Cấu trúc mật độ và tỉ lệ thành phần các nhóm chân khớp bé (microathropoda) ở đai cao 800 900m của vưưòn quốc gia xuân sơn, tỉnh phú thọ

Do có kích thước nhỏ, số lượng lớn, vòng đời ngắn, sinh sống ở khắp loại hình sinh cảnh, khắp mọi địa hình từ sa mạc đến vùng băng tuyết, từ Bắc cực đến xích đạo, có độ thích nghi sinh t

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

mở đầu

1 Lý do chọn đề tài

Khu hệ động vật đất, trong đó nhóm động vật Chân khớp bé (Microarthropoda) với kích thước cơ thể nhỏ bé (từ 0,1-0,2 đến 2-3 mm) thường chiếm ưu thế về số lượng Microarthropoda ở đất gồm chủ yếu là các

đại diện của Ve bét (Acarina) và Bọ nhảy (Collembola) Ngoài ra, còn có rết tơ (Myriapoda: Symphyla), côn trùng đuôi nguyên thuỷ, bọ hai đuôi và bọ ba

đuôi (Insecta: Protura, Diplura, Thysanura) Chúng tham gia tích cực vào các quá trình sinh học của đất, quá trình vận chuyển năng lượng và vật chất, quá trình làm sạch đất khỏi các ô nhiễm chất thải (hữu cơ và hoá học), chất phóng xạ Chúng làm gia tăng độ màu mỡ của đất thông qua các hoạt động sống của mình [10]

Ve bét và Bọ nhảy được đặc biệt quan tâm, bởi chúng rất nhạy cảm với các sản phẩm hoá chất sử dụng trong sản xuất nông nghiệp, với sự thay đổi các yếu tố khí hậu môi trường và tính chất đất, đồng thời là véc tơ lan truyền nhiều nhóm kí sinh trùng, mầm bệnh và các chất gây ô nhiễm trong môi trường đất Do có số lượng nhiều, nên Ve bét là đối tượng thích hợp cho các nghiên cứu chỉ thị sinh học điều kiện môi trường Hệ sinh thái đất rừng, bao gồm cả lớp thảm lá phủ và thân cây gỗ mục, thảm rêu quanh thân gỗ, là những sinh cảnh sống đa dạng và thích hợp cho nhiều nhóm Ve giáp và Chân khớp bé khác Do có cấu trúc dinh dưỡng phong phú, bao gồm những nhóm chuyên hoá, phân huỷ và ăn xác cây gỗ mục, phân huỷ cơ học xác mùn thực vật, hay những nhóm ăn nấm, nên chúng có vai trò quan trọng đảm bảo sự cân bằng trong cấu trúc hệ vi nấm và vi khuẩn [6, 8, 12]

Trong quá trình hoạt động sống của mình, Bọ nhảy hoàn trả lại cho đất các nguyên tố như canxi, cacbon,… góp phần thay đổi chất lượng axit mùn,

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

cải tạo chất lượng đất Do có kích thước nhỏ, số lượng lớn, vòng đời ngắn, sinh sống ở khắp loại hình sinh cảnh, khắp mọi địa hình từ sa mạc đến vùng băng tuyết, từ Bắc cực đến xích đạo, có độ thích nghi sinh thái cao, phương pháp thu bắt dễ dàng nên Bọ nhảy là đối tượng nghiên cứu thích hợp phục vụ cho việc nghiên cứu về hình thái, sinh thái cá thể và quần thể, là vật chỉ thị sinh học tốt trong việc đánh giá các tác động yếu tố môi trường (Kiều Thị Bích Thuỷ, 1998) [20]

Vườn Quốc gia Xuân Sơn là một trong những địa điểm có tính đa dạng sinh học cao Tại đây, môi trường tự nhiên và thảm thực vật còn giữ được khá tốt Đã có những nghiên cứu tương đối đồng đều về khu hệ động thực vật của vườn như: Thú, chim, lưỡng cư, bò sát… nhưng riêng về khu hệ côn trùng và

động vật Chân khớp bé chưa được quan tâm [17]

Xuất phát từ những vấn đề trên chúng tôi chọn đề tài: “Cấu trúc mật

độ và tỉ lệ thành phần các nhóm Chân khớp bé (Microarthropoda) ở đai cao 800-900 m của vườn Quốc gia Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ”

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của đề tài: Nhằm cung cấp, bổ sung thêm dẫn liệu mới về cấu trúc mật độ và tỉ lệ thành phần các nhóm Chân khớp bé (Microarthropoda) theo tầng phân bố ở đai cao 800-900 m của vườn Quốc gia Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ

Mục đích trên của đề tài được cụ thể hóa trong những nội dung sau:

1 Nghiên cứu cấu trúc mật độ và tỉ lệ thành phần của quần xã Chân khớp bé (Microarthropoda) bao gồm 2 nhóm chủ yếu là Acarina và Collembola ở 3 tầng phân bố: tầng rêu, thảm lá và tầng đất (0-10 cm)

