Nghiên cứu đa dạng sinh học và đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc xã ngọc thanh, thành phố phúc yên, tỉnh vĩnh phúc

Số lượng và tỷ lệ % các taxon thuộc các bậc phân loại của côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu .... Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở khu vực này mới chỉ tậ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

HÀ NỘI - 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

TS Nguyễn Văn Hiếu

HÀ NỘI - 2019

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Văn Hiếu - cán bộ giảng dạy Tổ Động vật, Khoa Sinh - Kỹ thuật nông nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và hoàn thiện khóa luận tốt nghiệp của mình

Đồng thời, qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy giáo, cô giáo, các anh chị và các bạn đồng môn trong Tổ Động vật, Khoa Sinh – Kỹ thuật nông nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, những người đã truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện khóa luận

Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã động viên

và là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 17 tháng 5 năm 2019

Sinh viên

Bùi Thị Huệ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả nghiên cứu, các số liệu trình bày trong khóa luận là do nghiên cứu, thực tiễn đảm bảo tính trung thực và chưa được công bố trong bất cứ công trình khoa học, trong các tạp chí chuyên ngành và các hội thảo khoa học, sách chuyên khảo, … nào khác

Hà Nội, ngày 17 tháng 5 năm 2019

Sinh viên

Bùi Thị Huệ

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích của nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa 2

4.1 Ý nghĩa khoa học 2

4.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới và ở Việt Nam 3

1.1.1 Trên thế giới 3

1.1.2 Ở Việt Nam 8

1.2 Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng trên thế giới và ở Việt Nam 12

1.2.1 Trên thế giới 12

1.2.2 Ở Việt Nam 13

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

1 Đối tượng nghiên cứu 14

2 Phạm vi, thời gian và địa điểm nghiên cứu 14

3 Phương pháp nghiên cứu 16

3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài tự nhiên 16

3.2 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 16

3.3 Phương pháp đánh giá đa dạng sinh học 17

3.4 Phương pháp xử lý số liệu 18

4 Khái quát điều kiện tự nhiên ở trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc 18

4.1 Vị trí địa lý 18

4.2 Địa hình 19

4.3 Địa chất – thổ nhưỡng 19

4.4 Khí hậu – thủy văn 20

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 21

3.1 Thành phần loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 21

3.1.1 Thành phần loài Phù du (Ephemeroptera) 31

3.1.2 Thành phần loài Chuồn chuồn (Odonata) 32

3.1.3 Thành phần loài Cánh úp (Plecoptera) 32

3.1.4 Thành phần loài Cánh nửa (Hemiptera) 32

3.1.5 Thành phần loài Cánh cứng (Coleoptera) 32

3.1.6 Thành phần loài Cánh rộng (Megaloptera) 33

3.1.7 Thành phần loài Hai cánh (Diptera) 33

3.1.8 Thành phần loài Cánh vảy (Lepidoptera) 33

3.1.9 Thành phần loài Cánh lông (Trichoptera) 33

3.2 Phân bố của côn trùng nước theo các đợt thu mẫu tại khu vực nghiên cứu 34

3.2.1 Số loài và thành phần loài côn trùng nước theo các đợt thu mẫu 34

3.2.2 Một số đặc điểm quần xã côn trùng nước theo đợt thu mẫu ở khu vực nghiên cứu 35

3.3 Cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 38

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Số lượng và tỷ lệ (%) các taxon thuộc các bậc phân loại của côn

trùng nước tại khu vực nghiên cứu 21 Bảng 3.2 Thành phần các loài côn trùng nước ở khu vực nghiên cứu 23 Bảng 3.3 Số lượng loài côn trùng nước theo các đợt thu mẫu 34 Bảng 3.4 Số lượng cá thể của các bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu ở

đợt 1 và đợt 2 trên đơn vị thu mẫu là 2,5m2 36 Bảng 3.5 Loài ưu thế và chỉ số đa dạng sinh học Shannon – Weiner (H’) tại

khu vực nghiên cứ theo đợt thu mẫu 38 Bảng 3.6 Cấu trúc các nhóm chức năng dinh dưỡng ở khu vực nghiên cứu 39

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 Tỷ lệ (%) số loài theo từng bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên

cứu 22 Hình 3.2 Tỷ lệ (%) về số lượng cá thể theo nhóm dinh dưỡng chức năng tại

khu vực nghiên cứu 39

Xã Ngọc Thanh là xã vùng núi duy nhất của thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc với tổng diện tích hơn 7.732,68 ha Địa hình chủ yếu của xã là đồi núi thấp với

độ cao so với mặt nước biển dao động từ 25m đến 300m Khu vực nghiên cứu có nhiều dạng thủy vực khác nhau, trong đó thủy vực dạng suối tương đối đa dạng và phong phú Các suối này là điều kiện rất tốt cho sự phát triển của các loài thủy sinh vật nói chung và các loài côn trùng nước nói riêng Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở khu vực này mới chỉ tập trung nghiên cứu đa dạng sinh học về loài ở các suối thuộc Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh [30] hoặc

đa dạng sinh học về loài Phù du [4], đặc biệt những nghiên cứu về cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của chúng ở khu vực nghiên cứu vẫn chưa được quan tâm

Để góp phần tìm hiểu nhóm sinh vật có ý nghĩa này, chúng tôi tiến hành thực hiện

đề tài:

“Nghiên cứu đa dạng sinh học và đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc”

2

2 Mục đích của nghiên cứu

Nghiên cứu đa dạng sinh học về loài và đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

3 Nội dung nghiên cứu

+ Xác định thành phần loài côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

+ Nghiên cứu một số đặc điểm của quần xã côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu như: mật độ, phân bố, các chỉ số đa dạng

+ Xác định cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu

4 Ý nghĩa

4.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu đa dạng sinh học về loài và đặc điểm các nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả của đề tài góp phần cung cấp những tư liệu phục vụ cho việc nghiên cứu về côn trùng nước sau này tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

