Sinh thái học (Phần 1)

180 trang phuongnguyen 2850

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sinh thái học (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

sinh_thai_hoc_phan_1.pdf

Nội dung text: Sinh thái học (Phần 1)

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sinh thái học ( phần 1 ) Ô nhiễm môi trường ở Việt Nam Ô nhiễm môi trường là khái niệm để chỉ sự xuất hiện của một chất lạ trong môi trường tự nhiên hoặc làm biến đổi thành phần, tỷ lệ về hàm lượng của các yếu tố có sẵn, gây độc hại cho cơ thể sinh vật và con người nếu như hàm lượng của các chất đó vượt khỏi giới hạn thích nghi tiềm tàng của cơ thể. Sự ô nhiễm môi trường có thể là hậu quả của các hoạt động tự nhiên, như hoạt động núi lửa, thiên tai lũ lụt, bão, hoặc các hoạt động do con người thực hiện trong công nghiệp, giao thông, chiến tranh và công nghệ quốc phòng, trong sinh hoạt, trong đó công nghiệp được xem là nguyên nhân lớn nhất. Chất gây ô nhiễm môi trường rất đa dạng về nguồn gốc và chủng loại, tuy vậy chúng được phân chia thành 3 nhóm lớn: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí. Mỗi dạng có thể chứa đựng nhiều chất, từ các hóa chất, các kim loại nặng, đến chất phóng xạ và vi trùng. Nhiệt cũng là tác nhân trực tiếp hay gián tiếp gây nên sự ô nhiễm môi trường. Ô nhiễm môi trường đang trở thành hiểm họa đối với đời sống của sinh giới và cả đối với con người ở bất kỳ phạm vi nào, từ quốc gia, khu vực đến toàn cầu. Ô nhiễm môi trường là sản phẩm của quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa diễn ra trên 200 năm nay. Ô nhiễm hiện nay đã lan tràn vào mọi nơi, từ đất, nước đến khí quyển, từ bề mặt đất đến các lớp sâu của đất và của đại dương. Việt Nam chúng ta đang trong quá trình hiện đại hóa, công nghiệp hóa đất nước, hơn nữa sự đô thị hóa cũng như giao thông vận tải chưa phát triển vì thế sự ô nhiễm môi trường nói chung chưa xãy ra trên diện rộng, nhưng ô nhiễm môi trường đã xãy ra cục bộ, từng lúc, từng nơi. Có thể nêu ra như sau: 1. Ô nhiễm môi trường nước. Hiện nay tình trạng ô nhiễm và suy thoái nguồn nước (nước mặt và nước ngầm) đang xãy ra phổ biến ở nhiều nơi, đặc biệt là ở các khu đô thị và các thành phố công nghiệp. Chẳng hạn như nước ngầm đang được khai thác ở một số nhà máy nước thành phố Hà Nội cũng đã bị ô nhiễm như Pháp Vân, Mai Động hoặc như ở thành phố Hồ Chí Minh nước ngầm bắt đầu bị nhiễm mặn và suy giảm khả năng khai thác.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 2. Ô nhiễm không khí. Mặc dù đất nước chúng ta nền công nghiệp chưa phát triển nhưng ô nhiễm không khí đã xãy ra. Ở Hà Nội, tại khu vực nhà máy dệt 8 – 3, nhà máy cơ khí Mai Động. Khu công nghiệp Thượng Đình, khu công nghiệp Văn Điển, nhà máy Rượu không khí đều đã bị ô nhiễm nặng. Ở Hải Phòng , ô nhiễm nặng ở khu nhà máy Xi mămg, nhà máy Thủy Tinh và Sắt tráng men Ở Việt Trì, ô nhiễm nặng xung quanh nhà máy Supe phốtphát Lâm Thao, nhà máy Giấy, nhà máy Dệt. Ở Ninh Bình và Phả Lại ô nhiễm nặng do nhà máy Nhiệt điện, các nhà máy vật liệu xây dựng, lò vôi. Ở thành phố Hồ Chí Minh và cụm công nghiệp Biên Hòa không khí cũng bị ô nhiễm bởi nhiều nhà máy. Hầu như tất cả các nhà máy hóa chất đều gây ô nhiễm không khí. Dân cư sống ở các vùng nói trên thường mắc các bệnh đường hô hấp, da và mắt 3. Ô nhiễm đất. Hiện nay chưa thấy có tài liệu nào đề cập đến môi trường đất bị ô nhiễm bởi các tác nhân công nghiệp, nông ngiệp nhưng đất đã bị ô nhiễm bởi tác nhân sinh học. Đó là do tập quán dùng phân bắc và phân chuồng tươi theo các hình thức (bón lót, pha loãng để tưới, ) trong canh tác vẫn còn phổ biến. Tại vùng trồng rau Mai Dịch, Từ Liêm, Hà Nội mật độ trứng giun đũa là 27,4 trứng/100g đất, trứng giun tóc 3,2 trứng/100g đất (Trần Khắc Thi, 1966). Theo điều tra của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (1993 – 1994) tại một số vùng trồng rau, người dân chủ yếu sử dụng phân bắc tươi với liều lượng khoảng từ 7 – 12 tấn/ha. Do vậy trong 1 lít nước mương máng của khu trồng rau có tới 360 E. coli ; ở giếng nước công cộng là 20, còn trong đất lên tới 2 x 105/100g đất. Chính vì thế, khi điều tra sức khỏe người trồng rau thường xuyên sử dụng phân bắc tươi có tới 60% số người tiếp xúc với phân bắc từ 5 – 20 năm bị bệnh thiếu máu và các bệnh ngoài da. Mất đa dạng sinh học ở Việt Nam Như đã đề cập ở phần trước, số lượng loài sinh vật trong sinh quyển đã được xác định 1.392.485 cũng chỉ là tương đối. Theo UNEP (1995), hiện tại số loài đã được mô tả lên đến 1.750.000 loài, dao động trong số lượng loài có thể có, từ 3.635.000 đến 111.655.000 loài. Trong tiến trình lịch sử của sự phân hóa và tiến hóa, số lượng các loài còn nhiều gấp bội, song chúng đã bị tiêu diệt phần lớn do những biến động lớn lao của vỏ Trái Đất và của khí hậu toàn cầu. Con người đóng góp vào nạn diệt chủng của các loài chỉ sau khi họ ra đời và phát triển nền văn minh của mình và cũng là tác nhân chủ yếu làm mất đa dạng sinh học.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sự mất đa dạng sinh vật ở Việt Nam cũng giống như trên thế giới ngày càng một gia tăng, tốc độ suy giảm đa dạng sinh vật ngày một tăng do ảnh hưởng các hoạt động của con người vào tự nhiên. Trên thực tế, tốc độ suy giảm đa dạng sinh vật của nước ta nhanh hơn nhiều so với các quốc gia trong khu vực. Nguyên nhân của sự mất đa dạng sinh vật ở Việt Nam: có thể nêu ra một số nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học như sau. - Nguyên nhân trực tiếp: + Sự mở rộng đất nông nghiệp: mở rộng đất canh tác nông nghiệp bằng cách lấn vào đất rừng, đất ngập nước là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất làm suy thoái đa dạng sinh học + Khai thác gỗ: trong giai đoạn từ năm 1985 đến 1991, các lâm trường quốc doanh đã khai thác rừng bình quân 3,5 triệu m3 gỗ/năm, thêm vào đó khoảng 1-2 triệu m3 ngoài kế hoạch. Số gỗ này nếu qui ra diện tích thì khoảng 80.000ha bị mất mỗi năm. Hơn nữa, nạn chặt trộm gỗ xảy ra ở nhiều nơi, kết quả là rừng bị cạn kiệt nhanh chóng cả về diện tích và chất lượng, nhiều loài có nguy cơ tuyệt chủng. + Khai thác củi: hàng năm, một lượng củi khoảng 21 triệu tấn được khai thác từ rừng để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt trong gia đình. Lượng củi này nhiều gấp 6 lần lượng gỗ xuất khẩu hàng năm. + Khai thác các sản phẩm ngoài gỗ: các sản phẩm ngoài gỗ như song mây, tre nứa, lá, cây thuốc được khai thác cho những mục đích khác nhau. Đặc biệt, khu hệ động vật hoang dã đã bị khia thác một cách bừa bãi. + Cháy rừng: trong số 9 triệu ha rừng còn lại thì 56% cóa khả năng bị cháy trong mùa khô. Trung bình hàng năm khoảng từ 25.000 đến 100.000 ha rừng bị cháy, nhất là vùng cao nguyên miền Trung. + Xây dựng cơ bản: viẹc xây dựng cơ bản như giao thông, thuỷ lợi, khu công nghiệp, thuỷ điện, cũng là một nguyên nhẩntực tiếp làm mất đa dạng sinh học. + Chiến tranh: trong giai đoạn từ 1961 đến 1975 đã có khoảng 13 triệu tấn bom và 72 triệu lít chất độc hoá học rãi xuống chủ yếu ở phía Nam đã huỷ diệt khoảng 4,5 triệu ha rừng. - Nguyên nhân sâu xa:
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - + Tăng dân số: dân số tăng nhanh là một trong nhưũng nguyên nhân chính làm suy giảm đa dạng sinh học ở Việt Nam. Sự gia tăng dân số đòi hỏi tăng nhu cầu sinh hoạt: lương thực, thực phẩm và các nhu cầu thiết yếu khác trong khi tài nguyên thì hạn hẹp, nhất là đất cho sản xuất nông nghiệp. Hệ quả tất yếu là dẫn đến việc mở rộng đất nông nghiệp vào đất rừng và làm suy giảm đa dạng sinh học. + Sự di dân: từ những năm 60, chính phủ đã động viên khoảng 1 triệu người từ vùng đồng bằng lên khai hoang và sinh sống ở vùng núi, cuộc di dân này đã làm thay đổi sự cân bằng dân số ở miền núi. Những năm 1990, nhiều đọt di cư tự do từ các tỉnh phía Bắc và Bắc Trung Bộ vào các tỉnh phía Nam, Tây nguyên sự di dân này đã ảnh hưởng rõ rết đến đa dạng sinh học của vùng này. + Sự nghèo đói: với gần 80% dân số ở nông thôn, vì vậy phụ thuộc phần lớn vào nông nghiệp và tài nguyên thiên nhiên. Trong các khu bảo tồn được nghiên cứu, 90% dân địa phương sống dựa vào nông nghiệp và khai thác rừng. Người nghèo không có vốn để đầu tư lâu dài, sản xuất và bảo vệ tài nguyên, học buộc phải khai thác, bóc lột ruộng đất của mình, làm cho tài nguyên càng suy thoái một cách nhanh chóng. + Một số nguyên nhân sâu xa khác có thể nói như: chính sách kinh tế vĩ mô, chính sách kinh tế cộng đồng, chính sách sử dụng đất, lâm nghiệp, du canh du cư cũng đã tác động không nhỏ đến thực trạng suỷ giảm đa dạng sinh học ở Việt Nam chúng ta. Khai thác rừng ở Việt Nam Tài nguyên rừng được khai thác chủ yếu là các loại gỗ và tre nứa. Gỗ được khai thác phục vụ cho các mục đích gia dụng và sản phẩm gỗ xẻ phục vụ cho các ngành kinh tế khác nhau. Gỗ cho sản xuất giấy và gỗ chuyên dùng khác (gỗ trụ mỏ, ván sàn) chiếm tỷ trọng nhỏ. Phần lớn gỗ được sản xuất tiêu thụ trong nội địa, chiếm 98% gỗ tròn, 92% gỗ xẻ và 80% sản phẩm giấy. Nếu tính theo đầu người về gỗ xẻ và sản phẩm giấy của nước ta chỉ đạt 0,0094 m3 và 1,3kg/năm (1989); trong khi cùng thời gian này ở Indonesia là 0,038 m3 và 4,6kg/năm. Một phần gỗ và các lâm đặc sản như quế, dầu hồi, hạt điều, cánh kiến được được xuất khẩu sang các nước như Liên Xô cũ, Nhật Bản, Hồng Kông, Singapore, Thái Lan. Nhìn chung giá trị xuất khẩu lâm sản ở nước ta chỉ chiếm tỷ trọng nhỏ trong nền kinh tế quốc doanh. Ví dụ như giá trị xuất khẩu lâm sản năm 1989 chiếm tỷ trọng 3,6% (65 triệu USD) trong tổng kim ngạch xuất khẩu của kinh tế quốc dân, hoặc như năm có giá trị xuất khẩu cao 1986 cũng chỉ đạt 80,1 triệu USD chiếm 9,7% tổng
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - kim ngạch xuất khẩu. các sản phẩm xuất khẩu đa số là sản phẩm thô không có sức cạnh tranh cao, do vậy thị trường thu hẹp dần như cánh kiến đỏ, quế làm cho giá cả xuống thấp. Chế biến nhựa thông chủ yếu dùng trong thị trường nội địa. Việc chế biến gỗ của nước ta gặp nhiều khó khăn do máy móc phương tiện cũ kỹ lạc hậu, hiệu suất trung bình sản phẩm ở các xưởng cưa chỉ đạt 35 – 45%. Hơn nữa do tính chất chức năng máy móc và nguyên liệu đầu vào hạn chế nên mặt hàng gỗ xẻ ít phong phú. Rừng tự nhiên nước ta tuy có nhiều loại gỗ quý có giá trị nhưng phần lớn đều đã bị khai thác, chỉ còn lại những cây gỗ có đường kính không lớn, cong hoặc có những khuyết tật. Thêm vào đó, thành phần chủng loại gỗ trong rừng rất phức tạp nên gặp nhiều khó khăn trong khai thác, nhất là khai thác ở quy mô công nghiệp. Một khó khăn khác trong khai thác gỗ là hệ thống đường giao thông chưa phát triển. Máy móc xe cộ cho khai thác vận chuyển còn yếu và thiếu dẫn đến lãng phí gỗ. Hiện nay nước ta đã cho phép việc khai thác gỗ và tre nứa ở các rừng giàu và trung bình (Rừng gỗ có trữ lượng trên 80 m3, rừng tre, luồng có từ 3 – 3,5 nghìn cây/ha trở lên; rừng nứa, vầu có từ 6 – 7 nghìn cây/ ha trở lên). Chỉ được tiến hành khai thác chọn lọc, cường độ chặt chỉ giới hạn không quá 35% đối với gỗ và 50% đối với tre nứa theo tổng trữ lượng toàn vùng.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sinh thái học ( phần 2 ) Xói mòn và sa mạc hóa - Quá trình rửa trôi và xói mòn đất: Đây là quá trình phổ biến vì 3/4 đất tự nhiên là đồi núi, có độ dốc cao, lượng mưa lớn lại tập trung vào 4 – 5 tháng mùa mưa, chiếm đến 80% tổng lượng mưa năm. Tuy nhiên, quá trình rửa trôi; xói mòn càng gia tăng do hoạt động của con người mà đặc trưng là: + Mất rừng + Đốt nương làm rẫy + Canh tác không hợp lý trên đất dốc - Quá trình hoang mạc hóa: Theo định nghĩa của FAO thì: “Hoang mạc hóa là quá trình tự nhiên và xã hội phá vỡ cân bằng sinh thái của đất, thảm thực vật, không khí và nước ở các vùng khô hạn và bán ẩm ướt Quá trình này xãy ra liên tục, qua nhiều giai đoạn, dẫn đến giảm sút hoặc hủy hoại hoàn toàn khả năng dinh dưỡng của đất trồng, giảm thiểu các điều kiện sinh sống và làm gia tăng sinh cảnh hoang tàn”. Chỉ tiêu quan trong để xác định độ hoang mạc hóa là tỷ lệ lượng mưa hàng năm so với lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng trong giới hạn từ 0,05 – 0,65 (Công ước chống sa mạc hóa). Hiện nay, hoang mạc hóa thể hiện rõ nhất trên đất trống, đồi núi trọc, nơi không còn lớp phủ thực vật, địa hình dốc, chia cắt, nơi có lượng mưa thấp (700 – 800mm; 1.500mm/năm, lượng bốc hơi tiềm năng đạt 1.000mmm – 1.800mm/năm) (Ninh Thuận, Bình Thuận, Cheo Reo, Sông Mã, Yên Châu). Ở Việt Nam do hậu quả của việc chặt phá rừng, đốt rừng bừa bãi, sử dụng đất không bền vững, qua nhiều thế hệ (du canh, du cư, độc canh, quảng canh) nên đất bị thoái hóa nghiêm trọng, nhiều nơi mất khả năng sản xuất và xu hướng hoang mạc hóa ngày càng phát triển, nhất là ở các vùng đất trống đồi núi trọc. Tác động tổng hợp của các điều kiện tự nhiên và hoạt động kinh tế xã hội của con người là 2 quá trình đồng hành và làm xuất hiện các quá trình dẫn đến hoang mạc hóa ở Việt Nam: - Đất bị thoái hóa nghiêm trọng do xói mòn, rửa trôi. - Nạn cát bay ở vùng ven biển. - Đất bị mặn hóa, chủ yếu là mặn hóa thứ sinh do tưới tiêu không đúng quy trình kỹ thuật.