Khu vực Hoàng liên là nơi lưu giữ và cư trú của nhiều loài động thực vật quý hiếm có tầm Quốc gia và Quốc tế như Bách tán Đài loan, Hoàng liên Ô rô, Dẻ lá rụng, Vượn đen tuyền, Chim trèo
Trang 1Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
- -NGUYỄN ĐÌNH THẮNG
"ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN LOÀI VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC
MỌT NUÔI NẤM (MỌT AMBROSIA) GÂY HẠI CÁC LOÀI CÂY THUỘC HỌ DẺ (FAGACEAE) TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN
HOÀNG LIÊN - VĂN BÀN, TỈNH LÀO CAI"
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành : Lâm nghiệp
Mã số : 60 62 60
Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Phạm Quang Thu
Thái Nguyên, năm 2011
Trang 2ĐẶT VẤN ĐỀ
Lào Cai có diện tích đất tự nhiên 638.389.59 ha trong đó; rừng tự nhiên 323.277.11 ha, rừng trồng 65.586.23 ha, đất chưa có rừng là 94.657.05 ha, đất khác 220.455.43 ha Độ che phủ của rừng tăng tính đến hết năm 2010 là 49,5% Trên địa bàn có hai khu bảo tồn đa dạng sinh học
đó là Vườn Quốc gia Hoàng Liên và Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn là nơi bảo vệ các nguồn gen động, thực vật quý hiếm của nước ta
Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn thuộc dãy Hoàng Liên Sơn Có tổng diện tịch là: 25.669 ha bao gồm: Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt: 21.624 ha, Phân khu phụ hồi sinh thái: 4.040 ha, là nơi phân bố đa dạng thực vật bậc nhất của dãy Hoàng Liên Sơn và là nơi hiển diện nhiều kiểu rừng kín thường xanh nhiệt đới núi thấp và rừng kín thường xanh nhiệt đới núi cao Khu vực Hoàng liên là nơi lưu giữ và cư trú của nhiều loài động thực vật quý hiếm có tầm Quốc gia và Quốc tế như Bách tán Đài loan, Hoàng liên Ô
rô, Dẻ lá rụng, Vượn đen tuyền, Chim trèo cây lưng đen, Cá cóc Tam Đảo, Dơi dơi sọ to, Cu ly nhỏ, các loài này đang có nguy cơ bị đe dọa ở mức cao, cần được ưu tiên bảo tồn trước những tác động bất lợi của rất nhiều nguyên nhân như dân số tăng, tình hình dịch bệnh xâm nhiễm gây hại đến rừng dẫn đến các giá trị bảo tồn sẽ bị mất đi từng ngày
Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên – Văn Bàn là vùng có phân bố
tự nhiên của nhiều loài họ Dẻ (Fagaceae), trong đó có loài có tên trong sách
đỏ của thế giới như loài Dẻ lá rụng Các loài Sồi, Dẻ này chủ yếu thuộc chi
Castanopsis họ Dẻ (Fagaceae), mọc thành quần thụ, có nơi mọc tập trung
với mật độ cao và trở thành ưu hợp Sồi, Dẻ Tuy nhiên cùng với sự phát triển của loài và tính đa dạng sinh học của nó thì đi theo nó là sự tồn tại và phát triển của rất nhiều các loài sâu bệnh hại nguy hiể m, có nguy cơ tiêu
Trang 3Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
2 diệt và gây ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của loài Sồi , Dẻ này, Trong số các loài sâu bệnh hại được ghi nhận gần đây trên các loài Sồi , Dẻ thì bệnh Nấm xanh (Blue – Stain) do một vector truyền bệnh là một loài mọt gỗ thuộc họ mọt gỗ Scoltydae Bệnh này đã bước đầu được ghi nhận tại các tỉnh tập trung nhiều Dẻ là Lâm Đồng , Kon Tum, Gia Lai Như vậy, phạm vi xuất hiện của loài này trong tự nhiên đã được khẳng định , trải rộng trên một vùng rộng của Miền Nam Việt Nam
Các loài mọt nuôi nấm thường gây chết cây do Mọt mang theo các loài nấm để gây cấy trong thân cây chủ để làm thức ăn Các loài nấm được Mọt gây cấy đã phát triển nhanh trên phần gỗ giác, làm biến màu gỗ và gây tắc nghẽn các mạnh dẫn chất dinh dưỡng nuôi cây làm cây bị héo và chết Bệnh có tốc độ lây lan nhanh do Mọt trưởng thành vũ hóa từ những cây bị chết, xâm nhiễm vào cây chủ khác và làm cây chết trong mùa sinh trưởng tiếp theo Khi mật độ quần thể Mọt lớn, sự xâm nhiễn diễn ra với tốc độ nhanh dẫn đến suy giảm đa dạng sinh học Trước những đòi hỏi cấp thiết của việc bảo tồn và gìn giữ tính đa dạng của loài thực vật, đặc biệt là các loài cây thuộc họ Dẻ nghiên cứu về thành phần loài, xác định loài gây hại chính và nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái của loài gây hại chính và đề xuất biện pháp quản lý dịch hại là rất cần thiết, trên cơ sở đótôi mạnh dạn đề xuất đề tài nghiên cứu thuộc chương trình đào tạo Thạc sỹ
của mình là : "Điều tra thành phần loài và đặc điểm sinh học mọt nuôi nấm (Mọt ambrosia) gây hại các loài cây họ Dẻ (Fagaceae) tại Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn bàn, tỉnh Lào Cai".
