Giáo trình môn Bảo tồn đa dạng sinh học

Nội dung text: Giáo trình môn Bảo tồn đa dạng sinh học

1. Bảotồn Đadạng sinh học
2. Ch−ơng 1 Tổng quan về đa dạng sinh học Mục đích: Ch−ơng nμy nhắm cung cấp cho sinh viên những kiến thức tổng quan về Đa dạng sinh học (ĐDSH) Mục tiêu: -Trìnhbμyđ−ợc các khái niệm về đa dạng sinh học vμ các giá trị của đa dạng sinh học -Giảithíchđ−ơc sự suy thoái vμ các nguyên nhân chính gây ra suy thoái đa dạng sinh học.
3. Bμi1. Khái niệm về Đa dạng sinh học 1.1. Khái niệm về ĐDSH „ Nhiều khái niệm ĐDSH khác nhau trên thế giới „ Thuật ngữ ĐDSH đ−ợc dùng đầu tiên vμo năm 1988 (Eilson, 1988) „ Khái niệm th−ờng đ−ợc dùng: Công −ớc ĐDSH (1992) “ĐDSH lμ sự đa dạng vμ phong phú của giới sinh vật từ mọi nguồn trên trái đất, bao gồm đa dạng trong loμi (gen), giữa loμi, vμ đa dạng hệ sinh thái” „ Khái niệm về ĐDSH của Bộ Khoa học vμ Công nghệ Môi tr−ờng (Nhμ XB,KH&KT. 2001): “ ĐDSH lμ thuật ngữ dùng để mô tả sự phong phú vμ ĐD của giới tự nhiên. ĐDSH lμ sự phong phú của mọi cơ thể sống từ mọi nguồn, trong các HST trên đất liền vμ các HST d−ới n−ớc khác vμ mọi tổ hợp sinh thái mμ chúng tạo nên”.
4. ĐDSH đ−ợc thể hiện ở 3 cấp độ (3 phạm trù) - Đa dạng trong loμi (Đa dạng di truyền/gen) - Đa dạng giữa các loμi (Đa dạng loμi) - Đa dạng hệ sinh thái ( Đa dạng hệ sinh thaí) „ Đa dạng sinh học khác tμinguyênsinhvật/học - Đa dạng sinh học nh− đã đ−ợc trình bμyởtrên(Môtảsự phong phú của tất cả các giới sinh vật trong tự nhiên) -Tμi nguyên sinh vật gồm các nguồn lợi sinh vật có trong tự nhiên nhằm phục vụ lợi ích cho con ng−ờivμ đ−ợc con ng−ời chú ý tới.
5. 1.1.1. Đa dạng gen/di truyền 1.1.1.1 Khái niệm: Lμ phạm trù chỉ mức độ đa dạng của biến dị di truyền, Đó chính lμ sự khácbiệt về di truyền giữa các xuất sứ, quần thể vμ giữa các cá thể trong cùng một loμi hay một quần thể d−ới tác dụng của đột biến, đa bội hoá vμ tái tổ hợp. „ Tổng số gen: khác nhau giữa các loμi, từ1000 genởcơthể đơn bμođếnhơn400 000 genởTV cóhoavμ ĐV „ Cơsởvậtchấtditruyềnlμ các axit nucleic, gồm 2 loại đó lμ: ADN vμ ARN „ Vai trò của đa dạng gen: giúp loμi thích nghi với những thay đổi của môi tr−ờng
6. 1.1.1.2 Nhân tố tố ảnh h−ởng đa dạng di truyền „ Yếutốlμm tăng đa dạng gen: + Đột biến gen: những biến đổi xảy ra trong các gen, nguồn tạo ra gen mới, cơ sở của biến dị di truyền, lμmtăngl−ợng biến dị do đó tăng đa dạng di truyền + Sự xâm nhập, di trú có thể lμm thay đổi tần số gen trong quần thể tại chỗ
7. 1.1.1.2 .Nhân tố ảnh h−ởng đa dạng di truyền (tiếp) „ Yếutốlμm giảm đa dạng gen: + Phiêu bạt gen/Lạc dòng gen (genetic drift): xảy ra trong các quần thể nhỏ gây nên biến đổi về tần số gen + Chọn lọc tự nhiên vμ nhân tạo - Chọn lọc tự nhiên: lμmgiảml−ợng biến dị - Chọn lọc nhân tạo: xói mòn di truyền, lμmgiảml−ợng biến dị
8. 1.1.2 Đa dạng loμi 1.1.2.1 Khái niệm „ loμi: Lμ nhóm cá thể khác biệt với nhóm khác về mặt sinh học vμ sinh thái. các cá thể trong loμi có vật chất di truyền giống nhau, có khả năng trao đổi thông tin di truyền (giao phối, thụ phấn) vμ sinh sản hữu thụ „ Đa dạng loμi: lμ phạm trù chỉ mức độ phong phú về số l−ợng loμi, phân loμi(loμi phụ) trên trái đất trong 1 vùng địa lí, trong 1 Quốc Gia hay trong một sinh cảnh nhất định. „ Sự đa dạng về loμiđ−ợc thể hiện bằng tổng số loμi. Theo dự đoán của các nhμ phân loại học có thể có từ 5 – 30 triệu loμisinhvật trên trái đất mμ trong đó phần lớn lμ vi sinh vật vμ côn trùng. „ Thực tế có khoảng 1,75 triệu loμiđ−ợc mô tả
9. Số loμisinhvậtđãđ−ợc mô tả trên Thế giới Nhóm Số loμiNhómSốloμi Virut 1.000 ĐV đơn bμo 30.800 TV đơn bμo 4.760 Côn trùng 751.000 Nấm 70.000 ĐVKXS khác 238.761 Tảo 26.900 ĐVKXS bậc 1.273 Địa y 18.000 thấp 19.056 Rêu 22.000 Cá 4.184 D−ơng xỉ 12.000 ếch nhái 6.300 Hạt trần 750 Bò sát 9.040 Hạt kín 250.000 Chim 4.629 405.410 Thú 1.065.043
10. Số l−ợng cá thể của loμi, qui mô ĐDSH gồm 3 mức độ (đa dạng alpha, beta, gama) *Đa dạng alpha „ Số l−ợng loμi trong một sinh cảnh 376spp „ Có bao nhiêu loμi trong một khu vực nhất định? „ Các ô/mμu đại diện cho các sinh cảnh khác nhau
11. „ * Đa dạng beta „ Tính đa dạng tồn tại trong các vùng giáp danh giữa các sinh cảnh „ Sự giống nhau về động thực vật giữa các sinh cảnh trong cùng một khu vực đến mức nμo? „ Nếu ít giống nhau/ít loμi chung có nghĩa lμ đa 721spp dạng beta cao
12. *Đa dạng gama „ Tính đa dạng tồn tại trong một quy mô địa lí „ Các ô mμu xanh đen có cùng tổ thμnh loμiởcácvịtrí? do vậy đa dạng mầu đỏ so với các mầu khác ? „ Tất cả các mầu trong các ô ?
13. - Nghiên cứu quy mô ĐDSH theo hệ thống trên có nghĩa quan trọng đối với việc xem xét quy mô thiết lập các −u tiên trong công tác bảo tồn. - Sự đa dạng về các loμiđãtạo choquầnxãSV khảnăng thích ứng vμ thích nghi tốt hơn với những thay đổi của điều kiện ngoại cảnh. Mộtvídụ: Sựcómặtcủacácloμi tăng thêm tính đa dạng của QXSV, các loμi SV có quan hệ chặt chẽ với nhau. TV lμ nguồn thức ăn cho ĐV, tạo nên môi tr−ờng sống cho các loμi ĐV, ĐV giúp TV phát tán 1.2.2.2 Những nhân tố ảnh h−ởng tới đa dạng loμi „ Yếutốlμm tăng đa dạng loμi
14. - Hình thμnh loμi mới chủ yếu qua 2 quá trình đó lμ: + Quá trình đa bội hoá - Đa bội hoá: bội hoá số l−ợng thể nhiễm sắc trong loμiban đầu hoặc trong các cá thể lai của hai loμi (N.H.Nghĩa, 1999) - Đa bội hoá lμ yếu tố tiến hoá quan trọng - Đa bội hoá có ý nghĩa to lớn với thực vật, cho phép loμi xâm lấn lai hữu thụ với loμibảnđịađểsinhraloμimới
15. + Hình thμnh loμiđịalí „ Lý thuyết tiến hoá hiện đại cho thấy hầu hết các loμiSV hình thμnh loμi mới thông qua cách ly địa lý, cách ly sinh sản vμ quá trình nμyđ−ợc gọi lμ sự hình thμnh loμikhác vùng phân bố (Allopatric speciaton) Ví dụ: Hạt của 1 loμiđ−ợc phát tán tới đảo nhờ ĐV, gió Quần thể loμi cây đó đ−ợc tạo thμnh qua nhiều năm, nhiều thế hệ có thể có những sai khác so với quầnthểgốc mμ chúng đã phát tán tới. „ Hình thμnh loμi địa lí cùng vùng phân bố: quá trình nμy phổ biến với các nòi côn trùng sống trên các cây chủ khác nhau, hay những quần thể ĐV phát triển những không gian khác nhau do vậy cách ly về mặt sinhsản(mùagiaophối, ĐKS).