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - - Đất bị phèn hóa do chặt phá rừng tràm, rừng ngập mặn để làm nông nghiệp, làm các vùng nuôi trồng thủy sản. - Đất thoái hóa do canh tác nông nghiệp hoặc chăn thả quá mức ở vùng đất dốc làm xuất hiện kết von đá ong. - Đất thoái hóa do khai thác mỏ, đãi vàng bừa bãi, đặc biệt là những nơi khai thác tự phát của tư nhân không có kế hoạch làm trôi tầng đất mặt, lộ đá gốc. Sự suy giảm các hệ sinh thái ở nước và nguồn lợi thủy sản Các hệ sinh thái nước ngọt rất đa dạng về loại hình, về thành phần sự sống phân bố trong đó và về cấu trúc chức năng sinh thái cũng như giá trị của chúng đối với thiên nhiên và con người. Chúng là những bộ phận cùng với vùng nước biển ven bờ đến độ sâu 6m, cấu trúc nên đất ngập nước của toàn thế giới. Tổng diện tích đất ngập nước vào khoảng 8,558 km2, chiếm 6,4% tổng diện tích lục địa. Đất ngập nước có những chức năng sinh thái quan trọng trong việc điều tiết nước ngầm, khống chế lũ lụt và ổn định đường bờ, thanh lọc cặn vẫn nhưng duy trì chất dinh dưỡng, xuất khẩu sinh khối Do vậy, đất ngập nước chứa đựng những sản phẩm có giá trị như tài nguyên rừng, động vật hoang dã và chăn nuôi, tài nguyên nước và nông nghiệp. Các hệ sinh thái đất ngập nước duy trì mức đa dạng sinh học cao, đồng thời còn là những cảnh quan văn hóa độc đáo. Hoạt động của con người trong quá trình phát triển đã gây ra những tổn thất lớn lao đối với các hệ sinh thái đất ngập nước, từ việc loại bỏ chúng hay biến đổi chúng thành các hệ sinh thái nghèo kiệt đến việc làm cho chúng bị ô nhiễm bởi chất thải, bị hủy hoại dưới các trận mưa acid Theo FAO, trên thế giới hiện có khoảng 40 triệu ha, tức 20% đất ngập nước được tưới tiêu nhưng do úng, phèn hóa và mặn hóa phần lớn bị bỏ hoang hàng năm. Ở nước ta, nhiều hệ sinh thái đất ngập nước cũng biến đổi rất mạnh: hàng loạt hồ chứa ra đời, nhiều dòng sông bị ngăn chận bởi đập, hàng trăm ngàn ha bãi triều được bao bọc bởi đê lấy đất cho nông nghiệp và mở rộng các ao tôm, gần 40% diện tích rừng ngập mặn ven biển bị chặt phá Biển và đại dương là các hệ sinh thái giàu tiềm năng thiên nhiên, song hiện nay cũng không tránh khỏi hiểm họa gây ra bởi con người. Nhiều biển nội địa đang trong tình trạng kêu cứu như biển Baltic,
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Địa Trung Hải Nguyên nhân dẫn đến sự suy thoái đa dạng sinh học và nguồn lợi hải sản là khai thác quá mức, hủy hoại các hệ sinh thái ven bờ (rừng ngập mặn, bãi cỏ ngầm, rạn san hô ). Nơi giàu nguồn lợi đồng thời hỗ trợ cho sự phát triển phồn thịnh của các vùng nước xa bờ, do nước bị ô nhiễm, nhất là dầu và các chất phóng xạ Theo WWF (1988) sản lượng hải sản của thế giới trong giai đoạn 1990 – 1995 trung bình đạt 84 triệu tấn /năm, gấp 2 lần năm 1960. Với sản lượng đó thì nghề cá thế giới đã vượt lên sức chịu đựng của đại dương (82 – 100 triệu tấn/năm). Theo FAO, trong năm 1994 khoảng 60% nguồn lợi cá đại dương hoặc đã được khai thác đến giới hạn cho phép hoặc đã rơi vào tình trạng suy giảm. Theo WWF (1988), trên cơ sở phân tích tình trạng của116 loài cá chính, từ năm 1970 đến nay có 40% các quần thể cá khai thác đã bị suy kiệt, 25% duy trì sản lượng của mình, số còn lại (35%) đang có chiều hướng tăng lên, tuy nhiên tình trạng chung của biển thể hiện qua chỉ số tổng hợp (chỉ số sức sống hay “sức khỏe” của hành tinh) đang trong tình trạng suy giảm. Nghề cá nước ta trong gần nửa thế kỷ qua hoạt động trong vùng nước nông, chưa vượt quá 30m (độ sâu), do vậy đã rơi vào tình trạng có thể gọi là suy sụp, với năng suất khai thác trên đơn vị cường lực giảm từ 1,15 (1982) xuống 0,50 (1997). Nhiều hệ sinh thái ven bờ bị hủy diệt, chất lượng nước biển cũng không còn trong sạch nữa. Do đó, phát triển đánh cá xa bờ là lối thoát duy nhất của nghề cá nhằm tránh khỏi sự suy đổ hoàn toàn . Tài nguyên rừng và nguyên nhân suy thoái rừng ở Việt Nam Năm 1943, diện tích rừng Việt Nam ước tính có khoảng 14,3 triệu ha (Maurand, 1943), vớI tỷ lệ che phủ là 43,8%; trên mức an toàn sinh thái là 33%. Năm 1976 giảm xuống còn 11 triệu ha vớI tỷ lệ che phủ còn 34%. Năm 1985 còn 9,3 triệu ha và tỷ lệ che phủ là 30%. Năm 1995 còn 8 triệu ha và tỷ lệ che phủ là 28%. Năm 1999 cả nước có 10,88 triệu ha rừng và độ che phủ là 33% (Jyrki và cộng sự, 1999). Diện tích rừng bình quân cho 1 người là 0,13 ha (1995), thấp hơn mức trung bình ở Đông Nam Á (0,42%). Trong thời kỳ 1945 – 1975 cả nước mất khoảng 3 triệu ha rừng, bình quân 100.000 ha năm. Quá trình mất rừng diễn ra nhanh hơn ở giai đoạn 1975 – 1990: Mất 2,8 triệu ha, bình quân 140.000 ha/ năm. Nguyên nhân chính làm mất rừng trong giai đoạn này là do dân số tăng nhanh, nạn đốt nương làm rẫy tràn lan, quá trình khai hoang lấy đất trồng các cây công nghiệp như cà phê, chè, cao su và khai thác gỗ xuất khẩu. Tuy
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - nhiên từ những năm 1990 – 1995, do công tác trồng rừng được đẩy mạnh đã phần nào làm cho diện tích rừng tăng lên. Về chất lượng, trước năm 1945 rừng nước ta có trữ lượng gỗ vào khoảng 200 – 300m3/ha, trong đó các loài gỗ quí như đinh, lim, sến, táu, nghiến, trai, gụ là rất phổ biến. Những cây gỗ có đường kính 40 – 50cm chiếm tới 40 – 50% trữ lượng của rừng. Rừng tre nứa với những cây tre có đường kính 18 – 20cm, nứa 4 – 6cm và vầu 8 – 12cm rất phổ biến (Hoàng Hòe, 1998). Hiện nay chất lượng rừng đã giảm sút đáng kể, chỉ còn chủ yếu là rừng nghèo có giá trị kinh tế không cao. Trữ lượng gỗ rừng năm 1993 ước tính khoảng 525 triệu m3 (trung bình 76 m3/ha). Tốc độ tăng trưởng trung bình của rừng Việt Nam hiện nay là 1 – 3m3/ha/năm, đối với rừng trồng có thể đạt 5 – 10 m3/ha/năm (Castren, 1999). Ngoài tài nguyên gỗ, rừng Việt Nam cũng rất giàu có về các loài tre nứa (khoảng 40 loài có ý nghĩa thương mại và khoảng 4 tỷ cây tre nứa); Song mây có khoảng 400 loài ; hàng năm khai thác khoảng 50.000 tấn Trong rừng Việt Nam cũng phong phú về các loài dược liệu, hiện đã biết được 3800 loài (Viện Dược liệu, 2002), trong đó có nhiều loài đã được biết và khai thác phục vụ cho việc chế biến thuốc. Nhiều loài cây cho chất thơm, tanin, tinh dầu và dầu béo. Ngoài ra, rừng còn cung cấp nhiều loại sản phẩm quý khác như cánh kiến, nấm, mật ong, hoa lan, thịt thú rừng. Hiện nay, có rất nhiều loài thực vật quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng cần được bảo vệ như: cẩm lai (Dalbergia bariaensis), trầm hương (Aquilaria crassna) sam bông (Amentotaya argotenia), thông tre (Podocarpus neriifolius), gõ đỏ (Afzelia xylocarpa), trắc (Dalbergia cochinchinensis), giao xẻ tua (Sterospermum ferebriatum), gạo bông len (Bombax insigne). Các loài động vật quý hiếm như: báo gấm (Neophelis nebulosa), voọc quần đùi trắng (Trachipythecus francoisi delaconri), gà lôi hồng tía (Lophura diardi), trĩ sao (Rheinartia ocellata), chồn bạc má (Megogale personata geeoffrory), cu li lớn (Nycticebus coucang boddaert), bò tót (Bos gaurus), cà tong (Cervus eldi), hổ (Panthera tigris). Những nguyên nhân chính làm suy thoái rừng ở Việt Nam Có thể nêu ra các nguyên nhân chính gây nên sự mất rừng và làm suy thoái rừng ở nước ta là:
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - - Đốt nương làm rẫy : sống du canh du cư; trong tổng số diện tích rừng bị mất hàng năm thì khoảng 40 – 50% là do đốt nương làm rẫy. Ở Đắc Lắc trong thời gian từ 1991 – 1996 mất trung bình 3.000 – 3.500 ha rừng/ năm, trong đó trên 1/2 diện tích rừng bị mất do làm nương rẫy. - Chuyển đất có rừng sang đất sản xuất các cây kinh doanh, đặc biệt là phá rừng để trồng các cây công nghiệp như cà phê ở Tây Nguyên chiếm 40 – 50% diện tích rừng bị mất trong khu vực. - Khai thác quá mức vượt khả năng phục hồi tự nhiên của rừng. - Do ảnh hưởng của bom đạn và các chất độc hóa học trong chiến tranh, riêng ở miền Nam đã phá hủy khoảng 2 triệu ha rừng tự nhiên. - Do khai thác không có kế hoạch, kỹ thuật khai thác lạc hậu làm lãng phí tài nguyên rừng. - Do cháy rừng, nhất là các rừng tràm, rừng thông, rừng khộp rụng lá
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sinh thái học ( phần 3 ) Tài nguyên rừng và nguyên nhân suy thoái rừng trên thế giới Tài nguyên sinh vật là nguồn sống chính của loài người, nền tảng của mọi nền văn minh trong lịch sử phát triển của nhân loại. Tài nguyên sinh vật có giá trị cho cuộc sống của con người là rừng và các động vật hoang dã sống trong rừng, là các nguồn lợi thủy sản chứa trong các sông, hồ, đồng ruộng, đặc biệt tiềm tàng trong các biển và đại dương. Rừng là yếu tố quan trọng nhất của sinh quyển và có ý nghĩa lớn trong sự phát triển kinh tế xã hội, sinh thái và môi trường. Trên thực tế rừng đã có lịch sử phát triển lâu dài nhưng những hiểu biết về rừng chỉ mới thực sự có được từ thế kỷ thứ XIX. Theo quan điểm học thuyết sinh thái học, rừng được xem là hệ sinh thái điển hình trong sinh quyển (Tansley, 1935; Vili, 1957; Odum, 1966). Rừng là sự thống nhất trong mối quan hệ biện chứng giữa sinh vật – trong đó thực vật với các loài cây gỗ giữ vai trò chủ đạo, đất và môi trường. Rừng là dạng đặc trưng và tiêu biểu nhất của tất cả các hệ sinh thái trên cạn, đồng thời cũng là đối tượng tác động sớm nhất và mạnh nhất của con người. Việc hình thành các kiểu rừng có liên quan chặt chẽ giữa sự hình thành các thảm thực vật tự nhiên với vùng địa lý và điều kiện khí hậu. Trong mỗi kiểu rừng được hình thành thì khí hậu, đất đai và độ ẩm sẽ xác định thành phần cấu trúc và tiềm năng phát triển của thảm thực vật rừng Các kiểu thảm thực vật rừng quan trọng trên thế giới là: Rừng lá kim (rừng Taiga) vùng ôn đới có thành phần khá đồng nhất, phân bố chủ yếu ở Bắc Mỹ, Châu Âu, Bắc Trung Quốc và một số vùng núi cao nhiệt đới. Kiểu rừng này có năng suất thấp hơn vùng nhiệt đới. Rừng rụng lá ôn đới phân bố ở vùng thấp hơn và gần vùng nhiệt đới hơn, chủ yếu ở Đông Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Châu Âu, một phần Trung Quốc, Nhật Bản, Australia. Rừng mưa nhiệt đới có độ Đa dạng sinh học cao nhất. Phân bố chủ yếu ở vùng xích đạo thuộc lưu vực sông Amazone (Nam Mỹ), sông Congo (Châu Phi), Ấn Độ, Malaysia. Trong đó dãi rừng Ấn Độ - Malaysia có sự đa dạng sinh học trên một đơn vị diện tích là cao nhất, có tới 2.500 – 10.000 loài thực vật trong một khu vực hẹp và có tới 7 tầng cây với các loài cây quý như lim (Erythrophleum sp), gụ (Sindora sp), chò chỉ (Shorea chinensis), lát (Chukrasia sp). Do có sự biến đổi phức tạp về chế
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - độ mưa, gió mùa và nhiệt độ, rừng nhiệt đới thường rất phức tạp cả về thành phần loài và cấu trúc của rừng. Dựa vào chức năng cơ bản mà thực chất là dựa vào tính chất và mục đích sử dụng, rừng được chia thành 3 loại chính như sau: + Rừng phòng hộ được sử dụng cho mục đích bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn, hạn chế thiên tai, điều hòa khí hậu, bảo vệ môi trường. Rừng phòng hộ lại được chia thành 3 loại là rừng phòng hộ đầu nguồn, rừng phòng hộ chống cát bay, rừng phòng hộ chắn sóng ven biển. + Rừng đặc dụng được sử dụng cho các mục đích đặc biệt như bảo tồn thiên nhiên, mẫu chuẩn hệ sinh thái, bảo tồn nguồn gen động thực vật rừng, phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, bảo vệ di tích lịch sử, văn hóa và danh lam thắng cảnh cho nghỉ ngơi du lịch. Rừng đặc dụng bao gồm các vườn quốc gia, các khu bảo tồn thiên nhiên, các khu văn hóa - lịch sử và môi trường. + Rừng sản xuất bao gồm các loại rừng sử dụng để sản xuất kinh doanh gỗ, lâm đặc sản rừng, động vật rừng và kết hợp bảo vệ môi trường. Sự suy giảm diện tích rừng và suy thoái rừng. Theo tài liệu mới công bố của Quỹ bảo vệ động vật hoang dã (WWF, 1998), trong thời gian 30 năm (1960 – 1990) độ che phủ rừng trên toàn thế giới đã giảm đi gần 13%, tức diện tích rừng đã giảm đi từ 37 triệu km2 xuống 32 triệu km2, với tốc độ giảm trung bình 160.000km2/năm. Sự mất rừng lớn nhất xãy ra ở các vùng nhiệt đới, ở Amazone (Braxin) trung bình mỗi năm rừng bị thu hẹp 19.000km2 trong suốt hơn 20 năm qua. Bốn loại rừng bị hủy diệt khá lớn là rừng hỗn hợp và rừng ôn đới lá rộng 60%, rừng lá kim khoảng 30%, rừng ẩm nhiệt đới khoảng 45% và rừng khô nhiệt đới lên đến khoảng 70%. Châu Á là nơi mất rừng nguyên sinh lớn nhất, khoảng 70%. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến làm mất rừng trên thế giới, tập trung chủ yếu vào các nhóm nguyên nhân sau đây: - Mở rộng diện tích đất nông nghiệp để đáp ứng nhu cầu sản xuất lương thực, trong đó những người sản xuất nhỏ du canh là nguyên nhân quan trọng nhất. Rowe (1992) cho rằng, có đến 60% rừng nhiệt đới bị chặt phá hàng năm là do nguyên nhân này. Hiện nay mở rộng diện tích nông nghiệp ở Châu Á và Châu Phi đang xãy ra với tốc độ mạnh hơn so với Châu Mỹ La Tinh. - Nhu cầu lấy củi: Chặt phá rừng cho nhu cầu lấy củi đốt cũng là nguyên nhân quan trọng làm cạn kiệt tài nguyên rừng ở nhiều vùng. Lượng gỗ sử dụng làm chất đốt trên thế giới đã tăng từ 600 triệu m3 vào năm 1963 lên
