Điều tra thành phần loài và đặc điểm sinh học mọt nuôi nấm (mọt Ambrosia) gây hại cho các loài cây họ dẻ (Fagaceae) tại khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  - NGUYỄN ĐÌNH THẮNG "ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN LOÀI VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC MỌT NUÔI NẤM (MỌT AMBROSIA) GÂY HẠI CÁC LOÀI CÂY THUỘC HỌ DẺ (FAGACEAE) TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN HOÀNG LIÊN - VĂN BÀN, TỈNH LÀO CAI" LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : Lâm nghiệp Mã số Người hướng dẫn khoa học : : 60 62 60 PGS.TS Phạm Quang Thu Thái Nguyên, năm 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẶT VẤN ĐỀ Lào Cai có diện tích đất tự nhiên 638.389.59 đó; rừng tự nhiên 323.277.11 ha, rừng trồng 65.586.23 ha, đất chƣa có rừng 94.657.05 ha, đất khác 220.455.43 Độ che phủ rừng tăng tính đến hết năm 2010 49,5% Trên địa bàn có hai khu bảo tồn đa dạng sinh học Vƣờn Quốc gia Hoàng Liên Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên Văn Bàn nơi bảo vệ nguồn gen động, thực vật quý nƣớc ta Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn thuộc dãy Hoàng Liên Sơn Có tổng diện tịch là: 25.669 bao gồm: Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt: 21.624 ha, Phân khu phụ hồi sinh thái: 4.040 ha, nơi phân bố đa dạng thực vật bậc dãy Hoàng Liên Sơn nơi hiển diện nhiều kiểu rừng kín thƣờng xanh nhiệt đới núi thấp rừng kín thƣờng xanh nhiệt đới núi cao Khu vực Hoàng liên nơi lƣu giữ cƣ trú nhiều loài động thực vật quý có tầm Quốc gia Quốc tế nhƣ Bách tán Đài loan, Hoàng liên Ô rô, Dẻ rụng, Vƣợn đen tuyền, Chim trèo lƣng đen, Cá cóc Tam Đảo, Dơi dơi sọ to, Cu ly nhỏ, loài có nguy bị đe dọa mức cao, cần đƣợc ƣu tiên bảo tồn trƣớc tác động bất lợi nhiều nguyên nhân nhƣ dân số tăng, tình hình dịch bệnh xâm nhiễm gây hại đến rừng dẫn đến giá trị bảo tồn bị ngày Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên – Văn Bàn vùng có phân bố tự nhiên nhiều loài họ Dẻ (Fagaceae), có loài có tên sách đỏ giới nhƣ loài Dẻ rụng Các loài Sồi, Dẻ chủ yếu thuộc chi Castanopsis họ Dẻ (Fagaceae), mọc thành quần thụ, có nơi mọc tập trung với mật độ cao trở thành ƣu hợp Sồi, Dẻ Tuy nhiên với phát triển loài tính đa dạng sinh học theo tồn phát triển nhiều loài sâu bệnh hại nguy hiể m, có nguy tiêu Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn diệt gây ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển loài Sồi , Dẻ này, Trong số các loài sâu bệnh hại đƣợc ghi nhận gần các loài Sồi , Dẻ bệnh Nấm xanh (Blue – Stain) một vector truyền bệnh là một loài mọt gỗ thuộc họ mọt gỗ Scoltydae Bệnh này đã bƣớc đầu đƣợc ghi nhận tỉnh tập trung nhiều Dẻ Lâm Đồng , Kon Tum, Gia Lai Nhƣ vậy, phạm vi xuất loài tự nhiên đƣợc khẳng định , trải rộng một vùng rộng của Miền Nam Việt Nam Các loài mọt nuôi nấm thƣờng gây chết Mọt mang theo loài nấm để gây cấy thân chủ để làm thức ăn Các loài nấm đƣợc Mọt gây cấy phát triển nhanh phần gỗ giác, làm biến màu gỗ gây tắc nghẽn mạnh dẫn chất dinh dƣỡng nuôi làm bị héo chết Bệnh có tốc độ lây lan nhanh Mọt trƣởng