Kết quả nghiên cứu đề tài là cơ sở đưa ra các giải pháp nhằm bảo tồn, xây dự quy hoạch, khai thác hợp lý, sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên tại khu vực nghiên cứu

mà còn đi sâu vào các cơ chế bên trong như: biến động quần thể côn trùng, các mối quan hệ dinh dưỡng, đáp ứng yêu cầu của sinh thái học (Resh và Rosenberg, 1984; Cummins, 1994) [27] Đến cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI, nhiều nhà khoa học

đã công bố hàng loạt các công trình nghiên cứu về côn trùng nước như: McCafferty, 1983; Kawai, 1985; John, Yang và Tian, 1994; Yoon, 1995; Merritt và Cummins, 1996; … Các nghiên cứu này đã bổ sung và cung cấp nhiều kiến thức về côn trùng nước bao gồm cả phân loại học, sinh thái học, tiến hóa, ứng dụng…

Qua các công trình nghiên cứu, đến nay có thể xác định 9 bộ thuộc nhóm Côn trùng ở nước: Phù du (Ephemeroptera), Chuồn chuồn (Odonata), Cánh lông (Tricoptera), Cánh úp (Plecoptera), Cánh nửa (Hemiptera), Cánh cứng (Coleoptera), Hai cánh (Diptera), Cánh rộng (Megaloptera), Cánh vảy (Lepidoptera)

Nghiên cứu về bộ Phù du (Ephemeroptera)

Bộ Phù du là côn trùng có cánh cổ sinh tương đối nguyên thủy, thậm chí còn được xem như một trong những tổ tiên của côn trùng Dựa vào những bằng chứng hóa thạch, chúng có thể đã phát sinh vào giai đoạn cuối của kỷ Cacbon và đầu kỷ Pecmơ trong đại Cổ sinh, cách đây khoảng 290 triệu năm [15] Các loài thuộc bộ Phù du được mô tả từ rất sớm Công trình nghiên cứu đầu tiên về phân loại học Phù

du là của nhà tự nhiên học nổi tiếng Lineaus (1758) Ông đã mô tả 6 loài Phù du tìm thấy ở châu Âu và xếp chúng vào một nhóm là Ephemera [31]

Nghiên cứu về Phù du thực sự phát triển mạnh mẽ vào thế kỷ XX, điển hình

là các công trình nghiên cứu của Ulmer (1920, 1924, 1925, 1932, 1933), Navás (1920, 1930), Lestage (1921, 1924, 1927, 1930), Needham et al (1935) [12]

Cho đến nay trên toàn thế giới đã có hơn 3000 loài được mô tả thuộc 42 họ

và hơn 400 giống của bộ Phù du Các nghiên cứu về Phù du, đặc biệt là phân loại

Gần đây, các công trình nghiên cứu đề cập đến khả năng sử dụng Phù du là sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước vì nhiều loài thuộc bộ Phù du rất nhạy cảm với sự biến đổi của môi trường như một số công trình của Landa và Soldan (1991), Bufagni (1997) [34]

Nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn (Odonata)

Chuồn chuồn thuộc nhóm côn trùng ăn thịt ngay từ giai đoạn thiếu trùng sống trong nước cho đến giai đoạn trưởng thành Vòng đời của chúng trải qua 3 giai đoạn: trứng, thiếu trùng, con trưởng thành Thiếu trùng thường sống trong nước, chủ yếu ở vùng nhiệt đới hoặc vùng khí hậu ấm, con trưởng thành sống trên cạn Bộ Chuồn chuồn được chia thành 3 phân bộ là: phân bộ Anisozygoptera, phân bộ Zygoptera (Chuồn chuồn kim) và phân bộ Anisoptera (Chuồn chuồn ngô) Phân bộ Anisozygoptera chỉ có 1 giống là Epiophlebia, giống này có một số loài chỉ phân bố

ở độ cao khoảng 2.000m ở những con suối thuộc Nhật Bản và vùng núi cao Himalaya (Tani & Miyatake, 1979; Kumar & Khanna, 1983) Hai phân bộ còn lại phân bố rộng cả ở nơi nước đứng cũng như nước chảy với số lượng loài vô cùng phong phú [28]

Ngoài các công trình nghiên cứu về phân loại học còn có những công trình nghiên cứu về Sinh học, Sinh thái học và Tập tính sinh học của Corbet (1999), Silsby (2001) [7] Các công trình nghiên cứu này chủ yếu dựa vào giai đoạn trưởng thành Đối với giai đoạn thiếu trùng, Ishida & Ishida (1985) đã xây dựng khóa định loại có kèm theo hình vẽ rõ ràng tới giống ở vùng châu Á [1]

Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera)

Hiện nay, trên thế giới bộ Cánh úp được biết khoảng 2.000 loài và là một trong những nhóm côn trùng có các đặc điểm nguyên thủy với nhóm có cánh hiện nay Hóa thạch của chúng được tìm thấy đầu tiên thuộc kỷ Pecmi, nó có những đặc điểm khác biệt với Cánh úp hiện đại về số đốt bàn và cánh ở phần ngực (Hynes, 1976) [19]

5

Để nhận dạng bộ Cánh úp, người ta dựa vào một số đặc điểm: chúng có 3 đốt bàn nhưng chân sau không biến đổi để thích hợp theo kiểu nhảy như một số loài thuộc bộ Cánh thẳng (như dế và châu chấu) Chúng có ăng ten dài dạng chỉ, tơ đuôi khá dài đặc biệt là các thiếu trùng ở nước Hầu hết, cánh của các loài thuộc bộ Cánh

úp rất phát triển nhưng đôi khi lại ngắn Các đặc điểm đó dùng để phân biệt chúng với bộ Cánh màng Ấu trùng bộ Cánh úp trải qua thời gian dài sống ở nước Các thiếu trùng Cánh úp giống con trưởng thành ở nhiều đặc điểm Thiếu trùng luôn có

tơ đuôi dài và không bao giờ có tơ đuôi ở giữa Mang nếu có, chỉ tìm thấy ở phần ngực và phần bụng được tạo thành giữa các tơ đuôi Thiếu trùng sống chủ yếu ở nước, có một vài loài sống trong đất ẩm (Harpers và Stewart, 1996) [19]

