Nghiên cứu đa dạng sinh vật côn trùng nước ở xã sín chải, huyện sa pa, tỉnh lào cai

Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giớiCôn trùng nước là nhóm côn trùng đa dạng về thành phần loài, hình tháicấu tạo cũng như các đặc điểm thích nghi cùng với vai trò quan trọn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Động vật học

HÀ NỘI - 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Động vật học

Người hướng dẫn khoa học

TS NGUYỄN VĂN HIẾU

HÀ NỘI - 2019

LỜI CẢM ƠN

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Văn Hiếu,người thầy đã định hướng và tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trìnhhọc 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 Ban chủ nhiệm Khoacùng các thầy, cô giáo Khoa Sinh - Kỹ thuật nông nghiệp, Trường Đại học Sưphạm Hà Nội 2, những người đã truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện thuậnlợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành khoá luận tốt nghiệp của mình.Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã độngviên và là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứukhoa học

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 17 tháng 5 năm 2019

Sinh viên

Nguyễn Thị Mến

LỜI CAM ĐOAN

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

Hà Nội, ngày 17 tháng 5 năm 2019

Sinh viên

Nguyễn Thị Mến

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Số lượng các taxon thuộc các bậc phân loại của côn trùng nướctại khu vực nghiên cứu 17Bảng 3.2 Thành phần loài côn trùng nước thu được ở các điểm nghiên cứu 19Bảng 3.3 Chỉ số Sorensen giữa các điểm nghiên cứu 24Bảng 3.4 Mật độ cá thể các bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 26Bảng 3.5 Loài ưu thế, chỉ số loài ưu thế (DI) và chỉ số Đa dạng sinh họcShannon – Weiner (H’) 28

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Tỷ lệ (%) số loài theo từng bộ côn trùng nước tại khu vực nghiêncứu 18Hình 3.2 Sơ đồ Sorensen thể hiện mối liên quan giữa các điểm 25Hình 3.3 Số cá thể thu được ở mỗi bộ côn trùng nước tại khu vực nghiêncứu 27

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

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

1.2 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam 7

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Đối tượng nghiên cứu 12

2.2 Thời gian, địa điểm nghiên cứu 12

2.2.1 Thời gian nghiên cứu 12

2.2.2 Địa điểm nghiên cứu 12

2.3 Phương pháp nghiên cứu 13

2.4 Một số chỉ số dùng trong nghiên cứu 14

2.5 Xử lý số liệu 16

2.6 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Sín ChảiError! Bookmark not d CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 17

3.1 Thành phần loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 17

3.1.1 Thành phần loài Phù du (Ephemeroptera) 22

3.1.2 Thành phần loài Chuồn chuồn (Odonata) 22

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 vẩy (Lepidoptera) 24

3.2 Một số đặc điểm của quần xã côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 24

3.2.1 Tính tương đồng về thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu 24

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

3.2.3 Loài ưu thế và một số chỉ số đa dạng 27

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 30

1 Kết luận 30

2 Đề nghị 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Côn trùng nước là những loài có ít nhất một giai đoạn phát triển trongvòng đời của chúng sống trong nước Chúng giữ vai trò quan trọng trong hệsinh thái nước ngọt và có mặt hầu hết trong các thủy vực nội địa, đặc điệt là ởcác dòng suối, thuộc vùng trung du, núi cao Ở các môi trường thủy vực khácnhau, côn trùng đều có những đặc tính thích nghi phù hợp So với nhiều nhómsinh vật khác, côn trùng nước có nhiều đặc tính nổi trội: số lượng loài, sốlượng cá thể lớn… Hiện nay, trên thế giới đã xác định được khoảng 5.268loài côn trùng Điều đáng chú ý là khác với côn trùng trên cạn, các loài thuộccôn trùng nước tồn tại cả trong nước và trong môi trường cạn và chúng lànhững mắt xích không thể thiếu trong chuỗi thức ăn, lưới thức ăn Vì vậychúng tham gia tích cực trong vai trò cân bằng mối quan hệ dinh dưỡng ở hệsinh thái thủy vực Bên cạnh đó, chúng còn là cầu nối mật thiết với con người,một số côn trùng nước là tác nhân truyền bệnh, tác nhân gây bệnh Do vậychúng là đối tượng lí tưởng trong các nghiên cứu về sinh thái học và sinh họctiến hóa Trên thế giới có rất nhiều thành tựu to lớn khi nghiên cứu côn trùngnước, từ việc phân loại cho đến những nghiên cứu về tập tính, sinh thái, ditruyền, tiến hóa… Ở Việt Nam, hướng nghiên cứu về côn trùng nước đang làmột hướng nghiên cứu tích cực và tiềm năng

Huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai có hệ thống suối, động thực vật phong phúthu hút nhiều hướng nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước vềđộng và thực vật Trước đây ở Vườn quốc gia Hoàng Liên đã có một sốnghiên cứu về côn trùng nước Các nghiên cứu này tập trung ở một số suốithuộc Xã Tản Van, Xã Nậm Cang… mà chưa mở rộng ra các suối thuộc xãkhác Hệ thống suối thuộc xã Sín Chải, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai khá phongphú, tiềm ẩn tính đa dạng côn trùng nước Tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào

về côn trùng nước ở đây Để góp phần tìm hiểu nhóm sinh vật có ý nghĩa này,

chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu đa dạng sinh vật côn trùng nước ở

xã Sín Chải, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai”

3 Nội dung nghiên cứu

- Đa dạng loài côn trùng nước tại một số thủy vực dạng suối xã Sín Chải,huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai

- Một số đặc điểm quần xã côn trùng nước tại xã Sín Chải, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai

4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

4.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài sẽ cung cấp những dẫn liệu đa dạng về nhóm côn trùng nước tại

xã Sín Chải thuộc huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai

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

Côn trùng nước là nhóm côn trùng đa dạng về thành phần loài, hình tháicấu tạo cũng như các đặc điểm thích nghi cùng với vai trò quan trọng củachúng trong đời sống con người và hệ sinh thái Đã có rất nhiều công trìnhnghiên cứu liên quan đến từng bộ của nhóm này, từ những nghiên cứu về phânloại học, tiến hóa đến những nghiên cứu về ứng dụng Trong đó đã có rấtnhiều các công trình liên quan đến phân loại học côn trùng nước đã được công

bố Điển hình như: nghiên cứu sớm nhất về các nhóm côn trùng nước gắn bóchặt chẽ với đời sống con người mà đa phần là nhóm côn trùng gây hại,truyền bệnh cho người và động vật như: ruồi, muỗi… Điển hình là các nghiêncứu của Resh và Rosenberg, 1979; Merritt và Cummins, 1984; Merritt vàNewson, 1978; Kim và Merritt, 1987, Wilhm, 1968 [22, 34, 37]

Việc nghiên cứu sử dụng côn trùng nước làm sinh vật chỉ thị chất lượngnước đã được bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ XX qua các công trìnhnghiên cứu của Kuehne (1962), Bartsch và Ingram (1966), Wilhm và Dorris(1968) [37] Đã từ lâu, các nhà khoa học sớm nhận ra vai trò quan trọng củacôn trùng nước trong các hệ sinh thái, do đó phạm vi nghiên cứu côn trùngnước ngày càng được mở rộng, các hướng nghiên cứu không chỉ dừng lại ởviệc mô tả, phân loại mà còn đi sâu vào các cơ chế bên trong như: biến độngquần thể côn trùng, các mối quan hệ dinh dưỡng, đáp ứng yêu cầu của sinhthái học (Resh và Rosenberg, 1984; Cummins, 1994) [22, 34]

Đã có nhiều công trình nghiên cứu được công bố hàng loạt vào cuối thể

kỷ XX và đầu thế kỷ XXI Một số cái tên của các nhà khoa học được nhắc đếncùng với những công trình nghiên cứu này như: McCafferty 1983; Kawai1985; Morse et al 1994; Yoon 1995; Merritt và Cummins 1996; … Chủ yếucác nghiên cứu này đưa ra được khóa định loại tới giống, hay là tới loài côntrùng nước dựa vào hình thái con trưởng thành và ấu trùng Tuy nhiên các tácgiả đã bổ sung được một số ứng dụng của chúng trong sinh thái học

