Luận văn sư phạm Đặc điểm cấu trúc quần xã chân khớp bé (Microarthropoda) ở sinh cảnh rừng tự nhiên của vườn quốc gia Xuân Sơn - Phú Thọ

Trong thành phần hệ động vật không xương sống ở đất, nhóm chân khớp bé Microarthopoda với kích thước cơ thể nhỏ bé từ 0,1- 0,2 đến 2-3 cm thường chiếm ưu thế về số lượng so với các nhóm

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Trường đại học sư phạm Hà Nội 2

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Trường đại học sư phạm Hà Nội 2

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Lời cảm ơn Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, em

đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện làm việc của:

- Các Thầy, Cô trong tổ Động Vật Khoa sinh – KTNN, trường ĐHSP Hà Nội 2

- Tập thể cán bộ khoa học Phòng Sinh thái môi trường đất – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã dành nhiều ưu ái

và tạo điều kiện thuận lợi trong việc sử dụng cơ sở vật chất phục vụ cho luận văn

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó

Đặc biệt, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Nguyễn Trí Tiến, và ThS Đào Duy Trinh là những người trực tiếp hướng dẫn luận văn; TS Huỳnh Thị Kim Hối, TS Nguyễn Thị Thu Anh, ThS Nguyễn Thị Định đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn chu đáo

và có hiệu quả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy, Cô trong khoa sinh, những người thân và bạn bè cùng lớp đã hỗ trợ, động viên

và khích lệ giúp em hoàn thành luận văn này

Sinh viên

Nguyễn Thị Nghiên

Tr−êng §HSP Hµ Néi 2 LuËn v¨n tèt nghiÖp

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Mục lục

Trang

Mở đầu……… ………1

1 Lý do chọn đề tài……… ………1

2 Mục đích của đề tài:……….……….3

3 Nội dung của đề tài:……… ……….3

Chương 1: Tổng quan tài liệu……… ……….4

1.1 Tình hình nghiên cứu chân khớp bé trên thế giới………… ……….4

1.2 Tình hình nghiên cứu Microarthropoda ở Việt Nam ………5

Chương 2: Đối tượng, thời gian, địa điểm và phương pháp nghiên cứu…… 10

2.1 Đối tượng nghiên cứu……… ……… 10

2.2 Thời gian nghiên cứu……… ……… 10

2.3 Địa điểm nghiên cứu……… 10

2.4 Phương pháp nghiên cứu……….10

2.4.1 Phương pháp lấy mẫu ở thực địa………10

2.4.2 Phương pháp tách lọc mẫu động vật………… ……… 11

2.4.3 Xử lý, phân tích mẫu và số liệu……… …… 11

2.5 Vài nét về điều kiện tự nhiên của vùng nghiên cứu……….12

2.5.1 Vị trí địa lý, địa hình, đất đai……… 12

2.5.2 Khí hậu……… ………13

2.5.3 Tài nguyên sinh vật……….13

Chương 3: Kết quả nghiên cứu………… ……… 16

3.1 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé theo tầng phân bố trong đợt thu mẫu tháng 11/ 2007………… ……… 16

3.1.1 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé … 16

3.1.1.1 Cấu trúc mật độ……… ……….16

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

3.1.1.2 Tỷ lệ thành phần……….………16

3.1.1.3 Nhận xét………17

3.1.2 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần các nhóm phân loại của Acarina, Collembola, Microarthropoda khác……… ……… 19

3.1.2.1 Cấu trúc mật độ……….……… 19

3.1.2.2 Tỷ lệ thành phần ……… ………….20

3.1.2.3 Nhận xét……….21

3.2 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé theo tầng phân bố trong đợt thu mẫu (tháng 3/ 2008)……… ……… 25

3.2.1 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé…… 25

3.2.1.1 Cấu trúc mật độ……… ……….25

3.2.1.2 Tỷ lệ thành phần ………25

3.2.1.3 Nhận xét………26

3.2.2 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần các nhóm phân loại Acarina, Collembola, Microarthropoda khác……… ……… 28

3.2.2.1 Cấu trúc mật độ ……….28

3.2.2.2 Tỷ lệ thành phần……….……….29

3.2.2.3 Nhận xét……….30

3.3 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé theo tầng phân bố trong đợt thu mẫu (tháng 9/ 2008)……….34

3.3.1 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé…….34

3.3.1.1 Cấu trúc mật độ………34

3.3.1.2 Tỷ lệ thành phần……… 34

3.3.1.3 Nhận xét……… 35

3.3.2 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phân các nhóm phân loại của Acarina, Collembola, Microarthropoda khác……… … 37

3.3.2.1 Cấu trúc mật độ……… 37

3.3.2.2 Tỷ lệ thành phần……… 38

Tr−êng §HSP Hµ Néi 2 LuËn v¨n tèt nghiÖp

3.3.2.3 NhËn xÐt……… 39 KÕt luËn ……… 43 Tµi liÖu tham kh¶o……… 45

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

mở đầu

1 lý do chọn đề tài

Động vật sống trong đất có số lượng và sinh khối lớn, chiếm hơn 90% tổng sinh khối sinh vật cạn và 50% tổng số loài động vật trên trái đất Động vật đất có vai trò quan trọng trong tự nhiên, là thành phần không thể thay thế trong các quá trình sinh học xảy ra trong đất và trong sinh quyển nói chung Nhóm động vật đất tham gia vào mọi chu trình tự nhiên và quyết định nhiều hoạt tính sinh học của môi trường nơi chúng sống Chúng có quan hệ mật thiết

đến các quá trình tạo đất và làm gia tăng độ phì, cải tạo và bảo vệ môi trường

đất Hiện tại chúng được xem như là một trong những công cụ nhạy cảm, chỉ thị mức độ ảnh hưởng của các hoạt động nhân tác đến môi trường đất [4], [5], [14], [21], [23], [25], [27]