Morse J C., Yang Lianfang & Tian Lixin (1994); Merritt & Cummins (1996) khi nghiên cứu khu hệ Cánh úp ở Trung Quốc và Bắc Mỹ, các tác giả đã xây dựng khóa định loại tới giống thiếu trùng của bộ này, đó là cơ sở cho việc định loại các loài thuộc bộ Cánh úp ở Trung Quốc và Bắc Mỹ sau này [28]

Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera)

Cánh lông là một trong những bộ có số lượng loài phong phú Những nghiên cứu về hệ thống phân loại bậc cao của bộ Cánh lông được thực hiện bởi Ross (1956, 1967) và sau đó tiếp tục được bổ sung và hoàn thiện bởi Morse (1997) [22]

Bộ Cánh lông được nghiên cứu ở Đông Nam Á từ rất sớm bởi Ulmer (1911,

1915, 1925, 1927, 1930, 1932) và Navás (1913, 1917, 1922, 1930, 1932) Cánh lông ở Borneo đã được nghiên cứu khá tỷ mỉ lần đầu bởi Kimmins (1955) Ở Philippin, Banks (1937) là người đầu tiên nghiên cứu khu hệ Cánh lông ở khu vực này Tiếp đến là Ulmer (1955, 1957) nghiên cứu dựa vào giai đoạn ấu trùng Trong khi đó các hướng nghiên cứu khác lại dựa vào giai đoạn trưởng thành Đặc biệt trong giai đoạn gần đây việc nghiên cứu dựa vào giai đoạn trưởng thành lại càng được quan tâm như: Kimmis (1953), Banard (1980, 1984), Oláh (1987-1989), Chantaramongkol (1986, 1989, 1995), Malicky (1970, 1979, 1987, 1989, 1992 -

1998, 2002-2004), Malicky và Chantaramongkol (1989, 1991 - 1994, 1996 - 2000), Mey (1989, 1990, 1995 - 1999, 2001 - 2003), Weavers (1985, 1987, 1989, 1992, 1994), Ismail (1993, 1996), Scheffer (2001), Armitage và Arefina (2003), Klaithong (2003) [22] Ismail (1993, 1996, 1997) cũng tiến hành nghiên cứu trên ấu trùng Cánh lông tại một số nước ở khu vực Đông Nam Á [28]

6

Ngoài các công trình nghiên cứu ở các nước Đông Nam Á, khu hệ Cánh lông cũng được quan tâm nghiên cứu ở các quốc gia khác như: Ấn Độ, Srilanka được nghiên cứu bởi Martynov (1935, 1936), Trung Quốc (Martynov, 1931; Wang, 1963), Nhật Bản (Iwata, 1927; Tanida, 1987) Trong giai đoạn hiện nay, hướng nghiên cứu đánh giá chất lượng nước dựa trên đối tượng là các loài thuộc nhóm côn trùng này được nhiều nhà khoa học quan tâm tìm hiểu Do đó, các công trình liên quan đến giai đoạn ấu trùng xuất hiện ngày càng đồ sộ như nghiên cứu của Wiggins (1996) [22] Ở khu vực Bắc Mỹ, Merritt & Cummins (1996), đã xây dựng khóa định loại tới giống của bộ Cánh lông ở cả giai đoạn ấu trùng và trưởng thành [27]

Nghiên cứu về bộ Cánh rộng (Megaloptera)

Bộ Cánh rộng được xem là nhóm côn trùng nguyên thủy trong nhóm côn trùng biến thái hoàn toàn Hiện nay, bộ Cánh rộng có khoảng 300 loài được biết trên thế giới và chia thành hai họ là: Corydalidae và Sialidae Giai đoạn trưởng thành ở cạn và ăn thịt, thường hoạt động vào ban đêm Tuy nhiên, giai đoạn ấu trùng lại sống dưới nước và ăn thịt các loài động vật [28]

Số lượng loài thuộc họ Sialidae rất phong phú ở các thủy vực nước ngọt như: sông, suối, hồ nơi có nhiều mùn, các mảnh vụn, cát hoặc sỏi nhỏ Chúng trải qua 5 lần lột xác và sống được khoảng 1 năm trong vòng đời của mình Ấu trùng rời khỏi các thủy vực nước ngọt và hóa nhộng Các loài thuộc họ này lại phân bố rất hẹp Ở châu Á, họ này mới chỉ phân bố ở vùng ôn đới thuộc Hàn Quốc, Nhật Bản và một

số nơi ở Trung Quốc (Bank, 1940) [28]

Nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera)

Bộ Cánh cứng là bộ lớn nhất trong giới Động vật Hiện nay, số loài thuộc bộ côn trùng này vào khoảng 277.000 đến 350.000 loài và khoảng 10.000 thuộc nhóm côn trùng nước [28] Theo các kết quả nghiên cứu nhóm sống dưới nước được xem

là đa dạng nhất ở khu hệ suối vùng nhiệt đới Hiện nay, các công trình nghiên cứu

về bộ Cánh cứng tập trung vào phân loại học, sinh thái học, tiến hóa như: các nghiên cứu của Feng (1932, 1933), Gschwendtner (1932), Fernando (1962, 1969), Nertrand (1973), Jach (1984) Heinrich & Balke (1997), Gentuli (1995), Jach & Ji (1995, 1998, 2003) [29] đã cung cấp khá đầy đủ những dẫn liệu về phân loại học của bộ Cánh cứng ở châu Á

Wu và cộng sự đã xác định ở Trung Quốc có 601 loài, Sato (1988) đã định loại được 311 loài ở Nhật Bản, Britton (1970) xác định ở Úc có khoảng 510 loài

7

và White (1984) đã phân loại được 1.143 loài ở khu vực Bắc Mỹ thuộc bộ Cánh cứng [30]

Nghiên cứu về bộ Hai cánh (Diptera)

Các nghiên cứu về bộ Hai cánh đã được rất nhiều các nhà khoa học công bố, đặc biệt là các công trình nghiên cứu của Alexander (1931), Mayer (1934), Zwich

