Nghiên cứu đa dạng sinh học và đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức 2 năng của côn trùng nước tại suối chảy qua khu dân cư thuộc xã ngọc thanh, thành phố phúc yên, tỉnh vĩnh phúc

Tuy nhiêncác nghiên cứu này chỉ tập trung nghiên cứu đa dạng sinh học về loài ở các suốithuộc Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh [27] hoặc đa dạng sinh học về loài Phù du[6] mà chưa nghiên cứ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH – KTNN

===  ===

ĐÀO THỊ LAN

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ ĐẶC ĐIỂM

NHÓM DINH DƯỠNG CHỨC NĂNG CỦA CÔN TRÙNG NƯỚC TẠI SUỐI CHẢY QUA KHU DÂN CƯ THUỘC XÃ NGỌC THANH, THÀNH PHỐ PHÚC YÊN, TỈNH VĨNH PHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Động vật học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH – KTNN

===  ===

ĐÀO THỊ LAN

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ ĐẶC ĐIỂM

NHÓM DINH DƯỠNG CHỨC NĂNG CỦA CÔN TRÙNG NƯỚC TẠI SUỐI CHẢY QUA KHU DÂN CƯ THUỘC XÃ NGỌC THANH, THÀNH PHỐ PHÚC YÊN, TỈNH VĨNH PHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Động vật học

Người hướng dẫn khoa học:

TS Nguyễn Văn Hiếu

HÀ NỘI, 2019

Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, thầy cô những người đã luôn động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu khoa học.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 17 tháng 05 năm 2019

Sinh viên

Đào Thị Lan

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung mà tôi trình bày trong khóa luận này là

kết quả nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn tận tình của TS Nguyễn Văn Hiếu

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

Hà Nội, ngày 17 tháng 05 năm 2019

Sinh viên

Đào Thị Lan

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới 3

1.1.1 Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học về loài 3

1.1.2 Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng 7

1.2 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam 8

1.2.1 Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học về loài 8

1.2.2 Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng 13

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Đối tượng nghiên cứu 14

2.2 Địa điểm nghiên cứu 14

2.3 Thời gian nghiên cứu 15

2.4 Phương pháp nghiên cứu 15

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài tự nhiên 15

2.4.2 Phương pháp phân tích mẫu 16

2.4.3 Chỉ số đa dạng sinh học 16

2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 17

2.5 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Ngọc Thanh 17

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 19

3.1 Thành phần loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 19

3.1.1 Thành phần loài Phù du (Ephemeroptera) 22

3.1.2 Thành phần loài Chuồn chuồn (Odonata) 23

3.1.3 Thành phần loài Cánh nửa (Hemiptera) 23

3.1.4 Thành phần loài Cánh cứng (Coleoptera) 23

3.1.5 Thành phần loài Cánh rộng (Megaloptera) 23

3.1.6 Thành phần loài Hai cánh (Diptera) 23

3.1.7 Thành phần loài Cánh lông (Trichoptera) 24

3.1.8 Thành phần loài Cánh vảy (Lepidoptera) 24

3.2 Một số đặc điểm quần xã côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 25

3.2.1 Mật độ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 25

3.2.2 Loài ưu thế và chỉ số đa dạng sinh học 26

3.3 Cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 27 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO 30

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC 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 19

Bảng 3.2 Thành phần các loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 21

Bảng 3.3.Số lượng cá thể của các bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu trên đơn

vị thu mẫu 2,5 m 2 25

Bảng 3.4 Chỉ số đa dạng sinh học Shannon – Weiner (H’) 27

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Tỷ lệ (%) số loài theo từng bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 20

Hình 3.2 Số lượng cá thể thu được của mỗi bộ côn trùng nước tại điểm nghiên cứu trên đơn vị 2,5 m 2 26 Hình 3.3 Tỷ lệ % số lượng cá thể theo nhóm dinh dưỡng chức năng tại khu vực nghiên

cứu 28

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Côn trùng nước giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định của hệ sinhthái các thủy vực Chúng có mặt hầu hết ở các thủy vực nước ngọt, đặc biệt là thủyvực dạng suối mỗi một dạng môi trường sống chúng lại có những biến đổi riêng đểthích nghi với điều kiện sống khác nhau Côn trùng nước có các đặc tính nổi trộinhư số lượng loài, số lượng cá thể lớn, thích nghi tốt với điều kiện môi trường sovới các nhóm động vật khác Đặc biệt chúng là những mắt xích không thể thiếutrong chuỗi và lưới thức ăn Chúng vừa là những sinh vật tiêu thụ tiếp nhận các mùn

bã hữu cơ, các vật chất rơi rụng làm nguồn thức ăn nhưng đồng thời lại trở thànhnguồn thức ăn cho nhóm sinh vật tiêu thụ của nhiều loài động vật có xương sốngkhác Sự phát triển đa dạng của quần thể côn trùng nước đóng góp lượng sinh khốiđáng kể vào hệ thống dòng chảy Côn trùng nước tùy vào từng loài mà có thể có lợihoặc gây hại cho con người Một số loài côn trùng nước gây hại là tác nhân truyềnbệnh, tác nhân gây bệnh, tác nhân phá hoại sản phẩm công nghiệp, nông nghiệp…Chính vì vậy, côn trùng nước là đối tượng lý tưởng cho các nhà khoa học trongnước và trên thế giới tiến hành các công trình nghiên cứu

Xã Ngọc Thanh là xã vùng núi duy nhất của thành phố Phúc Yên, tỉnh VĩnhPhúc với tổng diện tích 7.732,68 ha Địa hình chủ yếu của xã là đồi núi thấp với độcao so với mặt nước biển dưới 300m xen lẫn vùng đồng bằng phì nhiêu Khu vựcnghiên cứu có nhiều dạng thủy vực khác nhau, trong đó thủy vực dạng suối tươngđối đa dạng và phong phú Các suối này là điều kiện rất thuận lợi cho sự phát triểncủa các loài thủy sinh vật nói chung và các loài côn trùng nước nói riêng Trước đâycũng đã có một số nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở khu vực này Tuy nhiêncác nghiên cứu này chỉ tập trung nghiên cứu đa dạng sinh học về loài ở các suốithuộc Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh [27] hoặc đa dạng sinh học về loài Phù du[6] mà chưa nghiên cứu về nhóm côn trùng nước trong toàn bộ khu vực, đặc biệtcác nghiên cứu về phân bố và cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của chúng ởkhu vực này còn ít và tản mạn Bên cạnh đó, dưới tác động của con người các hệthống suối đã có những biến đổi nhất định so với ban đầu Nhiều đoạn suối chảy quacác khu dân cư cũng ít nhiều chịu sự tác động trong sinh hoạt hàng ngày của ngườidân

Để góp phần tìm hiểu sâu hơn về nhóm sinh vật 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 khu dân cư thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc”

2 Mục đích nghiên cứu

- Xác định thành phần loài và phân bố của côn trùng nước tại một số thủyvực dạng suối chảy qua khu dân cư thuộc xã Ngọc thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnhVĩnh Phúc

- Nghiên cứu thành phần loài, mật độ cá thể, đa dạng sinh học côn trùng nước tại địa điểm nghiên cứu

- Tìm hiểu đặc điểm phân bố và cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước

3 Nội dung nghiên cứu

- Đa dạng về loài côn trùng nước tại suối chảy qua khu dân cư thuộc xã NgọcThanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

- Mức độ đa dạng về thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu

- Đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức năng cuả côn trùng nước

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học: Đề tài nghiên cứu sẽ cung cấp những dẫn liệu về thànhphần côn trùng nước, cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng tại một số thủy vựcdạng suối chảy qua khu dân cư thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnhVĩnh phúc

- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu đề tài là cơ sở đưa ra các giải phápnhằm bảo tồn, xây dựng quy hoạch, khai thác hợp lý, sử dụng bền vững tài nguyênthiên nhiên tại khu vực nghiên cứu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới

1.1.1 Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học về loài

Côn trùng nước đã được quan tâm nghiên cứu từ rất lâu trên thế giới, đặc biệt

là những nước phát triển Khác với các nhóm động vật khác, côn trùng nước tồn tại

cả trong môi trường nước và môi trường cạn Chúng có vai trò rất quan trọng trongviệc duy sự ổn định mối quan hệ dinh dưỡng của thủy vực dạng suối cũng như đốivới đời sống con người Do đó các nghiên cứu về côn trùng nước ngày càng được

mở rộng, các hướng nghiên cứu không chỉ dừng lại ở việc mô tả, phân loại mà còn

đi sâu vào các cơ chế bên trong như: biến động quần thể côn trùng, các mối quan hệdinh dưỡng, đáp ứng yêu cầu của sinh thái học (Resh và Rosenberg, 1984;Cummins, 1994) [24]

Đến cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI, nhiều nhà khoa học đã công bố hàngloạt 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; Wilhm,

1968 [36], Các nghiên cứu này đã bổ sung và cung cấp nhiều kiến thức về côntrùng 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 nhómCôn 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 cònđược xem như một trong những tổ tiên của côn trùng Dựa vào những bằng chứnghóa thạch, chúng có thể đã phát sinh vào giai đoạn cuối của kỷ Cacbon và đầu kỷPecmơ trong đại Cổ sinh, cách đây khoảng 290 triệu năm [15] Các loài thuộc bộPhù 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 tìmthấy ở châu Âu và xếp chúng vào một nhóm là Ephemera [28]

Nghiên cứu về Phù du thực sự phát triển mạnh mẽ vào thế kỷ XX, điển hình là cáccông trình nghiên cứu của Ulmer (1920, 1924, 1925, 1932, 1933), Navás (1920,1930), Lestage (1921, 1924, 1927, 1930), Needham và cộng sự (1935) [10]

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 loạihọc vẫn đang phát triển, vẫn còn nhiều loài chưa được mô tả, nhất là ở các khu vựcnhiệt đới [19]

Đối với khu vực châu Á, những nghiên cứu đầu tiên về Phù du được thựchiện bởi các nhà côn trùng học đến từ châu Âu như: Navás (1922, 1925), Lestưa age(1921, 1924) [30] Gần đây các nhà khoa học đã nghiên cứu đến khả năng sử dụngphù du làm sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước rất nhiều vì nhiều loài thuộc

bộ Phù du rất nhạy cảm với sự biến đổi của môi trường Các nghiên cứu về Phù du,đặc biệt là phân loại học vẫn đang phát triển, vẫn còn nhiều loài chưa được mô tả,nhất là các khu vực nhiệt đới

Nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn (Odonata)

Ban đầu, các công trình nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn chủ yếu tập chungvào việc môt tả hình dạng, các đặc điển bên ngoài của các loài để xây dựng đượckhóa định loại Bộ Chuồn chuồn được chia thành 3 phân bộ là: phân bộAnisozygoptera, phân bộ Zygoptera (Chuồn chuồn kim) và phân bộ Anisoptera(Chuồn chuồn ngô) Phân bộ Anisozygoptera chỉ có 1 giống là Epiophlebia, giốngnày có một số loài chỉ phân bố ở độ cao khoảng 2.000m ở những con suối thuộcNhật 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 chảyvới số lượng loài vô cùng phong phú [25]

Ngoài các công trình nghiên cứu về phân loại học còn có những công trìnhnghiên cứu về Sinh học, Sinh thái học và Tập tính sinh học của Corbet (1999),Silsby (2001) [8] Các công trình nghiên cứu này chủ yếu dựa vào giai đoạn trưởngthành Đối với giai đoạn thiếu trùng, Ishida & Ishida (1985) đã xây dựng khóa địnhloại có kèm theo hình vẽ rõ ràng tới giống ở vùng châu Á [1]

Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera)

Trên thế giới đã xác định được khoảng 3500 loài Cánh úp, đây là một trongnhững nhóm côn trùng phát triển qua biến thái không hoàn toàn Hóa thạch của chúngđược tìm thấy đầu tiên thuộc kỷ Pecmi, nó có những đặc điểm khác biệt với Cánh úphiện đại về số đốt bàn và cánh ở phần ngực (Hynes, 1976) [19].Bộ Cánh úp phân bốrộng rãi trên thế giới và có vai trò quan trọng trong những nghiên cứu đánh giá chất

lượng môi trường nước do chúng có sự nhạy cảm cao đối với sự ô nhiễm môitrường nước.

