Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1. Các khái niệm liên quan 1. Khái niệm về bảo tồn Năm 1980, một số tổ chức quốc tế như IUCN, WWF, FAO, UNESCO đã thống nhất một định nghĩa mới của bảo tồn đó là bảo tồn tài nguyên di truyền.
Theo đó tài nguyên di truyền (Genetic Resources) là giá trị kinh tế, khoa học hoặc xã hội của các vật liệu có thể di truyền chứa bên trong loài và các loài. Bảo tồn (Conservation) là quản lý sử dụng tài nguyên sinh học sao cho chúng có thể tạo ra lợi ích lâu bền lớn nhất cho các thế hệ hiện tại, trong khi vẫn duy trì tiềm năng đáp ứng nhu cầu và nguyện vọng của các thế hệ tương lai. Một số khái niệm khác về bảo tồn Thuật ngữ “Bảo tồn sinh học” xuất pháp từ mỗi quan tâm của các nhà hoa học về nạn phá rừng nhiệt đới, sự biến mất của nhiều loài, hay việc suy giảm đa dạng duy truyền trong nội bộ loài. Bảo tồn loài là khả năng tồn tại loài đó trong hiện tại và tương lai gần có những yếu tố được xem xét khi đánh giá tình trạng bảo tồn của một loài không chỉ đơn giản dựa vào cá thể còn sống mà tỷ lệ tăng hay giảm của loài đó theo thời gian, tỷ lệ nhân giống thành công, mỗi đe dọa với loài.
Bảo tồn nguồn gen: “Nguồn gen là những sinh vật sống hoàn chỉnh hay những bộ phận của chúng mang thông tin di truyền sinh học, và là những vật liệu ban đầu có khả năng tạo ra hay tham gia tạo giống mới của thực vật, động vật và vi sinh vật”. Vì vậy bảo tồn nguồn gen chính là bảo tồn các vật thể mang thông tin di truyền sinh học, những vật thể có khả năng tạo ra hay tham gia tạo ra giống mới. Khái niệm bảo tồn nguyên vị (in situ) và chuyển vị (ex situ) * Khái niệm bảo tồn nguyên vị (in situ): Theo Richard B. Primack (1999), “Bảo tồn nguyên vị bao gồm các phương pháp và công cụ nhằm mục đích bảo vệ các loài, các chủng và các sinh cảnh, các hệ sinh thái (HST) trong điều kiện tự nhiên”.
Mục tiêu quan trọng của bảo tồn là duy trì cấu trúc di truyền của quần thụ hiện tại. Cho nên cần có những hiểu biết cần thiết về động thái quần thể để có thể quản lý điều chỉnh cho phù hợp. * Khái niệm bảo tồn chuyển vị (ex situ): Bảo tồn chuyển vị (ex situ) là biện pháp di dời các loài cây, con và các vi sinh vật ra khỏi môi trường sống thiên nhiên của chúng. Mục đích của việc di dời này là để nhân giống, lưu giữ, nhân nuôi vô tính hay cứu hộ trong trường hợp: (1) nơi sinh sống bị suy thoái hay huỷ hoại không thể lưu giữ lâu hơn các loài nói trên, (2) dùng để làm vật liệu cho nghiên cứu, thực nghiệm và phát triển sản phẩm mới, để nâng cao kiến thức cho cộng đồng.
Biện pháp này được áp dụng khá phổ biến, đặc biệt, trong trường hợp nơi ở nguyên gốc của động thực vật bị thu hẹp hoặc bị đe dọa khác cần phải di chuyển động thực vật để bảo vệ, nhân nuôi và thả lại tự nhiên hoặc phục vụ nghiên cứu, đào tạo, du lịch. Tình hình nghiên cứu bảo tồn trên thế giới Những nghiên cứu về bảo tồn nguồn gen Tài nguyên di truyền các dạng sống của sinh vật trên trái đất không chỉ là kết quả của chọn lọc tự nhiên và nhân tạo, mà còn là thành quả lao động sáng tạo của loài người, nó mang lại cho con người những lợi ích lớn vì được sống trong mối quan hệ hài hòa với thiên nhiên. Trong lịch sử phát triển của xã hội loài người, các hoạt động kinh tế xã hội có chủ ý hoặc nhiều khi là vô thức mà con người đã không nhận thức được đầy đủ sự cần thiết phải giữ mối quan hệ chung sống hài hòa giữa con Luan van 6 người với thiên nhiên. Vì thế con người đang hàng ngày hàng giờ gây tổn hại tới môi trường sống của mình, trong đó có việc đang làm mất đi nhiều dạng sống của sinh vật.