& Hortle (1989) [27] Đối với khu vực châu Á, Delfinado & Hardy (1973, 1975, 1977) đã tổng hợp một danh lục khá đầy đủ về thành phần loài của bộ Hai cánh ở miền Ấn Độ - Mã Lai Khóa định loại tới họ và giống hiện nay chủ yếu thực hiện theo khóa định loại được xây dựng bởi Harris (1990) [28]

Nghiên cứu về bộ Cánh nửa (Hemiptera)

Hiện nay, trên thế giới đã xác định được trên 4.000 loài thuộc bộ Cánh nửa sống ở nước (Dudgeon, 1999) Trong đó, khu vực châu Á có số lượng loài chiếm ưu thế, đặc biệt có rất nhiều giống đặc hữu, thậm chí có cả những phân họ đặc hữu ở khu vực này (Andersen, 1982; Spence & Andersen, 1994) [29]

Các công trình nghiên cứu về bộ Cánh nửa ở châu Á được bắt đầu khá sớm bằng các nghiên cứu của Lundblad (1933), La Rivers (1970), Lansbury (1972, 1973) [28] Các họ trong bộ này cũng được nghiên cứu khá tỷ mỷ như: Nepidae được nghiên cứu bởi Keffer (1990), Naucoridae là họ rất đa dạng ở vùng nhiệt đới châu Á đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu như Nieser & Chen (1991, 1992), Sites và cộng sự (1997) [29] Merritt & Cummins (1996), Morse et al (1994)

đã xây dựng khóa định loại tới giống của các họ thuộc bộ Cánh nửa ở khu vực Bắc

Mỹ và Trung Quốc [27] [28]

Bộ Cánh nửa bao gồm 3 phân bộ: Gerromorpha, Nepomorpha và Leptopodomorpha Phân bộ Gerromorpha gồm hầu hết những cơ thể côn trùng sống trên bề mặt của nước Trong phân bộ này, có hai họ lớn là Velliidae (trên thế giới có khoảng 850 loài) và họ Gerridae (khoảng 700 loài) (Chen et al, 2005) Theo Bendell (1988), Damgaard & Andersen (1996) các loài trong họ Gerridae được xem như những sinh vật chỉ thị cho chất lượng môi trường nước [27]

Nghiên cứu về bộ Cánh vảy (Lepidoptera)

Trong bộ Cánh vảy chỉ có một số loài thuộc họ Pyralidae, Pyraustidae và Crambidae sống ở nước Ở châu Á, các nghiên cứu về Lepidoptera chủ yếu là về phân loại học trong đó có các nghiên cứu của Rose & Pajni (1987), Habeck & Solis

Nghiên cứu về bộ Phù du (Ephemeroptera)

Nguyễn Xuân Quýnh và cs (2001), khi xây dựng khoá định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã đưa ra khoá định loại tới họ ấu trùng Phù du [8]

Nguyen Van Vinh and Yeon Jae Bae (2001, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008) ở một số Vườn Quốc gia của Việt Nam Những nghiên cứu này, đã công bố hàng loạt các kết quả về các loài Ephemeroptera ở Việt Nam, và đã bổ sung danh sách thành phần loài, mô tả các loài mới, cũng như xây dựng các khóa định loại tới loài [31] [32] [34] [35] [36] [37] [38]

Nguyễn Văn Vịnh (2004), khi nghiên cứu về Phù du ở Vườn Quốc gia Tam Đảo đã xác định được 32 loài thuộc 24 giống và 8 họ Trong đó, có 10 loài lần đầu

tiên ghi nhận cho Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc, đó là: Platybaetis edmundsi Muller - Liebenau, 1980; Baetiella trispinata Tong and Dudgeon, 2000; Serratella albostriata Tong and Dudgeon, 2000; Torleya arenosa Tong and Dudgeon, 2000; Cincticostella boja Allen, 1975; Ephemera serica Eaton, 1871; Choroterpes trifrucata Ulmer, 1939; Habrophlebiodes prominens Ulmer, 1939; Caenis cornigera Kang and Yang, 1994; Isonychia formosana Ulmer, 1912 [13]

Nguyễn Văn Vịnh (2005), khi nghiên cứu về Phù du ở Vườn Quốc gia Ba

Vì, Hà Tây đã thu được 27 loài thuộc 22 giống và 9 họ Trong đó có một loài ghi

nhận lần đầu tiên cho khu vực là Teloganodes tristis (Hagen, 1858) [15] Trong

khoảng thời gian này, tác giả cũng tiến hành điều tra thành phần loài Phù du ở một

số Vườn Quốc gia khác ở Việt Nam [166] [17]

Ở VQG Hoàng Liên được tiến hành với nhiều nghiên cứu khác nhau, Nguyễn Văn Vịnh (2005b) đã xác định được 53 loài thuộc 31 giống và 11 họ Kết

9

quả đã công bố được 4 loài mới cho khoa học dựa vào các mẫu chuẩn thu được tại Sapa, đó là: Isca fasica Nguyen and Bae, 2003; Rhoenanthus sapa Nguyen and Bae, 2004; Afronurus meo, Nguyen and Bae, 2003; Iron longintibius, Nguyen and Bae, 2004 Đồng thời, xác định được 10 loài lần đầu tiên ghi nhận cho khu hệ động vật của Việt Nam [14] Jung et al (2008) đã xác định được 53 loài, 30 giống, 9 họ So với nghiên cứu trước đó của Nguyễn Văn Vịnh, nghiên cứu này không thu được 02

họ (Prosopistomatidae và Neoephemeridae) và 01 giống [23]

