Đang tải... (xem toàn văn)
Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3 2021 57 THÀNH PHẦN LOÀI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC QUẦN XÃ BƯỚM ĂN QUẢ TẠI CÁC SINH CẢNH KHÁC NHAU THUỘC KHU BẢO TỒN THIÊN[.]
Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường THÀNH PHẦN LOÀI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC QUẦN XÃ BƯỚM ĂN QUẢ TẠI CÁC SINH CẢNH KHÁC NHAU THUỘC KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PÙ HOẠT, NGHỆ AN Bùi Văn Bắc1, Lê Bảo Thanh1, Nguyễn Văn Sinh2, Nguyễn Đắc Mạnh1, Nguyễn Đức Thắng3 Trường Đại học Lâm nghiệp Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt, Nghệ An Hạt Kiểm lâm huyện Cao Phong, Hịa Bình TĨM TẮT Phá rừng chuyển đổi sử dụng đất tạo phân mảnh rừng vùng nhiệt đới, làm thay đổi thành phần cấu trúc nhiều quần xã sinh vật Trong nghiên cứu này, điều tra thành phần loài cấu trúc quần xã bướm ăn ba phân mảnh rừng thứ sinh, rừng trồng trảng cỏ bụi Khu Bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Pù Hoạt, Nghệ An Bẫy bướm ăn “Van Someren-Rydon” sử dụng để thu thập bướm ăn Tổng cộng 60 bẫy triển khai phân bố qua ba sinh cảnh Nghiên cứu ghi nhận 29 loài bướm từ 1032 cá thể thu từ tháng đến tháng năm 2020 Quần xã bướm ăn rừng thứ sinh có số lượng lồi, cá thể tính đa dạng cao Hầu hết lồi bướm ăn tìm thấy ba sinh cảnh, ba loài bướm ăn ghi nhận rừng thứ sinh gồm: Elymnias malelas (Hewitson, 1863), Kalima alicia Joicey & Talbot, 1921 Stichophthalma fruhstorferi Rober, 1903 Phân tích đo lường đa hướng NMDS phân tách rõ rệt quần xã bướm ăn sinh cảnh điều tra, đặc biệt sinh cảnh rừng thứ sinh với hai sinh cảnh rừng trồng trảng cỏ bụi Từ khóa: bướm ăn quả, Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt, rừng thứ sinh, rừng trồng, trảng cỏ bụi ĐẶT VẤN ĐỀ Bướm ăn quả, Cánh vảy (Lepidoptera), gồm bốn phân họ thuộc họ Nymphalidae: Biblidinae, Satyrinae, Charaxinae Nymphalinae (Wahlberg & cs 2009) Chúng sử dụng thối, chất tiết từ thực vật, xác phân động vật làm nguồn thức ăn (Freitas & cs 2014) Bướm ăn đối tượng sử dụng phổ biến làm sinh vật thị hiệu cho thay đổi môi trường chúng có mối liên hệ chặt chẽ với nguồn tài nguyên đặc điểm hệ sinh thái, đồng thời chúng dễ dàng thu thập với chi phí thấp (Brown 1991, Brown & Freitas 2000, Fermon & cs 2005, Uehara-Prado & cs 2007) Mặc dù nhóm sinh vật nhận nhiều quan tâm khu vực nhiệt đới (DeVries & cs 1997, Uehara-Prado & cs 2007, Hayes & cs 2009, Ribeiro & cs 2012), hiểu biết đa dạng bướm khác nhau, tùy thuộc vào khu vực nghiên cứu (DeVries & cs 1997, Martins & cs 2017) Thành phần đa dạng loài bướm ăn ghi nhận nghiên cứu tổng quát khu hệ bướm số Vườn Quốc gia, Khu Bảo tồn Việt Nam Ví dụ, Vũ Văn Liên & cs (2014) xác định 188 loài bướm ba khu vực miền Trung: KBTTN Đắkrông, Vườn Quốc gia (VQG) Bạch Mã KBTTN Bà Nà-Núi Chúa, 85 loài bướm ăn ghi nhận Khu hệ bướm ăn VQG Tam Đảo điều tra kỹ lưỡng ba năm (từ 2002 đến 2004) Vũ Văn Liên (2009) với 169 loài bướm ghi nhận Hayes & cs (2009) điều tra thay đổi thành phần loài đa dạng bướm ăn theo mức độ tác động đến sinh cảnh rừng VQG Ba Bể Nghiên cứu nhạy cảm cao số đặc trưng quần xã như: số lượng loài đa dạng loài Tuy nhiên, Hayes & cs (2009) điều tra côn trùng địa điểm tương ứng với