Nghiên cứu cấu trúc quần xã ve giáp (Acari oribatida) ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠ M HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN NGUYỄN THANH TÙNG NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC QUẦN XÃ VE GIÁP ACARI: ORIBATIDA Ở SINH CẢNH TRẢNG CỎ CÂY BỤI, VƯỜN QUANH NHÀ, ĐẤT CANH TÁC ĐỘ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠ M

HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN

NGUYỄN THANH TÙNG

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC QUẦN XÃ VE GIÁP (ACARI: ORIBATIDA) Ở SINH CẢNH TRẢNG CỎ CÂY BỤI, VƯỜN QUANH NHÀ, ĐẤT CANH TÁC

ĐỘ CAO 300M THUỘC VƯỜN QUỐC GIA BA BỂ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Sinh thái học

HÀ NỘI, 2018

ĐỘ CAO 300M THUỘC VƯỜN QUỐC GIA BA BỂ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Sinh thái học

Người hướng dẫn khoa học

TS Đào Duy Trinh

HÀ NỘI, 2018

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu

sắc tới TS Đào Duy Trinh, người thầy ngay từ đầu đã định hướng và tận tình

hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu

Trân trọng cảm ơn sự hỗ trợ khoa học và tạo điều kiện nghiên cứu của Ban Chủ nhiệm Khoa Sinh – KTNN cùng các cán bộ của bộ môn Động vật học của Trường ĐHSP Hà Nội 2 ngôi trường mà tôi đang học và thực hiện khóa luận Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn Ban Giám Đốc, cán bộ, nhân viên Vườn Quốc gia Ba Bể đã tạo điều kiện, giúp đỡ, cung cấp thông tin cần thiết cho tôi trong thời gian nghiên cứu

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình của tôi, cùng các bạn nơi tôi đang học đã tạo điều kiện giúp tôi về thời gian, động viên về tinh thần để tôi vượt qua mọi khó khăn trong học tập cũng như trong cuộc sống

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Tác giả khóa luận

Nguyễn Thanh Tùng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, tất cả các số liệu và những kết quả nghiên cứu trong khóa luận này đều do tôi nghiên cứu, số liệu hoàn toàn trung thực, không trùng lặp với các đề tài khác và chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ bất kì nghiên cứu nào Các thông tin đã đƣợc trích dẫn trong luận văn là hoàn toàn chính xác, đƣợc lấy từ các tài liệu có nguồn gốc

Tôi xin chịu trách nhiệm về kết quả nghiên cứu trong khóa luận này

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Tác giả khóa luận

Nguyễn Thanh Tùng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 2

4 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 3

5 Đóng góp mới của đề tài 3

NỘI DUNG 4

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 4

1.2 Lược sử nghiên cứu 4

1.2.1 Tình hình nghiên cứu Oribatida trên thế giới 4

1.2.2 Tình hình nghiên cứu Oribatida ở Việt Nam 5

Chương 2 ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 8

2.1 Địa điểm và thời gian ngiên cứu 8

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu 8

2.1.2 Thời gian nghiên cứu và số lượng mẫu 10

2.2 Vật liệu nghiên cứu 10

2.3 Phương pháp nghiên cứu 11

2.3.1 Xác định thành phần loài Oribatida 11

2.3.2 Phương pháp phân tích và thống kê số liệu 15

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18

3.1 Thành phần loài Ve giáp (Acari: Oribatida) ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300 thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn 18

3.1.1 Thành phần loài của quần xã Oribatida ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300 thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể 18 3.1.2 Đặc điểm phân bố của các loài Oribatida ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể 22 3.1.3 Đặc điểm phân bố của các loài Oribatida ở sinh cảnh vườn quanh nhà độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể 24 3.1.4 Đặc điểm phân bố của các loài Oribatida ở sinh cảnh đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể 25