Tuy nhiên, các nghiên cứu trên chỉ được tiến hành ở hệ thống suối Mường Hoa mà chưa tiến hành ở các khu vực suối khác Cho đến nghiên cứu của của Nguyễn Văn Hiếu (2016) đã xác định được 78 loài, 43 giống, 13 họ thuộc bộ Phù

du của hệ thống suối thuộc VQG Hoàng Liên, trong đó đã ghi nhận mới cho khu hệ

động vật Việt Nam 20 loài (họ Baetidae: Acentrella lata, Baetis clivisus, Baetis gracilentus, Baetis inornatus, Baetis morrus, Baetis pseudofrequentus, Baetis pseudothermicus, Baetis tatuensis, Baetis terminus, Labiobaetis operosus, Labiobaetis borneoensis, Neobaetiella macani, Nigrobaetis gracientus, Nigrobaetis mundus, họ Ephemerellidae: Drunella ishiyamana và Teloganopsis oriens, họ Heptageniidae: Epeorus nguyenbaeorum, họ Leptophlebiidae: Thraulus macilentus,

họ Siphluriscidae: Siphluriscus chinensis và họ Prosopitomatidae: Prosopistoma sinensis) và 24 loài ghi nhận mới cho VQG Hoàng Liên [3]

Nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn (Odonata)

Nghiên cứu về khu hệ thiếu trùng Chuồn chuồn ở Việt Nam còn tản mạn và chưa thành hệ thống Chủ yếu các nghiên cứu tập trung vào giai đoạn trưởng thành

Bộ Chuồn chuồn ở Việt Nam được nghiên cứu lần đầu tiên vào những năm đầu thập niên 90 của thế kỷ XX dưới thời Pháp thuộc bởi một số nhà nghiên cứu người Pháp: Martin trong báo cáo được công bố năm 1902 khi điều tra khu hệ động vật Đông Dương Trong báo cáo này, ông công bố 139 loài thuộc 3 họ: Libellulidae, Aeshnidae và Agrionidae Trong 139 loài, Martin đã mô tả 9 loài mới và một giống

mới là Merogomphus [1]

Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001), khi xây dựng khóa định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã xây dựng khóa định loại tới họ của bộ Chuồn chuồn [8]

Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), trong nghiên cứu khu hệ côn trùng nước ở Vườn Quốc gia Tam Đảo đã xác định được 26 loài thuộc 12 họ của bộ

10

Chuồn chuồn ở khu vực này Tuy nhiên, do những nghiên cứu về phân loại thiếu trùng chuồn chuồn ở Việt Nam còn ít Do đó, những mẫu vật thu được mới chỉ phân loại đến bậc giống [2]

Nguyễn Thị Minh Huệ (2009) trong nghiên cứu khu hệ côn trùng nước VQG Bạch Mã tỉnh Thừa Thiên Huế xác định được 15 loài thuộc 11 họ Cũng trong năm đó, Nguyễn Văn Hiếu và cộng sự khi nghiên cứu đa dạng côn trùng nước tại VQG Tam Đảo đã xác định được 32 loài thuộc 12 họ tại khu vực này [2][6]

Bên cạnh các công trình nghiên cứu về phân loại học nghiên cứu về ứng dụng của bộ Chuồn chuồn đã được đề cập đến trong nghiên cứu của Đặng Ngọc Thanh và nhóm nghiên cứu (2002), nghiên cứu đã đưa ra những dữ liệu về ấu trùng Chuồn chuồn dùng để dánh giá chất lượng môi trường nước

Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera)

Ở Việt Nam, những nghiên cứu về bộ Cánh úp đã được quan tâm nghiên cứu trong thơi gian gần đây Một vài loài đã được mô tả bởi Kawai (1968, 1969), Zwick (1988), Stark và cộng sự (1999) [19], nhưng tất cả các mẫu vật đều ở giai đoạn trưởng thành Mục đích của những nghiên cứu là nhằm xác định lại và mô tả một số loài mới thuộc bộ Cánh úp dựa trên những nghiên cứu trước đó và những điều tra về sau của cả giai đoạn trưởng thành và ấu trùng được thu thập ở Việt Nam Thêm vào

đó là việc xác định khóa định loại tới loài của bộ Cánh úp ở cả giai đoạn trưởng thành và ấu trùng ở Việt Nam cũng như sinh thái, nơi ở của chúng Cao Thị Kim Thu (2002), đã xây dựng khóa định loại tới loài Cánh úp ở Việt Nam Công trình là

cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về bộ Cánh úp ở nước ta [19]

Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), khi nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở Vườn Quốc gia Tam Đảo đã tiến định loại các loài thuộc bộ Cánh úp Kết quả cho thấy số loài Cánh úp ở Vườn Quốc gia Tam Đảo là 12 loài thuộc 3 họ [13]

Cao Thị Kim Thu (2007) công bố hai loài mới thuộc họ Cánh úp lớn

(Perlidae) cho khu hệ Cánh úp Việt Nam là Agnetina den Cao & Bae, 2007 và Chinoperla rhododendroma Cao & Bae, 2007 [20] Đến 2009, tác giả trong nghiên

cứu thành phần loài họ Perlidae thuộc bộ Cánh úp ở khu vực miền Trung Việt Nam

đã xác định được 22 loài thuộc 10 giống, trong đó có 4 loài mới là Neoperla tamdao, Tyloperla trui, Acroneuria bachma, Chinoperla rhododendrona và 4 loài

lần đầu ghi nhận cho khu hệ Việt Nam Cũng trong năm này đã mô tả thêm hai loài

nữa thuộc giống Acroneuria (Perlidae) và 1 loài thuộc giống Phanoperla [10]

11

Cao Thị Kim Thu (2011) từ các mẫu vật thu thập được và tham khảo các tài liệu đã công bố, đã tổng hợp được danh lục gồm 70 loài Cánh úp lớn thuộc 13 giống ở Việt Nam Do đó, hiện nay đã có 48 loài mới cho khoa học được mô tả

từ mẫu vật và có 55 loài mới chỉ thấy ở Việt Nam mà chưa ghi nhận ở một nơi nào trên thế giới [11]

Nguyễn Văn Hiếu và cs (2015) đã công bố thành phần loài và phân bố của

bộ Cánh úp ở VQG Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai dựa trên mẫu vật thu thập từ năm

