NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THẢM THỰC VẬT ĐẾN ĐA DẠNG LOÀI BƯỚM THUỘC TỔNG HỌ BƯỚM PHƯỢNG, BỘ CÁNH VẢY (Lepidoptera, Papilionoidea) Ở VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO, VĨNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC

LỜI CẢM ƠN Sau hai năm học tập nghiên cứu với tận tình bảo, giúp đỡ thầy (cô), bạn bè, đồng nghiệp gia đình tơi hồn thành luận văn Để có kết ngày hôm trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Vũ Văn Liên PGS.TS Mai Sỹ Tuấn ln tận tình, giúp đỡ, định hướng giúp em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy (cô) giáo môn Thực vật học – Khoa Sinh học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội cho em kiến thức, tạo điều kiện, giúp đỡ đóng góp nhiều ý kiến q báu giúp em hồn thành khóa học luận văn Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn tới cô chú, anh (chị) em Bảo tàng thiên nhiên Việt Nam ban quản lý rừng Tam Đảo – Vĩnh Phúc nhiệt tình giúp đỡ em trình thực đề tài Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới bạn bè, đồng nghiệp gia đình ln động viên, giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng 11 năm 2015 Học viên Hoàng Thị Liên MỤC LỤC LỤC MỘT SỐ ẢNH ĐỀ TÀI PL.1 DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việt Nam nói riêng giới nói chung, cảnh quan rừng nhiệt đới ngày bị thu hẹp nhiều nguyên nhân Sự giảm sút diện tích chất lượng rừng tự nhiên dẫn đến suy giảm đa dạng hệ thực vật, động vật Điều ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến môi trường đời sống người Khi rừng bị tác động thảm thực vật bị thay đổi Trong đó, trùng, bao gồm lồi bướm, có quan hệ chặt chẽ nhạy cảm với thay đổi thảm thực vật, thay đổi theo Do đó, thơng qua nghiên cứu thành phần đa dạng loài bướm sinh cảnh có thảm thực vật thay đổi tác động nhân sinh dự báo xu hướng biến động môi trường nguyên nhân thay đổi để có biện pháp bảo tồn loài phù hợp So với quốc gia khu vực giới, nghiên cứu trùng nói chung, nghiên cứu ảnh hưởng thảm thực vật đến lồi bướm nói riêng hay nghiên cứu tác động môi trường đến đa dạng biến động số lượng loài Việt Nam cịn chưa nhiều Tam Đảo địa điểm có tiềm đa dạng côn trùng cao Khu nghỉ mát hấp dẫn, gần thủ đô Hà Nội, nên việc xây dựng nhà nghỉ, mở tuyến đường du lịch không tránh khỏi ảnh hưởng đến đa dạng lồi sinh vật nói chung, lồi trùng nói riêng, có lồi bướm Xuất phát từ lý trên, lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng thảm thực vật đến đa dạng loài bướm thuộc tổng họ bướm Phượng, Cánh vảy (Lepidoptera, Papilionoidea) Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc” Lịch sử nghiên cứu 2.1 Tình hình nghiên cứu lồi bướm giới Trên giới khu vực, bướm nghiên cứu nhiều có số lượng sách xuất nhiều so với côn trùng khác Các cơng trình nghiên cứu thành phần loài bướm xuất Chou (1994) bướm Trung Quốc, Corbet & Pendlebuty (1992) bướm Ma-lai-xi-a, D’Abrera (1982-1986) bướm vùng Đông Phương - Úc, Osada et al (1999) bướm Lào, Pinratana (1985 – 1988) bướm Thái