thành vũ hóa từ bị chết, xâm nhiễm vào chủ khác làm chết mùa sinh trƣởng Khi mật độ quần thể Mọt lớn, xâm nhiễn diễn với tốc độ nhanh dẫn đến suy giảm đa dạng sinh học Trƣớc nhƣ̃ng đòi hỏi cấp thiết việc bảo tồn gìn giữ tính đa dạng loài thực vật, đặc biệt loài thuộc họ Dẻ nghiên cứu thành phần loài, xác định loài gây hại nghiên cứu số đặc điểm sinh học, sinh thái loài gây hại đề xuất biện pháp quản lý dịch hại cần thiết, sở mạnh dạn đề xuất đề tài nghiên cƣ́u thuộc chƣơng trì nh đào tạo Thạc sỹ : "Điều tra thành phần loài đặc điểm sinh học mọt nuôi nấm (Mọt ambrosia) gây hại các loài họ Dẻ (Fagaceae) Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn bàn, tỉnh Lào Cai" Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 1.1.1 Nghiên cứu côn trùng nói chung Côn trùng học trở thành ngành Khoa học 384-322 trƣớc Công nguyên Aristoteles mô tả xếp giới động vật thành 02 nhóm: không máu có máu [3] Sau đến năm 23-79 trƣớc Công nguyên Cajus Plinius Secundus công bố công trình có đoán hô hấp côn trùng Aldrovandi vào kỷ XVI bắt đầu dụng thuật ngữ côn trùng (Insecta) có khối lƣợng lớn quan sát cách sinh sống, hình dạng nhóm động vật Th.Moufer dựa theo thảo Conrad Gesner [4] biên soạn thông tin côn trùng thành tài liệu đƣợc công bố vào năm 1634 Từ năm 1628 đến 1723 có công trình nghiên cứu giải phẫu côn trùng đáng kể Marcello Malpighi Antony Leeuwenhoek Năm 1710, tài liệu “Historia Insectorum” Ray đƣợc Hội hoàng gia Anh công bố [9] Ông đƣợc coi nhà côn trùng học hệ thông phân loại côn trùng Nhƣng cách mô tả phân loại hạn chế, chƣa chi tiết khó hiểu Carl von Linne tiếp bƣớc Ray xây dựng móng cho hệ thống phân loại đại côn trùng Ông phân chia chi tiết côn trùng thành bộ, giống, loài Sau thời kỳ Linne, số lƣợng công trình nghiên cứu côn trùng đƣợc phát triển bổ sung hoàn thiện nhƣng Côn trùng học chỉ phận Động vật học chƣa trở thành lĩnh vực riêng Từ năm 1801 đến 1897 công trình nghiên cứu côn trùng Lâm nghiệp Nông nghiệp đƣợc xây dựng nhƣ J.T.C Ratzeburg Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn H.Nordlinge [9] Cũng giai đoạn công trình nghiên cứu côn trùng phát triển mạnh mẽ nƣớc phát triển nhƣ: Đức, Mỹ, Canada, Pháp sau lan rộng sang nƣớc toàn giới Ngày công trình nghiên cứu côn trùng có bƣớc tiến vƣợt bậc, có 135 tạp trí chuyên khảo côn trùng với đội ngũ đông đảo nhà khoa học chuyên sâu [4] 1.1.2 Nghiên cứu côn trùng cánh cứng loài mọt Bộ cánh cứng (Coleoptera) có loài côn trùng gây hại nguy hiểm cho ngành Nông Lâm nghiệp Các loài gây hại không chỉ cho loài rộng, kim mà loại công nghiệp Trong số Mọt loài cánh cứng gây hại nhiều nhất, theo nhà Khoa học giới xác định nhiều loài Mọt hại vỏ sống làm ảnh hƣởng đến phát triển cây, trí làm gây thành dịch có 06 loài chủ yếu nhƣ: Ips calligraphus Germar, Ips grandicollis Eichhoff, Ips avulsus Eichhoff, Dendroctonus frontalis Zimmerman, Dendroctonus terebrans Olivier Dendroctonus pondesae Hopkins (Albert E.M, 2005; Clyde S.G, 1999; Hiratsuka Y cộng sự, 2004; Jame R.M cộng sự, 2000; Jeffrey M.E Albert E.M, 2006; Micheal D.C Robert C.W, 1983) Từ năm 1973 đến 1979 