thựcvật mới

Chương trình tái du nhập (reintroduction program): là cách thả những cáthể đã được nhân nuôi trong điều kiện nuôi nhốt hay thả những cá thể thu thậpngoài tự nhiên vào khu vực cư trú cũ của chúng, nơi loài này đã lâu khôngcòn xuất hiện nữa Mục đích cơ bản của chương trình này là nhằm tái tạo mộtquần thể mới trong môi trường nguyên thủy của nó

Chương trình mở rộng (augmentation program): là thả các cá thể vàomột quần thể đang tồn tại để làm tăng kích thước quỹ gen của nó Các cá thểđược phóng thích này có thể là các cá thể hoang dã được bắt giữ ở một nơinào đó hoặc chúng là những cá thể được nhân nuôi Ví dụ điển hình cho cáchtiếp cận này là những con đồi mồi mới nở được nuôi giữ trong những giaiđoạn đầu của sự phát triển, dễ bị thương tổn rồi sau đó mới thả trở lại vàobiển

Chương trình du nhập (introduction program): trong đó các loài động thựcvật được chuyển đến những khu vực nằm ngoài phạm vi phân bố của chúng với

hy vọng rằng quần thể mới sẽ được hình thành Cách tiếp cận như vậy có thểthích hợp khi môi trường nguyên thủy của loài đã bị hủy hoại tới mức loài khôngthể tiếp tục tồn tại ở đó, hoặc khi các yếu tố gây suy thoái ban đầu vẫn còn đókhiến cho việc tái du nhập không thể thực hiện được

* Những điều cần lưu ý để có dự án thành công

Những động vật được trả lại thiên nhiên có thể đòi hỏi sự quan tâm và

hổ trợ đặc biệt trong quá trình thả cũng như ngay sau khi được thả Các convật có thể vẫn được nuôi ăn và được che chở tại điểm thả trong một thời giancho đến khi chúng có khả năng tự tồn tại, hoặc tại điểm thả, chúng lần lượtđược thả ra rồi nhốt vào lồng cho đến khi chúng thích nghi được với các điềukiện của khu vực đó mới thôi Có thể cần thêm những can thiệp nếu như cáccon vật có biểu hiện không thể tồn tại, đặc biệt trong thời kỳ hạn hán haykhan hiếm thức ăn

Để các dự án tái lập quần thể thành công cần lưu tâm đến khía cạnh tổchức và tập tính xã hội của các động vật sau khi chúng được thả ra Ở ngoài

tự nhiên, các động vật, đặc biệt là các loài thú và một số loài chim thường họchỏi lẫn nhau về môi trường của chúng và cách giao tiếp xã hội giữa các thànhviên trong loài Những động vật nuôi thường không có những kỷ năng cầnthiết để tồn tại trong môi trường tự nhiên, chúng thiếu các kỷ năng giao tiếp

xã hội cần thiết để tìm kiếm thức ăn, cảm nhận nguy hiểm, tìm bạn đời vànuôi con Để vượt qua những trở ngại có tính xã hội này, những loài vật nuôicần phải được huấn luyện trước khi thả chúng lại vào môi trường tự nhiên

Mối giao tiếp xã hội là một trong những tập tính khó nhất mà con ngườiphải dạy các loài chim thú nuôi bởi vì chúng ta còn hiểu biết rất ít về sự tinh tếcủa tập tính xã hội ở hầu hết các loài Tuy nhiên, đã có một số thành công trongtrong việc xã hội hóa các loài thú được nhân nuôi Trong một số trường hợp,con người bắt chước vẻ bên ngoài và cử chỉ của các con vật hoang dã Phươngpháp này đặc biệt quan trọng khi phải tiếp xúc với các con non vì chúng cầnphải biết cách nhận biết đồng loại chứ không phải là con người hay những loàinuôi dưỡng chúng Trong một số trường hợp, những cá thể hoang dã cùng loài

sẽ được dùng làm “hướng dẫn viên” cho các cá thể nuôi Các con vượn bắtngoài tự nhiên đã được nhốt chung với các vượn nuôi để chúng tạo nên cácnhóm xã hội và sau đó chúng sẽ được thả lại vào tự nhiên với hy vọng rằngvượn nuôi sẽ học hỏi cách sống từ từ vượn hoang dã

