Nghiên cứu ảnh hưởng của sự chuyển đổi sử dụng đất đến cấu trúc quần xã bọ hung và bọ chân chạy tại hệ sinh thái núi đá vôi thuộc khu bảo tồn thiên nhiên hữu liên lạng sơn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN RỪNG & MÔI TRƯỜNG ---o0o--- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ CHUYỂN ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT ĐẾN CẤU TRÚC QUẦN XÃ BỌ HUNG VÀ BỌ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN RỪNG & MÔI TRƯỜNG

-o0o -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ CHUYỂN ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT ĐẾN CẤU TRÚC QUẦN XÃ BỌ HUNG VÀ BỌ CHÂN CHẠY TẠI HỆ SINH THÁI NÚI ĐÁ VÔI THUỘC KHU BẢO TỒN THIÊN

NHIÊN HỮU LIÊN – LẠNG SƠN

NGÀNH: QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN & MÔI TRƯỜNG

LỜI CẢM ƠN

Được sự đồng ý của Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường, Bộ môn Bảo vệ thực vật rừng, tôi đã thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu ảnh hưởng của sự chuyển đổi sử dụng đất đến cấu trúc quần xã Bọ hung và Bọ chân chạy tại hệ sinh thái núi đá vôi thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Hữu Liên – Lạng Sơn”

Trong thời gian thực hiện đề tài này, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến thầy hướng dẫn TS Bùi Văn Bắc, PGS TS Lê Bảo Thanh trưởng bộ môn Bảo vệ thực vật rừng, Th.S Lê Văn Vương cùng các thầy cô giáo bộ môn Bảo vệ thực vật rừng đã hướng dẫn chỉ bảo các kiến thức chuyên môn cũng như hỗ trợ rất nhiều trong quá trình điều tra tại thực địa Cùng với

đó tôi xin được cảm ơn các cán bộ của Ban Quản lý KBTTN Hữu Liên đã tư vấn và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sinh hoạt và điều tra thực địa Đặc biệt tôi cũng gửi lời ơn em Hoàng Thị Yến đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi thu thập các số liệu điều tra để hoàn thành thuận lợi đề tài này, cùng toàn thể gia đình, anh chị và bạn bè đã luôn ủng hộ và giúp đỡ tôi trong thời gian qua

Các thiết bị nghiên cứu, dụng cụ điều tra, bảo quản mẫu và kinh phí thuê trợ lý thực địa được hỗ trợ từ nhiệm vụ nghiên cứu khoa học cấp cơ sở năm 2020 (LN-QM-2020) – Chủ nhiệm nhiệm vụ TS Bùi Văn Bắc

Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và các bạn để bài khóa luận này được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 17 tháng 6 năm 2020

Sinh viên thực hiện

Lê Minh Thư

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH LỤC VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH v

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tổng quan nghiên cứu về Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae) 3

1.1.1 Thành phần, phân bố và tính đa dạng của Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae) 3

1.1.2 Vai trò sinh thái của Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae) 4

1.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thay đổi sử dụng đất tới quần xã Bọ hung 5

1.2 Tổng quan về Bọ chân chạy (Coleoptera: Carabidae) 7

1.2.1 Thành phần, phân bố và tính đa dạng của Bọ chân chạy (Coleoptera: Carabidae) 7

1.2.2 Vai trò sinh thái của Bọ chân chạy (Coleoptera: Carabidae) 8

1.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thay đổi sử dụng đất tới quần xã Bọ chân chạy 9

1.3 Đa dạng sinh học tại hệ sinh thái núi đá vôi 11

Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 13

2.1 Điều kiện tự nhiên tại KBTTN Hữu Liên 13

2.1.1 Vị trí địa lý 13

2.1.2 Địa hình, địa thế 13

2.1.3 Đá mẹ và đất đai 13

2.1.4 Khí hậu - Thuỷ văn 14

2.1.5 Tài nguyên rừng và đa dạng sinh học tại KBTTN Hữu Liên 16

2.2 Hiện trạng sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu 19

Chương 3 ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 22

3.1 Đối tượng nghiên cứu 22

3.2 Mục tiêu nghiên cứu 22

3.2.1 Mục tiêu tổng quát 22

3.2.2 Mục tiêu cụ thể 22

3.3 Nội dung nghiên cứu 22

3.4 Phương pháp nghiên cứu 23

3.4.1 Phương pháp xác định thành phần loài và phân bố Bọ hung và Bọ chân chạy theo các kiểu sử dụng đất 23

3.4.2 Phân tích thống kê đánh giá ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất tới tới số lượng, thành phần và tính đa dạng của quần xã Bọ hung và Bọ chân chạy31 3.4.3 Phương pháp lựa chọn các loài sinh vật chỉ thị cho các kiểu sử dụng đất 31

3.4.4 Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất tới cấu trúc quần xã Bọ hung và Bọ chân chạy 32

3.4.5 Phương pháp xây dựng phương án sử dụng Bọ hung và Bọ chân chạy làm sinh vật chỉ thị hiệu quả 33

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Thành phần và phân bố các loài Bọ hung và Bọ chân chạy tại khu vực nghiên cứu 34

4.2 Ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất tới số lượng cá thể, thành phần loài và tính đa dạng của quần xã Bọ hung và Bọ chân chạy 40

4.3 Lựa chọn các loài sinh vật chỉ thị cho các kiểu sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu 44

4.4 Ảnh hưởng của của thay đổi sử dụng đất đến cấu trúc quần xã Bọ hung và Bọ chân chạy 48

4.5 Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng Bọ hung và Bọ chân chạy 50

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH LỤC VIẾT TẮT

Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các chỉ tiêu điều tra trên ô tiêu chuẩn 16

Bảng 2.2 Thành phần thực vật tại KBTTN Hữu Liên 18

Bảng 2.3 Tổng hợp tài nguyên động vật tại KBTTN Hữu Liên 18

Bảng 2.4 Hiện trạng các loại đất theo đơn vị hành chính 19

Bảng 3.1 Các kiểu sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu 24

Bảng 4.1 Thành phần các loài Bọ hung và Bọ chân chạy ghi nhận được qua bốn kiểu sử dụng đất 34

Bảng 4.2 Số lượng loài Bọ hung theo các kiểu sử dụng đất 37

Bảng 4.3 Số lượng loài Bọ chân chạy theo các kiểu sử dụng đất 37

Bảng 4.4 Thành phần loài Bọ hung tại tỉnh Lạng Sơn 38

Bảng 4.5 Kết quả phân tích phương sai và kiểm định TukeyHSD cho số lượng cá thể, số lượng loài và chỉ số đa dạng Shannon của Bọ hung qua các kiểu sử dụng đất 41

Bảng 4.6 Kết quả phân tích phương sai và kiểm định TukeyHSD cho số lượng cá thể và số lượng loài của Bọ chân chạy qua các kiểu sử dụng đất 42

Bảng 4.7 Kết quả kiểm tra giá trị chỉ thị sinh học (IndVal) của năm loài Bọ hung với các kiểu sử dụng đất ưa thích (p<0,05) tại khu vực nghiên cứu 45

Bảng 4.8 Kết quả kiểm tra giá trị chỉ thị sinh học (IndVal) của năm loài Bọ chân chạy với các kiểu sử dụng đất ưa thích (p<0,05) tại khu vực nghiên cứu 46

Bảng 4.9 Phương án giám sát sử dụng Bọ hung và Bọ chân chạy chỉ thị cho môi trường tại khu vực nghiên cứu 52

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Biểu đồ cơ cấu hiện trạng sử dụng đất KBTTN Hữu Liên 20