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 1.300 triệu m3 vào năm 1983. Hiện nay vẫn còn khoảng 1,5 tỷ người chủ yếu dựa vào nguồn gỗ củi cho nấu ăn. Riêng ở Châu Phi đã có 180 triệu người thiếu củi đun. - Chăn thả gia súc: Sự chăn thả trâu bò và các gia súc khác đòi hỏi phải mở rộng các đồng cỏ cũng là nguyên nhân làm giảm diện tích rừng. Ở Châu Mỹ La Tinh, có khoảng 35% rừng bị chặt phá do những người sản xuất nông nghiệp nhỏ. Phần còn lại do chăn thả súc vật. Riêng ở Nam Mỹ việc mở rộng diện tích đồng cỏ với tốc độ 20 nghìn km2/năm trong giai đoạn 1950 – 1980. Còn ở Braxin, khoảng 3/4 diện tích rừng bị phá hủy ở vùng Amazone đến 1980 có liên quan trực tiếp đến việc nuôi bò. - Khai thác gỗ và các sản phẩm rừng: Việc đẩy mạnh khai thác gỗ cũng như các tài nguyên rừng khác cho phát triển kinh tế và xuất khẩu cũng là nguyên nhân dẫn đến làm tăng tốc độ phá rừng ở nhiều nước. Hiện nay việc buôn bán gỗ xãy ra mạnh mẽ ở vùng Đông Nam Á, chiếm đến gần 50% lượng gỗ buôn bán trên thế giới. Ví dụ, ở Malaisia rừng nguyên sinh che phủ gần như toàn bộ đất nước vào năm 1990, đến năm 1960 đã có trên 1/2 diện tích rừng bị khai thác gỗ cho xuất khẩu. Còn ở Philippine, đến năm 1980 rừng đã bị phá hủy khoảng 2/3 diện tích, trong đó khai thác gỗ cho xuất khẩu chiếm một phần lớn. - Phá rừng để trồng cây công nghiệp và cây đặc sản; nhiều diện tích rừng trên thế giới đã bị chặt phá lấy đất trồng cây công nghiệp và các cây đặc sản phục vụ cho kinh doanh. Mục đích là để thu được lợi nhuận cao mà không quan tâm đến lĩnh vực môi trường. Ở Thái Lan, một diện tích lớn rừng đã bị chặt phá để trồng sắn xuất khẩu, hoặc trồng côca để sản xuất sôcôla. Ở Pêru, nhân dân phá rừng để trồng côca; diện tích trồng côca ước tính chiếm 1/10 diện tích rừng của Pêru. Các cây công nghiệp như cao su, cọ dầu cũng đã thay thế nhiều vùng rừng nguyên sinh ở các vùng đồi thấp của Malaisia và nhiều nước khác. - Cháy rừng: Cháy rừng là nguyên nhân khá phổ biến ở các nước trên thế giớI và có khả năng làm mất rừng một cách nhanh chóng. Ví dụ, năm 1977 đã xảy ra cháy rừng ở nhiều nước thuộc Châu Âu, Châu Á và Châu Mỹ. Chỉ tính riêng ở Indonesia trong một đợt cháy rừng (năm 1977) đã thiêu hủy gần 1 triệu ha rừng. Còn ở Mỹ, trong năm 2000 đã có 2,16 triệu ha rừng bị cháy. Ngoài ra còn có nhiều nguyên nhân khác cũng trực tiếp hoặc gián tiếplàm tăng quá trình phá rừng trên thế giới. Đó là các chính sách quản lý rừng, chính sáh đất đai, chính sách về di cư, định cư và các chính sách
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - kinh tế xã hội khác. Các dự án phát triển kinh tế xã hội như xây dựng đường giao thông, các công trình thủy điện, các khu dân cư hoặc khu công nghiệp cũng làm gia tăng đáng kể tốc độ mất rừng ở nhiều nơi trên thế giới. Suy thoái tài nguyên khoáng sản Khoáng sản được phát sinh từ trong lòng đất và chứa trong vỏ trái đất, trên bề mặt, đáy biển và hòa tan trong nước đại dương. Khoáng sản rất đa dạng về nguồn gốc và chủng loại, được chia thành 2 nhóm chính. - Khoáng sản kim loại: gồm các kim loại thường gặp và có trữ lượng lớn (nhôm, sắt, mangan, titan, magiê ) và kim loại hiếm (đồng, chì, kẽm, thiếc, vàng, bạc, bạch kim, thủy ngân, molipđen ) - Khoáng sản phi kim loại gồm các quặng (phốt phat, sunphat, clorit, sodium ), các nguyên liệu dạng khoáng (cát, sỏi, thạch anh, đá vôi ) và dạng nhiên liệu hóa thạch (than dá, dầu mỏ, khí đốt ). Nước cũng được xem là dạng khoáng (nước ngầm, nước biển chứa khoáng). Người ta đánh giá rằng, trữ lượng sắt, nhôm, titan, crôm, magiê, vanadi còn khá lớn, chưa có nguy cơ cạn kiệt; trữ lượng bạc, đồng, bismut, thủy ngân, amian, chì, kẽm, thiếc, molipden không lớn và đang ở mức báo động, còn trữ lượng barit, fluorit, graphit, gecmani, mica còn rất nhỏ và có nguy cơ cạn kiệt hoàn toàn. Hiện nay, để giải quyết nhu cầu sử dụng khoáng sản người ta đã tiến hành khai khoáng ở biển, một phần là do ở lục địa 1 số loại khoáng không có hoặc trở nên hiếm (iot, brôm, dầu mỏ, khí đốt ), phần khác, người ta đã khai thác khoáng dưới các dạng “đa kim”; một số khoáng có hàm lượng tập trung cao (mangan, sắt, niken, côban, đồng và các nguyên tố phóng xạ). Chỉ tính riêng dầu mỏ và khí đốt, ở trên thế giới đã có đến hơn 400 điểm và có trữ lượng 1400 tỷ tấn đã được phát hiện. Nước ta nằm trên bản lề của vành đai kiến tạo và sinh khoáng cở lớn của thế giới: Thái Bình Dương và Địa Trung Hải. Do vậy, khoáng sản nước ta khá phong phú về chủng loại, đa dạng về nguồn gốc. Hiện nay chúng ta đã biết có hơn 3500 mỏ và điểm quặng của 80 loại khoáng sản, trong đó hơn 32 loại và trên 270 mỏ đã được đưa vào khai thác hoặc thiết kế khai thác. Những khoáng có trữ lượng lớn là đá vôi, apatit, cao lanh, than, trong đó than được đánh giá khoãng 3 tỷ tấn, bôxít vài tỷ tấn, thiếc hàng chục ngàn tấn. Sắt có trữ lượng khá lớn có thể đến hàng trăm triệu
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - tấn. những khoáng vật quý như vàng, đá quý, đá ngọc, kẽm, ăngtimoan, các nguyên tố phóng xạ cũng rất có triển vọng. Dầu mỏ và khí đốt tập trung ở đồng bằng ven biển và thềm lục địa, trữ lượng được đánh giá vào khoảng 1500 triệu tấn. Trong điều kiện kinh tế còn thấp, kỹ thuật còn lạc hậu, công nghiệp mỏ nước ta không chỉ gây sự lãng phí về tài nguyên, mà còn hủy hoại môi trường một cách nghiêm trọng. Chẳng hạn như khu mỏ Quảng Ninh, trong hơn 100 năm qua đã khai thác hơn khoảng 200 triệu tấn than, ngoài việc triệt hạ gần như hầu hết rừng tự nhiên trên đó, các mỏ còn thải ra khoảng hơn 1.600 triệu tấn đất đá, tạo nên những “núi” chất thải cao hàng trăm mét, những bãi thải rộng hàng nghìn ha. Mặt đất bị đào bới nham nhở; các sông suối bị bồi lấp; tắc nghẽn; bãi triều bị xâm lấn; rừng ngập mặn bị tàn lụi; nước bị ô nhiễm bởi cám than; nhiều loài động vật trên cạn và dưới nước vốn có trong vùng cũng được thay thế bằng những loài khác hoặc biến mất (Vũ Trung Tạng, 1998). Suy thoái tài nguyên nước Nước là yếu tố chủ đạo của hệ sinh thái, là nhu cầu cơ bản của mọi sự sống trên trái đất và cần thiết cho mọi hoạt động kinh tế - xã hội của loài người. Nước là tài nguyên tái tạo được, sau một thời gian nhất định được dùng lại. Tài nguyên nước bao gồm nước trong khí quyển, nước mặt, nước dưới đất (nước ngầm), nước biển và đại dương. Hàng năm lượng nước mưa (nguồn cung cấp nước ngọt chủ yếu) chiếm khoảng 105.000km3, trong đó 2/3 lượng nước quay lại khí quyển do bốc hơi bề mặt và sự thoát hơi nước của thực vật, 1/3 lượng nước còn lại là dòng chảy bề mặt và nước ngầm đổ theo sông suối chảy ra biển. Nếu 35.000km3 nước mỗi năm là nguồn cung cấp nước tiềm tàng cho con người, thì với dân số hiện tại, bình quân có chừng 18 lít nước ngày, quá thừa cho nhu cầu sinh lý (2 lít/người/ngày). Song thực tế không phải như vậy, trung bình mỗi người cần đến 250lít nước/ ngày. Ở các nước công nghiệp cần gấp 6 lần giá trị trên, còn ở các nước nông nghiệp, nhất là những nơi khô nóng thì lượng nước sử dụng còn lớn hơn. Người ta tính rằng, trên phạm vi toàn cầu nước dùng cho sinh hoạt chiếm 6% tổng số, cho công nghiệp 21%, số còn lại dành cho nông nghiệp. Ngoài lượng nước bề mặt, việc khai thác nước ngầm đã trở thành cứu cánh cho sự thiếu hụt nước, Hiên tại, lượng nước ngầm được khai thác trên toàn cầu đã vượt 35 lần so với 30 năm trước. Nạn thiếu hụt
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - nước còn xảy ra do suy thoái rừng và mất rừng, do nước (nước mặt và nước ngầm) và đất bị ô nhiễm. Do khai thác quá mức nguồn nước, do nước bị ô nhiễm, loài người đang đứng trước cảnh thiếu nước, nhất là nước sạch. Do vậy đã có nhiều hội nghị, diễn đàn được tổ chức ở các quy mô khác nhau nhằm hướng tới việc chống suy thoái và bảo vệ nguồn nước. Chẳng hạn như: Diễn đàn nước thế giới lần thứ hai và Hội nghị Bộ trưởng tháng 3/2000 tổ chức tại Hà Lan đã thông qua tầm nhìn và khung hành động về nước thế kỷ XXI. Từ diễn đàn này, căn cứ vào kết quả quốc tế mà các quốc gia sẽ xây dựng cho mình “Chương trình hành động quốc gia về an ninh nước thế kỷ XXI”. Tại Việt Nam hội thảo quốc gia về nước thế kỷ XXI, tầm nhìn và hành động tới 2005 tại Hà Nội đã thông qua tầm nhìn về nước là: Sử dụng tổng hợp, bảo vệ tài nguyên nước vững bền và phòng chống có hiệu quả các tác hại về nước. Khái niệm an ninh về nước của thế giới được hiểu là: - Nước ngọt và hệ sinh thái được cải thiện - Ủng hộ sự phát triển bền vững và ổn định chính trị - Ai cũng có nước sạch để dùng với giá cả hợp lý, đảm bảo sức khoẻ và năng lực sản xuất - Con người được bảo vệ khỏi các nguy hiểm do nước gây ra Ở Việt Nam, tài nguyên nước rất phong phú và dồi dào, đặc biệt tiềm năng nước ngọt còn rất lớn, lượng nước trung bình đầu người đạt 17.000km3/năm, cao gần gấp 3 lần hệ số đảm bảo nước trung bình trên thế giới. Cùng với nước mặt, trữ lượng nước ngầm khá cao, theo E. K. Alan (1998) thì tổng số trữ lượng động tự nhiên nước dưới đất toàn lãnh thổ chưa kể phần hải đảo là 1513,45 m3/s nhưng phân bố không đều trong các vùng địa chất thủy văn. Hiện nay, nhịp điệu khai thác nước ngầm khoảng 10 triệu m3/ ngày. Nhìn chung, chất lượng nước bề mặt và nước ngầm còn tốt, thỏa mản được các nhu cầu kinh tế xã hội, hệ thông sông ngòi Việt Nam có khả năng cung cấp ổn định cho các ngành một lượng nước khoảng 100 – 150 km3/năm. Nạn ô nhiễm nước do hoạt động con người còn mang tính chất cục bộ, chỉ xuất hiện ở một vài địa phương. Khó khăn hiện nay trên con đường phát triển là phần lớn người dân chưa được dùng nước sạch và còn phải đối mặt với nạn lụt lội và hạn hán xảy ra hàng năm. Theo Trần Hiếu Nhuệ (2000), ở nước ta hiện nay có khoảng 621 đô thị lớn nhỏ, trong đó có 78 đô thị có số dân từ 15.000 người trở lên, chiếm tổng số khoảng 12 triệu người hay 80% tổng số dân đô thị. Số
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - đô thị còn lại thuộc đô thị nhỏ. Hiện nay, chỉ gần 1/2 dân số đô thị được cấp nước, tiêu chuẩn cấp nước mới đạt 50 – 60 lít/người/ngày, tổng lượng nước cấp cho các đô thị đạt công suất 2,6 triệu m3/ngày, trong đó 2/3 từ nguồn nước mặt và 1/3 từ nước dưới đất. Riêng ở nông thôn mới đảm bảo cấp được “nước sạch” cho 32% dân số ở nông thôn. Trong đó sử dụng nước giếng khoan, giếng đào, nước từ sông ngòi không qua xử lý khoảng 28%, nước mưa 10% còn lại là các nguồn khác.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sinh thái học ( phần 4 ) Sự suy thoái tài nguyên đất Trên thế giới, đất không bị phủ băng có diện tích là 13.251 triệu ha, chiếm 91,53% tổng diện tích lục địa, trong đó chỉ có 1500 triệu ha (11%) dùng để trồng trọt, 24% diện tích đất được dùng làm đồng cỏ chăn nuôi, 32% là rừng và đất rừng, 32% diện tích đất còn lại được sử dụng với các mục đích khác nhau (Theo UNEP, 1987). Hiện nay, theo đánh giá của FAO trong diện tích đất trồng trọt thì đất cho năng suất cao chiếm 14%, đất cho năng suất trung bình chiếm 28% và đất cho năng suất thấp chiếm 58%. Trong tương lai, có thể khai phá và đưa vào sử dụng nông nghiệp khoảng 15 - 20%, tối đa khoảng 3200 triệu ha, gấp hơn hai lần diện tích đất đang sử dụng hiện nay. Nhưng rõ ràng, trên phạm vi toàn thế giới đất tốt thì ít, đất xấu thì nhiều và quỹ đất ngày càng bị thoái hoá. Nguyên nhân gây ra sự tổn thất và suy thoái đất rất đa dạng, trước hết phải kể đến là sự mất rừng hoặc khai thác rừng đến cạn kiệt (gây xói mòn, làm đá ong hoá, làm mất nước, sạt lở ) đã đóng góp tới 37%, chăn thả quá mức (làm chặt đất, giảm độ che phủ của cây cỏ) 34%, hoạt động nông nghiệp (mặn hoá thứ sinh do tưới tiêu không hợp lý; dùng quá nhiều phân bón hoặc hoàn toàn không dùng phân bón làm xói mòn đất; ô nhiễm đất do phân bón, các hợp chất bảo vệ thực vật và ô nhiễm sinh học) 28% và hoạt động công nghiệp (sử dụng đất làm bãi thải gây ô nhiễm môi trường đất ) 1% Ở Việt Nam: Việt Nam có diện tích tự nhiên gần 33 triệu ha, trong đó diện tích đang sử dụng là 22.226.830 ha, chiếm 68,83% tổng quỷ đất. Còn 10.667.577 ha đất chưa sử dụng, chiếm 33,04% diện tích đất tự nhiên. Đất nông nghiệp ít, chỉ có 8,146 triệu ha, chiếm 26,1% diện tích tự nhiên (Tổng cục Địa chính, 1999). Với đặc điểm đất đồi núi chiếm 3/4 toàn lãnh thổ lại nằm trong vùng nhiệt đới, mưa nhiều và tập trung, nhiệt độ không khí cao, các quá trình khoáng hoá diễn ra rất mạnh trong đất nên dễ bị rữa trôi, xói mòn, nghèo chất hữu cơ và chất dinh dưỡng dẫn đến thoái hoá đất. Đất đã bị thoái hoá rất khó có thể khôi phục lại trạng thái màu mỡ ban đầu. Nguyên nhân của quá trình thoái hoá đất có thể là: - Quá trình rửa trôi và xói mòn đất: Đây là quá trình phổ biến vì 3/4 diện tích đất tự nhiên là đồi núi, có độ dốc cao, lượng mưa lớn lại tập trung 4