2 Nghiên cứu cấu trúc mật độ và tỉ lệ thành phần các nhóm phân loại của Acarina và Collembola ở 3 tầng phân bố nêu trên

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Chương 1 TổNG QUAN TμI LIệU

1.1 Tình hình nghiên cứu nhóm động vật Chân khớp bé trên thế giới

Sự phát triển của thực vật có ý nghĩa lớn lao đối với sự tồn tại của đời sống con người và động vật Trong khi đó, sự phát triển của thực vật lại phụ thuộc vào dinh dưỡng khoáng trong đất mà chủ yếu phụ thuộc vào quá trình phân huỷ lớp xác thực vật và động vật Thảm thực vật không chỉ là một kho chứa dinh dưỡng cho cả hệ sinh thái mà còn là thành phần bắt buộc phải có của hệ sinh thái đó Độ đa dạng của thảm thực vật quyết định độ đa dạng của cả phức hệ sinh thái Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong đất bao gồm là xác thực vật, xác động vật phần lớn phụ thuộc vào hoạt động của động vật đất Chính sự hoạt động của hệ động vật đất lại có ảnh hưởng quyết định tới độ sâu của tầng đất thông qua sự tạo độ ẩm, sự khoáng hoá và từ đó ảnh hưởng tới độ thoáng khí, độ thấm của đất Như vậy, có thể nói chính hệ động vật đất đã ảnh hưởng quyết định đến thành phần, tính chất của đất và góp phần hoàn thành chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên [10]

Chiếm sinh khối chủ yếu trong đất là nhóm Chân khớp nhỏ mà thành phần chủ yếu là hai nhóm Collembola và Acarina Trên thế giới, nhóm động vật Chân khớp bé đã được nghiên cứu và mô tả vào khoảng giữa thế kỉ XVIII

Nghiên cứu của Krivolutsky (1978) cho thấy ở vùng đất thảo nguyên của Liên Xô cũ, phức hợp Oribatida thay đổi về thành phần loài và độ phong phú theo sự phát triển của quá trình trồng rừng, điều này chứng tỏ có sự thay

đổi nhất định điều kiện môi trường sống ở đất và tầng thảm lá rừng (Vũ Quang Mạnh, 2004) [10]

Nhóm động vật Collembola là những Chân khớp nguyên thuỷ đã được biết đến cách đây rất lâu Dạng hoá thạch của chúng thuộc kỷ Dề Von đã được

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

phát hiện tại vùng đầm lầy Thụy Điển có tuổi cách đây 400 triệu năm Một

dạng hoá thạch khác: Protentomobrya walkeri Folsom, 1937 được phát hiện ở

vùng Ban tích vào kỷ Paleozoi Cả hai dạng này đều thuộc về những họ ngày nay [21] Nhiều công trình đã tìm hiểu sự thích nghi của Collembola với thành phần không khí và tính chất hoá học của nơi cư trú Giống như các động vật sống cư trú trong phân động vật và phần thực vật bị thối rữa, nhiều loài Collembola bền vững với nồng độ cao của một số khí độc và hàng loạt Collembola sống trong đất nhiễm mặn nặng hay vùng triều Những Collembola trưởng thành ăn nấm, tảo, vi khuẩn, các vụn thực vật thối rữa, thậm chí có trường hợp chúng ăn thịt lẫn nhau (dẫn theo Kiều Thị Bích Thuỷ, 1998) [20]

Trên thế giới, loài Collembola đầu tiên được Linne mô tả vào năm 1758 tại Thụy Điển và sau đó là hàng loạt các công trình nghiên cứu về khu hệ Collembola ở các địa điểm khác nhau thuộc các khu vực khác nhau của các châu lục ra đời bởi các tác giả như: Muller 1876; Templeton 1835; Boheman 1865; Brause 1869; Labbok 1898; Schaffer 1899 (Nguyễn Trí Tiến, 1995) [21]

Cho đến nay, công trình nghiên cứu “Khu hệ Collembola Châu Âu” của tác giả Gisin, 1960 và “Collembola Ba Lan trong mối liên quan với khu hệ Collembola thế giới” của Stach (1947 - 1963) được coi là cơ bản và đầy đủ nhất (Nguyễn Trí Tiến, 1995) [21]

Nghiên cứu của Chernova (1988) cho thấy về số lượng, nhóm Collembola chỉ đứng sau Oribatida, chúng có mặt ở khắp nơi trên trái đất, liên quan tới tất cả các kiểu đất, các kiểu thảm thực vật từ vùng đài nguyên lạnh giá, đến vùng xích đạo rậm rạp Kết quả điều tra của Stebaeva (1988) khẳng

định trong mọi trường hợp, sự phân bố theo chiều thẳng đứng của Bọ nhảy tương ứng và chặt chẽ với cấu trúc và chế độ nước, không khí của đất và rất dễ

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

bị thay đổi dưới ảnh hưởng của các nhân tố bất kì Vì vậy, Collembola có thể làm chỉ thị chính xác cho điều kiện của đất (Nguyễn Trí Tiến, 1995) [21]

Ngày nay, đã có hơn 7000 loài Collembola đã được phát hiện và ngày càng có thêm nhiều loài mới được bổ sung Nhiều nhà khoa học nước ngoài đã tập trung đi sâu vào nghiên cứu sinh thái, sinh học, khu hệ Collembola

1.2 Tình hình nghiên cứu nhóm động vật Chân khớp bé ở Việt Nam

Động vật Chân khớp bé ở Việt Nam đã được bước đầu nghiên cứu từ những năm 30 của thế kỷ XX, ban đầu chỉ là những nghiên cứu lẻ tẻ của các tác giả nước ngoài khi kết hợp với các nhóm sinh vật khác Sau này chúng

được nghiên cứu kỹ và có rộng hơn ở nhiều kiểu sinh cảnh khác nhau bởi nhóm một số tác giả trong nước Nhiều kết quả nghiên cứu về Ve bét, Bọ nhảy Việt Nam đã được công bố ở một số hội nghị, hội thảo trong nước và quốc tế cũng như trên các tạp chí chuyên ngành