Hình 3.1 Các kiểu sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu 25

Hình 3.2 Bản đồ thể hiện vị trí các kiểu sử dụng đất 26

Hình 3.3 Mẫu thu ngoài thực địa và bảo quản trong ống fancol chứa cồn 70o 27

Hình 3.4 Phương pháp bốn hướng xác định các nhân tố môi trường 28

Hình 3.5 Thiết lập hố bẫy ngoài thực địa 28

Hình 3.6 Thu thập thông tin các nhân tố môi trường 28

Hình 3.7 Đặt bẫy tại thực địa 28

Hình 3.8 Quá trình thu thập và xử lý mẫu 30

Hình 4.1 Đường cong tích lũy loài mô tả mức độ hiệu quả của phương pháp thu thập Bọ hung và Bọ chân chạy qua bốn kiểu sử dụng đất 37

Hình 4.2 Biểu đồ hình hộp mô tả sự thay đổi số lượng cá thể, số lượng loài và chỉ số đa dạng Shannon qua các kiểu sử dụng đất 43

Hình 4.3 Loài Onthophagus (Parascatonomus) tricornis 45

Hình 4.4 Loài Onthophagus (Phanaeomorphus) dorsofasciatus 45

Hình 4.5 Loài Pheropsophus occipitalis 46

Hình 4.6 Loài Chlaenius pleuroderus 46

Hình 4.8 Loài Chlaenius flavofemoratus 47

Hình 4.7 Loài Harpalus indicus 47

Hình 4.9 Loài Brachinus sp1 47

Hình 4.10 Loài Lesticus nubilus 47

Hình 4.11 Phân tích NMDS chỉ ra sự khác nhau trong cấu trúc quần xã Bọ hung giữa các kiểu sử dụng đất 48

Hình 4.12 Biểu đồ Venn chỉ ra số lượng các loài có sinh cảnh hẹp và số lượng loài phổ biến (xuất hiện ở nhiều sinh cảnh) giữa bốn kiểu sử dụng đất 50

hệ sinh thái vùng nhiệt đới Tuy nhiên, do côn trùng có số lượng lớn, các nhà sinh học bảo tồn thường lựa chọn một số nhóm côn trùng chỉ thị để đánh giá

“sức khỏe” hệ sinh thái

Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae) và Bọ chân chạy (Coleoptera: Carabidae) có tính nhạy cảm cao đối với việc thay đổi môi trường sống cũng như sự phân bố các loài động, thực vật và đặc biệt là sự thay đổi cấu trúc vật

lý của môi trường hệ sinh thái tự nhiên Do vậy, chúng được xem xét là nhóm sinh vật chỉ thị hiệu quả cho các kiểu thay đổi sử dụng đất ở nhiều nơi trên thế giới Tuy nhiên, cho đến nay việc nghiên cứu sử dụng các nhóm sinh vật này

để chỉ thị cho kiểu sử dụng đất ở Việt Nam vẫn còn ít được biết đến

Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Hữu Liên có hệ sinh thái núi đá vôi đặc trưng của miền Bắc Việt Nam, với quy mô diện tích là 8.293,4ha, chiếm 93% diện tích Khu bảo tồn KBTTN Hữu Liên được biết đến là nơi có tính đa dạng sinh học cao với 961 loài Thực vật bậc cao, 21 loài lớp Thú thuộc 6 bộ;

13 loài lớp Chim thuộc 5 bộ; 18 loài Bò sát, lưỡng cư đã được ghi nhận Cho đến nay, chưa có bất kỳ nghiên cứu chính thức nào về côn trùng được tiến hành ở KBTTN Hữu Liên

Giống như nhiều khu bảo tồn khác ở Việt Nam, nhiều diện tích rừng tự nhiên trong khu bảo tồn Hữu Liên đã bị phá hủy, khai thác và chuyển đổi sử dụng đất cho nông nghiệp Việc đánh giá ảnh hưởng của quá trình này đến tài nguyên đa dạng sinh học là cực kỳ quan trọng góp phần quản lý hiệu quả việc

sử dụng đất tại địa phương, nhưng vẫn chưa được tiến hành tại khu vực Do

vậy, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của sự

chuyển đổi sử dụng đất đến cấu trúc quần xã Bọ hung và Bọ chân chạy tại hệ sinh thái núi đá vôi thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Hữu Liên – Lạng Sơn” để đưa ra những đánh giá đầu tiên về sự thay đổi thành phần và

cấu trúc quần xã của hai nhóm côn trùng chỉ thị quan trọng này theo sự thay đổi của các kiểu sử dụng đất Đồng thời, nghiên cứu cũng kỳ vọng sẽ xác định được nhân tố môi trường chủ đạo ảnh hưởng tới cấu trúc các quần xã côn trùng này Từ đó, có thể đưa ra được các giải pháp quản lý hiệu quả tính đa dạng côn trùng cho các kiểu sử dụng đất tại địa phương

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nghiên cứu về Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae)

1.1.1 Thành phần, phân bố và tính đa dạng của Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae)

Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae) bao gồm hơn 7.000 loài đã được

mô tả trên thế giới Về mặt phân loại, các loài Bọ hung thuộc chủ yếu ở ba họ lớn là: Scarabaeidae, Aphodiidae và Geotrupidae (Halffter và Matthews 1966) Chúng thường phân bố rộng ở nhiều sinh cảnh, khu vực và hệ sinh thái

nghiệp, rừng trồng và rừng tự nhiên (Costa và cs 2017) Chúng được phân chia thành ba nhóm chức năng: nhóm đào hang “tunnellers”, nhóm lăn phân

“rollers” và nhóm định cư trong phân “dwellers” Các nhóm chức năng này có đặc tính sử dụng nguồn nguyên liệu phân làm tổ khác nhau Nhóm đào hang (paracoprids) thường làm tổ ngay bên dưới đống phân động vật Nhóm lăn phân (telecoprids) cuộn phân thành những viên phân nhỏ và lăn những viên phân này đến những vị trí thích hợp cho việc làm tổ, sau đó chúng chôn hoặc giấu phân trong lớp thực vật ở bề mặt Nhóm định cư trong phân (endocoprids) thường đẻ trứng và sinh sống trực tiếp trong phân (Adam và Jacek 2018)

Nghiên cứu về thành phần, phân bố và đa dạng quần xã Bọ hung đã được tiến hành nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt ở vùng ôn đới Tại vùng nhiệt đới, quần xã Bọ hung được biết đến với tính đa dạng cao, nhưng cho đến nay những hiểu biết về thành phần loài và phân bố của chúng còn khá khiêm tốn Theo Kabakov và Napolov (1999), tổng số 256 loài và phân loài Bọ hung đã được ghi nhận tại Việt Nam và các vùng lân cận (Trung Quốc, Lào, Campuchia và Thái Lan) Gần đây, Ochi và cs (2004, 2008, 2009, 2018 & 2019a, b), Bui và cs (2018), Bui và Bonkowski (2018), Bùi và cs (2019) đã phát hiện và mô tả nhiều loài Bọ hung mới cho khoa học tại khu vực này Mặc

dù vậy, trên thực tế vấn đề định loại các loài Bọ hung khu vực Đông Nam Á

vô cùng phức tạp do sự khác biệt rất lớn trong thành phần quần xã Bọ hung giữa các khu vực Do vậy, những nghiên cứu bổ sung về quần xã Bọ hung tại các khu vực và các hệ sinh thái khác nhau là cần thiết, góp phần nâng cao hiểu biết về lịch sử tự nhiên của chúng

