Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đa dạng sinh học của côn trùng nước ở Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa (luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - Ngô Thị Hà NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA CÔN TRÙNG NƢỚC Ở KHU BẢO TỒN NHIÊN NHIÊN PÙ LUÔNG, TỈNH THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2015 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước giới 1.2 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước Việt Nam 19 1.3 Đa dạng sinh học Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Luông 25 1.4 Một số đặc điểm tự nhiên kinh tế - xã hội Khu BTTN Pù Luông 26 1.4.1 Vị trí địa lý 26 1.4.2 Địa hình 26 1.4.3 Địa chất, đất đai 21 1.4.4 Khí hậu 27 1.4.5 Thủy văn 22 1.4.6 Điều kiện kinh tế - xã hội 28 Chƣơng THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Thời gian nghiên cứu 29 2.2 Địa điểm nghiên cứu 29 2.3 Vật liệu phương pháp nghiên cứu 35 2.3.1 Vật liệu nghiên cứu 35 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu .35 2.3.3 Các số đa dạng sinh học số tương đồng 36 2.3.4 Xử lý số liệu 38 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 39 3.1 Một số số thủy lý, hóa học điểm nghiên cứu 39 3.2 Thành phần loài côn trùng nước khu vực nghiên cứu 40 3.3 So sánh thành phần loài côn trùng nước khu vực nghiên cứu 53 3.4 Một số đặc điểm quần xã côn trùng nước khu vực nghiên cứu 60 3.4.1 Mật độ côn trùng nước khu vực nghiên cứu 60 3.4.2 So sánh mật độ côn trùng nước khu vực nghiên cứu 56 3.4.3 Loài ưu số số đa dạng 63 3.4.4 Các nhóm dinh dưỡng chức 65 3.5 So sánh tính chất tương đồng đa dạng côn trùng nước Khu BTTN Pù Luông với số khu vực nghiên cứu khác 67 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Một số số thủy lý, hóa điểm thu mẫu .3934 Bảng Cấu trúc thành phần loài côn trùng nước khu vực nghiên cứu 36 Bảng Thành phần loài côn trùng nước thu khu vực nghiên cứu 47 Bảng Số lượng loài côn trùng nước khu vực nghiên cứu 53 Bảng Số lượng cá thể côn trùng nước khu vực nghiên cứu .6055 Bảng Số lượng cá thể trung bình côn trùng nước khu vực nghiên cứu theo khu vực (trên đơn vị diện tích 0,25m2) 57 Bảng Loài ưu thế, số loài ưu (DI), số Magalef (d) số Đa dạng sinh học Shannon - Weiner (H’) 6459 Bảng Các nhóm dinh dưỡng chức côn trùng nước 60 Bảng Số loài côn trùng nước xác định khu vực nghiên cứu 63 Bảng 10 Chỉ số tương đồng (%) khu vực nghiên cứu .64 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Sơ đồ khu vực nghiên cứu điểm thu mẫu 29 Hình Sự biến thiên nhiệt độ điểm nghiên cứu 35 Hình Tỷ lệ số loài theo khu vực nghiên cứu 36 Hình Số loài thu côn trùng nước theo ba khu vực nghiên cứu 54 Hình Số cá thể thu côn trùng nước khu vực nghiên cứu .56 Hình Số cá thể côn trùng nước thu ba khu vực nghiên cứu (trên đơn vị diện tích 0,25m2) .58 Hình Tỷ lệ (%) số lượng cá thể theo nhóm dinh dưỡng chức ba khu vực nghiên cứu (trên đơn vị diện tích 0,5 m2) 62 Hình So sánh số lượng loài côn trùng nước Pù Luông số khu vực nghiên cứu khác 64 Hình Mối tương quan khu vực nghiên cứu 65 MỞ ĐẦU Côn trùng nước bao gồm loài có giai đoạn phát triển vòng đời chúng sống nước Cùng với phong phú dạng thủy vực thủy vực nước đứng, nước chảy hay thủy vực tạm thời nhân tạo tạo nên quần xã côn trùng nước vô đa dạng Cũng động vật không xương sống khác, côn trùng nước góp phần trì hệ sinh thái thủy vực phát triển ổn định Chúng mắt xích thiếu mạng lưới thức ăn hệ sinh thái Nhiều nhóm côn trùng nước có chức lọc nước giữ cho môi trường sống chúng sạch, hay số khác lại tạo nguồn ôxy chúng ăn nạo lớp tảo phát triển bề mặt đá thủy sinh Bên cạnh đó, loài côn trùng nước có ý nghĩa lớn đời sống người Hầu hết, chúng đối tượng sử dụng giám sát sinh học Do số loài nhạy cảm biến đổi môi trường nên chúng dùng làm sinh vật thị đánh giá chất lượng môi trường nước Ngoài ra, việc nghiên cứu sử dụng côn trùng nước làm thức ăn cho ngành thủy sản quan tâm đến Nhiều doanh nghiệp dựa tập tính vũ hóa số nhóm côn trùng nước tiêu biểu Phù du, tạo số lượng lớn lưỡi câu bắt chước hình dạng chúng phục vụ cho hoạt động thương mại giải trí người nhiều năm qua Sự đa dạng với vai trò