Trang 4Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI
1.1.1 Nghiên cứu về côn trùng nói chung
Côn trùng học trở thành một ngành Khoa học bắt đầu từ 384-322 trước Công nguyên khi Aristoteles đã mô tả và sắp xếp thế giới động vật thành 02 nhóm: không máu và có máu [3] Sau đó đến năm 23-79 trước Công nguyên Cajus Plinius Secundus công bố các công trình và có sự phỏng đoán về sự hô hấp của côn trùng
Aldrovandi vào thế kỷ XVI bắt đầu dụng thuật ngữ về côn trùng (Insecta) và có một khối lượng lớn về quan sát cách sinh sống, hình dạng của nhóm động vật này Th.Moufer dựa theo bản thảo của Conrad Gesner [4] đã biên soạn thông tin về côn trùng thành một tài liệu và được công bố vào năm 1634 Từ những năm 1628 đến 1723 đã có những công trình nghiên cứu về giải phẫu côn trùng đáng kể nhất là của Marcello Malpighi
và của Antony Leeuwenhoek
Năm 1710, tài liệu “Historia Insectorum” của Ray đã được Hội hoàng gia Anh công bố [9] Ông được coi là nhà côn trùng học đầu tiên về
hệ thông phân loại côn trùng Nhưng cách mô tả và phân loại còn hạn chế, chưa chi tiết và khó hiểu
Carl von Linne tiếp bước Ray xây dựng nền móng cho hệ thống phân loại hiện đại về côn trùng Ông đã phân chia chi tiết côn trùng thành các bộ, giống, loài
Sau thời kỳ của Linne, số lượng các công trình nghiên cứu về côn trùng được phát triển bổ sung hoàn thiện nhưng Côn trùng học vẫn chỉ là một bộ phận của Động vật học chứ chưa trở thành một lĩnh vực riêng
Từ năm 1801 đến 1897 các công trình nghiên cứu về côn trùng trong Lâm nghiệp và Nông nghiệp được xây dựng như của J.T.C Ratzeburg và
Trang 5Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
4 H.Nordlinge [9] Cũng trong giai đoạn này các công trình nghiên cứu về côn trùng phát triển mạnh mẽ ở các nước phát triển như: Đức, Mỹ, Canada, Pháp sau đó lan rộng sang các nước trên toàn thế giới
Ngày nay công trình nghiên cứu về côn trùng đã có những bước tiến vượt bậc, có trên 135 tạp trí chuyên khảo về côn trùng với các đội ngũ đông đảo các nhà khoa học chuyên sâu [4]
1.1.2 Nghiên cứu về côn trùng cánh cứng và các loài mọt
Bộ cánh cứng (Coleoptera) là một trong những bộ có các loài côn trùng gây hại nguy hiểm cho ngành Nông Lâm nghiệp Các loài gây hại không chỉ cho loài cây lá rộng, là kim mà cả các loại cây công nghiệp Trong số đó Mọt là những loài cánh cứng gây hại nhiều nhất, theo các nhà Khoa học trên thế giới đã xác định rất nhiều loài Mọt hại vỏ cây sống làm ảnh hưởng đến sự phát triển của cây, thậm trí còn làm trên cây và gây ra
thành dịch trong đó có 06 loài chủ yếu như: Ips calligraphus Germar, Ips
grandicollis Eichhoff, Ips avulsus Eichhoff, Dendroctonus frontalis
Zimmerman, Dendroctonus terebrans Olivier và Dendroctonus pondesae
Hopkins (Albert E.M, 2005; Clyde S.G, 1999; Hiratsuka Y và cộng sự, 2004; Jame R.M và cộng sự, 2000; Jeffrey M.E và Albert E.M, 2006; Micheal D.C và Robert C.W, 1983) Từ năm 1973 đến 1979 có 03 loài Mọt
thuộc chi Ips gây hại hơn 3 triệu m3
gỗ Thông ở miền Nam nước Mỹ Sự
gây hại và trở thành dịch của loài Mọt Dendroctonus pondesae Hopkins
cho loài Thông ở Vườn quốc gia Banff thuộc bang Alberta năm 1940-1944
và miền Tây Nam bang Alberta Canada vào năm 1977-1985 Phần lớn các loài Mọt này tấn công chủ yếu vào những cây bị tổn thương cơ giới hoặc
những cây sinh trưởng và phát triển kém Gần đây loài Mọt Tomicus
piniperda đang trở thành mối nguy hiểm cho loài Thông ở các nước Châu