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - - 5 tháng trong mùa mưa, chiếm tới 80% tổng lượng mưa năm. Ngoài ra, quá trình xói mòn, rửa trôi gia tăng do hoạt động của con người mà đặc trưng là: mất rừng, đốt nương làm rẫy và canh tác không hợp lý trên đất dốc. - Quá trình hoang mạc hoá: Theo định nghĩa của FAO thì hoang mạc hoá là quá trình tự nhiên và xã hội phá vỡ cân bằng sinh thái của đất, thảm thực vật, không khí và nước ở các vùng khô hạn và bán ẩm ướt Quá trình này xãy ra liên tục, qua nhiều giai đoạn, dẫn đến giảm sút hoặc huỷ hoại hoàn toàn khả năng dinh dưỡng của đất trồng, giảm thiểu các điều kiện sinh sống và làm gia tăng sinh cảnh hoang tàn”. Chỉ tiêu quan trọng nhất để xác định độ hoang mạc hoá là tỷ lệ lượng mưa hàng năm so với lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng trong giới hạn từ 0,05 - 0,65 (Công ước chống sa mạc hoá). Hiện nay hiện tượng hoang mạc hoá thể hiện rõ nhất trên đất trống đồi núi trọc, không còn lớp phủ thực vật, địa hình dốc, chia cắt mạnh, nơi có lượng mưa thấp (700 - 1500mm/năm), lượng bốc hơi tiềm năng đạt 1000 - 1800mm/năm (Ninh Thuận, Bình Thuận, Cheo Reo, Sông Mã, Yên Châu). Ở Việt Nam, do hậu quả của việc phá rừng, đốt rừng bừa bãi, sử dụng đất không bền vững qua nhiều thế hệ (du canh, du cư, độc canh, quãng canh ) nên đất bị thoái hoá nghiêm trọng, nhiều nơi mất khả năng sản xuất và khả năng hoang mạc hoá ngày càng phát triển. Sự suy thoái tài nguyên Trong quá trình lịch sử, loài người sử dụng tài nguyên môi trường để phục vụ cho nhu cầu tồn tại và phát triển đời sống của mình, chúng ta biết rằng các nguồn tài nguyên nhất là tài nguyên thiên nhiên đều có hạn trong khi đó việc sử dụng tài nguyên của con người có thể nói là vô hạn, chính vì thế đã đưa đến những hậu quả rất nặng nề do khai thác các dạng tài nguyên, làm suy giảm đa dạng sinh học, huỷ hoại và gây ô nhiễm môi trường sống. - Ảnh hưởng của dân số đến tài nguyên: Dân số tăng thì nhu cầu sử dụng tài nguyên tăng lên do sự phát triển của xã hội, kinh tế và kỹ thuật. Nhưng chỉ có một số tài nguyên được sử dụng và điều này gây mất cân bằng trong tự nhiên. - Ảnh hưởng của dân số đến sự ô nhiễm: Sự tăng dân số tác động đến quá trình ô nhiễm do chất thải công nghiệp, quá trình sinh hoạt và làm giảm chất lượng môi trường sống. Lượng tài nguyên sử dụng càng nhiều thì lượng chất thải ô nhiễm càng lớn. - Ảnh hưởng của tài nguyên đến dân số:
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - + Ảnh hưởng tích cực vì do phát hiện và đưa vào sử dụng các loại nhiên liệu mới (dầu hoả, than đá, khí đốt) làm tăng sự phát triển của khoa học kỹ thuật, kinh tế, xã hội cũng như cải thiện điều kiện sống, làm tăng tỷ lệ sinh, tăng dân số và thêm vào đó, giúp cho con người có thể sống ở những nơi có điều kiện khắc nghiệt. + Ảnh hưởng tiêu cực vì tăng dân số sẽ phải sử dụng quá nhiều tài nguyên. Vì vậy, hạn chế sự phát triển kinh tế - xã hội, hơn nữa sẽ gây ra sự ô nhiễm do quá trình sử dụng tài nguyên - Ảnh hưởng của tài nguyên đến sự ô nhiễm: Khối lượng tài nguyên và trình độ kỹ thuật có thể làm thay đổi lượng chất ô nhiễm thải ra (do chất thải tham gia vào các chu trình trong tự nhiên và các quá trình sinh học). - Ảnh hưởng của ô nhiễm đến dân số: Sự ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến xã hội, kinh tế, dến sự gia tăng dân số do có thể gia tăng tỷ lệ bệnh và tỷ lệ tử vong. Nó làm thay đổi cách suy nghĩ, cư xử của con người đối với môi trường cũng như thay đổi luật pháp và thúc đẩy tìm ra nguồn tài nguyên và kỹ thuật mới. - Ảnh hưởng của sự ô nhiễm đến tài nguyên: Lượng chất ô nhiễm có trong không khí có thể phá huỷ các yếu tố tự nhiên khác. Do đó, cần ban hành các luật mới nhằm làm giảm việc khai thác cạn kiệt một số tài nguyên, thúc đẩy tìm ra các phương pháp kỹ thuật và nguồn tài nguyên mới. Khái niệm và phân loại tài nguyên 1. Khái niệm Theo nghĩa rộng, tài nguyên môi trường bao gồm tất cả các nguồn nguyên liệu, nhiên liệu, năng lượng, thông tin có trên trái đất và trong vũ trụ bao la mà con người có thể sử dụng để phục vụ cho đời sống và sự phát triển của mình. Trong mỗi bối cảnh xã hội nào thì hoạt động kinh tế của con người cũng là quá trình sử dụng năng lượng để biến đổi vật chất từ dạng này sang dạng khác có ích cho cuộc sống. Do vậy, vật chất - mà tài nguyên thiên nhiên là một dạng cụ thể của nó, được con người biến đổi mà không làm biến mất nó trong quá trình hoạt động. Vật chất đề cập ở đây cần phải hiểu cả 2 dạng: hữu hình và vô hình. Có thể nói rằng, tài nguyên là tất cả các dạng vật chất, tri thức, thông tin được con người sử dụng để tạo ra của cải vật chất hay tạo ra giá trị sử dụng mới. Xã hội loài người càng phát triển thì số loại hình
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - tài nguyên và số lượng mỗi loại tài nguyên được con người sử dụng, khai thác ngày càng gia tăng. 2. Phân loại tài nguyên Tài nguyên có thể chia làm hai loại lớn: tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên xã hội. Tài nguyên xã hội là một dạng tài nguyên đặc biệt của trái đất, thể hiện bởi sức lao động chân tay và trí óc, khả năng tổ chức và chế độ xã hội, tập quán, tín ngưỡng của các cộng đồng người. Trong Khoa học môi trường, tài nguyên thiên nhiên được chia thành ba loại : - Tài nguyên tái tạo: Là tài nguyên dựa vào nguồn năng lượng được cung cấp hầu như liên tục và vô tận từ vũ trụ vào trái đất, dựa vào trật tự tự nhiên, nguồn thông tin vật lý và sinh học đã hình thành và tiếp tục tồn tại, phát triển và chỉ mất đi khi không còn nguồn năng lượng và thông tin nói trên. Theo S.E. Jorgensen (1981) Tài nguyên tái tạo là tài nguyên có thể tự duy trì hoặc tự bổ sung một cách liên tục nếu được quản lý, sử dụng một cách hợp lý và khôn ngoan.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Tài nguyên thiên nhiên tái tạo được có thể kể ra như: Tài nguyên sinh học, tài nguyên năng lượng mặt trời, nước, gió, đất canh tác - Tài nguyên không tái tạo: Tồn tại một cách hữu hạn và sẽ mất đi hoặc hoàn toàn bị biến đổi không còn giữ được tính chất ban đầu sau quá trình sử dụng. Các khoáng sản, nhiên liệu hoá thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt ), các thông tin di truyền bị mai một không giữ lại được là những nguồn tài nguyên thiên nhiên không tái tạo được. - Tài nguyên vĩnh cửu: loại tài nguyên có liên quan trực tiếp hay gián tiếp đến năng lượng mặt trời. Có thể xem năng lượng mặt trời là nguồn tài nguyên vô tận, chúng ta có thể phân ra: + Năng lượng trực tiếp: là nguồn năng lượng chiếu sáng trực tiếp, giá trị định lượng có thể tính được + Năng lượng gián tiếp: là những dạng năng lượng gián tiếp của bức xạ mặt trời bao gồm: gió, sóng biển, thuỷ triều, Theo bản chất tự nhiên, tài nguyên còn được phân loại như: Tài nguyên đất, tài nguyên nước, tài nguyên khoáng sản, tài nguyên rừng, tài nguyên biển,
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sinh thái học ( phần 5 ) Các khu sinh học (Biome) ở dưới nước Nước chiếm 73% tổng diện tích (71% là đại dương và 2% là nước ngọt) và chiếm trên 97% tổng khối lượng nước của trái đất. Phân biệt giữa nước ngọt và nước biển là độ muối NaCl của nước. Nước ngọt có độ muối thấp 0 0 hơn 0,5 /00, còn nước biển chính thức có độ muối 30 - (32) - 40 /00; giữa 0 nước ngọt và nước biển là nước lợ. Nước có độ muối trên 40 /00 là quá mặn, đặc trưng cho những hồ ven biển ở nơi có khí hậu khô hạn và ở Biển Chết. 1. Các hệ sinh thái dòng chảy Trên đại lục các dòng chảy cùng với lưu vực của chúng hình thành nên các vùng ngập nước quan trọng và những châu thổ màu mỡ. Hơn nữa khi sông đổ vào các vùng biển có thuỷ triều còn tạo nên các hệ sinh thái cửa sông (Estuary) giàu tiềm năng vào bậc nhất. Trên lục địa những hệ thống sông lớn phải kể đến là sông Missisipi ở Bắc Mỹ, Amazone ở Nam Mỹ, sông Nil và Congô ở châu Phi, sông Volga ở châu Âu, Sông Hằng Hà, Hoàng Hà, Dương Tử, Cửu Long ở châu Á. Đặc trưng chính của các hệ sông này là nước luôn luôn vận động, điều kiện sống trong sông luôn luôn biến động theo mùa nước cạn và nước lũ. Sinh vật sống trong sông, suối là các loài thích nghi với điều kiện nước chảy, giàu oxy, tuy nhiên có sự khác biệt đáng kể giữa các quần xã phân bố ở những phần khác nhau của dòng chảy: thượng lưu, trung lưu và hạ lưu. Nhìn chung sinh giới trong sông suối nghèo. Đa dạng sinh học và sản lượng các loài tăng theo hướng từ thượng nguồn xuống hạ lưu, từ giữa dòng vào bờ. Sông suối là con đường giao lưu giữa lục địa - biển, không chỉ cho các loài di cư sông - biển, biển - sông mà còn là hành lang xâm nhập của các nhóm sinh vật biển vào nước ngọt trong quá khứ và hiện tại, góp phần vào sự hình thành khu hệ động vật nước ngọt, nhất là các vùng ở vĩ độ thấp. Sông, suối còn là nơi duy trì nguồn gen của các loài thuỷ sinh vật cho các vực nước tĩnh thuộc lưu vực của chúng (Vũ Trung Tạng, 1991), đồng thời là nơi cung cấp nhiều giá trị cho cuộc sống của con người (thuỷ sản, giao thông, năng lượng, nước tưới cho nông nghiệp, cảnh quan du lịch ). 2.Các thuỷ vực nước tĩnh.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Các thuỷ vực nước tĩnh gồm dạng ao, hồ, đầm và những hang nước. Chúng được tạo thành do nhiều nguyên nhân khác nhau. Nguồn gốc, sự phân bố và những đặc điểm hình thái. . . quyết định đến điều kiện môi trường, kéo theo chúng là sự phân bố, đặc tính của quần xã sinh vật và năng suất sinh học của thuỷ vực. Trên thế giới có 20 hồ lớn với độ sâu trên 400m. Nhiều hồ lớn, như hồ Baical (Siberi, Nga) chứa tới 20% lượng nước ngọt của hành tinh. Những hồ nước ngọt nổi tiếng là hệ thống hồ lớn (Great Lakes) ở Bắc Mỹ; Tanganyika, Victoria (châu Phi); hệ thống hồ nước mặn ở Nam Âu - Trung Á: Caspien, Aral. Hồ Baical rất cổ, ra đời cách chúng ta trên 1 triệu năm, lại rất sâu (trung bình trên 700m) là nơi lưu trữ nhiều dạng đặc hữu của động, thực vật ở mức độ cao (giống và họ) nên được mệnh danh là bảo tàng sống của thế giới sinh vật cổ. ở các hồ sâu, khối nước bị phân tầng bởi nhiệt, trong đó hình thành 3 vùng khác nhau về nhiệt độ: tầng trên (epilimnion) ấm, nước được xáo trộn tốt, tầng giữa (metalimnion), gradient nhiệt thay đổi nhanh theo độ sâu, trở thành lớp ngăn cách giữa nước tầng mặt và nước ở đáy, tầng cuối cùng là tầng đáy (hypolimnion), nhiệt độ nước thấp và ổn định. ở vùng ôn đới, sự phân tầng này chỉ xuất hiện trong mùa hè và mùa đông (mùa đông có sự phân tầng ngược), song trong mùa xuân và thu lại không còn hiện tượng phân tầng, còn ở vùng vĩ độ thấp sự phân tầng thường là vĩnh cửu. Do vậy, sức sản xuất của các hồ ôn đới lớn hơn nhiều so với các hồ ở vĩ độ thấp và ở cận cực. Theo chiều ngang, hồ được chia thành vùng gần bờ và xa bờ, đặc trưng bởi sự phân bố của các loài thực vật sống bám vào đáy. Dựa vào sức sản xuất người ta cũng chia hồ thành các dạng giàu dinh dưỡng (Eutrophic), nghèo dinh dưỡng (Oligotrophic), mất dinh dưỡng (Distrophic) và phú dưỡng (Eutrophication) do hoạt động của con người, làm tăng quá mức lượng muối dinh dưỡng, nhất là N, P đưa đến sự nở hoa của nước. Hồ là hệ sinh thái nước ngọt rất điển hình, được sinh ra, phát triển để đạt đến trạng thái cân bằng ổn định. Nhiều hồ, nhất là hồ nông, cũng rơi vào tình trạng suy thoái và diệt vong trong lịch sử đời sống của mình. 3. Các hệ cửa sông (Estuary) Vùng cửa sông là nơi chuyển tiếp sông - biển, trong đó có sự xáo trộn của nước ngọt với nước biển do hoạt động của thủy triều. Do vậy, độ muối của nước nằm ở vị trí trung gian giữa nước ngọt và nước mặn, 0,5 : 30 0 (40 /00), biến động theo chu kỳ mùa của khí hậu và hoạt động của thủy triều.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Vùng cửa sông được hình thành do nhiều nguyên nhân, chủ yếu là sự sụt lún của một bộ phận lục địa ven bờ hay do sự nâng tương đối của mực nước biển. Những vùng sụt lún không được đền bù tạo nên các cửa sông hình phễu, còn những sông nhiều phù sa thường tạo nên các cửa sông kiểu châu thổ; xét theo quá trình động lực của khối nước thì các đầm phá cũng là dạng đặc biệt của hệ cửa sông (Vũ Trung Tạng, 1982, 1994). Các vùng cửa sông trên thế giới ra đời cách chúng ta khoảng dưới 3000 năm, sau biển tiến lần cuối cùng của kỷ thứ Tư. Đặc trưng chung của vùng cửa sông, sự phân bố của các quần xã sinh vật và năng suất sinh học của chúng được đề cập đến trong nhiều tài liệu. Đặc trưng chung của hệ cửa sông là: . - Nằm ở cửa các con sông và lân cận cửa sông. Điều kiện môi trường, nhất là độ muối, luôn luôn biến động do hoạt động của dòng sông và hoạt động của thủy triều. - Phân bố vào vùng cửa sông là những loài sinh vật biến thẩm thấu, chủ yếu có nguồn gốc biển. Sinh vật cửa sông chính thức có số lượng loài không nhiều; về mặt lịch sử phân bố, chúng có tuổi trẻ hơn so với những sinh vật sống trong các hệ tự nhiên khác, nhưng số lượng cá thể của quần thể đông, tạo nên sản lượng khai thác cao cho vùng. Hơn nữa, đây là "cái bẫy" bẫy mọi nguồn muối dinh dưỡng nên năng suất sinh học của vùng cửa sông tương đương như năng suất sinh học của rạn san hô và rừng mưa nhiệt đới. - Con đường vận động của vật chất và năng lượng chính trong các hệ cửa sông là xích thức ăn khởi đầu bằng phế liệu (detrit). Do đó, sản phẩm khai thác chính trong vùng, đặc biệt ở các vùng cửa sông nhiệt đớilà tôm, thân mềm, cá đáy các loại Vùng cửa sông là hệ giàu có, đồng thời cũng là hệ hỗ trợ, duy trì tiềm năng cho vùng biển xa bờ. Hiện tại, vùng bị sức ép từ nhiều phía: khai thác tài nguyên quá mức ngay trong vùng, bị ảnh hưởng lớn do việc đắp đập, xây dựng hồ chứa và nhà máy thủy điện ở trung, thượng lưu; bị ô nhiễm bởi các chất thải từ lục địa mang ra, bởi dầu từ khai thác và vận chuyển dầu ở vùng cửa sông và thềm lục địa. 4. Biển và đại dương Biển và đại dương là những hệ sinh thái khổng lồ, chúng có quan hệ với nhau bởi hệ thống dòng, ít bị chia cắt như lục địa. Diện tích của biển và