Việc tái lập các quần xã mới cho các loài thực vật hiếm và có nguy cơ tuyệtdiệt có sự khác biệt về cơ bản so với những nỗ lực tái lập các quần thể động vật

có xương sống trên cạn Động vật thì có thể phát tán tới các địa điểm mới và chủđộng tìm kiếm các vị trí có điều kiện thích hợp nhất đối với chúng Trong trườnghợp của thực vật thì hạt sẽ được phát tán tới các địa điểm mới nhờ gió, nước vàđộng vật Một khi hạt đã rơi xuống đất thì nó sẽ không chuyển dịch được nữa, kể

cả khi vị trí mới thích hợp nhất cho nó chỉ vài ba centimet Vị trí này đặc biệtquan trọng đối với sự sinh tồn của thực vật vì nếu điều kiện môi trường là quánắng, hoặc quá nhiều bóng râm, quá khô hay quá ẩm ướt đều khiến cho hạtkhông nẩy mầm hoặc mầm sẽ chết Sự nhiễu loạn do cháy có khi cũng là cầnthiết để thiết lập quần thể giống cây con mới ở một số loài

Nhìn chung, các loài thực vật hiếm, đang có nguy cơ tuyệt diệt thườngkhông tái lập được quần thể bằng cách gieo hạt tại các địa điểm có vẻ như phùhợp với chúng Để tăng cơ hội thành công, các nhà thực vật học thường chohạt nẩy mầm và chăm sóc cây con trong các điều kiện môi trường ổn định.Chỉ tới khi cây con đã qua giai đoạn yếu ớt chúng mới được cấy ra môitrường ngoài Trong một số trường hợp khác, cây con được bứng từ quần thểhoang dã đang sinh sống (thường quần thể này hoặc đang có nguy cơ bị tuyệtdiệt hoặc việc lấy đi một tỷ lệ rất nhỏ sẽ không gây hại gì cho quần thể), rồiđem cấy vào một nơi khác thích hợp song chưa có quần thể cây này chiếm cứ

2 Các chương trình tái lập quần thể và luật pháp

Các chương trình du nhập, tái du nhập, hay mở rộng sẽ ngày càng giatăng trong những năm tới khi các cuộc khủng hoảng đa dạng sinh học xảy rathường xuyên do ngày càng nhiều các loài sinh vật bị tiêu diệt trong thiênnhiên Nhiều dự án tái du nhập cho các loài có nguy cơ tuyệt chủng sẽ đượccác kế họach khôi phục chính thức do chính phủ đề ra thực hiện Tuy nhiên,các chương trình tái lập quần thể cũng như các chương trình nghiên cứuchung về các loài có nguy cơ tuyệt chủng đang ngày càng chịu nhiều tác độngcủa những sắc luật nhằm hạn chế bớt sự chiếm hữu cũng như sử dụng chúng

Nếu như các quan chức chính phủ thực thi các bộ luật này một cách cứngnhắc đối với các chương trình nghiên cứu khoa học vốn không phải là mụctiêu cơ bản của luật, thì công việc nghiên cứu bảo vệ các loài có nguy cơ tuyệtchủng có thể sẽ bị hạn chế Các thông tin khoa học mới là rất cần thiết để lậpnên những dự án cũng như để đề xuất các nỗ lực bảo tồn khác Các nhà sinhhọc bảo tồn cần phải giải thích về những lợi ích của các chương trình của họ

để các quan chức chính phủ cũng như quảng đại quần chúng có thể hiểu được,

và họ cũng cần giải quyết được những vấn đề chính đáng của các người nêutrên Các quan chức chính phủ, những người làm cản trở cho các dự án khoahọc, có thể sẽ làm hại tới các sinh vật mà họ đang cố gắng bảo vệ Tuy nhiên,mối nguy hiểm đối với các loài đang có nguy cơ tuyệt chủng do những nghiêncứu khoa học chậm trễ và do lập kế hoạch quá thận trọng là không đáng kểnếu so với sự suy thoái nhanh chóng của đa dạng sinh học trên thực tế mànguyên nhân chính là do nơi cư trú bị hủy hoại, do ô nhiễm môi trường, và dokhai thác quá mức