côn trùng nước lớn thực tế nhiều loài chưa biết đến, đặc biệt vùng nhiệt đới giới Việt Nam nước nhiệt đới, năm gần côn trùng nước quan tâm nghiên cứu Tuy nhiên, nghiên cứu tản mạn, đề tài: “Nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng nƣớc Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa” thực nhằm mục tiêu sau đây: - Xác định thành phần loài mật độ côn trùng nước số hệ thống suối thuộc Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Pù Luông - Đánh giá mức độ đa dạng loài côn trùng nước dựa vào số số đa dạng sinh học Do thời gian nghiên cứu có hạn, kiến thức kinh nghiệm thân tác giả hạn chế nên luận văn chắn nhiều thiếu sót Rất mong nhận góp ý, bảo thầy cô giáo bạn để tác giả có điều kiện rút kinh nghiệm hoàn thiện luận văn cách tốt Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu côn trùng nƣớc giới Côn trùng nước nhà khoa học giới quan tâm nghiên cứu từ sớm Qua công trình nghiên cứu công bố, xác định có thuộc côn trùng nước bộ: Phù du (Ephemeroptera), Chuồn chuồn (Odonata), Cánh úp (Plecoptera), Cánh nửa (Hemiptera), Cánh lông (Trichoptera), Cánh cứng (Coleoptera), Hai cánh (Diptera), Cánh rộng (Megaloptera), Cánh vảy (Lepidoptera) Nhiều công trình nghiên cứu phân loại sinh thái côn trùng nước công bố (Ross, 1944; Usinger, 1956; Edmondson, 1959; Klots, 1966) [43] Từng nhóm nghiên cứu tổng hợp tài liệu chuyên khảo phân loại học (Eaton, 1871, 1883-1888; Lepneva, 1970, 1971; Mc Cafferty, 1973, 1975; Kawai, 1961, 1963), sinh thái học (Corbet, 1999; Brittain, 1982) tiến hóa (Edmunds, 1972; Mc Cafferty, 1991, 1999) [24] Các loài côn trùng nước nhạy cảm với biến đổi môi trường, nhiều loài số chúng sinh vật quan trọng thị chất lượng môi trường nước Do đó, có nhiều công trình nghiên cứu lĩnh vực ứng dụng Kuehne (1962), Wilhm & Dorris (1968), Barnes & Minshall (1983), Morse (1984) [50] Sự đa dạng hình thái tầm quan trọng côn trùng nước hệ sinh thái thủy vực mang lại nhiều khám phá thú vị mô tả phân loại cho nhà côn trùng học đồng thời thúc đẩy phạm vi nghiên cứu ngày mở rộng sâu vào chế sinh thái học biến động quần thể, mối quan hệ dinh dưỡng Tiêu biểu công trình Lindeman (1942), Cummins & Klug (1979), Merritt & Cummins (1984), Resh & Rosenberg (1984), Cummins (1974, 1996) [47] Đến cuối kỷ XX đầu kỷ XXI, nhiều nhà khoa học công bố hàng loạt công trình nghiên cứu côn trùng nước như: Mc Cafferty (1983), Kawai (1985), Morse et al (1994), Yang & Tian (1994), Merritt & Cummins (1996), Mc Cafferty (1999)… Các nghiên cứu đưa khóa định loại tới giống, chí tới loài côn trùng nước dựa vào hình thái trưởng thành ấu trùng Bên cạnh tác giả đề cập đến số ứng dụng chúng sinh thái học [47]  Nghiên cứu Phù du (Ephemeroptera) Phù du côn trùng có cánh cổ sinh Những hóa thạch cổ xưa tìm thấy kỷ Cacbon kỷ Pecmia cách 250 triệu năm (Edmunds, 1982; Dudgeon, 1999) Đến năm 2008, giới phát 3000 loài thuộc 400 giống 42 họ thuộc Phù du [28] Phù du côn trùng phân bố rộng khắp giới, giai đoạn ấu trùng chúng có mặt hầu hết thủy vực nước như: ao, sông, suối, đầm lầy đến vùng nước nông hồ (Needham et al., 1935; Burk, 1953; Edmunds et al , 1976) [54] Thời kì đầu, Phù du chủ yếu nghiên cứu nhà khoa học châu Âu châu Mỹ Lineaus (1758) người đặt móng cho nghiên cứu Phù du mô tả loài Phù du có mặt châu Âu xếp chúng vào nhóm mà ông đặt tên Ephemera [54] Vào thập niên cuối kỷ XIX hàng loạt công trình nghiên cứu công bố Eaton (1871, 1881, 1883 -1888, 1892) cung cấp kiến thức Phù du, đặc biệt đặc điểm dùng cho việc xây dựng khóa định loại đến họ giống Thế kỷ XX, đánh dấu cho giai đoạn bùng nổ nghiên cứu Phù du, điển hình công trình nghiên cứu Ulmer (1920, 1924, 1925, 1932, 1933), Navás (1920, 1930), Lestage (1921, 1924, 1927, 1930), Needham et al (1935) [54] Về hệ thống phân loại học, Edmunds (1962) người xây dựng phát sinh loài Phù du hệ thống phân loại đến họ Do việc nghiên cứu Phù du phát triển chiều rộng lẫn chiều sâu nên hệ thống phân loại ông ngày bị hạn chế, Tshernova (1972), Mc Cafferty & Edmunds (1973), Mc Cafferty (1991) [4], bổ sung dẫn liệu chỉnh lý khóa phân loại cho phù hợp với thực tế nghiên cứu đòi hỏi Gần đây, Odgen & Whiting (2005) tổng hợp