Âu Cho nên các loài Mọt gỗ nói chung ngày càng được quan tâm nghiên cứu bởi những tác hại do chung gây ra cho ngành Lâm nghiệp
Trang 6Loài Mọt chân dài Platypus quercivorus là một loài Mọt điểm hình
thuộc nhóm Mọt không ăn gỗ Con cái của loài Mọt này sau khi vũ hóa từ các loài cây chủ thuộc họ Dẻ đã bị chết, bay đến cây chủ ưa thích thuộc họ
Dẻ (Fagaceae) đào hang thẳng từ vỏ vào phần gỗ giác của thân cây, cuối đường hang con cái đào thêm 1 đến 2 đường nhánh theo đường vòng năm
để đẻ trứng Trong quá trình đào hang, bào tử nấm bám trên cơ thể của Mọt
và ở các lỗ trên tấm ngực trước nảy mầm và xâm nhiễm vào thân cây Mọt
sử dụng sợi nấm này làm thức ăn Gỗ phát triển mạnh trong thân cây ở phần gỗ giác làm gỗ bị biến màu và sợi nấm làm tắc các ống mạch dẫn nước làm cây chủ bị héo và chết Khi cây chết Mọt cái trưởng thành vũ hóa
và xâm nhiễm cây chủ khác Đối với loài Mọt Platypus quercivoru có phổ cây chủ rất rộng, gây hại các loài thuộc họ Dẻ sau: Castanea crenata,
Castanopsis cuspidata, Castanopsis sieboldii, Quercus acuta, Quercus myrsinaefolia, Quercus serrata, Quercus mongolica, Quercus acutissima, Quercus phillyraeoides, Quercus crispuloserrata, Quercus sessilifolia, Quercus salicina, Lithocarpus glaber, Lithocarpus edulis (Erica E et al., 2005)
Platypus quercivorus là loài Mọt gây hại rất nguy hiểm đới với rừng
tự nhiên ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Tại Nhật Bản loài Mọt này
mang loài nấm Raffaelea quercivora đã làm chết 100.000 đến 200.000 cây
dẻ mỗi năm bắt đầu từ năm 1980 Loài cây bị tấn công nhiều nhất là 2 loài
Quercus serrata và Q mongolica var grosseserrata (Ito et al 2003a, Ito et
al 2003b).
Esaki và cộng sự (2005) điều tra lâm phần có các loài dẻ phân bố bị
Mọt Platypus quercivorus gây hại và có nhận định rằng loài Mọt này chỉ
gây hại những cây có đường kính trên 15cm và chỉ gây hại ở độ cao của thân dưới 1,5m Mọt không tấn công những cây có đường kính nhỏ hơn 8cm Khi đẽo vỏ cây ở xung quanh các lỗ Mọt thấy gỗ bị biến màu do sợi nấm Mọt cấy làm thức ăn Một nghiên cứu khác tại Nhật Bản cho thấy các
Trang 7Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
6 loài dẻ mọc ở rừng lá rộng thường xanh thì ít bị hại hơn so với các loài dẻ mọc ở rừng lá rộng rụng lá
1.1.3 Những nghiên cứu về chất dẫn dụ côn trùng và bẫy côn trùng bằng chất dẫn dụ
Đầu thế kỷ XX, các nhà côn trùng học đã tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu trên một số đối tượng côn trùng nhằm đưa ra cơ sở khoa học để giải thích cho hiện tượng vận động của côn trùng dưới ảnh hưởng của các
yếu tố hoá học Barrows (1907) đã mô tả tập tích của ruồi Dropsophila
melanogaster Mg dưới tác động của chất hấp dẫn [27] Những nghiên cứu
của Kellog (1907) về phản ứng của ngài đực Bombyx mori L đối với mùi
thơm hấp dẫn của con cái [27] Đến năm 1909 Freiling đã tiến hành nghiên
cứu phản ứng trên hai con đực ở hai giống Danais và Euploea
(Lepidoptera) với mùi thơm hấp dẫn từ con cái Một thời gian sau đó việc nghiên cứu này lại bị gián đoạn cho mãi đến năm 1932 khi Bethe tìm hiểu
về đặc tính sinh hoá học của các chất thơm gây ra hiện tượng hấp dẫn và xua đuổi ở một số côn trùng cánh cứng và đã gọi các chất này với tên ektohormon [27], tiếp sau đó là các công trình nghiên cứu của Kaltofen (1951), Hass (1952), Kalmus (1955), Kohler (1955) tiến hành trên ong mật
Apis mellifera và hàng loạt những nghiên cứu của Sengun (1954),