V Chiến lược bảo tồn chuyển vị

Chiến lược tốt nhất nhằm bảo tồn đa dạng sinh học là bảo tồn các quần xã

và quần thể ngay trong điều kiện tự nhiên, một phương thức thường được nóiđến là bảo tồn nguyên vị hay bảo tồn tại chổ (in situ; on-site preservation) Chỉtrong tự nhiên, các loài mới có khả năng tiếp tục quá trình thích nghi tiến hóa đốivới môi trường đang thay đổi trong các quần xã tự nhiên của chúng Tuy nhiên,đối với nhiều loài hiếm thì bảo tồn nguyên vị chưa phải là giải pháp khả thi trongđiều kiện những áp lực của con người ngày càng gia tăng Nếu quần thể còn lại

là quá nhỏ để tiếp tục tồn tại, hoặc nếu tất cả những cá thể còn lại được tìm thấy

ở ngoài khu bảo vệ thì bảo tồn nguyên vị sẽ không có hiệu quả Trong nhữngtrường hợp này, giải pháp duy nhất để ngăn cho loài khỏi bị tuyệt chủng là bảotồn các cá thể trong những điều kiện nhân tạo Chiến lược này được gọi là bảotồn ngoại vi hay bảo tồn chuyển vị (ex-situ; off-site preservation) Thực tế cómột số loài đã bị tuyệt chủng ngoài tự nhiên song vẫn đang tồn tại trong các bầyđàn nhân nuôi, chứ không còn tìm thấy trong dạng hoang dại nữa

Các điều kiện để bảo tồn chuyển vị động vật bao gồm vườn thú, trangtrại nuôi động vật, thủy cung và các chương trình nhân giống động vật Thựcvật thì được bảo tồn trong các vườn thực vật, vườn cây gỗ và các ngân hànghạt giống

Chương 3 BẢO TỒN Ở CẤP QUẦN XÃ Mục tiêu:

Giới thiệu về số lượng, mục tiêu quản lý tổng hợp đối với các phânhạng hiện thời của IUCN và WCPA về các khu bảo tồn trên thế giới Trìnhbày các phương pháp tiếp cận để thiết lập các ưu tiên cho bảo tồn; các điểmnóng đa dạng sinh học, các đơn vị đại đa dạng sinh học và các khu hoang dãtrên thế giới Những vấn đề về thiết kế các khu bảo tồn, quản lý các khu bảotồn cũng như phục hồi các hệ sinh thái bị suy thoái cũng được đề cập

Số tiết: 10

Nội dung:

Bảo tồn các quần xã sinh vật nguyên vẹn là cách bảo tồn có hiệu quảnhất toàn bộ tính đa dạng sinh học Có 3 cách bảo tồn quần xã sinh vật, đó làxây dựng các khu bảo tồn, thực hiện các biện pháp bên ngoài các khu bảo tồn

và phục hồi các quần xã sinh vật tại các nơi cư trú bị suy thoái

từ nhỏ đến lớn

Phân hạng hiện thời của IUCN và WCPA (World ConservationProtected Areas) về các khu bảo vệ và các mục tiêu quản lý như sau:

I Khu bảo vệ nghiêm ngặt (Strict protection)

Ia Khu bảo tồn thiên nhiên nghiêm ngặt (Strict Nature Reserve)

Ib Khu hoang dã (Wilderness)

II Bảo tồn các hệ sinh thái và giải trí (Ecosystem conservation andrecreation) (Vườn Quốc gia)

III Bảo tồn các đặc điểm tự nhiên (Conservation of natural features)(Các công trình quốc gia)

IV Bảo tồn qua quản lý chủ động (Conservation through activemanagement) (Quản lý nơi ở và loài)

V Bảo tồn cảnh quan trên đất liền, trên biển và giải trí(Landscape/seascape conservation and recreation) (Bảo vệ cảnh quan)

VI Sử dụng bền vững các hệ sinh thái tự nhiên (Sustainable use ofnatural ecosystems) (Quản lý tài nguyên khu bảo vệ)