3.2 Cấu trúc quần xã Oribatida ở sinh cảnh trảng cỏ cây bui, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể 27

3.2.1 Biến đổi của cấu trúc quần xã Oribattida theo tầng thẳng đứng 28

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Số lượng mẫu thu được ở độ cao 300m thu được ở Vườn Quốc

gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn 10 Bảng 3.1 Thành phần loài và sự phân bố Oribatida ở sinh cảnh trảng cỏ

cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300 thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể 18 Bảng 3.2 Chỉ số định lượng cấu trúc quần xã Oribatid theo sinh cảnh

trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác ở độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể 27 Bảng 3.3 Những loài ưu thế trong sinh cảnh trảng cỏ cây bụi độ cao

300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể (đ/v: %) 32 Bảng 3.4 Những loài ưu thế trong sinh cảnh vườn quanh nhà độ cao

300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể (đ/v: %) 33 Bảng 3.5 Những loài ưu thế trong sinh cảnh đất canh tác độ cao 300m

thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể (đ/v: %) 34

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Bản đồ khu vực lấy mẫu 8 Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc cơ thể Oribatida (Vũ Quang Mạnh, 2007) 12 Hình 2.3 Sơ đồ cấu trúc cơ thể và cấu tạo các cơ quan Oribatida bậc cao 13 Hình 3.1 Số lượng loài theo tầng phân bố ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi,

vườn quanh nhà, đât canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể 28 Hình 3.2 Chỉ số đa dạng loài H‟ ở các sinh cảnh trảng cỏ cây bụi,

vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể 30 Hình 3.3 Chỉ số đồng đều J‟ ở các sinh cảnh trảng cỏ cây bụi,

vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba bể 31 Hình 3.4 Cấu trúc ưu thế của Oribatida ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi

độ cao 300m thuộc VQG Ba Bể 35 Hình 3.5 Cấu trúc ưu thế của Oribatida ở sinh cảnh vườn quanh nhà

độ cao 300m thuộc VQG Ba Bể 36 Hình 3.6 Cấu trúc ưu thế của Oribatida ở sinh cảnh đất canh tác

độ cao 300m thuộc VQG Ba Bể 36

và 299 loài động vật có xương sống Nhiều loài động vật quý vẫn còn lưu giữ, bảo tồn….Vườn Quốc gia Ba Bể là một điểm du lịch sinh thái lý tưởng với phong cảnh kỳ thú và sự đa dạng sinh học Đã có nhiều nghiên cứu về động vật ở đây như: chim, thú, bò sát,…[22] nhưng về thành phần và cấu trúc Oribatida vẫn còn rất ít Ngoài tự nhiên chúng sống chủ yếu trong môi trường đất và các môi trường sống liên quan với hệ sinh thái đất, như thảm lá rừng và xác vụn thực vật, trên thân cây hay lớp rêu bám trên thân cây, đất treo trên cành cây, trong tán lá cây xanh Đặc biệt nhóm Ve giáp Oribatida (Acari: Oribatida) cơ thể có vỏ cứng, mật độ quần thể lớn, đa dạng về thành phần loài, đặc điểm phân bố rộng, d thu lượm, d nhận dạng, lại rất nhạy cảm với những biến đổi của môi trường sống [3

Vườn Quốc gia Ba Bể chưa có nhiều công trình nghiên cứu về nhóm động chân khớp bé, đặc biệt là ở độ cao 300m Gần đây do việc khai thác tài nguyên thiên nhiên, du lịch, nghiên cứu đã tác động không nhỏ đến sinh cảnh ở Vườn Quốc gia Ở các sinh cảnh trang cỏ cây bui, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể chưa có công trình nghiên cứu nào về nhóm động vật chân khớp bé và vai trò chỉ thị của chúng làm cơ sở khoa học cho việc quản lý và khai thác bền vững tài nguyên của Vườn Quốc gia

Hiện tại, khu hệ Ve giáp ở Vườn Quốc gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn đã có một

số tác giả nghiên cứu Đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Vũ Quang Mạnh

2

(2002) về: “Đa dạng quần xã Ve giáp (Acari: Oribatei) vùng đồi núi Đông Bắc

và Bắc Kạn”, Báo cáo Hội nghị Vườn Quốc gia Ba Bể, Bắc Kạn, 26 – 27/9/2002 [1]; Đào Duy Trinh, Nguy n Thị Huyền Trang, Nguy n Thanh Tùng, “Cấu trúc quần xã ve giáp (Acari: Oribatida) ở hệ sinh thái đất rừng tự nhiên độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể”[10] Tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu đồng bộ về cấu trúc quần xã Ve giáp ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể

Vì thế với mong muốn bổ sung dẫn liệu mới và mở rộng sự hiểu biết đầy

đủ về Ve giáp Việt Nam vì những lí do trên chúng tôi đã chọn đề tài nghiên

cứu: “Nghiên cứu cấu trúc quần xã ve giáp (Acari: oribatida) ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu đa dạng thành phần loài và cấu trúc quần xã Oribatida, liên quan đến yếu tố tự nhiên bao gồm sinh cảnh và chiều sâu thẳng đứng trong sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn làm cở khoa học cho việc đánh giá vai trò chỉ thị của Oribatida trong việc quản lý, khai thác sử dụng bền vững hệ sinh thái đất

Việt Nam

3 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

3.1 Lập danh sách các loài Oribatida đã biết ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn

3.2 Nghiên cứu cấu trúc quần xã Oribattida về đặc điểm phân bố, mật độ quần thể, độ ưu thế, đa dạng loài (H‟), độ đồng đều (J‟),ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể,

tỉnh Bắc Kạn

3

4 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Các loài thuộc bộ Ve giáp (Acari: Oribatida), phân lớp Ve bét (Acari), lớp Hình nhện (Arachnida), phân ngành Chân khớp có kìm (Chelicerata), ngành Chân khớp (Arthropoda), của Giới Động vật (Animalia) ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu đa dạng thành phần loài và cấu trúc quần xã Oribatida ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn liên quan đến yếu tố tự nhiên, bao gồm: Sinh

cảnh và chiều sâu thẳng đứng trong đất (0-10cm và 10-20cm)

5 Đóng góp mới của đề tài

Khóa luận cung cấp số liệu về đa dạng thành phần loài, đặc điểm phân

bố của Oribatida ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ

cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể

Khóa luận cung cấp dẫn liệu về cấu trúc quần xã Oribatida ở sinh cảnh trảng cỏ cây bụi, vườn quanh nhà, đất canh tác độ cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể Cấu trúc quần xã Oribatida được cung cấp về các chỉ tiêu như: đặc điểm phân bố, mật độ quần thể, độ ưu thế, chỉ số đa dạng loài (H‟), chỉ số đồng đều (J‟) theo sinh cảnh và chiều sâu thẳng đứng trong đất

Khóa luận bổ sung tư liệu về thành phần loài Oribatida, góp phần đánh giá tài nguyên đa dạng động vật đất của Việt Nam, và khảo sát cấu trúc quần xã Oribatida như yếu tố chỉ thị sinh học, góp phần dự đoán ảnh hưởng của các yếu

tố tác động đến hệ sinh thái đất nói chung và đến quần xã Oribattida nói riêng

4

NỘI DUNG Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Việc nghiên cứu phân tíc sự thay đổi các đặc trưng định lượng của Oribatida (số lượng loài, mật độ, chỉ số đa dạng H‟, chỉ số đồng đều J‟) theo dạng sinh cảnh, theo độ sâu đất được áp dụng ở khu Vườn Quốc gia Ba Bể làm cơ sở khoa học chỉ ra những tác động tích cực cũng như tiêu cực của các

nhân tố môi trường, con người đến hệ sinh vật đất

1.2 Lược sử nghiên cứu

1.2.1 Tình hình nghiên cứu Oribatida trên thế giới

Một trong những nghiên cứu khoa học đầu tiên về động vật ở đất là nhà

tự nhiên học người Anh, Saclơ Dacuyn Ngay từ năm 1881, cuốn sách “Sự tạo mùn nhờ các hoạt động của giun đất” đã được công bố ở Luân Đôn Trong những năm cuối của thế kỷ thứ XIX có hàng loạt các công trình nghiên cứu

về giun đất của H Post (1862), Hesen (1882) hay các công trình nghiên cứu

về vai trò phân hủy xác thực vật của nhà khoa học người Đan Mạch P Miller (1879,1884)….[23]