có 03 loài Mọt thuộc chi Ips gây hại triệu m gỗ Thông miền Nam nƣớc Mỹ Sự gây hại trở thành dịch loài Mọt Dendroctonus pondesae Hopkins cho loài Thông Vƣờn quốc gia Banff thuộc bang Alberta năm 1940-1944 miền Tây Nam bang Alberta Canada vào năm 1977-1985 Phần lớn loài Mọt công chủ yếu vào bị tổn thƣơng giới sinh trƣởng phát triển Gần loài Mọt Tomicus piniperda trở thành mối nguy hiểm cho loài Thông nƣớc Châu Âu Cho nên loài Mọt gỗ nói chung ngày đƣợc quan tâm nghiên cứu tác hại chung gây cho ngành Lâm nghiệp Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Loài Mọt chân dài Platypus quercivorus loài Mọt điểm hình thuộc nhóm Mọt không ăn gỗ Con loài Mọt sau vũ hóa từ loài chủ thuộc họ Dẻ bị chết, bay đến chủ ƣa thích thuộc họ Dẻ (Fagaceae) đào hang thẳng từ vỏ vào phần gỗ giác thân cây, cuối đƣờng hang đào thêm đến đƣờng nhánh theo đƣờng vòng năm để đẻ trứng Trong trình đào hang, bào tử nấm bám thể Mọt lỗ ngực trƣớc nảy mầm xâm nhiễm vào thân Mọt sử dụng sợi nấm làm thức ăn Gỗ phát triển mạnh thân phần gỗ giác làm gỗ bị biến màu sợi nấm làm tắc ống mạch dẫn nƣớc làm chủ bị héo chết Khi chết Mọt trƣởng thành vũ hóa xâm nhiễm chủ khác Đối với loài Mọt Platypus quercivoru có phổ chủ rộng, gây hại loài thuộc họ Dẻ sau: Castanea crenata, Castanopsis cuspidata, Castanopsis sieboldii, Quercus acuta, Quercus myrsinaefolia, Quercus serrata, Quercus mongolica, Quercus acutissima, Quercus phillyraeoides, Quercus crispuloserrata, Quercus sessilifolia, Quercus salicina, Lithocarpus glaber, Lithocarpus edulis (Erica E et al., 2005) Platypus quercivorus loài Mọt gây hại nguy hiểm đới với rừng tự nhiên vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Tại Nhật Bản loài Mọt mang loài nấm Raffaelea quercivora làm chết 100.000 đến 200.000 dẻ mỗi năm năm 1980 Loài bị công nhiều loài Quercus serrata Q mongolica var grosseserrata (Ito et al 2003a, Ito et al 2003b) Esaki cộng (2005) điều tra lâm phần có loài dẻ phân bố bị Mọt Platypus quercivorus gây hại có nhận định loài Mọt chỉ gây hại có đƣờng kính 15cm chỉ gây hại độ cao thân dƣới 1,5m Mọt không công có đƣờng kính nhỏ 8cm Khi đẽo vỏ xung quanh lỗ Mọt thấy gỗ bị biến màu sợi nấm Mọt cấy làm thức ăn Một nghiên cứu khác Nhật Bản cho thấy Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn loài dẻ mọc rừng rộng thƣờng xanh bị hại so với loài dẻ mọc rừng rộng rụng 1.1.3 Những nghiên cứu chất dẫn dụ côn trùng bẫy côn trùng chất dẫn dụ Đầu kỷ XX, nhà côn trùng học tiến hành thí nghiệm nghiên cứu số đối tƣợng côn trùng nhằm đƣa sở khoa học để giải thích cho tƣợng vận động côn trùng dƣới ảnh hƣởng yếu tố hoá học Barrows (1907) mô tả tập tích ruồi Dropsophila melanogaster Mg dƣới tác động chất hấp dẫn [27] Những nghiên cứu Kellog (1907) phản ứng ngài đực Bombyx mori L mùi thơm hấp dẫn [27] Đến năm 1909 Freiling tiến hành nghiên cứu phản ứng hai đực hai giống Danais Euploea (Lepidoptera) với mùi thơm hấp dẫn từ Một thời gian sau việc nghiên cứu lại bị gián đoạn cho đến năm 1932 Bethe tìm hiểu đặc tính sinh hoá học chất thơm gây tƣợng hấp dẫn xua đuổi số côn trùng cánh cứng gọi