BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA LÂM NGHIỆP
BÀI GIẢNG MÔN
BẢO TỒN ĐA DẠNG SINH HỌC
PGS TS. VIÊN NGỌC NAM
BỘ MÔN QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG
TP. Hồ Chí Minh
Năm 2/2013
Hãy vui lên !
Giải quyết trên
cơ sở khoa học
Các vấn đề
Bảo tồn
ĐDSH
Hãy vui và làm cho người khác cùng vui
Thời gian
• Lý thuyết : 2 tín chỉ (30 tiết)
• Thực hành: Trên máy tính
• Làm 2 tiểu luận
Cố lên !!!
30/4/2013 26/3/2013
C
h
ư
ơ
n
g
t
r
ì
n
h
C
a
o
H
ọ
Giải phẫu học
Các mơn học có liên quan
Phân loại học
Tài liệu tham khảo
- Andrew Young, David Boshier, Timothy Boyle (2000),
Forest Conservation Genetics, Principles and Practice,
CSIRO PUBLISHING, 366 pages.
- Daniel Plat (2004), Tài liệu tập huấn về sử dụng nguồn gen
cây rừng (Chọn giống cây rừng), 18-23/10/2004 tại Xuyên
Mộc, Khoa Sinh – Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM và
AUNP.
- FAO, IPGRR (1994), Genbank Standards, Food and
Agriculture Organization of the United Nations, Rome,
International Plant Genetic Resource Institute, Rome, 14
pp.
- G.V. Gulyaev, V.V. Mal Chenco (1975), Từ điển di truyền
học, tế bào học, chọn giống, nhân giống và giống cây trồng
do Trònh bá Hữu, Lê Đình Lương, Lê Duy Thành và Tạ Toàn
dòch, Nhà Xuất bản KH và KT, Hà Nội 1981, 379 tr.
- Lars Graudal, Erik Kjaer, Agnete Thomsen and Allan
Breum Larsen (1997), Planning national programmes for
conservation of forest genetic resources, Technical Note No.
48 - December 1997, Danida Forest Seed Centre, 53 pp.
- Michael J. Benton, (2003), Patterns and rates of species
evolution, Encyclopedia of Life Support Systems, Eolss
Publishers.
- Nguyễn Hoàng Nghóa (1997), Bảo tồn nguồn gen cây
rừng (1988 – 1995, Nhà xuất bản Nông nghiệp, 104 tr.
- Pháp lệnh giống cây trồng (2004), Nhà Xuấât bản Chính
trò Quốc gia, 48 tr.
A. Đa dạng sinh học là gì ?
• Đa dạng sinh học (Biological Diversity)
• Là sự phong phú, đa dạng của các
dạng sống hiện đang tồn tại trên
trái đất.
– Đa dạng sinh học bao gồm sự đa
dạng của các dạng sống, vai trò sinh
thái mà chúng thể hiện và đa dạng di
truyền mà chúng có
§Þnh nghÜa
“§a d¹ng sinh häc lμ tht ng÷ dïng ®Ĩ m« t¶ sù
phong phó vμ d¹ng cđa giíi tù nhiªn. §a d¹ng sinh
häc lμ sùphongphócđamäic¬thĨsèngtõmäi
ngn, trong c¸c hƯ sinh th¸i trªn ®Êt liỊn, dø¬i biĨn
vμ c¸chƯsinhth¸id
ưíi nưíc kh¸c vμ mäi t ỉ hỵp
sinh th¸i mμ chóng t¹o nªn.”