Cho đến những năm đầu thế kỷ 20, các nhà nghiên cứu đã đồng thời mở rộng nghiên cứu đồng bộ hầu hết các nhóm sinh vật sống trong đất… và những năm 50 của thế kỷ 20, bộ môn khoa học sinh học mới ra đời đó là khoa học sinh thái đất được hình thành như một chuyên ngành riêng Các trung tâm nghiên cứu về sinh vật đất được ra đời ở nhiều nước trên thế giới, công bố các khoa học cơ sở về nhiều nhóm động vật đất và sinh thái đất… Cũng trong thời kỳ này các công tác nghiên cứu cơ bản, ứng dụng bước đầu đề xuất từ một số vấn đề liên quan về quản lý phát triển bền vững tài nguyên đa dạng

sinh vật đất, hệ sinh thái đất [23]

5

Khu hệ Oribatida được nghiên cứu từ rất sớm và di n ra ở hầu hết các nước có nền khoa học phát triển như Đức, Pháp, Ý, Nga,…Mặc dù có rất nhiều công trình và dẫn liệu về sự đa dạng và phong phú của khu hệ động vật đất này, tuy nhiên theo Behan- Pelletier et al., 2000 [14] thì số loài thực tế hiện biết chỉ chiếm khoảng ¼ số loài có trong thực tế

Berlese là một trong số những người quan tâm đến Ve giáp ở Châu Âu sớm nhất Các công trình nghiên cứu về Acari trước đây của ông có một vị trí đặc biệt và có một vai trò vô cùng quan trọng vì đó đều là những loài mới cho khoa học Năm 1881 đến năm 1923 ông đứng tên một mình, hoặc đồng tác giả của 73 công trình nghiên cứu về Acari, Microarthropoda, Scorpiones Trong đó, ông đã mô tả 120 loài Oribatida và đều viết bằng tiếng la tinh rất ngắn gọn chỉ gồm một vài nét gạch đầu dòng [14]

Krivolutsky, 1979 đã nghiên cứu về vai trò chỉ thị của Oribatida và khẳng định chúng là nhóm chỉ thị sinh học tốt cho kiểu đất, cho mức độ ô nhi m đất bởi phóng xạ [17]

Trong những năm gần đây, các hoạt động nghiên cứu về Oribatida di n

ra mạnh mẽ và có nhiều kết quả của các tác giả được công bố, trong đó một chuyên gia Oribatidda người Thụy Sĩ đã tổng hợp và công bố bản danh mục các loài Oribatida đã biết ở khu vực Trung Châu Mỹ Danh sách gồm 543 loài Oribatida thuộc 87 họ Ngoài ra, ông còn liệt kê số lượng Oribatida đã được thu thập ở các quốc gia và vùng lãnh thổ khác cũng thuộc Trung Mỹ như: Cu

Ba (225 loài), Antiles (387 loài), Lasser Antilles (172 loài), Jamaica (28 loài), Dominica (21 loài),…(Schatz, 2002) [19] Hiện tại 498 loài còn ở dạng sp, cf…Số lượng loài Oribatida của Trung Mỹ, bao gồm cả Mehico là 987 loài, nếu cộng cả thêm Antiles nữa, con số này là 1238 loài (Schatz, 2002) [19]

1.2.2 Tình hình nghiên cứu Oribatida ở Việt Nam

Ở Việt Nam và Đông Dương trước năm 1945 đã có một số công trình nghiên cứu của các tác giả nước ngoài về một số nhóm động vật đất như thân

Trước năm 1975, các công trình nghiên cứu về Ve giáp ở Việt Nam còn chưa được chuyên sâu và đồng bộ Năm 1960, lần đầu tiên hai tác giả người Hungari là balogh J và Mahunka S nghiên cứu và giới thiệu khu hệ, danh

pháp và đặc điểm phân bố của 33 loài Ve giáp trong công trình “New oribatids from Viet Nam” Trong đó mô tả 29 loài và 4 giống mới, tiếp theo là

những nghiên cứu của tác giả Tiệp Khắc[13]

Năm 2002, Vũ Quang Mạnh và Vương Thị Hòa đã đưa ra dẫn liệu bổ sung về vai trò, cấu trúc của quần xã Oribatida ở vùng Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc Có nhận xét cấu trúc quần xã Oribatida ở hệ sinh thái đất có liên quan rõ rệt với sự suy giảm của cây gỗ rừng Nó có thể được xem xét, đánh giá như một đặc điểm sinh học, chỉ thị di n thế của rừng Tam Đảo nói riêng và của Việt Nam nói chung [6]

Năm 2010, các tác giả Đào Duy Trinh, Trịnh Thị Thu, Vũ Quang Mạnh

đã đưa ra các dẫn liệu về thành phần loài, đặc điểm phân bố và địa động vật khu hệ Oribatida ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn, Phú Thọ Ghi nhận được 103 loài thuộc 48 giống, 28 họ, số loài giảm dần theo độ cao và theo thứ tự: rừng

tự nhiên → trảng cỏ cây bụi → rừng nhân tác → đất canh tác → vườn quanh nhà [8]

Năm 2014, Đào Duy Trinh, Hứa Thị Huế, Nông Thị Kiều Hoa, Phạm Văn Ngọc, Trần Văn Vinh, Vũ Quang Mạnh, nghiên cứu sự biến động thành phần loài thuộc bộ Ve giáp ở KCN Phúc Yên - Vĩnh Phúc và phụ cận đã phát

7

hiện được 39 loài Ve giáp (Acari: Oribatida), thuộc 18 họ và 29 giống Trong

đó sinh cảnh khu công nghiệp có số lượng loài nhiều nhất 29 loài (chiếm

56,9% so với tổng số loài), tiếp theo đến Vườn quanh nhà 12 loài (chiếm

23,5% so với tổng số loài) và cuối cùng sinh cảnh ruộng 10 loài (chiếm 19,6%

so với tổng số loài) KCN các chỉ số sinh học lớn nhất so với các sinh cảnh

VQN và RCT: N=212; S=29; H‟= 2.508 [11]

Năm 2017, Đào Duy Trinh, Nguy n Thị Huyền Trang, Nguy n Thanh

Tùng nghiên cứu cấu trúc quần xã ve giáp ở hệ sinh thái đất rừng tự nhiên độ

cao 300m thuộc Vườn Quốc gia Ba Bể đã ghi nhận được 59 loài ve

giáp(Acari: Oribatida) thuộc 45 giống và 27 họ Số loài Oribatida có sự biến

động khá lớn theo tầng phân bố theo thứ tự giảm dần: từ tầng thảm lá có 39

loài, đến tầng thảm rêu có 21 loài, tầng đất 0-10cm có 19 loài và ít nhất tầng

đất 10-20cm với 16 loài

Mật độ trung bình: ở tầng rêu 28 cá thể/kg, tầng lá 5900 cá thể/m2

, tầng đất 10-20cm 2480 cá thể/m2, tầng đất 0-10cm 2960 cá thể/m2

Độ đa dạng loài H‟: đạt giá trị lớn nhất ở tầng đất mặt 0-10cm

Như vậy những nghiên cứu về Ve giáp ở Việt Nam đang có hướng phát

triển thu được những thành tựu đáng kể Việc nghiên cứu Ve giáp ở nhiều

vùng miền, nhiều hệ sinh thái khác nhau là cần thiết, đặc biệt là các nghiên

cứu tổng hợp cấu trúc quần xã Ve giáp về thành phần loài, mật độ quần thể,

độ đa dạng loài, độ đồng đều quần xã và việc đánh giá vai trò của chúng trong

hệ sinh thái, giúp hiểu biết đầy đủ về tài nguyên đa dạng sinh học Việt Nam,

là cơ sở khoa học cho việc quản lý và khai thác bền vững hệ sinh thái đất

8

Chương 2 ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Địa điểm và thời gian ngiên cứu

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu của chúng tôi được tiến hành ở độ cao 300m ở sinh cảnh tràng cỏ cây bụi, vườn quan nhà, đất canh tác tại Vườn Quốc gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn

Hình 2.1 Sơ đồ khu vực lấy mẫu[22]

2.1.1.1 Đặc điểm tự nhiên của Vườn Quốc gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn

* Vị trí địa lý và địa hình

Vườn có tọa độ là 105°36′55″ kinh đông, 22°24′19″ vĩ Bắc Nó nằm trên địa bàn 5 xã Nam Mẫu, Khang Ninh, Cao Thương, Quảng Khê, Cao Trĩ thuộc huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn Vườn quốc gia này cách thành phố Bắc Kạn 50

x

x

x

9

km và Hà Nội 250 km về phía bắc, thuộc địa bàn huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn VQG Ba Bể ở độ cao 145m so với mặt nước biển, diện tích mặt hồ khoảng 500ha được bao bọc bởi những dãy núi đá vôi có nhiều suối ngầm và hang động [22]

60 - 65% và có hàm lượng mùn lớn không kể trên cao hay dưới thấp [22]

* Tài nguyên động thực vật

VQG có hệ động thực vật phong phú và đa dạng mang đặc trưng rừng mưa nhiệt đới Rừng có nhiều gỗ quý (đinh, lim, nghiến, táu…) cùng nhiều cây dược liệu và nhiều loại chim muông, thú rừng như phượng hoàng, công, trĩ, hươu, nai, sơn dương, khỉ, lợn rừng, kỳ đà…[22]

Do kiến tạo địa chất, sự bồi đắp của các con sông, suối đã tạo cho Ba Bể những bồn địa, những thung lũng lòng máng, lòng chảo, đất đai khá màu mỡ thích hợp với việc trồng lúa, ngô, các loại rau, đậu, cây công nghiệp (mía, bông) và cây ăn quả (cam, quýt, chuối, hồng) [22]

2.1.1.2 Đặc điểm dân sinh và sản xuất kinh tế

* Đặc điểm dân sinh

VQG Ba Bể nằm trong diện tích của 5 xã có nhiều dân tộc sinh sống chủ yếu là dân tộc Tày và dân tộc Nùng

Sự phân bố giữa các xã không đồng đều, phần lớn tập trung dọc các trục đường giao thông [22]

10

2.1.2 Thời gian nghiên cứu và số lượng mẫu

Chúng tôi tiến hành khảo sát và điều tra cấu trúc quần xã Ve giáp từ tháng 6 năm 2015 Chúng tôi tiến hành lấy mẫu vào 30/06/2015 với số lƣợng

2.2 Vật liệu nghiên cứu

Dụng cụ thu mẫu ngoài thực địa: Hộp cắt kim loại hình khối hộp chữ nhật cỡ (5x5x10) cm Túi nilong dựng mẫu, bút dạ không xóa, sổ ghi chép, dụng cụ đào đất … Máy xác định tọa độ địa lý GPS là thiết bị thu và sử lý tín hiệu từ các vệ tinh địa tĩnh để xác định tọa độ địa lý của bất kì địa điểm nào trên trái đất [4]

Dụng cụ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm: Hệ thống lọc mẫu đất (rây lọc, ph u lọc,…) Dụng cụ tách mẫu, phân tích mẫu và làm tiêu bản: đĩa petri, lam kính, lamen, ống hút, bút tách mẫu, giấy thấm, bông ; Kính lúp Olympus SZ40; Kính hiển vi; Labomed Seme Plan Achro Lp:40x/0,65 5121040 Hoá chất sử dụng : Glixerol, Formaldehyt, Cồn 900 [5] [3]

và một mẫu ở giao điểm của 2 đường chéo

* Tách lọc mẫu Oribatida theo phương pháp ph u lọc “Berlese – Tullgren”

Dụng cụ dùng trong phương pháp này gồm có ph u thủy tinh và rây lọc

Ph u thủy tinh có đường kính miệng là 18cm, đường kính vòi là 1,5cm Bộ

ph u được đặt trong giá gỗ, vòi ph u gắn với ống nghiệm chứa dung dịch formon 4%, bên trong có nhãn ghi thời gian đặt mẫu, địa điểm, tầng đất… Rây lọc hình trụ đặt trên ph u, thành của rây lọc là vành kim loại, đường kính 15cm, cao 4cm, lưới lọc bằng sợi nilon, kích thước mắt lưới (1,0 x 1,0)mm [5]

Sử dụng phương pháp truyền thống trong nghiên cứu khu hệ và sinh thái động vật đất ở thực địa và trong phòng thí nghiệm theo Krivolutsky [15]