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - đại dương là 361 triệu cây số vuông (71% diện tích bề mặt hành tinh), phân bố đến độ sâu tối đa 11023m, còn trung bình của Thái Bình Dương là 3.710m. Tổng khối nước lã 13.700 geogram (1 geogram = 1020g hay 1014 tấn). 0 0 Đặc trưng chính của đại dương là chứa nước mặn (S /00 > 30 /00), có hệ thống dòng chảy phức tạp ở trên bề mặt và dưới sâu, hệ thống dòng đối lưu (phân kỳ và hội tụ) hoạt động của gió, của thủy triều Tất cả chúng tạo nên những biến đổi phức tạp về các điều kiện vật lý hải dương, khí tượng. . . trên mỗi vùng biển. Hơn nữa, nhũng biến đổi này còn tác động mạnh lên lục địa và khí quyển. Sự tương tác lục địa - biển - khí quyển điều hòa cân bằng nhiệt - ẩm, kéo theo là mọi điều kiện khác nữa của môi trường ở phạm vi toàn cầu, tạo điều kiện thuận lợi cho toàn sinh quyển tồn tại và phát triển bền vững. Tuỵ nhiên, biển và đại đương cũng không hoàn toàn đồng nhất về cấu trúc, những đặc trưng về địa hình, về điều kiện khí tượng hải văn, về mối tương tác lục địa - biển - khí quyển và về sự phân bố của sự sống. Do đó, đại dương được chia thành 2 phần chính: đáy (benthic) và khối nước (pelagic) với các tiểu vùng khác nhau. (hình V.8 CSSTH. Vũ Trung Tạng. Tr. 216). Vùng thềm lục địa đạt đến độ sâu 200m, nằm kề lục địa, có độ dốc thấp, chiếm khoảng 11% diện tích đáy đại dương, được phủ chủ yếu bởi trầm tích có nguồn gốc lục địa. Trên nó là khối nước gần bờ (Neritic), nơi được chiếu sáng đẩy đủ, giàu muối dinh dưỡng, nhưng chịu ảnh hưởng mạnh của mối tương tác lục địa - biển - khí quyển. Đây là vùng có tiềm năng sinh học lớn. Cùng với một phần dốc lục địa, vùng thềm lục địa đã cung cấp tới 95% tổng sản lượng hải sản khai thác được trên toàn thế giới. Vùng đáy sâu tiếp sau thềm lục địa là dốc lục địa, nơi chuyển tiếp giữa thềm lục địa và lòng chảo đại dương, chiếm khoảng 7% tổng diện tích. Ở đây xuất hiện nhiều rãnh vực (Canon) như một phương tiện chuyển tải những trầm tích từ thềm lục địa xuống đáy đại dương, song bề mặt của chúng khá gồ ghề, nhiều đảo, đảo ngầm và các ám tiêu san hô. Lòng chão đại dương bằng phẳng hơn, tuy nhiên trên phạm vi lớn của các đại dương, địa hình đáy mỗi nơi mỗi khác. Giữa Đại Tây Dương, đáy xuất hiện mặt "Trường Sơn" cao chạy theo hướng Bắc - Nam, còn ở Thái Bình Dương lại được đặc trưng bởi hàng loạt các hố sâu trên 6 - 7km, chẳng hạn, những rãnh chạy dọc bờ phía tây châu Mỹ như Peru - Chilê, sâu 8.055m, dài 5900km; ở giữa và phần tây của nó là rãnh Tonga (sâu
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - l0.800 m và dài 1.400 km), Kurile - Kamchatka (sâu l0542 m và dài 2.200km) và hố sâu nhất là Marianas viền phía đông - đông bắc quần đảo Philippine với độ sâu ll.023m, kéo dài 2.550km Lòng chảo đại dương chủ yếu được phủ bởi trầm tích sinh học, đặc biệt là xác trùng phóng xạ, trùng lỗ, vỏ tảo silic, hạt mịn. Trong khối nước, tầng mặt (Epipelagic) là nơi được chiếu sáng (Photic), còn phía dưới là tầng tối vĩnh cửu (Aphotic). Nhiệt độ nước giảm từ tầng mặt tới tầng đáy. Tầng đáy nước lạnh và ổn định hơn nhiều so với tầng nước mặt. áp suất cột nước tăng dần với tỷ lệ cứ 10m độ sâu tăng 1 atmotphe. Tất nhiên, nhiệt độ tầng mặt biến thiên phụ thuộc vào nhiệt độ khí quyển và vào vĩ độ địa lý Hoạt động của thủy triều cũng là đặc trưng nổi bật của các đại dương. Do điều kiện sống như thế, nên sinh vật sống trong biển và đại dương có nhiều nét khác biệt với những loài sống ở trên cạn. Trước hết, sinh vật ở biển có tuổi lịch sử cổ hơn so với sinh vật sống trên cạn. Chúng có số lượng loài sinh học ít hơn, nhưng sự biến dị di truyền cao, nhất là ở vùng ven bờ. Sinh vật sản xuất chính là các loài tảo đơn bào sống trôi nổi trong tầng nước. Có thể nói, ở biển thực vật thì "đi”, còn nhiều nhóm loài động vật lại "đứng”. Hiện nay người ta đã xác định, trong số 63 lớp động vật thì 52 lớp có mặt ở đại dương, trong đó 31 lớp chỉ có ở biển mà không có trong lục địa; trong 33 lớp thực vật thì ở biển và đại dương gặp 10 lớp, trong đó 5 lớp chỉ sống ở nước mặn. Trong các đại dương đến nay đã biết trên 200.000 loài, gồm các sinh vật sống trôi nổi (Plankton), sinh vật sống đáy (Phytobenthos và Zoobenthos), động vật tự bơi (Nekton) như cá, mực, thú biển và sinh vật sống trên màng nước (Pleiston và Neiston). Chúng quan hệ với nhau bằng nhiều mối quan hệ trong nội bộ và với môi trường để tạo nên hệ sinh thái khổng lồ - Hệ sinh thái biển. Theo đánh giá của Vinogradov và nnk (1984), sản lượng sơ cấp của biển và đại dương thuộc các vùng như sau: - Vùng quá giàu dinh dưỡng (0,7 triệu km2) là 1,5 tỷ tấn C/năm. - Vùng giàu dinh dưỡng (50 triệu km2) là 21,9 tỷ tấn C/năm. - Vùng dinh dưỡng trung bình (182 triệu km2) là 36.,9 tỷ tấn C/năm.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - - Vùng nghèo dinh dưỡng (128 triệu km2) là 4,7 tỷ tấn C/năm. Toàn đại dương (361 triệu km2) là 65 tỷ tấn C/năm. Tổng sản lượng sinh vật của đại dương được đánh giá như sau: 550 tỷ tấn thuộc Phytoplankton, 0,2 tỷ tấn - Phytobenthos; 53 tỷ tấn - Zooplankton; 3 tỷ tấn- Zoobenthos và 0,2 tỷ tấn thuộc Nekton. Tổng sản lượng sinh vật chung cho thực vật là 550,2 tỷ tấn, còn động vật là 56,2 tỷ tấn. Từ sản lượng trên, hàng năm nghề cá trên thế giới đã khai thác một lượng lớn hải sản, cung cấp khoảng 20% lượng đạm động vật cho con người. Hiện tại, nghề cá trên thế giới đã đạt sản lượng gần 100 triệu tấn mỗi năm, trong đó cá chiếm 83%, thân mềm 7,1%, giáp xác 4,6%, tảo 4,1%, số còn lại là giun biển, da gai và thú biển. Nguồn lợi đại dương cũng có hạn, sức chịu đựng về khai thác hải sản của nó không thể vượt quá 100 triệu tấn năm. Do vậy, để đáp ứng nhu cầu của con người ngày một tăng thì chiến lược tới đối với nghề biển của thế giới là phát triển nuôi trồng hải sản (Mariculture) kể cả vùng nước lợ và biển gần bờ. Nước ta nằm ngay trên bờ biển Đông với bờ biển dài trên 3260 km và một thềm lục địa rộng lớn ước tính khoảng 1 triệu cây số vuông, cùng với trên 3000 đảo và quần đảo, trong đó quần đảo lớn phải kể đến là Hoàng Sa và Trường Sa. Do nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa và kề với trung tâm phát sinh và phát tán của hệ động vật Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương nên biển có mức đa dạng cao; thực vật nổi hiện biết 573 loài, tảo lớn 650 loài, động vật nối trên 470 loài, động vật đáy 6.400 loài, chủ yếu là thân mềm và giáp xác. Cá gần 2.000 loài, rùa biển 5 loài, rắn biển trên 10 loài, và thú biển trên 10 loài, trong đó loài bò biển (Dugong dugong) là dạng đặc hữu cho tổng vùng nước nhiệt đới Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương. Nguồn lợi hải sản tập trung trong các hệ sinh thái đặc trưng như cửa sông (Estuary), rừng ngập mặn (Mangrove), các rạn san hô (Coral reef), các bãi cỏ biển (Seagrass), rong tảo và tạo nên sản lượng khai thác đáng kể. Theo các đánh giá hiện nay, trữ lượng cá vào khoảng 3 triệu tấn, khả năng khai thác trên 1,1 triệu tấn. Từ năm 1981 đến năm 1997 sản lượng hải sản khai thác tăng từ 400 đến 1087 nghìn tấn, gấp trên 2 lần. Song, nghề cá nước ta tập trung chính ở vùng sát bờ, nên nguồn lợi hải sản bị giảm sút ở mức báo động. Nghề nuôi trồng cũng đã đạt gần đến giới hạn chịu đựng của bờ biển, lại nuôi quảng canh, năng suất thấp, đang trở thành yếu tố hủy hoại nhiều hơn (Vũ Trung Tạng, 1998). Nguồn lợi
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - hải sản nước ta, nhất là ở vùng nước gần bờ, đang đứng trước những thử thách lớn: khai thác quá mức, khai thác bằng nhiều công cụ mang tính hủy diệt như dùng chất độc, dùng thuốc nổ và xung điện; môi trường bị xáo động và bắt đầu bị ô nhiễm bởi dầu, các kim loại nặng trên một số vùng. Biển và đại dương nói chung đang còn nhiều điều bí ẩn, chẳng kém gì vũ trụ, là niềm hy vọng của nhân loại trong tương lai, song cũng đang phải đối mặt với nạn ô nhiễm ngày càng trầm trọng và sự khai thác quá mức của con người.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sinh thái học ( phần 6 ) Các khu sinh học theo độ cao Theo sườn núi, đi từ chân lên đỉnh, những điều kiện của môi trường vật lý thay đổi dần dần: nhiệt độ giảm, trên những đỉnh cao là các chỏm băng; lượng mùn bã tích đọng giảm; độ ẩm, chế độ gió, sự chiếu sáng, nhất là ở các sườn núi khác nhau cũng biến đổi đáng kể. Tất cả những yếu tố đó làm cho các quần xã biến đổi theo hướng tương tự như khi ta đi từ xích đạo lên Bắc Cực. Tùy theo các vùng núi mà thảm thực vật được phân thành 4 - 5 khu sinh học chính với nhiều phân vùng. ở đây giữa các quần xã có mối liên hệ chặt chẽ với nhau tích cực hơn so với các vùng đồng bằng. Cùng với điều đó; những quần xã giống nhau trên núi lại bị cách ly nhau bởi vì các núi thường bị đứt đoạn. Do sự cách ly và điều kiện đặc biệt của địa hình, ngoài những loài chung với đồng bằng ở nơi chuyển tiếp, các quần xã núi cao còn có những loài riêng, đặc trưng cho mình. Phân tầng theo Phân tầng theo độ cao (m) vĩ độ địa lý 0 – 1000 1000 - 2000 2000 - 4000 4000 - 6000 Nhiệt đới (0 - Nhiệt đới Cận nhiệt đới Ôn đới Bắc cực và 200) Alpine Cận nhiệt đới Cận nhiệt Bắc cực và Ôn đới - (20 – 400) đới Alpine Bắc cực và Ôn đới (40 – 600) Ôn đới - - Alpine Bắc và Nam cực Bắc cực và - - - (40 – 600) Alpine Các khu sinh học (Biome) trên cạn Ở trên cạn, các thảm thực vật ở trạng thái cao đỉnh khí hậu (Climatic climax) hay còn được gọi là các quần hệ thực vật (Formation), chúng chiếm sinh khối rất lớn và gắn liền với khí hậu địa phương, do đó có tên là quần xã cảnh quan vùng địa lý hay gọi là khu sinh học (Biome). Biome là một hệ sinh thái lớn, có giới hạn tương đối và đặc trưng bởi khí hậu đặc thù, là quần xã lớn bao gồm các loài động vật sống trong quần hệ thực vật và đặc tính chủ yếu cho phép phân chia và nhận dạng các khu sinh học chính là các dạng sống (cây cỏ, cây bụi, cây gỗ ). Tuy cơ sở để phân loại chính là hệ thực vật cao đỉnh, nhưng trong khu sinh học cũng bao gồm những cao đỉnh thổ nhưỡng, đặc trưng cho điều kiện sống cục
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - bộ của từng vùng và những giai đoạn phát triển mà ở đó trong đa số trường hợp, các dạng sống chiếm ưu thế. Trên lục địa, ở nhiều vùng do điều kiện khí hậu rất khác nhau, đặc biệt là nhiệt độ và lượng mưa đã hình thành các khu sinh học chính như đài nguyên (đồng rêu) ở Bắc Cực và núi cao (Alpin), rừng lá kim, rừng lá rộng rụng lá ôn đới Độ cao địa hình cũng ảnh hưởng mạnh đến các hệ sinh thái, những thay đổi các quần hệ thực vật khi độ cao tăng cũng giống như sự thay đổi từ vùng khí hậu nóng đến vùng khí hậu lạnh. Dưới đây, chúng ta xem xét đặc tính của từng khu sinh học một cách khái quát. 1. Đồng rêu hay đài nguyên (Tundra)
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Đồng rêu bao quanh Bắc cực, Greenland và một vòng vòng đai phần bắc của lục địa Âu - Á, Bắc Mỹ. Đây là một đồng bằng không cây cối, nhiều đầm lầy giá lạnh, băng tuyết. Nhiệt độ rất thấp, độ ngưng tụ hơi nước rất kém, mùa sinh trưởng của sinh vật ngắn (khoảng 60 ngày); nền đất bị đông cứng. Do đó, đời sống rất khắc nghiệt. Số lượng loài thực vật ít, chủ yếu là cỏ bông, rêu và địa y. Động vật đặc trưng cho vùng là hươu tuần lộc (Rangifer tarandus), hươu kéo xe (R. caribou), thỏ, chó sói Bắc cực, Lemmus, Tarmigan, gấu trắng Bắc cực, chim cánh cụt . . . Chúng có thời gian ngủ đông dài, nhiều loài chim sống thành đàn lớn, di cư xa xuống vùng vĩ độ thấp để tránh rét vào mùa đông. 2. Rừng lá kim (Taiga) Khu sinh học này nằm kế sau đồng rêu về phiá nam. ở Siberi diện tích của thảm thực vật này rất lớn, đạt diện tích khoảng 85 triệu cây số vuông (14.000 km x 6.000 km). Kéo dài từ Bắc Mỹ sang Châu Âu. Đặc trưng của vùng là đất bị phủ băng tuyết, mùa đông cực kỳ lạnh và khắc nghiệt nhưng không bằng khu sinh học đồng rêu. Lượng mưa thấp, khoảng 300
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - - 500mm/năm. Đất nghèo muối dinh dưỡng, thuộc loại Potzon, đất chua và có tầng thảm mục cây lá kim bán phân huỷ dày. Trong vùng có nhiều đầm lầy, hồ, suối Thực vật gồm cây lá kim thường xanh, thân thẳng, ken dày, che bóng như các loài thông (Pinus). Cây bụi và thân thảo do đó, kém phát triển. Dọc theo những nơi có nước là dương liễu, bạch dương, phong, linh sam (Abies); vân sam (Epicea); thông rụng lá (Larix) các loài cây này là giá thể cho các loài nấm, địa y phát triển phong phú. Trong vùng còn có mặt các loài cây lớn, cổ thụ như cây Sồi (Sequoia) khổng lồ, cao đến trên 80 m với đường kính 12m và sống đến 3000 năm. Cây Sồi sống ở ven biển còn cao hơn (110 m, sống 2000 năm). . . Hệ động vật đa dạng hơn so với đồng rêu. Ngoài các loài côn trùng, những động vật bậc cao gồm hươu Canada (Cervus canadaensis), nai sừng tấm (Alches machlis), thỏ, linh miêu, cáo, chó sói, gấu , chim định cư không nhiều. Điều kiện môi trường có ảnh hưởng rõ rệt đối với các loài động vật, chúng có tập tính di cư, sự ngủ đông hoặc dự trữ thức ăn. 3. Rừng lá rộng rụng lá theo mùa vùng ôn đới Trước đây loại rừng này đã bao phủ phần phía đông của Bắc Mỹ, toàn bộ châu Âu, một phần lãnh thổ Trung Quốc, Nhật Bản, châu Đại Dương và phần nam của châu Mỹ La Tinh. Nền văn minh của châu Âu, Bắc Mỹ, Viễn Đông phát triển đã huỷ diệt thảm thực vật này. Khu sinh học này có lượng mưa vừa phải (700 - 1.200mm/năm), ấm về mùa hè, nhưng mùa đông vẫn khắc nghiệt. Đất giàu chất hữu cơ và có lớp thảm mục dày, tầng đất dày và giàu sét ở lớp dưới. Thành phần loài thực vật của vùng rất đa dạng về chi; loài và được phân thành nhiều tiểu vùng. ở Bắc Mỹ với những loài đặc trưng là thông trắng,
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - thông đỏ, sến đỏ (ở phía đông Bắc Mỹ) , song đã bị khai thác bừa bãi vào những năm 80 và 90 của thế kỷ XIX. Các tiểu vùng khác có nhiều loài cho gỗ cứng như sồi; hồ đào; dẻ gai. Hệ động vật giàu có về thành phần loài và số lượng, từ côn trùng đến thú lớn. Thú có nhiều như hươu, lợn rừng, chó sói, cáo, các loài gặm nhấm Những loài động vật sống trên cây cũng rất đa dạng như sóc, chuột sóc, nhiều loài chim leo trèo như gõ kiến, nhiều loài côn trùng (sâu bọ) ăn gỗ. Chu kỳ biến động theo mùa rõ rệt, Nhiều loài có tập tính di cư xa, nhiều loài ngủ đông, đặc biệt số loài hoạt động ban ngày nhiều hơn hẳn số loài hoạt động ban đêm. 4. Rừng mưa nhiệt đới Đây là thảm thực vật phát triển phong phú nhất trong các thảm thực vật trên Trái Đất, quê hương của các loài lim, lát, samu, tếch, đinh, Rừng mưa nhiệt đới tạo thành một vành đai quanh xích đạo, tập trung nhiều ở lưu vực sông Amazone (Braxin); Công gô và khu vực ấn Độ - Malaixia với số loài giàu nhất thế giới Khí hậu vùng nhiệt đới nóng và ẩm, nhiệt độ trung bình năm cao (24 - 300C) và gần như ổn định quanh năm, lượng mưa lớn (đến 4500mm), có nơi lượng mưa đạt kỷ lục cao như Camơrun (l0.170 mm/năm). Đất đa dạng, giàu chất dinh dưỡng. Đặc trưng của rừng mưa nhiệt đới là phân tầng, tán hẹp chen nhau, thường có 5 tầng, trên cùng là các tầng ưa sáng với nhiều cây cao, trung bình 46 - 55m, có khi đến 60m. Có nhiều dây leo thân gỗ, nhiều loài cây sống khí sinh, bì sinh. Cây dây leo có khi dài tới 240m với đường kính 15
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - cm, phổ biến trong rừng là cây “bóp cổ”. Cây thân thảo trong rừng nhiệt đới không phải là cỏ mà là tre nứa cao đến 20 m. Cây thân gỗ, bì sinh, cây leo phủ kín không cho ánh sáng lọt xuống nền đất rừng, do vậy, trên mặt đất cây cỏ nghèo nàn, chỉ có những loài cây cây chịu bóng ưa ẩm, các loài nấm, mốc, địa y mọc trên lá mục, trên thân cây. Các loài thực vật nhiệt đới có nhiều đặc điểm như hoa trái phát triển xung quanh thân cây; cây phát triển bạnh gốc hay có rễ phụ, rễ bò nổi trên mặt đất. Động vật giới đa dạng và phong phú về thành phần loài. Do tán rừng là thảm liên tục nên nhiều nhóm động vật chuyên sống ở đây, giỏi leo trèo, di chuyển từ cây này sang cây khác như khỉ, vượn, sóc bay cầy bay. Dưới đất là voi, lợn rừng, bò rừng, trâu rừng, hươu, hoẵng, nai, gấu, hổ, báo Ngoài ra động vật không xương sống cũng rất phong phú và đa dạng, đặc biệt là côn trùng, nhện, bọ cạp, muỗi, vắt rất nhiều. Ở một số nơi, còn có kiểu rừng mưa biến đổi. Đó là rừng rụng lá vào mùa khô do hoạt động của gió mùa và rừng hỗn giao ở vùng nhiệt đới núi cao. Rừng mưa nhiệt đới được mệnh danh là lá phổi xanh của hành tinh, nhưng hiện tại đang bị thu hẹp một cách nhanh chóng do khai thác quá mức và do đốt rừng làm rẫy. 5. Savan 5.1. Thảo nguyên và savan nhiệt đới. Savan nhiệt đới là thảm thực vật thân cỏ, có một số ít cây gỗ hay nhóm cây gỗ phân bố trong vùng, lượng mưa cao (1.000 - 1500 mm), nhưng có một hoặc hai mùa khô kéo dài, thường xuất hiện những đám cháy. Vùng rộng lớn nhất của khu sinh học này nằm ở Trung và Đông Phi, sau nữa là vùng Nam Mỹ và châu Đại Dương.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thành phần các loài thực vật nghèo, ưu thế là những loài thuộc chi các Panicum, Pennisetum, Adropogon, Imperata . . của họ Cỏ (Poaceae). Cảnh quan savan châu Phi còn rải rác những cây keo Acacia tán phẳng, có gai, những cây thuộc họ Đậu (Fabaceae), cây bao báp (Adansonia) và các loài cây cọ thuộc họ Cau dừa (Palmae). Đây cũng là nơi tập trung những đàn lớn sơn dương, gơ nu, trâu, ngựa vằn . . . thuộc tập đoàn móng guốc và những loài ăn thịt chúng như sư tử, báo, linh cẩu . . ., Chim gồm đại bàng. . . rất điển hình. 5.2. Thảo nguyên vùng ôn đới Thảo nguyên vùng ôn đới phân bố ở những nơi có lượng mưa trung bình năm nằm giữa hoang mạc và rừng (250-750 mm). Sự tồn tại của khu sinh học này phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng mưa theo mùa, dung tích nước của đất. Độ ẩm của đất là giới hạn hàng đầu đối với sự phân giải các chất hữu cơ bởi vi sinh vật. Những thảo nguyên rộng lớn tập trung ở nội đia Âu - Á, Bắc và Nam Mỹ và châu Đại Dương Ở Bắc Mỹ, thảo nguyên phân thành thảo nguyên cỏ cao với các loài thân cỏ cao 150-240cm như Andropogon gerardi, Panicum virgatum, Sorghastrum natans và Spartina pectinata; thảo nguyên cỏ thấp trung bình (60 - 120cm) như Andropogon scoparius, Stipa spartea, Sporobolus heterolepis . . . và thảo nguyên cỏ thấp (dưới 60 cm) với các loài Buchloe dactyloides, Bouteloua gracilis, Poa sp Động vật trong vùng là những loài ăn cỏ, ưu thế là tập đoàn móng guốc và nhiều loài ăn thịt như sư tử, chó rừng. . .
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Diện tích các thảo nguyên bị thu hẹp đáng kể do con người chuyển chúng thành các đồng cỏ chăn nuôi hoặc do chăn thả quá mức đưa đến sự nghèo kiệt và hoang mạc hóa. 6. Hoang mạc Hoang mạc phân bố trong vùng có lượng mưa rất thấp (dưới 250 mm/năm), đôi khi có cả ở nơi có lượng mưa lớn hơn nhưng phân bố không đều, khả năng ngấm và bốc hơi nhanh. Nhiệt độ chênh lệch giữa ngày - đêm và các mùa rất lớn. Những hoang mạc tuyệt đối không có mưa là Chile và trung Sahara. Các hoang mạc lớn thường tạo nên vành đai liên tục quanh Trái Đất ở khoảng giữa chí tuyến Bắc và chí tuyến Nam về 2 phía của vùng nhiệt đới xích đạo. Ở Bắc bán cầu, hoang mạc lớn nhất là Sahara (9 triệu km2). Các hoang mạc khác gồm Á Rập, Thổ Nhĩ Kỳ, Iran, Ấn Độ, Taklamakhan và Go bi. ở Bắc Mỹ, phần tây Hoa Kỳ hoang mạc mở rộng tới Mexico (Gritbađin, Mohavơ, Sonoran, Chihuahua). Phía nam xích đạo có hoang mạc Patagoni (Achentina), Atacama (Chile), Kalahari (châu Phi) và hoang mạc châu Đại Dương (chiếm 44% lục địa châu Đại Dương). Thực vật hoang mạc rất nghèo, trừ các "ốc đảo", gồm những cây trốn hạn (cây 1 năm duy trì ở dạng hạt, phát triển nhanh trong thời gian có mưa rồi chết) và cây chịu hạn (rụng lá vào mùa không mưa, lá biến thành gai, hoặc cây mọng nước như cây xương rồng (Saguaro), khi trưởng thành nặng 10 tấn; trong đó 80% là nước. Những cây hoặc có rễ ăn rất sâu xuống đất hoặc rễ lan rộng trên mặt đất để hút sương, song thân cây lại rất thấp và nhỏ. . . Những loài tiêu biểu cho hoang mạc là Acacia, Uca, Aga, xương rồng, ngải, đại kích Động vật là những loài thích nghi với điều kiện khô hạn, nóng, gồm những loài ăn đêm, các loài động vật có xương sống cở lớn như lạc đà một bướu, linh dương, báo, sư tử, ngoài ra các loài gặm nhấm trong đất rất phong phú. Chim phần lớn là chim chạy Tuy khắc nghiệt, nhưng hoang mạc đã nuôi một khối lượng động vật khá lớn. Côn trùng nhiều vô kể. Những loài đặc trưng là chuột nhảy (Dipodonys), chuột Gecbin, thằn lằn, chó dingo (Australia), chó hoang (Phi), các loài cáo Sự thích nghi với đời sống hoang mạc rất rõ rệt, biểu hiện ở những đặc điểm chống khô, nóng như một số có khả năng lấy nước từ nội bào (lạc đà), thải phân khô. Ngoài ra, có hiện tượng di cư theo mùa, ngủ hè hay có dự trữ thức ăn, sinh sản đồng loạt vào những thời kỳ có độ ẩm cao.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sinh thái học ( phần 7 ) Đa dạng sinh học ở Việt Nam Ở Việt Nam, sự khác biệt về khí hậu từ vùng gần xích đạo tới giáp vùng cận nhiệt đới cùng với sự đa dạng về địa hình, môi trường trên cạn và dưới nước đã tạo nên một thiên nhiên phong phú. Một dải rộng các thảm thực vật, gồm nhiều kiểu rừng đã được hình thành như các rừng Thông, thường chiếm ưu thế ở vùng ôn đới và cận nhiệt đới, rừng hỗn hợp lá kim và lá rộng, rừng khô cây họ Dầu ở địa hình thấp, rừng ngập mặn với các cây họ Đước chiếm ưu thế ở ven biển, rừng Tràm ở U Minh và rừng hỗn tạp tre nứa ở nhiều nơi. Mặc dù bị khai thác quá mức, song rừng Việt Nam vẫn còn chứa đựng nhiều chủng loại. Cho đến nay đã thống kê được 10.484 loài thực vật bậc cao có mạch (Phạm Hoàng Hộ, 1991 - 1993). Theo dự báo, số loài có thể đạt đến 12.000 loài, trong đó khoảng 2.300 loài được sử dụng làm lương thực, khoảng 3.300 loài đựơc sử dụng làm dược liệu, thức ăn gia súc, lấy gỗ, lấy dầu và nhiều sản phẩm quý khác. Hệ động vật Việt Nam gồm khoảng 275 loài thú, 826 loài chim, 189 loài bò sát, 80 loài ếch nhái (lưỡng cư), 2.472 loài cá trong đó có 472 loài cá nước ngọt, khoảng 2.000 loài cá biển và hàng chục nghìn loài động vật không xương sống ở cạn, ở nước và trong đất (Đào Văn Tiến, 1985; Võ Quý, 1997; Đặng Huy Huỳnh, 1978). Cũng như giới thực vật, giới động vật có nhiều loài đặc hữu (Endermic): hơn 100 loài và phân loài chim, 78 loài và phân loài thú, nhiều loài có giá trị lớn trong việc bảo tồn như voi, tê giác Java, bò rừng, bò xám, trâu rừng, hổ, báo, hươu sao, nai cà toong, culi, vượn, voọc xám, voọc mũi hếch, sếu cổ trụi, cò quăm, cò xanh, cò quăm lớn, ngan cánh trắng, nhiều loài trĩ, công, cá sấu, trăn, rắn, vích, đồi mồi, rùa biển Đa dạng sinh học có rất nhiều giá trị trong đời sống của tự nhiên và của con người. Theo J. Mc Neely và nnk (1991) giá trị đó được thể hiện trong các khía cạnh sau: - Các hệ sinh thái của trái đất là cơ sở sinh tồn của sự sống cho cả trái đất và cả con người. Các hệ sinh thái đảm bảo cho sự chu chuyển oxy và các nguyên tố dinh dưỡng khác trên toàn hành tinh. Chúng duy trì tính ổn định và sự màu mỡ của đất nói riêng hay của hành tinh nói chung. Các hệ sinh thái bị suy thoái thì tính ổn định và sự mềm dẽo; linh động của sinh quyển cũng bị thương tổn.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - - Các hệ sinh thái tự nhiên có giá trị thực tiễn rất cao: Rừng hạn chế sự xói mòn của mặt đất và bờ biển, điều tiết dòng chảy, loại trừ các cặn bã làm cho dòng chảy trở nên trong và sạch; các bãi cỏ biển, các rạn san hô ở thềm lục địa làm giảm cường độ phá hoại của sóng, dòng biển, là nơi nuôi dưỡng, cung cấp thức ăn và duy trì cuộc sống cho hàng vạn loài sinh vật biển. - Duy trì và cung cấp nguồn gen và là kho dự trữ các nguồn gen quý - hiếm cho cây trồng và vật nuôi cho tương lai. - Nhiều loài động thực vật được sử dụng làm thức ăn cho con người, cho gia súc, làm thuốc, lấy gỗ làm nhà; phục vụ cho phát triển kinh tế, làm chất đốt lấy năng lượng, làm cây cảnh Hiện tại, đã thống kê được 30.000 loài cây có những phần ăn được, nhưng chỉ mới khoảng 7.000 loài được trồng hoặc thu hái làm thức ăn, trong đó có 20 loài đã cung cấp đến 90% lượng tinh bột trên toàn thế giới. - Sinh vật trong quá trình tiến hoá đã tồn tại và phát triển một cách bền vững và hài hoà với nhau, tạo nên một thiên nhiên đa dạng, phong phú và hấp dẫn, làm nền tảng cho mọi cảm hứng về thẩm mỹ, nghệ thuật và văn hóa của con người. Với những giá trị to lớn mà đa dạng sinh học đã đem đến cho loài người, đương nhiên, chúng phải được tồn tại như một quyền lợi hiển nhiên mà chúng đã giành được trong cuộc đấu tranh sinh tồn đầy khắc nghiệt. Con người liệu có hiểu điều đó và tại sao lại hủy diệt chúng, những loài sinh vật đã nuôi sống chính con người? Đa dạng sinh học Như các nhà khoa học đã nói, khoa học có thể đo được đường kínhTrái Đất, khoảng cách của Trái Đất đến Mặt Trời và đếm được các vì sao của giãi Ngân Hà, song không thể đánh giá được đa dạng sinh học bằng số lượng một cách chính xác bởi vì, đa đang sinh học không chỉ thể hiện bằng số lượng loài, các nơi sống mà còn bằng mọi mối quan hệ giữa chúng trong cấu trúc, trong dinh dưỡng Đa dạng sinh học là sự giàu có, phong phú và đa dạng về nguyên liệu di truyền, về loài và các hệ sinh thái. Vì vậy, đa dạng sinh học bao gồm sự đa dạng ở mức độ phong phú các gen trong quần thể gọi là đa dạng di truyền hay đa dạng gen, đa dạng ở mức độ loài là sự phong phú các loài gọi là đa dạng loài; và sự phong phú về các hệ sinh thái - đa dạng hệ sinh thái.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Chỉ riêng khía cạnh về đa dạng loài, hiện nay khoa học chưa thể cho một con số chính xác và cũng chỉ mới xác định được tên của một bộ phận nhỏ trong chúng. Hiện tại, tổng số các loài trong sinh quyển được đánh giá vào khoảng 3 - 70 triệu loài, nhưng mới biết tên 1,4 triệu loài, tức là gần 2% tổng số (Raven and Wilson, 1992; Groombridge, 1992, ). Nhiều nhóm phân loại lớn còn biết rất ít như vi sinh-vật, côn trùng Ngay ở những nhóm động vật bậc cao như thú, trong thế kỷ này khoa học cũng đã được bổ sung thêm một số loài mới. Chỉ riêng trong các năm 1992 và 1994 ở Việt Nam đã phát hiện 4 loài thú mới cho khoa học; từ rừng Hà Tĩnh như sao la (Pseudoryx nghetinhensis), mang lớn hay còn gọi là mang bầm (Megamuntiacus vuquangensis), từ rừng Tây Nguyên loài bò sừng xoắn (Pseudonovibos spiralis) và mang Trường Sơn (Canimuntiacus truongsonensis) ở tây Quảng Nam. Về chim, chúng ta đã phát hiện được loài trĩ cuối cùng của thế giới có tên là Rheinartia ocellata ocellata, gà lam đuôi trắng (Lophura hatinhensis) và một loài gà lôi lam mào trắng (Lophura edwardsi) đã bị diệt chủng ở hầu hết các vùng, nhưng chỉ còn có mặt ở nước ta. Các nhà khoa học khẳng định rằng, nhũng loài có giới hạn chống chịu rộng thường phân bố rộng trên Trái Đất, còn những loài có giới hạn chống chịu hẹp tập trung với mật độ lớn trong những vùng địa lý hẹp. Do đó, trong các khu rừng ẩm nhiệt đới và xích đạo, nơi chỉ chiếm khoảng 7% diện tích bề mặt trái đất đã chứa hơn một nửa số lượng loài của toàn thế giới. Tiến hoá đồng quy và song song của các loài và sự hình thành các loài đồng hình Trong mối quan hệ giữa cơ thể và môi trường, chúng ta thường gặp những sinh vật thuộc các nhóm phát sinh chủng loại (Phyletic) khác nhau nhưng lại giống nhau về cả hình dạng và tập tính, sống trong những điều kiện môi trường như nhau. Sự giống nhau như thế đã bác bõ ý kiến cho rằng, mỗi một môi trường chỉ tồn tại một và chỉ một loài sinh vật mà thôi. Các bằng chứng tiến hoá chỉ ra rằng, do sự phân ly ngày một xa của các dòng tiến hoá, một số sinh vật đã mất đi sự tương đồng (Homologus) về cấu trúc bên trong của cơ thể đã từng có từ một tổ tiên chung, để có được sự giống nhau một cách tương tự (Analogus) về hình dạng bên ngoài hoặc tập tính của chúng. Quá trình tiến hoá làm xuất hiện các hiện tượng đó được gọi là tiến hoá đồng quy. Nhiều động vật tự bơi (Nekton) cỡ lớn thuộc 4 nhóm rất khác nhau về nguồn gốc, nhưng lại rất giống nhau về hình dạng, chẳng hạn: cá, bò sát,
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - chim và thú. Sự đồng quy hình dạng giữa chúng rất nổi bật và điều đó đã che giấu sự khác biệt sâu sắc về cấu trúc bên trong và sự trao đổi chất giữa chúng. Rất nhiều loài thực vật có hoa có khả năng leo hay bò trên các vật bám nhờ tua cuốn. Những tua cuốn (sự đồng quy) được phát triển từ các cấu trúc khác nhau của các họ thực vật khác nhau (hiện tượng tương tự) hoặc từ các phần khác nhau của lá thuộc nhiều loài thực vật có hoa (hiện tượng tương đồng). Trong các ví dụ như thế thì những lực chọn lọc giống nhau đã hoạt động để tạo được sự giống nhau ở những sinh vật ngay từ những điểm xuất phát khác nhau trong quá trình tiến hoá. Ta cũng có một loạt các sự kiện làm ví dụ để chỉ ra sự tiến hoá song song của các nhóm sinh vật có quan hệ về mặt phát sinh chủng loại (Phylogenetic). Ví dụ kinh điển của kiểu tiến hóa song song (Parallel evolution) mang tính "phóng xạ” trong số những động vật có Nhau và có Túi: Thú có Túi đến lục địa châu úc vào kỷ Creta (khoảng 90 triệu năm trước đây), ngay khi những loài thú khác đã có mặt. Đó là các loài thú Đơn huyệt đẻ trứng (hiện nay là thú ăn Kiến và thú Mỏ vịt). Sau đó, một quá trình tiến hóa phóng xạ (Radiation evolution) xuất hiện, rồi bằng nhiều con đường, các nhóm thú trên các lục địa khác nhau lại tiến hóa song song với nhau. Những cơ thể được hình thành trong quá trình tiến hóa song song của thú có Túi và thú có Nhau giống nhau một cách tuyệt vời về hình dạng và lối sống, đến nỗi khó có thể tưởng tượng được rằng, môi trường của thú có Túi và thú có Nhau lại chứa đựng những ổ sinh thái quá giống nhau để tạo nên trong quá trình tiến hóa những dạng tương đồng sinh thái, quá giống nhau cả về hình dạng và lối sống, ở đây, cần nhớ rằng, khác với quá trình tiến hóa đồng quy, thú có Túi và thú có Nhau bắt đầu tiến hóa phóng xạ với một khuôn mẫu chặt chẽ vì chúng được tách ra từ một dòng tổ tiên chung. Như vậy, rõ ràng rằng sự xuất hiện của các nòi, các dạng sinh thái tạo nên sự phân ly (Divergent) và tiến hóa của các loài, còn quá trình tiến hóa đồng quy và tiến hóa song song lại đưa đến những dạng đồng hình, Do đó, làm phong phú thêm đời sống trong sinh giới, trong điều kiện môi trường rất đa dạng. Sự tiến hóa của sinh vật Sự tiến hóa bao gồm cả chọn lọc tự nhiên của Darwin và đột biến gen ở mức độ loài được rộng rãi các nhà khoa học thừa nhận. Tuy nhiên, cho đến nay cũng chưa có sự thống nhất về cơ chế của nó, đặc biệt vai trò
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - tương đối nào của 3 cơ chế chủ yếu: chọn lọc, đột biến và tính ngẫu nhiên; vai trò nào của sự chọn lọc ở các mức tổ chức sinh học cao (đồng tiến hóa và sự chọn lọc nhóm). Từ thời Darwin, nói chung, các nhà sinh học đã cho rằng, sự tiến hóa là một quá trình chậm chạp, diễn ra từ từ, kể cả những đột biến nhỏ và sự chọn lọc tự nhiên liên tục nhằm đảm bảo tính ưu thế trong cạnh tranh ở mức độ loài. Song, vấn đề trong biên niên sử cổ phát sinh chủng loại không tìm được các dạng trung gian, buộc những nhà nghiên cứu cổ phát sinh phải công nhận thuyết "cân bằng gián đoạn". Theo lý thuyết này, trong một thời kỳ dài các loài không biến đổi về trạng thái nguồn gốc của mình trong tiến hóa cân bằng. Theo thời gian, cân bằng này bị đứt đoạn, khi đó quần thể nhỏ sẽ tách khỏi loài gốc và nhanh chóng phát triển thành loài mới, nhưng lúc này về mặt cổ phát sinh chủng loại lại không tìm được những dạng chuyển tiếp. Loài mới có thể rất khác loài gốc. Điều đó cho phép chúng có thể chung sống với nhau, không cạnh tranh, chèn ép nhau hoặc có thể không chung sống, hoặc cả hai đều bị chết. Học thuyết tiến hóa gián đoạn không chỉ ra được vai trò cạnh tranh loại trừ ở mức cá thể cũng như động lực của quá trình. Đến nay cũng chưa rõ yếu tố nào có thể là nguyên nhân phân chia quần thể một cách đột ngột để tạo nên một đơn vị mới (loài mới) cách ly về di truyền. Các loài sống trong những vùng địa lý khác nhau hoặc bị ngăn cách bởi chướng ngại không gian được gọi là loài "khác vùng phân bố” (Allopatric) hay còn gọi là loài dị hình. Nếu những loài sống trong cùng một địa phương thì chúng được gọi là loài “cùng vùng phân bố" (Sympatric) hay còn gọi là loài đồng hình. Sự hình thành loài dị hình được xem như cơ chế chủ yếu của sự hình thành loài mới. Theo quan điểm truyền thống, 2 phần của 1 quần thể giao phối tự do với nhau cũng có thể bị cách ly về không gian (sống trên các đảo hay ở 2 bên sườn núi cao). Theo thời gian, sự cách ly đó đủ đạt để có được sự cách ly về di truyền nếu như chúng không có cơ hội tiếp xúc với nhau (không có sự trao đổi gen). Điều đó cho phép chúng tồn tại như những loài riêng biệt trong các ổ sinh thái khác nhau. Đôi khi, những sự khác nhau đó có thể tăng lên do sự dịch chuyển các dấu hiệu. Nếu vùng phân bố của 2 loài gần nhau về nguồn gốc lại chồng chéo lên nhau thì ở chúng xuất hiện sự phân ly (Divergent) theo một hay một số dấu hiệu về hình thái, sinh lý hay tập tính trong vùng giao nhau đó, còn sự đồng quy (Convergent) lại xuất hiện trong các phần không chồng chéo, trên đó mỗi loài sống riêng biệt. L.L. Brown và E.O. Wilson (1956) đã giải thích những hiện tượng đó và cho ví dụ về dịch chuyển các dấu hiệu theo kiểu tương tự như trên.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Nhiều tài liệu tích lũy được đều khẳng định rằng, để hình thành loài mới cũng không nhất thiết cần có sự cách ly địa lý khắc nghiệt và cho rằng, sự hình thành loài cùng vùng phân bố (Sympatric) là hiện tượng phổ biến và đóng vai trò quan trọng hơn so với quan niệm kinh điển đã nêu ở trên. Ta có thể thấy ngay trong một vùng địa lý, các quần thể cũng bị cách ly về di truyền do những đặc trưng riêng về tập tính và về sinh sản (sinh sản đơn độc hay tập đoàn, sinh sản dinh dưỡng ), cũng như do các nguyên nhân khác (sự ăn mòn bởi vật dữ ). Và như vậy, những bộ phận khác nhau của quần thể theo thời gian, sẽ tích lũy những khác biệt đến mức đủ làm cho chúng cách ly nhau trong sinh sản. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, trên các đảo khác nhau thuộc quần đảo Galapagos, trong điều kiện phân ly từ một dạng tổ tiên chung, ở chim xuất hiện những nhóm loài hoàn chỉnh: Chúng đã từng trải qua sự thích nghi phóng xạ nghiêm ngặt và các ổ sinh thái đa dạng của đảo đã được "lấp đầy” bởi những loài được phân bố lại. Trong số những loài hiện đại có những loài ăn côn trùng, mỏ mảnh; những loài mỏ dày ăn hạt ở dưới đất và trên cây; những loài mỏ lớn và mỏ nhỏ, thậm chí có một loài mỏ giống với mỏ chim gõ kiến, mặc dầu loài này phải cạnh tranh với chim gõ kiến, nhưng vẫn sống sót khi trên đảo loài gõ kiến này vắng mặt. Một ví dụ khác về chọn lọc tự nhiên nhanh gây ra do con người. Đó là “màu công nghiệp". Tác nhân này đã "quét" cho bướm một màu đen trong những vùng công nghiệp phát triển ở nước Anh. Nhờ vậy, trên các thân cây trong vùng, bướm bị "bôi đen" sống sót tốt hơn so với những bướm trắng do chim ăn bướm khó phát hiện (Kettlewell, 1956). - Chọn lọc nhân tạo: Đó là sự chọn lọc gây ra do con người với mục đích làm cho các loài thích nghi với nhu cầu của mình. Thuần hóa các loài động, thực vật không chỉ làm cho chúng biến đổi về mặt di truyền mà còn tạo nên dạng hỗ sinh đặc biệt giữa người và vật được thuần hóa (Odum, 1983). Chọn lọc nhân tạo đem lại lợi ích cho con người, nhưng cũng làm hại cho thiên nhiên và sinh giới do sự thất thoát gen ra môi trường hoang dã, đem đến sự suy thoái cho loài, giảm mức đa dạng sinh học của các hệ sinh thái. - Đồng tiến hóa: Đó là kiểu tiến hóa của các quần xã sinh vật, nghĩa là quá trình tiến hóa của các mối tương tác giữa các sinh vật mà trong đó sự trao đổi thông tin di truyền giữa các nhóm rất hạn chế hoặc hoàn toàn không có, bao gồm cả các tác động có chọn lọc của 2 nhóm lớn với nhau, phụ thuộc vào nhau một cách mật thiết về mặt sinh thái như thực vật và động vật ăn cỏ, động vật lớn và vi sinh vật sống cộng sinh với nhau ký sinh và vật chủ, vật dữ - con mồi
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Những nghiên cứu của L. P. Brower và nnk (1968) chỉ ra rằng, bướm nhung (Danaus plexippus) thích nghi với cách đồng hóa glucozit rất độc từ thực vật mà không một loài khác nào dám sử dụng để làm thức ăn. Song nhờ ăn chất độc này mà cả sâu và bướm của loài này cũng không bị các loài chim khác ăn thịt. Như vậy, trong quá trình tiến hóa, bướm không chỉ kiếm được nguồn thức ăn ổn định (không bị cạnh tranh), đồng thời còn tránh được sự săn bắt của các loài chim ăn côn trùng. Đồng tiến hóa còn gặp nhiều trong thiên nhiên như sự phát triển của các cây bao báp và sự vươn dài cổ và chân của hươu cao cổ. Con người càng nâng cao độc tính của thuốc diệt côn trùng thì trên đồng ruộng lại xuất hiện càng nhiều những côn trùng kháng thuốc. - Chọn lọc nhóm: Khi mô tả tính đa dạng và phức tạp tới mức ngạc nhiên của sinh giới, các nhà khoa học đã cho rằng, chọn lọc nhóm còn gây tác động vượt lên mức loài và sự đồng tiến hoá. Chọn lọc nhóm là kiểu chọn lọc tự nhiên trong các nhóm sinh vật mà chúng không nhất thiết phải liên quan chặt chẽ với nhau bằng các mối tương tác bắt buộc. Về mặt lý thuyết, chọn lọc nhóm mang tính đào thải hay duy trì ở tần số thấp những tính trạng có thể bất lợi đối với sự sống sót của các cá thể phải mang gen riêng biệt trong quần thể loài, nhưng lại có giá trị chọn lọc trong nội bộ quần thể và quần xã. Chọn lọc nhóm bao gồm những lợi ích mà cá thể nhận được khi nó tham gia hoàn thiện tổ chức của quần xã, nơi cần cho sự tồn tại lâu dài của chính cá thể đó. D.S. Wilson (1980) đã nêu ra khái niệm về chọn lọc nhóm. Theo ông, các quần thể thường tiến hóa bằng cách kích thích hay kìm hãm các quần thể khác mà chúng có vai trò chi phối sự thích nghi riêng biệt của mình. Trong trường hợp như thế, ở những khoảng thời gian tiến hóa khác nhau, sự thích nghi của cá thể là sự phản ảnh các tác động riêng biệt của mình lên quấn xã và những phản ứng của quần xã lên sự có mặt của quần thể đó. Nếu những phản ứng ấy đủ mạnh thì chỉ những loài gây tác động có lợi lên quần xã sẽ tồn tại lâu dài. Wilson đưa ra nhũng bằng chứng rằng, chọn lọc nhóm được làm giảm nhẹ bởi sự chọn lọc giữa các phần của quần thể có liên quan chặt chẽ với nhau về mặt di truyền, đồng thời ông cũng đi đến nhận xét tương tự về tính 2 mặt trái ngược nhau của sự thích nghi của cá thể và quần xã trong các quần xã sinh vật và giữa lợi ích cục bộ và cộng đồng trong xã hội con người. Vì vậy, theo thời gian tính căng thẳng của các mối tương tác vật dữ - con mồi, ký sinh - vật chủ cũng giảm bớt và dường như trong quá trình chọn lọc nhóm những "báo động" để kìm hãm vật dữ và vật ký sinh tránh khỏi sự khai thác quá mức con mồi và vật chủ của mình đã được hình thành và phát triển.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Mặc dù chọn lọc nhóm đã đưa ra được những lý luận chặt chẽ và thoả đáng, nhưng mức độ ảnh hưởng của nó lên quá trình tiến hóa còn chưa thật rõ ràng. Một số nhà khoa học (Saunders và Ho, 1976) cho rằng, do tính phức tạp của môi trường nên không thể chỉ giải thích sự tiến hóa của các loài bằng sự chọn lọc ở mức loài và cá thể, mà phải bằng sự chọn lọc ở mức cao hơn như sự chọn lọc nhóm song, G.C. Williams (1966), S. Levin và Mayr (1981) lại phủ định và cho rằng, chưa hẳn, chọn lọc nhóm đã là một trong các cơ chế chủ yếu của quá trình tiến hóa.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sinh thái học ( phần 8 ) Sự ra đời và tiến hoá của sinh quyển Khi sự sống chưa xuất hiện, Trái Đất còn là một hành tinh chết. Bao quanh nó là quyển khí đầy nitơ, hydro, cacbon dioxyt, amoniac, clo, ôxít lưu huỳnh, hơi nước do núi lửa phun ra. từ Mặt Trời, tia tử ngoại chiếu ngập tràn xuống bề mặt hành tinh. Nhờ đó, hơi nước bị phân ly, tạo ra một lượng oxy rất không đáng kể và sự tiến hóa hóa học được khởi đầu. Nhiều chất hữu cơ phức tạp như acid amin, một thành phần quan trọng để cấu tạo nên các hệ thống sống nguyên thủy xuất hiện. Lớp ôzôn (ozone – O3) được hình thành tuy rất mỏng, song kết hợp với tầng nước đã dệt nên bức màn chắn tia tử ngoại rất hiệu quả, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sống đầu tiên ra đời ở vùng nước nông của đại dương cổ, cách chúng ta chừng 3 tỷ năm. Những mầm sống nguyên sơ là những thể kỵ khí, tương tự như nấm men, đã tồn tại suốt một thời gian dài đầy khắc nghiệt nhờ năng lượng kiếm được bằng con đường lên men. Hiệu suất của dạng hô hấp này rất thấp so với hô hấp hiếu khí, nên mầm sống nguyên thủy không thể tiến hóa xa hơn giai đoạn tồn tại của cơ thể tiền nhân - Prokaryote. Sau đó, có lẽ, áp lực của sự chọn lọc tự nhiên do thiếu nguồn thức ăn hữu cơ đã thúc đẩy sự xuất hiện quá trình quang hợp. Nhờ vậy, lượng oxy tăng lên đạt đến 3-4% của mức hiện nay hay khoảng 0,6% của khí quyển. Bộ mặt hành tinh có những biến đổi lớn, từ tiến hóa hóa học sang tiến hóa sinh học, từ tiến hóa dị dưỡng sang kiểu tiến hóa tự dưỡng nhờ sự ra đời và phân bố nhanh chóng của sinh vật có nhân thật - Eukaryote trên bề mặt các đại dương. Tiếp theo, thực vật cũng đã có 1 bước tiến hoá lớn - chuyển từ môi trường nước lên môi trường cạn, đã tiến chiếm lục địa. Hô hấp hiếu khí và nguồn thức ăn sơ cấp ngày một phong phú, tạo khả năng cho sự ra đời và phát triển của những sinh vật đa bào phức tạp ở kỷ Cambri, sự bùng nổ tiến hóa của các dạng sống mới xảy ra như thân lỗ, san hô, thân mềm, rong biển, tổ tiên của thực vật có hạt và động vật có dây sống. Trong các giai đoạn khác nhau của nguyên đại Cổ sinh (Palaeozoi), cuộc sống dưới nước và trên cạn trở nên chật hẹp. Hàm lượng khí oxy dần đạt được mức như hiện nay (20% thể tích khí quyển), chế độ tự dưỡng thay thế cho chế độ dị dưỡng và trở nên thống trị trên hành tinh. Sự phát triển ồ ạt của thực vật trên cạn đủ đảm bảo cho sự xuất hiện những nhóm động vật lớn như Bò sát cổ đại, Chim, Thú và cuối cùng, một triệu năm trước đây con người ra đời.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sự tiến hóa của sinh vật như các nhà khoa học đã phác thảo, dẫn đến những biến đổi và thúc đẩy sự tiến hóa của môi trường vật lý và hóa học. Nhờ đó, sinh quyển được khai sinh và tiến hóa. Sinh quyển là một vùng sống mỏng, đạt đến độ cao 6-7 km so với mặt biển, trên 10 km ở độ sâu cực đại của đại dương và vài chục mét dưới mặt đất, bao gồm 350.000 loài thực vật, trên 1,3 triệu loài động vật đã được xác định và rất nhiều các loài vi sinh vật. Chúng tạo nên sự cân bằng với nhau và với môi trường, đưa đến trạng thái ổn định của toàn sinh quyển. Đỉnh cực - Trạng thái ổn định của quần xã Một hệ sinh thái hay một quần xã trong quá trình diễn thế nếu không bị những yếu tố hủy hoại tác động vào thì cuối cùng cũng sẽ đạt được trạng thái ổn định. ở giai đoạn này, những quần thể quan trọng cũng ổn định, mức sinh tử, cả dòng năng lượng và sinh khối đều nằm trong trạng thái cân bằng, sản lượng và sự "nhập khẩu” của hệ cân bằng với tổng lượng hô hấp và xuất khẩu của hệ. Thực tế, tổ chức phức tạp, cấu trúc hữu cơ đa dạng và sự trao đổi chất ở điều kiện cân bằng đã tạo cho hệ thống khả năng chống đỡ với những biến động của môi trường vật lý và khả năng tồn tại lâu dài. Song điều cần nhớ rằng, quần xã cao đỉnh không tĩnh mà nó vẫn biến đổi một cách rất chậm chạp và những biến đổi đó sẽ xảy ra nhanh nếu môi trường, cả môi trường vật lý và sinh học có những biến động lớn. Chẳng hạn, một số năm trước, cây thích (Acer sp.) là loài phổ biến của rừng đỉnh cực thuộc phần lớn các vùng phía đông bắc Mỹ, nhưng chúng bị hủy hoại do nấm nên ở rừng đỉnh cực hiện tại trong vùng, những cây ưu thế trước đó (Acer sp.) đã được thay bằng loài ưu thế khác (Keeton and Gould, 1993). Ở một phần thời gian xảy ra quá trình diễn thế khó có thể phân biệt rõ ràng giữa giai đoạn đỉnh cực và các giai đoạn sớm gần nó. Theo Keeton và nnk., (1993) trong nhiều thập kỷ, nhiều nhà sinh thái học Hoa Kỳ cho rằng, tất cả các quá trình diễn thế trong một không gian rộng lớn đều quy tụ vào một dạng đỉnh cực, nghĩa là chỉ có một kiểu quần xã đỉnh cực chung (hoặc đơn đỉnh cực) (Monoclimax) cho toàn vùng, những quần xã ưu thế đang tồn tại thời gian rồi cũng sẽ quy về đỉnh cực chung đó. Do vậy, rừng sồi ở đông bắc Mỹ và quần xã vân sam trắng -
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - linh sam thơm ở một số vùng thuộc Canada mới được xem là các quần xã đỉnh cực. Phần lớn các nhà sinh thái học hiện đại đã phủ nhận quan điểm đỉnh cực chung (monoclimax). Họ cho rằng, sự tập trung của các loài đặc trưng đối với một quần xã đã biết chính là sản phẩm của những điều kiện môi trường địa phương. Môi trường này ổn định lâu dài thì quần xã sống trên đó cũng ổn định lâu dài, tạo nên các dạng đỉnh cực địa phương hay đỉnh cực thổ nhưỡng, đặc trưng cho điều kiện thổ nhưỡng - khí hậu riêng của vùng. Ranh giới giữa những quần xã trên một dãy liên tục thường khó phân định vì chúng là những thành phần của dãy, biến đổi từ từ. Do đó, sự khác nhau giữa các quần xã đỉnh cực trong phần lớn các vùng khác nhau chỉ là tương đối và không thật rõ ràng. Như vậy, hiển nhiên sẽ không có một đỉnh cực chung nào cho một vùng rộng lớn, nhất là trong đó xuất hiện những điều kiện thổ nhưỡng - khí hậu không hoàn toàn giống nhau. Tuy nhiên, gắn tất cả các quần xã đỉnh cực của một vùng rộng lớn vào một đỉnh cực chung, duy nhất cũng có hiệu quả trong nhiều trường hợp, đặc biệt khi nghiên cứu những biến đổi về cấu trúc các quần xã theo gradient của các yếu tố môi trường. Khái niệm về diễn thế sinh thái Sự phát triển của hệ sinh thái còn được gọi là "diễn thế sinh thái" (Ecological succession). Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi của hệ sinh thái hay quần xã sinh vật từ trạng thái khởi đầu (hay tiên phong) qua các giai đoạn chuyển tiếp để đạt được trạng thái ổn định, tồn tại lâu dài theo thời gian. Đó là trạng thái đỉnh cực (Climax). Trong quá trình diễn thế xảy ra những thay đổi lớn về cấu trúc thành phần loài, các mối quan hệ sinh học trong quần xã . . . tức là quá trình giải quyết các mâu thuẫn phát sinh trong nội bộ quần xã và giữa quần xã với môi trường, đảm bảo về sự thống nhất toàn vẹn giữa quần xã và môi trường một cách biện chứng. Sự diễn thế xảy ra do những biến đổi của môi trường vật lý, song dưới sự kiểm soát chặt chẽ của quần xã sinh vật, và do những biến đổi của các mối tương tác cạnh tranh - chung sống ở mức quần thể. Như vậy, trong quá trình này, quần xã giữ vai trò chủ đạo, còn môi trường vật lý xác định đặc tính và tốc độ của những biến đổi, đồng thời giới hạn phạm vi của sự phát triển đó. Nếu không có những tác động ngẫu nhiên thì diễn thế sinh thái là một quá trình định hướng, có thể dự báo được. Một cánh đồng hoang để lâu ngày
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - sẽ trở thành trãng cây bụi rồi biến thành rừng, một ao hồ nông theo thời gian sẽ bị lấp đầy thành đồng cỏ rồi phát triển thành rừng. Dựa trên những tiêu chuẩn xác định (như động lực, giá thể, ) diễn thế sinh thái được xếp thành các dạng sau đây: Nếu dựa vào động lực của quá trình thì diễn thế chia thành 2 dạng: nội diễn thế (autogenic succession) và ngoại diễn thế (allogenic succession). Ngoại diễn thế xảy ra do tác động hay sự kiểm soát của lực hay yếu tố bên ngoài. Chẳng hạn, một cơn bão đổ bộ vào bờ, hủy hoại một hệ sinh thái nào đó, buộc nó phải khôi phục lại trạng thái của mình sau một khoảng thời gian. Sự cháy rừng hay cháy đồng cỏ cũng kiểm soát luôn quá trình diễn thế của rừng và đồng cỏ, . . Nội diễn thế được gây ra bởi động lực bên trong của hệ sinh thái. Trong quá trình diễn thế này, loài ưu thế của quần xã đóng vai trò chìa khóa và thường làm cho điều kiện môi trường vật lý biến đổi đến mức bất lợi cho mình, nhưng lại thuận lợi cho sự phát triển của một loài ưu thế khác, có sức cạnh tranh cao hơn thay thế. Nói một cách khác trong quá trình nội diễn thế, loài ưu thế là loài “ tự đào huyệt chôn mình". Sự thay thế liên tiếp các loài ưu thế trong quần xã cũng chính là sự thay thế liên tiếp các quần xã này bằng các quần xã khác cho đến quần xã cuối cùng, cân bằng với điều kiện vật lý - khí hậu toàn vùng. Hiểu theo quan điểm này thì quần xã đỉnh cực không phải hoàn toàn ổn định theo thời gian, mà vẫn có những biến đổi, tuy những biến đổi đó diễn ra rất chậm mà đời người không đủ dài để có thể chứng kiến được những "nhảy vọt" có thể xảy ra trong tương lai xa xôi của sinh quyển. Nếu dựa vào "giá thể" thì diễn thế gồm 2 dạng: diễn thế sơ cấp (hay nguyên sinh) và diễn thế thứ cấp (hay thứ sinh). - Diễn thế thứ cấp (Diễn thế thứ sinh) xảy ra trên một nền (giá thể) mà trước đó từng tồn tại một quần xã nhưng đã bị tiêu diệt. Chẳng hạn, nương rẫy bỏ hoang lâu ngày, cỏ rồi trảng cây bụi phát triển và lâu hơn nữa, rừng cây gỗ xuất hiện thay thế. - Diễn thế sơ cấp (Diễn thế nguyên sinh), ngược với trường hợp trên, xảy ra trên một nền (giá thể) mà trước đó chưa hề tồn tại một quần xã sinh vật nào hoặc là chưa có bất kỳ một “mầm móng” của sinh vật xuất hiện trước đây (mầm mống của sinh vật là những dạng tồn tại của sinh vật và có thể phát triển thành 1 cá thể như các bào tử, phấn hoa, thân chồi ngầm, trứng ). Chẳng hạn, sau khi nham thạch núi lửa đông