Mục tiêu quản lý tổng hợp đối với từng hạng mục được tổng kết như ởbảng 4.1

Bảng 4.1 Các mục tiêu quản lý trong các khu bảo vệ

Các đặc điểm văn hoá, thiên nhiên đặc

Nguồn: Michael J.B Green and James Paine, 1997

Chú thích: 1 Mục tiêu hàng đầu; 2 Mục tiêu thứ yếu; 3 Mục tiêu cóthể áp dụng; - không áp dụng

1 Các khu bảo tồn hiện có

Khu bảo tồn chính thức đầu tiên được hình thành vào ngày 1 tháng 3năm 1872 khi tổng thống Mỹ, Ulysses Grant chỉ định 800.000 ha ở vùng đôngbắc Wyoming làm Vườn Quốc gia Yellowstone

Kể từ đó, các vườn quốc gia và các khu bảo tồn thiên nhiên là phươngthức nổi trội cho việc bảo tồn thiên nhiên, cả về động vật hoang dã và toàn bộcảnh quan

Theo danh sách của Liên hiệp quốc về các khu bảo vệ (UNEP, WCMC2003), có 102.102 khu bảo vệ trên toàn thế giới, với diện tích 18,8 triệu km2

chiếm 12,65% diện tích bề mặt trái đất Nếu trừ đi 1,7 triệu km2 là các khubảo tồn biển thì diện tích các khu bảo tồn trên cạn là 17,1 triệu km2, chiếm11.5% diện tích bề mặt trái đất Trong số 191 quốc gia có khu bảo tồn, 36quốc gia có khu bảo tồn chiếm 10 - 20% diện tích đất đai, 24 quốc gia có diệntích các khu bảo tồn lớn hơn 20% diện tích lãnh thổ

Bảng 4.2 Số lượng và diện tích các khu bảo tồn trên thế giới

Hạng Số lượng Tỷ lệ theo số

lượng

Diện tích(km2)

Tỷ lệ theo diệntích

Nguồn: Kalemani Jo Mulongoy and Stuart Chape, 2005

2 Tính hiệu quả của các khu bảo tồn

Nếu như các khu bảo tồn chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trên trái đất thì hiệuquả bảo tồn các loài của thế giới được đến đâu? Các ví dụ sau đây sẽ minhhoạ hiệu quả tiềm tàng của các khu bảo tồn

Ě Chính phủ Indonesia có kế hoạch bảo vệ các quần thể của những loàichim và linh trưởng bản địa trong hệ thống các vườn Quốc gia và khu bảo tồncủa nước này Mục tiêu nói trên sẽ đạt được nhờ vào việc tăng diện tích cáckhu bảo tồn từ 3,5% lên 10% so với tổng diện tích đất đai của cả nước

Ě Tại hầu hết các quốc gia nhiệt đới lớn vùng Châu phi, đa số quần thểcủa các loài chim bản địa là là nằm trong các khu bảo tồn Ví dụ Zaia có trên

1000 loài chim, thì 89% số loài xuất hiện trong các khu bảo tồn với diện tíchchỉ chiếm 3,9% tổng diện tích đất đai của cả nước

Ě Một ví dụ điển hình về vai trò của các khu bảo tồn nhỏ đó là VườnQuốc gia Santa Rosa ở vùng Tây Bắc Costa Rica Vườn này chỉ chiếm 0,2diện tích của Costa Rica song nó đã chứa tới 55% số lượng các quần thể của

135 loài bướm đêm của nước này Những ví dụ trên đã cho thấy rõ rằngnhững khu bảo tồn được lựa chọn cẩn thận thì có thể nuôi dưỡng và che chởcho rất nhiều, nếu không nói là hầu hết, các loài của một quốc gia

3 Những tồn tại của các khu bảo tồn

Mặc dù đã có những hiệu quả nhất định, các khu bảo tồn hiện nay trênthế giới vẫn còn một số hạn chế như sau:

• Hầu hết các khu bảo tồn có diện tích nhỏ, khó để duy trì sự sống còncủa các quần thể động vật có xương sống kích thước lớn Để hạn chế điều đó,

có thể xây dựng các hành lang để liên kết các khu bảo tồn với nhau Tuy vậy,trong thực tế chỉ có một số ít khu bảo tồn có các hành lang liên kết, còn phầnlớn vẫn chưa thực hiện được do vấn đề này vẫn còn nhiều tranh cải

• Các khu bảo tồn có xu hướng nghiêng về các vùng đất có giá trị kinh tếthấp, ít có sự tranh chấp về việc sử dụng đất và các đơn vị hành chánh Kếtquả là các khu bảo tồn này không đại diện đầy đủ cho các hệ thực vật tự nhiênhay sự xuất hiện của loài

• Trong thực tế nhiều khu bảo tồn hoạt động rất ít hay hầu như khônghoạt động (các “khu bảo tồn giấy”)

• Mạng lưới khu bảo tồn hiện nay còn quá nhỏ IUCN 1993, chủ trươngrằng ít nhất 10% diện tích của mỗi quốc gia phải được bảo tồn Diện tíchgiành cho các khu bảo tồn biển còn thấp hơn nhiều (0,5% diện tích dại dương)mặc dù các lợi ích của các khu bảo tồn biển rất to lớn về đa dạng sinh học bêntrong và bên ngoài các khu bảo tồn này cũng như việc khai thác về sau

• Mạng lưới bảo tồn hiện có được hình thành theo nguyên tắt hơi tĩnh,không đáp ứng được với những sự thay đổi về vùng phân bố của loài do sựthay đổi khí hậu Sự thay đổi khí hậu là nguyên nhân gây ra sự thay đổi vùngphân bố của loài, điển hình là sự mở rộng dọc theo phạm vi ranh giới vùngnày và thu hẹp ở các vùng khác Tuy nhiên, khi các khu bảo tồn trở thành cácvùng biệt lập về hệ thực vật tự nhiên do môi trường biến đổi, thường cách biệtvới các khu vực khác bởi một khoảng cách tương đối xa, thì khả năng dichuyển của loài trở nên càng hạn chế

II Thiết lập các ưu tiên cho việc bảo vệ

Do nguồn kinh phí có hạn, cần thiết phải thiết lập được các ưu tiên chobảo tồn đa dạng sinh học và quan trọng nhất là bảo tồn loài Câu hỏi được đặt

ra ở đây là làm sao để có thể giảm thiểu sự mất mát của các loài với mộtnguồn tài chính và sức lực có hạn Những câu hỏi có mối quan hệ tương táclẫn nhau mà các nhà hoạch định công tác bảo tồn cần phải làm sáng tỏ là: cầnphải bảo vệ cái gì, bảo vệ ở đâu và bảo vệ như thế nào Có thể dùng 3 tiêu chísau để lập ra các ưu tiên cho bảo tồn loài và quần xã

sinh sống chủ yếu của nhiều loài đặc hữu quí hiếm so với quần xã chỉ gồm cácloài phổ biến Một loài thường có giá trị bảo tồn nhiều hơn nếu có tính độc nhất

về phân loại học, tức loài duy nhất của giống hay họ, so với loài là thành viêncủa một giống có nhiều loài

nhiều hơn so với những loài không bị đe dọa tuyệt chủng Những quần xãsinh học mà đang bị đe dọa và sắp sửa bị tiêu diệt cũng cần được ưu tiên bảovệ

con người sẽ được ưu tiên bảo vệ nhiều hơn so với các loài không có giá trị rõràng

Loài rồng đất Komodo ở Indonesia là ví dụ về loài được ưu tiên bảo vệtheo cả 3 tiêu chí trên: nó là loài thằn lằn lớn nhất trên thế giới (tính đặc biệt);chỉ xuất hiện trên một vài đảo nhỏ của một quốc gia đang phát triển nhanh(tính nguy cấp) và nó có tiềm năng lớn cho du khách cũng như là mối quantâm lớn của các nhà khoa học (tính hữu dụng)

1 Các phương pháp tiếp cận về loài

Có thể thành lập các khu bảo tồn để bảo vệ những loài độc nhất vô nhị.Nhiều khu vườn Quốc gia đã được hình thành để bảo vệ những loài thú lớnđẹp đẽ là những loài thu hút sự quan tâm của công chúng, có giá trị biểu trưng

và tính quyết định cho du lịch sinh thái Trong quá trình bảo vệ các loài này,toàn bộ các quần xã của hàng ngàn loài khác cũng được bảo vệ

Xác định và chỉ ra được những loài cần ưu tiên nhất là bước đầu tiêntrong quá trình lập kế hoạch bảo tồn cho từng loài Chương trình Hành động

do Uỷ ban về sự Sinh tồn của các loài thuộc IUCN gồm khoảng 2.000 nhàkhoa học, tập hợp trong 80 nhóm chuyên gia khác nhau để đánh giá vàkhuyến nghị bảo tồn cho các loài thú, chim, động vật không xương sống, bòsát, cá và thực vật Có một nhóm đã xây dựng Chương trình hành động chocác loài Linh trưởng ở Châu Á, trong đó đã xếp loại ưu tiên cho 64 loài dựavào mức độ đe dọa, tính đặc hữu về phân loại học và mối liên quan tới cácloài linh trưởng khác đang có nguy cơ tuyệt diệt

2 Phương pháp tiếp cận quần xã và hệ sinh thái

Một số người quan tâm đến bảo tồn đã cho rằng nên tập trung vào bảotồn các quần xã hoặc các hệ sinh thái hơn là chỉ bảo tồn loài Bảo tồn các

quần xã có thể sẽ bảo vệ được một số lượng lớn hơn các loài, trong khi đóviệc cứu hộ các loài cụ thể nào đó lại thường không đơn giản, tốn kém và íthiệu quả

Việc hình thành các khu bảo tồn mới cần phải đảm bảo được càng nhiềuđại diện của các loại quần xã sinh học càng tốt Định ra được những khu vựcnào trên thế giới đã được bảo vệ thỏa đáng và những khu vực nào cần khẩntrương bổ sung bảo tồn là một việc có tính quyết định trong phong trào bảotồn thế giới

2.1 Phân tích khiếm khuyết:

Một cách nhằm xác định tính hiệu quả của các chương trình bảo tồn quần

xã và các hệ sinh thái là so sánh các ưu tiên về đa dạng sinh học với các khu bảotồn đã có hoặc sắp thành lập Sự so sánh này có thể sẽ xác định được những lỗhổng trong bảo tồn đa dạng sinh học bằng cách thành lập các khu bảo tồn mới

Ở qui mô quốc gia, đa dạng sinh học được bảo vệ có hiệu quả nhất bằngcách bảo đảm rằng tất cả các dạng hệ sinh thái chủ yếu đều nằm trong các khubảo tồn

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là bước phát triển mới nhất trong kỹthuật phân tích các khuyếm khuyết thông qua việc sử dụng máy tính để tíchhợp các dữ liệu về môi trường tự nhiên với các thông tin về sự phân bố củaloài Phân tích bằng GIS có thể chỉ ra được những khu vực nguy cấp cần đượcđưa vào các vườn quốc gia hay các khu bảo tồn và cần tránh triển khai các dự

án phát triển tại đây GIS bao gồm việc lưu trữ, hiển thị và tập hợp nhiều loại

dữ liệu bản đồ, ví dụ các kiểu thảm thực vật, khí hậu, thổ nhưỡng, địa hình,địa chất, thủy văn và sự phân bố của loài Kỹ thuật này có thể giúp thể hiệnmối tương quan giữa các thành phần vô sinh và hữu sinh của cảnh quan, giúpqui hoạch các vườn quốc gia nơi có tính đa dạng về hệ sinh thái, và thậm chícòn có thể đề xuất các địa điểm để tìm kiếm các loài qui hiếm Không ảnh vàviễn thám là những nguồn dữ liệu bổ trợ cho việc phân tích GIS

Hình 4.1 GIS tích hợp nhiều dữ liệu khác nhau được biểu diễn trên bản đồ

2.2 Các trung tâm đa dạng sinh học:

Để có thể đưa ra các ưu tiên cho việc bảo tồn, IUCN, Trung tâm quantrắc bảo tồn thế giới (WCMC) và các tổ chức khác đã cố gắng xác định cáckhu vực then chốt có tính đa dạng sinh học và có tính đặc hữu cao trên thếgiới đang đứng trước sự đe dọa bị tuyệt chủng loài và hủy hoại nơi cư trú:những nơi được gọi là điểm nóng phải được bảo tồn Các điểm nóng đa dạngsinh học là những vùng đang bị đe doạ và chứa một tỷ lệ cao đa dạng sinh họctrên thế giới Các vùng này cần phải được bảo tồn ngay để chống lại việc mấtmát của các loài do tuyệt chủng

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 ĐVCXS trên cạn chỉ chiếm 1,4% diện tích hành tinh.

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

Tính đặc hữu là tiêu chí đầu tiên để xác định điểm nóng CI đã lấy tổng

số loài thực vật đặc hữu như là chỉ thị cho tính đặc hữu nói chung Để là một

điểm nóng, một vùng phải có 1.500 loài cây đặc hữu (0,5% số loài thực vậttoàn cầu)

Sự có mặt của thực vật nguyên sinh là cơ sở để đánh giá tác động conngười trong một vùng; để là một điểm nóng, một vùng phải bị mất đi hơn70% môi trường sống nguyên thuỷ của nó

Các điểm nóng chỉ chiếm khoảng 1/8 diện tích bề mặt trái đất nhưng lạichứa đến 1/5 dân số của thế giới Việc gia tăng dân số nhanh trong các điểmnóng góp phần tới sự suy thoái điểm nóng do việc du nhập của những loàingoại lai, việc buôn bán bất hợp pháp những loài bị đe doạ, nền nông nghiệpđốt 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 nhiên nguyên thuỷ và batrong số đó đã mất 95%

Source: Myers N., et al 2000

Hình 4.2 Các điểm nóng đa dạng sinh học trên thế giới

9 Cape Floristic Regions

14 Polynesia & Micronesia

15 New Caledonia

16 Guinean Forests of West Africa

17 Choco-Darian-Western Ecuador

18 Western Ghats & Sri Lanka

19 California Floristics Province

20 Succulent Karoo

21 New Zealand

22 Central Chile

23 Caucasus

25 Eastern Arc Moutains & Coastal

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 hữutrên đơn vị diện tích

Lấy tất cả những nhân tố này để tính toán, thì vùng Madagascar vànhững hòn đảo ở ấn Độ Dương, Philippines, Sundaland, Atlantic Forest vàvùng Caribbean được coi như những nơi nóng nhất của các điểm nóng (Bảng4.3) Nói cách khác, đa dạng sinh học độc nhất của năm điểm nóng này bịmất đi và có nguy cơ cao của việc mất nó nếu không có hoạt động bảo tồn cóhiệu quả và tức thời

Bảng 4.3 Các điểm nóng nhất về đa dạng sinh học trên thế giới

Các điểm nóng Thực vật

đặc hữu

Động vật cóxương đặc hữu

Thực vật đặc hữu /

100 km2

ĐVCX đặchữu /100

km2

% hệ thực vật còn lại

Source: Myers N., et al 2000

Một cách tiếp cận có giá trị khác là các đơn vị đại đa dạng sinh học(Megadiversity) Khái niệm về đại đa dạng sinh học được đề nghị lần đầu tiênkhi viện Smithsonian tổ chức Hội nghị về Đa dạng Sinh học vào năm 1998

Theo cách tiếp cận này, những quyền tập trung ưu tiên vào đa dạng sinh họcđược hiểu theo nghĩa một đơn vị chính trị hơn là một thuật ngữ sinh thái Điềunày công nhận một số ít đơn vị (17 nước) là trung tâm có độ đa dạng sinh họccao (Hình 4.3.) 17 nước này chiếm 2/3 nguồn tài nguyên sinh học trên tráiđất trong đó có hơn 80% loài thực vật bị đe doạ trên toàn thế giới Nhữngnước này cũng là những nước có tầm quan trọng về đa dạng văn hoá.