nghiên cứu phân loại học Mc Cafferty & Edmunds đồng thời đưa giả thuyết nguồn gốc phát sinh Phù du dựa nghiên cứu sinh học phân tử [61] Ở châu Á, nghiên cứu Phù du từ nhà khoa học đến từ châu Âu Navás (1922, 1925), Lestage (1921, 1924) [54] Khu hệ Phù du Trung Quốc Đông Nam Á nghiên cứu Ulmer (1935 - 1936, 1939), Uéno (1931, 1969) Hsu (1931- 1932, 1935- 1936, 1936 - 1937, 1937- 1938) [13] Tại Nhật Bản Hàn Quốc, báo cáo Phù du chủ yếu quan tâm tới vấn đề sinh thái học ấu trùng Phù du hệ sinh thái nước khóa phân loại (Gose, 1979 - 1980, 1985; Uesno, 1980; Yoon Bae, 1988; Yoon, 1995) [13] Cho đến nay, nghiên cứu liên quan đến phân loại hệ thống học Phù du tỉ mỉ, nhà khoa học xây dựng khoá phân loại chi tiết tới loài kể giai đoạn ấu trùng trưởng thành Ngoài công trình nghiên cứu đặc điểm phân loại Phù du, nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu đến khía cạnh khác liên quan đến nhóm côn trùng nước như: sinh thái học, địa động vật Điển hình Neddham et al (1935) [54], công bố số liệu vòng đời, trình lột xác chuyển từ đời sống nước lên cạn, tập tính dinh dưỡng, tập tính sinh sản, biến động số lượng theo mùa nhiều loài Phù du Gần đây, Brittain (2008) cung cấp nghiên cứu bước đầu ảnh hưởng biến đổi khí hậu phân bố đa dạng Phù du [16] Về mặt ứng dụng, số công trình Landa & Soldan (1991), Bufagni (1997) đề cập đến việc sử dụng Phù du làm sinh vật thị môi trường nước Vì nhiều loài Phù du nhạy cảm với biến đổi môi trường [54] Tương lai tới, hướng nghiên cứu tập trung vào vấn đề sinh thái phục hồi bảo tồn loài nghiên cứu ứng dụng Phù du vào thực tiễn  Nghiên cứu Chuồn chuồn (Odonata) Chuồn chuồn nhóm nguyên thủy cổ xưa Các hóa thạch chúng đến biết từ kỷ Trias Hiện nay, người ta phân biệt hai phụ, Anisoptera (Chuồn chuồn ngô) Zygoptera (Chuồn chuồn 10 Bảng Số lƣợng cá thể trung bình côn trùng nƣớc khu vực nghiên cứu (trên đơn vị diện tích 0,25m2) Bộ Đầu nguồn Giữa nguồn Cuối nguồn Phù du 38,8 34,9 34,1 Chuồn chuồn 1,3 4,7 5,2 Cánh úp 2,5 1,7 1,1 Cánh nửa 18,8 13,9 5,9 Cánh cứng 3,3 4,2 1,9 Cánh rộng 0,1 0,3 Hai cánh 24,0 7,1 6,3 Cánh lông 27,5 7,9 8,2 Cánh vảy 0,8 0 12,97 ± 4,85 8,28 ± 3,63 7,01 ± 3,52 Tổng Kết bảng cho thấy, suối đầu nguồn số cá thể trung bình Phù du (38,8 cá thể/0,25m2); Cánh lông (27,5 cá thể/0,25m2), Hai cánh (24,0 cá thể/0,25m2) Cánh nửa (18,8 cá thể/0,25m2) chiếm ưu Trong đó, Cánh úp, Chuồn chuồn Cánh vảy có số cá thể trung bình thấp Bộ Cánh rộng không thu mẫu định lượng khu vực Mật độ trung bình đạt 12,97 ± 4,85 cá thể/0,25m2 Mật độ cá thể trung bình khu vực suối nguồn 8,28 ± 3,63 cá thể/0,25m2 Mật độ trung bình theo thay đổi không đáng kể so với khu vực đầu nguồn Bộ Phù du chiếm vị trí thứ mật độ đạt 34,9 cá thể/0,25m2; sau Cánh nửa (13,9 cá thể/0,25m2), Cánh lông (7,9 cá thể/0,25m2) Hai cánh (7,1 cá thể/0,25m2) Các khác có mật độ thấp từ 1,7 - 4,7 cá thể/0,25m2 Riêng Cánh vảy không thu cá thể khu vực 62 Số cá thể/ 0,25m2 140 120 Cánh vảy 100 Cánh lông Hai cánh 80 Cánh rộng 60 Cánh cứng 40 Cánh nửa Cánh úp 20 Chuồn chuồn Đầu nguồn Giữa nguồn Cuối nguồn Phù du Khu vực nghiên cứu Hình Số cá thể côn trùng nƣớc thu đƣợc ba khu vực nghiên cứu (trên đơn vị diện tích 0,25m2) Ở suối khu vực cuối nguồn, có mật độ chiếm ưu Phù du (34,1 cá thể/0,25m2), Cánh lông (8,2 cá thể/0,25m2), Hai cánh (6,3 cá thể/0,25m2), Cánh nửa (5,9 cá thể/0,25m2) Chuồn chuồn (5,2 cá thể/0,25m2) Các lại có mật độ thấp, dao động từ 0,3 - 1,9 cá thể/0,25m2 Mật độ trung bình khu vực cuối nguồn 7,01 ± 3,52 cá thể/0,25m2 Kết nghiên cứu cho thấy, mật độ côn trùng nước có xu hướng giảm dần từ suối thuộc khu vực đầu nguồn đến khu vực cuối nguồn Khi xét mật độ nhận thấy Phù du, Cánh lông, Cánh nửa, Hai cánh có mật độ lớn suối thuộc khu vực đầu nguồn giảm dần xuống khu vực cuối nguồn Ngược lại, Chuồn chuồn Cánh cứng có mật độ lớn khu vực nguồn, mật độ giảm xuống khu vực đầu nguồn cuối nguồn suối 3.4.3 Loài ƣu số số đa dạng Trong nghiên cứu này, tiến hành xác định loài ưu thế, số loài ưu (DI), số Đa dạng sinh học Shannon - Weiner (H’) số phong phú loài Magalef (d) khu vực nghiên cứu (Bảng 7) 63 Bảng Loài ƣu thế, số loài ƣu (DI), số Magalef (d) số Đa dạng