NGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CỦA CÁC LOÀI KIẾN (HYMENOPTERA FORMICIDAE) TRÊN một số SINH CẢNH tại TRẠM đa DẠNG SINH học mê LINH – VĨNH PHÚ

LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC NGHIÊN CỨU VỀ SỰ ĐA DẠNG CỦA CÁC LOÀI KIẾN TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH VĨNH PHÚC. Bài viết đã bảo vệ thành công Các số liệu nghiên cứu đảm bảo tính chân thực. Văn phong đúng chuẩn mực bài luận văn

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

==========***==========

NGUYỄN THANH LOAN

NGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CỦA CÁC LOÀI KIẾN (HYMENOPTERA: FORMICIDAE) TRÊN MỘT SỐ SINH CẢNH TẠI TRẠM

ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH – VĨNH PHÚC

LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC

Hà Nội - 2015

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

==========***==========

NGUYỄN THANH LOAN

NGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CỦA CÁC LOÀI KIẾN (HYMENOPTERA: FỔMCIDAE) TRÊN MỘT SỐ SINH CẢNH TẠI TRẠM

ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH – VĨNH PHÚC

Chuyên ngành: Động vật học

Mã số: 60.42.01.03

LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LIÊN

Hà Nội - 2015

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình hoàn thành khoá luận này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ

to lớn và quý báu của các cơ quan và cá nhân Nhân dịp này, tôi xin bày tỏlòng biết ơn sâu sắc đến:

- TS Nguyễn Thị Phương Liên người đã trực tiếp hướng dẫn, tận

tình chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm luận văn

- Các thầy cô và các nhà khoa học đang làm việc ở Viện Sinh thái

và Tài nguyên Sinh vật, những người đã trực tiếp giảng dạy, truyền thụkiến thức và kinh nghiệm quý báu để tôi hoàn thành tốt khóa học

- Ban lãnh đạo và ThS Trịnh Xuân Thành, Trạm đa dạng sinh học

Mê Linh, Vĩnh Phúc, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật đã tạo điềukiện thuận lợi cho tôi trong việc thu thập mẫu nghiên cứu

Cuối cùng tôi xin cảm ơn những người thân và bạn bè đã động viên, giúp

đỡ tôi trong suốt thời gian qua

Hà Nội, tháng 11 năm 2015 Học viên

Nguyễn Thanh Loan

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Thành phần và số lượng các loài kiến thu được ở Trạm đa dạng

Bảng 3.2 Mức độ phổ biến của các loài kiến tại Trạm đa dạng

Bảng 3.3 Số loài và số lượng cá thể của các giống kiến thu được tại Trạm đa dạng Bảng 3.4 Số lượng loài kiến của các giống bắt gặp tại bốn sinh cảnh nghiên cứuBảng 3.5 Số lượng cá thể loài thu được ở các sinh cảnh nghiên cứu của 16 loài kiến phổ biến nhất

Bảng 3.6 Số lượng cá thể kiến theo các ngày thu thập

Bảng 3.7 Số lượng các loài kiến theo các mùa trong năm

Bảng 3.8 Chỉ số đa dạng Shannon – Weiner (H’) ở các sinh cảnh khác nhau

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ đa dạng thực vật Trạm đa dạng sinh học Mê Linh

Hình 1.2 Loài Emeryopone buttelreepeni Forel, 1912

Hình 3.1 Sự phân bố số lượng các loài kiến trong từng giống tại 4 sinh cảnh nghiên cứu

Hình 3.2 Độ ưu thế của các loài kiến thu được tại Trạm đa dạng

Hình 3.3 Sự biến động số lượng cá thể kiến theo các ngày thu thập

Hình 3.4 Sự biến động số lượng các loài kiến theo các mùa trong năm

Hình 3.5 Độ tương đồng về thành phần loài ở các sinh cảnh

Hình 3.6 Đường cong Dominance biểu thị tính đa dạng loài trong các quần xã

Bảng 3.7 Số lượng các loài kiến theo các mùa trong năm

Bảng 3.8 Chỉ số đa dạng Shannon – Weiner (H’) ở các sinh cảnh khác nhau

KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

VQG: Vườn quốc gia

Trạm đa dạng: Trạm đa dạng Sinh học Mê Linh Vĩnh Phúc.nnk: những người khác

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 2

4 Điểm mới 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tài nguyên thiên nhiên khu vực nghiên cứu 3

1.1.1 Vị trí địa lí, điều kiện tự nhiên 3

1.1.1.1 Vị trí địa lý và ranh giới hành chính 3

1.1.1.2 Địa hình 4

1.1.1.3 Điều kiện địa chất- thổ nhưỡng 5

1.1.1.4 Điều kiện khí hậu- thủy văn 5

1.1.2 Tình hình kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 6

1.1.3 Hiện trạng đa dạng sinh học 7

1.2 Khái quát về kiến 8

1.3 Tình hình nghiên cứu về kiến trên thế giới và ở Việt Nam 9

1.3.1 Tình hình nghiên cứu kiến trên thế giới 9

1.3.2 Tình hình nghiên cứu kiến ở Việt Nam 12

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu 14

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 14

2.1.2 Thời gian nghiên cứu 14

2.1.3 Địa điểm nghiên cứu 14

2.2 Nội dung nghiên cứu 14

2.3 Phương pháp nghiên cứu 15

2.3.1 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa 15

2.3.2 Phương pháp xử lý mẫu vật trong phòng thí nghiệm 15

2.3.3 Phương pháp định loại 15

2.3.4 Phương pháp xử lí số liệu 16

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 17

3.1 Thành phần và mức độ phổ biến của các loài kiến tại Trạm đa dạng sinh học Mê

Linh, Vĩnh Phúc 17

3.1.1 Thành phần các loài kiến tại Trạm đa dạng 17

3.1.2 Mức độ phổ biến của các loài kiến tại Trạm đa dạng 22

3.1.3 Vị trí số lượng của các loài kiến tại Trạm đa dạng 24

3.2 Sự phân bố và biến động số lượng của các loài kiến ở các sinh cảnh khác nhau tại Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc 26