mức độ tác động (thiếu lặp lại), nên nghiên cứu chưa thể đưa suy luận xác ảnh hưởng nhiễu loạn rừng đến đa dạng sinh học côn trùng KBTTN Pù Hoạt chuyển đổi từ Ban Quản lý Rừng phòng hộ Quế Phong theo Quyết định số 1109/QĐ-UBND, ngày 02/04/2013 Uỷ ban Nhân dân tỉnh Nghệ An, với mục tiêu bảo tồn hệ sinh thái loài động thực vật đặc trưng cho khu vực TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 57 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường KBTTN Pù Hoạt có diện tích 85.761,43 khu rừng đặc dụng nằm “Khu dự trữ sinh miền Tây Nghệ An” UNESCO công nhận ngày 20/9/2007, có giá trị đa dạng sinh học cao, chứa đựng nhiều hệ sinh thái, cảnh quan, đa dạng loài đa dạng nguồn gen cao Tuy nhiên, có chương trình điều tra thực địa xác định tính đa dạng tài nguyên động, thực vật Khu Bảo tồn Đặc biệt, chưa có cơng trình nghiên cứu thức trùng thực Mục đích nghiên cứu điều tra cung cấp thông tin liệu thành phần loài cấu trúc quần xã bướm ăn quả, nhóm trùng thị quan trọng cho thay đổi sinh cảnh, KBTTN Pù Hoạt Kết nghiên cứu cung cấp luận khoa học quan trọng công tác quản lý bảo tồn đa dạng côn trùng hệ sinh thái KBTTN Pù Hoạt PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu Các mẫu vật nghiên cứu bao gồm tất loài bướm ăn thu thập bẫy “Van Someren-Rydon” (Hình 1) Các mẫu vật nghiên cứu lưu trữ KBTTN Pù Hoạt 2.2 Khu vực nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành khu vực thuộc KBTTN Pù Hoạt thuộc xã Tiền Phong Thông Thụ (Quế Phong, Nghệ An) Địa điểm thu mẫu tiến hành phân mảnh rừng thứ sinh, rừng trồng trảng cỏ bụi Các phân mảnh nằm độ cao từ 400 - 600 m cách km Rừng thứ sinh nghiên cứu mảnh rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy bỏ hóa 10 năm Đặc điểm thực vật bao gồm gỗ tái sinh sinh trưởng tốt Khu vực rừng trồng keo năm, thuộc vùng đệm, nằm xung quanh KBTTN Pù Hoạt 2.3 Phương pháp thu thập định loại mẫu vật Nghiên cứu sử dụng bẫy Van SomerenRydon” để thu thập bướm ăn Cụ thể sau: sinh cảnh (rừng thứ sinh, rừng trồng trảng cỏ bụi), 20 bẫy thiết lập để thu thập bướm ăn Mỗi bẫy “Van Someren-Rydon” treo độ cao từ 1–2 m mặt đất Bẫy có đường kính 30 cm chiều cao 110 cm, sử dụng chuối lên men làm mồi nhử Mồi nhử sử dụng để thu thập số lượng lớn thành viên họ bướm Nymphalidae (De Vries & cs 1997, Hayes & cs 2009) Sau ngày đặt bẫy, cá thể bướm ăn bẫy thu thập, xử lý sơ chuyển phịng thí nghiệm để định loại theo Monastyrskii & Devyatkin (2002) Tại bẫy, bướm ăn thu thập ba lần thời gian nghiên cứu từ tháng đến tháng năm 2020 Hình Bẫy bướm ăn “Van Someren-Rydon” rừng thứ sinh 58 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Quản lý Tài nguyên rừng & Mơi trường 2.4 Phân tích số liệu Các phân tích thống kê thực ngôn ngữ R, phiên v.3.4.0 Đường cong tích lũy Chao (1984) thiết lập để đánh giá mức độ hiệu đầy đủ việc thu thập bướm ăn thực địa Để mô tả khác biệt cấu trúc quần xã bướm ăn quả, nghiên cứu sử dụng phương pháp đo lường đa hướng (NMDS - “Non - metric multidimensional scaling”) dựa vào số không giống Bray - Curtis từ ma trận liệu thành phần lồi qua vị trí bẫy Bên cạnh đó, phương pháp phân tích hốn vị đa biến phương sai (PERMANOVA “Permutational multivariate analysis of variance”) sử dụng để kiểm tra sai khác cấu trúc quần