CẤU TRÚC QUẦN XÃ CHÂN KHỚP BÉ (MICROARTHROPODA: ORIBATIDA, COLLEMBOLA) Ở ĐẤT LIÊN QUAN ĐẾN ĐẶC ĐIỂM THẢM CÂY TRỒNG Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG, VIỆT NAM doc

Các sinh cảnh nghiên cứu, tùy theo đặc điểm thảm thực vật và cây trồng và mức độ tác động của con người được phân thành 6 kiểu: 1 Rừng tự nhiên, 2 Rừng nhân tác, 3 Đất trồng cây gỗ lâu n

CẤU TRÚC QUẦN XÃ CHÂN KHỚP BÉ (MICROARTHROPODA: ORIBATIDA, COLLEMBOLA)

Ở ĐẤT LIÊN QUAN ĐẾN ĐẶC ĐIỂM THẢM CÂY TRỒNG

Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG, VIỆT NAM

Vũ Quang Mạnh, Lưu Thanh Ngọc,

Nguyễn Hải Tiến

Summary

Soil microarthropod community structures (Microarthropoda: Oribatida, Collembola) in relation to biotope’s type in the Red river plain, Vietnam

Soil microarthropod community structures of the Red river plain, have been investigated through 11 places of 5 northern provinces, during the period of 2006-2007 The studied soil samples of (5X5X10)cm3, were obtained from 6 biotope’s type: natural forest, human-impacted forest, reforestation land, garden around resident land with mono- and polyannual plants, grassland, and rice field

It is recorded that the soil microarthropod population densities in the Red river plain varying from 19,330 - 20,550 ex./m2 to 30,660 - 37,240 ex./m2, of which oribatid mites were the dominant group, occupying 40 - 50% of the total It is found that the microarthropod community structures are very diverse and closely related to the biotope’s type, so that that they can be used as a bioindicator of changes of the plant cover, and of the soil environment Identified were 32 oribatid species, of which

8 are first recorded from the region, and 4 are new for the Vietnamese fauna: 1 Gymnodamaeus adpressus Aoki et Fujikawa, 1971,

2 Oripoda pinicola Aoki et Ohkubo, 1974; 3 Oxyoppia clavata Aoki, 1983, and 4 Ischeloribates lanceolatus Aoki, 1984

Keywords: Microarthropod community structures, Oribatida, Collembola, biotope, bioindicator

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

(Microarthropoda) ở đất gồm hai nhóm

chính là ve bét (Arachnida: Acari) và bọ

nhảy (Insecta: Collembola) và một số rết tơ

(Chilopoda: Symphyla), côn trùng đuôi

nguyên thủy, hai đuôi và ba đuôi (Insecta:

Protura, Diplura, Thysanura) Tuy kích

thước cơ thể nhỏ 0,1 - 0,2 đến 2,0 - 3,0 mm,

nhưng với mật độ có hàng nghìn con trên 1

mét vuông mặt đất nên Microarthropoda,

mà đáng kể là ve giáp (Acari: Oribatida),

quyết định nhiều hoạt tính sinh học quan

trọng và góp phần nâng cao độ phì nhiêu

của môi trường đất Chúng là thành phần

đáng kể tạo nên tính đa dạng của động vật

cạn, là nhóm mang truyền nhiều mầm bệnh

và ký sinh trùng qua môi trường đất Cấu trúc quần xã Microarthropoda, gồm thành phần loài và dạng sống, mật độ quần xã, đặc điểm phân bố ; có liên quan đến tính chất khí hậu môi trường, loại đất, kiểu thảm thực vật và cây trồng, chế độ canh tác và phân bón Vì thế cấu trúc này được nghiên cứu nhiều như một chỉ sinh học (Bioindicator), liên quan đến đặc điểm và thay đổi của môi trường đất

Ở Việt Nam bước đầu đã có một số nghiên cứu về mối liên hệ giữa cấu trúc quần xã Microarthropoda đất với sự thay đổi tự nhiên và nhân tác của hệ sinh thái đất Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu cấu trúc quần xã động vật Microarthropoda