Các mẫu đất sau khi thu ở thực địa về, sẽ tiếp tục tiến hành tách động vật chân khớp bé ra khỏi đất theo phương pháp ph u lọc “Berlese- Tullgren”, dựa theo tập tính hướng đất dương và hướng sáng âm của động vật đất, trong thời gian 7 ngày đêm, ở điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm

Để xử lý mẫu, bảo quản và định loại: Các ống nghiệm chứa động vật thu được nhờ ph u “Berlese- Tullgren” sẽ được đổ trên giấy lọc đặt sẵn trong đĩa petri để dưới kính lúp 2 mắt để nhặt riêng từng nhóm Oribatida Các mẫu Oribatida không làm tiêu bản, sẽ được cho vào trong ống nghiệm chứa dung

12

dịch định hình là formaldehyt 4% Các ống nghiệm đều được gắn nhãn ghi đầy đủ ngày thu mẫu, địa điểm Toàn bộ tiêu bản định loại và các mẫu vật được bảo quản tại phòng động vật, khoa Sinh – KTNN, Đại học sư phạm Hà Nội 2

Đặc điểm hình thái phân loại

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc cơ thể Oribatida (Vũ Quang Mạnh, 2007) [3]

 Prosoma là phần đầu ngực bao gồm cả 4 đôi đôi chân I, II, III và IV

 Proterosoma là phần trước đầu ngực chỉ bao gồm 2 đôi chân trước

 Hysterosoma là phần thân bao gồm cả vùng giáp hậu môn (AN), giáp

sinh dục (G) và 2 đôi chân sau

 Prodorsum là tấm giáp đầu ngực; Notogaster là tấm giáp lưng

 Gnathosoma là phần hàm miệng

 Propodosoma là phần thân trước mang đôi chân I và II

13

 Metapodosoma là phần thân giữa mang đôi chân III và IV

 Podosoma là phần ngực bao gồm cả 4 đôi chân

Hình 2.3 Sơ đồ cấu trúc cơ thể và cấu tạo các cơ quan Oribatida bậc cao

a Mặt lưng, b Mặt bụng, c Mặt bên (từ Vũ Quang Mạnh, 2007) [3]

 ro: Chóp đỉnh rostrum: ro, lm: Lông rostrum; tấm lamella

 le, in, ss: Lông mọc trên lamella, lông interlamela, lông sensilus

 Bothridium: Gốc của lông sensilus

 Exa và Exp: Lông trước gốc bothridium và lông sau gốc bothridium

 tutorium: Tấm ki tin chìa ra nằm dưới và chạy song song với lamella

 cuspis: phần đỉnh của tấm lamela chìa lên bề mặt cơ thể

 G, AG: Giáp sinh dục và giáp quanh sinh dục; g và ag: Các lông sinh

dục và lông quanh sinh dục

Định loại Oribatida

Mẫu Oribatida, trước khi được định loại cần được tẩy màu, làm trong vỏ kintin cứng Quá trình làm trong màu có thể di n ra trong một vài ngày hoặc lâu hơn nên cần nhặt Oribatida riêng ra một lam kính lõm Đưa lam kính quan sát dưới kính lúp: dựa vào đặc điểm hình dạng ngoài, dùng kim tách sơ bộ chúng thành nhóm có hình thù giống nhau riêng Đặt lamel ở bên trái lam kính sao cho chỉ phủ một phần chỗ lõm Nếu dung dịch axit nhỏ vào chỗ lõm dưới lamel chưa đầy cần bổ sung cho đầy Dùng kim chuyển từng Oribatida vào chỗ lõm dưới lamel để quan sát ở các tư thế khác nhau theo hướng lưng

và bụng và ngược lại Khi mẫu ở đúng tư thế quan sát, ta chuyển sang ở kính hiển vi

Sau khi định loại xong, các loài được đo kích thước và chụp ảnh; tất cả các cá thể cùng một loài để chung vào một ống nghiệm, dùng dung dịch định hình bằng formaldehyt 4% Dùng giấy can ghi các thông số tên loài cần thiết bằng bút chì rồi nút bằng bông không thấm nước; tất cả các ống nghiệm được đặt chung vào lọ thuỷ tinh lớn chứa formaldehyt 4% để bảo quản lâu dài Ghi tất cả các tên loài đã được định loại vào nhật ký phòng thí nghiệm