xã bướm ăn sinh cảnh Tất phương pháp kiểm tra biểu đồ thực với gói liệu “vegan” phiên v.2.4 - tính tốn với 999 hốn vị Biểu đồ Venn thiết lập để xác định phạm vi phân bố loài bướm ăn sinh cảnh Phân tích phương sai ANOVA sử dụng để kiểm tra khác số lượng loài, số lượng cá thể số đa dạng sinh học Shannon quần xã bướm ăn sinh cảnh rừng Kiểm định Tukey HSD sử dụng để kiểm tra khác đặc điểm quần xã bướm ăn cặp sinh cảnh KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết nghiên cứu 3.1.1 Thành phần đặc điểm phân bố theo sinh cảnh khu hệ bướm KBTTN Pù Hoạt Nghiên cứu ghi nhận 29 loài bướm ăn từ 1032 cá thể thu bắt ba sinh cảnh cảnh: rừng thứ sinh, rừng trồng trảng cỏ bụi KBTTN Pù Hoạt thuộc khu vực xã Tiền Phong Thông Thụ (Quế Phong, Nghệ An) (Bảng 1) Đường cong tích lũy lồi ước tính số lượng loài bướm ăn theo Chao (1984) qua ba sinh cảnh thể hình Mơ hình phân tích khẳng định mức độ hiệu đầy đủ phương pháp bẫy nghiên cứu việc điều tra quần xã bướm ăn Số lượng loài bướm ăn thu sinh cảnh chiếm 95% số lượng loài theo ước lượng Chao (1984) Hình Đường cong tích lũy lồi mơ tả tính hiệu phương pháp thu bắt bướm ăn qua sinh cảnh: rừng thứ sinh (RTS), trảng cỏ bụi (TCCB) rừng trồng (RT) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 59 Quản lý Tài nguyên rừng & Mơi trường Bảng Thành phần lồi bướm ăn ghi nhận qua ba dạng sinh cảnh KBTTN Pù Hoạt: trảng cỏ bụi (TCCB), rừng thứ sinh (RTS) rừng trồng (RT) Sinh cảnh điều tra Thành phần loài Anthene emolus (Godart) Ariadne ariadne (Linnaeus) Elymnias malelas (Hewitson) Elymnias patna (Westwood) Euploea mulciber (Cramer) Euthalia phemius (Doubleday) Hypolimnas bolina (Linneaus) Junonia almana (Linneaus) Kalima alicia Joicey & Talbot, 1921 Lethe confusa Aurivillius Melanitis leda (Linnaeus) Melanitis phedima (Cramer) Mycalesis annamitica Fruhstorfer Mycalesis inopia Fruhstorfer Mycalesis intermedia (Moore) Mycalesis malsara Moore Mycalesis mineus (Linnaeus) Mycalesis perseoides (Moore) Mycalesis sangaica Butler Neptis hylas (Linnaeus) Orsotriaena medus (Fabricius) Penthema michallati Jane Polyura athamas (Drury) Rohana tonkiniana (Fruhstorfer) Stibochiona nicea (G.R Gray) Stichophthalma fruhstorferi Rober Yasoda tripunctata (Hewitson) Ypthima baldus (Fabricius) Zemeros flegyas (Cramer) Tổng 3.1.2 Khác biệt tính đa dạng sinh học quần xã bướm ăn sinh cảnh Kết phân tích phương sai (ANOVA) cho thấy khác có ý nghĩa thống kê kiểu sử dụng đất số lượng loài (F = 7,35, giá trị p < 0,01), số lượng cá thể (F = 9,27, p < 0,01) số đa dạng Shannon (F = 6,72, p < 0,05) quần xã bướm ăn sinh cảnh Phân tích Tukey HSD so sánh 60 TCCB 10 16 11 13 20 13 22 37 21 25 17 11 16 0 8 302 RTS 41 12 2 13 48 31 32 23 34 16 36 13 13 36 14 10 13 441 RT 0 19 0 27 15 11 18 13 21 31 13 19 40 289 khác cặp sinh cảnh số lượng loài, số lượng cá thể số đa dạng Shannon quần xã bướm ăn rằng, sinh cảnh rừng thứ sinh có số lượng lồi số lượng cá thể cao có ý nghĩa thống kê Quần xã bướm ăn rừng trồng có tính đa dạng sinh học thấp (Hình 3, bảng 2) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Quản lý Tài ngun rừng & Mơi trường Hình Biểu đồ hình hộp mơ tả thay đổi số lượng loài, số lượng cá thể số đa dạng Shannon bướm ăn qua sinh cảnh nghiên cứu: rừng trồng (RT), rừng thứ sinh (RTS) trảng cỏ bụi (TCCB) Bảng Kết phân tích phương sai kiểm định TukeyHSD cho số lượng loài, số lượng cá thể số đa dạng Shannon bướm ăn qua ba sinh cảnh Chỉ tiêu so sánh/ Sinh cảnh F - value P - value Tổng số lượng loài (trong bẫy) F = 7,35 0,008 Rừng thứ sinh – Trảng cỏ bụi 0,04 Rừng thứ sinh – rừng trồng 0,000 Trảng cỏ bụi – rừng trồng 0,05 Tổng số lượng cá thể (trong bẫy) F = 9,27 0,002 Rừng thứ sinh – Trảng cỏ bụi 0,000 Rừng thứ sinh – rừng trồng 0,001 Trảng cỏ bụi – rừng trồng 0,07 Chỉ số đa dạng Shannon 6,72 0,01 Rừng thứ sinh – Trảng cỏ bụi 0,000 Rừng thứ sinh – rừng trồng 0,05 Trảng cỏ bụi – rừng trồng 0,07 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 61 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường 3.1.3 Khác biệt cấu trúc quần xã bướm ăn sinh cảnh Phương pháp phân tích đo lường đa hướng NMDS (Non- metric multidimensional scaling) phân tách quần xã bướm ăn sinh cảnh (Hình 4) Kết phương pháp phân tích hốn vị phương sai (PERMANOVA - Permutational multivariate analysis of variance) khác có ý nghĩa thống kê cấu trúc quần xã bướm ăn sinh cảnh (PERMANOVA, F = 8,37, p < 0,001) Hình Phân tích NMDS khác cấu trúc quần xã bướm ăn sinh cảnh: rừng thứ sinh (RTS), rừng trồng (RT) trảng cỏ bụi (TCCB) 3.2 Thảo luận 3.2.1 Đa dạng thành phần loài bướm ăn KBTTN Pù Hoạt Nghiên cứu thành phần đặc điểm khu hệ bướm tiến hành nhiều VQG, KBTTN Việt Nam Mặc dù vậy, nỗ lực điều tra (nhân lực, dụng cụ thời gian) khác nhau, đồng thời hầu hết nghiên cứu trước không đánh giá hiệu phương pháp thu thập thực địa Ví dụ, Vũ Văn Liên & cs (2014) xác định 188 loài bướm thời gian từ tháng đến tháng năm 2013 ba khu vực miền Trung: KBTTN Đắkrông, VQG Bạch Mã KBTTN Bà Nà - Núi Chúa, 85 lồi bướm ăn ghi nhận Khu hệ bướm ăn VQG Tam Đảo điều tra kỹ lưỡng ba năm (2002 - 2004) Vũ Văn Liên (2009) với 169 loài bướm ghi nhận Trong nghiên cứu này, thiết kế triển khai thu thập bướm ăn bẫy “Van Someren-Rydon” phân bố theo sinh cảnh Vì vậy, nghiên cứu cho phép định lượng hóa tính đa dạng thành phần loài, đặc điểm cấu trúc quần xã 62 hiệu phương pháp thu thập Với 95% số lồi thu thập so với mơ hình ước lượng Chao (1984) (Hình 2), kết phản ánh mức độ hiệu cao phương pháp điều tra, thu thập bướm ăn sinh cảnh khu vực nghiên cứu bẫy “Van Someren-Rydon” Nghiên cứu lần cung cấp thông tin đặc điểm thành phần loài đặc điểm phân bố quần xã bướm ăn theo sinh cảnh KBTTN Pù Hoạt, Nghệ An Mặc dù nghiên cứu tiến hành điều tra ba sinh cảnh thuộc hai khu vực KBTTN Pù Hoạt ghi nhận 29 loài Kết ban đầu mức độ đa dạng cao khu hệ bướm ăn Pù Hoạt Nhiều loài bướm ăn cư trú hệ sinh thái, cảnh quan khác KBTTN Pù Hoạt cần điều tra nghiên cứu 3.2.2 Thay đổi đặc trưng cấu trúc quần xã bướm ăn theo dạng sinh cảnh Thay đổi thành phần cấu trúc quần xã bướm ăn theo dạng sinh cảnh mô tả nhiều tác Vries & cs (1999), Barlow & cs (2007), Júnior & Diniz TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường (2015) Hầu hết nghiên cứu mức độ nhạy cảm cao đặc trưng quần xã cấu trúc quần xã bướm ăn theo thay đổi sinh cảnh Kết nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu trước, khác biệt thành phần loài, số lượng cá thể số đa dạng sinh học sinh cảnh rừng thứ sinh, rừng trồng trảng cỏ bụi