ở đất, liên quan đến biến đổi thảm thực vật

và cây trồng ở vùng đồng bằng sông Hồng,

miền Bắc Việt Nam

II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

Trong các năm 2006 - 2007,

Microarthropoda đất được thu từ 11 điểm, của

5 tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng: Hà Tây, Hà

Nội, Thái Bình, Ninh Bình và Nam Định Các

sinh cảnh nghiên cứu, tùy theo đặc điểm thảm

thực vật và cây trồng và mức độ tác động của

con người được phân thành 6 kiểu: (1) Rừng

tự nhiên, (2) Rừng nhân tác, (3) Đất trồng cây

gỗ lâu năm, (4) Vườn quanh nhà trồng xen cây

lâu năm và ngắn ngày, (5) Trảng cỏ và bãi

cỏ hoang và (6) Ruộng canh tác lúa cạn

Mẫu đất (5 × 5 × 10) cm3 thu từ lớp mặt 0

- 10 cm, bằng hộp cắt kim loại và được

lặp lại 3 lần tại mỗi điểm nghiên cứu

Riêng ở sinh cảnh rừng, đã thu thêm mẫu

thảm lá rừng, phủ trên (10 × 10) cm2 mặt

đất Mật độ quần xã Microarthropoda

được tính trên 1 m2 mặt đất

Tách Microarthropoda và Oribatida

bằng phương pháp phễu lọc

Berlese-Tullgren Riêng nhóm Oribatida, một phần

đã được phân tích đến loài Phân tích định

loại Oribatida theo hệ thống của Balogh và

Balogh (1992), Ghilarov và Krivolutsky

(1975), Vũ Quang Mạnh (2007) và các tài

liệu liên quan

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

1 Cấu trúc quần xã Microarthropoda ở

6 loại sinh cảnh nghiên cứu (Bảng 1)

Bảng 1 giới thiệu cấu trúc quần xã

Microarthropoda ve giáp, ve bét khác, bọ

nhảy và chân khớp bé khác (Oribatida,

Acari khác, Collembola, Microarthropoda

khác), ở hệ sinh thái đất của các sinh cảnh

nghiên cứu Qua bảng ta thấy, ở sinh cảnh

rừng tự nhiên Oribatida luôn chiếm mật độ

ưu thế, với 8.267 cá thể/m2, tương ứng

chiếm 40,26% tổng số lượng Tiếp theo là

Acari khác, 5.333 cá thể/m2, 25,98%; nhóm Microarthropoda khác, 3.733 cá thể/m2, 8,18%; và cuối cùng là Collembola, 3.200 cá thể/m2, chiếm 15,58% Riêng ở lớp thảm lá phủ mặt đất rừng, trung bình có 6.000 Oribatida/m2; Microarthropoda khác 2.800 cá thể/m2; Acari khác 2.000 cá thể/m2 Collembola không xác định thấy trong mẫu lá rừng, có thể là do số lượng mẫu nghiên cứu chưa nhiều hoặc phương pháp thu chưa phù hợp Trong 32 loài Oribatida đã xác định được

từ vùng đồng bằng sông Hồng; ở sinh cảnh

rừng tự nhiên có 9 loài, là (1) Rhysotritia ardua; (2) Epilohmannia cylindrica; (3) Eremobelba capitata; (4) Tectocepheus cuspidentatus; (5) Oripoda pinicola; (6) Perxylobates brevisetus; (7) Scheloribates fimbriatus; (8) Scheloribates laevigatus; (9) Pergalumna sp

Trong cấu trúc quần xã Microarthropoda

ở rừng nhân tác, Oribatida cũng chiếm mật

độ lớn nhất, 9.333 cá thể/m2; tiếp theo là Microarthropoda khác 6.267 cá thể/m2; Collembola 2.000 cá thể/m2 và Acari khác 1.733 cá thể/m2; tương ứng là 48,28%, 32,41%, 10,34% và 8,97% Trong các mẫu thảm lá rừng nhân tác, mật độ các nhóm Microarthropoda xác định được thấp hơn so với ở rừng tự nhiên Nhiều nhất là Acari khác, 2.400 cá thể/m2 tương ứng chiếm 31,58% tổng số lượng; tiếp đến Oribatida 2.000 cá thể/m2, 26,32% Microarthropoda khác và Collembola đều đạt mật độ trung bình với 1.600 cá thể/m2, 21,05% Từ rừng nhân tác đã xác định được 7 loài Oribatida:

(1) Gymnodamaeus adpressus; (2) Karenella acuta; (3) Rostrozetes trimorphus; (4) Scheloribates laevigatus; (5) Scheloribates pallidulus; (6) Scheloribates praeincisus; (7) Lamellobates palustris

Ở sinh cảnh đất trồng cây gỗ lâu năm xác định thấy mật độ các nhóm Microarthropoda tăng đáng kể Oribatida đạt mật độ cao nhất, với 14.400 cá thể/m2, tiếp

theo là Acari khác với 6.133 cá thể/m2,

Collembola với 5.600 cá thể/m2 và thấp nhất

là Microarthropoda khác với 4.533 cá

thể/m2; tương ứng chiếm 46,96%, 20,00%,

18,26% và 14,78% Trong loại sinh cảnh này

bước đầu cũng ghi nhận có 7 loài Oribatida,

bao gồm: (1) Berlesezetes auxiliaris;

(2) Tectocepheus cuspidentatus; (3) Arcoppia

arcualis; (4) Perxylobates vermiseta;

(5) Xylobates capucinus; (6) Rostrozetes

foveolatus; (7) Scheloribates pallidulus

Ở sinh cảnh vườn quanh nhà trồng xen

cây lâu năm và ngắn ngày, xác định thấy sự

sai khác rõ rệt về mật độ của Oribatida, so

với các sinh cảnh nghiên cứu khác

Oribatida chỉ đạt 5.511 cá thể/m2 và chiếm 14,8%, là mật độ rất thấp so với các nhóm Microarthropoda khác cùng sinh cảnh nghiên cứu Collembola là nhóm có mật độ lớn nhất, với 17.200 cá thể/m2 và đứng thứ hai là Acari khác có 11.644 cá thể/m2 Các phân tích thành phần loài đã phát hiện được

9 loài Oribatida, gồm: (1) Epilohmannia cylindrica; (2) Oppiela nova, (3)

Insculptoppia insculpta, (4) Perxylobates brevisetus, (5) Xylobates monodactylus, (6) Rostrozetes punctulifer, (7) Scheloribates laevigatus, (8) Lamellobates ocularis và (9) Lamellobates palustris

Bảng 1 Cấu trúc quần xã Microarthropoda ở các sinh cảnh nghiên cứu

của vùng đồng bằng sông Hồng

Nhóm chân khớp bé

nghiên cứu Sinh cảnh nghiên cứu

Microarthropoda Oribatida Acari khác Collembola Microarthropoda

1 Rừng tự

nhiên

2 Rừng nhân

tác

3 Đất trồng

cây gỗ lâu năm

4 Vườn quanh

nhà

5 Trảng cỏ và

bãi cỏ hoang

6 Ruộng canh

tác lúa cạn

Nhóm Oribatida có mật độ cá thể đạt lớn

nhất ở sinh cảnh trảng cỏ và bãi cỏ hoang, so

với 5 sinh cảnh nghiên cứu còn lại; đạt

16.400 cá thể/m2, chiếm 48,24% tổng số

lượng Microarthropoda Acari khác và Collembola có mật độ xấp xỉ nhau, tương ứng là 6.453 và 6.293 cá thể/m2 Microarthropoda khác có mật độ thấp nhất,

với 4.853 cá thể/m2 Thành phần loài

Oribatida phát hiện được ở sinh cảnh trảng

cỏ và bãi cỏ hoang là khá lớn so với các sinh

cảnh nghiên cứu khác, với 15 loài:

(1) Javacarus kuehnelti, (2) Lohmannia

javana, (3) Epilohmannia cylindrica,

(4) Aokiella florens, (5) Oxyoppia clavata,

(6) Multioppia tamdao, (7) Perxylobates

brevisetus, (8) Ischeloribates lanceolatus,

(10) Scheloribates laevigatus, (11) Scheloribates

pallidulus, (12) Scheloribates praeincisus,

(13) Lamellobates ocularis, (14) Lamellobates

palustris và (15) Galumna flabellifera

orientalis

Phân tích cấu trúc quần xã

Microarthropoda ở sinh cảnh ruộng canh

tác lúa cạn cho thấy, Oribatida có mật độ

lớn nhất, với 9.600 cá thể/m2; tiếp theo là

Collembola với 7.200 cá thể/m2; Acari khác

với 2.200 cá thể/m2; và thấp nhất là

Microarthropoda khác, chỉ gặp 600 cá

thể/m2 Các nhóm trên chiếm tỷ lệ tương

ứng trong cấu trúc nhóm Microarthropoda

là 48,98%, 36,74%, 11,22% và 3,061% Đa

dạng thành phần loài Oribatida ở sinh cảnh

ruộng lúa cạn là rất thấp, chỉ phát hiện được

2 loài: (1) Epilohmannia cylindrica,

(2) Scheloribates laevigatus Một trong

những nguyên nhân chỉ phát hiện được rất

ít loài Oribatida, nhiều khả năng là do

sinh cảnh nghiên cứu vốn là ruộng lúa,

nên thường bị ngập nước Mà phần lớn

các đại diện Oribatida đều là nhóm

Microarthropoda ưa cạn

2 Biến đổi của cấu trúc quần xã

Microarthropoda đất liên quan đến đặc

điểm thảm thực vật và cây trồng (Bảng 1)

Phân tích từ Bảng 1 cho thấy, nhìn

Microarthropoda ở mhóm sinh cảnh chịu

ảnh hưởng canh tác đất ở mức trung bình,

như vườn quanh nhà trồng cây lâu năm và ngắn ngày, trảng cỏ và bãi cỏ hoang và đất trồng cây gỗ lâu năm có mật độ quần xã cao, tương ứng gặp 37.244, 33.999 và 30.666 cá thể/m2 bề mặt đất Ở nhóm sinh cảnh rừng tự nhiên, rừng nhân tác và sinh cảnh ruộng canh tác lúa cạn, quần xã động vật Microarthropoda đạt thấp hơn, tương ứng gặp 20.553, 19.600 và 19.333 cá thể/m2 Với mật độ rất lớn, trong khoảng 19.333 - 37.244 cá thể/m2, quần xã động vật đất Microarthropoda chắc chắn đóng vai trò quan trọng trong các hoạt tính sinh học của môi trường đất

Trong cấu trúc mật độ của quần xã Microarthropoda ở đất, thì Oribatida là nhóm ưu thế, chiếm đến 40 - 50% tổng số lượng, ở 5/6 nhóm sinh cảnh nghiên cứu Chúng chiếm tỷ lệ là 48,98%, 48,28%, 48,24%, 46,96% và 40,26% tổng số lượng Microarthropoda, tương ứng ở các sinh cảnh ruộng lúa cạn, rừng nhân tác, trảng cỏ

và bãi cỏ hoang, đất trồng cây gỗ lâu năm

và sinh cảnh rừng tự nhiên Mật độ quần xã Oribatida đạt cao nhất ở sinh cảnh trảng cỏ

và bãi cỏ hoang và sinh cảnh đất trồng cây lâu năm, tương ứng gặp16.400 và 14.400 cá thể/m2; đạt mức trung bình ở các sinh cảnh ruộng lúa cạn với 9.600 cá thể/m2, rừng nhân tác với 9.333 cá thể/m2 và rừng tự nhiên với 8.267 cá thể/m2; và thấp nhất ở sinh cảnh vườn quanh nhà, với 5.511 cá thể/m2, chiếm 14,8% tổng số lượng