15

Danh sách các loài Oribatida được sắp xếp theo hệ thống cây chủng

loại phát sinh dựa theo hệ thống phân loại của Balogh J và Balogh P.,

1992 [12] Các loài trong một giống được sắp xếp theo vần a, b, c Định

loại tên loài theo các tài liệu phân loại, các khóa định loại của tác giả: Vũ

Quang Mạnh, 2007 [3]

Tất cả các mẫu Oribatida sau khi đã phân tích, xử lý và định loại đều đã

được TS Đào Duy Trinh kiểm định

2.3.2 Phương pháp phân tích và thống kê số liệu

Để phân tích giới hạn phân bố và đánh giá sự hình thành các quần xã

sinh vật một cách khách quan, khoa học chúng tôi đã sử dụng một số phương

pháp biểu đồ lưới để đánh giá sự đa dạng loài trong quần xã và tính đồng đều

về sự phong phú cá thể các loài trong quần xã Sử dụng phương pháp thống

kê trong tính toán và xử lý số liệu, trên nền phần mềm Primer – E, 2001 [20],

phần mềm Excell 2003

Số lượng loài

Số lượng loài được tính bằng tổng số loài có mặt trong điểm nghiên cứu

ở tất cả các lần thu mẫu (với rêu, MĐTB là cá thể/ 1 kg; với đất là cá thể/ m3;

thảm lá là cá thể/ m2

)

Mật độ trung bình

Mật độ trung bình được tính số lượng cá thể trung bình có ở tất cả các

lần thu mẫu của điểm nghiên cứu

Phân tích độ ưu thế (D) tính theo công thức:

Trong đó: na - số lượng cá thể của loài a

N - tổng số cá thể của toàn bộ mẫu theo sinh cảnh hay theo địa điểm

Độ ưu thế được phân ra làm 4 mức sau (tính theo giá trị %)

16

Rất ƣu thế: > 10.00% tổng số cá thể của sinh cảnh nghiên cứu

Ƣu thế: 5 – 9,99% tổng số cá thể của sinh cảnh nghiên cứu

Ƣu thế tiềm tàng: 2 – 4,99.00% tổng số cá thể của sinh cảnh nghiên cứu Không ƣu thế: < 2.00% tổng số cá thể của sinh cảnh nghiên cứu

Cấu trúc ƣu thế của một quần xã là tổ hợp các loài ƣu thế của chúng sắp xếp theo thứ tự từ cao đến thấp Loài ƣu thế đƣợc xác định là những loài có

độ ƣu thế đạt giá trị chỉ số ƣu thế bằng hoặc lớn hơn mức 5% (Eromilov and Chítyakov, 2007) [18]

Phân tích chỉ số đa dạng loài (H’):

Chỉ số (H’) Shannon- Weaner: đƣợc sử dụng để tính sự đa dạng loài hay

số lƣợng loài trong quần xã và tính đồng đều về sự phong phú cá thể của các loài trong quần xã

Trong đó: s - số lƣợng loài;

ni - số lƣợng cá thể của loài thứ i

N - tổng số lƣợng cá thể trong sinh cảnh nghiên cứu

Giá trị H‟ dao động trong khoảng 0 đến + ∞ Chỉ số đa dạng của quần

xã phụ thuộc vào hai yếu tố là số lƣợng loài và tính đồng đều về sự phong phú của các loài trong quần xã Một khu vực có số lƣợng loài hoặc số cá thể nhiều chƣa hẳn nơi đó có tính đa dạng cao Chỉ số đa dạng ở khía cạnh nào đó cho biết tính đa dạng của quần xã và là một chỉ tiêu có thể đánh giá đƣợc tính đa dạng về khu hệ động, thực vật của một khu vực

s ' i ii=1

17

Phân tích chỉ số đồng đều (J’) – Chỉ số Pielou

Trong đó : H‟ - chỉ số đa dạng loài

S - số loài có trong sinh cảnh

Giá trị J‟ dao động trong khoảng từ 0 đến 1

S

H J

ln''