2012 đến năm 2013, kết hợp với các mẫu vật đã thu thập từ trước đến nay đang được lưu giữ tại Phòng Sinh thái môi trường nước, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật và tại Bộ môn Động vật Không xương sống, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Ngoài ra, tác giả còn kết hợp với các tài liệu có liên quan đến khu vực nghiên cứu để đưa ra dẫn liệu về thành phần loài Cánh úp Kết quả đã ghi nhận được 58 loài, 21 giống, 5 họ thuộc bộ Cánh úp Đây có thể coi là dẫn liệu đầy đủ và cập nhật nhất về thành phần loài bộ Cánh úp tại VQG Hoàng Liên [5] Năm 2016, tác giả cũng đã công bố về thành phần loài Cánh úp tại VQG Hoàng Liên, đã có 27 loài thuộc 14 giống và 4 họ được ghi nhận [3]

Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera)

Ở Việt Nam, bộ Cánh lông được nghiên cứu từ rất sớm Những tài liệu về Cánh lông đã được xuất bản bởi các nhà phân loại học đến từ các nước châu Âu như: Đức (Ulmer, 1907), Tây Ban Nha (Navás, 1913)

Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001), đã xây dựng khóa định loại tới họ của bộ Cánh lông thường gặp ở nước ta Hoàng Đức Huy (2005) mô

tả đặc điểm hình dạng, cấu tạo ngoài của các loài Cánh lông ở Việt Nam dựa vào giai đoạn ấu trùng [8]

Năm 2016, Nguyễn Văn Hiếu và cs đã ghi nhận được 36 loài, 35 giống, 17

họ thuộc bộ Cánh lông, trong đó có 1 loài ghi nhận mới cho VQG Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai [3]

Nghiên cứu về các bộ Cánh cứng, bộ Hai cánh, bộ Cánh nửa, bộ Cánh vảy

và bộ Cánh rộng

Ở nước ta, các công trình nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera), Hai cánh (Diptera), bộ Cánh vảy (Lepidoptera) và bộ Cánh rộng (Megaloptera) còn tản mạn Các nghiên cứu thường không tập trung vào một bộ cụ thể mà thường đi cùng với các công trình nghiên cứu về khu hệ côn trùng nước nói chung như: Nguyễn

12

Văn Vịnh (2001) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Tam Đảo [31]; Cao Thị Kim Thu, Nguyễn Văn Vịnh và Yeon Jae Bae (2008) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Bạch Mã [21], Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001) khi định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam [8]

Những nghiên cứu đầu tiên về khu hệ Cánh nửa ở Việt Nam được bắt đầu vào những năm đầu của thế kỷ XX Loài đầu tiên thuộc họ Gerridae (Hemiptera)

được mô tả ở Việt Nam là Ptilomera hylactor Breddin, 1903 thuộc Bắc Việt Nam

Tiếp theo, khu hệ Gerridae ở Việt Nam tiếp tục được mô tả bởi Andersen (1975,

1980, 1993); Andersen & Cheng (2004); Polhemus (2001); Chen & Zettel (1999), Polhemus & Andersen (1994); Polhemus & Karunaratne (1993) [40]

Trần Anh Đức (2008), mô tả khá đầy đủ và chi tiết hình dạng ngoài của các loài thuộc họ Gerridae ở Việt Nam Đây là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về bộ Cánh nửa ở nước ta [40]

1.2 Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Trên thế giới

Phương pháp phân nhóm chức năng dinh dưỡng (Functional Feeding Groups

- FFGs) được Merrit & Cummins (1996) phát triển dựa trên đặc điểm sinh cảnh sống, cấu tạo phần phụ miệng, cách thu nhận thức ăn và loại thức ăn của nhóm côn trùng thủy sinh, đây là nhóm sinh vật chiếm ưu thế trong các quần xã sinh vật thủy vực suối đầu nguồn [24]

Trước đó, các nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng của Cummins et

al (1979, 1989) [24, 25] đã công bố những kết quả bước đầu về các nhóm dinh

dưỡng chức năng của côn trùng nước Sau đó, Cummins et al (2005) đã công bố

các nghiên cứu về lĩnh vực này ở Brazil [26]

Các nhóm côn trùng được chia thành các nhóm chức năng cơ bản: nhóm cắt

xé (shredders: shr) sẽ lấy thức ăn từ các vật chất thô, vật chất rơi rụng (lá, mảnh thân thực vật); nhóm cào nạo (scrappers: scr) lấy thức ăn là nhóm tảo bảm đá; nhóm thu lọc (collector - filterer: c-f) lấy thức ăn là các hạt vật chất mịn, lơ lửng trong môi trường nước; nhóm thu gom (collector - gatherers: c-g) thu thập các vật chất ở nền đáy; nhóm ăn thịt (predators -p) ăn các sinh vật khác như các nhóm côn trùng thủy sinh [39]

Tại khu vực nghiên cứu có nhiều dạng thủy vực khác nhau, trong đó thủy vực dạng suối tương đối đa dạng và phong phú Các suối này là điều kiện rất tốt cho

sự phát triển của các loài thủy sinh vật nói chung và các loài côn trùng nước nói riêng Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở khu vực này mới chỉ tập trung nghiên cứu đa dạng sinh học về loài ở các suối thuộc Trạm

Đa dạng sinh học Mê Linh [30] hoặc đa dạng sinh học về loài Phù du [4] mà chưa nghiên cứu về nhóm côn trùng nước trong toàn bộ khu vực, đặc biệt các nghiên cứu

về phân bố và cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của chúng ở khu vực này còn ít

và tản mạn

14

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, sử dụng mẫu côn trùng nước thu được tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc; mẫu này được bảo quản và lưu trữ tại phòng thí nghiệm Động vật, Khoa Sinh - Kỹ thuật nông nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

2 Phạm vi, thời gian và địa điểm nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu:

Đa dạng sinh học và đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc Trạm đa dạng Sinh học Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

- Thời gian nghiên cứu:

Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 9/2017 đến tháng 5/2019 Mẫu vật sử dụng trong nghiên cứu được thu ngoài thực địa: đợt 1 từ ngày 09/09/2017 đến ngày 23/09/2017; đợt 2 ngày 19/03/2018 đến ngày 24/03/2018 Các điểm nghiên cứu thuộc suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc Trạm đa dạng Sinh học Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

Toàn bộ mẫu vật thu ngoài tự nhiên được bảo quản và lưu trữ tại Phòng thí nghiệm Động vật, Khoa Sinh - kỹ thuật nông nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

- Địa điểm nghiên cứu:

Mười điểm nghiên cứu được ký hiệu từ R1 đến R10 thuộc suối khác nhau ở Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh phúc Trước khi tiến hành thu mẫu, ghi lại một số đặc điểm sinh cảnh, hình ảnh chính của khu vực nghiên cứu

Điểm 1 (Ký hiêu R1): Độ cao: 136 m, Tọa độ: N: 21023’- 40,7”, E:105042’59,9” Độ rộng của suối từ 2 - 3m Hai bên suối có nhiều cây cỏ, cây bụi

và cây gỗ lớn nhỏ Nền đáy của suối chủ yếu là đá lớn và sỏi Suối nhiều bã mùn thực vật Độ che phủ 60% - 80%

Điểm 2 (Ký hiệu R2): Độ cao: 128 m, tọa độ: N: 21023’49,7”, E:105042’56,6” Độ rộng dòng nước từ 2,5-3m Hai bên suối có rừng cây bui, rừng

Điểm 4 (Ký hiệu R4): Độ cao: 104m, tọa độ: N: 21023’37,0”, E:105042’52,3”

Độ rộng của suối từ 2- 4m; hai bên suối có rừng cây gỗ nhỏ, cây bụi và dây leo Nền đáy chủ yếu là đá tảng, đá nhỏ Suối nhiều mùn bã thực vật Độ che phủ 80-90%

Điểm 5 (Ký hiệu R5): Độ cao: 90m, tọa độ: N: 21023,601’; E: 105042,871’

Độ rộng của suối khoảng 7 – 8 m; hai bên suối là rừng nguyên sinh, độ sâu của suối khoảng 0,2 – 0,5 m vào mùa khô và 0,4 – 0,7 m vào mùa mưa Nền đáy chủ yếu là

đá tảng, đá cuội xen lẫn sỏi nhỏ và cát Độ che phủ 70 – 80%

Điểm 6 (Ký hiệu R6): Độ cao: 85m, tọa độ N: 21023,438’; E: 105042,778’

Độ rộng của suối khoảng 2 – 3,5 m Hai bên suối là rừng nguyên sinh, độ sâu của suối khoảng 0,3 – 0,6m nền đáy của suối chủ yếu là đá tảng xen lẫn có sỏi nhỏ và cát, lượng bùn đất khá nhiều, nước suối tương đối đục Độ che phủ khoảng 10 – 20%

Điểm 7 (Ký hiệu R7): Độ cao: 83m, tọa độ N: 21023,377’; E: 105042,767’

Độ rộng của suối khoảng 5.5 – 7,5m Hai bên suối là rừng nguyên sinh, độ sâu của suối khoảng 0,2 – 0,5 m Nền đáy của suối chủ yếu là đá tảng xen lẫn có sỏi nhỏ và cát Độ che phủ khoảng 60 – 70%

Điểm 8 (Ký hiệu R8): Độ cao: 82m, tọa độ N: 21023,318’; E: 105042,756’

Độ rộng của suối khoảng 4 – 4,5m Một bên suối là đường mòn, một bên là rừng nguyên sinh, độ sâu khoảng 0,4 – 0,6 m Nền đáy của suối chủ yếu là đá tảng, đá cuội xen lẫn có sỏi nhỏ và cát Trong suối có nhiều cây bụi thủy sinh, cao khoảng 0,5 – 0,8 m Độ che phủ là 40 – 50%

Điểm 9 (Ký hiệu R9): Độ cao: 77m, tọa độ N: 21023,242’; E: 105042,772’

Độ rộng của suối khoảng 4 – 5m Suối chảy qua cổng Trạm, độ sâu khoảng 0,2 – 0,5m Nền đáy của suối chủ yếu là đá cuội, đá tảng và sỏi nhỏ Độ che phủ 30 – 50%

16

Điểm 10 (Ký hiệu R10): Độ cao: 59m, tọa độ: N: 21023’10,3”, E:105042’45,0” Độ rộng của suối từ 3 - 4m Hai bên suối có rừng cây gỗ nhỏ và gỗ lớn Nền đáy chủ yếu là đá tảng, đá nhỏ Suối nhiều mùn bã thực vật Độ che phủ 70

- 90%

3 Phương pháp nghiên cứu

3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài tự nhiên

Thu mẫu ngoài tự nhiên được tiến hành theo phương pháp của Merritt Cummins (1996) [27], Morse et al [28] (1994), Nguyen (2003) [33]

Trước khi thu mẫu, tiến hành xác định tọa độ và độ cao của điểm thu mẫu bằng thiết bị GPS MAP 78 của Đức

Quá trình thu mẫu định tính bằng vợt ao (Pond net) và vợt cầm tay (Hand net) Thu mẫu định lượng bằng cách sử dụng lưới Surber Sample (diện tích thu mẫu

là 0,1 m2; kích thước mắt lưới 250µm)

Tiến hành thu mẫu bằng cách: đặt miệng vợt ngược dòng nước, dùng chân đạp phía trước vợt trong vòng vài phút (thu mẫu đạp nước) Ở nơi có nhiều bụi cây dùng vợt tay để thu mẫu Ở những nơi đáy có đá lớn không thu mẫu đạp nước được thì nhấc đá và thu mẫu bám ở dưới bằng panh mềm để tránh làm nát mẫu

Mẫu định tính được thu ở các điểm bất kì, ở nhiều nơi có cây bụi thủy sinh dùng vợt sục vào các cây bụi đó và các rễ cây ven bờ suối, ở những vùng nước nhỏ hoặc dòng chảy hẹp việc thu mẫu được tiến hành bằng vợt cầm tay

Đối với mẫu định lượng, sử dụng lưới Surber lấy 5 mẫu Diện tích thu mẫu là 0,1m2 Như vậy, tổng diện tích thu mẫu cho mẫu định lượng tại mỗi điểm là 0,5m2