Mật độ quần xã Collembola chiếm cao nhất chỉ ở 1/6 sinh cảnh nghiên cứu, là vườn quanh nhà, với 17.200 cá thể/m2, đạt 46,18% tổng số lượng Microarthropoda Mật độ này giảm dần theo thứ tự các sinh cảnh, từ ruộng canh tác lúa cạn, trảng cỏ và bãi cỏ hoang, đất trồng cây lâu năm, rừng

tự nhiên; và thấp nhất ghi nhận ở sinh cảnh rừng nhân tác, với 2.000 cá thể/m2, chiếm 10,34% tổng số lượng Các nhóm Acari khác đạt mật độ cao nhất ở sinh cảnh vườn

quanh nhà là 11.644 cá thể/m2 Mật độ

giảm dần từ sinh cảnh bãi cỏ hoang, đất

trồng cây lâu năm, rừng tự nhiên, ruộng lúa

cạn; và thấp nhất ở sinh cảnh rừng nhân tác,

với 1.733 cá thể/m2 Nhóm Microarthropoda

khác đạt mật độ cao nhất với 6.267 cá

thể/m2, ở sinh cảnh rừng nhân tác; rồi giảm

dần theo thứ tự trảng cỏ hoang, đất trồng cây

lâu năm, rừng tự nhiên; và thấp nhất ở sinh

cảnh ruộng lúa cạn, với 600 cá thể/m2

3 Biến đổi thành phần loài Oribatida đất

liên quan đến đặc điểm thảm thực vật và

cây trồng

Kết quả phân tích đã xác định được 32

loài Oribatida, trong đó có 1 loài chưa định

được tên (sp.) và nhiều loài phát hiện được

ở sinh cảnh vùng phân bố mới, của vùng

nghiên cứu Các loài phát hiện được gồm:

(1) Rhysotritia ardua C L Koch, 1841;

(2) Javacarus kuehnelti Balogh, 1961;

(3) Lohmannia javana Balogh, 1961;

(4) Epilohmannia cylindrica Berlese, 1904;

(5) Gymnodamaeus adpressus Aoki et

Fujikawa, 1971; (6) Berlesezetes auxiliaris

Grandjean, 1936; (7) Eremobelba capitata

Berlese, 1912; (8) Aokiella florens Balogh

et Mahunka, 1967; (9) Tectocepheus

cuspidentatus Knulle, 1954; (10) Oripoda

pinicola Aoki et Ohkubo, 1974; (11) Oppiela

nova Oudemans, 1902; (12) Oxyoppia

clavata Aoki, 1983; (13) Karenella acuta

Csiszar, 1961; (14) Arcoppia arcualis

Berlese, 1913; (15) Insculptoppia insculpta

Paoli, 1908; (16) Multioppia tamdao

Mahunka, 1988; (17) Perxylobates

brevisetus Mahunka, 1988; (18) Perxylobates

vermiseta Balogh et Mahunka, 1968;

(19) Xylobates capucinus Berlese, 1908;

(20) Xylobates monodactylus Haller, 1884;

(21) Rostrozetes foveolatus Sellnick, 1925;

(22) Rostrozetes punctulifer Balogh et

Mahunka, 1979; (23) Rostrozetes trimorphus

Balogh et Mahunka, 1979; (24) Ischeloribates lanceolatus Aoki, 1984; (25) Scheloribates fimbriatus Thor, 1930; (26) Scheloribates laevigatus (C L Koch, 1836);

(27) Scheloribates pallidulus C L Koch, 1840; (28) Scheloribates praeincisus Berlese, 1916; (29) Lamellobates ocularis Jeleva et Vu, 1987; (30) Lamellobates palustris Hammer, 1958; (31) Galumna flabellifera orientalis Aoki, 1965; (32) Pergalumna sp Trong các loài Oribatida

xác định được, có 8 loài mới cho khu hệ động vật của vùng đồng bằng sông Hồng:

G adpressus; T cuspidentatus; O pinicola;

O clavata; I insculpta; R foveolatus;

R trimorphus; I lanceolatus; và đặc biệt có

4 loài mới cho khu hệ động vật Việt Nam:

(1) G adpressus Aoki et Fujikawa, 1971; (2) O pinicola Aoki et Ohkubo, 1974; (3) O clavata Aoki, 1983 và (4) I lanceolatus