(
NXB Khoa häc vμ kü tht, 2001)
5
6
Đa dạng sinh học là
Theo Cơng ước Đadạng sinh học, khái niệm
"Đadạng sinh học" (biodiversity, biological
diversity) có nghĩalàsự khác nhau giữacác
sinh vậtsống ở tấtcả mọinơi, bao gồm: các
hệ sinh thái trên cạn, trong đạidương và các
hệ sinh thái thuỷ vựckhác,cũng như các
phứchệ sinh thái mà các sinh vậtlàmột thành
phần, ; thuậtngữ này bao hàm sự khác nhau
Quầnthể
Quầnxã
Hệ sinh thái
Vănhố
Cơng nghệ
Kinh tế
Thơng tin
Kiếnthứcbản địa…
- Đa dạng sinh học
- Đa dạng sinh vật
9
Thành phần sinh vật
10
Mức độ của ĐDSH
Đa dạng di truyền (Genetic Diversity)
Đa dạng về loài (Species Diversity)
Đa dạng về hệ sinh thái (Ecosystem
Diversity)
Các mức độ đa dạng sinh học
(Heywood& Baste 1995)
Đa dạng lồi Đa dạng di truyền Đa dạng sinh thái
Giới (Kingdoms) Quần thể (Populations) Sinh đới (Biomes)
Ngành (Phyla) Cá thể (Individuals) Vùng sinh học (Bioregions)
Lớp (Class) Nhiễm sắc thể (Chromosomes) Cảnh quan (Landscapes)
Bộ (Order) Gene Hệ sinh thái (Ecosystems)
Họ (Families) Nucleotide Nơi ở (Habitats)
Giống (Genera) Tổ sinh thái (Niches)
Lồi (Species)
- Thành phần (Composition)
-Cấu trúc (Structure)
của bố mẹ thông qua sự tái tổ hợp (Recombination)
của các gene trong quá trình sinh sản.
Những gene được trao đổi giữa các chromosom
trong quá trình giảm phân (meiosis) và một tổ hợp
mới được thành lập khi chromosom của hai bố mẹ
kết hợp thành một tổ hợp thống nhất mới cho con cái
20
Kiểu di truyền và kiểu hình
Kiểu di truyền (Genotype) là tổng các gene
và allen trong một quần thể và những tổ
hợp của các allen mà mỗi cá thể có được.
Kiểu hình (Phenotype) của một cá thể
được thể hiện bằng hình thái, sinh lý, hoá
sinh và được đặc trưng bởi các kiểu di
truyền trong một môi trường nhất đònh
21
(Theo Alcock, 1993)
22
Ích lợi sự đa dạng di truyền
▶ Đa dạng di truyền là quan trọng để
duy trì khả năng sinh sản hữu thụ, tính
bền vững trước yếu tố ngoại cảnh, làm
tăng tính thích nghi của loài.
▶ Những loài qúy hiếm thương ít đa
dạng gen hơn so với các loài phổ biến,
phân bố rộng -> những loài qúy hiếm
thường rất nhạy cảm với sự biến đổi
của môi trường và dễ bò tuyệt chủng
23
Le Huong Giang, 2003
trũ quan trng trong vicduytrỡs cõn bng cattc cỏc loi khỏc trong qunxó.Paine
quan sỏt thyrng nu Pisaster ochracceus ó cloib khiqunxó,dõns cahai
loi vm trong qunxóln khụng ckimsoỏt.Nu khụng cú mt ng vt ntht
kimsoỏts lng ca chỳng, cỏc con trai trong qunxós nhiuh
n cỏc loi khỏc, lm
gim ỏng k sadng caqunxó.
Vớd,thutng ny ó cỏpdng cho mtloing vt ntht(Pisaster ochracceus),
nhng bõy gi thutng "yut quyt nh" ó cm rng bao gm cỏc loi snmi,
cỏc thcvtvthmchớc ti nguyờn mụi trng sng.
30
Loi u th sinh thỏi
Loi u th sinh thỏi (Dominant species) l
mc m s lng mt loi l nhiu hn so
vi i th cnh tranh ca mỡnh trong mt
qun xó sinh thỏi, hoc lm tng thờm ca
sinh khi. Hu ht cỏc qun xó sinh thỏi c
nh ngha bi loi u th ca chỳng.
Umbrella species
Umbrella loi l mtlot cỏc loi ng thcvtcúyờucutng t nh
nhiu loi khỏc trong cựng mtmụitrng sng. Trong vic mbov
cỏc sinh vt, thcvt v cỏc loi ng vt khỏc trong cựng mtkhuvc
thng cng c chỳng boh.