sinh học Shannon – Weiner (H’) Khu vực nghiên cứu Đầu nguồn Giữa nguồn Cuối nguồn Tổng Tổng Loài ƣu Loài ƣu số số cá thứ thứ loài thể (%) (%) Chironomus Micronecta sp sp (17,13) (9,42) 49 51 49 467 745 568 Sigara sp (15,03) DI d H' 0,27 11,57 4,92 0,26 7,56 4,42 0,33 7,57 4,29 0,28 8,90 4,54 Caenis cornigera (11,14) Caenis Ecdyonurus cornigera cervina (25,00) (8,45) Trung bình ±0,03 ±1,34 ±0,19 Kết phân tích cho thấy, khu vực đầu nguồn Chironomus sp (bộ Hai cánh) loài ưu thứ Micronecta sp (bộ Cánh nửa) loài ưu thứ hai Tại khu vực nguồn suối xác định loài ưu thứ Sigara sp (bộ Cánh nửa) loài ưu thứ hai Caenis cornigera (bộ Phù du) Trong khu vực cuối nguồn, hai loài ưu thuộc Phù du Caenis cornigera (loài ưu 1) Ecdyonurus cervina (loài ưu 2) Chỉ số loài ưu (DI) khu vực nghiên cứu có độ chênh lệch không nhiều, dao động từ 0,26 - 0,33 giá trị trung bình đạt 0,28 ± 0,03 Chỉ số phong phú loài Margalef (d) khu vực dao động từ 7,56 đến 11,57 giá trị trung bình 4,34 ±1,63 Như vậy, thấy khu vực đầu nguồn có độ phong phú loài lớn hai khu vực nguồn cuối nguồn có độ đa dạng tương đối ngang 64 Khi so sánh số đa dạng sinh học Shannon - Weiner (H’) điểm nghiên cứu nhận thấy độ đa dạng côn trùng nước khu vực nghiên cứu cao, ba khu vực đạt số H’ >3 Khu vực đầu nguồn có độ đa dạng lớn (4,92), khu vực nguồn (4,42) cuối nguồn (4,29) Kết tính toán giá trị trung bình số đa dạng Shannon - Weiner điểm nghiên cứu 4,54 ± 0,19 Như vậy, mức độ đa dạng côn trùng nước Khu BTTN Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa mức độ tốt tốt 3.4.4 Các nhóm dinh dƣỡng chức Nhóm dinh dưỡng chứa phương pháp phân loại dựa cách thức thu nhận thức ăn, loại thức ăn đặc biệt cấu tạo phần phụ miệng côn trùng nước Nghiên cứu nhóm dinh dưỡng chức lâu, đặc biệt hai thập niên cuối kỷ XX năm đầu kỷ XXI Các nghiên cứu McCafferty (1983), Morse et al (1994), Merritt R.W & Cummins K.W (1996) chia côn trùng nước thành nhóm dinh dưỡng chức Bảng Các nhóm dinh dƣỡng chức côn trùng nƣớc Nhóm dinh dƣỡng chức Ăn lọc tầng đáy (Collection-gatheres) Ăn lọc tầng nước (Collection-filteres) Ăn thịt (Predators) Loại thức ăn Các hạt hữu mịn (đường kính < 1mm > 0,45 μm) đáy thủy vực Các hạt hữu mịn (đường kính < 1mm > 0,45 μm) tầng nước Các loài động vật nhỏ Ăn nhai nghiền Các mô thực vật tươi bị phân hủy phần, (Shredders) hạt hữu thô (đường kính > 1mm), gỗ Ăn nạo (Scrapers) Sinh vật bám quanh rễ thực vật thủy sinh tảo Nguồn: Merritt R.W & Cummins K.W (1996) Tại sinh cảnh suối nguồn thức ăn phản ánh xác cấu trúc quần xã côn trùng nước mối quan hệ dinh dưỡng quần thể với 65 Chúng tiến hành phân tích số lượng cá thể nhóm dinh dưỡng chức theo khu vực nghiên cứu Kết phân tích cho thấy, tỷ lệ cá thể thuộc nhóm nhai nghiền có xu hướng giảm dần từ điểm suối đầu nguồn đến cuối nguồn Tuy nhiên, chênh lệch khu vực dao động Nhóm ăn thịt dao động từ 14,4% - 21% tương đối ổn định Nhóm ăn nạo chiếm ưu suối thuộc khu vực nguồn Kết hoàn toàn phù hợp với mối quan hệ dinh dưỡng sinh cảnh sống côn trùng nước Các suối đầu nguồn thường có đáy không ổn định, tốc độ dòng chảy nhanh độ che phủ lớn Tại đây, không đủ ánh sáng cho tảo thực vật thủy sinh lớn phát triển nguồn dinh dưỡng cho côn trùng nước khu vực đầu nguồn chủ yếu cành tán thực vật ven bờ rụng xuống vụn rác hai bên bờ suối Vì vậy, khu vực đầu nguồn có nhóm nhai nghiền chiếm ưu Vai trò nhóm nhai nghiền chuyển hóa vật chất hữu thô thành hạt hữu mịn nguồn lượng dồi cho nhóm ăn lọc ăn nạo khu vực cuối nguồn Bên cạnh đó, khu vực nguồn thực vật thủy sinh phát triển mạnh tảo bụi nhỏ tạo điều kiện cho sinh vật ăn nạo phát triển chiếm ưu Về nhóm ăn lọc ăn lọc tầng đáy chiếm ưu cao suối thuộc khu vực cuối nguồn (59%) Ngược lại, nhóm ăn lọc tầng nước đạt tỷ lệ thấp (0,9%) khu vực cuối nguồn đầu nguồn Có chênh lệch tỷ lệ lớn giải thích suối cuối nguồn có độ rộng mặt nước lớn độ sâu lại hạn chế khoảng từ - 20cm nguyên nhân làm cho tỷ lệ nhóm ăn lọc tầng nước giảm đáng kể 66 Hình Tỷ lệ (%) số lƣợng cá thể theo nhóm dinh dƣỡng chức ba khu vực nghiên cứu (trên đơn vị diện tích 0,5 m2) Nhìn chung, khu vực nghiên cứu loài thuộc nhóm ăn lọc tầng đáy, ăn nạo ăn thịt chiếm ưu ba