Trong thành phần hệ động vật không xương sống ở đất, nhóm chân khớp bé (Microarthopoda) với kích thước cơ thể nhỏ bé (từ 0,1- 0,2 đến 2-3 cm) thường chiếm ưu thế về số lượng so với các nhóm khác Hai đại diện chính của nhóm này là Ve bét (Acarina) và Bọ nhảy (Collembola) Ngoài ra, với số lượng đáng kể, còn có đại diện thuộc nhóm động vật không xương sống khác như: Nhiều chân (Myriapoda), Đuôi nguyên thuỷ (Protura), Hai đuôi (Diprura), Ba đuôi (Thysanura)…chúng tham gia tích cực vào quá trình sinh học đất, quá trình vận chuyển năng lượng và vật chất, trong quá trình làm sạch

đất khỏi các ô nhiễm chất thải (hữu cơ, vô cơ), chất phóng xạ [14]

Nhiều thực nghiệm đã chứng minh rằng Microarthropoda là những

động vật rất nhạy cảm với sự thay đổi của các yếu tố môi trường như: nhiệt độ,

pH, hàm lượng các chất khoáng, lượng mùn, đặc điểm cấu tạo đất [23], [27]

Vì vậy trên cơ sở nghiên cứu thành phần, số lượng và đặc điểm phân bố của chúng cũng như sự biến đổi những tham số này theo thời gian, không

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

gian, theo mức độ tác động của con người, người ta có thể đánh giá được mức

độ ảnh hưởng của yếu tố nhân tác hay yếu tố ngoại cảnh khác tới môi trường

đất Nhằm đề xuất các biện pháp bảo vệ, khôi phục, phát triển tài nguyên sinh vật và môi trường thiên nhiên

Trên cơ sở nghiên cứu về khu hệ và đặc điểm phân bố của quần xă động vật đất cho phép các nhà nghiên cứu đánh giá được đặc điểm, sự tiến triển của quá trình tạo đất, thậm chí dự đoán được cả khuynh hướng của quá trình này (Vũ Quang Mạnh, 2003) [14]

Như vậy, trong hệ động vật đất, chân khớp bé là nhóm có vai trò quan trọng Chúng không những tham gia vào vòng tuần hoàn vật chất, có vai trò như một yếu tố chỉ thị sinh học môi trường và chỉ thị nhiều đặc tính cũng như tính chất lý hoá của môi trường đất mà còn làm tăng tính đa dạng sinh học của giới sinh vật

Từ những nhận xét về vai trò, tầm quan trọng của nhóm động vật chân khớp bé trong khoa học và ứng dụng thực tiễn, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu về quần xã động vật chân khớp bé

Bên cạnh đó, Vườn quốc gia Xuân Sơn, Phú Thọ còn là nơi có vẻ đẹp tự nhiên, chứa đựng một hệ động vật phong phú đa dạng và độc đáo Để hiểu thêm về tính đa dạng sinh học của Vườn Quốc gia Xuân Sơn, thông qua những nghiên cứu về nhóm động vật chân khớp bé là nhóm chưa được tìm hiểu và nghiên cứu đồng bộ ở đây, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu của luận văn là:

“đặc điểm cấu trúc quần xã chân khớp bé (Microarthropoda) ở sinh cảnh rừng tự nhiên của Vườn Quốc gia Xuân Sơn, Phú Thọ”

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

2 Mục đích của đề tài:

Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé, các nhóm phân loại của Acarina, Collembola, Microarthropoda khác theo các tầng phân bố ở sinh cảnh rừng tự nhiên Vườn Quốc gia Xuân

Sơn, Phú Thọ

3 Nội dung của đề tài:

Lập bảng số lượng, thành phần % các nhóm của quần xã chân khớp bé (bao gồm: Acarina, Collembola và Microarthropoda khác)

Lập bảng số lượng, thành phần % các nhóm phân loại của Acarina, Collembola và Microarthropoda khác

Nhận xét về sự phân bố của quần xã chân khớp bé và các nhóm phân loại của Acarina, Collembola và Microarthropoda khác theo các tầng phân bố

ở từng đợt nghiên cứu

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

CHương 1: Tổng quan tài liệu 1.1 Tình hình nghiên cứu chân khớp bé trên thế giới

Loài bọ nhảy đầu tiên được mô tả ở Thuỵ Điển năm 1758 là Podura viridis, Linneus Vào những năm tiếp theo, có rất nhiều tác giả khác cũng quan tâm tới Bọ nhảy như các công trình nghiên cứu của Miller, 1776; Templeta, 1835; Burauer, 1869; Lubbock, 1870; Sheaffer, 1899…Nhưng các công trình này chỉ mới dừng lại ở mức độ thống kê, mô tả loài mới [21]

Cho đến nay, hai công trình nghiên cứu về khu hệ Bọ nhảy đã được coi

là cơ bản và đầy đủ nhất là “ Khu hệ Bọ nhảy ở Châu Âu” của Gisin, 1960 và

“ Bọ nhảy Ba Lan trong mối liên hệ với khu Bọ nhảy thế giới” của Stach, 1947-1963[14]

Về mặt sinh học Bọ nhảy, có Butcher et al, 1971; Cassagnau 1971; Massosud, Pinot, 1973; Tamura, Mihara, 1977, 1981; Varshav, 1984…

1969-là các tác giả đã đi sâu nghiên cứu lĩnh vực này, những nghiên cứu cho thấy tính đặc trưng nguyên thủy của Bọ nhảy thể hiện ở lối sinh sản mà sự thụ tinh xảy ra không có sự giao phối bên trong cơ thể Sự phát triển của Bọ nhảy từ lúc nở đến lúc chết đi thường chỉ phân biệt hai giai đoạn: Giai đoạn non (trước lúc trưởng thành) và giai đoạn trưởng thành [4], [14], [27]