1.1.2 Vai trò sinh thái của Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae)

Bọ hung được xem là một thành phần quan trọng về mặt sinh thái của vùng nhiệt đới và đóng một vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh thái (Halfter và Matthews 1966; Hanski và Cambefort 1991) Thông qua việc sử dụng phân động vật làm nơi bảo vệ trứng và nguồn thức ăn cho ấu trùng, cùng với đó là “xử lý” di dời phân các loài động vật, các loài Bọ hung giúp cải thiện dinh dưỡng đất, nâng cao khả năng giữ nước của đất và thúc đẩy chu trình dinh dưỡng trong tự nhiên Bọ hung tìm kiếm và chôn vùi nhanh chóng phân của động vật xuống dưới lớp đất, góp phần bảo vệ môi trường Theo nghiên cứu, mỗi một cá thể Bọ hung có thể chôn vùi khối lượng phân nặng hơn 250 lần so với khối lượng của nó trong một đêm (Bierregaard và cs 2001) Một số cá thể cùng kết hợp với một số loài khác có thể phân hủy một đống phân hoàn toàn khỏi bề mặt trong vòng 24 giờ (Brown và cs 2010) Ngoài ra, Bọ hung đóng vai trò vô cùng hữu ích trong việc kiểm soát sinh học bằng cách giảm số lượng các loài gây hại như ruồi phân trong phân Bởi phân

các loài động vật là nơi sinh sản cho ruồi sừng (Haematobia irritans) và ruồi Musca (Musca autumnalis), hai loài gây nguy hại cho các loài gia súc Bọ

hung có thể tham gia phát tán hạt giống Nhờ sự hoạt động tích cực di dời và chôn vùi các viên phân động vật có chứa hạt giống, Bọ hung có thể bảo vệ khoảng 90% hạt giống trên mặt đất tránh bị mối mọt và động vật gặm nhấm phá hủy Ngoài ra, Bọ hung có thể được lựa chọn như các chỉ số sinh học của những thay đổi trong hệ sinh thái Do sự nhạy cảm với sự thay đổi về cấu trúc vật lý của môi trường sống và sự thích nghi dễ dàng của chúng, Bọ hung được lựa chọn sử dụng để xác định mức độ ảnh hưởng của việc thay đổi các yếu tố

môi trường về sự đa dạng và cấu trúc của rừng Cấu trúc vật lý của rừng là một trong những một yếu tố quan trọng, quyết định về cơ cấu, phát triển, tính

đa dạng và phân bố của các loài Bọ hung Do nhạy cảm với sự thay đổi môi trường xung quanh, đặc biệt là phá rừng, chuyển đổi mục đích sử dụng đất,

Bọ hung trở thành một chỉ tiêu quan trọng để chỉ thị cho các mức độ sử dụng đất (Klein 1989; Halter và cs 1992; Favila và Halfter 1997; Spector và Forsyth 1998) Không chỉ vậy, Bọ hung cũng có thể được sử dụng như một

mô hình mẫu để nâng cao sự hiểu biết chung của con người về quá trình tiến hóa và sinh thái của sinh vật (Simmons và Ridsdill - Smith 2011)

1.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thay đổi sử dụng đất tới quần xã

Bọ hung

Kết quả từ nhiều nghiên cứu cho thấy, thành phần Bọ hung bị ảnh hưởng bởi cấu trúc rừng, các loài động vật bản địa và nhiều các yếu tố khác Trong đó, Bọ hung được xem là bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi thảm thực vật và các loại đất (Nealis 1977; Doube 1983; Barragan và cs 2011) Thành phần và

sự phân bố của các loài Bọ hung có thể được xác định bởi cấu trúc vật lý của rừng (Davis 1993; Davis và Sutton 1998; Vulinec 2008) Nhiều nghiên cứu

đã được tiến hành để đánh giá tính đa dạng và thành phần động vật của Bọ hung trên các môi trường sống khác nhau Jain và Mittal (2012) đã ghi nhận

32 loài (4673 cá thể) từ rừng Sonti và 24 loài (1248 cá thể) từ rừng Seonsar (Haryana - Ấn Độ) trong hai năm là 2008 và 2009 Mặc dù, số lượng loài trong rừng Sonti ít hơn nhưng sự đa dạng về thành phần loài cao hơn ở rừng

Seonsar Loài Bọ hung Sisyphus neglectus Gory (3106 cá thể) là loài ưu thế

nhất trong cả khu rừng, đặc biệt trong rừng Sonti (Jain và Mittal 2012) Shahabuddin (2010) chỉ ra rằng sự phong phú của các loài Bọ hung giảm đáng kể từ rừng tự nhiên đến rừng thứ sinh Trong khi đó, các hệ thống nông lâm kết hợp dường như có khả năng duy trì tỷ lệ cao của các loài Bọ hung sinh sống tại các khu rừng Các mối quan hệ chặt chẽ giữa các loài Bọ hung ghi lại tại các địa điểm rừng và nông lâm kết hợp phản ánh sự tương đồng cao

các thông số môi trường sống Mặc dù sự đa dạng của nhóm Bọ hung được biết đến từ nhiều địa điểm nghiên cứu độc lập trên thế giới, nhưng vẫn không

có một xu hướng biển đổi chung nào giữa các nghiên cứu Bên cạnh đó, sự khác nhau trong thành phần loài Bọ hung giữa các vùng địa lý khác nhau là rất lớn Vì vậy, các nghiên cứu về quần xã Bọ hung ở các khu vực riêng biệt

là cần thiết để góp phần nâng cao hiểu biết về khu hệ này cũng như có các biện pháp quản lý thích hợp

Ngoài ra, Bọ hung được xem là một nhóm sinh vật chỉ thị hiệu quả, bởi chúng biến đổi nhanh với những thay đổi trong cấu trúc vật lý của sinh cảnh, như lớp che phủ của thực vật, lớp thảm mục hay đặc điểm của đất (Nichols 2013; Tixier và cs 2015) Bên cạnh đó, do Bọ hung sử dụng phân của động vật làm nguồn thức ăn và nguyên liệu xây tổ nên chúng cũng được sử dụng để đánh giá những thay đổi trong quần xã động vật có xương sống (Harvey 2006;

nay các ảnh hưởng của chuyển đổi mục đích sử dụng đất tới quần xã Bọ hung

đã được đánh giá trong nhiều nghiên cứu trên thế giới, nhưng kết luận về xu hướng biển đổi của Bọ hung theo các kiểu thay đổi sử dụng đất vẫn còn ít sự thống nhất Ví dụ, giữa nghiên cứu của S Boonrotpong (2004), với Shahabuddin (2005), Schulze (2008) hay Gardner (2008) đã chỉ ra sự suy giảm nghiêm trọng trong quần xã Bọ hung ở rừng thứ sinh Trong khi đó Vulinec (2002), hay Quintero (2005) và Nichols và cs (2007) đã không tìm thấy sự khác nhau trong quần xã Bọ hung giữa các hệ sinh thái

Do sự thiếu thống nhất trong các nghiên cứu đã thực hiện, những nghiên cứu xa hơn về Bọ hung ở các vùng địa lý khác nhau và các hệ sinh thái đặc biệt

vì vậy đòi hỏi cần có nghiên cứu bổ sung để góp phần có thể đưa ra được những đánh giá và kết quả chính xác nhất Cùng với đó, Bọ hung đã được lựa chọn làm chỉ thị sinh học hiệu quả cho những tác động đến đa dạng sinh học liên quan đến quá trình thay đổi hệ sinh thái Hiện nay việc chuyển đổi sử dụng đất là nguyên nhân hàng đầu của sự tuyệt chủng các loài trên cạn trong đó có

họ Bọ hung (Bierregaard và cs 2001), trong đó các hệ sinh thái núi đá vôi đã

và đang bị tác động tiêu cực gây ảnh hưởng trực tiếp đến các quần xã Bọ hung

Vì vậy, để có thể bảo vệ và duy trì tính đa dạng sinh học, đặc điểm tập tính, cũng như chức năng sinh thái của chúng thì việc đánh giá ảnh hưởng của sự chuyển đổi đất đến quần xã Bọ hung là rất quan trọng

