Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng và giải pháp quản lý chúng tại vườn thực vật bảo tàng tài nguyên rừng việt nam, vĩnh quỳnh, thanh trì, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP BÙI THU QUỲNH NGHIÊN CỨU ĐDSH CÔN TRÙNG VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHÚNG TẠI VƯỜN THỰC VẬT – BẢO TÀNG TÀI NGUYÊN RỪNG VIỆT NAM, VĨNH Q[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP -

BÙI THU QUỲNH

NGHIÊN CỨU ĐDSH CÔN TRÙNG VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHÚNG TẠI VƯỜN THỰC VẬT – BẢO TÀNG TÀI NGUYÊN RỪNG VIỆT NAM, VĨNH QUỲNH, THANH TRÌ, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP -

BÙI THU QUỲNH

NGHIÊN CỨU ĐDSH CÔN TRÙNG VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHÚNG TẠI VƯỜN THỰC VẬT – BẢO TÀNG TÀI NGUYÊN RỪNG VIỆT NAM, VĨNH QUỲNH, THANH TRÌ, HÀ NỘI

Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng

Mã Số: 60 62 02 11

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS NGUYỄN THẾ NHÃ

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được đề tài nghiên cứu, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TS Nguyễn Thế Nhã, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài, đồng cám ơn các thầy cô Bộ môn Bảo vệ thực vật rừng, Khoa QLTNR&MT trong việc giám định mẫu, biên dịch tài liệu tham khảo cũng như tạo điều kiện thuận lợi về thời gian để tôi hoàn thành luận văn này

Nhân dịp này, tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn tới Ban Giám đốc, các cán bộ thuộc Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất cũng như đóng góp ý kiến quan trọng trong thực hiện luận văn

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian và năng lực còn nhiều hạn chế nên đề tài nghiên cứu chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót Tôi kính mong được sự quan tâm góp ý của các Thầy cô giáo, các chuyên gia nghiên cứu và các bạn bè đồng nghiệp để tôi sớm khăc phục, bổ sung những tồn tại, hoàn thiện hơn đề tài nghiên cứu

Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 14 tháng 05 năm 2014 Học viên

Bùi Thu Quỳnh

MỤC LỤC

Trang TRANG PHỤ BÌA

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Đa dạng sinh học và đa dạng sinh học côn trùng 3