chất với tên ektohormon [27], tiếp sau công trình nghiên cứu Kaltofen (1951), Hass (1952), Kalmus (1955), Kohler (1955) tiến hành ong mật Apis mellifera hàng loạt nghiên cứu Sengun (1954), Schwinek (1955), Ander (1959)…về tác động lôi đực ngài Bombyx mori L Trong số công trình nghiên cứu phải kể đến công trình Kullenberg, năm 1953 ông tiến hành thí nghiệm tác dụng sinh học của chất thơm đực loài họ Sphecidae; 21 loài họ Apidae họ Chrysididae, Mutillidae, Vespidae Ichneumonidae mỗi họ nghiên cứu đại diện loài Ông so sánh chất thơm với tác dụng kích thích hormon nhận thấy chúng có điểm chung có hoạt tính sinh học cao, gây ảnh hƣởng tập tính vật Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ông gọi chất thơm parahormon Sau hàng loạt tên gọi đƣợc đƣa cho loại chất thơm kể đƣợc đông đảo nhà khoa học thống gọi tên pheronmone [27] Pheromone theo định nghĩa Peter Karlson Martin Lüscher công bố vào năm 1959 chất đƣợc tiết môi trƣờng bên từ cá thể đƣợc nhận biết cá thể thứ hai loài Sau nhiều công trình nghiên cứu nhà khoa học chứng minh pheromone đƣợc tiết từ tuyến khác thể động vật chỉ đƣợc tiết tuyến định nhƣ trƣớc ngƣời ta nghĩ Ở số loài côn trùng, pheromone đƣợc tiết từ tế bào biểu bì lớp phôi có pheromone đƣợc tiết từ tế bào tuyến biểu bì phần nếp gấp gian đốt thể [27] Theo tính chất tác động, pheromone đƣợc chia làm nhiều loại khác nhƣ: pheromone tập hợp (aggregation pheromones) chỉ tạo giới chủng loài chúng có tác dụng hấp dẫn đến hai giới; pheromone báo động (alarm pheromones) vài loài bị công động vật ăn thịt, vài loài tiết hợp chất bay để thành viên khác bay (nhƣ rệp vừng) tụ lại (nhƣ ong) Ngoài pheromone tồn cỏ Một số loại tỏa pheromone chúng bị trầy xƣớc khiến khác tăng hàm lƣợng tannin (có vị đắng) khiến cho trở nên ngon miệng động vật ăn cỏ; pheromone đánh dấu lãnh địa (territorial pheromones), loại pheromone đƣợc phóng thích vào môi trƣờng để đánh dấu biên giới vùng lãnh thổ động vật; pheromone đánh dấu lãnh địa chỉ dùng cho (epideictic pheromones), côn trùng dùng loại pheromone đƣợc nhận dùng để đánh dấu lãnh địa chúng nhận biết đƣợc khác Ông Fabre, nhà côn trùng học ngƣời Pháp, nửa cuối kỷ XIX đầu kỷ XX phát đẻ trứng trái với hợp chất huyền bí quanh tổ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn chúng để gửi tín hiệu đến khác loài để chúng khác phải làm tổ nơi khác; pheromones dẫn dụ (releaser pheromones) hợp chất hấp dẫn cực mạnh mà vài loài dùng để hấp dẫn bạn tình khoảng cách hai dặm xa Loại pheromone đƣợc đáp trả nhanh chóng nhƣng mau suy giảm Trái lại pheromone theo mùa (primer pheromone) có tác dụng chậm nhƣng lại lâu nhiều; pheromone báo hiệu mùa (primer pheromones) loại pheromone gây thay đổi giai đoạn phát triển động vật; pheromone dẫn đƣờng (trail pheromones) loại phổ biến hoạt động xã hội côn trùng; pheromne sinh dục (sex pheromones) động vật, pheromone sinh dục thể đến lúc sẵn sàng cho việc sinh sản Những đực tiết pheromones để truyền tải thông tin chủng loài loại gien Nhiều loại côn trùng tiết pheromone sinh dục có sức hấp dẫn bạn tình Các loài thuộc Lepidoptera phát cách