Ở Việt Nam các nghiên cứu liên quan đến quần xã Bọ hung còn nhiều hạn chế Một số nghiên cứu về phân loại và sinh thái của quần xã Bọ hung tại

hệ sinh thái núi đá vôi gần đây của Bui và Bonkowski (2018), Bui và cs (2018) về ảnh hưởng của các kiểu thay đổi sử dụng đất đến chức năng sinh thái và cấu trúc quần xã Bọ hung đã được thực hiện bởi nhóm tác giả này Kết quả chỉ ra rằng, thành phần loài và cấu trúc quần xã Bọ hung rất khác biệt giữa các kiểu sử dụng đất và giữa các khu vực cách biệt về không gian Điều đặc biệt là, hình thái quần xã Bọ hung thay đổi mạnh mẽ theo các kiểu sử dụng đất Các loài có kích thước lớn là những loài dễ bị tổn thương với những thay đổi này và thường khó thích khi khi khu vực bị tác động mạnh Trong khi đó những loài có kích thước nhỏ dường như thích nghi nhanh với những khu vực bị tác động (Bui và cs 2019) Nhưng những nghiên cứu này hiện chỉ được tiến hành tại các khu vực núi đá vôi đai cao ( KBTTN Pù Luông 780 – 900m, vườn quốc gia Pia Oắc 850 – 1200m) và hiện chưa có nghiên cứu nào liên quan được điều tra nghiên cứu núi đá vôi đai thấp

1.2 Tổng quan về Bọ chân chạy (Coleoptera: Carabidae)

1.2.1 Thành phần, phân bố và tính đa dạng của Bọ chân chạy (Coleoptera: Carabidae)

Bọ chân chạy hay còn gọi là bọ Carabid (Coleoptera: Carabidae) thuộc

họ Bọ cánh cứng là một trong những họ có sự phong phú và đa dạng loài nhất

hiện nay với hơn 40.000 loài đã được mô tả (Lovei 2008) Chúng phân bố trên

toàn cầu với khoảng 2000 loài được tìm thấy ở Bắc Mỹ và 2700 loài ở châu

chủ yếu là ở vùng nhiệt đới, ngoại trừ khu vực vùng Nam cực và Bắc cực

(Hackel và Farkac 2012) Riêng ở Việt Nam, Viện Bảo vệ thực vật (1967 - 1968) tiến hành điều tra côn trùng miền Bắc đã đưa ra danh lục thiên địch sâu hại,

có thành phần Bọ chân chạy là 67 loài Trong “Kết quả điều tra côn trùng miền Bắc Việt Nam” (Mai Phú Quý và cs 1981) công bố 51 loài thuộc Bọ chân chạy Trong “Bước đầu nghiên cứu Bọ chân chạy ở Việt Nam” Lê Khương Thuý (1989)

đã công bố có 75 loài thuộc 30 giống

Nguồn thức ăn chủ yếu của Bọ chân chạy là những mồi sống hay xác chết (ví dụ: rệp, nhện, ấu trùng lepidopteran, ve, ấu trùng ruồi) và ăn thực vật như trái cây hay hạt (Lovei 2008) Tùy thuộc vào loài, Bọ chân chạy có thể tiêu thụ gấp 3 lần trọng lượng cơ thể của chúng mỗi ngày (Trautner và Geigenmüller 1987) Chiều dài cơ thể của chúng phụ thuộc vào từng loài, có thể thay đổi từ vài mm đến vài cm, cấu trúc cơ thể và hình thái chân của chúng được điều chỉnh đặc trưng cho việc chạy, đào, đào hang, leo trèo hoặc bơi lội (Lovei 2008) Một số loài Bọ chân chạy săn mồi sống về đêm, chúng sống ở bề mặt của mặt đất, trong khi một số loài sống trong đất, trong hang động Nhiều loài Bọ chân chạy có đôi cánh phát triển tốt, trong khi những loài khác đã mất hoàn toàn khả năng bay hoặc là lưỡng hình (Lovei 2008)

1.2.2 Vai trò sinh thái của Bọ chân chạy (Coleoptera: Carabidae)

Bọ chân chạy có thành phần loài vô cùng phong phú ở đất nông nghiệp, chúng phân bố rộng khắp toàn thế giới (Lovei và Sunderland 1996) Và chúng cũng là một trong những nhóm đa dạng nhất xuất hiện trên các cánh đồng canh tác nông nghiệp (Holland và Reynold 2003), Bọ chân chạy thường được

sử dụng làm chỉ tiêu trong các liên quan nghiên cứu liên quan đến thiên địch

và phòng trừ sâu bệnh hại góp phần nâng cao năng suất cây trồng Với số lượng loài đông và đa dạng, chúng cũng đóng góp nhiều lợi ích cho nền nông nghiệp tiêu diệt nhiều loài sâu hại như: rầy nâu, rệp, sâu đục thân Theo báo cáo điều tra thành phần loại côn trùng cánh cứng trên các vùng trồng lúa ở Nghệ An đã ghi nhận 53 loài Bọ chân chạy thuộc 20 giống (Trịnh Thị Hiền 1998) Hầu hết các loài Bọ chân chạy đều có ích, cả ấu trùng và trưởng thành

đều có khả năng bắt mồi, chỉ có một số ít loài gây hại, Bọ chân chạy thường hoạt động chủ yếu và kiếm mồi vào ban đêm Nhận định được nguồn lợi ích

to lớn đến từ nhóm côn trùng này, nhiều nghiên cứu được thực hiện và đánh giá rõ nét nguồn lợi ích mà Bọ chân chạy đem lại Theo Niillaca và cs (2000),

Bọ chân chạy thể đóng vai trò là chỉ số đa dạng sinh học Một số nghiên cứu

đã sử dụng Bọ chân chạy làm sinh vật chỉ thị để đánh giá ô nhiễm môi trường (Bednarska và Stachowicz 2013; Butovsky 2011), để phân loại môi trường sống để bảo vệ thiên nhiên (Luff và cs 1992) và để mô tả trạng thái của đất (Sadej và cs 2012) Một số loài Bọ chân chạy cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sâu hại (Kromp 1989)

1.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thay đổi sử dụng đất tới quần xã

có giá trị sinh học đối với các tác động canh tác, cũng như thay đổi môi trường sinh thái (Thiele 1977; Maelfait 1990)

Bọ chân chạy (Coleoptera: Carabidae) là một trong số những nhóm côn trùng được nghiên cứu nhiều nhất và được sử dụng như một nhóm sinh vật chỉ thị tin cậy cho sự chia cắt sinh cảnh và chuyển đổi sử dụng đất (Rainio và Niemela 2003) Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu được thực hiện ở vùng ôn đới như: Niemel và cs 1993; Desender và cs 1994; Blake và cs 1996; Burke

và Goulet 1998; Davies và Margules 1998; Koivula 2001; Rainio và Niemela 2003; Magura và cs 2004; Deichsel 2006; Lovei và cs 2006; Fujita và cs 2008; Gaublomme và cs 2008; Do và Joo 2013; Jung và cs 2018 Kết quả

nghiên cứu đã chỉ ra những thay đổi ý nghĩa trong quần xã Bọ chân chạy qua các kiểu sử dụng đất Ví dụ, Rainio và Niemela (2003) tìm thấy thành phần loài bị thay đổi, mặc dù số lượng loài không đổi, và số lượng cá thể cũng thay đổi (tăng hoặc giảm) Tính đa dạng loài của Bọ chân chạy bị suy giảm mạnh ở những mảnh rừng có diện tích nhỏ (Halme và Niemela 1993; Magura và cs 2004; Lovei và cs 2006; Fujita và cs 2008; Gaublomme và cs 2008) và bị cô lập (Burke và Goulet 1998; Deichsel 2006) Tuy nhiên, do có sự khác nhau lớn trong thành phần phân loại của khu hệ Bọ chân chạy giữa các cùng địa lý sinh thái, nên các thay đổi của quần xã Bọ chân chạy theo sự thay đổi sinh cảnh ở vùng ôn đới có thể khác với những thay đổi quần xã đang diễn ra ở vùng nhiệt đới khu vực Đông Nam Á Chúng cũng được coi là chỉ số phản ánh rõ nét về sự xáo trộn môi trường sống và có thể cung cấp nhiều thông tin

có giá trị hỗ trợ cho việc đề xuất các phương pháp quản lý bền vững môi trường sinh thái