3.2.1 Sự phân bố của các loài kiến tại các sinh cảnh khác nhau ở Trạm đa dạng 26

3.2.2 Các loài kiến chiếm ưu thế về số lượng tại các sinh cảnh khác nhau ở Trạm đa dạng 30

3.2.3 Biến động số lượng cá thể các loài kiến tại Trạm đa dạng sinh học theo các mùa trong năm 34

3.3 So sánh tính đa dạng của các loài kiến ở các sinh cảnh khác nhau tại Trạm đa dạng .37

3.3.1 Độ tương đồng thành phần loài kiến ở các sinh cảnh khác nhau tại Trạm đa dạng 37

3.3.2 So sánh chỉ số đa dạng của kiến ở các sinh cảnh khác nhau tại Trạm đa dạng .38

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40

1 Kết luận 40

2 Kiến Nghị 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

1 Tài liệu tiếng việt 41

2 Tài liệu tiếng anh 41

3 Tài liệu Internet 45

PHỤ LỤC ẢNH 46

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Kiến (Hymenoptera: Formicidae) là nhóm côn trùng có thể được tìm thấy trongbất kỳ môi trường sống nào từ Bắc Cực đến xích đạo [27], mặc dù chúng vắng mặt tạicác vùng băng giá như Iceland, Greenland và Nam Cực Các nhà khoa học ước tính cókhoảng hơn 35000 loài trên thế giới và hiện nay có khoảng hơn 16000 loài đã được mô

tả [42] Sự đa dạng các loài kiến ở từng khu vực cũng rất khác nhau, thậm chí là cácvùng khô cằn cũng có sự đa dạng cao [8] và sự đa dạng đó tùy thuộc vào điều kiện môitrường nơi chúng sống, ví dụ các vùng đất ngập nước đã làm giảm sự đa dạng của cácloài kiến [32]

Có thể sử dụng kiến như các loài chỉ thị sinh học để đánh giá chất lượng môitrường rừng, do kiến khá nhạy cảm với sự thay đổi về điều kiện môi trường, việc thumẫu kiến khá dễ dàng và không quá khó trong việc phân loại nên người ta thường sửdụng kiến để đánh giá công tác bảo tồn, giám sát tác động môi trường, quản lí các hệsinh thái và đánh giá sự phục hồi của các hệ sinh thái [26]

Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới có tính đa dạng của các loài sinh vật cao

và kiến cũng không nằm ngoài nhận định này Do đó tiềm năng nghiên cứu về kiến ởViệt Nam là rất lớn, đặc biệt là vai trò quan trọng của kiến trong các hệ sinh thái,nhưng các nghiên cứu về khu hệ kiến họ Formicidae ở Việt Nam mới chỉ được một sốtác giả trong nước và nước ngoài quan tâm nghiên cứu từ những năm đầu của thế kỷ

20 Trong đó VQG Tam Đảo được cho là khu vực có sự đa dạng các loài kiến cao ởmiền Bắc Việt Nam do vị trí địa lí nằm ở trung tâm khu vực và ở đây có hệ động thựcvật phong phú vào bậc nhất của nước ta Tuy nhiên, mới chỉ có nghiên cứu về thànhphần các loài kiến được thực hiện ở Tam Đảo [19], mà chưa có nghiên cứu nào về sự

đa dạng và biến động số lượng của các loài kiến (Hymenoptera: Formicidae) ở các sinhcảnh khác nhau tại Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc, là vùng đệm của VQG

Nghiên cứu sự đa dạng, mức độ phổ biến và biến động số lượng của các loài kiến

ở các sinh cảnh khác nhau tại Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu nhằm đưa ra những dẫn liệu mới về thành phần

và sự đa dạng của các loài kiến tại Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc, làm cơ

sở cho những nghiên cứu về sinh học sinh thái, sử dụng các loài kiến làm chỉ thị sinhhọc và ứng dụng trong phòng trừ sinh học

- Ý nghĩa thực tiễn: Đề xuất những giải pháp bảo tồn sự đa dạng của các loài kiến

4 Điểm mới

Đây là nghiên cứu đầu tiên về sự đa dạng thành phần và biến động số lượng củacác loài kiến trên các sinh cảnh khác nhau theo mùa tại Trạm đa dạng sinh học MêLinh, Vĩnh Phúc

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tài nguyên thiên nhiên khu vực nghiên cứu.