Lan, Ishii M (1996) bướm Nhật [24, 25, 26, 40, 41, 30] Kết nghiên cứu bướm giới cho thấy: nhóm bướm tính đa dạng thường thấp rừng thành thục cao giai đoạn diễn ban đầu rừng (Bobo et al., 2006; Schulze et al., 2004) [20, 52] Một số nghiên cứu nhóm ngài đêm dẫn đến kết luận tương tự, kết luận cho nhóm có tính đa dạng cao rừng thứ sinh thấp rừng nguyên sinh (Beck et al., 2002) [21] Tính đa dạng trùng tăng dần theo độ lớn sinh cảnh tính phức tạp cấu trúc thực vật sinh cảnh (Price, 1975) [48] Điều có nghĩa sinh cảnh rừng có cấu trúc nhiều tầng tán phong phú thực vật có nhiều lồi trùng so với sinh cảnh rừng có cấu trúc tầng tán hệ thực vật đơn giản Theo New & Collins (1991) [39] có bốn nguyên nhân gây áp lực làm cho loài bướm bị đe doạ là: (1) phá huỷ làm thay đổi sinh cảnh (habitat), (2) ô nhiễm môi trường, (3) loài ngoại lai (Exotic species), (4) khai thác thương mại Những kết nghiên cứu tác động môi trường rừng tự nhiên bị tác động mức độ đinh đa dạng loài phong phú cá thể loài loài bướm tăng lên Tuy nhiên, đa dạng loài phong phú cá thể loài loài bướm cao nơi rừng bị tác động vừa phải giảm mạnh khu vực rừng bị đô thị hóa, lồi đặc hữu biến sinh cảnh chúng bị thị hóa (Blair et Launer, 1997; Brown, 1996) [18,22] Nghiên cứu loài bướm Suawesi Schulze et al.(2004) [52] đa dạng loài bướm cao sinh cảnh rừng thứ sinh đa dạng loài bướm giảm mạnh khu đất nông – lâm nghiệp canh tác ngơ Tác giả khơng có khác đáng kể đa dạng bướm rừng nguyên sinh rừng thứ sinh lâu năm nơi có thảm thực vật gần giống Bobo et al (2006) [20] nghiên cứu bướm Ca-mơ-run thay đổi sinh cảnh ảnh hưởng đến đa dạng loài phong phú lồi nhóm bướm (họ Satrynidae, Amathusiidae Nymphalidae) Đa dạng loài phong phú loài bướm cao rừng thứ sinh khu vực đất nông – lâm nghiệp, thấp rừng tự nhiên khu đất canh tác nông nghiệp hàng năm Tác giả mối quan hệ nghịch có ý nghĩa phạm vi phân bố ưa thích sinh cảnh bướm rừng tự nhiên đất canh tác nông nghiệp hàng năm Khi nghiên cứu loài bướm đảo Grande phía tây Ấn Độ Dương, Lewis et al (1998) [34] đa dạng loài lồi bướm phổ biến có phân bố rộng, chúng phân bố nhiều nơi rừng bị tác động người khu vực thấp Nhiều loài đặc hữu giới hạn sinh cảnh rừng đai cao 500m Trong đai độ cao, nhiều loài đặc hữu sinh cảnh rừng tự nhiên, rừng thứ sinh rừng giai đoạn đầu diễn Việc bảo tồn phần lớn lồi bướm đặc hữu phụ thuộc vào biện pháp bảo tồn rừng mà nơi rừng tự nhiên ngày bị thu hẹp Roy et al (2001) [50] thông qua việc giám sát 31 loài bướm Anh từ năm 1976, xác định có mối quan hệ chặt chẽ thời tiết biến động số lượng loài bướm, vào mùa hè ấm áp phong phú bướm tăng Brunzel Elligsen (1999) [23] nghiên cứu loài bướm Đức từ năm 1989 đến 1991 sau nhắc lại vào năm 1997, tác giả xác định thời tiết có ảnh hưởng đến thành phần phong phú bướm, thời tiết thuận lợi làm tăng số lượng cá thể loài bướm năm sau Pollard (1988) [44] xác định nhiệt độ lượng mưa ảnh hưởng đến bướm Anh: vào năm mùa hè ấm áp khô quần thể loài bướm tăng Ngoài ra, nhân tố ảnh hưởng đến phong phú bướm