1.2 Các nghiên cứu về ĐDSH côn trùng ở ngoài nước 8

1.2.1 Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài côn trùng 8

1.2.2 Nghiên cứu về giá trị, vai trò của ĐDSH côn trùng 11

1.2.3 Nguyên nhân gây suy thoái ĐDSH côn trùng trên thế giới 15

1.2.4 Nghiên cứu về các giải pháp bảo tồn ĐDSH côn trùng trên thế giới 15

1.3 Những nghiên cứu về ĐDSH côn trùng ở trong nước 16

1.3.1 Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài côn trùng 16

1.3.2 Nghiên cứu giá trị của ĐDSH côn trùng ở Việt Nam 18

1.3.3 Nghiên cứu các nguyên nhân gây suy giảm ĐDSH côn trùng 20

1.3.4 Nghiên cứu các giải pháp bảo tồn ĐDSH côn trùng 21

1.4 Tình hình nghiên cứu ĐDSH côn trùng tại các Khu bảo tồn, VQG ở Việt Nam 21

Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Mục tiêu 22

2.2 Nội dung nghiên cứu 22

2.3 Phương pháp nghiên cứu 22

2.3.1 Phương pháp thu thập, đánh giá thông tin và kế thừa tài liệu đã có 22

2.3.2 Điều tra thực địa 23

2.3.3 Phương pháp xử lý mẫu, bảo quản và phân loại mẫu côn trùng 25

2.3.4 Phân tích, tổng hợp số liệu 28

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI 30

3.1 Điều kiện tự nhiên 30

3.1.1 Vị trí, quy mô, diện tích Vườn thực vật 30

3.1.2 Địa hình địa thế 30

3.1.2 Khí hậu 31

3.1.3 Thuỷ văn 31

3.1.4 Đất đai 31

3.2 Điều kiện kinh tế xã hội 32

3.2.1 Dân số và lao động 32

3.2.2 Tình hình kinh tế 33

3.2.3 Cơ sở hạ tầng 36

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

4.1 Thành phần các loài côn trùng rừng tại Vườn thực vật của Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam 37

4.2 Nghiên cứu đặc điểm phân bố, mức độ đa dạng của côn trùng trong Vườn thực vật - Bảo tàng TNRVN 39

4.3 Nghiên cứu yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến đa dạng côn trùng tại Vườn thực vật - Bảo tàng TNRVN 43

4.4 Vai trò của côn trùng cũng như những tác động của tự nhiên và con người tới nguồn tài nguyên này 53

4.4.1 Một số vai trò sinh thái của côn trùng 53

4.4.2 Ý nghĩa xã hội của côn trùng 58

4.5 Đề xuất biện pháp bảo vệ, nuôi dưỡng, bảo tồn côn trùng 60

4.5.1 Định hướng chung 60

4.5.2 Đề xuất một số biện pháp bảo tồn, phát triển bền vững tính đa dạng khu hệ côn trùng 61

4.5.3 Một số loài côn trùng cần bảo tồn tại Vườn Thực vật Bảo tàng Tài nguyên rừng 65

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 68

1 Kết luận 68

2 Tồn tại 68

3 Khuyến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BTTNRVN Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam

CITES Công ước Quốc tế về Buôn bán các loài động thực vật có

nguy cơ bị tuyệt chủng (Convention on International Trade in Endangered Species)

ĐDSH Đa dạng sinh học

FAO Tổ chức Nông lương của Liên Hiệp Quốc (United Nations

Food and Agriculture Organization)

GPS Thiết bị định vị toàn cầu (Global Positionning System)

HST Hệ sinh thái

IUCN Hiệp hội Bảo tồn thiên nhiên quốc tế (The Word Conservation

Union) NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

VĐTQHR Viện điều tra quy hoạch rừng

WWF Qũy Quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (World Wide Fund for

Nature)

DANH MỤC CÁC BẢNG

2.1 Khái quát đặc điểm của khu vực nghiên cứu 24

3.3 Biến động sản lượng lương thực và giá trị sản xuất 34

4.1 Tổng hợp kếtquả điều tra côn trùng tại khu vực nghiên cứu 37

4.2 Phân bố của côn trùng ở các sinh cảnh nghiên cứu của

Vườn thực vật Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam 39

4.4 Số loài và cá thể côn trùng giữa những ngày nắng với

những ngày râm tại Vườn thực vật – Bảo tàng TNRVN 50

4.5 Số cá thể các loài côn trùng ở thời gian khác nhau trong

4.6 Thống kê các loài côn trùng ký sinh và côn trùng ăn thịt tại

Vườn thực vật của Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam 57

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.1 Tỷ lệ % số họ và số loài côn trùng tại Vườn Thực vật

4.5 Tranh dân gian chế tác từ nguyên liệu cánh bướm 60

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong tự nhiên, không một lớp động vật nào có thể sánh với lớp Côn trùng ở mức độ phong phú đến kỳ lạ về thành phần loài Chúng nằm trong số các nhóm đa dạng nhất của động vật trên hành tinh này bao gồm hơn một triệu loài được mô tả và đại diện cho hơn một nửa số loài của toàn bộ giới động vật được biết đến trên trái đất Cùng với sự phong phú và đa dạng về thành phần loài, côn trùng cũng là nhóm động vật có số cá thể đông đúc nhất trên hành tinh chúng ta Theo Thomas Eisner & Wilson (1997), lớp côn trùng

có đến một tỷ tỷ (1018) cá thể và đại diện cho trên 90% của các dạng sống khác nhau trên hành tinh này