Rừng thứ sinh biết đến sinh cảnh hỗ trợ trì tính đa dạng sinh học cho nhiều nhóm trùng diện tích rừng tự nhiên bị suy giảm Nghiên cứu bổ sung minh chứng cho luận điểm này, mức độ đa dạng cao quần xã bướm ăn rừng thứ sinh so với sinh cảnh rừng trồng trảng cỏ bụi Một số loài bướm ăn phát sinh cảnh rừng thứ sinh nghiên cứu này, bao gồm: Elymnias malelas, Kallima inachus Stichophthalma fruhstorferi Mặc dù đa số lồi bướm ăn (21 lồi) có phân bố rộng, xuất ba sinh cảnh nghiên cứu (Hình 5) mức độ phong phú (số lượng cá thể) chúng lại khác lớn sinh cảnh Điều dẫn đến thay đổi cấu trúc quần xã bướm ăn sinh cảnh (hình 4) ảnh hưởng đến chức sinh thái quần xã bướm ăn Hình Biểu đồ Venn số lượng lồi có sinh cảnh hẹp số lượng lồi phổ biến ba sinh cảnh trảng cỏ bụi (TCCB), rừng thứ sinh (RTS) rừng trồng (RT) KẾT LUẬN Nghiên cứu lần điều tra xác định 29 loài bướm ăn KBTTN Pù Hoạt, Nghệ An Nghiên cứu tìm thấy khác biệt có ý nghĩa thống kê đặc trưng quần xã (thành phần loài, số lượng cá thể, số đa dạng) cấu trúc quần xã bướm ăn ba dạng sinh cảnh rừng thứ sinh, rừng trồng trảng cỏ bụi Mặc dù hầu hết loài bướm ăn điều tra có phân bố rộng, nhiên mức độ phong phú chúng lại khác sinh cảnh Quần xã bướm ăn rừng thứ sinh có tính đa dạng cao có cấu trúc quần xã bền vững với số lượng lồi cá thể lớn Trong đó, rừng trồng nơi có tính đa dạng thấp nhiều lồi có kích thước quần thể nhỏ LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu thuộc chương trình “Nghiên cứu đa dạng sinh học Côn trùng đề xuất giải pháp bảo tồn Khu BTTN Pù Hoạt” theo Quyết định số 118/ QĐSNN.QLKTKHCN ngày 6/3/2020 Sở NN&PTNT Nghệ An TÀI LIỆU THAM KHẢO Barlow, J., Overal, W.L., Araujo, I.S., Gardner, T.A & Peres, C.A (2007) The value of primary, secondary and plantation forests for fruit-feeding butterflies in the Brazilian Amazon J Appl Ecol 44(5): 1001-1012 Brown, K.S.Jr & Freitas, A.V.L (2000) Atlantic forest butterflies: Indicators for landscape conservation Biotropica 32: 934-956 Brown, K.S.Jr (1991) Conservation of Neotropical environments: insects as indicators The conservation of insects and their habitats (ed by N.M Collins and J A Thomas) Academic Press, London, U.K 349-404pp Chao, A (1984) Non-Parametric Estimation of the Number of Classes in a Population Scandinavian Journal of Statistics 11: 265-270 DeVries, P.J., Murray, D & Lande, R (1997) Species diversity in vertical, horizontal and temporal dimensions of a fruit-feeding butterfly community in an Ecuadorian rainforest Biological Journal of the Linnaean Society 62: 343-364 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 63 ... thập bướm ăn sinh cảnh khu vực nghiên cứu bẫy “Van Someren-Rydon” Nghiên cứu lần cung cấp thông tin đặc điểm thành phần loài đặc điểm phân bố quần xã bướm ăn theo sinh cảnh KBTTN Pù Hoạt, Nghệ An. .. tra khác đặc điểm quần xã bướm ăn cặp sinh cảnh KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết nghiên cứu 3.1.1 Thành phần đặc điểm phân bố theo sinh cảnh khu hệ bướm KBTTN Pù Hoạt Nghiên cứu ghi nhận 29 loài bướm. .. điều tra ba sinh cảnh thuộc hai khu vực KBTTN Pù Hoạt ghi nhận 29 loài Kết ban đầu mức độ đa dạng cao khu hệ bướm ăn Pù Hoạt Nhiều loài bướm ăn cư trú hệ sinh thái, cảnh quan khác KBTTN Pù Hoạt cần