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)

Khi dựa vào những bằng chứng hóa thạch, bộ Phù du được tìm thấy ởgiai đoạn cuối của kỷ Cacbon và đầu kỷ Pecmia, cách đây khoảng 290 triệunăm (Edmund, 1972) [14] Phù du là một bộ côn trùng, chúng được xem nhưmột trong những tổ tiên của côn trùng và đặc biệt chúng còn có cánh cổ sinhtrương đối nguyên thủy Bộ Phù du được mô tả từ rất sớm Công trình nghiêncứu đầu tiên về phân loại học Phù du là của nhà tự nhiên học nổi tiếngLineaus (1758) Ông đã mô tả 6 loài Phù du tìm thấy ở châu Âu và xếp chúng

vào một nhóm là Ephemera [25].

Nghiên cứu về Phù du thực sự phát triển mạnh mẽ vào thế kỷ XX, điểnhình là các công trình nghiên cứu của Ulmer (1920, 1924, 1925, 1932, 1933),Navás (1920, 1930), Lestage (1921, 1924, 1927, 1930), Needham và cộng sự(1935) Edmunds (1963) đã xây dựng hệ thống phân loại tới họ thuộc bộ Phù

du trên toàn thế giới Ông đã đưa ra một bức tranh tổng thể về khóa phân loạibậc cao cũng như nguồn gốc phát sinh của phù du [13]

Đến năm 2008, toàn thế giới đã xác định được khoảng 3000 loài Phù duthuộc 375 giống và 37 họ trong đó ở Châu Âu có khoảng 350 loài và Bắc Mỹ

là 670 loài (Hubbard, 2008) [16] Các nghiên cứu về Phù du vẫn đang pháttriển, các nhà nghiên cứu vẫn đang tìm tòi và phân loại học Điển hình ở cáckhu vực nhiệt đới còn rất nhiều loài chưa được mô tả

* Nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn (Odonata)

Bộ Chuồn chuồn là côn trùng thuộc nhóm thuộc nhóm côn trùng ăn thịt.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 khíhậu ấm, con trưởng thành sống trên cạn Bộ Chuồn chuồn được chia thành 3phân 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[23]

* Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera)

Cho đến năm 2007 trên thế giới đã xác định được khoảng 3500 loài cánh

úp trong đó: khu vực Bắc Mỹ có khoảng 650 loài (Stark & Baumann, 2005),khu vực Trung Mỹ 95 loài, khu vực Nam Mỹ 378 loài (Heckman, 2003), khuvực Châu Âu 426 loài (Fochetti & Tierno de Figueroa, 2004), khu vực ChâuPhi 126 loài; Châu Á là khu vực có số lượng loài phong phú nhất với số loài

đã xác định được lên tới 1527 loài trong đó: khu vực Đông Á và Nam Á cókhoảng 784 loài, Trung quốc đứng đầu với 350 loài (Yuzhou & Junhua, 2001),tiếp đó là Nhật Bản với 306 loài (Sivec & Yang 2001); Tây Á có 114 loài vàBắc Á với 279 loài Khu vực Australia có 191 loài (Michaelis & Yule, 1988)

và New Zealand với 104 loài [35]

Morse et al (1994); Merritt & Cummins (1996) khi nghiên cứu khu hệCánh úp ở Trung Quốc và Bắc Mỹ, các tác giả đã xây dựng khóa định loại tớigiống thiếu trùng của bộ này, đó là cơ sở cho việc định loại các loài thuộc bộCánh úp ở Trung Quốc và Bắc Mỹ sau này [22, 23]

* Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera)

Cánh lông là một trong những bộ có số lượng loài phong phú Nhữngnghiên cứu về hệ thống phân loại bậc cao của bộ Cánh lông được thực hiệnbởi Ross (1956, 1967) và sau đó tiếp tục được bổ sung và hoàn thiện bởiMorse (1997) [15]

Bộ Cánh lông được nghiên cứu ở Đông Nam Á từ rất sớm Các hướngnghiên cứu chủ yếu dựa vào giai đoạn trưởng thành thì Ulmer (1955, 1957) đã

mở ra hướng nghiên cứu dựa vào giai đoạn ấu trùng [15]

Vào những năm 70 của thế kỉ trước, các công trình nghiên cứu củaHaris, Mackay và Wiggins đã bổ sung nghiên cứu về sinh thái và đặc điểmsinh học của bộ cánh lông Một số công trình khá đồ sộ liên quan đến giaiđoạn ấu trùng côn trùng của Wiggins (1969, 1978, 1985, 1986) trong đó có ấu

trùng cánh lông (1977, 1982, 1984) Năm 2009, Morse đã công bố một danhsách đầy đủ các loài cũng như phân bố địa lý sinh vật của bộ Cánh lông trêntoàn thế giới và tiếp tục được cập nhật cho tới hiện nay [15].

* 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 đượcbiết trên thế giới và chia thành hai họ là: Corydalidae và Sialidae Giai đoạntrưởng thành ở cạn và ăn thịt, thường hoạt động vào ban đêm Tuy nhiên, giaiđoạn ấu trùng lại sống dưới nước và ăn thịt các loài động vật [22]

Ở các thủy vực nước ngọt như: sông, suối, hồ nơi có nhiều mùn, cácmảnh vụn, các mảnh vụn, cát hoặc sỏi nhỏ các loài thuộc họ Sialidae có sốlương rất phong phú Chúng trải qua 5 lần lột xác và sống được khoảng 1 nămtrong vòng đời của mình Ấu trùng rời khỏi các thủy vực nước ngọt và hóanhộng Tuy nhiên các loài thuộc họ này lại phân bố rất hẹp Ở châu Á, họ nàymới chỉ phân bố ở vùng ôn đới thuộc Hàn Quốc, Nhật Bản và một số nơi ởTrung Quốc (Bank, 1940) [22]

* Nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera)

Bộ lớn nhất trong giới Động vật là bộ Cánh cứng Hiện nay, số loài thuộc

bộ côn trùng này vào khoảng 277.000 đến 350.000 loài và khoảng 18.000thuộc nhóm côn trùng nước [17] Theo các kết quả nghiên cứu nhóm sốngdưới 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, sinhthái 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) đã cung cấp kháđầy đủ những dẫn liệu về phân loại học của bộ Cánh cứng ở châu Á [23]

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

510 loài và White (1984) đã phân loại được 1.143 loài ở khu vực Bắc Mỹ thuộc bộ Cánh cứng [22]

* 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) 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 bộHai cánh ở miền Ấn Độ - Mã Lai Khóa định loại tới họ và giống hiện nay chủyếu thực hiện theo khóa định loại được xây dựng bởi Harris (1990) [22]

* Nghiên cứu về bộ Cánh nửa (Hemiptera)

Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu bộ Hemiptera ở nước vềhình thái, sinh học, sinh thái, phân loại và chủng loại phát sinh như: Cheng vàFernando (1969), Menke (1979), Andersen (1985), Schuh và Slater (1995),Hilsenworf (1991) [38]

Các công trình nghiên cứu về bộ Cánh nửa ở châu Á được bắt đầu khásớm bằng các nghiên cứu của Lundblad (1933), La Rivers (1970), Lansbury(1972, 1973) [21]

* 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

về phân loại học trong đó có các nghiên cứu của Rose & Pajni (1987), Habeck

& Solis (1994) và Munroe (1995) Trong các nghiên cứu này, các tác giả cũng

đã thành lập khóa định loại cụ thể tới loài [22]

1.2 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam

*Nghiên cứu về bộ Phù du (Ephemeroptera)

Ở Việt Nam, trong những năm đầu của thế kỷ 20, các mô tả vềEphemeroptera cũng được đề cập và quan tâm nghiên cứu Mở đầu cho nhữngnghiên cứu về Ephemeroptera ở Việt Nam, nhà côn trùng học Lestage (1921,1924), đã mô tả một loài mới của bộ Phù du cho khoa học, dựa vào mẫu vật

được lưu giữ ở bảo tàng Paris Ông đặt tên loài là Ephemeraduporti, do các

loài thuộc giống Ephemera có kích thước lớn, phân bố khá rộng và dễ thu

thập nên nó được tiếp tục nghiên cứu ở giai đoạn này 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 [25] Cho đến nay, hailoài này cũng chưa tìm thấy ở các khu vực phân bố khác, nên có thể xemchúng như là loài đặc hữu cho khu hệ Ephemeroptera ở Việt Nam

Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001), khi xây dựng khoá định loại cácnhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã đưa

ra khoá định loại tới họ ấu trùng Phù du [5]

Nguyen Van Vinh and Yeon Jae Bae (2004, 2008) ở một số Vườn Quốcgia của Việt Nam Những nghiên cứu này, đã công bố hàng loạt các kết quả vềcác 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 [26] [27][28] [29] [30]

Nguyễn Văn Vịnh (2003), đã xác định được 102 loài thuộc 50 giống và

14 họ Phù du ở Việt Nam Trong nghiên cứu này, tác giả đã xây dựng khóađịnh loại và mô tả đặc điểm hình dạng ngoài của các loài thuộc bộ Phù du ởViệt Nam, nghiên cứu này là cơ sở để phục vụ cho các hướng nghiên cứu tiếptheo về bộ Phù du ở nước ta [25]

Nguyễn Văn Vịnh (2004), khi nghiên cứu về Phù du ở Vườn Quốc giaTam Đảo đã xác định được 32 loài thuộc 24 giống và 8 họ Trong đó, có 10loài lần đầu tiên ghi nhận cho Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc [6]

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 mới cho khoa học là Polyplocia orientalis [7].

Nguyen et al (2012) nghiên cứu đa dạng của nhóm côn trùng nước tạiVQG Ba Vì, Hà Nội đã ghi nhận đƣợc 31 loài thuộc bộ Phù du (chiếm 18,7%tổng số loài thu đƣợc) Bộ Phù du cũng là bộ có số lượng loài nhiều nhấttrong các bộ côn trùng nước thu được ở khu vực nghiên cứu [31]

Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2014) đã xác định được 49 loài thuộc 34giống 12 họ của bộ Phù du tại VQG Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ Kết quả phân

tích cho thấy họ Baetidae có số lượng giống và loài cao nhất với 8 giống và 11loài; họ Heptageniidae có 8 giống và 10 loài; họ Ephemerellidae có 5 giống, 7loài; họ Leptophlebiidae với 4 giống, 9 loài; họ Potamanthidae có 2 giống, 2loài; họ Ephemeridae có 1 giống, 3 loài; họ Caenidae với 1 giống, 2 loài Các

họ Teloganodidae, Polymitarcyidae, Neoephemeridae, Isonychiidae vàAustremerellidae mỗi họ chỉ có 1 giống, 1 loài Bên cạnh nghiên cứu đa dạng

về loài, các tác giả còn nghiên cứu về phân bố của Phù du theo tính chất củadòng chảy ở khu vực nghiên cứu [8]

* 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 Ở Việt Nam, Bộ Chuồn chuồn được nghiên cứu lầnđầu tiên vào những năm đầu thập niên 90 của thế kỷ XX dưới thời Pháp thuộcbởi một số nhà nghiên cứu người Pháp: Martin trong báo cáo được công bốnăm 1902 khi điều tra khu hệ động vật Đông Dương Trong báo cáo này, ôngcông 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 [2].

Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001), khi xây dựng khóa định loạicác nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đãxây dựng khóa định loại tới họ của bộ Chuồn chuồn [5]

Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), trong nghiên cứu khu hệ côn trùngnước ở Vườn Quốc gia Tam Đảo đã xác định được 26 loài thuộc 12 họ của bộChuồn chuồn ở khu vực này Tuy nhiên, do những nghiên cứu về phân loạithiếu trùng chuồn chuồn ở Việt Nam còn ít Do đó, những mẫu vật thu đượcmới chỉ phân loại đến bậc giống [24]

* Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera)

Ở Việt Nam, những nghiên cứu về bộ Cánh úp đã được quan tâm nghiêncứu trong thơi gian gần đây Một vài loài đã được mô tả bởi Kawai (1968,1969), Zwick (1988), Stark và cộng sự (1999), nhưng tất cả các mẫu vật đều ởgiai đoạn trưởng thành [10] Mục đích của những nghiên cứu là nhằm xácđịnh lại và mô tả một số loài mới thuộc bộ Cánh úp dựa trên những nghiêncứu 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 loạitới loài của bộ Cánh úp ở cả giai đoạn trưởng thành và ấu trùng ở Việt Namcũng như sinh thái, nơi ở của chúng Cao Thị Kim Thu (2002), đã xây dựngkhóa định loại tới loài Cánh úp ở Việt Nam Công trình là cơ sở khoa học chocác nghiên cứu về bộ Cánh úp ở nước ta [10].

Nguyễn Văn Vịnh et al (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 Kếtquả cho thấy số loài Cánh úp ở Vườn Quốc gia Tam Đảo là 12 loài thuộc 3 họ[24]

Nguyen et al (2012) nghiên cứu đa dạng của nhóm côn trùng nước tạiVQG Ba Vì, Hà Nội đã ghi nhận được 13 loài thuộc bộ Cánh úp (chiếm 7,8%tổng số loài thu được) [31]

Nguyen et al (2014), đã xác định được 7 loài thuộc 2 họ Perlidae vàNemouridae của bộ Cánh úp tại Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông, tỉnhThanh Hóa Các loài Cánh úp chủ yếu thu được ở các điểm thuộc cuối nguồncủa suối và nước chảy tương đối mạnh [32]

*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 nướcchâu Âu như: 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 các tổng họ của Hydropsychoidae,Philopotamoidae (Stenopsychidae), Leptoceroidae, Limnephiloidae vàRhyacophiloidae Banks (1931) và Mosely (1934) [14] nghiên cứu về

Hydropsychoidae, Limnephiloidae và Rhyacopphiloidae Oláh (1987 - 1989)

mô tả các loài thuộc Glossosomatoidae, Hydroptiloidae và Rhyacophiloidae[11] Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001), đã xây dựngkhóa định loại tới họ của bộ Cánh lông thường gặp ở nước ta Hoàng ĐứcHuy (2005) mô tả đặc điểm hình dạng, cấu tạo ngoài của các loài Cánh lông ở

Việt Nam dựa vào giai đoạn ấu trùng [5].

*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 tản mạn Các nghiên cứu thường không tập trung vào một bộ cụ thể màthường đi cùng với các công trình nghiên cứu về khu hệ côn trùng nước nóichung như: Nguyễn Văn Vịnh (2001) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Tam Đảo;Cao Thị Kim Thu, Nguyễn Văn Vịnh và Yeon Jae Bae (2008) nghiên cứu ởVườn Quốc gia Bạch Mã [16], Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001) khiđịnh loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở ViệtNam [3][4]

Những nghiên cứu đầu tiên về khu hệ Cánh nửa ở Việt Nam được bắtđầu 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

Trần Anh Đức (2008), mô tả khá đầy đủ và chi tiết hình dạng ngoài củacác loài thuộc họ Gerridae ở Việt Nam Đây là cơ sở khoa học cho các nghiêncứu về bộ Cánh nửa ở nước ta [36]

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Côn trùng nước thu được tại một số thủy vực dạng suối thuộc xã SínChải, huyện Sa Pa, tỉnh Lào cai

2.2 Thời gian, địa điểm nghiên cứu

2.2.1 Thời gian nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 08/2018 đến tháng 5/2019 Mẫu vật

sử dụng trong nghiên cứu được thu ngoài thực địa từ ngày 11/08/2018 đếnngày 15/08/2018 Các điểm nghiên cứu thuộc suối hệ thống suối tại xã SínChải, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai

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

2.2.2 Địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại ba điểm khác nhau thuộc các suối tại xãSín Chải, kí hiệu ba điểm nghiên cứu là SC1, SC2, SC3 Các điểm nghiên cứuđược sắp xếp theo độ cao tăng dần so với mực nước biển

Trước khi tiến hành thu mẫu, ghi lại một số đặc điểm sinh cảnh, hình ảnhchính của các điểm nghiên cứu:

Điểm 1 (ký hiệu SC1) độ cao 270m

Tọa độ N:22 o 26’08.4’’ E:103 o 56’09,2’’

Hai bên suối là ruộng canh tác và có nhiều cây bụi Phía trên suối là đậpthủy điện Nước suối đục, tốc độ dòng chảy nhanh và xiết Độ sâu của suốilớn trung bình 80m Nền đáy có đá và cát sỏi và chủ yếu là đá tảng lớn, ít mùn

bã hữu cơ Độ che phủ 0 – 5% Trời nắng, nhiều mây và có gió nhẹ, nhiệt độkhông khí 320C

Điểm 2 (ký hiệu SC2) độ cao744m

Tọa độ N:22 o 24’49,6’’ E:103 o 53’55,3”

Trời âm u, không nắng, rất nhiều mây, có mưa nhỏ và kèm theo gió nhẹ.Hai bên bờ là đồi núi đang được tiến hành thi công Nước chảy khá mạnh,nước suối đục, độ sâu trung bình 50cm Suối có nhiều tảng đá với đường kínhkhoảng 60 – 80cm Nền đáy đá hỗn hợp chủ yếu là cát và sỏi nhỏ, đá nhỏ Độche phủ 0 – 5%

Điểm 3 (ký hiệu SC3) độ cao 937m

Tọa độ N:22 o 24’05,0” E:103 o 54’35,7

Độ rộng của suối nhỏ Nước chảy vừa, nhiều lá mục Độ che phủ trungbình 40 - 60%, hai bên bờ là cây tre bụi cây gỗ nhỏ Nền đáy chủ yếu là đánhỏ, sỏi, mùn bã hữu cơ

2.3 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu ngoài tự nhiên

Theo phương pháp của Merritt và Cummins [22], Morse và cộng sự [23],Nguyen [25], quá trình thu mẫu định tính bằng vợt ao (Pond net) và vợt cầmtay (Hand net) Thu mẫu định lượng bằng cách sử dụng lưới Surber Samplevới 5 lần lại tại mỗi điểm nghiên cứu

Tiến hành thu mẫu bằng cách: đặt miệng vợt ngược dòng nước, dùngchân đạp phía trước vợt trong vòng vài phút (thu mẫu đạp nước) Ở nơi cónhiều bụi cây dùng vợt tay để thu mẫu Ở những nơi đáy có đá lớn không thumẫu đạp nước được thì nhấc đá và thu mẫu bám ở dưới bằng panh mềm đểtránh làm nát mẫu Ở nhiều nơi có cây bụi thủy sinh dùng vợt sục vào các câybụi đó và các rễ cây ven bờ suối, ở những vùng nước nhỏ hoặc dòng chảy hẹpviệc thu mẫu được tiến hành bằng vợt cầm tay

Đối với mẫu định lượng, sử dụng lưới Surber Sample lấy 5 mẫu Diệntích thu mẫu tại mỗi điểm là 0,5m2 Như vậy, tổng diện tích thu mẫu cho mẫuđịnh lượng tại mỗi điểm là 1,5m2 Mẫu sau khi thu được loại bỏ rác, làm sạchbùn đất Do các cá thể côn trùng nước có cơ thể mềm, dễ nát nên thu mẫu phảinhẹ 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 - Kĩ thuậtnông nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.

* Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm:

Phương pháp nhặt mẫu: Mẫu được rửa sạch cho ra khay Dùng panh

nhặt các đại diện của ấu trùng và thiếu trùng côn trùng nước ở trong đó, mẫusau khi nhặt cho vào lọ và bảo quản trong cồn 800

Phương pháp phân tích:

+ Dụng cụ phân tích gồm: Kính soi nổi, đĩa petri, kim nhọn, panh.+ Phân loại mẫu vật: Mẫu vật được phân loại theo các khóa định loạiđược công bố trong và ngoài nước của Cao Thi Kim Thu (2002) [10], HoàngĐức Huy (2005) [15], Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001) [5], Meritt vàCummins (1996) [22], Morse et al (1994) [23], Dudgeon (1999) [12],Jacobus và McCafferty (2008) [18], Nisarat (2007) [33], Nguyen Van Vinh(2003) [25]

2.4 Một số chỉ số dung trong nghiên cứu

Chỉ số sinh học dùng trong nghiên cứu gồm: chỉ số đa dạng sinh họcShannon - Weiner (chỉ số H’), chỉ số tương đồng (chỉ số Jacca – Sorensen) vàchỉ số loài ưu thế (DI)

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 Công thức đểtính chỉ số này là:

H ' =- ∑ni lnni s

i =1 N N

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 cácloài 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 dạngloài 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: (Nguồn: Nguyễn Huy Chiến, 2007)

- Nếu chỉ số đa dạng > 3: ĐDSH tốt và rất tốt

- Nếu chỉ số đa dạng từ 1 - 3: ĐDSH khá

- Nếu chỉ số đa dạng < 1: ĐDSH kém và rất kém

Chỉ số tương đồng (chỉ số Sorensen) Được chúng tôi sử dụng để đánh

giá mức độ giống nhau về thành phần loài của các điểm nghiên cứu Chỉ sốnày được tính theo công thức:

K = 2c

a + b

Trong đó:

a: số loài trong điểm thu mẫu thứ nhất

b: số loài trong điểm thu mẫu thứ hai

c: số loài chung cho cả hai điểm thu mẫu

K nhận giá trị từ 0 đến 1 Giá trị K càng gần 1 thì mức độ giống nhau vềthành phần loài của các điểm nghiên cứu càng lớn Các giá trị của K tươngứng với mức tương đồng như sau:

2.6 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Sín Chải

Xã Sín Chải thuộc huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai nơi đây nằm dọc theothung lũng suối Hang Đzê, được bao bọc bởi dãy núi trùng điệp, xếp lên nhautrải dài theo hướng Tây – Nam, đặc biệt là dãy Hoàng Liên với đỉnh Phan XiPăng – biểu tượng của nóc nhà Đông Dương với những thửa ruộng bậc thang

đã tạo cho Sín Chải vẻ đẹp hài hòa, cảnh quan thiên nhiên hung vĩ Xã SínChải là bản của người H’ Mông, có 221 hộ dân với 646 nhân khẩu, 100% làngười H’mông đen, sống ở đây được 6-7 đời [39] , người dân chủ yếu dựa vàocanh tác nông nghiệp và phát triển một số nghề thủ công như: dệt vải thổ cẩm,chạm khắc bạc, rèn đúc… Xã Sín Chải nằm ở vị trí gần khu du lịch sinhthái Hàm Rồng, điểm du lịch Thác Bạc, tuyến du lịch Tả Van – Lào Chải, đặcbiệt Sín Chải nằm ở đầu tuyến đường mòn dẫn lên đỉnh Phan Xi Păng Đâyvốn là một xã nghèo và đang trên đà phát triển

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Thành phần loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu

Kết quả phân tích mẫu vật thu được tại các điểm nghiên cứu thuộc hệthống suối thuộc xã Sín Chải, huyện Sa Pa, tỉnh Lào cai đã xác định được 44loài thuộc 37 giống, 19 họ của 8 bộ côn trùng nước Số lượng loài, giống và

họ cụ thể của từng bộ được trình bày trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Số lượng các taxon thuộc các bậc phân loại của côn trùng nước

tại khu vực nghiên cứu