Côn trùng là một trong những nhóm động vật quan trọng nhất trong giới tự nhiên Chúng ảnh hưởng tới cuộc sống và lợi ích của con người ở nhiều khía cạnh khác nhau Trong khi một số loài côn trùng được coi như là vật gây hại ảnh hưởng đến sinh kế và sức khỏe người dân thì số khác lại mang lại những lợi ích to lớn cho con người Nhiều loài côn trùng là người bạn thân thiết của chúng ta trong việc nâng cao năng suất cây trồng và tạo ra những dòng tiến hoá mới thông qua việc thụ phấn cho các loài thực vật; một số lại cung cấp những nguồn thực phẩm giá trị như mật ong và sữa ong chúa Hiện nay ở một số loài côn trùng chúng ta cũng chưa biết hết giá trị của chúng Tuy nhiên, các nhà khoa học đều khẳng định rằng côn trùng là thành phần chủ yếu của tự nhiên và là nhân tố chủ đạo tạo ra sự tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái

Việt Nam có lãnh thổ kéo dài, khí hậu nhiệt đới với nhiều HST khác nhau, là một trong những nước có tính đa dạng sinh học (ĐDSH) côn trùng cao Tuy nhiên do hậu quả của sự tăng trưởng kinh tế, gia tăng dân số, tài nguyên ĐDSH côn trùng của Việt Nam đang phải đối mặt với sự thu hẹp môi

trường sống, sự tuyệt chủng một số loài và sự suy giảm các loài thiên địch Nguyên nhân sâu xa của vấn đề này là do sự mở rộng diện tích nông nghiệp, thành thị hóa, công nghiệp, ô nhiễm, khai thác khoáng sản, du lịch, săn bắt, và thương mại hóa bất hợp pháp Để khai thác có hiệu quả các nguồn lợi của côn trùng như một nguồn tài nguyên sinh học và kiểm soát tốt những mặt có hại, hơn lúc nào hết, các chiến lược quốc gia, các hành động pháp lý, xây dựng năng lực hoạt động phải được thực hiện

Nằm trên địa bàn xã Vĩnh Quỳnh, huyện Thanh Trì, cách Trung tâm thành phố Hà Nội 12 Km về phía Nam, có một khu rừng rậm rạp quanh năm xanh tốt, đó là Vườn thực vật - Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam - Viện Điều tra Quy hoạch rừng Vườn có diện tích hơn 3 ha, được bắt đầu xây dựng

và gây trồng các loài thực vật cách đây khoảng 50 năm Từ đó đến nay có hơn 4.000 cây thuộc 30 bộ, 60 họ và hơn 200 loài được gây trồng phát triển trong Vườn Trong đó, gần 30 loài có tên trong Sách đỏ Việt Nam và Thế giới, như Sưa, Thông nàng Vườn thực vật được quy hoạch phân chia thành Lô cây gỗ,

Lô tre nứa, Lô cây ăn quả, Lô cây dược liệu… Ngoài ra trong những năm gần đây tại Vườn thực vật đã thu hút một số lượng lớn các loài chim, thú, côn trùng…về đây sinh sống Hiện nay, tại Vườn thực vật chưa có nghiên cứu nào

về tài nguyên côn trùng nói chung, đa dạng sinh học côn trùng nói riêng Vì

vậy việc “Nghiên cứu ĐDSH côn trùng và giải pháp quản lý chúng tại

Vườn Thực vật - Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam, Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội” sẽ góp phần cung cấp những thông tin cần thiết về cũng cấp

những thông tin cần thiết về khu hệ côn trùng Vườn thực vật, là cơ sở khoa học quan trọng trong việc bảo tồn, phát triển không những tài nguyên côn trùng mà cho cả hệ sinh thái rừng nơi đây

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Đa dạng sinh học và đa dạng sinh học côn trùng