Năm 1967, lần đầu tiên trong công trình “New Oribatids from Viet Nam” hai tác giả người Hungari là J Balogh và S Mahunka đã giới thiệu khu

hệ, danh pháp học và đặc điểm phân bố của 33 loài Ve giáp, trong đó đã mô tả

29 loài, 4 giống mới cho khoa học Tiếp theo đó, khu hệ Ve giáp của Việt Nam đã được các tác giả nước ngoài, Tiệp Khắc (trước đây), Liên Xô (cũ), Bungari, Canada, Tây Ban Nha, Ukraina và Nhật Bản nghiên cứu [5], [15], [18], [26], [28]

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học thường tập trung vào các hướng nghiên cứu động vật đất như những sinh vật chỉ thị cho mức độ ô nhiễm

đất bởi các hoá chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, phân bón hữu cơ, vô cơ…ô

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

nhiễm dầu, chất phóng xạ, kim loại nặng… Nghiên cứu động vật đất chỉ thị cho chất lượng đất trong điều kiện đô thị hoá, nghiên cứu động vật đất chỉ thị cho mức độ tác động của con người vào môi trường rừng tự nhiên Sử dụng

động vật đất chỉ thị cho kiểu đất, kiểu cảnh quan…[23]

Các tác giả nước ngoài đều có nhận xét: có thể sử dụng động vật đất như những chỉ thị sinh học nhạy cảm, tin cậy khi đánh giá mức độ ô nhiễm đất bởi các hoá chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, phân bón các loại…(Vander Bund, 1965; Utrobina etal, 1984; Paoletietal, 1995) [21], [23]

Đặc tính phức tạp động thái quần xã chân khớp bé có thể sử dụng như những chỉ thị xa về hướng của quần thể phục hội trên những vũng đất bị vi phạm (Eijsackers, 1983) Đối với những thay đổi bất kì của điều kiện môi trường sống dù là nhỏ bé cũng thường dẫn đến những phản ứng khá nhạy cảm

và khá rõ rệt của cấu trúc quần xã chân khớp bé ở đất (Cornabg, 1995; Eijsackers, 1983) Cấu trúc quần xã Bọ nhảy như chỉ thị sinh học cho các điều kiện của cây trồng trong khu vực đô thị (Kuznetzova, 1994) [23], [27]

Có thể thấy lịch sử nghiên cứu Microarthropoda đã có từ rất lâu trên thế giới và được nghiên cứu một cách có hệ thống cả về khu hệ, sinh học sinh thái

và vai trò chỉ thị Nhưng ở Việt Nam thì hướng nghiên cứu về nhóm này mới chỉ bắt đầu trong thời gian gần đây

1.2 Tình hình nghiên cứu Chân khớp bé ở Việt Nam

Động vật chân khớp bé ở đất Việt Nam đã được bắt đầu nghiên cứu từ những năm 30 của thế kỉ XX, ban đầu chỉ là những nghiên cứu lẻ tẻ của các tác giả nước ngoài khi kết hợp với các nhóm sinh vật khác Sau này chúng

được nghiên cứu kĩ và có quy mô ở nhiều sinh cảnh khác nhau bởi nhóm nghiên cứu của Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Trí Tiến, Vương Thị Hoà, Đào Duy Trinh, Nguyễn Thị Thu Anh… Các kết quả nghiên cứu của các tác giả trên đã

được công bố ở một số hội nghị, hội thảo trong nước và quốc tế cũng như trên

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

các tạp chí chuyên ngành [1], [2], [6], [7], [9], [12], [16],…[19], [20], [22], [24]

Trước năm 1975, khu hệ Oribatei Việt Nam đã được các tác giả nước ngoài nghiên cứu Nhưng chỉ ở mức độ các thông báo tản mạn về loài mới, thành phần loài ở từng khu vực nhất định [5], [14]

Từ năm 1975, các nhà nghiên cứu về nhóm Microarthropoda và các nhóm động vật không xương sống khác ở đất mới bắt đầu được các tác giả Việt Nam tiến hành khá đồng bộ, trên một số địa điểm của đất nước

Hai nhóm Microarthropoda chính là Oribatei và Collembola đã được nhóm nghiên cứu của Vũ Quang Mạnh và Nguyễn Trí Tiến đi sâu nghiên cứu trên bình diện khu hệ và sinh thái học

Đầu tiên là công trình nghiên cứu của Vũ Quang Mạnh (1980) về thành phần, phân bố và số lượng của các nhóm Microarthropoda ở một số kiểu hệ sinh thái đồng bằng Sông Hồng và rừng nhiệt đới Trong công trình này tác giả cũng đã nghiên cứu về ảnh hưởng của một số nhân tố tự nhiên chính đã

ảnh hưởng tới sự phân bố và sự biến động số lượng của hai nhóm Acarina và Collembola ở đất [8], [9]

Tiếp theo là hàng loạt các nghiên cứu của nhiều tác giả nhằm đề xuất phương pháp nghiên cứu, xác định mật độ, thành phần loài, khu hệ (chủ yếu là nhóm Acarina và Collembola) ở một số vùng địa lý, loại đất và kiểu hệ sinh thái của Việt Nam

Vũ Quang Mạnh (1984) đã công bố kết quả nghiên cứu về thành phần, phân bố số lượng các nhóm Microarthropoda ở đất Cà Mau (Minh Hải) và Từ Liêm (Hà Nội) trong Thông báo khoa học, Sinh học - Kỹ thuật nông nghiệp Trường Đại học Sư Phạm I Hà Nội [11]