Schwinek (1955), Ander (1959)…về tác động lôi cuốn của con cái đối với
con đực ngài Bombyx mori L Trong số những công trình nghiên cứu phải
kể đến công trình của Kullenberg, năm 1953 ông đã tiến hành các thí nghiệm về tác dụng sinh học của của các chất thơm của con cái đối với con đực của 8 loài của họ Sphecidae; 21 loài của họ Apidae và các họ Chrysididae, Mutillidae, Vespidae và Ichneumonidae mỗi họ nghiên cứu đại diện một loài Ông đã so sánh các chất thơm này với tác dụng kích thích của hormon và nhận thấy giữa chúng có những điểm chung là đều có hoạt tính sinh học cao, đều gây ảnh hưởng đối với các tập tính của con vật và
Trang 8ông đã gọi chất thơm này là parahormon Sau hàng loạt các tên gọi được đưa ra cho loại chất thơm kể trên được đông đảo các nhà khoa học thống nhất gọi một cái tên là pheronmone [27] Pheromone theo định nghĩa của Peter Karlson và Martin Lüscher công bố vào năm 1959 là một chất được tiết ra môi trường bên ngoài từ một cá thể và được nhận biết ở một cá thể thứ hai cùng loài Sau nhiều công trình nghiên cứu các nhà khoa học đã chứng minh rằng pheromone có thể được tiết ra từ các tuyến khác nhau của
cơ thể động vật chứ không phải chỉ được tiết ra ở một tuyến nhất định như trước đây người ta nghĩ vậy Ở một số loài côn trùng, ngoài các pheromone được tiết ra từ các tế bào biểu bì của lớp phôi ngoài còn có các pheromone được tiết ra từ các tế bào tuyến biểu bì ở phần nếp gấp gian đốt cơ thể [27] Theo tính chất tác động, pheromone được chia làm nhiều loại khác nhau
như: pheromone tập hợp (aggregation pheromones) chỉ tạo ra bởi một giới
trong cùng một chủng loài và chúng có tác dụng hấp dẫn đến cả hai giới; pheromone báo động (alarm pheromones) một vài loài khi bị tấn công bởi động vật ăn thịt, một vài loài tiết ra những hợp chất bay hơi để các thành viên khác bay đi (như ở con rệp vừng) hoặc tụ lại (như ở ong) Ngoài ra pheromone cũng tồn tại trong cây cỏ Một số loại cây tỏa ra pheromone khi chúng bị trầy xước khiến những cây khác tăng hàm lượng tannin (có vị đắng) trong cây khiến cho cây trở nên kém ngon miệng đối với động vật ăn
cỏ; pheromone đánh dấu lãnh địa (territorial pheromones), những loại
pheromone này được phóng thích vào trong môi trường để đánh dấu biên giới giữa những vùng lãnh thổ của động vật; pheromone đánh dấu lãnh địa chỉ dùng cho con cái (epideictic pheromones), côn trùng cái dùng những loại pheromone này được nhận dùng để đánh dấu lãnh địa của chúng và nhận biết được bởi những con khác Ông Fabre, nhà côn trùng học người Pháp, trong nửa cuối thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX đã phát hiện ra những con cái đẻ trứng trên trái cây cùng với những hợp chất huyền bí quanh tổ
Trang 9Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
8 của chúng để gửi tín hiệu đến những con cái khác cùng loài để chúng khác
phải làm tổ ở nơi nào đó khác; pheromones dẫn dụ (releaser pheromones)
đây là những hợp chất hấp dẫn cực mạnh mà một vài loài dùng để hấp dẫn bạn tình trong khoảng cách hai dặm hoặc xa hơn Loại pheromone này được đáp trả nhanh chóng nhưng rất mau suy giảm Trái lại những pheromone theo mùa (primer pheromone) có tác dụng chậm hơn nhưng lại
lâu hơn rất nhiều; pheromone báo hiệu mùa (primer pheromones) đây là
loại pheromone gây ra sự thay đổi của những giai đoạn phát triển của động
vật; pheromone dẫn đường (trail pheromones) loại này rất phổ biến trong hoạt động xã hội của côn trùng; pheromne sinh dục (sex pheromones) ở