Việc thay đổi cấu trúc vật lý của sinh thái cũng là nguyên nhân làm thay đổi môi trường sống của Bọ chân chạy và ảnh hưởng đến thành phần loài của chúng Ví dụ, sự thay đổi cấu trúc vật lý và độ phức tạp của đất cũng như lớp phủ bề mặt (ví dụ: lớp che phủ bề mặt nhiều) có thể ảnh hưởng tiêu cực đến số lượng cá thể và loài Bọ chân chạy xuất hiện tự nhiên (Lovei 2008) Điều này là do các loài xuất hiện tự nhiên trong khu vực đó nếu lớp thảm mục hay thảm tươi quá dày sẽ cản trở tốc độ di chuyển của Bọ chân chạy (Lovei 2008) Những thay đổi đột ngột về điều kiện ánh sáng, nhiệt độ (ví dụ: thay đổi độ che phủ của tán cây bởi việc khai thác gỗ), sẽ gây ra những thay đổi trong điều kiện của đất, vùng tiểu khí hậu và nước (Magura và cs 2002) Những yếu tố này lần lượt ảnh hưởng đến sự phân bố không gian sống của Bọ chân chạy (Guillemain và cs 1997) Cường độ tác động mạnh gia tăng cũng

sẽ làm thay đổi thành phần loài Bọ chân chạy (Kotze và cs 2012), sự phong phú của các loài nói chung và môi trường sống ưa thích các loài (Lovei 2008)

Ở Việt Nam các nghiên cứu liên quan đến quần xã Bọ chân chạy còn khá ít,

đặc biệt là sự phân bố hay tính đa dạng của quần xã Đặc biệt là theo tìm hiểu chưa có nghiên cứu nào đề cập đến sự ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất đến Bọ chân chạy Vì vậy tôi thực hiện đề tài nghiên cứu này có thể đưa ra các đánh giá mới và ghi nhận về họ Bọ chân chạy ở KBTTN Hữu Liên – Lạng Sơn nói riêng và ở Việt Nam nói chung Cùng với đó thể xác định mức

độ thay đổi cấu trúc quần xã của Bọ chân chạy theo mức độ biến động của hệ sinh thái tự nhiên

1.3 Đa dạng sinh học tại hệ sinh thái núi đá vôi

Việt Nam với hệ sinh thái núi đá vôi có diện tích khá lớn khoảng 60.000 km², chiếm gần 15% diện tích đất liền tập trung chủ yếu ở 4 tiểu vùng Việt Bắc (Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn), Đông Bắc Bộ (Quảng Ninh), Tây Bắc Bộ (Lai Châu, Lào Cai, Sơn La, Hòa Bình, Ninh Bình) và Bắc

đa dạng sinh học cao với nhiều loài đặc hữu Hệ sinh thái núi đá vôi được đặc trưng bởi những dãy núi cao và tương đối cô lập Nhiều loài động vật lớn và trung bình – nguồn cung cấp thức ăn chính cho Bọ hung, được tìm thấy chủ

yếu ở khu vực núi đá vôi như loài sơn dương (Capricornis milneedwardsii) và nhiều loài linh trưởng khác (Trachypithecus delacouri, T francoisi) Hiện nay

hệ sinh thái núi đá vôi đang bị tác động mạnh do sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất của con người và sự khai thác quá mức các nguồn tài nguyên khoáng sản Đây cũng là nguyên nhân khiến các hệ sinh thái núi đá vôi đang bị chia cắt mạnh, tạo ra những phân mảnh rừng tự nhiên bị cô lập Quá trình này gây những ảnh hưởng tiêu cực đến sự phân bố và đa dạng của nhiều loài động, thực vật tự nhiên

Bọ hung và Bọ chân chạy rất nhạy cảm với những thay đổi trong cấu trúc vật lý của sinh cảnh Do đó chúng được lựa chọn làm chỉ thị sinh học hiệu quả cho những tác động đến đa dạng sinh học liên quan đến quá trình thay đổi hệ sinh thái Bên cạnh đó, bởi vì Bọ hung phụ thuộc chủ yếu vào phân của các loài động vật, nên chúng có thể phản ánh những thay đổi trong

thành phần, phân bố của nhiều loài động vật Tuy nhiên quần xã Bọ hung và

Bọ chân chạy tại khu vực núi đá vôi, hiện nay trên thế giới cũng đã có nhiều nghiên cứu nhưng ở Việt Nam vẫn còn ít được biết đến và chưa có nhiều nghiên cứu liên quan Đặc biệt ở KBTTN Hữu Liên theo tìm hiểu hiện vẫn

và Bọ chân chạy Với các hoạt động canh tác nông nghiệp còn nhiều lạc hậu của người dân địa phương và tình trạng khó kiểm soát việc khai thác các nguồn tài nguyên ở nơi đây Đó cũng là tác nhân chính trở thành mối nguy hại rất lớn đối với kiểu hệ sinh thái tự nhiên, các cấu trúc quần xã sinh vật vốn có, làm thay đổi môi trường sống, số lượng loài, tập tính của sinh vật Chính vì vậy đòi hỏi cần có nghiên cứu, đánh giá mức độ tác động, ảnh hưởng của việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất đến một số nhóm côn trùng tại KBTTN Hữu Liên tới một số các loại hình sinh cảnh thực vật chính của khu vực Dựa trên các điều kiện tự nhiên, đặc điểm thực tế tại khu vực nghiên cứu tôi lựa chọn hai loài chỉ thị là Bọ hung và Bọ chân chạy bởi chúng có độ nhạy cảm cao với

hai nhóm chỉ thị này là Bọ hung và Bọ chân chạy cũng dễ dàng thu thập với

kỹ thuật đơn giản và chi phí thấp, phù hợp Hiện nay cũng đã có một số đề tài nghiên cứu riêng biệt về từng sinh vật chỉ thị Bọ hung hay Bọ chân chạy, mà chưa có nghiên cứu chung nào về cả hai loài Vì vậy tôi lựa chọn cùng nghiên cứu hai loài sinh vật chỉ thị này để có thể đưa ra được sự so sánh mức độ nhạy cảm của từng loài với các kiểu sử dụng đất và xác định loài nào có mức độ nhạy cảm cao hơn

Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI KHU

VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Điều kiện tự nhiên tại KBTTN Hữu Liên

2.1.1 Vị trí địa lý

Khu Bảo tồn thiên nhiên Hữu Liên nằm trong vùng núi đá vôi Cao Bằng - Lạng Sơn, thuộc địa giới hành chính của toàn bộ xã Hữu Liên, một phần xã Yên Thịnh, một phần xã Hoà Bình huyện Hữu Lũng; một phần xã Hữu Lễ huyện Văn Quan và một phần xã Vạn Linh huyện Chi Lăng tỉnh Lạng Sơn Khu vực có toạ độ địa lý nằm trong khoảng: Từ 21o30' đến 21o46'20'' độ