Theo công ước về đa dạng sinh học định nghĩa: “Đa dạng sinh học (ĐDSH) là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả mọi nơi, bao gồm: các hệ sinh thái trên cạn, 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”

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 nông 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"

Như vậy, ĐDSH có ba mức độ: mức độ phân tử (gen), cơ thể và hệ sinh thái Trong ba mức độ này, đa dạng sinh học loài (cơ thể) được quan tâm, nghiên cứu nhất Một số phương pháp đánh giá ĐDSH loài:

- Lập bảng danh sách các loài: Kết thúc công tác đánh giá ĐDSH loài tại một địa điểm nào đấy là đưa ra các bảng danh sách các loài sinh vật có mặt với các thông tin về số lượng, mật độ Cũng tại các bảng này cần có các cột ghi chú thêm ai (tác giả) ghi nhận, thời gian ghi nhận, quan sát hay thu mẫu, nơi gặp, tình trạng, phương pháp thu mẫu Loài sinh vật được ghi nhận có thể

là qua điều tra người dân địa phương, thợ săn Muốn cho công tác điều tra thêm độ chính xác, cần có bộ ảnh mẫu và bộ mẫu thật

- Khảo sát theo các tuyến: Nội dung là tính số lượng cá thể gặp ở dọc tuyến điều tra đã được chọn

- Khảo sát theo các điểm, ô tiêu chuẩn: Phương pháp này thường áp dụng với côn trùng, thủy sinh vật, sinh vật đất

- Xác định nơi ở, ổ sinh thái, sinh cảnh, hệ sinh thái: Mỗi loài, mỗi cá thể đều có nơi ở và ổ sinh thái riêng Bất cứ một địa điểm nào cần được đánh giá đều bao gồm ít nhất là một và thông thường gồm nhiều hệ sinh thái mỗi

hệ sinh thái đều được đặc trưng bởi một quần xã sinh vật riêng Do đó, khi cần đánh giá ĐDSH cần phân biệt các hệ sinh thái với các hiểu biết có trước

về nơi ở và ổ sinh thái của các loài, các cá thể để lập kế hoạch quan sát và thu mẫu

- Bản đồ và máy định vị GPS: Trong công tác đánh giá ĐDSH, sử dụng các bản đồ với tỷ lệ thích hợp để ghi chú sự hiện diện của các loài là vô cùng quan trọng Việc sử dụng bản đồ để đánh dấu các tuyến khảo sát, các ô tiêu chuẩn lấy mẫu cũng vậy Máy định vị GPS giúp xác định chính xác nơi quan sát và thu mẫu

- Công thức đánh giá ĐDSH loài: Những chỉ số thường được sử dụng

để đánh giá ĐDSH: Chỉ số đa dạng Fisher và chỉ số phong phú Margalef, chỉ

số Shannon – Weiner, chỉ số simpson…Việc sử dụng các chỉ số này phụ thuộc vào mục đích, nội dung nghiên cứu:

+ Chỉ số đa dạng Fisher:

S =

Trong đó: S: Tổng số loài trong mẫu

N: Tổng số lượng cá thể trong mẫu

: Chỉ số đa dạng loài trong quần xã thấp khi đa dạng loài thấp và ngược lại

+ Chỉ số đa dạng Simpson dùng để tính sự đa dạng của quần xã như sau:

Trong đó: D: Chỉ số đa dạng của Simpson

P i : Tỷ lệ loài i trên tổng số các cá thể

(p i =n i /N):

nisố cá thể của loài thứ i; N: Tổng số cá thể các loài

S: Là tổng số loài

D biến thiên từ 0 đến (1-1/S) và D càng lớn có nghĩa là tính đa dạng của quần xã cao và ngược lại