Theo tài liệu của UBND xã Ngọc Thanh (2004) [7] và báo cáo khoa học của LêĐồng Tấn (2003) [5], Trạm đa dạng sinh học Mê Linh – Vĩnh Phúc có những đặc điểmsau:

1.1.1 Vị trí địa lí, điều kiện tự nhiên

1.1.1.1 Vị trí địa lý và ranh giới hành chính

Trạm đa dạng sinh học Mê Linh nằm trong địa phận của hợp tác xã Đồng Trầm,thuộc xã Ngọc Thanh, Thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc Cách trung tâm thị xã PhúcYên 35 km, cách hồ Đại Lải khoảng 12 km về phía Bắc Khu vực trạm ở phía Bắc giáphuyện Phổ Yên, tỉnh Bắc Thái; phía Đông giáp Hợp tác xã Đồng Trầm, xã Ngọc ThanhThị xã Phúc Yên; phía Tây giáp vùng ngoại vi Vườn Quốc gia Tam Đảo, huyện TamĐảo

Diện tích Trạm khoảng 170,3 ha; chiều dài khoảng 3.000m, chiều rộng từ

300-800 m Độ cao từ 50-520 m so với mặt nước biển [3]

Hình 1.1 Bản đồ đa dạng thực vật Trạm đa dạng sinh học Mê Linh

1.1.1.2 Địa hình

Khu vực Trạm đa dạng thuộc vùng bán sơn địa ở phía Bắc huyện Mê Linh Đây

là phần kéo dài về phía Đông Nam của dãy Tam Đảo, có địa hình đồi núi thấp với xuhướng thấp dần từ Bắc xuống Nam, điểm cao nhất huộc đỉnh núi Đá Trắng cao 520m.Địa hình của Trạm đa dạng phần lớn là đất dốc (độ dốc trung bình 15-300), các bãibằng rất ít, rải rác vài ba bãi nhỏ dọc ven suối vùng ranh giới phía Tây Đây là khu vựcrừng đầu nguồn của một vài suối nhỏ chảy ra hồ Đại Lải

1.1.1.3 Điều kiện địa chất- thổ nhưỡng

Về địa chất

Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc là một bộ phận của dãy núi Tam Đảonên có cấu tạo địa chất chủ yếu là tầng phun trào acid gồm các lớp Rionit, Daxit kếttinh xen kẽ nhau, có tuổi khoảng 260 triệu năm

Về thổ nhưỡng

Nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều thạch anh,Muscovit, khó phong hóa, hình thành nên các loại đất thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạtthô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, ở những nơi đất cao (khu vực có độ cao 300-400 m) đất

bị xói mòn mạnh nhiều nơi trơ phần đá cứng

Theo nguồn gốc phát sinh có hai loại đất chính như sau:

- Trên độ cao 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng, đất thường có màu vàng do độ ẩmcao, hàm lượng sắt di động và nhôm tích lũy tương đối nhiều Đất phát triển trên đáMacma acid kết tinh chua: Rhyonit, Daxit, Granit nên tầng đất mỏng, thành phần cơgiới nhẹ, tầng mùn mỏng, không có tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều >35%

- Dưới độ cao 300 m là đất Feralit vàng phát triển trên đá sa thạch cuội kết hoặcdăm kết, thành phần đất có nhiều khoáng sét (phổ biến là Kaolinit, ngoài ra còn cókhoáng Hydroxit sắt, nhôm lẫn trong đất và Silic bị rửa trôi) Khả năng hấp phụ của đấtkhông cao Độ cao dưới 100 m ven các con suối lớn có đất tụ phù sa, thành phần cơgiới của loại đất này là trung bình, tầng dất dày, độ ẩm cao, màu mỡ, đã được khai phátrồng lúa và hoa màu Đất chua, có độ pH từ 3,5-5,5 thành phần cơ giới trung bình, độdày tầng đất mặt trung bình từ 30 cm- 50 cm

1.1.1.4 Điều kiện khí hậu- thủy văn

Điều kiện khí hậu

Trạm đa dạng sinh học Mê Linh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt

độ trung bình năm là 23,50C, mùa hè từ 27-290C, mùa đông từ 16-170C Có hai mùa gióthổi: gió mùa Đông Bắc thổi từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, gió Đông Nam thổi từtháng 4 đến tháng 9 trong năm Trạm đa dạng sinh học Mê Linh- Vĩnh Phúc bị nhữngdãy núi nhỏ ngăn cách gió Đông Nam từ Thái Nguyên thổi sang Lượng mưa trongnăm vào loại thấp khoảng 1.135-1.650 mm/năm Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9chiếm 85% lượng mưa cả năm Lương mưa phân phối không đều, thường tập trung vàomùa hè (từ tháng 4 đến tháng 9 hàng năm) Lượng mưa cao nhất vào tháng 6 đến tháng

8 Số ngày mưa trong năm khoảng 140 ngày Độ ẩm trung bình khoảng 85%.thấp nhấtvào tháng 2, độ ẩm nhỏ hơn 80% Lượng bốc hơi nước trung bình hàng năm là 1040,2

mm gần bằng lượng mưa trong năm

Điều kiện thủy văn

Trạm đa dạng sinh học Mê Linh chỉ có một con suối nhỏ có nước thường xuyên,bắt nguồn từ cực bắc chảy dọc biên giới phía Tây (phân cách với huyện Tam Đảo) vàgặp suối Thanh Lộc rồi chảy ra hồ Đại Lải Ngoài ra, còn một số suối cạn ngắn ngàychỉ có nước sau những trận mưa