Yên, huyện Bắc Sơn, phía Nam giáp phần còn lại của xã Yên Thịnh, Hoà Bình huyện Hữu Lũng, phía Đông giáp phần còn lại của xã Hữu Lễ, huyện Văn Quan và Vạn Linh, huyện Chi Lăng và phía Tây giáp xã Nhất Tiến huyện Bắc Sơn

Địa hình toàn khu vực như hình một lòng chảo, bao bọc xung quanh là các đỉnh, các dãy núi đá vôi trùng điệp, xen kẽ có núi đất, trung tâm là vùng đồi đất, lân bãi, làng bản, khu sản xuất nông nghiệp Khu vực xa đường quốc

lộ, xa vùng dân cư, giao thông đi lại khó khăn, nhưng đây là một thuận lợi cho việc khoanh nuôi bảo vệ rừng cũng như bảo vệ động vật rừng

2.1.3 Đá mẹ và đất đai

a, Đá mẹ

Đá mẹ gồm hai loại chính là đá vôi và phiến thạch sét, trong đó chủ yếu

là đá vôi (chiếm trên 80% diện tích rừng đặc dụng), có hiện tượng Karst đặc trưng, mức độ phong hoá mạnh Vùng núi đất có đá mẹ là phiến thạch sét, phân bố rải rác và c xen kẽ Cát kết và đá biến chất

b, Đất đai

Do núi đá vôi có địa hình rất đặc biệt, độ dốc cao, nhiều chỗ đá lởm chởm, gồ ghề Vì vậy đất thường xen với đá trên những diện tích hẹp, càng lên đỉnh núi tỷ lệ đất càng ít, xuống chân núi thì ngược lại tỷ lệ đá ít đi Đất trên núi đá vôi thường có thành phần cơ giới nặng từ loại thịt nhẹ đến trung bình, tầng đất mỏng, thường không có cấu trúc thành tầng rõ rệt trong mặt cắt,

vì chủ yếu đất được tích luỹ do quá trình chuyển dời từ các độ cao xuống

Trên cơ sở nền vật chất được nêu, trải qua quá trình phong hoá, bào mòn, bồi tụ và lắng đọng đã hình thành các loại đất chủ yếu trong vùng như sau:

+ Đất Rendeine màu đen, tính chất trung tính (pH = 6,5 - 7,5) đến hơi kiềm, tầng đất mỏng phân bố rải rác trong các hang hốc, kẽ đá

+ Đất Feralit màu vàng hay nâu đỏ, tầng đất mỏng đến trung bình, phân bố chủ yếu ở các vùng đồi, núi đất

+ Đất phù sa mới: là nhóm đất ven sông suối hay đồng ruộng được phù

sa bồi lấp do lũ lụt, phân bố ven sông suối và trên các cánh đồng

+ Đất xung tích màu xám vàng hay xám, phân bố ở các chân núi đá hoặc các lân, thung lũng Đất có tầng trung bình đến dày, kết cấu viên – hạt,

tháng 1 Mùa hè khu vực Hữu Liên chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa Đông Nam nên thời tiết trong vùng thường nóng, khô và kéo dài 4 - 5 tháng Mùa đông bắt đầu tháng 12 đến tháng 3 năm sau và chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa Đông Bắc

Lượng mưa: Lượng mưa bình quân hàng năm là 1.488,2mm Mùa mưa

từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm, lượng mưa chiếm 90,67% tổng lượng mưa

cả năm, số ngày mưa bình quân 132 ngày/năm Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, lượng mưa chiếm 9,33% tổng lượng mưa cả năm Điều này

sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các loài thực vật sinh trưởng nhưng cũng gây dư thừa nước vào mùa mưa và khô hạn vào mùa khô Trong năm có 3 tháng lượng mưa lớn nhất vào tháng 6, tháng 7 và 8 thường kèm theo lũ lụt trong vùng

Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khí trong vùng tương đối cao, bình quân hàng năm là 82%, thấp nhất tuyệt đối vào tháng 1 là 12% Độ ẩm tương đối cao nhất rơi vào các tháng 3, 4, 7, 8 và 9; khô nhất rơi vào tháng 1, 11 và

12 hàng năm Như vậy ẩm độ ở đây khá cao, ít gây ra hiện tượng thời tiết khô nóng

- Lượng bốc hơi trung bình hàng năm 832mm

- Gió: Nơi đây có hai hướng gió chính là Đông bắc và Tây nam, do địa hình núi đá bao bọc nên tốc độ gió bình quân nhỏ 1m/s

- Các đặc điểm khí hậu đặc trưng: Do những khu núi đá trọc, do bức xạ nhiệt nên có biên độ ngày đêm lớn Khu vực thường có sương muối, sương mù, nhưng chỉ trong thời gian ngắn Khu vực điều tra ít chịu ảnh hưởng của bão

Các chỉ số khí hậu khu vực điều tra cho thấy: Khí hậu ở đây tương đối

ôn hoà, phù hợp với sinh trưởng, phát triển của nhiều loại động thực vật rừng

b, Thuỷ văn

Do khu vực thuộc địa hình núi đá vôi, có hiện tượng Karst mạnh nên nhân tố thuỷ văn có tính chất đặc biệt Khu vực điều tra có nhiều suối ngầm, suối cụt, các mó nước, hang nước và vùng ngập nước theo mùa

- Hệ thống suối có nước quanh năm gồm hai suối chính: Suối Bục dài 22

km lưu lượng nước mùa lũ đạt tới 1.000 lít/s, mùa khô rất nhỏ dưới 300 lít/s Suối An dài 18 km lưu lượng nước mùa lũ đạt 500 lít/s, mùa khô khoảng 100 -

150 lít/s

- Hệ thống hồ ngập nước theo mùa, gồm 4 hồ lớn:

+ Hồ Giàng Cả có diện tích lớn nhất là 125ha, nơi sâu nhất là 25m + Hồ đèo Nong có diện tích là 60ha, nơi sâu nhất là 12m

+ Hồ Lân Ty có diện tích 40ha, nơi sâu nhất là 20m

+ Hồ Lân Đặt có diện tích 38ha, nơi sâu nhất là 9m

Thuỷ văn khu vực này biến động theo mùa Về mùa mưa vùng ngập nước có thể lợi dụng làm đường thuỷ đi lại tới các thung, khe núi đá, ở đây có nguồn thuỷ sản dồi dào và đánh bắt thuận lợi, vì vào mùa mưa các vùng ngập nước cung cấp nhiều nguồn thức ăn, các loài thuỷ sản sinh trưởng tốt, đến mùa khô mặt nước thu hẹp, thuận lợi cho việc đánh bắt cá

2.1.5 Tài nguyên rừng và đa dạng sinh học tại KBTTN Hữu Liên

1 Rừng trung bình trên núi đá IIIA2 22,6 17,5 18,2 174,9

2 Rừng nghèo trên núi đá IIIA1 18,4 14,6 11,1 84,8

3 Rừng phục hồi trên núi đá IIB 15,3 13,2 10,3 71,7

4 Rừng phục hồi trên núi đất IIA 14,1 13,6 11,5 88,2

(Nguồn: Kết quả điều tra hiện trạng, tháng 8/2013 của KBTTN Hữu Liên)