Gần đây, đã có các nghiên cứu về cấu trúc nhóm Microarthropoda theo các sinh cảnh, các đai cao khí hậu, theo các tầng thẳng đứng trong đất (Vũ Quang Mạnh 1982, 1989, 1990, 1993; Vương Thị Hòa 1996; Vũ Quang Mạnh, Vương Thị Hoà, Nguyễn Trí Tiến, Đỗ Huy Trình 2002; Hà Hoài Nam 2003; Nguyễn Trọng Năm 2003; Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Xuân Lâm, Khiếu Thị Nhàn 2005; Đào Duy Trinh 2006…) [3, 5, 6, 7, 8, 16, 18, 19, 27]

Vũ Quang Mạnh (1990) đã tổng kết tất cả các công trình nghiên cứu về Microarthropoda ở Việt Nam cho đến thời điểm đó Tác giả rút ra kết luận về thành phần, đặc điểm phân bố và số lượng Microarthropoda, nêu một số quy luật sinh thái quyết định sự hình thành cấu trúc định tính và định lượng của quần xã Oribatida ở đất Đồng thời tác giả dẫn ra danh sách 117 loài Oribatida

đã biết ở Việt Nam, cùng đặc điểm phân bố của chúng theo vùng địa lý, loại

đất và hệ sinh thái [7]

Năm 1967, lần đầu tiên trong công trình “New Oribatids from Viet Nam”, hai tác giả Hungari là J Balogh và S Mahunka đã giới thiệu khu hệ,

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

danh pháp học và đặc điểm phân bố của 33 loài Ve giáp, trong đó đã mô tả tới

29 loài và 4 giống mới cho khoa học Tiếp theo đó là khu hệ Ve giáp của Việt Nam đã được các tác giả nước ngoài như: Tiệp Khắc (trước đây), Liên Xô (cũ), Bungari, Canada, Tây Ban Nha, Ukaraina và Nhật Bản nghiên cứu [29,

Vũ Quang Mạnh, Vương Thị Hoà (2002) có nhận xét cấu trúc quần xã

Ve giáp ở hệ sinh thái đất có liên quan rõ rệt với sự suy giảm của cây gỗ rừng

Nó có thể được xem xét và đánh giá như một đặc điểm sinh học, chỉ thị quá trình diễn thế của thảm rừng Tam Đảo nói riêng và của Việt Nam nói chung Mặt khác có sự thay đổi đặc điểm đa dạng thành phần loài của quần xã Ve giáp theo chiều thẳng đứng, từ thảm rêu quanh thân cây và vụn thực vật, nằm trên mặt đất từ 0+100 cm, cho đến lớp thảm lá rừng phủ trên mặt đất, lớp đất mặt 0-10 cm và lớp đất sâu 11-20 cm ở hệ sinh thái rừng Tam Đảo Chỉ số này

có thể được xem xét như một yếu tố chỉ thị sinh học các diễn thế ở hệ sinh thái rừng Việt Nam [12]

Năm 2004, Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Xuân Lâm nghiên cứu quần xã

động vật chân khớp bé ở các đai cao của vườn quốc gia Tam Đảo, không phát hiện sự khác biệt đáng kể trong cấu trúc nhóm, trong phân bố thẳng đứng của nhóm Microarthropoda và của Acarina Khi nghiên cứu về đai cao khí hậu của

hệ sinh thái đất rừng, phát hiện thấy sự khác biệt về mật độ quần xã Microarthropoda và Acarina Mật độ của Acarina đạt lớn nhất ở hệ sinh thái

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

rừng của đai cao 900 m, còn ở đai cao 1300 m và 450 m, số lượng cá thể đồng

đều [13]

Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Xuân Lâm (2005) nghiên cứu đặc trưng phân

bố và tính chất địa động vật của khu hệ Ve giáp (Acarina: Oribatida) ở Việt Nam Khu hệ này hiện biết với 158 loài, thuộc 46 họ, mang tính chất ấn Độ- Mã Lai và thuộc vùng địa động vật đông phương Khu hệ có nhiều động vật chung với khu hệ Thái Lan, Inđônêxia, Malaixia, Philipin, cùng Nhật Bản và các đảo vùng nam Thái Bình Dương Khu hệ Ve giáp Việt Nam có tính chuyên biệt cao, với 76 loài (chiếm 48,10%) chỉ mới phát hiện ở riêng lãnh thổ Việt Nam Tại một số vùng núi phía bắc khu hệ động vật Ve giáp đã gặp

một số yếu tố động vật Cổ Bắc, thuộc các giống Nothrus C.L Koch, 1836;

Metabelba Grandjean, 1956; Tectocepheus Berlese, 1913; Oppia C.L Kock,

1836; Xylobates Jacot, 1929; Scheloribates Berlese, 1908; Orbatella Bank, 1895; Achipteria Berlese, 1885 và Galumna Heyden, 1826 [14]

Năm 1994 - 1997, khi điều tra tác động của thuốc trừ sâu (Vofatox, Moniror, Padan ) được sử dụng trong sản xuất nông nghiệp ở vùng trồng rau, cây cảnh thuộc Đông Anh, Thanh Trì, Từ Liêm (Hà Nội), Thường Tín (Hà Tây), Nguyễn Trí Tiến (2000) đã nhận thấy tác động của các hóa chất bảo vệ thực vật nói chung (trong đó có thuốc trừ sâu và diệt cỏ), đặc biệt là nhóm lân hữu cơ, cacbonat đã làm giảm số lượng loài, giảm tính đa dạng của Bọ nhảy nói riêng và khu hệ động vật không xương sống nói chung, khi so sánh đối chứng Thuốc trừ sâu thể hiện những mức độ tác động khác nhau đến động vật