Vũ Quang Mạnh, Mara Jeleva (1987) đã giới thiệu đặc điểm phân bố và danh pháp phân loại học của 11 loài mới cho khu hệ Oribatei Việt Nam và 1 loài mới cho khoa học [15]

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Nghiên cứu khu hệ Oribatei ở Việt Nam của Mahunka (1988) xác định

15 loài mới cho khoa học trong đó có một số loài mới thu từ mẫu đất vùng Tam Đảo [28]

Vũ Quang Mạnh, Cao Văn Thuật (1990) xác định được 24 loài Oribatei

ở vùng đồi núi Đông Bắc Việt Nam Tiến hành nghiên cứu cấu trúc định lượng của nhóm Microarthropoda ở 7 kiểu sinh thái, ở 5 dải độ cao khí hậu và 3 loại

đất Theo hai tác giả này, trong nhóm Microarthropoda, Oribatei luôn chiếm

số lượng chủ yếu từ 70 – 80% tổng số lượng còn nhóm Collembola chỉ chiếm 10% Chỉ riêng ở hệ sinh thái canh tác nông nghiệp, số lượng Collembola tăng hơn, chiếm 32,8% tổng số Microarthropoda [17]

Vũ Quang Mạnh (1994) giới thiệu danh sách 28 loài Oribatei, sống ở

đất vùng ven biển Yên Hưng (Quảng Ninh), đảo Cát Bà (Hải Phòng) và đồng bằng Sông Hồng (Từ Liêm- Hà Nội) cùng phân bố của chúng theo độ sinh cảnh, theo độ cao so với mặt biển, theo địa điểm và khoảng cách đến biển, nêu mối quan hệ giữa Oribatei vùng đảo Cát Bà, vùng ven biển với Oribatei ở sâu trong đất liền [12]

Vũ Quang Mạnh, Vương Thị Hoà (1995) đã giới thiệu danh sách 146 loài và phân loài Oribatei ở Việt Nam và phân tích đặc điểm thành phần loài của chúng [18]

Cùng với những công trình nghiên cứu về Acarina, các nghiên cứu về Collembola cũng được thực hiện

Năm 1995, công trình “Một số đặc điểm cấu trúc của Bọ nhảy (Collembola) ở các hệ sinh thái Bắc Việt Nam” là sự tổng kết kết quả nghiên cứu đồng bộ cả về khu hệ sinh thái Bọ nhảy trong thời gian gần 15 năm của Nguyễn Trí Tiến đã hoàn thành Trong đó liệt kê 113 loài Bọ nhảy thuộc 61 giống, 16 họ của 4 phân bộ (gồm 30 loài đã được phát hiện trước năm 1979,

bổ sung 83 loài mới cho khu hệ Bọ nhảy Việt Nam, mô tả 8 loài mới cho khoa học) Đồng thời, phân tích các đặc điểm sinh thái và phân bố của Bọ nhảy theo

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

dải độ cao, theo loại đất, theo kiểu hệ sinh thái, lập bảng phân loại 4 nhóm Bọ nhảy: sống trên bề mặt thảm lá và không gian, nhóm thảm đất, nhóm ở đất chính thức và nhóm chuyên hoá Phân tích mối quan hệ của Bọ nhảy với các nhóm động vật không xương sống khác ở đất, tác giả đã sử dụng Collembola như một công cụ kiểm tra sinh thái khi đánh giá chất lượng đất và như chỉ thị sinh học tốt để đánh giá mức độ tác động của con người đến môi trường đất và mức độ ô nhiễm đất bởi các yếu tố ngoại cảnh [21]

Trong thời gian 1995 – 2005, Nguyễn Trí Tiến đã mô tả và công bố 28 loài Bọ nhảy mới cho khoa học, bổ sung hàng trăm loài cho khu hệ Bọ nhảy Việt Nam

Về đặc điểm sinh thái học Bọ nhảy: Bước đầu đã nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố như: pH, chất độc Dioxin, một số hoá chất bảo vệ thực vật

sử dụng trong sản xuất nông nghiệp, phân bón hữu cơ, vô cơ đến cấu trúc định tính, định lượng của Bọ nhảy Trên cơ sở phân tích các phản ứng của Bọ nhảy thể hiện qua các giá trị của chỉ số: thành phần và số lượng loài, tỉ lệ các nhóm

ưu thế, độ phong phú và chỉ số đa dạng H’, đã đưa ra những nhận xét, đánh giá về nguyên nhân và mức độ ảnh hưởng của yếu tố môi trường đến Bọ nhảy,

đến chất đất nơi nghiên cứu, đồng thời đề xuất khả năng sử dụng Bọ nhảy như một công cụ trong giám sát sinh học và kiểm tra sinh thái [1], [2], [20], [22]

Nghiên cứu về vai trò chỉ thị sinh học của Collembola, năm 1998 cán

bộ phòng sinh thái môi trường đất đã tiến hành điều tra ảnh hưởng của một số thuốc trừ sâu như Wofatox, Monitor, Bassa đến Collembola trong đất canh tác ngoại thành Hà Nội (Nguyễn Trí Tiến, 1998) Khi tìm hiểu ảnh hưởng của một

số yếu tố môi trường đến đặc tính phân bố, mật độ của Collembola trong điều kiện đô thị hoá, tác giả Kiều Bích Thuỷ (1998) đã nhận xét là có thể sử dụng Collembola như một chỉ thị trong việc đánh giá mức độ tác động của áp lực đô thị lên môi trường đất khi phân tích các tham số: độ giàu loài, độ phong phú, chỉ số đa dạng loài, các nhóm ưu thế, phổ biến…[20],[ 22]