- Rừng trung bình trên núi đá: Diện tích rừng trung bình là 1.297,4ha, chiếm 17,5% diện tích đất có rừng, phân bố chủ yếu ở xã Hữu Liên, độ tàn che từ 0,6 - 0,8; chiều cao trung bình của rừng đạt 15 - 20m; đường kính trung

bình của cây rừng từ 20 - 25cm; trữ lượng bình quân của rừng từ 150 - 200

m3/ha

- Rừng nghèo trên núi đá: Diện tích 5.155,7ha, chiếm 69,4% diện tích đất có rừng, phân bố ở hầu hết các khu vực Độ tàn che từ 0,3 - 0,5; đường kính trung bình của cây rừng từ 12 - 15cm; trữ lượng bình quân của rừng từ

70 - 90 m3/ha

- Rừng phục hồi trên núi đá: Diện tích 810,6ha, chiếm 10,9% diện tích đất có rừng, tập trung chủ yếu tại phân khu phục hồi sinh thái Đây là kết quả của quá trình khai thác kiệt, trong thời gian tới cần có biện pháp tác động để nhanh quá trình phục hồi của rừng

- Rừng phục hồi trên núi đất: Diện tích 113,1ha, chiếm 1,5% diện tích đất có rừng, tập trung ở Lân Châu và Lân Hảy trong Đây là những diện tích phục hồi rừng sau nương rẫy có trữ lượng rừng > 50m3

- Rừng trồng: Diện tích 51,2 ha, chiếm 0,7% diện tích có rừng, là những diện tích gần khu dân cư được người dân tự bỏ vốn trồng rừng từ năm 2010 trở lại đây, loài cây chủ yếu là các loài cây nguyên liệu như: Bạch đàn, Keo

b, Đặc điểm đa dạng sinh thái tự nhiên

Qua kết quả điều tra tháng 8 năm 2013 và các tài liệu hiện có cho thấy:

KBTTN Hữu Liên có năm hệ sinh thái chủ yếu, gồm:

- Hệ sinh thái rừng;

+ Hệ sinh thái rừng nhiệt đới trên núi đá vôi

+ Hệ sinh thái rừng nhiệt đới núi đất

Bảng 2.2 Thành phần thực vật tại KBTTN Hữu Liên

(Nguồn: Kết quả điều tra hiện trạng, tháng 8/2013 tại KBTTN Hữu Liên)

Với 776 loài thuộc 532 chi của 161 họ thực vật cho thấy: Dù tính nguyên sinh của thảm thực vật ở đây không còn nguyên vẹn nhưng hệ thực vật vẫn phong phú

d, Đa dạng khu hệ động vật rừng

Tổng hợp các kết quả phỏng vấn với phân tích các điều tra trước đây tại khu vực để lập danh lục động vật KBTTN Hữu Liên

Bảng 2.3 Tổng hợp tài nguyên động vật tại KBTTN Hữu Liên

Lớp động vật Số bộ Số họ Số loài Số loài quý

(Nguồn: Kết quả điều tra hiện trạng, tháng 8/2013 tại KBTNTN Hữu Liên)

Kết quả cho thấy:

2.2 Hiện trạng sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu

- Tổng diện tích tự nhiên của KBTTN Hữu Liên là 8.293,4ha Theo kết quả điều tra, hiện trạng sử dụng đất của khu vực nghiên cứu như sau:

Bảng 2.4 Hiện trạng các loại đất theo đơn vị hành chính

Phân theo xã Hữu

Bình

Vạn Linh

Yên Thịnh

+ Rừng nghèo trên núi đá 5.155,7 2.740,6 829,8 202,3 214,6 1.168,5

+ Rừng phục hồi trên núi đất 113,1 113,1

a, Đất sản xuất nông nghiệp: 178,3ha chiếm 2,1% tổng diện tích rừng đặc

dụng, chủ yếu là đất trồng cây hàng năm

b, Đất lâm nghiệp: 8.089,6ha chiếm 97,5% tổng diện tích KBTTN Hữu Liên,

trong đó:

- Đất có rừng: 7.428,0ha, chiếm 89,6% tổng diện tích rừng đặc dụng, chủ yếu là rừng tự nhiên trên núi đá Mặc dù đất có rừng chiếm tỷ lệ lớn nhưng chất lượng rừng không cao Diện tích rừng giàu đã không còn; rừng trung bình núi đá chỉ còn 1.297,4ha chiếm 17,5% diện tích đất có rừng; rừng nghèo núi đá chiếm tỷ lệ lớn nhất trong toàn bộ diện tích đất có rừng với 5.155,7ha chiếm 69,4%; rừng phục hồi núi đá có 810,6ha chiếm 10,9% diện tích đất có rừng; rừng phục hồi núi đất và rừng trồng núi đất chiếm không đáng kể

- Đất chưa có rừng: 661,6ha, chiếm 8,0% tổng diện tích rừng KBTTN Hữu Liên Đất chưa có rừng chủ yếu nằm ở các thung lũng và gần các khu dân cư Một số nằm ở đỉnh hoặc sườn dông núi đá do bị khai thác quá mức gây ra, hoặc đã có nguồn gốc từ lâu Hiện tại nguy cơ suy giảm về diện tích cũng như về chất lượng rừng vẫn là thường trực

c, Đất phi nông nghiệp: 25,5ha chiếm 0,3% tổng diện tích KBTTN, chủ yếu

là đất ở khu dân cư thuộc hai thôn Khau Lươn và Làng Bên

Hình 2.1 Biểu đồ cơ cấu hiện trạng sử dụng đất KBTTN Hữu Liên

(Nguồn: Kết quả điều tra hiện trạng, tháng 8 năm 2013)

c, Nhận xét chung

Dân cư sống trong khu vực là một yếu tố quan trọng đối với công tác bảo tồn Người dân trong khu vực chủ yếu là làm nông nghiệp (lao động nông nghiệp chiếm 85,7%) Sản phẩm nông nghiệp là nguồn thu nhập chính của người dân nơi đây Mặc dù vậy nhưng người dân lại rất thiếu đất để sản xuất

vì đất có thể sản xuất nông nghiệp có ít, chỉ đạt 12,5% tổng diện tích tự nhiên Mặt khác, trình độ dân trí chưa cao, chất lượng lao động còn nhiều hạn chế Hoạt động sản xuất đã bước đầu áp dụng khoa học kỹ thuật song chưa đồng

bộ Đa số các hộ gia đình vẫn canh tác theo lối truyền thống, nặng về khai thác bóc lột tài nguyên đất, tài nguyên rừng Do đó, đời sống của các dân tộc sống trong khu vực còn rất khó khăn Đây là một trong những nguyên nhân chính làm cho người dân vẫn còn lạm dụng tài nguyên rừng Như vậy, những đặc điểm về dân số, lao động và tập quán của các dân tộc trong khu vực đã ảnh hưởng không nhỏ đến việc phát triển kinh tế - xã hội, chuyển dịch cơ cấu kinh tế của địa phương nói chung và công tác quản lý bảo vệ rừng nói riêng Trong thời gian tới cần nghiên cứu xây dựng các chương trình đầu tư, cơ chế chính sách và ưu tiên nguồn vốn đầu tư cho phát triển kinh tế - xã hội của địa phương

Chương 3 ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu quần xã Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae) và Bọ chân chạy (Coleoptera: Carabidae)

3.2 Mục tiêu nghiên cứu

3.2.1 Mục tiêu tổng quát

Nghiên cứu sẽ góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng các nhóm sinh vật chỉ thị sinh học trong đánh giá ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất tới tài nguyên sinh vật

3.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định được những thay đổi trong số lượng cá thể, thành phần loài, tính đa dạng và cấu trúc của quần xã Bọ hung và Bọ chân chạy theo các kiểu

sử dụng đất chính tại khu vực nghiên cứu

- Xác định và lựa chọn được loài chỉ thị cho các kiểu sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu

- Đề xuất được các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng các loài sinh vật chỉ thị và bảo vệ tài nguyên đất tại khu vực nghiên cứu