điều kiện môi trường: thức ăn sinh cảnh Sự phá hủy rừng làm cho quần thể nhiều loài bướm bị giảm sút nghiêm trọng Phi-li-pin, In-đô-nê-xi-a, Gia-mai-ca Bra-xin (New et Collins, 1991) [39] Các loài bướm phân bố hẹp sống gắn liền với rừng dễ bị tổn thương, vậy, muốn bảo tồn chúng cần phải bảo vệ rừng Thomas (1991) [56] nghiên cứu bướm Co-xta Ri-ca xác định loài bướm phân bố hẹp địa lý có khả sống môi trường bị thay đổi so với loài phân bố rộng Sự giới hạn loài sinh cảnh chưa bị thay đổi việc phá rừng có ảnh hưởng bất lợi cho tồn chúng Thomas & Mallorie (1985) [57] cho đa dạng lồi bướm có quan hệ với tỷ lệ độ che phủ thực vật mặt đất, nhiều loài bướm sống gắn liền với giai đoạn diễn cụ thể rừng, vậy, chiến lược để bảo tồn bướm tốt bảo vệ nhiều loại sinh cảnh Theo Schappert (2000) [51], để bảo tồn bướm bảo tồn loài động vật hay thực vật khác, điều cần thiết đòi hỏi trước tiên giải ba vấn đề: thứ nhất, cần biết vị trí chúng, mối quan hệ chúng với loài gần gũi loài khác xung quanh chúng; thứ hai, cần biết phân bố địa lý điều kiện sinh thái yêu cầu sinh cảnh hay ưa thích sinh cảnh loài; cuối cần biết nhiều tốt sinh học loài Theo Bobo et al., 2006 [20] phong phú loài bướm phân bố hẹp đặc biệt loài thuộc họ Satyridae Amathusiidae thị tốt để đánh giá giám sát tác động đến rừng Brown (1996) [22] trùng nói chung đặc biệt bướm sử dụng để giám sát đánh giá thay đổi độ che phủ thực vật, cấu trúc thành phần loài rừng Giám sát lồi bướm hướng dẫn việc quản lý sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên cách bền vững hiệu (Keith et Brown, 1997) [31] Bướm sử dụng để giám sát phản ứng các loài bướm việc cháy rừng, tác động đến rừng…( Bobo et al., 2006; Brown, 1996; Fleishman, 2000;) [20, 22, 29] 2.2 Tình hình nghiên cứu đa dạng bướm Việt Nam Bướm Việt Nam nghiên cứu từ năm đầu kỷ XX Trong đó, cơng trình nghiên cứu bướm Việt Nam Côn trùng Đông Dương (Dubois &Vitalis, 1919) [28] với danh lục 611 loài, danh lục bướm quốc gia vùng Đông Dương (Việt Nam, Lào Cam Pu Chia) Có thể nói từ năm 1990 kỷ XX, có nhiều cơng trình nghiên cứu bướm tiến hành Các khảo sát bướm thực Vườn Quốc gia Khu Bảo tồn Thiên nhiên Các nhà trùng nước ngồi nghiên cứu bướm Việt Nam nhiều đến từ Nhật Bản, Liên Bang Nga, Cộng hoà Séc số quốc gia khác Ở Việt Nam, nghiên cứu khảo sát bướm tập trung nhiều Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga Viện Sinh thái Tài ngun Sinh vật Các cơng trình nghiên cứu bướm tiến hành vườn quốc gia Việt Nam như: Lào Cai (Vũ Văn Liên, 2003) [5]; Cúc Phương, Ninh Bình (Vũ Văn Liên & Đặng Thị Đáp, 2002) [6]; Tam Đảo, Vĩnh Phúc (Phạm Văn Lầm, 2005; Phạm Văn Lầm nnk., 2004; Vu, 2009, 2013) [3, 4, 61, 62] ; Cát Bà, Hải Phòng (Đặng Ngọc Anh & Vũ Văn Liên, 2005) [1] Các cơng trình nghiên cứu bướm Khu Bảo tồn Thiên nhiên Việt Nam như: Hịn Bà, Khánh Hồ (Vũ Văn Liên, 2005) [7]; Tam Đảo, Cúc Phương Hoàng Liên (Vũ Văn Liên, 2013) [8] Một số nghiên cứu phân bố bướm theo đai độ cao Miền Trung Việt Nam cho thấy đa dạng loài phong phú loài loài