1.1.2 Tình hình kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

Trong khu vực nghiên cứu không có người dân sinh sống tuy nhiên do tập quáncanh tác của những người dân sinh sống gần khu vực nên các hoạt động như: Chăn thảgia súc, lấy củi, măng vẫn diễn ra trong khu vực nghiên cứu Trong những năm gầnđây do có sự đổi mới các chính sách về kinh tế, xã hội của nhà nước nên đã có nhữngtác động tích cực đến đời sống nhân dân trong xã nên đã phần nào cải thiện được đờisống của người dân Tuy nhiên do ảnh hưởng của tập quán sinh sống của nhân dânquanh khu vực là nhờ vào khai thác lâm sản trong rừng đã có từ lâu đời nên ý thứcngười dân về bảo vệ rừng vẫn chưa cao: rừng vẫn bị chặt để lấy củi, săn bắt các loàithú, đốt nương làm rẫy… đây là những nguyên nhân làm cho nguồn tài nguyên sinh vậtcủa khu vực bị giảm sút nghiêm trọng

1.1.3 Hiện trạng đa dạng sinh học

Kết quả nghiên cứu của Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật cho thấy khu hệđộng thực vật của khu vực nghiên cứu rất đa dạng và phong phú [6]

Về thực vật

Đã ghi nhận tại khu vực Trạm đa dạng sinh học Mê Linh có 1.127 loài thực vậtbậc cao có mạch thuộc 651 chi, 168 họ

Về động vật

Động vật có xương sống ở cạn: Đã ghi nhận 20 loài thú, 73 loài chim, 20 loài bò

sát, 12 loài ếch nhái Trong đó có 12 loài quý hiếm được đưa vào Sách đỏ Việt Namnăm 2000; 3 loài xếp trong Sách đỏ thế giới của IUCN năm 2000; 3 loài đặc hữu và 3loài ghi trong Danh lục I (Những loài cấm săn bắt và buôn bán) của Nghị định18/HĐBT

Côn trùng: Đã ghi nhận 307 loài thuộc 43 họ, 7 bộ Kết quả nghiên cứu đã bổ

xung cho Khu hệ Côn trùng Việt Nam 19 loài

Về nhóm bọ nhảy (Collembola): Đã công bố 90 loài thuộc 44 giống, 15 họ của 4

phân bộ.Trong đó, phát hiện thêm 2 loài mới, 3 giống bổ xung cho khu hệ CollembolaViệt Nam [16]

Về giun đất (Oligochaeta): Đã phát hiện 39 loài và phân loài giun đất thuộc 6

giống, 5 họ

Về thủy sinh vật

Đã xác định được khoảng 202 loài trong đó:

+ Nhóm tảo có khoảng 115 loài

+ Nhóm động vật nổi có khoảng 44 loài

+Nhóm động vật đáy có khoảng 20 loài

+ Nhóm Cá có khoảng 23 loài.

Như vậy, số liệu trên đã cho thấy động thực vật ở khu vực trạm Mê Linh rấtphong phú và đa dạng Kết quả nghiên cứu của chúng tôi sẽ bổ xung thêm và góp phầnlàm hoàn thiện số liệu hơn cho khu vực này

1.2 Khái quát về kiến

Tên khoa học: Formicidae

Tên tiếng Anh: Ant

Tên Việt Nam: Kiến

Hình 1.2 Loài Emeryopone buttelreepeni Forel, 1912

(Nguồn: Nguyễn Đắc Đại, 2013)

Cơ thể kiến được chia thành 3 phần: phần đầu, phần ngực và phần bụng Phầnngực nối với phần bụng bởi đốt eo Phần đầu gồm có râu (gốc râu, cuống râu, đốtchuyển, đốt roi và chùy râu), thùy trán, mắt kép, hàm nhai nghiền Phần ngực gồm 3đốt ngực (đốt ngực trước, đốt ngực giữa, đốt ngực sau) và 3 đôi chân (chân gồm có đốtháng, đốt đùi, đốt ống, gai ống chân, bàn chân và gai bàn chân) Phần cuối của phầnbụng có ngòi đốt

Kiến là nhóm côn trùng có tập tính xã hội cao và sống thành đàn với số lượng lớn(dao động khoảng 1.000-20.000.000 cá thể trong một đàn) Thông thường trong xã hộikiến, có thể phân biệt 5 dạng đẳng cấp xã hội chính như sau:

Kiến chúa sống trong phòng chúa giữa tổ, là những cá thể cái có nhiệm vụ đẻtrứng trong suốt đời sống của mình Kiến chúa có phần ngực và đôi cánh phát triển.Mỗi tổ kiến có từ một đến nhiều con kiến chúa Sau khi bay giao hoan và phân đàn,kiến chúa rụng cánh, phần ngực và các đôi chân cũng suy kiệt và trở nên yếu ớt Lúcnày chỉ có các cơ quan chức năng phục vụ sinh sản ở kiến chúa phát triển Kiến đực làcác cá thể có phần ngực, cánh và cơ quan sinh dục đực phát triển Kiến thợ chiếm sốlượng chủ yếu của đàn Cơ thể kiến thợ có cấu trúc thích ứng với tập tính sống linhhoạt lao động và đi lại nhiều Do đó, kiến thợ có nhiệm vụ chăm sóc kiến chúa, vậnchuyển và bảo vệ trứng, tìm kiếm thức ăn, đào đất xây tổ, canh giác tổ Tất cả nhữngcon kiến thợ này là những kiến cái không có khả năng sinh sản (cơ quan sinh dục tiêugiảm) Hệ cơ quan cảm giác của chúng phát triển Các con kiến trong từng tổ trao đổivới nhau bằng “thông tin hóa học – pheromon” còn các con kiến trong mỗi tổ phân biệtvới các con cùng loài khác tổ bằng mùi Kiến lính là loại to nhất và có bộ hàm lớnnhất, chúng có nhiệm vụ bảo vệ tổ chống lại kẻ thù và bảo vệ kiến thợ đi trên đường Một số dạng kiến trung gian cá thể đực, khi cần thiết có thể biến đổi thành conđực, có chức năng giao phối để bảo toàn và phát triển xã hội tổ tiên Dạng trung gianthứ hai là những kiến thợ cá thể cái, có thể chuyển thành kiến chúa để sinh sản

Kiến là họ côn trùng ăn tạp Chúng tìm mồi ở khắp mọi nơi, đôi khi còn lấy củacác tổ khác Và việc vận chuyển thức ăn của chúng tương đối thuận lợi vì chúng cótính tập thể cao, chúng cùng nhau chuyển thức ăn về tổ theo hàng lối nghiêm chỉnh

1.3 Tình hình nghiên cứu về kiến trên thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Tình hình nghiên cứu kiến trên thế giới

Nghiên cứu về kiến trên thế giới được tiến hành từ những năm đầu thế kỉ 19, cho

đến nay 16 phân họ với gần 16.000 loài đã được mô tả Mặc dù thực tế là các khu rừngnhiệt đới là những nơi có số lượng loài kiến được mô tả ít nhất, nơi đây được ghi nhận

là có sự đa dạng loài cao nhất [27] Như trên diện tích 4km2 rừng không có tán ở khuvực Amazon của Brazil, phía Nam của Brazil, ở Úc và Tasmania đã ghi nhận có 98,

66, 41 và 12 loài kiến, đại diện cho các khu vực nhiệt đới, cận nhiệt đới cho tới ôn đới

Sự đa dạng các loài kiến ở từng khu vực cũng rất cao

Nghiên cứu về kiến ở khu vực Đông Bắc Á như ở Mông Cổ đã nghi nhận 71 loài

17 giống 3 phân họ [10], tại Đài Loan đã thống kê được 264 loài thuộc 69 giống và 11phân họ [37], ở Triều Tiên đã ghi nhận 99 loài thuộc 35 giống, 7 phân họ [34], tạiTrung Quốc ghi nhận 939 loài và phân loài thuộc 103 giống, 12 phân họ [25]

Nghiên cứu khu hệ kiến Nam Á như ở độ cao trên 1000m so với mặt nước biểntrên dãy Himalaya ghi nhận 202 loài thuộc 43 giống và 8 phân họ [11], trong một khurừng thuộc Sri Lanka ghi nhận 173 loài và phân loài thuộc 54 giống 11 phân họ [24].Nghiên cứu ở các khu vực khô cằn cũng cho thấy sự đa dạng loài khá cao, nhưtrên diện tích 18km2 của vùng đất khô cằn ở phía nam của Úc đã ghi nhận 248 loài kiếnthuộc 32 giống [8], ở vùng nhiệt đới Mitchell Falls tây bắc nước Úc ghi nhận được 166loài thuộc 33 giống và 7 phân họ [9]

Nghiên cứu về kiến châu Mỹ như tại Vườn Quốc gia Acadia, Mỹ ghi nhận 42 loàithuộc 15 giống và 5 phân họ [33], Trạm đa dạng sinh học Chamela, Mexico ghi nhậnđược 48 loài 21 giống 6 phân họ [16] Trong một khu rừng của Ecuador ghi nhận 103loài thuộc 37 giống và 9 phân họ [18] Nghiên cứu khác về kiến tại rừng AmazonianEcuador ghi nhận 489 loài thuộc 64 giống và 9 phân họ [35]

Nghiên cứu tại khu vực đập nước phía nam Châu Phi ghi nhận được 49 loài thuộc

19 giống và 4 phân họ [26], nghiên cứu khu hệ kiến mặt đất ở một khu rừng nhiệt đớiphía đông nam Cameroon ghi nhận 145 loài và phân loài thuộc 32 giống và 9 phân họ[17]

Ở khu vực Đông nam châu Á, điều tra trên tổng số 250 km2 rừng nhiệt đới củaMalaysia đã ghi nhận có 460 loài kiến Có 216 loài thuộc tất cả các phân họ kiến cómặt ở khu vực Đông phương đã được ghi nhận ở Vườn thực vật của Bogor, phía ĐôngJava của Indonesia [28] Vùng Timor và một số đảo lân cận ghi nhận được 154 loàithuộc 32 giống và 6 phân họ [38] Trên đảo Ambon của Indonesia ghi nhận 74 loài 34giống 6 phân họ [30] Ở Philippine đã ghi nhận 474 loài và phân loài thuộc 92 giốngcủa 11 phân họ [23] Tại Viện công nghệ tiến tiến, tỉnh Nan, phía bắc của Thái Lan ghinhận 46 loài thuộc 23 giống và 5 phân họ [36].