khu vực đầu nguồn, nguồn cuối nguồn suối Tuy nhiên, nhận định sơ nhóm dinh dưỡng chức dựa vào dẫn liệu côn trùng nước thu đợt khảo sát Khu BTTN Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa Hơn nghiên cứu côn trùng nước khu vực chưa có nhiều Do đó, cần phải có nghiên cứu sâu để làm rõ vấn đề nghiên cứu 3.5 So sánh độ tƣơng đồng thành phần loài côn trùng nƣớc Khu BTTN Pù Luông với số khu vực nghiên cứu khác Các khu vực nghiên cứu lựa chọn để so sánh mức độ tương đồng đa dạng côn trùng nước dựa tính chất đại diện cho điều kiện khí hậu phân vùng địa lý động vật Việt Nam Vườn Quốc gia Tam Đảo nằm khu vực 67 Đông Bắc Việt Nam, Khu BTTN Pù Luông Vườn Quốc gia Bạch Mã đại diện cho vùng Bắc Trung Bộ, Vườn Quốc gia Bi-Doup Núi Bà đại diện cho vùng Nam Trung Bộ Các số liệu sử dụng để so sánh dựa tài liệu kết nghiên cứu côn trùng nước số tác giả công bố, cụ thể sau: - Kết nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng nước Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc Nguồn: Nguyễn Văn Hiếu (2009) - Kết nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng nước Vườn Quốc gia Bạch Mã, tỉnh Thừa Thiên Huế Nguồn: Nguyễn Thị Minh Huệ (2009) - Kết nghiên cứu côn trùng nước Vườn Quốc gia Bi- Doup Nguồn: Nguyễn Văn Vịnh, Nguyễn Thị Minh Huệ cộng (2009) Theo kết thống kê, số lượng loài, số giống số họ thu khu vực nghiên cứu trình bày bảng Bảng Số loài côn trùng nƣớc xác định đƣợc khu vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu Số loài Số giống Số họ Tam Đảo 135 123 56 Pù Luông 173 144 70 Bạch Mã 145 111 56 Bi-Doup 153 101 49 Số lượng loài côn trùng nước trình bày bảng cho thấy số lượng loài côn trùng nước khu BTTN Pù Luông cao khu vực so sánh Với 173 loài so với Vườn Quốc gia Tam Đảo 135 loài, Vườn Quốc gia Bạch Mã 145 loài Vườn Quốc gia Bi- Doup 153 loài (Hình 8) Tuy nhiên, kết so sánh mang tính chất tương đối thời gian nghiên cứu, số điểm thu mẫu lựa chọn điểm thu mẫu khu vực không đồng Trong nghiên cứu này, số điểm thu mẫu Khu BTTN Pù Luông 18 điểm, khu vực nghiên cứu khác thu mẫu điểm 68 200 Số loài 180 173 160 140 153 145 135 120 100 80 60 40 20 Tam Đảo Bạch Mã Pù Luông Bi-Doup Hình So sánh số lƣợng loài côn trùng nƣớc Pù Luông số khu vực nghiên cứu khác Trên sở thành phần loài côn trùng nước khu vực nghiên cứu, tiến hành tính số tương đồng khu vực nghiên cứu (Bảng 10) Khu BTTN Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa có số tương đồng loài côn trùng nước cao so với Vườn Quốc gia Tam Đảo (44,95%), Bạch Mã (43,67%) thấp với Vườn Quốc gia Bi- Doup (38,06%) Kết thể rõ qua sơ đồ mối tương quan khu vực nghiên cứu hình Bảng10 Chỉ số tƣơng đồng (%) khu vực nghiên cứu Tam Đảo Pù Luông Bạch Mã Tam Đảo Pù Luông 44,95 Bạch Mã 45,09 43,67 Bi- Doup 38,66 38,06 69 64,03 Bi- Doup Hình Mối tƣơng quan khu vực nghiên cứu Kết phản ánh phần mối tương quan khu vực nghiên cứu, so sánh phụ thuộc chặt chẽ vào nhiều yếu tố liên quan thời gian thu mẫu, địa điểm khu vực lấy mẫu… Vì vậy, để hoàn thiện cần có nghiên cứu bổ sung 70 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ KẾT LUẬN Tại khu BTTN Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa xác định 173 loài 144 giống thuộc 70 họ côn trùng nước Trong đó, Phù du 40 loài (23,1%), Cánh lông 39 loài (22,5%), Cánh nửa 26 loài (15%), Cánh cứng 20 loài (11,6%), Chuồn chuồn 19 loài (11%), Hai cánh 17 loài (9,8%), Cánh úp loài (4%), Cánh vảy loài (2,3%), Cánh rộng loài (0,7%) Mật độ côn trùng nước có xu hướng giảm dần từ suối thuộc khu vực đầu nguồn đến khu vực cuối nguồn, khu vực đầu nguồn 12,97± 4,85 cá thể/0,25m2; khu vực cuối nguồn 7,01 ± 3,52 cá thể/0,25m2 Mức độ đa dạng côn trùng nước Khu BTTN Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa mức độ tốt tốt Chỉ số đa dạng sinh học Shannon - Weiner (H’) đạt giá trị trung bình 4,54 ±0,19 Chỉ số phong phú loài Margalef (d) đạt giá trị trung bình 8,90 ±1,34 Chỉ số loài ưu trung bình (DI) khu vực nghiên cứu có độ chênh lệch không nhiều có giá trị trung bình 0,28 ±0,03 Quần xã côn trùng nước khu vực nghiên cứu xếp vào nhóm chức năng: ăn lọc tầng nước, ăn lọc tầng đáy, ăn nhai nghiền, ăn thịt ăn nạo Trong đó, nhóm ăn nhai nghiền phong phú suối đầu nguồn, nhóm ăn nạo ăn lọc phong phú suối thuộc khu vực cuối nguồn Nhìn chung, loài thuộc nhóm ăn lọc tầng đáy, ăn nạo ăn thịt chiếm ưu ba khu vực đầu nguồn, nguồn cuối nguồn suối So sánh kết nghiên cứu Khu BTTN Pù Luông với khu vực nghiên cứu khác thấy số lượng loài thu lớn thành phần loài có mối quan hệ gần với Vườn Quốc gia Tam Đảo ĐỀ NGHỊ Đây nghiên cứu côn trùng nước Khu BTTN Pù Luông, cần tiếp tục điều tra, mở rộng phạm vi nghiên cứu, để có kết đầy đủ đa dạng côn trùng nước Cần có thêm dẫn liệu phân loại học để xác định tên đầy đủ, xác loài chưa định tên nghiên cứu 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đỗ Mạnh Cương (2004), Nghiên cứu Đa dạng sinh học khu hệ Odonata khu vực Mã Đà, Cát Tiên - Tỉnh Đồng Nai, Luận văn Thạc sỹ Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Phạm Thị Diệp (2010), Thành phần loài Côn trùng nước Cánh nửa (Hemiptera) số thủy vực thuộc khu vực Vĩnh Cửu Vườn Quốc gia Cát Tiên, tỉnh Đồng Nai, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Văn Hiếu (2009), Nghiên cứu đa dạng côn trùng nước Vườn Quốc gia Tam Đảo,Vĩnh Phúc, Luận văn thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thị Minh Huệ (2009), Nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng nước Vườn quốc gia Bạch Mã, tỉnh Thừa Thiên Huế, Luận văn thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Đặng Quốc Quân (2008), Đa dạng Chuồn chuồn (Odonata - Insecta) Vườn Quốc gia Tràm Chim, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp, Luận văn Thạc sỹ Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001), Định loại nhóm động vật không xương sống nước thường gặp Việt Nam, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Đặng Ngọc Thanh, Thái Trần Bái, Phạm Văn Miên (1980), Định loại động vật không xương sống nước bắc Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Cao Thị Kim Thu (2009), “Dẫn liệu bước đầu thành phần loài họ Cánh úp lớn (Perlidae, Plecoptera) tỉnh miền Trung Việt Nam”, Báo cáo khoa học sinh thái tài nguyên sinh vật, Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ 3, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr 370-374 72 Cao Thị Kim Thu (2011), "Danh lục loài thuộc họ Cánh úp lớn (Perlidae, Plecoptera, Insecta) Việt Nam", Báo cáo Khoa học Sinh thái Tài nguyên sinh vật, Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr 380-389 10 Nguyễn Văn Vịnh (2005), “Dẫn liệu Phù du (Ephemeroptera, Insecta) Vườn Quốc gia Ba Vì, Hà Tây”, Báo cáo khoa học Sinh thái tài nguyên sinh vật, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr 266 - 268 11 Nguyễn Văn Vịnh (2007), “Kết bước đầu nghiên cứu thành phần loài Phù du (Insecta: Ephemeroptera) Vườn Quốc gia Bi Doup - Núi Bà, tỉnh Lâm Đồng, Những vấn đề nghiên cứu Khoa học sống, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, tr 210 - 212 12 Nguyễn Văn Vịnh (2008), “Thành phần loài phân bố theo độ cao Phù du (Insecta: Ephemeroptera) Vườn Quốc gia Bạch Mã, Thừa Thiên - Huế”, Báo cáo khoa học Hội nghị Côn trùng học toàn quốc lần thứ 6, NXB Nông nghiệp Hà Nội, tr 399 - 406 Tiếng Anh 13 Bae Y.J (1997), “A historical review of Ephemeroptera systematics in northeast Asia”, Ephemeroptera & Plecoptera: Biology-Ecology-Systematics, pp 405417 14 Baumann, R W & Call R G (2012), “Lednia tetonica, a new species of stonefly from Wyoming (Plecoptera: Nemouridae)” Illiesia, 8(08), pp:104110 15 Braasch D & Jacobus L.M (2011), “Two new species of Afronurus Lestage, 1924, from Hong Kong, China (Ephemeroptera: Heptageniidae)”, Zootaxa 3062 16 Brittain J E (2008), "Mayflies, Biodiversity and climate change", International advances in the ecology, zoogeography and systematics of mayflies and 73 stoneflies University of California Publications in Entomology, vol 128, pp 1-14 17 Cao T K T (2002), Systematics of the Plecoptera (Insecta) in Vietnam, Thesis for the Master’s degree, Department of Biology, The Graduate School of Seoul Women’s University, Korea 18 Cao T K T & Bae Y J (2003), “Nymphs of Two Peltoperlid Stoneflies (Plecoptera: Peltoperlidae) from Vietnam”, Ins Koreana, 19(3, 4), pp 299 302 19 Cao T K T & Bae Y J (2007), “Chinoperlar hododendrona, a new species of Perlidae (Insecta: Plecoptera) from Vietnam”, Intergrative Biosciences, 11(2), pp 125 - 128 20 Cao T K T., Nguyen V V & Bae Y J (2008), “Aquatic Insect Fauna of Bach Ma National Park in ThuaThien - Hue Province, Vietnam”, Proceedings of the 3nd International Symposium on Aquatic Entomology in East Asia (AESEA), 3, pp - 20 21 Cheng L., Yang C M., Li D., Liu H (2006), “Aquatic Heteroptera (Insecta: Gerromorpha & Nepomorpha) from Xihuanbanna, Yunnan, China”, The raffeles bulletin of Zoology, pp 203 - 214 22 Čiampor Jr F , Čiamporová- Zatovicová Z & Kodada J (2012), “Malaysian species of Dryopomorphus Hinton, 1936 (Insecta: Coleoptera: Elmidae)”, Zootaxa 3564, pp - 16 23 Cover M R., Resh V H (2008), “Global diversity of dobsonflies, fishflies, and alderflies (Megaloptera; Insecta) and spongillaflies, nevrorthids and osmylids (Neuroptera; Insecta) in freshwater”, Freshwater animal diversity assessment, pp 409 - 417 24 Dudgeon D (1999), Tropical Asian Streams - Zoobenthos, Ecology and Conservation, Hong Kong University Press, Hong Kong 74 25 Fochetti R., Tierno de Figueroa J M (2008), “Global diversity of stoneflies (Plecoptera; Insecta) in freshwater”, Freshwater animal diversity assessment, pp 365 - 377 26 Hoang D H (2005), Systematics of the Trichoptera of Vietnam, Ph.D Thesis Seoul Women’s University, Korea 27 Hoang D H & Bae Y J (2006), “Aquatic insect diversity in a tropical Vietnamese stream in a comparison with that in a temperate Korean stream”, The Japanese Society of Limnology, pp 45 - 55 28 Hubbard M D., Barber - James H M., Gattolliat J.-L., Sartori M (2008), Global diversity of mayflies (Ephemeroptera, Insecta) in freshwater”, Freshwater animal diversity assessment, pp 339 - 350 29 Ito T & Ohkawa A (2012), “The genus Ugandatrichia Mosely (Trichoptera, Hydroptilidae) in Japan”, Zootaxa 3394, pp 48 - 58 30 Ito T., Hayashi Y & Shimura N (2012), “The genus Anisocentropus McLachlan (Trichoptera, Calamoceratidae) in Japan”, Zootaxa 3157, pp 117 31 Jach M A., Balke M (2008), “Global diversity of water beetles (Coleoptera) in freshwater”, Freshwater animal diversity assessment, pp 419 - 442 32 Jałoszyński P (2011), “Ten new species of CephennulaJałoszyński (Coleoptera, Staphylinidae, Scydmaeninae) from Malaysia”, Zootaxa 3113, pp 36 - 52 33 Johanson & Oláh (2008), “Description of seven new Tinodess pecies from Asia (Trichoptera: Psychomyiidae)”, The journal Zootaxa 1854, pp 1- 15 34 Johanson & Oláh (2008), “Helicopsyche agnetae, new species (Trichoptera, Helicopsychidae) described from Hong Kong”, Zootaxa 1854, pp 63 - 68 35 Jong H., Oosterbroek P., Gelhaus J., Reusch H., Young Ch (2008), “Global diversity of craneflies (Insecta, Diptera: Tipulidae or Tipulidae sensulato) in freshwater”, Freshwater animal diversity assessment, pp 457 - 467 75 36 Jung S W (2006), Biodiversity of Aquatic Insects in a Mountai Stream of Sapa Highland Area, Northern Vietnam, Thesis for Master’s degree, Department of Biology, The Graduate School of Seoul Women’s University, Korea 37 Jung S W., Nguyen V V., Nguyen Q H., Bae Y J (2008), “Aquatic insect faunas and communities of a mountain stream in Sapa Highland, northern Vietnam”, The Japanese Society of Limnology, pp 219 - 229 76 [...]... pháp nghiên cứu 2.3.1 Vật liệu nghiên cứu Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng mẫu côn trùng nước thu được tại Khu BTTN Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa để phân tích và định loại Đồng thời, chúng tôi cũng sử dụng bộ mẫu côn trùng nước được lưu trữ tại Bộ môn Động vật Không xương sống, Khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội để so sánh và phân loại 2.3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu. .. mô tả chi tiết đến các giống thuộc bộ Cánh lông ở Việt Nam Hoang D H & Bae J Y (2006) đã có nghiên cứu so sánh mức độ đa dạng côn trùng nước giữa suối Đắk Pri ở miền Nam Việt Nam với suối ở miền Trung của Hàn Quốc, kết quả cho thấy bộ Cánh lông ở nước ta đa dạng hơn nhiều về số lượng loài và họ [27] Năm 2009, trong nghiên cứu về đa dạng côn trùng nước ở các Vườn Quốc gia một số tác giả có đề cập tới... Nguyễn Văn Vịnh và Yeon Jae Bae (2008), Nguyễn Thị Minh Huệ (2009) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Bạch Mã 24 1.3 Đa dạng sinh học ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Luông Khu BTTN Pù Luông được thành lập theo Quyết định số 495/QĐ-UBND, ngày 27 tháng 3 năm 1999 của Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa với diện tích 16.982 ha thuộc dãy núi đá vôi Pù Luông - Cúc Phương là khu vực núi thấp lớn duy nhất còn lại về sinh cảnh... dựng khóa định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã xây dựng khóa định loại tới họ của bộ Chuồn chuồn Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), trong nghiên cứu khu hệ côn trùng nước ở Vườn quốc gia Tam Đảo đã xác định được 26 loài thuộc 12 họ của bộ Chuồn chuồn ở khu vực này Nguyễn Thị Minh Huệ (2009) trong nghiên cứu khu hệ côn trùng nước Vườn Quốc gia Bạch Mã tỉnh Thừa... (1986) [83] Ngoài các công trình nghiên cứu về phân loại học còn có những công trình nghiên cứu về sinh học, sinh thái học và tập tính sinh học của Corbet (1999), Silsby (2001) [5] Những nghiên cứu này chủ yếu dựa vào giai đoạn trưởng thành Đối với giai đoạn thiếu trùng, Ishida & Ishida (1985) đã xây dựng khóa định loại có kèm theo hình vẽ rõ ràng tới giống ở vùng châu Á [1] 11  Nghiên cứu về bộ Cánh úp... (1991) [21, 61, 81] Ở Châu Á, các công trình nghiên cứu về bộ Cánh nửa được bắt đầu bằng các nghiên cứu của Lundblad (1933), La Rivers (1970), Lansbury (1972, 1973) [50] Bộ Hemiptera cũng được quan tâm nghiên cứu ở nhiều nước như Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia, Singapore… Ở Trung Quốc, từ những năm 1920-1930, Hoffmann đã công bố nhiều nghiên cứu phân loại, sinh học của Cánh nửa ở nước [50] Ở Đông Á và Đông... Singapore có 167 loài nước ngọt thuộc 64 giống, 18 họ được biết đến [2] Bộ Cánh nửa ở Borneo bao gồm khoảng 80 loài đặc hữu [81] 15 Cùng với việc nghiên cứu về phân loại học, nhiều nhà khoa học cũng quan tâm đến việc nghiên cứu các lĩnh vực sinh thái học, địa lý sinh vật, chủng loại phát sinh, tập tính hay sự thích nghi của Cánh nửa ở nước Có thể kể đến công trình nghiên cứu của Cobben (1968, 1978),... Cánh vảy và Cánh rộng Ở nước ta, các công trình nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera), Hai cánh (Diptera), bộ Cánh vảy (Lepidoptera) và bộ Cánh rộng (Megaloptera) còn tản mạn Các nghiên cứu thường không tập trung vào một bộ cụ thể mà thường đi cùng với các công trình nghiên cứu về khu hệ côn trùng nước nói chung như: Nguyễn Văn Vịnh (2001), Nguyễn Văn Hiếu (2009) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Tam Đảo;... nguy cơ tuyệt chủng cao nhất trong lớp côn trùng (Fochetti & Tierno de Figueroa, 2004) [25]  Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera) Cánh lông là bộ côn trùng nước đa dạng nhất trong hệ sinh thái nước ngọt và phân bố ở tất cả các vùng địa lý trên trái đất Ấu trùng và nhộng của bộ này có thể sống cả ở những suối nước lạnh và nóng (tới 340C), rất hiếm khi thấy có ở biển Theo Morse (2012), trên thế giới... Đức Huy và cộng sự nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Bi Doup- Núi Bà tỉnh Lâm Đồng, Nguyễn Văn Hiếu ở Vườn Quốc gia Tam Đảo tỉnh Vĩnh Phúc, Nguyễn Thị Minh Huệ ở Vườn Quốc gia Bạch Mã tỉnh Thừa Thiên Huế [3, 4]  Nghiên cứu về bộ Cánh nửa (Hemiptera) Những nghiên cứu về bộ Cánh nửa ở Việt Nam được biết đến đầu tiên là vào khoảng đầu thế kỷ 20 và chủ yếu được tiến hành bởi các nhà khoa học nước ngoài như Lansbury ... đa dạng sinh học côn trùng nƣớc Khu Bảo tồn nhiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa thực nhằm mục tiêu sau đây: - Xác định thành phần loài mật độ côn trùng nước số hệ thống suối thuộc Khu Bảo tồn. .. nghiên cứu 53 3.4 Một số đặc điểm quần xã côn trùng nước khu vực nghiên cứu 60 3.4.1 Mật độ côn trùng nước khu vực nghiên cứu 60 3.4.2 So sánh mật độ côn trùng nước khu vực nghiên cứu ... 36 Hình Số loài thu côn trùng nước theo ba khu vực nghiên cứu 54 Hình Số cá thể thu côn trùng nước khu vực nghiên cứu .56 Hình Số cá thể côn trùng nước thu ba khu vực nghiên cứu (trên đơn vị diện