Côn trùng có tên khoa học là Insecta (Lớp côn trùng) là nhóm phong phú, phân bố rộng rãi và đa dạng nhất trong giới động vật Ước tính số lượng loài côn trùng đã được mô tả trên thế giới khác nhau từ khoảng 720.000 (tháng 5 năm 2000) tới 751.000 (Tangley 1997), 800.000 (Nieuwenhuys

1998, 2008), 948.000 (Brusca 2003), 950.000 (IUCN 2004) đến hơn 1.000.000 (Myers 2001a) Groombridge và Jenkins (2002) đã thống kê được 963.000 loài gồm côn trùng và các động vật nhiều chân khác Ước tính tổng

số lượng côn trùng rất khác nhau ở khắp nơi trên thế giới từ 2.000.000 (Nielsen và Mound, 2000), 5-6.000.000 (Raven và Yeates 2007) lên đến khoảng 8.000.000 (1995 Hammond, Groombridge và Jenkins 2002) Các tính toán dựa trên ngoại suy từ loài Coleoptera và Lepidoptera tại New Guinea bởi Novotny et al (2002) có thể đạt tới một con số từ 3,7 triệu và 5.900.000 cho tổng số động vật chân đốt trên thế giới (Bùi Văn Bắc,2010)

Côn trùng không chỉ đa dạng về thành phần loài mà còn là nhóm có số lượng cá thể lớn, đông đúc nhất trên hành tinh chúng ta Lớp côn trùng có đến

một tỷ tỷ (108) cá thể, có nghĩa là trên 1 km2 bề mặt trái đất có tới 10 tỷ con sâu bọ sinh sống ở đó và nếu so với dân số loài người thì có khoảng 200 triệu con côn trùng cho bình quân 1 đầu người Với tương quan như vậy, đã có người cho rằng sâu bọ mới chính là “chủ nhân” đích thực “thống trị” hành tinh xanh của chúng ta

Với sự đa dạng về thành phần loài, cũng như dạng sống, côn trùng có vai trò khác nhau đối với con người và sự sống trên hành tinh Nhiều côn trùng được coi là những con vật có hại với loài người vì chúng truyền bệnh (ruồi, muỗi), phá hủy các công trình (mối) Trong lĩnh vực nông nghiệp, sâu

bọ là mối đe dọa thường trực đến năng suất và phẩm chất của mùa màng cả trước và sau thu hoạch Có thể kể đến một số loài sâu hại khét tiếng như: rầy nâu hại lúa, sâu tơ hại rau, ruồi đục quả, mọt thóc, ngô Với ngành lâm nghiệp cũng vậy, sâu bọ thường gây ra những tổn thất nặng nề cho rừng: sâu róm thông, các loài xén tóc, sâu hại keo, vòi voi hại măng Chúng đục phá gỗ

từ khi cây còn sống cho đến lúc khai thác, chế biến để làm nhà cửa, bàn ghế, vật dụng trong nhà Riêng nhóm mối thường làm tổ trong đất nên được xem là hiểm họa thường trực đối với các công trình xây dựng, giao thông và thủy lợi Bên cạnh những thiệt hại to lớn về vật chất nói trên, nhiều loài côn trùng: ruồi, muỗi, chấy, rận, rệp, bọ chét là những sinh vật môi giới truyền dịch bệnh hiểm nghèo cho người và gia súc, là nỗi ám ảnh thường xuyên đến sinh mạng và sức khỏe của con người từ xưa tới nay Những loài sâu bọ đáng ghét này không chỉ đe dọa tính mạng mà còn gây nhiều phiền toái cho cuộc sống, sinh hoạt hàng ngày của con người Có thể nói không có một nhóm sinh vật nào lại đeo bám dai dẳng và gây hại nhiều mặt cho con người như côn trùng Chính vì vậy cuộc chiến chống lại những sinh vật có hại này đã trải qua hàng ngàn năm nay nhưng vẫn chưa có hồi kết

Chỉ có 0,1% các loài côn trùng là đi ngược lại lợi ích của con người còn