xa đến 10 km Ở loài lƣỡng tính, pheromone đƣợc dùng để dẫn dụ khác giới đến để thụ tinh Các loại pheromone khác chƣa đƣợc phân loại pheromones cách chủ quan dựa trên ảnh hƣởng chúng đến hành vi động vật Pheromone có thêm nhiều chức phụ nhƣ loại pheromone hƣớng dẫn tổ loài ong, pheromone ong chúa, pheromone làm cho khuây khỏa Pheromone yếu tố truyền tin hóa học đƣợc xem nhƣ dạng cổ sơ nguyên tắc thông tin tồn đặc biệt phong phú lớp côn trùng [27] Ngƣời ta tìm thấy pheromone 350 loài côn trùng thuộc 12 khác (Hinhiclo) theo đoán Hall (1965) tƣơng lai ngƣời ta tìm thấy tác dụng pheromone tất côn trùng Còn theo Wright (1960) cho biết có 400 chất có tác dụng hấp dẫn côn trùng nhiên tất cá chất Pheromone Ngoài pheromone đƣợc tìm thấy nhiều loài động vật khác nhƣ Giáp xác, Nhện, Cá, Rắn, Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Sơn Dƣơng, Chuột… Mặc dù động vật có xƣơng sống có sử dụng pheromone để trao đổi tín hiệu nhƣng côn trùng kẻ sử dụng pheromone cách thiện nghệ Nhƣ pheromone bọ Nhật bọ gypsy dùng để điều khiển nhiều hành vi khác nhƣ theo dõi, kiểm soát số lƣợng qua việc kết đôi đẻ trứng, tiết chất Bombykol để hấp dẫn bạn tình Tốc độ khối lƣợng công trình nghiên cứu pheromone côn trùng nhƣ nhóm động vật khác ngày đƣợc quan tâm nhiều chỉ tính riêng nhóm nghiên cứu giáo sƣ Kuwahara trƣờng Đại học tổng hợp Kyoto Nhật Bản vòng 31 năm (1967-1998) có 250 công trình liên quan đến Pheromone đƣợc công bố [27] Nhƣ nói pheromone trở thành chủ đề hấp dẫn cho nhà nghiên cứu giới, trở thành dòng suy nghĩ lĩnh vực nghiên cứu khoa học Sau trình nghiên cứu pheromone ngƣời tìm đƣợc chất loại hợp chất bắt đầu sản xuất dạng pheromone nhân tạo khác để ứng dụng vào công tác phòng trừ sâu hại số tác giả: Burkholder (1979); Levinson (1979); Hodges (1984) tác giả khác Cũng có số phƣơng pháp phòng trừ loài sâu hại nhƣ: sử dụng loại bẫy đèn, bẫy hố, mồi nhử sử dụng thuốc trừ sâu diễn phổ biến trƣớc đây, nhiên hiệu phòng trừ chúng chƣa cao mà ảnh hƣởng đến sinh vật khác môi trƣờng xung quanh Trong năm gần ngƣời nghiên cứu chi tiết pheromone số loài sâu hại việc phát triển ứng dụng loại bẫy đơn giản với mồi nhử pheromone nhân tạo để hấp dẫn loài giúp xây dựng đƣợc nhiều loại chất dẫn liệu sinh học quan trọng việc phòng trừ có hiệu quả, hạn chế tối thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu, ngăn ngừa kịp thời xâm nhiễm nguy gây hại loài Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... : "Điều tra thành phần loài đặc điểm sinh học mọt nuôi nấm (Mọt ambrosia) gây hại các loài họ Dẻ (Fagaceae) Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn bàn, tỉnh Lào Cai" Số hóa Trung tâm Học. .. đa dạng loài thực vật, đặc biệt loài thuộc họ Dẻ nghiên cứu thành phần loài, xác định loài gây hại nghiên cứu số đặc điểm sinh học, sinh thái loài gây hại đề xuất biện pháp quản lý dịch hại cần... bàn có hai khu bảo tồn đa dạng sinh học Vƣờn Quốc gia Hoàng Liên Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên Văn Bàn nơi bảo vệ nguồn gen động, thực vật quý nƣớc ta Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên