Đang tải... (xem toàn văn)
Lơi giới thiệu ị Ị.. Một số nhà khoa học đề nghị dùng thuật ngữ Đa dạng sinh vật hởn là dùng Đa dạng sinh học. Một sô' ngưòi đưa khái niệm về Dạng sống vào nội dung nghiên cửu[r]
(1)(2)ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI LÊ TRỌNG CÚC
ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ BẢO TỒN THIÊN
NHIÊN
(3)(4)MỤC LỤC
Trang
LcA gỉớỉ th iệu
PHẦN I - KHÁI QUÁT VỂ ĐA DẠNG SINH HỌC 13
C hương 1: GEN VÀ ĐA DẠNG GEN 15
1 Khái niệm gen 15
2 Đa dạng Gen 18
C hương 2: LOÀI VÀ ĐA DẠNG LOÀI 21
1.Khái niệm loỄd 21
2 Đa dạng loài 23
2.1 Sự phân bơ' lồi 27
2.2 Đa dạng loài Việt Nam 28
C hương 3: HỆ SINH THÁI VÀ ĐA DẠNG HỆ SINH THÁI 62
1 Hệ ainh thái Ố2
1.1 Các đặc điểm hệ sinh thái 63 1.2 Các thành phần cớ hệ sinh thái 66
1.3 Hệ sinh thái ao 68
1.4 Hê sinh thái ỏ can « * 69
(5)1.7 Tháp dinh dưdng (Tháp sinh thái) 83 1.8 Mơ hình đặc trưng dịng lượng qua hệ sinh thíii 84 2 Khái quát hệ sinh thái cờ bề mặt Trái đất 86
2.1 Hệ sũih thái hoang mạc 88 2.2 Hệ sinh thái đài nguyên (Tundra) 89
2.3 Các hệ sinh thái cỏ 91
2.4 Hệ sinh thái savan 93
2.5 Các hệ sinh thái rừng 94
2.6 Đa dạng hệ sinh thái nhiệt đới Việt Nam 100
C hư ng 4: S ự MẤT ĐA DẠNG SINH HỌC 119
1 Đánh giá chíoh 119
2 Các cấp đánh giá khác 120
3 Sự thay đổi đa dạng sũứì học theo thồi gian 120 Sự thay đổi đa dạng sũứi học theo không gian 12 1
5 Sự suy giảm đa dạng sũứi học 122
6 Nguyên nhân suy giảm đa dạng sũứi học 125 6.1 Sự tuyệt c h ủ ^ loằd 128 "^2 Khai thác múc ỉoài 129 6.3 Sự tàn phá hệ sinh thái 131 6.4 Rừng ngập mặn bị hủy hoại 132 6.5 Các rạn san hô bị tàn phá 132 6.6 Sự phân mảnh nơi cư trú 133
6.7 Tác động biên 134
(6)Mực Lực _ _5
6.8 Nới cư trú bị ô nhiễm 135 6.9 Sự du nhập loài ngoại lai 140
C h n g 5: GIÁ TRỊ CỦA ĐA DẠNG SINH HỌC 142
1 ỉ)a dạng sũứi học trì dịch vụ sinh thái quan 142
2 Va dạng sinh học cung cấp sở cho sức khoẻ ngưòi 143
3 Đa dạng sinh học nguồn cho suất tính bền vững
nông nghiệp 143
4 Đa dạng sinh học - sỏ cho ổn định kinh tế giàu có 144 5 Đa dạng sinh học giúp cho ổn định hệ thống chứứi trị,
xà hội 145
6 Đa dạng sinh học làm giàu chất ỉượng sông 146
PHẦN II - BẢO TỒN THIÊN NHIÊN 148
C h n g 6: TÀI NGUYÊN SINH QUYỂN 148
1 Sản lượngsơcấp 149
2 Sản lượng thứ cấp 150
3 Sự tăng dân số trái đất 151
4 Tác động dần số lên tài nguyên thiên nhiên 152
C h n g 7: BẢO T ồN ĐA DẠNG SINH HỌC 158
1 Kỹ thuật bảo tồn đa dạng sinh học 159
1 l Bảo tồn nguồn gen 160
1.2 Bảo tồn loài 167
(7)1.4 Thiết lập khu bảo tồn 186 1.5 Chức lợi ích hệ thơng khu bảo tồn 188 1.6 Hệ thông khu bảo tồn thiên nhiên ỏ Việt Nam 190 Chương 8; BẲO TồN VÀ PHÁT TRIỂN 193
1 PMt triển bền vữag 193
2 Bảo tồn phát triển 195
3 Vùng đệm khu bảo tồn 196
3.1 Các chức nảng vùng đệm 198
3.2 Trọng tâm hoạt động phát triển vùng đệm 198
3.3 Sự tham gia cộng đồng quy hoạch quảm
lý vùng đệm 199
4 Khu dự trữ sũửi (Biosphere Reserve) 200
5 Các công ưdc quốc tế bảo tồn hệ sinh thái 202
5.1 Công ưôc Ramsar 202
5.2 Cơng ưóc bảo vệ Di sản Văn hóa Thiên
nhiên Thế giơi 203
C h n g 9: MỐI QUAN HỆ GIỮA VẢN HÓA VÀ ĐA DẠNG
SINH HỌC 205
1 Vàn tóa txúyền thơng h ^ô i Việt 206
2 Tri thức địa phương 215
2.1 Vai trò tri thức địa phương 216 2.1 Một số^ví dụ kiến thức địa phưđng việc
bảo vệ nguồn gen 219
(8)TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 227
PHỤ LỤC 229
1 Phụ lục; Nghị định 18/HĐBT ngày 5.2.1996 229
1 P h ụ lục la , Ib: D an h sách loài động, thự c v ậ t
hoang dã V iệt N am cấm k h a i thác sử d ụ n g cho
các m ục đích th n g m ại 229
1.2 P h ụ lục Ilạ, Ilb H n c h ế k h a i thác v sử d ụ n g 232
2 Phụ lục: Các loài động, thực vật Việt Nam nằm trong
côngư ốcC IT E S 234
2.1 Phụ lục I: CITES cấm xuất cho mục đích
thương m ại 234
2.2 P h ụ lục II: C IT E S cho phép x u ất k h ẩ u có kiểm so át 237
3 Phụ lục; Hệ thống khu rừng đặc clụng.eủa Việt Nanj 242
(9)(10)-9
Lời giới th iệ u
Đ a d n g s in h học g ià u có, p h o n g p h ú loài,
nguồn gen, hệ sinh thái, nguồn tài nguyên tái tạo, đóng vai trị vơ quan trọng phát triển tiến hóa sinh giới có tầm quan trọng đặc biệt đối vói sống ngưịi. Mục đích nghiên cứu đa dạng sinh học để nhận biết ngày càng đầy đủ hdn loài, nguồn gen, hệ sinh thái
trê n T rá i đ ấ t m h iể u b iế t h iệ n n a y đ a n g cịn q u í t ỏi
Quyển sách “Đa dạng sinh học Bảo tồn- thiên nhiên” cố
gắng thu thập, chọn lọc kiến thức có nhiều tài liệu giới trồng nước, xây dựng thành tài liệu
gọn, nhẹ, đdn giản đề cập đến khái niệm, định nghĩa,
kiến thức nhất, thực tiễn cấp bách đa dạng sinh học bảo tồn thiên nhiên phục vụ cho công tác giảng dạy
và học tậ p k h o a Mơi trư ị n g , trư ò n g Đ ại học K hoa học tự
nhiên, Đại học Quố: gia Hà Nội Quyển sách bao gồm phần:
P h ầ n I G iới th iệ u nội d u n g b ả n đ a d n g s in h học b ao gổm:
Đ a d n g g en đ ịn h n g h ĩa gen, m a i m ộ t n g u n gen;
Đ a d ạn g lo i - th ế giới sốn g đưỢc chấp nh ận rộng
(11)10 Đa dạng Sinh học vá Bảo tổn thiên nhiên- Lê Tirọng Cúc
giôi, phân bô' cảc loài, mát loài nguyên nhân loài, đa dạng loài Việt Nam;
Đa dạng hệ sinh thái, định nghĩa mô tả hệ sinh thái, hệ sinh thái bể mặt Trái Đất Việt Nam, hệ sinh thái nguyên nhân hệ sinh thái;
Vai trò giá trị đa dạng sinh học
Phải bảo Cần phải
vệ đa nghiên cứu
dạng có
sinh hoc ♦ thơng tin tốt
Cần phát triển du lịch
Nếu hợp tác ỉàm việc, vấn đề
giải
Chúng ta tà i ngun
gì?
Tơi cần thuốc để đảm bảo sức khoẻ cho gia
đình
Cần có sác.i
(12)Phần II Bảo tồn thiên nhiên:
Giới thiệu tài nguyên sinh học Trái đất dân số, nhừnỉ tính tốn lạc quan hy vọng Các biện pháp bảo vệ đa diirug sinh học bảo tồn thiên nhiên, bảo tồn nguồn gen, bảo tốn cic loài, bảo tồn hệ sinh thái, xây dựng khu bảo tổn, vườn quốc gia, luật pháp quốc gia, công ước quốc tế, cAc chư<Jng trình hợp tác phủ, nhân dân Nhà iưóc Bảo tồn phát triển Mối quan hệ văn hóa đa 'dẹng sinh học
Pa dạng sinh học bảo tồn thiên nhiên liên quan đến nhiiều khía cạnh, bao trùm đối tượng tự nhiên xã hội Tàii ệu chắn cịn nhiều thiếu sót, tác giả mong nhận đưgcsự đóng góp ý kiến nhiều bạn đọc
Tác giả
(13)(14)Phần - Khái quát Đa dạng sinh học 13
PHẨNÌ
KHÁI QUÁT VỂ ĐA OẠNG SINH HỌC
Đa dạng sinh học (Biodiversity) giàu có, phong phứ cỉa dạng nguyên liệu di truyền, loằi hệ sinh thái Vì vậy^ đa dạng sinh học bao gồm đa dạng ỏ mức độ loài đa dạng, phong phú gen quần thể gọi đa dạng di truyền hay đa dạng gen; đa dạng mức độ loài phong phú loài gọi đa dạng loài; phong phú hệ sinh thái - đa dạng hệ sinh thái Nhịềụ ngưội cho rằng, đạ dạng văn hóa có quan hệ mật thiết đến đa dạng sinh học, xem phận đa dạng sinh học Một số nhà khoa học đề nghị dùng thuật ngữ Đa dạng sinh vật hởn dùng Đa dạng sinh học Theo chúng tơi đốì tượng đa dạng sinh học bao trùm từ mức độ phân tử (gen) đến hệ sinh thái, dừng thuật ngữ Đa dạng sinh học choẩn xác Một sơ' ngưịi đưa khái niệm Dạng sống vào nội dung nghiên cửu đa dạng sinh học Tuy nhiên, dạng sống tính đa dạng lồi, hay nói cách khác đa dạng chất liệu di truyền, dạng sống cổ
th ể có r ấ t n h iề u lo ài, c ũ n g có th ể có m ộ t h o ặ c h a i lồi G6
(15)dung cơng trình nghiên cứu mà nội diing đa dạng sinh học, lồi tính sử dụng i) dân tộc khác lại không Thậm chí có lồi, dân
tộc n ày th ì sử dụng rấ t n h iều n hư ng nhóm dân tộc khác
lại đến Trong tài liệu này, công dụng loài ổưa vào phần giá trị đa dạng sinh học Dưới đầy, xem xét chi tiết nội dung Đa dạng sinh học vói ba
m ứ c độ b ả n ; đ a d n g gen, đ a d n g lo i v đ a d n g hệ sin h
thái
(16)Chương • Gen đa dạng gen 15
C h n g 1
GEN VÀ ĐA DẠNG GEN
1 KHÁI NIỆM VỂ GEN
Năm 1909, w Johannsen đưa khái niệm "gen” đơn vị di truyền tách biệt, phát thí
n g h iệ m p h â n tíc h la i c ủ a G M en d el T h eo J o h a n n s e n th ì
"nhiều tính trạng th ể xác định mầm
m ống đặc biệt, tách biệt độc lập, nói ngắn gọn bởi
những mà gọi gen". Quan niệm vể geri tồri
tạ i su ố t g ia i đ o n p h t tr iể n c ủ a di tr u y ề n học k in h đ iể n T đ ến n ay , b ả n c h ấ t c ủ a gen v ấ n đ ề tr u n g tâ m c ủ d i tr u y ể n học, lu n lu n p h ả n n h ỏ d n g cô đ ọ n g n h ấ t, m ức độ p h t tr iể n , n h ữ n g th n h tự u n h ữ n g v ấ n đ ề c h g iả i q u y ế t c ủ a di tr u y ề n học T ro n g k h o ả n g th ò i g ia n đó,
k h n g n h ữ n g n g ò i t a đ ã t ì m r a c s ỏ v ậ t c h ấ t c ủ a gen , m
chính thân gen - đoạn phân tử ADN trô thành
đốỉ tượng phương tiện kỹ th u ậ t d i tru yền công n g h ệ
sinh học Ngưòi ta giải cấu trúc sơ cấp cửa hàng ngần gen, làm sáng tỏ đặc điểm tính đa dạng cấu tạo chúng ỏ đối tượng khác Tất thông tin p n giữ dạng sồ liệu
tro n g máy vi tính nhà khoa học tồn th ế giơi
(17)16 Đa dạng sinh học Bảo tồn thiên nhiên - Lê Trọng Cúc
Ảnh 1: Mô hinh ADN
Có thể nói khái niệm gen trải qua bốn giai đoạn phát triển chính:
1 Thời Mendel (1865), gen hiểu yếu tố bên trong, định hình thành phát triển tính trạng bên ngồi Cịn vể cách- vận động gen vận động từ hệ
này sa n g th ế h ệ k ia th eo quy lu ậ t vận động n h iễm sắc th ể
trong giảm phân, mặc đừ ngưịi ta chưa biết nhiễm sắc thể giảm phân Vì vậy, nói gen Mendel nhiễm sắc tKể
2r Trưồng phái Morgan-(1&26) cho rằng:
gen m n h iều gen cù n g nằm m ột n h iễm sắc th ể các
đơn vị chia nhỏ Các đđn vị là;
a) Đơn vị đột biến, nghĩa gen bị biến đổi tổng thể hoàn chỉnh;
(18)c) Đơn vị chức năng, nghĩa tất đột biến geni làm biến đổi chức di truyền; điều thể ỏ chỗ, hai thể đột biến khác đem lai với khơng thể cho kiểu bình thường mà cho kiểu đột biến
3 Giả thuyết "một gen - enzim" G Beadle E Tatum (1940): Dựa kết nghiên cứu đột biến khtiyết dưõng Neurosporal (đột biến làm khả tổng hợp chất trao đổi cần thiết cho tồn phát triển tế bào) Các tác giả cho gen định tồn hoạt tính enzim
4
4. Vậy cuối gen gì? Gen đoạn ADN có chiều dài đủ lứr (trung bình khoảng 1.000 - 2.000 bazơ) để Ịcác định nột chức Chức sơ cấp gen xác định bồi anột sỢi polypeptid, khơng thiết enzim (có ìnliiều polypeptid) Các gen nằm nhiễm sắc th ể ỏ trorig nhâm tế bào xếp thành hàng nhiễm sắc thể Mỗi gen chiếm vỊ trí xác định nhiễm sắc thể, gọi locut Mỗi nhiễm sắc thể mang sỢi ADN dài, mảnh liên tục Sợi ADN cấu thành từ bazơ nitơ: adenin, guanin, cỵtoisii thymin. Trình tự xếp chúng gen địnlíi chức gen Gen thể hiệu quẳ củả thơmg qua sản phẩm chúng sinh Sản phẩm trực tiếp gen lầ axít ribonucleic - ARN Thành phần hóa học ARN giơng ADN, khác ổ chỗ ARN thymin bị thay bồi uraícii Phân tử ARN sơ' gen tham gia trực tiếp vào trình trao đổi chất thể Tuy nhiên, phần lôn ARĨN dùng làm khuồn mẫu vận chuyển axit amin tromg trình tổng hỢp protein Protein chuỗi bao gồm
(19)các đơn vỊ nhỏ axít amin, trình tự bazơ ARN định trình tự axít amin protein theo quy luật mâ di truyền Trình tự cỏa axít amin protein định vai trò cùa protein tham gia vào thành phần <ĩấu
trúc cơ thể hay trồ thành enzim xúc tác cho phản ứng Như vậy, biến đổi ADN dẫn tói biến đổi cấu trúc cớ thể biến đổi phản ứng hóa học cđ thể
2 ĐA DẠNG GEN
Đa dạng gen gọi đa dạng di truyền, tập hợp biến đổi gen kiểu genotype nội cùa loài Đây đa dạng quan trọng nhất, chìa khóa lồi tồn lâu dài tự nhiên, có khả thích nghi vơi thay đổi bất lợi của thịi tiết,
khí hậu, mơi trưịng phưđng thức canh tác aức đề kháng cùa lồi sâu bệnh Tính đa dạng này, thế, nguồn cung cấp vật liệu cho chương trình chọn tạo cải tiến giếng cho nông nghiệp bền vững 8ự an tồn ỉưdng thực thực phẩm
Đa dạng gen thể tách biệt vể tính thừa kê hay giửa cấc quẩn thể sính vật Quấn thể (populatỉon) ỉà tập hỢp cá thể loài Tuy nhiên, quần thể hình thành quần thể địa phương (local population), quần thể c6 thể thực nhũng chức khác nhau, ví dụ chức giao phối (cịn gọi Dem, từ mà có thuật ngữ Demography - Dân số học) Dem nhóm cá thể
(20)giao phối với để sản sinh hệ hữu thụ Các cá thể quần thể thưịng có gen khác Sự khác biệt thể qua cấu trúc bốn bazđ thành phần axit nucleic, cấu tạo nên mã di truyền với nhiễm sắc thể Như vậy, đa dạng gen có cá thể quần thể có gen khác nhau, dù
Những tính trạng di truyển mói xuất cá thể bỏi gen nhiễm sắc thể biến dị, sinh sản hữu tính phổ biến qua quần thể bỏi tái tổ hỢp ngưòi ruổi dấm, ước tính số lượng tái tổ hỢp dạng khác gen lớn, vượt số lượng nguyên tử vũ trụ Đa dạng di truyền khác xác định ở mức độ cđ thể, bao gồm số lượng ADN tế bào, cấu trúc sô'lượng nhiễm sắc thể Những hình thái kMc nhaii gen biết đến alen, khác đạt đột biến - thay đổi ADN; thành phần cấu trúc nhiễm sắc thể ỏ cá thể Những alen khấo gen ảnh hưỏng đến phát triển đặc điểm sinh lý cá thể theo cách khác
Như vậy, đa dạng di truyền loài toàn gen lồi Đối với trồng, đa dạng di truyển bao gồm tất giống trồng cổ truyền không sử dụng nữa, giông gieo trồng, giốhg cải tiến, giơng dịng chủng, dịng lai có triển vọng, giống nguyên giống trồng không sử dụng trỏ thành hoang dại, giông hoang dại có họ hàng xa, gần với giồng trồng nguồn vật liệu thu từ việc “cải