bướm đai cao thấp so với đai thấp (Vũ Văn Liên, 2005) [7] Phần lớn công trình nghiên cứu bướm Việt Nam tập trung vào xây dựng danh sách lồi Các cơng trình nghiên cứu sinh học sinh thái bướm cịn Tạ Huy Thịnh & Hoàng Vũ Trụ (2004) [17] so sánh độ tương đồng thành phần loài bướm số vườn quốc gia khu bảo tồn thiên nhiên Việt Nam Tác giả xác định yếu tố địa lý - khí hậu yếu tố định độ cao yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tương đồng thành phần loài bướm khu vực Vũ Văn Liên Đặng Thị Đáp (2002) [6] nghiên cứu bướm Vườn Quốc gia Cúc Phương xác định rừng thứ sinh có thành phần loài cao so với thành phần loài rừng nguyên sinh Spitzer et al (1993) [54] nghiên cứu bướm loại sinh cảnh khác Kết cho thấy có khác đa dạng bướm loại sinh cảnh có thảm thực vật khác Tính đa dạng bướm cao sinh cảnh rừng thứ sinh,thấp sinh cảnh rừng kín tự nhiên Các số sử dụng số đa dạng (chỉ số Shannon- Weaver H’), số phong phú và số mối quan hệ bướm môi trường sống 10 42 Pisuth EK – AMNUAY (2012), Butterflies of Thailand , Vol.2, Baan Lae Suan Amarin Printing and Publishing, Bangkok 43 Pollard E (1982), “Monitoring butterfly abundance in relation to management of a nature reserve”, Biological Conservation, 24, pp 317-328 44 Pollard E (1988), “Temperature, rainfall and butterfly number”, Journal of Applied Ecology, 25, pp 819-828 45 Pollard E., Yates T.T (1992), “The extinction and foundation of local butterfly populations in relation to population variability and other factors”, Ecological Entomology, 17, pp 249-254 46 Pollard E., Yates T.J (1993), Monitoring butterflies for ecology and conservation, The British butterfly monitoring scheme (Conservation Biology Series), Chapman, Hall, London (Published in association with the Center for Ecology, Hydrology (Natural Environment Research Council) and the Joint Nature Conservation Commettee) 47 Poole R.W (1974), An introduction to quantitative ecology, Mc GrawHill, Inc, pp 387-391 48 Price P.W (1975), Insect Ecology, John Wiley, Sons, Inc, pp 371-387 49 Rice R.E., Sugal C.A., Ratay S.M., Fonseca G.A.B (2001) “Sustainable forest management: a review of continental wisdom”, Adv Biodiv Sci., 3, pp 1-29 50 Roy D.B.R., Rothery P., Moss D., Pollard E., Thomas J.A (2001), “Butterfly numbers and weathers: predicting historical trends in abundance and the future effects of climate change”, Journal of animal ecology, 70, pp 201-217 51 Schappert P (2000), Butterflies, Firefly Books 52 Schulze C.H., Steffan-Dewenter I., Tsharntke T (2004), “Effect of land use on butterfly communities at the rainforest margin: a case study from Central Sulawesi”, Land Use, nature Conservation and the Stability of 79 Rainforest margins in Southeast Asia (ed Gerold G., Fremerey M., Guhardja E.), Springer-Verlag Berlin, heidelberg, pp 281-297 53 Sparrow R.H., Sisk D.T., Ehrlich P.R., Murphy D.D (1994), “Techniques and Guidelines for monitoring Neotropical butterflies”, Conservation Biology, 8, pp 800-809 54 Spitzer K., Novotny