Nghiên cứu về khu hệ các loài kiến ở Philippine ghi nhận 16 loài thuộc giống

Crematogaster, 30 loài và 1 phân loài thuộc giống Strumigenys, 21 loài thuộc giống Pheidole, 5 loài và 4 phân loài của giống Pheidologeton và 28 loài thuộc giống Tetramorium của phân họ Myrmicinae, 28 loài thuộc giống Camponotus, 75 loài và 10 phân loài thuộc giống Polyrhachis, 2 loài thuộc giống Pseudolasius và 2 loài thuộc giống Lepisiota của phân họ Formicinae [23].

Nghiên cứu về khu hệ các loài kiến ở Đài Loan đã thống kê được 264 loài thuộc

69 giống và 11 phân họ [37], trong đó phân họ Myrmicinae có 29 giống và phân họFormicinae có 11 giống

Radchenko (2005) nghiên cứu về khu hệ kiến của Triều Tiên đã ghi nhận 99 loàithuộc 35 giống và 7 phân họ, trong đó có 47 loài thuộc 16 giống của phân họMyrmicinae và 39 loài thuộc 8 giống của phân họ Formicinae.[34]

Một số phân họ lớn như Ponerinae, Myrmicinae và Formicinae cũng nhận đượcnhiều sự quan tâm nghiên cứu của các tác giả trên toàn thế giới

Nghiên cứu về hai phân họ Myrmicinae và Formicinae trên thế giới được tiếnhành từ những năm đầu thế kỷ 19, cho đến nay đã ghi nhận hơn 6500 loài thuộc 140giống của phân họ Myrmicinae và hơn 3000 loài thuộc 51 giống của phân họ

Formicinae, trong đó có 1121 loài thuộc giống Pheidole, 49 loài thuộc giống

Pheidologeton (Myrmicinae) và 64 loài thuộc giống Pseudolasius, 603 loài thuộc giống Polyrhachis (Formicinae ) [42] Riêng khu hệ các loài kiến của vùng Cổ bắc cực

(Palaearctic) có 700 loài thuộc 40 giống của phân họ Myrmicinae và 350 loài thuộc 17giống của phân họ Formicinae [34]

Năm 2007, Yoshimura & Fisher đã xác định được 7 giống (Anochetus, Hypoponera, Leptogenys, Odontomachus, Pachycondyla, Platythyrea và Ponera)

thuộc phân họ Ponerinae ở vùng Malagasy [40]

General and Alpert (2012) đã xác định được 11 phân họ, 92 giống tại Philippines,trong đó có 14 giống thuộc phân họ Ponerinae [23]

Tại Ấn Độ, Bharti and Wachkoo (2013), đã thống kê được 216 loài thuộc giống

Leptogenys của phân họ Ponerinae, đồng thời ghi nhận được 2 loài mới là Leptogenys transitionis và Leptogenys lattkei [12]

Năm 2014, Rakotonirina & Fisher đã xác định được 60 loài thuộc giống

Leptogenys trong phân họ Ponerinae tại Malagasy [22].

1.3.2 Tình hình nghiên cứu kiến ở Việt Nam.

Ở Việt Nam, những nghiên cứu về khu hệ kiến được tiến hành từ những năm đầuthế kỷ 21 do một số tác giả trong và ngoài nước thực hiện (Yamane, 2002; Eguch, Bui

& Yamane, 2008; Le, 2010; Eguchi, 2011; Bui, Eguchi & Yamane, 2013), đã phát hiệnđược 344 loài kiến thuộc 10 phân họ trong đó xác định được 46 loài kiến thuộc 11giống của phân họ Ponerinae trên lãnh thổ Việt Nam [14, 15, 20, 21, 31, 39]

Năm 1998, Bùi Tuấn Việt và Yamane đã đưa ra danh sách 117 loài, 45 giốngthuộc 8 phân họ tại Cúc Phương trong đó phân họ Myrmicinae chiếm 38 loài và 19giống, phân họ Formicinae chiếm 29 loài và 8 giống

Có 118 loài kiến thuộc 43 giống ở rừng Hương Sơn, Hà Tĩnh trong đó có 50 loài,

16 giống thuộc phân họ Myrmicinae và 29 loài, 8 giống thuộc phân họ Formicinae đãđược ghi nhận [2]

Có 159 loài thuộc 49 giống, 8 phân họ được ghi nhận tại Vườn Quốc gia CúcPhương, trong đó phân họ Ponerinae có 42 loài thuộc 13 giống, phân họ Myrmicinae

có 57 loài thuộc 20 giống và phân họ Formicinae có 40 loài thuộc 9 giống [2]

Năm 2002, Bùi Tuấn Việt đã thống kê được 160 loài thuộc 50 giống và 8 phân họtại Vườn Quốc gia Cúc Phương trong đó phân họ Ponerinae có 42 loài thuộc 14 giống,phân họ Myrmicinae có 58 loài thuộc 20 giống, phân họ Formicinae có 40 loài thuộc 9giống; 120 loài thuộc 42 giống trong 8 phân họ tại rừng Hương Sơn, Hà Tĩnh trong đóphân họ Ponerinae có 27 loài thuộc 12 giống, phân họ Myrmicinae có 51 loài thuộc 17giống, phân họ Formicinae có 21 loài thuộc 7 giống; tại Sa Pa đã xác định được 87 loàithuộc 33 giống trong đó có 24 loài và 10 giống thuộc phân họ Ponerinae, 41 loài, 11giống thuộc phân họ Myrmicinae và 16 loài, 7 giống thuộc phân họ Formicinae; tạiVườn Quốc gia Tam Đảo đã ghi nhận được 63 loài thuộc 32 giống trong đó có 21 loài

và 11 giống thuộc phân họ Ponerinae, 31 loài, 14 giống thuộc phân họ Myrmicinae và

