Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 1. Một số khái niệm có liên quan “Đa dạng sinh học” được định nghĩa là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả mọi nơi, bao gồm: các hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái trong đại dương và các hệ sinh thái thuỷ vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần trong đó.
Thuật ngữ đa dạng sinh học này bao hàm sự khác nhau trong một loài, giữa các loài và giữa các hệ sinh thái khác nhau [43]. Thuật ngữ "đa dạng sinh học" được đưa ra lần đầu tiên bởi hai nhà khoa học Norse và McManus vào năm 1980. Định nghĩa này bao gồm hai khái niệm có liên quan với nhau là: đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một loài) và đa dạng sinh thái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật). Cho đến nay đã có hơn 25 định nghĩa nữa cho thuật ngữ "đa dạng sinh học" này.
Trong đó, định nghĩa của tổ chức FAO (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc) cho rằng: "đa dạng sinh học là tính đa dạng của sự sống dưới mọi hình thức, mức độ và mọi tổ hợp, bao gồm đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái" [43]. Theo tổ chức WWF (Quỹ Bảo vệ Thiên nhiên Quốc tế) năm 1989 định nghĩa rằng: “Đa dạng sinh học là sự phồn thịnh của sự sống trên trái đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa đựng trong các loài và là những hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trường”. Do vậy, đa dạng sinh học bao gồm 3 cấp độ: đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái. Đa dạng loài bao gồm toàn bộ các loài sinh vật sống trên trái đất, từ vi khuẩn đến các loài động, thực vật và các loài nấm.
Ở mức độ vi mô hơn, đa dạng sinh học bao gồm cả sự khác biệt về gen giữa các loài, khác biệt về gen giữa các quần thể sống cách ly về địa lý cũng như sự khác biệt giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể đa dạng sinh học còn bao gồm cả sự khác biệt giữa các quần xã mà trong đó các loài sinh sống, các hệ sinh thái nơi mà các loài cũng như các quần xã sinh vật tồn tại và cả sự khác biệt của các mối tương tác giữa chúng với nhau. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong đó, đa dạng hệ sinh thái là một trong 03 dạng của đa dạng sinh học và ít được nhắc đến khi nghiên cứu về đa dạng sinh học. Hệ sinh thái được định nghĩa là một hệ thống bao gồm các sinh vật cùng chung sống với nhau (quần xã sinh vật) trong môi trường của chúng (sinh cảnh). Theo Mai Đình Yên (năm 1996) phân biệt ở Việt Nam có 7 kiểu HST ở cạn và 16 kiểu HST ở nước.
Phan Kế Lộc (năm 1986) phân biệt ở Việt Nam có 26 loại hình thực bì trên cạn [40]. Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1999), về đa dạng sinh học trong hệ sinh thái rừng theo tổng kết các công bố về hệ thực vật Việt Nam đã ghi nhận có 13.766 loài thực vật, trong đó, có 2.393 loài thực vật bậc thấp và 11.373 loài thực vật bậc cao. Theo đánh giá, 10% số loài thực vật đã phát hiện được cho là đặc hữu; Về đa dạng sinh học trong nông nghiệp, mức độ đa dạng sinh học của hệ thực vật cây trồng ở Việt Nam khá cao. Hệ cây trồng được phát triển dưới các điều kiện tự nhiên và nhân tác, có khoảng 734 loài cây trồng phổ biến, thuộc 79 họ [30], [31].
“Môi trường” (Theo Luật Bảo vệ môi trường) được định nghĩa là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật. Trong đó, “hoạt động bảo vệ môi trường” là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đến môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hồi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành. Do đó, tính đa dạng sinh học hệ thực vật có ảnh hưởng lớn đến công tác bảo vệ môi trường. Những nghiên cứu trên thế giới a.
Nghiên cứu về hệ thực vật Việc nghiên cứu các hệ thực vật trên thế giới đã có từ lâu, tuy nhiên những công trình nghiên cứu có giá trị lại chủ yếu xuất hiện vào thế kỷ XIX-XX như: Thực vật chí Hong Kong (1861), Thực vật chí Australia (1866), Thực vật chí rừng Tây Bắc và Trung tâm Ấn Độ (1874), Thực vật chí Ấn Độ 7 tập (1872- 1897), Thực vật chí Miến Điện (1877), Thực vật chí Malaysia (1892-1925), Thực vật chí Hải Nam (1972-1977), Thực vật chí Vân Nam (1977). 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Theo Van lốp (1940) thì thực vật có hoa trên thế giới là 200.000 loài; theo Grosgayem (1949), thực vật có hoa là 300. Hiện nay, nhiều người thừa nhận thực vật có hoa trên thế giới là 300. Theo Walters và Hamilton (1993), các loài tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới cho đến nay đã có 90.000 loài đã xác định được, trong đó toàn bộ vùng ôn đới Bắc Mỹ và Châu Âu, Châu Á có 50.
Vùng nhiệt đới Nam Mỹ là nơi giàu có nhất có thể chứa 1/3 số loài trên toàn thế giới và cũng là nơi ít được nghiên cứu về thực vật. Ở Brazil có thể có tới 55.000 loài cây có hoa, Côlômbia 35.000 loài và Vênêzuêla 15-25. Một số công trình tiêu biểu nghiên cứu về hệ thực vật Đông Dương, trong đó có Việt Nam như bộ Thực vật chí Đông Dương - Flore générale de l’Indochine của Lecomte xuất bản tại Paris (1907-1952) [22], [53] đã cho con số tổng quát khoảng 10.000 loài và dự đoán có thể con số đó tăng lên 12.000 loài; 34 tập bộ Flore du Cambodge, du Laos et du Vietnam từ 1960 2015 [22], [54] bao gồm 79 họ cây có mạch (chưa đầy 20% tổng số các họ) do các nhà thực vật Pháp biên soạn. Các nghiên cứu về thảm thực vật Thảm thực vật rừng hay lớp phủ cây cỏ trên mặt trái đất, gồm các quần thể thực vật thân gỗ, không những cung cấp lâm sản phục vụ cho đời sống con người, mà còn có tác dụng bảo vệ môi trường sinh thái, hạn chế tác hại của thiên tai như lũ lụt, hạn hán, bão lốc,.
Phân loại thảm thực vật là một nội dung quan trọng được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Thảm thực vật được hình thành, tồn tại và phát triển trên nhiều điều kiện khác nhau. Vì vậy, sắp xếp và phân loại chúng là vấn đề rất khó và đã có nhiều hệ thống phân loại khác nhau. Phân chia theo các điều kiện sinh thái: Warming (1896) đã dựa trên tính chất của môi trường đất để phân biệt những quần thể thực vật thành 13 nhóm sinh thái.
Hệ thống của Warming (1896) chia ra các kiểu thảm chính là thủy sinh, hạn sinh, ẩm sinh, trung sinh.W chia những quần hệ thực vật thành quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng và quần hệ vùng núi. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. (1957) cũng công nhận nhiều ưu điểm lớn trong hệ thống phân loại của Schimper A.W, nhưng với những số liệu mới nhất về thảm thực vật nhiệt đới thì những khái niệm đơn giản của Schimper A. chưa quán triệt được hết [21], [22].
Phân loại theo cấu trúc ngoại mạo: Theo trường phái này quần hợp là đơn vị cơ bản của lớp phủ thực vật. Dấu hiệu được dùng làm cơ sở phân loại là hình thái ngoại mạo của thảm thực vật - đó là dạng sống ưu thế cùng điều kiện nơi sống. Tiêu biểu cho trường phái này có Rubel (1930), Mausel (1954), Ellenberg, Mueller và Dombois (1967) [47]. Các tác giả này đã chia ra 7 lớp quần hệ, các lớp lại chia thành lớp phụ, nhóm quần hệ, quần hệ.
(1955) [34] đã đưa ra một hệ thống 3 cấp: thành phần loài cây là quần hợp, hình thái và cấu trúc là quần hệ và môi trường sinh trưởng là loạt quần hệ, hệ thống phân loại này được xem như là một trong những hệ thống phân loại tốt nhất ở Châu Mỹ nhiệt đới thời điểm đó. Ngoài ra, còn có một số các kiểu phân loại khác như: Phân loại thảm thực vật theo động thái và nguồn gốc phát sinh; Phân loại thảm thực vật theo thành phần hệ thực vật; Phân loại rừng phục vụ mục đích kinh doanh [34], [22]. Nhận xét: Trên thế giới, việc nghiên cứu về hệ thực vât và thảm thực vật đã được tiến hành từ lâu, hầu hết các nghiên cứu về thảm thực vật đều hướng vào việc xây dựng khung phân loại để trên cơ sở đó xác định các kiểu thảm thực vật phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo như kinh doanh rừng, đánh giá hiện trạng, phân bố của thực vật. Đối với lĩnh vực nghiên cứu về đa dạng thực vật thì đây là một nội dung cần thiết nhằm xác định đối tượng, môi trường, cảnh quan và các yếu tố sinh thái liên quan đến nơi sống, điều kiện sinh trưởng phát triển của thực vật.
Những nghiên cứu ở Việt Nam a. Nghiên cứu về đa dạng sinh học, hệ thực vật Một thành tựu nổi bật về nghiên cứu đa dạng sinh học là kết quả điều tra về tài nguyên thực vật và động vật ở một số Vườn Quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên và một số sinh cảnh khác nhờ sự phối hợp giữa các nhà khoa học của các cơ quan nghiên cứu ở trung ương, địa phương và ban quản lý Vườn Quốc gia và Khu 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bảo tồn thiên nhiên. Một số ví dụ điển hình: Ở Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên Sơn, Sa Pa đã điều tra được 464 loài thực vật thuộc 159 họ, trong đó có 8 loài mới và 65 loài quí hiếm (Frontier, 1994); Vườn Quốc gia Tam Đảo đã điều tra được 1.282 loài thực vật thuộc 179 họ với 2 kiểu rừng chính là rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới (cao < 700m) và rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới núi thấp (700-1500m) (Vườn Quốc gia Tam Đảo, 2000). Ở Việt Nam, từ những năm đầu của thế kỷ này đã xuất hiện một số công trình nghiên cứu về hệ thực vật.
Trước hết cần phải kể đến đó là bộ Thực vật chí đại cương Đông Dương. Trong công trình này, các tác giả người Pháp đã kiểm kê được ở Đông Dương có 7.004 loài thực vật bậc cao có mạch.