Để nhận dạng bộ Cánh úp, người ta dựa vào một số đặc điểm: chúng có 3 đốtbàn nhưng chân sau không biến đổi để thích hợp theo kiểu nhảy như một số loàithuộc bộ Cánh thẳng (như dế và châu chấu) Chúng có ăng ten dài dạng chỉ, tơ đuôikhá 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 chúngvới bộ Cánh màng Ấu trùng bộ Cánh úp trải qua thời gian dài sống ở nước Cácthiếu 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 phầnngực và phần bụng được tạo thành giữa các tơ đuôi Thiếu trùng sống chủ yếu ởnước, 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 dựngkhóa định loại tới giống thiếu trùng của bộ này, đó là cơ sở cho việc định loại cácloài thuộc bộ Cánh úp ở Trung Quốc và Bắc Mỹ sau này [25]

Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera)

Cánh lông là một trong những bộ có số lượng loài phong phú và đa dạngtrong số các bộ côn trùng nước Những nghiên cứu về hệ thống phân loại bậc caocủa bộ Cánh lông được thực hiện bởi Ross (1956, 1967) và sau đó tiếp tục được bổsung và hoàn thiện bởi Morse (1997) [22]

Bộ cánh lông được nghiên cứu rất sớm tại khu vực Đông Nam Á điển hình

là các nghiên cứu của Ulmer với hướng nghiên cứu dựa vào giai đoạn ấu trùng khácvới các hướng nghiên cứu trước đây chủ yếu dựa vào gia đoạn trưởng thành [22]

Ngoài các công trình nghiên cứu ở các nước Đông Nam Á, khu hệ Cánh lôngcũng được quan tâm nghiên cứu ở các quốc gia khác như: Ấn Độ, Srilanka đượcnghiên cứu bởi Martynov (1935, 1936), Trung Quốc (Martynov, 1931; Wang,1963), Nhật Bản (Iwata, 1927; Tanida, 1987) Trong giai đoạn hiện nay, hướngnghiên cứu đánh giá chất lượng nước dựa trên đối tượng là các loài thuộc nhóm côntrùng này được nhiều nhà khoa học quan tâm tìm hiểu Do đó, các công trình liênquan 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 địnhloại tới giống của bộ Cánh lông ở cả giai đoạn ấu trùng và trưởng thành [24]

Nghiên cứu về bộ Cánh rộng (Megaloptera)

Bộ Cánh rộng được xem là nhóm côn trùng nguyên thủy trong nhóm côntrùng biến thái hoàn toàn Hiện nay, bộ Cánh rộng có khoảng 300 loài được biếttrên thế giới và chia thành hai họ là: Corydalidae và Sialidae Giai đoạn trưởngthành ở cạn và ăn thịt, thường hoạt động vào ban đêm Tuy nhiên, giai đoạn ấutrùng lại sống dưới nước và ăn thịt các loài động vật [25]

Các loài thuộc họ Sialidae có khu vực phân bố rất hẹp Ở châu Á, họ này mớichỉ phân bố ở vùng ôn đới thuộc Hàn Quốc, Nhật Bản và một số nơi ở Trung Quốc(Bank, 1940) [25]

Nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera)

Bộ Cánh cứng là bộ lớn nhất trong giới Động vật Hiện nay, số loài thuộc bộcôn trùng này vào khoảng 277.000 đến 350.000 loài và khoảng 10.000 thuộc nhómcôn trùng nước [25] 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: cácnghiên cứu của Feng (1932, 1933), Gschwendtner (1932), Fernando (1962, 1969),Nertrand (1973), Jach (1984) Heinrich & Balke (1997), Gentuli (1995), Jach & Ji(1995, 1998, 2003) [26] đã cung cấp khá đầy đủ những dẫn liệu về phân loại họccủa bộ Cánh cứng ở châu Á

Wu và cộng sự đã xác định ở Trung Quốc có 601 loài, Sato (1988) đã địnhloại được 311 loài ở Nhật Bản, Britton (1970) xác định ở Úc có khoảng 510 loài vàWhite (1984) đã phân loại được 1.143 loài ở khu vực Bắc Mỹ thuộc bộ Cánh cứng[27]

Tuy nhiên do có số lượng nhỏ hơn rất nhiều so với số loài của bộ Cánh cứngtrên cạn nên việc nghiên cứu về bộ Cánh cứng ở dưới nước ít được quan tâm hơn

Nghiên cứu về bộ Hai cánh (Diptera)

Bộ Hai cánh là một trong số những bộ có số lượng loài nhiều nhất Cácnghiên cứu về bộ Hai cánh đã được rất nhiều các nhà khoa học công bố, đặc biệt làcác công trình nghiên cứu của Alexander (1931), Mayer (1934), Zwich & Hortle(1989) [24] Đối với khu vực châu Á, Delfinado & Hardy (1973, 1975, 1977) đãtổng 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 khóađịnh loại được xây dựng bởi Harris (1990) [25].

Nghiên cứu về bộ Cánh nửa (Hemiptera)

Hiện nay, trên thế giới đã xác định được trên 4.000 loài thuộc bộ Cánh nửasống ở nước (Dudgeon, 1999) Trong đó, khu vực châu Á có số lượng loài chiếm ưuthế, đặc biệt có rất nhiều giống đặc hữu, thậm chí có cả những phân họ đặc hữu ởkhu vực này (Andersen, 1982; Spence & Andersen, 1994) [26] Các công trìnhnghiên cứu về bộ Cánh nửa ở châu Á được bắt đầu khá sớm bằng các nghiên cứucủa Lundblad (1933), La Rivers (1970), Lansbury (1972, 1973) [25]

Bộ cánh nửa bao gồm ba phân bộ: Gerromorpha, Nepomorpha vàLeptopodomorpha Phân bộ Gerromorpha gồm hầu hết những cơ thể côn trùng sốngtrên bề mặt của nước Trong phân bộ này, có hai họ lớn là Velliidae (trên thế giới cókhoảng 850 loài) và họ Gerridae (khoảng 700 loài) (Chen và cộng sự, 2005) TheoBendell (1988), Damgaard & Andersen (1996) các loài trong họ Gerridae được xemnhư những sinh vật chỉ thị cho chất lượng môi trường nước [24]

Nghiên cứu về bộ Cánh vảy (Lepidoptera)

Trong bộ Cánh vảy chỉ có một số loài thuộc họ Pyralidae, Pyraustidae vàCrambidae sống ở nước Ở châu Á, các nghiên cứu về Lepidoptera chủ yếu là vềphân loại học trong đó có các nghiên cứu của Rose & Pajni (1987), Habeck & Solis(1994) và Munroe (1995) [24] Trong các nghiên cứu này, các tác giả cũng đã thànhlập khóa định loại cụ thể tới loài

1.1.2 Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng

Hệ sinh thái thủy sinh của các dòng với quần xã sinh vật cư trú lưỡng cư, cá,động vật đáy, phiêu sinh vật và đặc biệt là nhóm côn trùng thuỷ sinh đã đóng gópnhiều giá trị về đa dạng sinh học cho toàn bộ hệ thống sông, suối Các quần thể nàygắn kết chặt chẽ với nhau thông qua mạng lưới dinh dưỡng và được phân theo nhómchức năng dinh dưỡng Phương pháp phân nhóm chức năng dinh dưỡng (FunctionalFeeding Groups – FFGs) được Merrit và Cummin (1980) phát triển dựa trên đặcđiểm sinh cảnh sống, cấu tạo phần phụ miệng, cách thu nhận thức ăn của nhóm côntrùng thủy sinh, đây là nhóm sinh vật chiếm ưu thế trong các quần xã sinh vật thủyvực suối đầu nguồn [24]

Các nhóm côn trùng được chia thành 8 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 thânthực vật); nhóm cào nạo (scrappers: scr) lấy thức ăn là nhóm tảo bảm đá; nhóm thulọc (collector - filterer: c-f) lấy thức ăn là các hạt vật chất mịn, lơ lửng trong môitrường nước; nhóm thu gom (collector – gatherers: c-g) thu thập các vật chất ở nềnđáy; nhóm ăn thịt (predators –p) ăn các sinh vật khác như các nhóm côn trùng thủysinh, …; nhóm ký sinh (parasite: par) thường ký sinh trên các nhóm động vật khác,nhóm đục thân (piercer: pir) thường sống ở các cây thủy sinh và đục lỗ trong thâncây thủy sinh và nhóm ăn tạp (omnivore:omn).

1.2 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam

1.2.1 Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học về loài

Nghiên cứu về bộ Phù du (Ephemeroptera)

Ở Việt Nam, mở đầu cho những nghiên cứu về phemeroptera ở Việt Nam,nhà côn trùng học Lestage (1921, 1924), đã công bố một loài mới của bộ Phù ducho khoa học, dựa vào mẫu vật được lưu giữ ở bảo tàng Paris Ông đặt tên loài là

Ephemera duporti Sau đó, Navas (1922, 1925) đã công bố hai loài Ephemera longiventris và Ephemera innotata, cũng dựa trên các mẫu vật thu được ở miền Bắc

Việt Nam [30]

Nguyễn Xuân Quýnh và cs (2001), khi xây dựng khoá định loại các nhómđộng vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã đưa ra khoá địnhloại tới họ ấu trùng Phù du [9]

Nguyen Van Vinh and eon ae Bae (2001, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007,2008) ở một số Vườn Quốc gia của Việt Nam Những nghiên cứu này, đã công bốhàng loạt các kết quả về các loài Ephemeroptera ở Việt Nam, và đã bổ sung danhsách thành phần loài, mô tả các loài mới, cũng như xây dựng các khóa định loại tớiloài [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34]

Nguyễn Văn Vịnh (2003), đã xác định được 102 loài thuộc 50 giống và 14 họPhù du ở Việt Nam Trong nghiên cứu này, tác giả đã xây dựng khóa định loại và

mô tả đặc điểm hình dạng ngoài của các loài thuộc bộ Phù du ở Việt Nam, nghiêncứu này là cơ sở để phục vụ cho các hướng nghiên cứu tiếp theo về bộ Phù du ởnước ta [29]

Nguyễn Văn Vịnh (2004), khi nghiên cứu về Phù du ở Vườn Quốc gia TamĐảo 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 VườnQuốc gia khác ở Việt Nam [17]

Ở Vườn Quốc Gia Hoàng Liên được tiến hành với nhiều nghiên cứu khácnhau, Nguyễn Văn Vịnh (2005) đã xác định được 53 loài thuộc 31 giống và 11 họ.Kết quả đã công bố được 4 loài mới cho khoa học dựa vào các mẫu chuẩn thu đượctại Sapa, đó là: Isca fasica Nguyen and Bae, 2003; Rhoenanthus sapa Nguyen andBae, 2004; Afronurus meo, Nguyen and Bae, 2003; Iron longintibius, Nguyen andBae, 2004 Đồng thời, xác định được 10 loài lần đầu tiên ghi nhận cho khu hệđộng vật của Việt Nam [14] Jung và cs (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 thuđược 02 họ (Prosopistomatidae và Neoephemeridae) và 01 giống [23]

Như đã thấy, so với nhiều bộ côn trùng nước khác thì bộ Phù du ở Việt Nam

đã được nghiên cứu một cách có hệ thống với nhiều công trình nghiên cứu của cáctác giả trong và ngoài nước, đồng thời đây cũng là bộ có khóa định loại ở giai đoạn

ấu trùng tương đối hoàn thiện

Nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn (Odonata)

Nghiên cứu về khu hệ thiếu trùng Chuồn chuồn ở Việt Nam còn tản mạn vàchưa 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 thậpniên 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 ĐôngDương 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 cácnhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã xây dựngkhóa định loại tới họ của bộ Chuồn chuồn [9]

Nguyễn Thị Minh Huệ (2009) trong nghiên cứu khu hệ côn trùng nước VQGBạch 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 VQGTam Đảo đã xác định được 32 loài thuộc 12 họ tại khu vực này [3][7]

Bên cạnh các công trình nghiên cứu về phân loại học nghiên cứu về ứngdụng của bộ Chuồn chuồn đã được đề cập đến trong nghiên cứu của Đặng NgọcThanh và nhóm nghiên cứu (2002), nghiên cứu đã đưa ra những dữ liệu về ấu trùngChuồn 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 cứutrong 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 đoạntrưởng thành Mục đích của những nghiên cứu là nhằm xác định lại và mô tả một sốloài mới thuộc bộ Cánh úp dựa trên những nghiên cứu trước đó và những điều tra vềsau 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 trưởngthành và ấu trùng ở Việt Nam cũng như sinh thái, nơi ở của chúng Cao Thị KimThu (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 trùngnước ở Vườn Quốc gia Tam Đảo đã tiến định loại các loài thuộc bộ Cánh úp Kếtquả cho thấy số loài Cánh úp ở Vườn Quốc gia Tam Đảo là 12 loài thuộc 3 họ [13]

Đỗ Mạnh Cừơng (2004), Nghiên cứu Đa dạng sinh học khu hệ Odonata khuvực Mã Đà, Cát Tiên - Tỉnh Đồng Nai [2]

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

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 [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 ViệtNam Do đó, hiện nay đã có 48 loài mới cho khoa học được mô tả từ mẫu vật và có 55loài mới chỉ thấy ở Việt Nam mà chưa ghi nhận ở một nơi nào trên thế giới [12]

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 đangđược lưu giữ tại Phòng Sinh thái môi trường nước, Viện Sinh thái và Tài nguyênsinh vật và tại Bộ môn Động vật Không xương sống, Khoa Sinh học, Trường Đạihọc Khoa học Tự nhiên Ngoài ra, tác giả còn kết hợp với các tài liệu có liên quanđến khu vực nghiên cứu để đưa ra dẫn liệu về thành phần loài Cánh úp Kết quả đãghi nhận được 58 loài, 21 giống, 5 họ thuộc bộ Cánh úp Đây có thể coi là dẫn liệuđầy đủ và cập nhật nhất về thành phần loài bộ Cánh úp tại VQG Hoàng Liên [6].Năm 2016, tác giả cũng đã công bố về thành phần loài Cánh úp tại VQG HoàngLiên, đã có 27 loài thuộc 14 giống và 4 họ được ghi nhận [4]

Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera)

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

tiên của Ulmer về 2 loài Hydromanicus buenningi và Paraphlegopteryx tonkinensis,

ông đã đặt nền móng cho việc nghiên cứu về Cánh lông ở Việt Nam Tiếp theo,Navás (1913, 1917, 1921, 1922, 1930, 1932, 1933) đã mô tả một số loài thuộc cáctổng họ của Hydropsychoidae, Philopotamoidae (Stenopsychidae), Leptoceroidae,Limnephiloidae và Rhyacophiloidae Banks (1931) và Mosely(1934)[16] nghiêncứu về Hydropsychoidae, Limnephiloidae và Rhyacopphiloidae Oláh(1987-1989)

mô tả các loài thuộc Glossosomatoidae, Hydroptiloidae và Rhyacophiloidae [22]

May (1995-1998) và Malicky (1994, 1995, 1998), mô tả các loài thuộc các

họ Hydropsychoidae, Glossosomatoidae, Rhyacopphiloidae, Phiolopotamoidae,Limnephiloidae, Hydroptiloidae, Sericostomatoidae và Leptoceroidae từ các mẫuvật thu được ở một số vùng của Việt Nam Malicky và Mey (2001), mô tả 2 loài

mới thuộc giống Ceratopsyche ở miền Bắc Việt Nam Schefter và Johanson (2001),

mô tả 3 loài thuộc giống Helicopsyche Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001) định

loại được 23 loài thuộc 16 họ của bộ Cánh lông ở Vườn Quốc gia Tam Đảo khinghiên cứu về nhóm côn trùng nước tại khu vực này [3]

Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001), đã xây dựng khóa địnhloại tới họ của bộ Cánh lông thường gặp ở nước ta Hoàng Đức Huy (2005) mô tảđặc điểm hình dạng, cấu tạo ngoài của các loài Cánh lông ở Việt Nam dựa vào giaiđoạn ấu trùng [9]

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, tỉnhLào Cai [4]

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), Haicánh (Diptera), bộ Cánh vảy (Lepidoptera) và bộ Cánh rộng (Megaloptera) còn tảnmạn Các nghiên cứu thường không tập trung vào một bộ cụ thể mà thường đi cùngvới các công trình nghiên cứu về khu hệ côn trùng nước nói chung như: NguyễnVăn Vịnh (2001) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Tam Đảo [28]; 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 vậtkhông xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam [9]

Những nghiên cứu đầu tiên về khu hệ Cánh nửa ở Việt Nam được bắt đầuvào 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) [35]

Trần Anh Đức (2008), mô tả khá đầy đủ và chi tiết hình dạng ngoài của cácloài thuộc họ Gerridae ở Việt Nam Đây là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về bộCánh nửa ở nước ta [35]

1.2.2 Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng

Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu về nhóm chức năng dinh dưỡng củacôn trùng thủy sinh đã được một số nhà khoa học tiến hành nghiên cứu Tuy nhiêncác nghiên cứu mới chỉ được thực hiện tại các dòng chảy đầu nguồn và hầu hết đềutập trung khảo sát sự đa của côn trùng thủy sinh và khái quát về đánh giá chất lượngnước sạch Tại khu vực nghiên cứu có nhiều dạng thủy vực khác nhau, trong đóthủy vực dạng suối tương đối đa dạng và phong phú Các suối này là điều kiện rấttốt cho sự phát triển của các loài thủy sinh vật nói chung và các loài côn trùng nướcnói riêng Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở khuvực này mới chỉ tập trung nghiên cứu đa dạng sinh học về loài ở các suối thuộcTrạm Đa dạng sinh học Mê Linh [27] hoặc đa dạng sinh học về loài Phù du [5] màchưa nghiên cứu về nhóm côn trùng nước trong toàn bộ khu vực, đặc biệt cácnghiên cứu về phân bố và cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của chúng ở khuvực này còn ít và tản mạn

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Các loài côn trùng nước thu được tại các suối chảy qua khu dân cư thuộc xãNgọc thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

2.2 Địa điểm nghiên cứu

- Tiến hành nghiên cứu thành phần loài và phân bố của côn trùng nước tạimột số thủy vực dạng suối chảy qua khu dân cư thuộc xã Ngọc thanh, thành phốPhúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

- Tiến hành nghiên cứu trên 5 điểm thuộc xã Ngọc Thanh (kí hiệu 5 điểmnghiên cứu lần lượt là DC1, DC2, DC3, DC4, DC5) Trong quá trình thu mẫu cácđặc điểm tự nhiên của khu vực nghiên cứu được ghi lại như sau:

+ Điểm 1 (DC1) Thôn Đồng Chằm: độ cao: 48m, Tọa độ: N: 21022’53,5” E:105043’36,5” Chiều rộng của suối từ 3-7 m, độ sau 40- 150 cm Nền đáy chủ yếu làbùn, đá sỏi, mảnh đồ dùng sinh hoạt và xây dựng Suối ít bã mùn thực vật Hai bênsuối có cây bụi và cây cỏ che phủ Suối chảy qua hệ thống cầu và đường giao thông

+ Điểm 2 (DC2) Thôn Thanh Cao: Độ cao: 43m, Tọa độ: N: 21021’05,8” :105045’17,3” Chiều rộng suối là 3-5 m, độ sâu 80-100cm Nền đáy chủ yếu làbùn, đá sỏi, mảnh đồ dùng sinh hoạt và xây dựng Suối nhiều mùn bã thực vật Hai bên suối có cây bụi, cây cỏ che phủ Độ che phủ 20 - 40%

+ Điểm 3 (DC3) Thôn Ngọc Quang: Độ cao: 37m, Tọa độ: N: 21021’05,8” :105045’17,3” Chiều rộng của suối là 2-3m, nền đáy chủ yếu là bùn, sỏi và đồdùng sinh hoạt Suối có nhiều mùn bã thực vật Hai bên có cây bụi và cây cỏ chephủ Độ che phủ 10-25% Nước suối và đáy suối chịu ảnh hưởng nhiều của rác thải

và nước thải sinh hoạt của nười dân

+ Điểm 4 (DC4) Thôn Đồng Câu: Độ cao: 35m, Tọa độ: N: 21022’34,9”: 105043’14,4” Chiều rộng của suối 3-5m, độ sau 40-100cm Nền đáy chủ yếu làbùn, đá sỏi, mảnh đồ dùng sinh hoạt và xây dựng Suối nhiều mùn bã thực vật Haibên có cây bụi và cây cỏ che phủ Độ che phủ là 30-50% Nước suối chịu ảnhhưởng nhiều của rác thải, nước sinh hoạt và chăn nuôi của người dân

+ Điểm 5 (DC5) Thôn T80: Độ cao: 22m, Tọa độ: N: 21018’21,1”