23 loài, 8 giống thuộc phân họ Formicinae

Bùi Tuấn Việt (2005) đã ghi nhận được 118 loài kiến thuộc 43 giống ở rừngHương Sơn, Hà Tĩnh; 159 loài, 49 giống ở VQG Cúc Phương [2]

Năm 2005, Bùi Tuấn Việt và nnk đã ghi nhận được 151 loài kiến thuộc 46 giốngtại VQG Ba Vì, xác định được 151 loài kiến thuộc 50 giống tại VQG Tam Đảo [19].Bùi Thanh Vân và các nnk (2010) đã xác định 50 loài kiến thuộc 31 giống và 5phân họ tại VQG Ba Vì, Hà Nội trong đó phân họ Ponerinae có 14 loài thuộc 8 giống,phân họ Myrmicinae chiếm 25 loài thuộc 14 giống và phân họ Formicinae chiếm 6 loàithuộc 5 giống [1]

Năm 2014, Đặng Văn An và Bùi Tuấn Việt đã ghi nhận 42 loài kiến thuộc 24giống 7 phân họ tại Trạm đa dạng Sinh học Mê Linh [4]

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các loài kiến tại 4 sinh cảnh của Trạm đa dạng sinh học

Mê Linh, Vĩnh Phúc (sau đây gọi tắt là Trạm đa dạng), bao gồm rừng kín thường xanhmưa mùa nhiệt đới, rừng tre nứa, rừng trồng hỗn giao dưới tán cây keo tại Trạm đadạng và rừng keo ở gần khu vực trạm

2.1.2 Thời gian nghiên cứu

Mẫu vật được thu thập từ tháng 3/2013 đến tháng 3/2014

2.1.3 Địa điểm nghiên cứu

Trạm đa dạng sinh học Mê Linh thuộc xã Ngọc Thanh, huyện Mê Linh, tỉnh VĩnhPhúc

2.2 Nội dung nghiên cứu.

- Nghiên cứu thành phần và mức độ phổ biến của các loài kiến tại Trạm đa dạng

sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc

- Nghiên cứu sự phân bố và biến động số lượng của các loài kiến ở 4 sinh cảnh

khác nhau vào các mùa trong năm

- So sánh tính đa dạng của các loài kiến ở các sinh cảnh khác nhau tại Trạm đa

dạng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa

Kiến được thu thập chủ yếu bằng phương pháp bẫy hố Bẫy hố được làm từ cáccốc nhựa có đường kính 10cm, chiều cao 13cm, mỗi cốc chứa 20ml cồn với 4%foocmon Cốc được đặt thấp hơn mặt đất khoảng 1cm

Tổng số có 15 bẫy được đặt ở mỗi điểm nghiên cứu và có 4 điểm được đặt bẫybao gồm các dạng sinh cảnh như rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới, rừng trenứa, rừng trồng hỗn giao dưới tán cây keo tại Trạm đa dạng và rừng keo ở gần khu vựctrạm

Sau khi đặt bẫy hố, khoảng 10 ngày thu mẫu từ các bẫy hố một lần, sau đó cách

10 ngày lại đặt bẫy lại, và sau 10 ngày lại thu mẫu lần tiếp theo

2.3.2 Phương pháp xử lý mẫu vật trong phòng thí nghiệm

- Mẫu vật sau khi thu thập về sẽ được tách lọc và bảo quản trong cồn 70% Mẫukiến được cắm lên bằng kim cắm côn trùng đối với những mẫu có kích thước lớn,những mẫu có kích thước nhỏ được dính lên miếng bìa cứng hình tam giác và dùngkim côn trùng để cắm

- Mỗi mẫu có một etiket riêng ghi rõ địa điểm, thời gian thu mẫu và loại bẫy dùng

2.3.4 Phương pháp xử lí số liệu

- Số liệu được xử lí bằng CA (Cluster Analysis) theo chương trình Primer v5

- Các số liệu được tính toán dựa trên cơ sở sau:

* Độ ưu thế (D) của một loài

D được tính bằng tỷ lệ phần trăm số lượng cá thể của một loài so với tổng số cáthể thu được

'

1

i n

Trong đó: i- loài thứ I; j,k – điểm thứ j,k

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Thành phần và mức độ phổ biến của các loài kiến tại Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc

3.1.1 Thành phần các loài kiến tại Trạm đa dạng

Trong tổng số 10341 cá thể kiến thu được tại các điểm nghiên cứu, chúng tôi đãxác định được 55 loài kiến thuộc 30 giống và 8 phân họ thu thập trên bốn sinh cảnhkhác nhau đó là: sinh cảnh rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới, sinh cảnh rừngtre nứa, sinh cảnh rừng trồng hỗn giao dưới tán cây keo và sinh cảnh rừng keo, số liệuđược thống kê theo bảng 3.1