2.3 Các khu hoang dã (Wilderness areas):

Các khu hoang dã lớn cũng là một ưu tiên quan trọng cho công tác bảotồn Các khu hoang dã là những vùng đất lớn trên 1 triệu ha, có ít nhất 70% hệthực vật nguyên thuỷ còn lại, mật độ dân cư thấp, ít hơn 5 người /km2 và córất ít tác động của con người Các khu hoang dã nhiều khả năng không pháttriển trong tương lai có lẽ sẽ là những nơi duy nhất còn lại trên trái đất mà cácquá trình tiến hoá tự nhiên có thể tiếp tục xảy ra Các khu hoang dã này có thểduy trì để làm các khu đối chứng cho thấy các khu tự nhiên sẽ như thế nàonếu không có tác động của con người

Conservation International (CI) đã bước đầu xác định 24 khu hoang dã,chiếm 44% diện tích trái đất nhưng chỉ chứa 3% dân số thế giới (Mittermeier

et al 2003)

Các khu hoang dã là:

• Kho chứa của đa dạng sinh học và các lưu vực quan trọng

• Là những khu đối chứng để đánh giá mức độ quản lý ở các điểm nóng

bị phá huỷ

• Có vai trò quan trọng trong việc ổn định khí hậu

• Là những nơi cuối cùng trên thế giới mà người dân bản địa có thể duytrì lối sống truyền thống của họ

• Có những giá trị về văn hoá, thẩm mỹ và tinh thần

Nguồn: Viện Năng lượng và Môi trường Pháp Ngữ 2002

Nam Phi

Guinea

4 Colombia 8 Indonesia 12 Perou 17 Venezuela

13 Philippines

Hình 4.3 Các đơn vị đại đa dạng sinh học

CI đã xác định được các khu hoang dã có tỷ lệ các loài đặc hữu cao(High-Biodiversity Wilderness Areas, HBWAs) và chúng được xác định làcác điểm ưu tiên bảo tồn

•Nam Mỹ: một khu hoang dã gồm có rừng mưa, đồng cỏ và núi, nhưng

có rất ít người, chạy qua miền nam của Guyana, miền nam của Venezuela,miền bắc Brazil, Colombia, Ecuador, Peru và Bolivia

•New Guinea: Hòn đảo Guinea có những vùng rộng lớn không bị xâmnhập trong khu vực Châu Á Thái bình Dương, mặc dầu có bị ảnh hưởng bởinạn chặt phá rừng, khai khoáng và chương trình di dân Một nửa phía đông

của hòn đảo này là quốc gia độc lập Papua New Ghine, nửa phía tây của hònđảo là một bang của Indonesia.

•Các cánh rừng ở Congo, vùng Trung Phi

•Các hoang mạc ở Bắc Mỹ

•Các hoang mạc và khu rừng ở Nam Phi

Hình 4.4 Các khu hoang dã thế giới

III Các thỏa thuận Quốc tế

⇒ Công ước Ramsar về các vùng đất ngập nước ra đời năm 1971 nhằmngăn ngừa việc tiếp tục phá hủy các vùng đất ngập nước, đặc biệt là những vùng

có nhiều loài chim nước di cư qua lại và nhằm công nhận các giá trị về sinh thái,khoa học, kinh tế, văn hoá và giải trí của các vùng đất ngập nước Công ước này

đề cập tới những nơi cư trú như các thủy vực nước ngọt, cửa sông và ven biểngồm 590 địa điểm với tổng diện tích trên 37 triệu ha 61 quốc gia đã ký kết nhấttrí bảo tồn và gìn giữ các nguồn đất ngập nước của mình và sẽ chỉ định ít nhấtmột vùng đất ngập nước có ý nghĩa quốc tế để bảo tồn

⇒ Công ước bảo vệ các di sản văn hoá và thiên nhiên thế giới có liênquan đến UNESCO, IUCN và Hội đồng quốc tế về địa danh và di sản Côngước này đã nhận được sự ủng hộ cực kỳ rộng rãi Với sự tham gia của 109nước, công ước này được coi là một trong số những công ước về bảo tồn đượctham gia đông đảo nhất Mục tiêu của công ước này là để bảo vệ các vùngthiên nhiên có ý nghĩa quốc tế thông qua chương trình Địa danh Di sản Thế

CÁC KHU HOANG DÃ THẾ GiỚI