Con số thống kê cho thấy thế giới sinh vật đã mất đi hàng triệu dạng sống, cả các nguồn gen tự nhiên lẫn các nguồn gen giống vật nuôi, cây trồng mà các thế hệ loài người phải rất dày công và trải qua lịch sử hàng vạn năm mới tạo ra được. Rừng nhiệt đới được xem như những “kho chứa” về tính đa dạng sinh học (ĐDSH) của thế giới (Kanowski và Boshier, 1997) [25], nên sự suy thoái về số lượng lẫn chất lượng của rừng nhiệt đới đồng nghĩa với sự suy giảm tính ĐDSH. Vì vậy, việc phát triển những chiến lược hiệu quả nhằm bảo tồn, khôi phục và phát triển tính ĐDSH cho hệ sinh thái rừng nhiệt đới đang nhận được sự quan tâm của nhiều tổ chức quốc tế và nhiều dự án bảo tồn ĐDSH cho hệ sinh thái rừng nhiệt đới đang được tiến hành trên quy mô toàn cầu. Theo Tewari (1993) [26] thì bảo tồn nguồn gen hay bảo tồn nguồn tài nguyên di truyền là quản lý sự sử dụng của con người đối với nguồn tài nguyên di truyền để có thể thu được lợi ích ổn định lớn nhất cho thế hệ hiện tại trong khi vẫn duy trì tiềm năng của chúng để đáp ứng yêu cầu và nguyện vọng của các thế hệ mai sau.
Bảo tồn các tài nguyên sống có ba mục tiêu chủ yếu, đó là (1) Bảo vệ các hệ sinh thái (bảo tồn thiên nhiên), (2) Bảo tồn sự đa dạng di truyền (bảo tồn nguồn gen) và (3) Bảo đảm sử dụng lâu bền các nguồn tài nguyên. Như vậy có thể dễ dàng nhận thấy vị trí và vai trò đặc biệt quan trọng của bảo tồn nguồn gen trong chiến lược bảo vệ đa dạng sinh học (FAO, 1993), [24]. Bảo tồn nguồn gen thực chất là bảo tồn đa dạng di truyền tồn tại bên trong mỗi loài và giữa các loài. Đa dạng di truyền là biến dị di truyền có trong biến dị tự nhiên.
Biến dị tự nhiên có bên trong, kích thước quần thể và sự cách ly. Cùng với quá trình tiến hóa, các mỗi loài là kết quả của các tương hỗ phức tạp giữa Luan van 7 các yếu tố khác nhau như di truyền, phản ứng với sự đa dạng của môi trường sống, hệ thống nhân giống, mức độ lai chéo, lai giống, yếu tố này thường tạo nên các quần thể khác biệt về mặt di truyền bên trong một loài và tạo nên các cá thể khác biệt nhau về mặt di truyền bên trong quần thể. Đặc điểm của nguồn gen cây rừng nhiệt đới là có rất nhiều chủng loại, trong đó có một số lớn là chưa có ích hoặc chưa biết giá trị sử dụng của chúng, số loài được gây trồng và sử dụng không nhiều, cây rừng có đời sống dài ngày và khoảng sống lớn, khu phân bố rộng với nhiều biến dị chưa được biết. Nên ngoài nhiệm vụ bảo tồn tính đa dạng di truyền, bảo tồn nguồn gen cây rừng còn có nét đặc thù là phải gắn với nhiệm vụ bảo vệ thiên nhiên.
Phải có sự thỏa hiệp giữa các nhân tố sinh học với các nhân tố kỹ thuật, kinh tế và hành chính. Ở đây việc bảo tồn nguồn gen cây rừng thường gắn bảo tồn nguồn gen các cây thuốc, cây nông nghiệp hoang dại và động vật sinh sống trong rừng. Vì vậy bảo tồn nguồn gen cây rừng cũng liên quan chặt chẽ với điều chế rừng. Giữa bảo tồn nguồn gen với bảo vệ thiên nhiên tuy có quan hệ mật thiết với nhau, song lại có sự phân biệt quan trọng.
Bảo tồn thiên nhiên là nhằm bảo vệ các diện tích đại diện cho các sinh cảnh và các quần xã, những đối tượng có thể phân định được. Còn bảo tồn nguồn gen thì đi xa hơn, nó quan tâm đến những khác biệt di truyền, những cái hướng chỉ có thể đoán định chứ không thể phân biệt được. Bảo tồn nguồn gen quan tâm đến các mẫu quần thể khác nhau, có thể là đường cắt theo vĩ độ và độ cao, thường là trên các vùng rộng lớn, do đó một khu bảo tồn nguồn gen phải bao gồm một phổ biến dị di truyền. Vì vậy nó có thể rất rộng hoặc rất phân tán.
Việc bảo tồn nguồn gen không phải sẽ được thực hiện cho tất cả các loài cây hiện có ở một địa phương nào đó mà là tùy theo vai trò của chúng Luan van 8 trong nền kinh tế quốc dân, và các giá trị thẩm mỹ, tiến hóa luận. Theo tiêu chuẩn do Tổ chức quốc tế về bảo tồn thiên nhiên và tài nguyên thiên nhiên (International Union for Conservation of Nature and Natural Resources - IUCN) thì việc xác định các loài ưu tiên bảo tồn còn cần phải theo mức độ bị đe dọa của chúng. Những loài được ưu tiên bảo tồn chính là những loài có nguy cơ tuyệt chủng lớn nhất. Các hoạt động cần ưu tiên, bao gồm: khảo sát, thu thập đánh giá, đánh giá, bảo tồn, sử dụng.
Bảo tồn nguồn gen cây rừng được tiến hành bằng các phương thức khác nhau như: bảo tồn in situ, bảo tồn ex situ (bao gồm cả dạng cây sống, hạt giống, hạt phấn, mô nuôi cấy in vitro), bảo tồn tư liệu và bảo tồn thông tin. Hiện nay, các nước có nền lâm nghiệp tiên tiến cũng chỉ tập trung bảo tồn nguồn gen cho một số cây trồng rừng chủ yếu. Ví dụ, ở châu Âu tập trung ở nhóm cây lá kim, ở Trung Cận Đông là nhóm Sổi Giẻ (Quercus) vv… Ở các nước Bắc Âu, bảo tồn nguồn gen cũng chỉ tập trung ở một số loài lá kim thuộc các chi Picea, Pinus, Psendotauga, Larix… và một số loài cây lá rộng thuộc chi Populus. Tại Thái Lan, việc bảo tồn nguồn gen tại chỗ cũng chỉ tập trung cho 5 loài cây ưu tiên là: Gõ đỏ (Aflezia xylocarpa), Dầu rái (Dipterocarpus alatus), Sao đen (Hopea odorata), Giáng hương quả to (Pterocarpus maorocarpa) và Tếch (Tectona grandis), dẫn theo Nguyễn Đức Thành và cộng sự, 2005[19].
Những nghiên cứu về sinh thái Sinh thái học thực vật cũng có thể được chia ra theo các cấp độ tổ chức bao gồm sinh lý học sinh thái thực vật, sinh thái học quần thể thực vật, sinh thái học quần xã, sinh thái học hệ sinh thái, sinh thái học cảnh quan và sinh thái học sinh quyển. Luan van 9 Baur G.N (1976), cho rằng, trong rừng nhiệt đới sự thiếu hụt ánh sáng đã làm ảnh hưởng đến phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm thì ảnh hưởng đó thường không rõ ràng. Đối với rừng nhiệt đới, số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thường khá lớn.