Bảng 3.1 Thành phần và số lượng các loài kiến

thu được ở Trạm đa dạng

Rừng tre nứa

Rừng trồng hỗn giao dưới tán cây keo

Rừng keo

7 Aenictus sp5 of LD 8 8 0,08

29 Pheidole planifrons Santschi 398 225 5 628 6,07

Terayama & Dunn

Ghi chú LD: Ký hiệu bộ sưu tập mẫu của Nguyễn Thị Phương Liên và Nguyễn Đắc Đại

Trạm đa dạng với diện tích trên 170 ha đã thu được 55 loài kiến thuộc 30 giống và

8 phân họ Trong khi đó, một số VQG ở nước ta với diện tích lớn hơn Trạm đa dạnggấp nhiều lần và rất đa dạng về các loại sinh cảnh nhưng trong những nghiên cứu trướccũng chỉ mới ghi nhận được thành phần các loại kiến với số lượng không nhiều như:

151 loài thuộc 50 giống và 11 phân họ được ghi nhận ở VQG Tam Đảo [19], 151 loàithuộc 46 giống và 10 phân họ được ghi nhận ở VQG Ba Vì [19], 150 loài thuộc 50giống và 8 phân họ được ghi nhận ở VQG Cúc Phương [39] và 87 loài thuộc 33 giống

và 8 phân họ được ghi nhận ở VQG Hoàng Liên Sơn [14]

Có 55 loài thuộc 30 giống và 8 phân họ được thu thập ở Trạm đa dạng bằngphương pháp bẫy hố Cũng nghiên cứu tại Trạm đa dạng nhưng trên các sinh cảnh khácnhau như rừng keo, rừng thông và rừng tự nhiên, với nhiều phương pháp thu mẫu khácnhau như thu mẫu theo ô tiêu chuẩn bằng rây sàng, bẫy hố và sử dụng ống hút, đã có

42 loài thuộc 24 giống và 6 phân họ được thu thập [4] Tuy nhiên trong số 42 loài nàychỉ có 8 loài thuộc 7 giống và 4 phân họ trùng với các loài có trong thành phần ở kếtquả nghiên cứu của luận văn này Điều này có thể do các phương pháp thu mẫu khácnhau trên các sinh cảnh khác nhau dẫn đến thành phần các loài thu thập được là khácnhau

Trong số 55 loài ghi nhận được ở Trạm đa dạng, phân họ Dolichoderinae có 3 loàithuộc 2 giống, phân họ Dorylinae có 6 loài thuộc 1 giống, phân họ Formicinae có 8loài thuộc 5 giống, phân họ Myrmicinae có 17 loài thuộc 10 giống, phân họ Ponerinae

có 18 loài thuộc 9 giống, phân họ Proceratiinae, Pseudomyrmecinae, Etatomminae đều

có 1 loài thuộc 1 giống Như vậy ba phân họ Formicinae, Myrmicinae, Ponerinae đã có

43 loài, chiếm gần 78,18% tổng số loài đã thu được trong thời gian nghiên cứu

Trong số 55 loài ghi nhận được ở Trạm đa dạng, 40 loài đã được định tên đến loài,còn 15 loài mới chỉ được định tên đến giống Trong số 40 loài này, có 33 loài chưađược ghi nhận ở trạm đa dạng trong nghiên cứu trước đó đã được công bố bởi ĐặngVăn An [4], có 37 loài chưa được ghi nhận ở VQG Tam Đảo trong các nghiên cứutrước Trong khi đó, 63 loài có tên ở VQG Tam Đảo thì có 56 loài chưa ghi nhận ởTrạm đa dạng Điều này có thể do sự khác biệt về sinh cảnh và độ cao giữa VQG TamĐảo và Trạm đa dạng

Có 3 loài Dolichoderus taprobanae, Camponotus cf leonardi, Harpegnathos venator là những ghi nhận mới cho khu hệ phía Bắc của nước ta do các nghiên cứu

trước mới chỉ ghi nhận được các loài này ở VQG Cát Tiên, Đồng Nai [41] Trên thếgiới, các loài này có phân bố ở các nước thuộc phía Bắc của Đông Nam Châu Á nhưLào, Thái Lan, Myanmar [42]

Trong các loài thu được, loài Anoplolepis gracillipes thu được nhiều nhất với

3427 cá thể chiếm 33,14%; loài Odontomachus cf monticola thu được 1103 cá thể chiếm 10,67%; loài Odontoponera denticulata thu được 1035 cá thể chiếm 10,01% Tuy nhiên có sáu loài Aenictus nishimurai, Cataulacus granulatus, Temnothorax sp1, Centromyrmex feae, Emeryopone buttelreepeni, Discothyrea sp1 chỉ thu được duy

nhất một cá thể trong suốt thời gian nghiên cứu chiếm 0,01%

Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã ghi nhận hai loài Oecophylla smaragdina và Crematogaster sp1 là các loài làm tổ trên cây Tổ của loài Oecophylla smaragdina được kết dính từ lá cây tươi lại với nhau Tổ của loài Crematogaster sp1

được kiến thợ đem các lá cây khô về nghiền nhỏ và đắp trên các cành cây

Trong 4 sinh cảnh nghiên cứu thì số cá thể ở sinh cảnh rừng trồng hỗn giao dướitán cây keo là nhiều nhất với 4407 cá thể, tiếp đến là sinh cảnh rừng keo với 2296 cá