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Thành phần và phân bố Bọ hung và Bọ chân chạy theo các kiểu sử

dụng đất

- Ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất tới số lượng, thành phần và tính

đa dạng của quần xã Bọ hung và Bọ chân chạy

- Lựa chọn các loài sinh vật chỉ thị cho các kiểu sử dụng đất

- Ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất tới cấu trúc quần xã Bọ hung và

Bọ chân chạy

- Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng các loài sinh vật chỉ thị và bảo tồn các kiểu sử dụng đất tại địa phương

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp xác định thành phần loài và phân bố Bọ hung và Bọ chân chạy theo các kiểu sử dụng đất

Các bước tiến hành của phương pháp này như sau:

- Bước 1: Xác định các kiểu sử dụng đất chính

- Bước 2: Xác lập các điểm đặt bẫy

- Bước 3: Thiết lập các bẫy và thu thập Bọ hung và Bọ chân chạy

- Bước 4: Xác định, đo đếm các yếu tố môi trường tại vị trí bẫy

- Bước 5: Xử lý và giám định mẫu

- Bước 6: Phân tích thống kê đánh giá ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất tới tới số lượng, thành phần và tính đa dạng của quần xã

Bọ hung và Bọ chân chạy

Dưới đây là mô tả chi tiết các bước tiến hành của phương pháp này:

a, Xác định các kiểu sử dụng đất chính

Dựa trên cơ sở tham vấn ý kiến chuyên môn của các cán bộ tại KBTTN Hữu Liên kết hợp với các lớp thông tin trên bản đồ hiện trạng và địa hình tại khu vực, chúng tôi đã xác định được bốn dạng địa hình sinh cảnh phổ biến và đặc trưng tại xã Hữu Liên, huyện Hữu Lũng bao gồm: Rừng thứ sinh mới phục hồi (10 năm), rừng trồng, đồng cỏ và đất nông nghiệp (Hình 3.1) Đặc điểm sinh cảnh được mô tả chi tiết trong Bảng 3.1 dưới đây:

Bảng 3.1 Các kiểu sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu

Từng bị khai thác trồng cây ăn, trải qua quá trình tái sinh nhiều lần và hiện đã phục hổi hơn 10 năm Chân núi có hoạt động chăn thả gia súc tự nhiên

RT Rừng

trồng 190 - 230 Bđ.II

Bạch đàn, sim, mua mua, mâm xôi, cỏ lào,

cỏ ngũ sắc

Rừng trồng bạch đàn được 4 – 5 năm tuổi, từng đã khai thác nhiều lần Thường có nhiều người qua lại và chăn thả gia súc Gần đầm nước lớn (có nước theo mùa)

DC Đồng cỏ 200 - 260 I B

Cỏ lá tre, cỏ lào, mua mua, sim…

Đồng cỏ tự nhiên, có bị ngập nước vào mùa mưa nhưng không thường xuyên Thường

có nhiều người qua lại và số lượng chăn thả gia súc lớn

NN Đất nông

nghiệp 150 - 180 IA

Ngô, cỏ voi,

cỏ lào, mần trầu…

- Vào tháng 2 trồng ngô đến tháng 5 - 6 trồng lúa, thời gian còn lại đất bỏ trống

- Hình thức làm đất: thô sơ, máy cày (trồng lúa)

- Bón phân: đạm, kali, NPK (một vụ xới đất và bón phân một lần) Có phun thuốc trị sâu cuốn tổ (tùy từng hộ)

A Hệ sinh thái rừng thứ sinh (TS) B Hệ sinh thái rừng trồng (RT)

C Hệ sinh thái đồng cỏ (DC) D Hệ sinh thái nông nghiệp (NN)

Hình 3.1 Các kiểu sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu

Cùng với đó là tiến hành sơ thám điều tra hiện trạng sử dụng đất và các nhân tố môi trường tại khu vực nghiên cứu

b, Xác lập các điểm đặt bẫy

Địa điểm đặt bẫy là bốn kiểu sử dụng đất đã được xác định có diện tích

đủ lớn (>5ha) và tương đối biệt lập, cách nhau tối thiểu 2km (Hình 3.2)

Hình 3.2 Bản đồ thể hiện vị trí các kiểu sử dụng đất

c, Thiết lập các bẫy và thu thập Bọ hung và Bọ chân chạy

Chúng tôi sử dụng phương pháp bẫy hố để thu bắt Bọ chân chạy và Bọ

hung Để tăng hiệu quả thu bắt Bọ hung, các bẫy hố được thêm mồi nhử là

300gram phân trâu tươi Phương pháp này đã được sử dụng thành công với

hiệu quả thu bắt trên 90% tại hệ sinh thái núi đá vôi (Bùi và cs 2019; Bùi

2019) Phương pháp này được tóm tắt như sau: Tại mỗi kiểu sử dụng đất

(rừng thứ sinh, rừng trồng, đồng cỏ và đất nông nghiệp), 20 bẫy hố được thiết

lập để thu bắt Bọ hung và Bọ chân chạy Các bẫy được đặt cách nhau ít nhất

50m để tránh hiện tượng giao thoa của loài giữa các bẫy Mỗi bẫy bao gồm

một hộp nhựa có đường kính 10cm, chiều cao 15cm, bên trong có chứa 200ml

trâu tươi được treo ở trung tâm và cách miệng hộp khoảng 5 - 7cm Các mẫu

Bọ hung và Bọ chân chạy ở các bẫy được thu thập trong sau 3 ngày Các mẫu

thu được ở từng bẫy sẽ được xử lý sơ bộ, rửa qua với nước sạch và sau đó

Hình 3.3 Mẫu thu ngoài thực địa và bảo quản trong ống fancol chứa cồn 70 o

d, Xác định, đo đếm các yếu tố môi trường tại vị trí bẫy

Các dữ liệu về môi trường được thu thập cùng thời điểm với việc thu thập mẫu Bọ hung và Bọ chân chạy Phương pháp bốn hướng của Brower và VonEnde (1998), Campos và Hernández (2015) được cải tiến để đo đếm các nhân tố môi trường tại mỗi vị trí nghiên cứu Với việc sử dụng vị trí bẫy như một điểm trung tâm, một hình chữ thập được tạo ra chia vị trí điều tra thành bốn góc Trong mỗi góc, cây gỗ (đường kính ngang ngực ≥ 6cm và chiều cao

≥ 1m) và cây bụi (chiều cao < 1m) ở vị trí gần bẫy nhất được đánh dấu và được đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng như: Chiều cao cây bụi gần nhất đến vị trí bẫy, khoảng cách cây bụi gần nhất tới bẫy Bên cạnh đó, một diện tích nhỏ

tỷ lệ che phủ của lớp thảm tươi (< 0,5m) bằng cách sử dụng bốn lớp phân cấp:

0 – 25%, 26 – 50%, 51 – 75%, 76 – 100% Đối với cây gỗ được xác định đo đếm bằng các chỉ tiêu như: chiều cao cây gỗ gần nhất tới vị trí bẫy, đường kính cây gỗ gần nhất, đường kính tán cây gỗ gần nhất và khoảng cách gần nhất của cây gỗ đến vị trí bẫy (D1.3 > 6cm) Tại các dạng sinh cảnh tiến hành đặt bẫy mồi nhử, sau khi thu thập mẫu vật Thông tin các nhân tố môi trường

được ghi lại vào Mẫu biểu 3.1 và hình ảnh thiết lập bẫy ngoài thực địa trong Hình 3.4 và Hình 3.5, Hình 3.6 và Hình 3.7 như sau:

Hình 3.4 Phương pháp bốn hướng

xác định các nhân tố môi trường

Hình 3.5 Thiết lập hố bẫy ngoài thực