V., Tonner M., Leps J (1993), “Habitat preferences, distribution and seasonality of the butterflies (Lepidoptera, Papilionoidae) in a montane tropical rain forest, Vietnam”, Journal of Biogeography, 20, pp 109-121 55 Spitzer K., Jaros J., Havelka J., Leps J (1997), “Effect of small-scale disturbance on butterfly communities of an Indochina montane rainforest”, Biological Conservation, 80, pp 9-15 56 Thomas C.D (1991), “Habitat use and geographic ranges of butterflies from the wet lowlands of Costa Rica”, Biological conservation, 55, pp 269-281 57 Thomas C.D., Mallorie H.C (1985), “Rarity, species richness and conservation: Butterflies of the Atlas mountains in Morocco”, Biological conservation 33, pp 97-117 58 Van Swaay C.A M (1990), “An assessment of the changes in butterfly abundance in The Netherlands during the 20th Century”, Biological Conservation, 52, pp 287-302 59 Vu V.L, (2001), Butterfly of Tam Dao Nationnal Park and its Conservation, The Degree of Master of Sciences, Kunming, China 60 Vu V.L & Yuan D.C (2003), The differences of butterfly (Lepidoptera, Papilionoidea) communities in habitat with various degrees of disturbance and altitudes in tropical forests of Vietnam, Biodiversity and Conservation, 12, pp.1099 – 1111 80 61 Vu Van Lien (2009), “Diversity and similarity of butterfly communities in five different habitat types at Tam Dao National Park, Vietnam”, Journal of Zoology, 277, pp 15-22 62 Vu Van Lien (2013), “The effect of habitat disturbance and altitudes on the diversity of butterflies (Lepidoptera, Rhopalocera) in a tropical forest of Vietnam: results of a long-term and large-scale study”, Russian Entomological Journal, 22 (1), pp 51-65 81 PHỤ LỤC MỘT SỐ ẢNH ĐỀ TÀI Hình ảnh số lồi bướm thuộc tổng họ bướm Phượng 1.Papilio polytes Troides aeacus Prioneris thestylis Eurema blanda PL.82 Hebomoia glaucippe Cethosia biblis Stichophthalma howqua Neope murheadi Melanitis leda 10 Taraka hamada PL.83 11 Cepora nadina 12 Heliophorus ila PL.84 2.Hình ảnh làm mẫu phịng thí nghiệm Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam Hình ảnh nghiên cứu thực địa Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc Hình 3.1 Sinh cảnh rừng kín tự nhiên PL.85 Hình 3.2 Sinh cảnh rừng thứ sinh Hình 3.3 Sinh cảnh trảng cỏ, bụi nông nghiệp PL.86 ... 2004 Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc để đánh giá ảnh hưởng thảm thực vật đến đa dạng loài bướm làm sở để bảo tồn loài bướm 15 4.2 Đối tượng Các loài bướm thuộc tổng họ bướm Phượng, Cánh vảy (Lepidoptera,. .. lồi bướm Xuất phát từ lý trên, lựa chọn đề tài ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng thảm thực vật đến đa dạng loài bướm thuộc tổng họ bướm Phượng, Cánh vảy (Lepidoptera, Papilionoidea) Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh. .. đáng kể đến hệ thực, động vật có lồi bướm Do đó, việc nghiên cứu ảnh hưởng thảm thực vật đến đa dạng loài bướm Vườn Quốc gia Tam Đảo có ý nghĩa khoa học thực tiễn, sở khoa học để giám sát, đánh giá