đất: nếu phun ở nồng độ thích hợp (0,02%) thì thuốc có tác dụng kích thích sự phát triển của một số nhóm Bọ nhảy và Chân khớp khác Trong trường hợp ngược lại, thuốc sẽ gây tác động xấu tiêu diệt nhiều loài mẫn cảm vốn là những loài có số lượng ít nhưng tham gia quyết định vào độ đa dạng của quần xã Đồng thời làm xáo trộn cấu trúc nội tại, làm thay đổi tỉ lệ thành phần nhóm, làm thay đổi cấu trúc ưu thế (Vũ Quang Mạnh, 2004) [10]

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Trong thời gian từ 1998 - 2005, Nguyễn Trí Tiến đã mô tả và công bố

28 loài Bọ nhảy mới cho khoa học đã bổ sung thêm hàng trăm loài cho khu hệ Collembola ở Việt Nam

Nguyễn Trí Tiến (2003) khi nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của phân bón với công thức khác nhau đến nhóm Bọ nhảy ở đất bạc màu (Hiệp Hòa, Bắc Giang) đã ghi nhận được có 44 loài Bọ nhảy thuộc 27 giống, 12 họ Bọ nhảy phân bố tương đối đồng đều ở cả 2 độ sâu đất (0-10cm và 11-20cm) Mật

độ trung bình (con/m2) Bọ nhảy dao động từ 26570 con/m2 đến 30000 con/m2

có 5 loài Bọ nhảy có khả năng sống thích hợp trong đất bạc màu là: L

punctiferus, X humicola, C thermophilus, S bothrium và B parvula Trên

đất bạc màu, khi đất được đầu tư các loại phân bón và sản phẩm phụ nói chung đều làm tăng số lượng loài, mật độ và thay đổi sự phân bố của Bọ nhảy theo độ sâu đất, thay đổi các nhóm loài ưu thế và phổ biến [22]

ảnh hưởng của phân bón vi sinh đến sự đa dạng của động vật đất đã

được Nguyễn Trí Tiến và cộng sự điều tra ở vùng trồng chuyên canh rau Gia Xuyên, Gia Lộc, Hải Dương (2004-2006), ở vùng chuyên trồng lúa của 5 huyện (Nam Định) (2005-2007), ở đất trồng đậu tương xã Bảo Hiệu, Yên Thủy (Hòa Bình) (2004-2005) của Phạm Đức Tiến cùng cộng sự cũng đi đến kết luận: phân bón vi sinh có tác động tích cực tới hệ sinh vật đất, tới Bọ nhảy, làm số lượng loài ưa thích với loại phân này gia tăng số lượng (Gia Xuyên, Bảo Hiệu), nhưng mặt khác thì phân vi sinh và cách chăm sóc cây trồng theo IBM cũng làm giảm tính đa dạng loài, giảm tính đồng đều của cả quần xã (Bảo Hiệu) (Nguyễn Trí Tiến, Nguyễn Thị Thu Anh, 2006; 2008; Nguyễn Trí Tiến và cộng sự, 2007; Phạm Đức Tiến cùng cộng sự, 2007) [23, 24, 25, 26]

Nhìn chung trong những năm gần đây, Chân khớp bé đã được điều tra nghiên cứu ở nhiều địa phương trong cả nước, các địa điểm nghiên cứu thuộc nhiều hệ sinh thái khác nhau, tập trung chủ yếu vào các vườn Quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên Tuy nhiên, do đặc điểm cư trú phân tán, gắn bó chặt chẽ

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

với điều kiện sinh thái của nơi sống cụ thể, nên việc điều tra nghiên cứu về khu hệ, sinh thái của nhóm này cần được tiến hành liên tục, rộng khắp nhằm ngày càng được bổ sung đầy đủ hơn những dẫn liệu mới về thành phần loài cũng như đặc điểm cư trú của chúng, mở ra khả năng khai thác những mặt lợi ích từ chúng phục vụ cho khoa học và thực tiễn

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Chương 2 Đối tượng, thời gian, địa điểm

vμ phương pháp nghiên cứu

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu về nhóm động vật Chân khớp bé (Microarthropoda ) ở đất thuộc Vườn quốc gia Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ, trong

đó phân tích chủ yếu là các đại diện thuộc 2 nhóm:

Nhóm Ve bét (Acarina) thuộc lớp Hình nhện (Arachnida), phân ngành

Có kìm (Chelicerata), ngành Chân khớp (Arthropoda) gồm các nhóm phân loại nhỏ sau: Oribatida, Gamasina, Uropodina, Acarina khác

Nhóm Bọ nhảy (Collembola) thuộc phân lớp Sâu bọ hàm ẩn (Entognatha), lớp Sâu bọ (Insecta), phân ngành Có ống khí (Tracheata), ngành Chân khớp (Arthropoda) gồm các nhóm phân loại nhỏ sau: Poduromorpha, Entomobryomorpha, Symphypleona

2.2 Địa điểm nghiên cứu

Căn cứ vào những đặc điểm về vị trí địa lý, địa hình của vườn Quốc gia Xuân Sơn, chúng tôi đã tiến hành thu mẫu tại đai cao 800-900 m: Yếu tố khí hậu của vùng này có đặc điểm nhiệt đới ẩm gió mùa với mùa hè thường nóng

ẩm, mưa nhiều còn mùa đông mưa ít và lạnh do ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, vì thế chu kỳ mùa về nhiệt độ và độ ẩm thể hiện tương đối rõ rệt Sự phân hoá độ cao cũng ảnh hưởng sâu sắc đến tính chất thổ nhưỡng, khí hậu và quyết

định sự khác biệt trong cấu trúc hệ thực bì của đai cao địa lý này [4, 17]

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Hình 1: Địa điểm thu mẫu đai cao 800-900m đỉnh núi Ten 2.3 Thời gian nghiên cứu

Chúng tôi đã tiến hành thu 3 đợt mẫu từ tháng 11 năm 2007 đến tháng 9 năm 2008 Tất cả các mẫu được thu sau khi đã khảo sát môi trường, chọn địa

điểm thu mẫu và thu theo phương pháp chuẩn của Ghilarov, 1975 [2]

Mẫu sau khi thu đều được xử lý và phân tích đồng bộ Mẫu đất được lọc

và tách Microarthropoda tại phòng thí nghiệm bộ môn Động vật của trường

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

2.4.1 Thu mẫu định lượng ở đất, thảm lá và rêu

Mẫu đất định lượng được lấy ở độ sâu 0-10 cm (kí hiệu 0-10) Kích thước của mỗi mẫu thu là 5x5x10 cm Mẫu đất được thu bằng hộp sắt có diện tích bề mặt cắt tương ứng 25 cm2

Đối với thảm lá rừng phủ trên mặt đất (ký hiệu 0), mẫu định lượng là tất cả lá mục, cành cây, xác hữu cơ phủ trên mặt đất có diện tích 20cm x 20cm

Đối với các mẫu là thảm rêu bám trên thân cây gỗ rừng, xác vụn thực vật ở trên mặt đất nằm ở độ cao từ 0 + 100 cm trên mặt đất (ký hiệu 0+100), mẫu định lượng là số lượng rêu thu gom trung bình từ 250 gr đến 500 gr/mẫu

Tất cả các mẫu sau khi thu được ở thực địa đều được cho ngay vào túi nilon riêng, bên trong có nhãn, ghi những thông số cần thiết (ngày, tháng lấy mẫu, sinh cảnh, tầng phân bố…) rồi buộc chặt lại Các mẫu thu được trong cùng một tầng được để vào một túi nilon to, để khỏi lẫn và đỡ mất thời gian khi tách lọc

Cả 3 loại mẫu: tầng đất, thảm lá, tầng rêu đều được thu nhắc lại 5 lần cho mỗi đợt điều tra

2.4.2 Tách lọc mẫu động vật chân khớp bé

Nhóm Chân khớp bé được tách ra khỏi đất theo phương pháp phễu lọc

“Berlese- Tullgren”, dựa theo tập tính hướng đất dương và hướng sáng âm của

động vật đất Mẫu đất trong phễu lọc sẽ khô dần, sau đó Microarthropoda chui sâu dần xuống lớp đất phía dưới, qua lưới lọc và rơi xuống đáy phễu, vào ống nghiệm có đựng dung dịch định hình là formol 4%

Các phễu lọc “Berlese- Tullgren” có cấu tạo như sau: Phễu được làm bằng thuỷ tinh hoặc giấy cứng, có chiều cao 30 cm, đường kính miệng 20 cm,

đường kính vòi 1,5 cm Bộ được đặt trên giá gỗ, vòi phễu gắn với ống nghiệm chứa dung dịch formon 4% bên trong có etiket ghi giống nhãn túi nilon Mẫu

đất đặt trong các rây lọc hình trụ, có lưới lọc bằng nilon, đường kính lỗ dưới 1x1mm, đường kính rây lọc 15 cm với thành bằng kim loại cao 5 cm Trước khi đặt mẫu vào rây, đất hay xác thực vật được bẻ nhỏ, vụn và rải đều trên mặt lưới, phần đất hoặc lá vụn lọt qua lỗ lưới sẽ được đổ trở lại sau khi đặt rây vào

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

phễu Các mẫu được lọc liên tục trong 7 ngày đêm trong điều kiện phòng thí nghiệm [6]

Sau thời gian lọc, chúng tôi dùng dây chun bó các ống nghiệm đã được nút bông có cùng tầng phân bố với nhau, rồi lần lượt đặt vào bình miệng rộng

có chứa dung dịch formon 4% để khi tiến hành phân tích thì các mẫu không bị nhầm lẫn và hỏng

Ve bét: Tách thành 4 nhóm chính bao gồm: Oribatida, Gamasina, Uropodina và các Acarina khác

Bọ nhảy: Tách thành 3 nhóm chính bao gồm: Poduromorpha, Entomobryomorpha, Symphypleona

Mỗi ống nghiệm đựng mẫu đều có nhãn ghi lại các thông số cần thiết

và nút bằng bông không thấm nước Để giữ mẫu được lâu không bị giòn, nát cần bổ sung vào dung dịch định hình một vài giọt Glixerin

Tất cả các mẫu đã phân tích, sau khi được Ths Đào Duy Trinh kiểm tra,

sẽ được cho vào ống nghiệm nhỏ chứa dung dịch định hình trong có nhãn ghi

địa điểm, thời gian, sinh cảnh, tầng phân bố rồi nút bằng nút bông không thấm nước

Số liệu trong phần kết quả nghiên cứu, được qui đổi ra: số lượng cá thể/1m2 thảm lá hay 1m2 đất và số lượng cá thể/1kg rêu

2.5 Vị trí phân loại, một vài nét về đặc điểm sinh học và dấu hiệu chuẩn loại Bọ nhảy (Collembola)

- Vị trí phân loại (theo Thái Trần Bái, 2001) [1]:

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Bọ nhảy (Collembola) thuộc: Phân giới động vật đa bào (Metazoa)

Động vật đa bào chính thức (Eumetazoa)

Động vật có miệng nguyên sinh (Protostomia) Ngành Chân khớp (Arthropoda)

Phân ngành Có ống khí (Tracheata) Lớp Sâu bọ (Insecta)

mm (Neelidae) Cơ thể chia 3 phần: đầu, 3 đốt ngực và 6 đốt bụng Đầu có cơ quan thụ cảm ở đốt râu thứ 3 và ở gốc râu, trước vết mắt, 3 đốt ngực mang 3

đôi chân Đốt ngực 1 mang phần phụ (gọi là ống bụng) Phần phụ ở đốt bụng

3 là quai móc (gồm một số răng và một lông ở gốc), đốt bụng 4 mang chạc nhảy (cơ quan giúp Bọ nhảy vận động)

+ Về sinh học: Bọ nhảy là nhóm động vật còn mang một số đặc điểm nguyên thủy, thể hiện ở thụ tinh ngoài, không có sự giao phối bên trong cơ thể Trứng Bọ nhảy rất nhạy cảm với sự khô hanh Đường kính từ 0,15 - 0,3

mm Bọ nhảy lột xác ở tất cả các tuổi của giai đoạn trưởng thành Số lần lột xác rất lớn, ở một số loài tới 50 lần Sự phát triển từ lúc nở đến lúc chết của Bọ nhảy chỉ phân biệt ở 2 giai đoạn: giai đoạn non (từ lúc trứng nở đến khi thành thục sinh dục), giai đoạn trưởng thành (từ lúc thành thục sinh dục đến cuối

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

- Để phân biệt Bọ nhảy với các đại diện chân khớp khác, chủ yếu dựa vào một số đặc điểm:

+ Kích thước: thường từ 0,3-3 mm

+ Hình dạng: Phân biệt đầu, ngực, bụng Bụng gồm 6 đốt Phần kết thúc thân thường có lông dạng gai nhọn, chạc nhảy ngắn hoặc dài Có đủ 3 cặp chân ở phần ngực Thân thường phủ lông hay vảy Không có cánh, giữa ngực

và bụng không thắt lại Râu thẳng, có từ 4-6 đốt

2.6 Vị trí phân loại, hình thái chung, đặc điểm để phân biệt các nhóm

Ve, bét với các nhóm khác của lớp Hình nhện (Arachnida) và đặc điểm phân biệt các nhóm Ve, bét chính (Oribatida, Gamasina, Uropodina và Acarina khác)

- Vị trí phân loại (theo Vũ Quang Mạnh, 2004) [10]:

Ve bét (Acarina) thuộc: Ngành Chân khớp (Arthropoda)

Phân ngành Có kìm (Chelicerata) Lớp Hình nhện (Arachnida)

- Hình thái chung của Ve, bét (Acarina):

+ ở đa số đại diện, thân nối liền thành một khối, không tách thành các phần riêng biệt Tuy nhiên, ở một số đại diện khác phần ngực và phần bụng dính liền thành một khối, phần đầu tách riêng khỏi thân

+ Thân có chân xúc giác (Pedipaldi) tương đối ngắn Đầu mang 2 đôi phần phụ (kìm và chân xúc giác), tách riêng khỏi cơ thể Đốt bàn chân có lông cứng hoặc mềm, phân biệt rõ ràng

- Đặc điểm chính để phân biệt Ve, bét (Acarina) với các nhóm khác của lớp Hình nhện (Arachnida):

+ Các đốt liền nhau, không có ranh giới Nếu có sự phân đốt thì nó không tương ứng với các đốt thân

+ Phần trước cơ thể (Gnathosoma) rất linh hoạt, gồm có đôi kìm và đôi chân xúc giác

+ Từ trứng nở ra ấu trùng có 6 đốt rồi thành ấu trùng 8 đốt

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

- Đặc điểm phân biệt các nhóm Ve, bét chính: Oribatida, Gamasina, Uropodina và Acarina khác

+ Nhóm Oribatida (Crytostigmata): Vỏ cơ thể chuyển thành cứng hoặc tạo thành vỏ bọc cứng Có đôi lông đặc biệt trước cơ thể (gọi là Trichobotri) Không có gai cứng ở đốt bàn chân, cơ thể thường sẫm màu

+ Nhóm Gamasina: Vỏ cơ thể mềm, thường không có màu sắc, có 4 cặp chân dài, có 1 đôi lỗ thở nằm giữa cơ thể, 1 đôi lỗ thở nằm giữa gốc chân 2 và

3 Cơ thể có hình Ovan

+ Nhóm Uropodina: Vỏ cơ thể mềm, hình dạng thân dẹp theo hướng lưng bụng Cơ thể có dạng hình đĩa bay hay hình con rùa

+ Nhóm Acarina khác: tất cả các dạng Ve, bét khác còn lại, ngoài 3 nhóm trên (O, G, U) chúng tôi xếp chung vào nhóm này

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

CHƯƠNG 3 Vμi nét khái quát về điều kiện tự nhiên

khu vực nghiên cứu

3.1 Vị trí địa lý, địa hình và đất đai

Vườn Quốc gia Xuân Sơn có tổng diện tích là: 15048 ha Trong đó, phân khu bảo vệ nghiêm ngặt: 11148 ha, phân khu phục hồi sinh thái: 3000 ha

và 900 ha dành cho phân khu hành chính, dịch vụ (hình 1) [28]