động vật, pheromone sinh dục thể hiện con cái đã đến lúc sẵn sàng cho việc sinh sản Những con đực cũng tiết ra pheromones để truyền tải thông tin về chủng loài và loại gien Nhiều loại côn trùng có thể tiết ra pheromone sinh dục có sức hấp dẫn bạn tình Các loài thuộc bộ Lepidoptera có thể phát hiện
ra con cái ở cách xa đến 10 km Ở loài lưỡng tính, pheromone được dùng
để dẫn dụ con khác giới đến để thụ tinh Các loại pheromone khác chưa được phân loại pheromones một cách chủ quan dựa trên trên ảnh hưởng của chúng đến hành vi của động vật Pheromone có thêm nhiều chức năng phụ như loại pheromone hướng dẫn về tổ ở loài ong, pheromone của ong chúa, pheromone làm cho khuây khỏa Pheromone yếu tố truyền tin bằng hóa học được xem như là dạng cổ sơ nhất trong các nguyên tắc cơ bản của thông tin
và tồn tại đặc biệt phong phú trong lớp côn trùng [27] Người ta đã tìm thấy pheromone ở 350 loài côn trùng thuộc 12 bộ khác nhau (Hinhiclo) và theo phỏng đoán của Hall (1965) trong tương lai người ta có thể tìm thấy tác dụng pheromone ở tất cả các bộ của côn trùng Còn theo Wright (1960) cho biết đã có trên 400 chất có tác dụng hấp dẫn đối với côn trùng tuy nhiên không phải tất cả cá chất đó đều là Pheromone Ngoài ra pheromone còn được tìm thấy ở nhiều loài động vật khác như Giáp xác, Nhện, Cá, Rắn,
Trang 10Sơn Dương, Chuột… Mặc dù động vật có xương sống có sử dụng pheromone để trao đổi tín hiệu nhưng côn trùng mới là kẻ sử dụng pheromone một cách thiện nghệ nhất Như pheromone của bọ Nhật bản và
bọ gypsy có thể dùng để điều khiển nhiều hành vi khác nhau như theo dõi, kiểm soát số lượng qua việc kết đôi và đẻ trứng, tiết ra chất Bombykol để hấp dẫn bạn tình Tốc độ và khối lượng các công trình nghiên cứu về pheromone ở côn trùng cũng như ở các nhóm động vật khác ngày càng được quan tâm nhiều hơn chỉ tính riêng nhóm nghiên cứu của giáo sư Kuwahara ở trường Đại học tổng hợp Kyoto Nhật Bản trong vòng 31 năm (1967-1998) đã có 250 công trình liên quan đến Pheromone được công bố [27] Như vậy có thể nói pheromone đã trở thành chủ đề hấp dẫn cho các nhà nghiên cứu trên thế giới, nó đã trở thành dòng suy nghĩ mới trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học
Sau những quá trình nghiên cứu về pheromone con người đã tìm ra được bản chất của loại hợp chất này và bắt đầu sản xuất các dạng pheromone nhân tạo khác nhau để ứng dụng vào công tác phòng trừ sâu hại của một số tác giả: Burkholder (1979); Levinson (1979); Hodges (1984) và một tác giả khác Cũng đã có một số phương pháp phòng trừ các loài sâu hại như: sử dụng các loại bẫy đèn, bẫy hố, mồi nhử và cả sử dụng thuốc trừ sâu đã diễn ra khá phổ biến trước đây, tuy nhiên hiệu quả phòng trừ của chúng chưa cao mà còn ảnh hưởng đến các sinh vật khác và môi trường xung quanh Trong những năm gần đây con người đã nghiên cứu chi tiết hơn về pheromone của một số loài sâu hại thì việc phát triển ứng dụng các loại bẫy đơn giản với mồi nhử pheromone nhân tạo để hấp dẫn các loài này
đã giúp chúng ta xây dựng được nhiều loại chất dẫn liệu sinh học quan trọng trong việc phòng trừ có hiệu quả, hạn chế tối thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu, ngăn ngừa kịp thời sự xâm nhiễm và nguy cơ gây hại của các loài
Trang 11data error !!! can't not
read
Trang 12data error !!! can't not
read
Trang 13data error !!! can't not
read