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Năm 2005, Vương Thị Hoà và các cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của một số thuốc sử dụng trong nông nghiệp như: Shachong Shuang 200SL, Butavi 60EC lên cấu trúc quần xã động vật chân khớp bé Microarthropoda đã cho thấy: chỉ với 50ml cộng với khoảng 10 -20 lít nước cũng gây ảnh hưởng rất nhiều tới số lượng của nhóm Microarthropoda Đồng thời cho thấy trong

điều kiện thời tiết khác nhau, kể cả tác động của hai loại thuốc trên thì nhóm Oribatei luôn chiếm tỷ lệ cao nhất trong cấu trúc của nhóm Microarthropoda [6], [7]

Tiếp đến năm 2006 – 2007 có nghiên cứu của Nguyễn Thị Thu Anh và các cộng sự về ảnh hưởng của phân lân, kali với liều lượng khác nhau đến nhóm Bọ nhảy trên đất trồng màu ở Gia Lâm và đi đến nhận xét: với các liều lượng lân bón khác nhau từ thấp đến cao, nhìn chung đều ảnh hưởng đến khu

hệ sinh vật đất, làm thay đổi cấu trúc ưu thế của động vật chân khớp bé ở đất Bón lân với liều lượng 60kg P2O5/ 1ha và bón kali với liều lượng 90kg/1ha là thích hợp nhất, vừa giữ được tính đa dạng sinh học cao của khu hệ động vật

đất mà cây trồng cũng cho năng suất cao [1], [2]

Năm 2006 Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh đã nghiên cứu Ve giáp trong cấu trúc của nhóm chân khớp bé Microarthropoda ở các đai cao địa lý của Vườn Quốc gia Xuân Sơn, Phú Thọ, kết quả cho thấy: ảnh hưởng của thời tiết lên sự phân bố của nhóm Microarthropoda theo tầng là rất cao và phát hiện được 8 họ [19]

Tuy nhiên những kết quả trên mới chỉ là những kết quả bước đầu, còn hạn chế về nội dung và địa điểm nghiên cứu, mang tính chất thăm dò, định hướng Rất nhiều vấn đề về chỉ thị sinh học và sử dụng động vật đất nói chung Microarthropoda nói riêng làm sinh vật chỉ thị đòi hỏi được tiếp tục nghiên cứu trong thời gian tới

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Chương 2: Đối tượng, thời gian, địa điểm và

phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Chân khớp bé thuộc ngành Chân khớp (Arthropoda) sống trong môi trường đất, với các đại diện chính: Acarina thuộc lớp Hình nhện (Arachnida), Collembola thuộc phân lớp Không cánh nguyên thuỷ (Apterygota) và một số chân khớp bé khác: Nhiều chân (Myriapoda), Chân đều (Isopoda), Nhện (Aranei), Côn trùng và ấu trùng côn trùng (Insecta, Larva)…(Theo Thái Trần

2.3 Địa điểm nghiên cứu

Các đợt thực địa thu mẫu được thực hiện tại Vườn Quốc gia Xuân Sơn, Phú Thọ Mẫu được thu ở sinh cảnh rừng tự nhiên, với tổng 45 mẫu, mỗi đợt tiến hành thu 15 mẫu ở các tầng: rêu, thảm lá, tầng đất sâu từ 0 – 10cm

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp lấy mẫu ở thực địa

Mẫu đất được thu từ độ sâu 0 – 10 cm (từ mặt đất) với kích thước mỗi mẫu là (5x5x10) cm Mẫu thảm lá (tầng 0): Thu tất cả các thảm lá, vụn lá trên mặt đất với kích thước (20 x 20) cm Mẫu rêu thu ở độ cao từ 0 – 100 cm (từ mặt đất): thu tất cả các thảm rêu từ độ cao 0 – 100 cm trên thân cây hay quanh gốc cây, với mỗi mẫu có trọng lượng từ 250 g đến 500 g

Các mẫu định lượng của đất, lá, rêu đều được thu lặp lại 5 lần cho mỗi

đợt điều tra và cho vào túi polyetylen, bên trong có ghi đầy đủ các thông số: ngày tháng, địa điểm, kiều sinh cảnh… và buộc chặt

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Trong khi thu mẫu, còn mang theo sổ thực địa ghi nhật kí thu mẫu

2.4.2 Phương pháp tách lọc mẫu động vật

Chúng tôi đã tiến hành tách nhóm động vật Chân khớp bé theo phương pháp phễu lọc “Berlese – Tullgren” dựa theo tập tính hướng đất dương và hướng sáng âm của động vật đất Mẫu đất, lá, rêu, trong phễu lọc sẽ khô dần, theo đó Microarthropoda sẽ chui sâu xuống lớp đất phía dưới, qua lưới lọc và rơi xuống đáy phễu

Cấu tạo của phễu như sau: phễu bằng thuỷ tinh (hay bằng giấy cứng), cao 30 cm, đường kính miệng là 18 cm, đường kính vòi là 1,5 cm Bộ phễu

được đặt trong giá gỗ, vòi phễu gắn với ống nghiệm chứa dung dịch formon 4% (thường pha lên 5%) bên trong có etiket ghi các thông số giống như túi polyetylen

Đặt trên phễu là rây lọc hình trụ, thành là vành kim loại, đường kính 15

cm, cao 4 cm, lưới lọc bằng sợi nilon, kích thước mắt lưới khoảng (1,0 x 1,0)

mm Trước khi cho mẫu đất vào rây lọc, đất được bóp nhỏ và rải đều trên mặt lưới, phần vụn lọt qua mắt lưới sẽ được đổ trở lại trước khi đặt rây vào phễu

Thời gian lọc là 7 ngày đêm liên tục trong điều kiện phòng thí nghiệm Sau khi lọc, dùng bông không thấm nước nút kín ống nghiệm và dùng dây chun bó các ống nghiệm cùng công thức với nhau rồi cho vào lọ nhựa có formon, có nhãn chung để khi phân tích không bị nhầm lẫn và hỏng mẫu