Vườn Quốc gia Xuân Sơn nằm chủ yếu trên địa bàn xã Xuân Sơn, thuộc huyện Thanh Sơn, của tỉnh Phú Thọ, tiếp giáp với hai tỉnh Hòa Bình và Sơn La

Có tọa độ địa lý 2105- 21011 vĩ độ Bắc, 104050- 104058 kinh độ Đông

Vườn Quốc gia Xuân Sơn nằm ở cuối dãy núi Puluông, với khoảng 40% tổng diện tích đất đai phân bố độ cao trên 700 mét Phía Tây bắc khu bảo tồn thiên nhiên là dãy núi Cấm, với đỉnh cao khoảng 1140 mét; còn Tây nam là dãy núi Voi với hai đỉnh Voi và Ten, tương ứng cao khoảng 1390 và 1250 mét; dọc Đông bắc là dãy núi đất, nằm cao trung bình 0-700 mét; với hai hệ thống sông suối chính, là Thang và Chiềng

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Hình 1: Vườn Quốc gia Xuân Sơn, Phú Thọ 3.2 Khí hậu

Đặc điểm nổi bật của khí hậu Việt Nam nói chung, của khu vực Đông Bắc (trong đó có Phú Thọ nói riêng là nóng, ẩm và mưa nhiều theo mùa - khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa Miền Bắc của Việt Nam có mùa hè nóng, ẩm và lượng mưa lớn, mùa đông ít mưa và khá lạnh do chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, mùa xuân có mưa phùn

Dưới đây là các chỉ số khí hậu chính của vườn Quốc gia Xuân Sơn, Phú Thọ [17, 28]:

Nhiệt độ trung bình hàng năm (0C) 22,2

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Nhiệt độ thấp tương đối (0C) 15,3

động vật đất Rừng có vai trò đặc biệt quan trọng đối với môi trường sống của con người Vườn Quốc gia Xuân Sơn cũng mang nhiều đặc điểm của rừng nhiệt đới Việt nam, có rất nhiều thuận lợi cho quá trình phát triển của sinh vật

Vườn Quốc gia Xuân Sơn tuy có diện tích không lớn, nhưng có mức độ

đa dạng cao cả về các kiểu thảm thực vật cũng như hệ thực vật Có thể coi đây

là sự thu hẹp của tất cả các vùng thiên nhiên vừa là phổ biến đặc trưng, vừa là

độc đáo, đặc sắc chẳng những cho khí hậu nhiệt đới gió mùa Đông Nam ở châu á mà còn là một trong số rất ít vùng trên thế giới còn giữ lại được các thảm thực vật tự nhiên trên núi đá vôi

Trên địa bàn vườn Quốc gia Xuân Sơn ta có thể gặp các loại thảm rừng chính: rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới phát triển trên núi thấp, rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới trên núi cao, rừng lùn, rừng kín thường xanh mưa mùa phát triển trên núi đá vôi, rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt

đới trên núi trung bình, trảng cây trên núi đá và rừng tre nứa…

3.4 Tài nguyên động vật

Vườn Quốc gia Xuân Sơn lưu giữ trong nó một hệ động vật tương đối phong phú, đa dạng, thường gặp, với hầu hết đại diện của các lớp động vật, bao gồm từ động vật không xương sống đến các động vật có xương sống thuộc các nhóm cao trong thang tiến hoá Tại khu bảo tồn này chúng ta thường gặp một số các nhóm động vật chính với các hệ sinh thái chủ đạo sau:

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Nhóm động vật không xương sống trong hệ sinh thái thuỷ vực Động vật không xương sống hay gặp là thân mềm như ốc, trai; giáp xác như tôm, cua; giun đốt như giun nhiều tơ, ít tơ và đỉa; sâu bọ như phù du, cánh lông, cánh úp, cánh cứng, hai cá

Nhóm động vật không xương sống trong hệ sinh thái đất Trong các nhóm động vật không xương sống đa bào nhỏ trong đất, trước hết phải kể đến giun tròn thực vật (Nematoda), là nhóm gây hại thực vật, có thể tập trung đến hàng triệu cá thể trên 1 mét vuông mặt đất quanh vùng rễ cây Bên cạnh đó là rất nhiều loài động vật đất có ích, chúng tham gia vào quá trình tái tạo, hình thành kết cấu đất làm tăng độ phì nhiêu cho đất, thực hiện quá trình tuần hoàn vật chất, làm sạch môi trường đất

Nhóm động vật không xương sống ở hệ sinh thái cạn Đây là nhóm

động vật vô cùng đa dạng gồm rất nhiều loài khác nhau như châu chấu, cào cào, dế, cánh nửa như bọ xít nhiều nhóm cánh cứng và cánh phấn Đây không chỉ là những nhóm sâu bọ số lượng nhiều, thành phần loài đa dạng mà còn có vai trò quan trọng trong việc ăn phá hoại cây xanh, như lá hoa, củ quả của hệ sinh thái trên cạn, đồng thời lại là những mắt xích quan trọng trong chuỗi và lưới thức ăn của hệ sinh thái này

Nhóm động vật có xương sống trong vườn Quốc gia Xuân sơn cũng rất

đa dạng Bao gồm nhiều loài khác nhau, thuộc các chi, các họ, các bộ và các lớp khác nhau