Aoki, 1984

Thành phần loài Oribatida xác định được phong phú nhất ở sinh cảnh bãi cỏ hoang, với 15 loài Số lượng loài Oribatida giảm dần từ sinh cảnh rừng tự nhiên và vườn quanh nhà, đều có 9 loài; đến rừng nhân tác và đất trồng cây gỗ lâu năm, với 7 loài; và thấp nhất ở ruộng lúa cạn, với 2 loài

IV KẾT LUẬN Quần xã Microarthropoda ở hệ sinh thái đất vùng đồng bằng sông Hồng có mật độ trung bình 19.330 - 20.550 cá thể/m2 đến 30.660 - 37.240 cá thể/m2; trong đó Oribatida chiếm ưu thế, với 40 - 50% tổng số lượng Xác định được 32 loài Oribatida, có 8 loài mới cho khu hệ động vật vùng đồng bằng sông Hồng; và đặc biệt 4 loài mới cho khu hệ động vật Việt

Nam: (1) Gymnodamaeus adpressus Aoki

et Fujikawa, 1971; (2) Oripoda pinicola Aoki et Ohkubo, 1974; (3) Oxyoppia clavata Aoki, 1983 và (40 Ischeloribates

lanceolatus Aoki, 1984 Cấu trúc quần xã

Microarthropoda ở đất rất đa dạng và thay

đổi theo đặc điểm thảm thực vật và cây

trồng, nên nó có thể được khảo sát như

một chỉ tiêu sinh học đánh giá sự biến đổi

của môi trường đất

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Franklin E et al., 2005 Relative effects

of biotic factors on the compositions of

soil invertebrates communities in

Amazonian savanna - Applied Soil

Ecology, 29(3): 259-273

2 Jeleva M., Vu Quang Manh, 1987 New

Oribatids (Oribatida, Acari) from the

northern part of Vietnam.- Act Zool

Bulgarica., 33: 10-18

3 Krivolutsky D., 1978 Oribatid Mites as

Bioindicator of Soil conditions.-“Soil

Zoology”, T 5, Nauka, M., 70-134 (in

Russ.)

4 Boti M et al., 2003 Diversity of soil

oribatid mites (Acari, Oribatei) from

High Katanga (Congo).- Biological

Conservation, 12: 767-785

5 Schinner F et al (Ed.), 1995 Methods

in Soil Biology, Springer, Berlin,

311-382

6 Sjursea et al., 2005: Effects of

long-term soil warming and fertilization on

microarthropod abundances in three

sub-arctic ecosystems.- Applied Soil

ecology, 30(3): 148-161

7 Tsonev I., Vu Quang Manh, 1987

Influence of some main natural and

human factors on the formation of the

Oribatid communities in the northern

part of Vietnam.- Recent Achievements

of the Bulgarian Zoology BAS press

Sofia, 192-196

8 Vu Quang Manh, 2004 Biodiversity of

bioindicator of the Forest Successions in Vietnam The 20th Annual International Conference on Soil, Sediments and Water, Oct 18-21, 2004, University of Massachusetts Amherst, USA

9 Vũ Quang Mạnh, Bguyễn Xuân Lâm,

2004 Cấu trúc quần xã động vật chân khớp bé (Microarthropoda) ở các đai cao khí hậu Vườn Quốc gia Tam Đảo.- Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn, N.3 (39): 409-410

10 Vu Quang Manh, Bguyen Tri Tien,

2000 Microarthropod community structures (Oribatida and Collembola)

in Tam Dao National Park, Vietnam.- J Biosciences, Vol 25 (4): 379-386

11 Vu Quang Manh, Jeleva M., Tsonev I.,

1987 Oribatid Mites (Oribatida, Acari)

of the plain of the Red river in Vietnam

- in Soil Fauna and Soil Fertility, B R Striganova (Ed.), Moscow, Nauka,

601-604 (in Russ.)

12 Yanoviak S et al., 2004 Arthropod

assemblages in vegetative vs humic portions of epiphyte mats ina neotropical cloud forest.- Pedobiologia, 48: 51-58

<gười phản biện: <guyễn Văn Vấn

T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam

7