2.4.3 Xử lý, phân tích mẫu và số liệu

Đặt giấy lọc có chia ô lên phễu lọc, đổ dung dịch có chứa trong ống nghiệm lên tờ giấy lọc đó Tráng lại nhiều lần bằng nước cất để tránh sót mẫu Sau khi đã lọc hết nước, đặt các tờ có chứa mẫu vào đĩa petri và tiến hành phân tích dưới kính hiển vi Dùng kim phân tích nhặt từng cá thể động vật để tập trung lại một góc của đĩa petri, nhận dạng và ghi số lượng từng nhóm vào

sổ bảo tàng Tất cả các mẫu phân tích sau khi được PGS TS Nguyễn Trí Tiến kiểm tra, sẽ được cho vào ống nghiệm nhỏ có chứa dung dịch định hình, trong

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

có etket ghi địa điểm, thời gian, sinh cảnh tầng đất rồi nút bằng bông không thấm nước

Trong khi phân tích mẫu chúng tôi đã tách riêng một số nhóm động vật

và tính toán số lượng của từng nhóm, cụ thể như sau:

- Với Acarina, chúng tôi tách ra 4 nhóm phân loại:

+ Oribatei (kí hiệu là: O) + Gamasina (kí hiệu là: G) + Uropodina (kí hiệu là: U) + Acarina khác ( bao gồm các nhóm Ve bét còn lại, ngoài 3 nhóm trên, kí hiệu là: A#)

- Với Collembola, chúng tôi tách ra 3 nhóm phân loại:

+ Poduromorpha (kí hiệu là: P) + Entomobryomorpha (kí hiệu là: E) + Symphypleona (kí hiệu là: S)

- Với Microarthropoda khác, chúng tôi tách thành 4 nhóm phân loại:

+ Chân đều (kí hiệu là: Cđ) + Nhiều chân (kí hiệu là: Nc) + Nhện (kí hiệu là: N)

+ Côn trùng và ấu trùng côn trùng (kí hiệu là: Atct)

Số liệu trong các bảng đã được tính toán, quy ra tính mật độ trung bình của từng nhóm trên 1m2 (hay số lượng cá thể trung bình/m2) đối với mẫu đất, mẫu thảm lá và mật độ trung bình của từng nhóm trên 1kg (hay số lượng cá thể trung bình/kg) đối với mẫu rêu

2.5 Vài nét về điều kiện tự nhiên của vùng nghiên cứu

2.5.1 Vị trí địa lý, địa hình, đất đai

Vườn Quốc gia Xuân Sơn có tổng diện tích là 15048 ha, trong đó khu bảo vệ nghiêm ngặt 11148 ha, phân khu phục hồi sinh thái: 3000 ha và 900 ha dành cho phân khu hành chính, dịch vụ (www.vqgxuanson.com.vn)

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Vườn Quốc gia Xuân Sơn nằm chủ yếu trên địa bàn xã Xuân Sơn, thuộc huyện Thanh Sơn của tỉnh Phú Thọ, tiếp giáp với hai tỉnh Hoà Bình và Sơn La

Có toạ độ địa lý 2105 – 21011 vĩ độ Bắc, 104050 – 104058 kinh độ Đông

Vườn Quốc gia Xuân Sơn nằm ở cuối dãy núi Pulông, với khoảng 40% tổng diện tích đất đai phân bố độ cao trên 700 m Phía Tây Bắc khu bảo tồn thiên nhiên là dãy núi cấm, với đỉnh cao khoảng 1140 m, còn phía Tây Nam là dãy núi Voi với hai đỉnh Voi và Ten, tương ứng cao khoảng 1390 m và 1250

m, dọc Đông Bắc là dãy núi đất, nằm cao trung bình 0 – 700 m, với hai hệ thống sông suối chính là Thanh và Chiềng

Vườn Quốc gia Xuân Sơn tuy có diện tích không lớn, nhưng có mức độ

đa dạng cao cả về các kiểu thảm thực vật cũng như hệ thực vật Có thể coi đây

là sự thu hẹp của tất cả các vùng thiên nhiên vừa là phổ biến đặc trưng, vừa là

độc đáo, đặc sắc chẳng những có khí hậu nhiệt đới gió mùa Đông Nam Châu

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

á mà cho một trong số rất ít trên thế giới còn giữ lại được các thảm thực vật

tự nhiên trên núi đá vôi Trên địa bàn Vườn Quốc gia Xuân Sơn ta có thể gặp các thảm rừng chính như: các loại rừng kín thường xanh, rừng lùn, trảng cây trên núi đá, rừng tre nứa

- Tài nguyên động vật và điều kiện kinh tế x∙ hội

Vườn Quốc gia Xuân Sơn lưu trữ trong nó một hệ động vật tương đối phong phú với hệ động vật đa dạng thường gặp với hầu hết đại diện của các lớp động vật, bao gồm từ động vật không xương sống đến các động vật có xương sống thuộc các nhóm cao trong thang tiến hoá Tại khu bảo tồn này chúng ta thường gặp một số các nhóm động vật chính với các hệ sinh thái chủ

đạo sau:

+ Nhóm động vật không xương sống trong hệ sinh thái đất

+ Nhóm động vật không xương sống ở hệ sinh thái cạn

Nhóm động vật có xương sống trong Vườn Quốc gia Xuân Sơn cũng rất

đa dạng, bao gồm nhiều loài khác nhau, thuộc các chi, các họ, các bộ và các lớp khác nhau

Lưỡng cư và bò sát đã thống kê được 53 loài Chúng gồm có 23 loài lưỡng cư thuộc 7 họ khác nhau và 30 loài bò sát thuộc 11 họ