Mẫu sau khi thu được loại bỏ rác, làm sạch bùn đất Do các cá thể côn trùng nước có cơ thể mềm, dễ nát nên thu mẫu phải nhẹ nhàng và nhặt qua mẫu ngay tại thực địa Mẫu thu ngoài thực địa được bảo quản trong cồn 800, ghi etiket đầy đủ và đem về lưu trữ, bảo quản, phân tích và định loại tại phòng thí nghiệm Động vật, Khoa Sinh - Kỹ Thuật nông nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

3.2 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Phương pháp nhặt mẫu: mẫu được rửa sạch cho ra khay thêm ít nước Dùng panh nhặt hết các ấu trùng và thiếu trùng côn trùng nước cần nghiên cứu cho vào lọ

và bảo quản trong cồn 800

3.3 Phương pháp đánh giá đa dạng sinh học

Chỉ số Shannon – Weiner (chỉ số H’) nhằm xác định lượng thông tin hay

tổng lượng trật tự (hay bất trật tự) có trong một hệ thống Chỉ số Shannon – Weiner được tính bằng cách lấy số lượng cá thể của một đơn vị phân loại chia cho tổng số

cá thể trong mẫu, sau đó nhân với logarit cơ số e của tỷ số đó Tổng các đơn vị phân loại cho chỉ số đa dạng Công thức để tính chỉ số này là:

H′ = − ∑ 𝑛𝑖

𝑁ln

𝑛𝑖𝑁

𝑠

𝑖=1

Với H’: chỉ số đa dạng loài

s: số lượng loài N: số lượng cá thể trong toàn bộ mẫu

ni: số lượng cá thể của loài i Hai thành phần của sự đa dạng được kết hợp trong hàm Shannon – Weiner là

số lượng loài và tính bình quân của sự phân bố các cá thể giữa các loài Do vậy, số lượng loài càng cao thì chỉ số H’ càng lớn và sự phân bố các cá thể giữa các loài càng ngang bằng nhau thì cũng gia tăng chỉ số đa dạng loài được xác định thông qua hàm số Shannon – Weiner

Từ kết quả tính toán, có thể nhận xét về mức độ đa dạng theo các cấp sau đây:

18

Chỉ số loài ưu thế

𝐷𝐼 = 𝑛1 + 𝑛2

Trong đó: n1: số lượng cá thể của loài ưu thế thứ nhất

n2: số lượng cá thể của loài ưu thế thứ hai

N: tổng số cá thể trong điểm thu mẫu

3.4 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu thu thập được xử lý qua bảng biểu, sơ đồ, đồ thị biểu diễn số lượng

và biến động số lượng Các số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft office exel

m, chiều rộng trung bình khoảng 550m (chỗ rộng nhất khoảng 800m, chỗ hẹp nhất

khoảng 300m)

Khu vực Trạm có tọa độ:

21o23’57’’ - 21o23’35’’ vĩ độ Bắc

105o42’40’’ – 105o42’40’’ kinh độ Đông

+ Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên

+ Phía Đông và phía Nam giáp hợp tác xã Đồng Trầm, xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên

+ Phía Tây giáp vùng ngoại vi Vườn Quốc gia Tam Đảo, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc

19

4.2 Địa hình

Đây thuộc vùng bán sơn địa phía Bắc huyện Mê Linh, là phần kéo dài về phía Đông Nam của dãy Tam Đảo, có địa hình đồi và núi thấp với xu hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam

Địa hình khu vực nghiên cứu phần lớn là đất dốc, độ chia cắt sâu với nhiều dốc phụ gần như vuông góc với dốc chính, độ dốc trung bình từ 15 - 30o, nhiều nơi dốc đến 30 - 35o, điểm cao nhất là 520 m (điểm cực đông thuộc đỉnh núi Đá trắng)

Ở khu vực Trạm các bãi bằng rất ít nằm rải rác dọc theo ven suối phía Tây

4.3.2 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 có thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những nới dốc cao bị xói mòn mạnh để trở lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực từ độ cao 300 – 400 m)

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

- Ở độ cao trên 300 m là đất Feralit mùn vàng Đất có màu vàng ưu thế do độ

ẩm cao, hàm lượng sắt di động và nhôm tích lũy cao Do đất phát triển trên đá Macma axit kết tinh chua kết tinh chua nên tầng đất, thành phần cơ giới nhẹ, tầng mùn, không có tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều trên 75%

- Ở độ cao dưới 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng phát triển trên nhiều loại

đá khác nhau, đất có khả năng hấp thụ không cao do có nhiều khoáng sét phổ biến

là Kaolimit

20

Ngoài ra còn có đất dốc tụ phù sa ven suối ở độ cao dưới 100 m Thành phần

cơ giới của loại đất là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao, màu mỡ, đã được khai phá để trồng lúa và hoa màu Đất thuộc loại chua với độ pH 3,5 – 5,5 độ dày tầng đất trung bình 30 – 40 cm

4.4 Khí hậu – thủy văn

Đây là vùng nhiệt đới gió mùa, nằm trong vùng khí hậu chung của đồng bằng Bắc Bộ, nhiệt độ trung bình hang năm là 22 – 230C, tập trung không đều, tháng có nhiệt độ cao là tháng 6, tháng 7 và tháng 8 Còn mùa lạnh vào các tháng 12, tháng 1

và tháng 2 Nhiệt độ cao điểm trong các tháng nóng nực lên đến 400C, nhiệt độ lạnh nhất tới 40C Nhìn chung nhiệt dộ trung bình vào mùa hè từ 27 – 290C, trung bình vào mùa đông là 16 – 170C

Lượng mưa từ 1.100 – 1.600 mm/năm, phân bố không đều, tập trung vào mùa hè từ tháng 6 - 8 hàng năm, ở đây có 2 mùa gió thổi rõ rệt là giá mùa Đông Bắc (từ tháng 10 đến 3 năm sau) và gió mùa Đông Nam (từ tháng 4 đến tháng 9)

bộ côn trùng nước Số lượng loài, giống và họ cụ thể của từng bộ phận được trình bày trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Số lượng và tỷ lệ (%) các taxon thuộc các bậc phân loại

của côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu