Chương 1 TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU 1. Quan điểm nhận thức về đa dạng sinh học Ngày nay, yêu cầu bảo tồn đa dạng sinh học (ĐDSH), tài nguyên thiên nhiên và môi trường là một vấn đề rất quan trọng và cấp thiết của các quốc gia. ĐDSH không những có giá trị về mặt môi trường sinh thái mà còn có giá trị về văn hoá, giáo dục, thẩm mỹ,. Chính vì vậy Công ước Quốc tế về bảo tồn ĐDSH đã được thông qua tại Hội nghị Thượng đỉnh ở Rio de Janeiro (Braxin, 1992).
Đây là sự kiện ghi nhận việc cam kết của các quốc gia trên toàn thế giới về bảo tồn ĐDSH, đảm bảo việc sử dụng bền vững nguồn tài nguyên sinh vật. Do mới được quan tâm nên ĐDSH vẫn còn là một khái niệm chung chung và nghĩa khá rộng nên được nhiều tập thể tác giả đề cập đến. Trong Công ước Quốc tế về bảo tồn ĐDSH đã định nghĩa: “ĐDSH là tính khác biệt, muôn hình muôn vẻ về cấu trúc, chức năng và các đặc tính khác giữa các sinh vật ở tất cả mọi nguồn bao gồm hệ sinh thái trên đất liền và các hệ sinh thái dưới nước” [Ghi theo 50, 57]. Theo Quỹ quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên (WWF, 1990) đề xuất khái niệm ĐDSH như sau: “ĐDSH 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 một môi trường”.
Như vậy, ĐDSH được xem xét ở cả 3 mức độ: ĐDSH ở cấp độ loài bao gồm toàn bộ các sinh vật sống trên trái đất, từ vi khuẩn đến các loài động, thực vật và các loài nấm. Ở mức độ sâu hơn, ĐDSH bao gồm cả sự khác biệt về gen giữa các loài, giữa các quần thể sống cách ly nhau về địa lý cũng như giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể. ĐDSH còn bao gồm cả sự khác biệt giữa các quần xã mà trong đó các loài sinh sống, giữa các hệ sinh thái, nơi mà các loài cũng như các quần xã sinh vật tồn tại, và cả sự khác biệt của các môi trường sống tương tác giữa chúng với nhau [57]. Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (2005) ĐDSH còn được định nghĩa như sau: “ĐDSH là tập hợp tất cả các nguồn sống trên hành tinh chúng ta, bao gồm tổng số các loài động, thực vật, tính đa dạng và phong phú trong từng loài, tính đa dạng của 5 các hệ sinh thái trong các cộng đồng sinh thái khác nhau hay là tập hợp của các loài sống ở các vùng khác nhau trên thế giới với các hoàn cảnh khác nhau” trong “Kế hoạch hành động đa dạng sinh học của Việt Nam”.
Định nghĩa này tuy đã đề cập đến mức độ đa dạng của sinh vật trên hành tinh, song còn quá dài và không cụ thể khiến người đọc khó hình dung. Mặt khác, định nghĩa trên vẫn chưa đề cập đến mức đa dạng gen (di truyền), chỉ đề cập đến tính đa dạng của hệ động vật, thực vật mà chưa đề cập đến các sinh vật khác như vi sinh vật, tảo, nấm,… là một trong những mắt xích không thể thiếu được trong chuỗi thức ăn để từ đó tạo ra quần xã sinh vật và hệ sinh thái [50]. Vào năm 1993, Viện Tài nguyên gen và Thực vật Quốc tế (IPGRI) đã cho ra đời tác phẩm “Đa dạng cho sự phát triển” trong đó ĐDSH được hiểu rằng “ĐDSH là sự biến dạng của các cơ thể sống và các phức hệ sinh thái mà chúng sống”. Định nghĩa này tuy ngắn gọn, song chưa chính xác và gây cho người đọc khó hiểu.
Tiếp đó, Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) trong “Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật” đã đưa ra “ĐDSH là toàn bộ các dạng sống khác nhau của cơ thể sống trên trái đất gồm từ các sinh vật phân cắt đến động, thực vật ở trên cạn cũng như ở dưới nước, từ mức độ phân tử ADN đến các quần thể sinh vật kể cả xã hội loài người. Khoa học nghiên cứu về tính đa dạng đó gọi là ĐDSH” [50]. Ở đây, ĐDSH được hiểu theo 3 khía cạnh: + Đa dạng ở mức độ di truyền: mỗi loài sinh vật và thậm chí trong một cá thể của loài đều có những phân tử ADN đặc trưng cho loài. Tính đặc trưng này được thể hiện qua số lượng và trình tự sắp xếp các nucleotit trong phân tử ADN, qua hàm lượng trong nhân tế bào và tỷ lệ giữa các cặp bazo A+T/G+X.
Trật tự các nucleotit trong các gen có liên quan đến việc qui định các tính trạng và các đặc tính của cơ thể. Trong quá trình tiến hóa của sinh vật từ thấp đến cao, hàm lượng ADN trong các tế bào cũng được tăng lên. Đó là một sự biểu hiện của đa dạng gen. + Đa dạng ở mức độ loài: phạm trù chỉ mức độ phong phú về số lượng các loài hoặc số lượng các phân loài (loài phụ) trên trái đất, ở một vùng địa lý, trong một quốc gia hay một sinh cảnh nhất định.
Loài là một nhóm cá thể khác biệt với các nhóm cá thể khác về mặt sinh học và sinh thái. Các cá thể trong loài có vật chất 6 di truyền tương tự nhau và có khả năng trao đổi thông tin di truyền (giao phối, giao phấn) với nhau và cho ra các thế hệ con cái hữu thụ (có khả năng sinh sản tiếp tục). Như vậy, các cá thể trong loài chứa toàn bộ thông tin di truyền của loài. Vì vậy, tính đa dạng loài hoàn toàn bao trùm tính đa dạng di truyền và thường được coi trọng nhất khi đề cập đến tính ĐDSH.
+ Đa dạng ở mức độ hệ sinh thái: Thể hiện bằng sự khác nhau của các kiểu quần xã sinh vật tạo nên. Quần xã sinh vật được xác định bởi các loài sinh vật trong một sinh cảnh nhất định cùng các mối quan hệ qua lại giữa các cá thể trong loài và giữa các loài với nhau. Quần xã sinh vật cũng quan hệ với môi trường xung quanh tạo thành một hệ sinh thái. Hệ sinh thái là một cấu trúc và chức năng của sinh quyển bao gồm các quần xã động, thực vật, các quần xã vi sinh vật, thổ nhưỡng và các yếu tố khí hậu.
Các thành phần này liên hệ với nhau thông qua các chu trình vật chất và năng lượng. Cao hơn nữa, định nghĩa này đã đề cập đến xã hội loài người đó là đa dạng các loại hình văn hóa dân tộc. Đây là một quan điểm mới được đề cập đến mang tính nhân đạo và sự công bằng xuất phát từ nguyên nhân đạo đức, đó chính là câu trả lời cho một phần của câu hỏi vì sao phải bảo tồn ĐDSH. Một số công trình nghiên cứu về thực vật bậc cao có mạch trên thế giới 1.
Một số nghiên cứu về thảm thực vật (TTV) Có rất nhiều tác giả khác nhau đưa ra những lý luận riêng của mình về phân loại rừng phục vụ cho đánh giá đa dạng về sinh thái. Mỗi lý luận đều đưa ra những cách thức phân loại riêng theo mục đích của tác giả như phân loại rừng dựa theo cấu trúc và ngoại mạo: đây là hướng cổ điển được nhiều người áp dụng như A. Champion (1936) đã phân biệt 4 đai thảm thực vật lớn theo nhiệt độ: Nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao. Bear (1944) đưa ra hệ thống 3 cấp đó là: Quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ.
Theo Schmitthusen (1959), ở châu Âu hệ thống phân loại thảm thực vật chủ yếu phân loại theo quần xã thực vật. Caiande lại dựa vào thực vật thảm tươi để phân loại rừng. Ông cho rằng trong lâm phần thành thục, tổ thành thảm tươi không chỉ phụ thuộc vào hoàn cảnh sinh thái môi trường mà còn phụ thuộc vào cả tổ thành loài cây gỗ của lâm phần. Theo đó, thảm tươi là chỉ tiêu tốt nhất để xem xét tính đồng nhất sinh học của môi trường, kể cả tính đồng nhất về hiệu quả của thực vật rừng.
Tuy thế, điều này không hoàn toàn đúng vì thực tế thảm tươi có khả năng chỉ thị nhưng không có khả năng chỉ thị cho tất cả các điều kiện lập địa. Ngoài ra các yếu tố bên ngoài như lửa rừng, khai thác,… cũng ảnh hưởng lên thảm tươi [ghi theo Thái Văn Trừng, 1978]. Cũng theo Schmitthusen (1959), thảm tươi trên trái đất được chia thành 9 lớp quần hệ là lớp quần hệ rừng, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ Sa-van, lớp quần hệ đồng cỏ và nửa cây bụi, lớp quần hệ thực vật sống 1 năm, lớp quần hệ hoang mạc, lớp quần hệ đồng rêu, lớp quần hệ thực vật hồ nước nội địa và lớp quần hệ thực vật biển [ghi theo Thái Văn Trừng, 1978]. Năm 1973, UNESCO đã công bố khung phân loại thảm thực vật trên thế giới dựa theo nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, chia có 5 lớp quần hệ trên thế giới làm 5 lớp quần hệ là lớp quần hệ rừng rậm, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây bụi lùn và các quần xã gần gũi và lớp quần hệ cây thảo.
Mỗi lớp quần hệ lại chia ra thành các phân lớp, mỗi phân lớp lại chia ra thành các nhóm quần hệ và sau đó mới đến các quần hệ. Mỗi quần hệ được phân nhỏ thành các phân quần hệ và dưới đó là quần hợp [84]. Đến nay, dù dưới các hình thức phân loại khác nhau, dựa trên những nhân tố khác nhau nhưng 14 nhóm thảm thực vật chính trên trái đất được nhiều tác giả công nhận. Các nhóm đó đan xen vào nhau và xuất hiện trong các đai khí hậu khác nhau.
Điều đó được thể hiện khá rõ nét trên cơ sở bản đồ của Udvardy (1975) và sơ đồ phân loại của Holdridge (1867) [ghi theo 50]. Chi tiết các nhóm như sau: 8 1. Rừng mưa nhiệt đới 8. Sa mạc, bán sa mạc lạnh 2.
Rừng mưa á nhiệt đới - ôn đới 9. Đầm rêu (Tundra) và sa mạc cực 3. Rừng lá kim ôn đới 10. Trảng và đồng cỏ nhiệt đới 4.
Rừng khô nhiệt đới 11. Đồng cỏ ôn đới 5. Rừng lá rộng rộng ôn đới 12. Thảm thực vật vùng núi 6.
Rừng lá cứng thường xanh 13. Thảm thực vật vùng đảo 7. Sa mạc và bán sa mạc 14. Thảm thực vật ao hồ 1.
Một số nghiên cứu về hệ thực vật trên thế giới 1. Một số nghiên cứu về phân loại và hệ thống học thực vật Việc nghiên cứu về thực vật học có từ lâu đời, ngay từ khi con người biết sử dụng cây cỏ trong cuộc sống.