Lớp Chim có 168 loài chim của 45 họ, thuộc 15 bộ đó là Hạc, Cắt, Gà, Sữu, Rẽ, Bồ câu, Vẹt, Cu cu, Cú, Cú muỗi, yến, Nuốc, Sả, Gõ kiến, Sẻ

Động vật thuộc lớp Thú hiện biết tới 61 loài thuộc 24 họ và 8 bộ Đó là các bộ Nhiều răng, Ăn sâu bọ, Tê tê, Dơi, Gặm nhấm, Ăn thịt, Móng quốc ngón chẵn, Linh trưởng [19]

Điều kiện kinh tế, xã hội, văn hoá và giáo dục của cộng đồng dân cư ở

đây rất khó khăn và còn thấp kém Trong Vườn Quốc gia Xuân Sơn có tổng số

190 hộ gia đình và có khoảng 1040 người sinh sống

Như vậy, với số lượng loài thực vật và động vật rất phong phú và đa dạng, Vườn Quốc gia Xuân Sơn quả là một bảo tàng tự nhiên vô giá Do đó

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

chúng tôi đã lựa chọn địa điểm này để nghiên cứu nhóm động vật chân khớp

bé

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Chương 3: kết quả nghiên cứu 3.1 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé theo tầng phân bố trong đợt thu mẫu (tháng 11/2007)

3.1.1 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé

3.1.1.1 Cấu trúc mật độ

Bảng 1 và biểu đồ 1 là các số liệu về cấu trúc mật độ của quần xã chân khớp bé trong đợt thu mẫu tháng 11/2007, bao gồm: Acarina, Collembola và Microarthropoda khác Qua bảng 1 và biểu đồ 1 ta nhận thấy:

ở tầng rêu: Trong tổng số Microarthropoda (4440 cá thể/kg), Acarina

chiếm số lượng cao nhất (2731 cá thể/kg), sau đó là Microarthropoda khác (1392 cá thể/kg), thấp nhất là Collembola (317 cá thể/kg)

ở tầng thảm lá: Trong tổng số Microarthropoda (5155 cá thể/m2) Acarina chiếm số lượng cao nhất (3185 cá thể/m2), sau đó là Microarthropoda khác (1210 cá thể/m2), thấp nhất là Collembola (760 cá thể/m2)

ở tầng đất: Trong tổng số Microarthropoda (10960 cá thể/m2), Acarina vẫn chiếm số lượng cao nhất (6640 cá thể/m2), sau đó là Microarthropoda khác (3120 cá thể/m2), thấp nhất là Collembola (1200 cá thể/m2)

3.1.1.2 Tỷ lệ thành phần

Bảng 1 và biểu đồ 2 là các số liệu về tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé Qua bảng 1 và biểu đồ 2 cho ta thấy:

ở tầng rêu: Acarina chiếm tỷ lệ cao nhất (61,5%), sau đó là

Microarthropoda (31,4%), thấp nhất là Collembola (7,1%)

ở tầng thảm lá: Acarina vẫn chiếm tỷ lệ cao nhất (61,8%), sau đó là

Microarthropoda khác (23,5%) và thấp là Collembola (14,7%)

ở tầng đất: Nhóm Acarina tiếp tục chiếm tỷ lệ cao nhất (60.6%), sau đó là

Microarthropoda khác (28,5%), thấp nhất là Collembola (14,7%)

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

3.1.1.3 Nhận xét

Nhóm Acarina luôn chiếm ưu thế về cả số lượng và tỷ lệ thành phần

trong quần xã chân khớp bé (dao động từ 60% - 62%)

Số lượng chân khớp bé phân bố ở tầng đất nhiều hơn 2 lần ở tầng thảm lá

Bảng 1: Số lượng và tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé theo tầng

phân bố trong đợt thu mẫu (tháng11/2007)

Các nhóm chân khớp

Tr−êng §HSP Hµ Néi 2 LuËn v¨n tèt nghiÖp

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Biểu đồ 2: Tỷ lệ thành phần của quần xã chân khớp bé (tháng 11/2007)

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

3.1.2 Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần các nhóm phân loại của Acarina, Collembola, Microarthropoda khác

3.1.2.1 Cấu trúc mật độ

Kết quả phân tích đặc điểm cấu trúc các nhóm phân loại của Acarina, Collembola, Microarthropoda khác được trình bày ở bảng 2 và biểu đồ 3 cho

thấy:

ở tầng rêu: Trong tổng số 2731 cá thể Acarina/kg, nhóm A# chiếm số

lượng cao nhất (1968 cá thể/kg), sau đó số lượng giảm dần theo thứ tự : nhóm

O (405 cá thể/kg) $ nhóm U (231 cá thể/kg), thấp nhất là G (127 cá thể/kg)

Trong tổng số 317 cá thể Collembola/kg, nhóm E có số lượng cao nhất (218 cá thể/kg), sau đó là S (51 cá thể/kg), thấp nhất là P (48 cá thể/kg)

Trong tổng số 1392 cá thể Microarthropoda khác/kg, nhóm Nc có số lượng cao nhất (1076 cá thể/kg), Sau đó số lượng giảm dần theo thứ tự: nhóm N(110 cá thể/kg) $ nhóm Atct (206 cá thể/kg) Nhóm Cđ không có mặt ở tầng rêu này

ở tầng thảm lá: Với 3185 cá thể Acarina/m2, nhóm O có số lượng cao nhất (2185 cá thể/m2), sau đó số lượng giảm dần theo thứ tự: nhóm A# (630 cá thể/m2) $ nhóm G (250 cá thể/m2), thấp nhất là U (120 cá thể/m2)

Với 760 cá thể Collembola/m2, nhóm E có số lượng cao nhất (595 cá thể/m2), tiếp đó là nhóm P (145 cá thể/m2), thấp nhất là S (20 cá thể/m2)

Với 1210 cá thể Microarthropoda khác/m2, nhóm Atct có số lượng cao nhất (995 cá thể/m2), sau đó số lượng giảm dần theo thứ tự: nhóm n (125 cá thể/m2) $ nhóm Cđ (60 cá thể/m2), thấp nhất là Nc (30 cá thể/m2)

ở tầng đất: Trong tổng số 6640 cá thể Acarina/m2, nhóm O vẫn là nhóm có số lượng cao nhất (4000 cá thể/m2), sau đó số lượng giảm dần theo thứ tự : nhóm A# (2160 cá thể/m2) $ nhóm G (320 cá thể/m2) và thấp nhất là

U (160 cá thể/m2)

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

Trong tổng số 1200 cá thể Collembola/m2, nhóm có số lượng cao nhất

là P (640 cá thể/m2), sau đó là E (560 cá thể/m2) Còn nhóm S không có mặt ở tầng đất này

Trong tổng số 3120 cá thể Microarthropoda khác/m2, nhóm Atct vẫn có

số lượng cao nhất (2800 cá thể/m2), sau đó là n (160 cá thể/m2), tiếp sau N là hai nhóm Cđ và Nc có số lượng bằng nhau (80 cá thể/m2)

3.1.2.2 Tỷ lệ thành phần

Kết quả phân tích tỷ lệ thành phần các nhóm phân loại của Acarina, Collembola, Microarthropoda khác được trình bày ở bảng 2 và biểu đồ 4 cho

ta thấy:

ở tầng rêu: Trong các nhóm phân loại của Acarina, nhóm A# chiếm tỷ

lệ cao nhất (72%), sau đó giảm dần theo thứ tự: nhóm O (14,8%) $ nhóm U

(8,5%) $ nhóm G (4,7%)

Trong các nhóm phân loại của Collembola, nhóm E chiếm tỷ lệ cao nhất (68,8%), sau đó là S (16%), thấp nhất là P (15,2%)

Trong các nhóm phân loại của Microarthropoda khác, nhóm Nc chiếm

tỷ lệ cao nhất (77,3%), sau đó giảm dần theo thứ tự: nhóm Atct (14,8%) $ nhóm N (7,9%) Nhóm Cđ vắng mặt ở tầng này

ở tầng thảm lá: Với các nhóm phân loại của Acarina, nhóm O chiếm

tỷ lệ cao nhất (68,7%), sau đó giảm dần theo thứ tự: nhóm A# (19,8%) $

nhóm G (7,8%) $ nhóm U (3,7%)

Với các nhóm phân loại của Collembola, nhóm E chiếm tỷ lệ cao nhất (78,3%), sau đó là P (19,1%), thấp nhất là S (2,6%)

Với các nhóm phân loại của Microarthropoda khác, nhóm Atct chiếm tỷ

lệ cao nhất (82,2%), sau đó giảm dần theo thứ tự: nhóm N (10,3%) $ nhóm Cđ (5%) và thấp nhất là Nc (2,5%)

Tr ường ĐHSP Hà Nội 2 Luận văn tốt nghiệp

ở tầng đất: Với các nhóm phân loại của Acarina, nhóm O chiếm tỷ lệ

cao nhất (60,3%), sau đó giảm dần theo thứ tự: nhóm A# (32,5%) $ nhóm G

(4,8%) $ nhóm U (2,4%)

Với các nhóm phân loại của Collembola, nhóm P chiếm tỷ lệ cao nhất (53,3%), sau đó là E (46,7%) Nhóm S không có mặt ở tầng đất này

Với các nhóm phân loại của Microarthropoda khác, nhóm Atct chiếm tỷ

lệ cao nhất (89,7%), sau đó N (5,1%), tiếp sau N là hai nhóm Cđ và Nc (2,6%)

3.1.2.3 Nhận xét

Các nhóm phân loại của Acarina đều có mặt ở cả ba tầng nghiên cứu Trong đó nhóm Acarina khác chiếm ưu thế ở tầng rêu với tỷ lệ thành phần (72%) ở tầng thảm lá và tầng đất thì sự ưu thế đó thuộc về nhóm Oribatei (dao động từ 60,3% đến 68,7%)

Với nhóm Collembola thì sự có mặt của các nhóm phân loại ở ba tầng nghiên cứu không giống nhau: ở tầng rêu và tầng thảm lá có đủ 3 nhóm, còn

ở tầng đất vắng mặt S Trong các nhóm phân loại của Collembola thì nhóm E chiếm ưu thế với tỷ lệ thành phần là (68,8%) ở tầng rêu và (78,3%) ở tầng thảm lá ở tầng đất thì sự ưu thế đó thuộc về nhóm P với tỷ lệ thành phần (53,3%)

Với Microarthropoda khác, ở tầng đất và tầng thảm lá có mặt đủ cả 4 nhóm phân loại, riêng tầng rêu vắng mặt nhóm Cđ Nc là nhóm chiếm ưu thế

ở tầng rêu (77,3%) Còn Atct chiếm ưu thế ở tầng đất và tầng thảm lá (tương ứng 82,2% và 89,7%)

Bảng 2: Cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần các nhóm phân loại của Acarina, Collembola, Microarthropoda khác theo tầng phân bố trong đợt thu mẫu (tháng 11/2007)

405 127 231 1968 2731 48 218 51 317 0 1076 110 206 1392Rêu

(Cá thể/kg)

% 14,8 4,7 8,5 72 100 15,2 68,8 16 100 0 77,3 7,9 14,8 100

Số l−ợng

ơ Chú thích: O – Oribatei, G – Gamasina, U – Uropodina, P – Poduromorpha, E – Etomobryomorpha, S – Symphypleona, Cđ -

Chân đều, Nc – Nhiều chân, N – Nhện, Atct – ấu trùng côn trùng