Vics dng cỏc loi cõy bao trựm dự cthitklm cho vicbotn
mụi trng v quỏ trỡnh ra quyt nh d dng hn. Vi hng triu cỏc hỡnh
thc adng ca ng vt hoang dó cn theo dừi v bov,rtkhúkhn
ỏnh giỏ cỏc nhu cucami loi. Cũn cgi l loi bao trựm hay cỏc
loi yut quyt nh hng u, cỏc loi cõy ny giỳp cỏc nh lónh ov
cỏc nh khoa hcxỏcnh nhng a imbotnt
tnhtvmbovic
bov cỏc loi ph binnht.
ụng Nam .
34
35
Có một số nhóm thông tin cần thiết về mối tơng
quan loi về sinh học, sinh thái, kinh tế góp phần
quyết định định hớng bảo tồn (
Burley and Gauld, 1995):
+ Mối tuơng quan loi v diện tích: ây chính l việc xác định sự
giu có về loi trong một vùng nhất định để đánh giá kích thuớc
quần thể tối thiểu trong các khu bảo tồn (Soule, 1986; Simberloff,
1992).
+ Các loi có vai trò quyết định (Keystone species): các loi đóng
vai trò chủ đạo trong việc duy trì cấu trúc v sự ton vẹn của hệ
sinh thái. Ví dụ: quả của các loi sung, vả l nguồn thức ăn quan
trọng của các loi linh trởng v nhiều loi chim khác.
+ Loi chỉ thị của hệ sinh thái (Ecological indicator species): l
những loi thích nghi với những biến đổi môi trờng đặc biệt hoặc
sự đa dạng của chúng có liên quan với sự đa dạng của một hay
nhiều loi khác.
Ví dụ: một số loi động vật chân đốt dới nớc (Plecoptera v Odonata)
đợc dùng để đánh giá chất lợng nớc sông ở Vơng quốc Anh (Klein,
1989; Brown, 1991).
36
+ Các cấp bậc phân loại (Taxic group): Loi hay cấp phân loại
trên loicũngđợc dùng để so sánh các lập địa hay các hệ
sinh thái về sự đa dạng v tình trạng bảo tồn. Gân đây đã
phát triển nhiều phơng pháp để xác định vùng u tiên bảo
tồn, không chỉ dựa vosựgiucóvềloim còncảsựkhác
biệt về phân loại của các loi quan tâm. Các vùng có các
loi xa nhau về phân loại sẽ đuợc utiênhơnl vùng có
Độ giàu có của lồi có liên quan đến kích thước địa lý
của một quần xã
logS = logC + Z.logA
43
Mơ hình phân bố lồi
44
45
Nhiệt độ
Phơi nắng
trên bề mặt
Địa hình
Lượng
mưa
Yếu tố mơi trường
46
47
Đa dạng về hệ sinh thái (Ecosystem
Diversity)
• Là những sự khác nhau giữa các nhóm
sinh vật trong các điều kiện tự nhiên khác
nhau.
Hệ sinh thái (ECO-SYSTEM)
• HƯ sinh th¸i lμ hƯ thèng c¸c qn x· sinh vËt sèng chung vμ
ph¸t triĨn trong mét m«i trêng nhÊt ®Þnh, quan hƯ t¬ng t¸c víi
nhau vμ víi m«i trêng ®ã.
• Do Nhà sinh thái người Anh Sir Arthur George Tansley đề xướng 1935
Quần thể
Quần xã
Hệ sinh thái
49 50
•Tập hợp tất cả các hệ sinh thái trên bề mặt
trái đất thành một hệ sinh thái khổng lồ sinh
thái quyển (sinh quyển)
53
Thành phần vô sinh
Thành phần hữu sinh
Sinh vật sản xuất (cây xanh)
Sinh vật tiêu thụ
Sinh vật phân hủy
CO2, H2O, N, P,
Oxy…
Nước,
Oxy,
CO
2 …
Cấu
trúc
Chức
năng
Dòng năng lượng
Chuỗi thức ăn
Động vật ăn cỏ
Động vật ăn thòt
Động vật ăn tạp
Nhiệt
Phân hủy
54
Các HST khác nhau trên thế giới
1. Rừng mưa nhiệt đới
2. Rừng mưa Á nhiệt đới
Tần số xuất hiện
Sinh khối
Tính đồng
đều(Eveness hay
equitability)
57
Chỉ số đa dạng sinh học của (Whittaker,
1972)
Chỉ số Alpha (α) hay sự đa dạng alpha là tổng số loài
trong một quần xã. Dùng để so sánh loài giữa các hệ
sinh thái khác nhau.
Chỉ số Beta
(β) hay sự đa dạng Beta là mô tả mức độ
dao động thành phần loài khi các yếu tố môi trường thay
đổi như thế nào.
Ví dụ: Thành phần loài của quần xã các loài bướm đêm thay đổi theo
độ cao của sườn núi -> chỉ số beta cao.
Chỉ số Gama (γ) hay sự đa dạng Gama áp dụng cho
những khu vực rộng lớn hơn về mặt đòa lý
Các đònh nghóa này thường được các nhà sinh thái ứng
dụng sử dụng, các nhà bảo tồn sinh học chỉ chấp nhận
sử dụng một phần nhỏ.
58
Định lượng đa dạng sinh học
Các chỉ số tốn học về đa dạng sinh học đã được
thiết lập để mơ tả sự đa dạng lồi ở các phạm vị địa
lý khác nhau.
Số lượng lồi trong một quần xã hay hệ sinh thái
thường được mơ tả là đa dạng α.
Đa dạng βđề cập đến mức độ dao động thành phần
Trong ¼ dặm vuông của rừng mưa nhiệt
đới ở Brazil có thể tìm thấy:
750 loài cây
15.000 cây có hoa
125 thú có vú
400 chim
100 bò sát
60 lưỡng cư
70
71
Tám điểm nóng thuộc hệ sinh thái vùng ôn đới
72
73
Các Họ san hô trên thế giới
74
Phân loại hiện nay
Nhà sinh học phân tử Mỹ, Carl Woese,
1990 đã đưa cách phân loại mới gọi là
Domain (phạm vi, lãnh vực) phản ảnh
chứng cứ từ nghiên cứu acid nucleic mà
phát hiện sự tiến hoá, họ, các mối quan hệ
chính xác
Ông đề nghò 3 domains là Archaea,
Bacteria, and Eucarya, nền tảng phần lớn
dựa vào loại acid ribonucleic (RNA) trong tế
bào.
Phân loại của Carl Woese, 1990
gọi là Domain
Nhóm tiền nhân
(Prokaryotes)
78
Đặc
điểm
Các cơ thể sống
- Trao đổi chất
-Lớn lên
-Sinh sản
Hợp
thành
Thế
giới
sinh
vật
Vi khuẩn
Nấm
Thực vật
Động vật
Tảo Rêu Hạt kínQuyết Hạt trần
Cây không có hoa Cây có hoa
Dinh
dưỡng
kiểu
hấp thụ
Dinh
dưỡng
kiểu
tự
dưỡng
Nguồn: Hoàng Thò Sản, 2003
79
• 2. Tốc độ suy giảm đa dạng sinh học
• - Tuyệt chủng theo thời gian
• - Tốc độ tuyệt chủng
• 3. Nguyên nhân tuyệt chủng đối với động vật
• 4. Nguyên nhân tuyệt chủng đối với thực vật
• 5. Các nơi sống bò đe doạ
• 6. Sự dễ bò tuyệt chủng
• 7. Biện pháp ngăn chặn tuyệt chủng
2
• Khái niệm “Tuyệt chủng” có rất nhiều ý nghóa,
tùy theo bối cảnh mà có ý nghóa khác nhau.
• “Tuyệt chủng” Một loài khi không còn một cá
thể nào của loài đó còn sống sót tại bất kỳ nơi
nào trên thế giới.
• Một số cá thể của loài còn sót lại nhờ vào sự
kiểm soát, chăm sóc, nuôi dưỡng của con người
thì loài này được gọi là loài đã bò tuyệt chủng
trong thiên nhiên hoang dã
•Do đó hình thành hai khái niệm: Tuyệt chủng trên
phạm vi tồn cầu và tuyệt chủng cục bộ.
1. Đònh nghóa
3
-Một số nhà sinh học sử dụng thuật ngữ lồi bị
tuyệt chủng về phương diện sinh thái học, điều
đó có nghĩa là số lượng lồi còn lại ít đến nỗi
tác động của chúng khơng có chút ý nghĩa nào
đối với các lồi khác trong quần xã.
Ví dụ, lồi hổ hiện nay bị tuyệt chủng về
phương diện sinh thái học, có nghĩa là số hổ
hiện còn trong thiên nhiên rất ít, tác động của
12
13
Diện tích vùng phân bố của một số loi khỉ bị mất ở vùng Đông Nam á
V tỷ lệ phần trăm nơi cƯtrú nguyên thủy đƯợc bảo vệ
14
15
S dng t v nụng
nghip theo thi gian
16
DSH, t l phong phỳ
loi trc khi con ngi
tỏc ng
17
3. Nguyờn nhõn mt a dng sinh hc
1.Mt mụi trng sng v phõn mnh
2. gii thiu cỏc loi
3. Vic khai thỏc cỏc loi thc vt v ng vt
4. ễ nhim t, nc, khụng khớ,
5. Bin i khớ hu ton cu
6. Cụng nghip, nụng nghip v lõm nghip
(Raven, 1992; Courrier, 1992)
18
3. Ngun nhân mất đa dạng sinh học
•1.Tác động của con người đến đa dạng sinh học
2. Gia tăng dân số
3. Sa mạc hóa
4. Sự nóng lên tồn cầu
5. xói lở
6. Nước ngầm cạn kiệt
7. Tiêu hủy mơi trường sống tự nhiên và mất đa dạng sinh học
Thiếu số liệu – Data Deficient (DD)
Chưa đánh giá – Not Evaluated (NE) Loài chưa đánh giá
theo tiêu chuẩn của IUCN
25
Nguồn: www.vncreatures.net
26
3.1. Nguyên nhân tuyệt chủng đối với động vật
27
Các nguyên nhân làm cho động vật bò tuyệt chủng
28
Tuyệt chủng loài
Ngày nay đã thống kê được 1,4 – 1,7 triệu loài
trong suốt 3,5 tỷ năm cho đa dạng sinh học tiến
hoá
Mức độ tuyệt chủng tự nhiên khoảng 1 loài/năm,
ngày nay 10.000 loài/năm tức 1 loài/giờ (Peter J.
Bryant, 2004)
29
Các loài đe dọa ở Việt Nam
Nguồn: WCMC
30
Nguồn: Bộ Tài ngun và Mơi trường
Báo cáo quốc gia về đa dạng sinh học năm 2011
31
Tác động của con người trên quần xã thực vật
Tác động lâu dài gây ra vấn đề ở cấp độ tồn cầu
như:
1. Biến đổi khí hậu
2. Tầng bình lưu suy giảm tầng ơzơn
3. Mất đa dạng sinh học
hình thức khí thải và khí đốt:
1. Mất các lồi thựcvật
2. Ơ nhiễm trong các hồ và suối
3. Đổ chấtthải độchại
4. Ơ nhiễm dòng chảy
5. Ơ nhiễm nguồn cung cấpnướcngầm
6. Tích lũy các hóa
chất trong q trình sản xuất chuỗi thức ăn
35
3.2. Nguyên nhân tuyệt chủng đối với thực vật
1. Thiên nhiên
- Động đất, núi lửa phun, sóng thần …
2. Con người
- Thay đổi, suy thoái nơi cư trú, môi trường sống
- Khai thác quá mức
- Phá hủy, chia cắt
- Du nhập các loài ngoại lai và gia tăng dòch bệnh
- Cháy rừng
- Ô nhiễm không khí, nước, dầu …
36
Tuyeät chuûng do Thieân
nhieân
37 38
39 40
41 42