Lưỡng cư và bò sát đã thống kê được tới 53 loài Chúng gồm có 23 loài lưỡng cư thuộc 7 họ khác nhau như: Cóc bùn (Pelobatidae), Cóc (Bufonidae), Nhái bén (Hylidae), ếch (Ranidae), ếch cây (Phacophoridae), Nhái bầu (Microhylidae) và ếch giun (Coeciliidae) ở đây hiện đã biết đến 30 loài Bò sát thuộc 11 họ khác nhau như: Tắc kè (Gekkonidae), Nhông (Agamidae), Thằn lằn

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

bóng (Scincidae), Trăn (Boidae), Rắn nước (Colubridae), Rắn hổ (Elapidae), Rắn lục (Viperidae), Rùa đầm (Emydidae) và Ba ba (Trionychidae)

Lớp chim có 168 loài chim của 45 họ, thuộc 15 bộ đó là Hạc, Cắt, Gà, Sừu, Rẽ, Bồ câu, Vẹt, Cu cu, Cú, Cú muỗi, Yến, Nuốc, Sả, Gõ kiến, Sẻ

Động vật thuộc lớp Thú có trong vườn Quốc gia này hiện biết tới 61 loài thuộc 24 họ và 8 bộ Đó là các bộ Nhiều răng, ăn sâu bọ, Tê tê, Dơi, Gậm nhấm, ăn thịt, Móng guốc ngón chẵn, Linh trưởng

3.5 Điều kiện kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu

Điều kiện kinh tế xã hội, văn hoá và giáo dục của cộng đồng dân cư tại vườn Quốc gia Xuân Sơn rất khó khăn và còn thấp kém Trong vườn hiện có tổng số 190 hộ gia đình và có khoảng 1040 người sinh sống

Giáo dục trong khu vực đã được chú trọng Hầu hết các xã có trường tiểu học và trường trung học cơ sở (cấp I và II) Các xóm đều có lớp cắm bản từ lớp 1 đến 3 hoặc lớp 5 Giáo viên hầu hết là người trên địa bàn huyện Trên 90% học sinh trong độ tuổi tiểu học được đến trường Tuy nhiên, số học sinh trong độ tuổi trung học cơ sở chỉ có khoảng 50% được đến trường, và trung học phổ thông chỉ có 25%

Hầu hết các phòng học và phòng ở giáo viên đều là nhà tạm, chỉ có phòng học ở xóm Lấp là mới được xây dựng kiên cố

Như vậy, với số lượng loài thực vật và động vật rất phong phú và đa dạng, vườn Quốc gia Xuân Sơn quả là một bảo tàng thiên nhiên vô giá nhưng còn ít được khám phá và nghiên cứu Do đó chúng tôi đã chọn đai cao địa lý 800-900m (thuộc núi Ten) ở vườn Quốc gia Xuân Sơn để nghiên cứu nhóm

động vật chân khớp bé [17, 28]

Theo Vũ Tự Lập (1976), đai cao địa lý 800-900m có các đặc điểm như sau:

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Đai nhiệt đới hơi ẩm đến ẩm ướt trên núi, chuyển tiếp từ nhiệt đới sang

á nhiệt đới Sự phân hoá về độ cao biểu hiện rất rõ trong ba đai cao địa lý thuộc vườn Quốc gia Xuân Sơn Do sự tăng nhanh của bức xạ bước sóng dài ở

bề mặt đất khiến cho cán cân bức xạ có chiều hướng giảm đi mỗi khi lên cao,

đồng thời cũng do lượng ẩm ở các vùng núi cao tăng lên do có lượng mưa lớn hơn và lượng nước bốc hơi giảm đi Sự phân hoá độ cao thành các đai cao địa

lý phụ thuộc chặt chẽ vào độ cao tuyệt đối, vị trí địa lý, hướng núi và chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ gió Đai cao địa lý có độ cao 800 –900m là đai á nhiệt đới trên núi có tính chất chuyển tiếp từ đai nhiệt đới chân núi lên đai á nhiệt đới trên núi Trong các điều kiện tự nhiên như thế, hệ sinh vật cũng thể hiện sự chuyển tiếp từ rừng nhiệt đới sang á nhiệt đới với các họ cây đặc trưng cho rừng á nhiệt đới như các loài cây thuộc họ Dẻ, họ Long não, Mộc lan, Bồ

đề Kết cấu tầng tán của rừng thuộc đai cao địa lý này cũng đơn giản hơn so với đai cao có độ cao thấp hơn Đất rừng có lượng mùn tăng cao hơn, đồng thời có tỷ lệ C/N cũng cao hơn Quần xã động vật trong rừng á nhiệt đới cũng kém đa dạng và phong phú hơn so với rừng nhiệt đới chân núi thấp Các loài

động vật nhiệt đới thường thưa thớt [4]

Luận văn tốt nghiệp Trường ĐHSP Hμ Nội 2

Chương 4 Kết quả nghiên cứu

4.1 Cấu trúc mật độ và tỉ lệ thành phần quần xã Chân khớp bé (Microarthropoda) ở tầng rêu

%

Mật độ trung bình (cá thể/kg)

%

Mật độ trung bình (cá thể/kg)

%

Qua bảng 1.1 và biểu đồ 1.1, chúng tôi nhận thấy:

- Xét về cấu trúc mật độ: Mật độ trung bình của quần xã Chân khớp bé là

725 cá thể/kg Trong đó, mật độ trung bình của Acarina là 419 cá thể/kg, nhiều hơn mật độ trung bình của Collembola (306 cá thể/kg)

- Xét về tỉ lệ thành phần của 2 nhóm: Nhóm Acarina chiếm 58%, nhiều gấp 1,4 lần so với nhóm Collembola (42%)