16. Yếu tố lμm giảm đa dang loμi? „ Lμ sự tuyệt chủng mμ nguyên nhân lμ do hiểm hoạ tự nhiên vμ con ng−ời
17. 1.1.3. Đa dạng quần xã sinh vật hệ sinh thái „ Khái niệm về hệ sinh thái (HST): Lμ một đơn vị cấu trúc vμ chức năng của sinh quyển, bao gồm quần xã sinh vật, đất đai, khí hậu (vô cơ vμ hữu cơ) „ Đa dạng HST: Lμ pham trù chỉ sự phong phú của môi tr−ờng trên cạn vμ d−ới n−ớc trên quả đất. Đ−ợc phản ảnh bởi sự đa dạng về sinh cảnh qua mối quan hệ giữa các quần xã SV vμ các quá trình sinh thaí trong sinh quyển(Chủ trình vật chất, QH giữa các SV ) „ Quần xã sinh vật: sinh vật trong một sinh cảnh nhất định - Việc xác định hệ sinh thái hay sinh cảnh trên thực tế rất khó, vì gianh giới của chúng không rõ rμng - Sinh cảnh lμ nơi các điều kiện sống của các loμi thực vât t−ơng đối đồng nhất: Rừng trên núi đất, rừng trên núi đá vôi, một khu rừng trồng
18. - Chỉnh thể: Trên thế giới có nhiêu chỉnh thể SV. Sự phân chia đó tuỳ thuộc vμođiềukiệnkhíhậu, vμ các sinh vật sống trên đó, 1 chỉnh thể gồm nhiêu hệ sinh thái khác nhau 1. Rừng m−a nhiệt đới 8. Đầm rêu (tundra) vμ sa mạc 2. R. m−a nhiệt đới- á nhiệt đới 9. Sa mạc, bán sa mạc lạnh 3. R. Lá kim ôn đới 10. Trảng cỏ vμ đồng cỏ nhiệt đới 4. R. Khô nhiệt đới 11. Đồng cỏ ôn đới 5. R. Lá rộng ôn đới 12. Thảm thực vật vùng núi 6. Thảm TV địa Trung Hải 13. Thảm thực vật vùng đảo 7. Sa mạc vμ bán sa mac ẩm 14. Thảm thực vật vùng hồ
19. 1.1.3.2.Những yếu tố ảnh h−ởng đến đa dạng HST „ Môi tr−ờng vật lí ảnh h−ởng đến QXSV: trên cạn (tốc độ gió, độ ẩm, nhiệt độ), d−ới n−ớc (độ trong, độ đục, độ nông sâu, độ muối, ) „ Quần xã sinh vật ảnh h−ởng đến môi tr−ờng vật lí: tảo, san hô, động vật, „ Loμi −u thế: có vai trò quyết định đến khả năng tồn tại, phát triển của nhiều loμi khác „ ổ sinh thái loμi. Mỗi loμicầnvμ tạo cho mình một tập hợp nhất định các loμi sinh vật khác quanh có, trong một quần xã sinh vật.
20. Mộtsố hệ sinh thỏi
21. 1.2.Một số vùng giμu ĐDSH trên thế giới „ Vùng nhiệt đới, đặc biệt lμ rừng m−a nhiệt đới, rạn san hô nhiệt đới - Rừng nhiệt đới chiếm 7% bề mặt trái đất - Chiếm 50% thậm chí có thể đến 90% tổng số loμi động thực vật trên thế giới „ Vùng gần xích đạo đa dạng hơn vùng hai cực (nam, bắc), đa dạng sinh học giảm dần/ tỉ lệ nghịch với độ cao
22. Thực vật vùng nhiệt đới „ 90.000 loμi thực vật ở vùng nhiệt đới „ Nam Mỹ giμu nhất: 1/3 tổng số loμi + Braxin: 50.000 loμiTV cóhoa + Colombia: 35.000 + Venezuela: 15-25.000 „ Châu Phi kém đa dạng hơn Nam Mỹ + Tazania: 10.000 „ Toμn khu vực Bắc Mỹ, Châu Âu, Châu á: 50.000 „ ĐNA: khá cao, 25.000 loμi, 10% TV có hoa thế giới
23. Đa dạng loμi thú ở một số vùng địa lí khác nhau N−ớc nhiệt đới Số loμiN−ớc ôn đới Số loμi Mehico 439 Ac-hen-tina 255 Kenya 308 Ôx-tra-lia 299 Zaire 409 Canada 163 Nigeria 274 Pháp 113 Thailan 263 Nhật Bản 186 Malaixia 292 Anh 77 Việt nam 224 Mỹ 367
24. Rừng ôn đới Rừng nhiệt đới
25. Nguyên nhân khác biệt Có nhiều ý kiến đồng ý với giải thích d−ới đây: + Khí hậu vùng nhiệt đới ổn định hơn + Sinh vật vùng nhiệt đới hình thμnh lâu đời hơn + Nhiệt độ, ẩm độ vùng nhiệt đới cao + Tỉ lệ giao phấn của thực vật vùng nhiệt đới cao hơn nhờsựhỗtrợcủacôntrùng + Vùng nhiệt đới tiếp nhận nhiều năng l−ợng ánh sáng mặt trời, do đó sức sản xuất cao