Đánh giá ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến ve giáp (acari oribatida) ở rừng nhân tác tại vườn quốc gia tam đảo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẰNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ NHÂN TỐ SINH THÁI ĐẾN VE GIÁP (ACARI: ORIBATIDA) Ở RỪNG NHÂN TÁC TẠI VƢỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Đào Duy Trinh HÀ NỘI, 2016 LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS Đào Duy Trinh, người tận tình hướng dẫn, bảo tơi suốt q trình thực đề tài hồn thành luận văn thạc sỹ Tôi xin chân thành cảm ơn hỗ trợ khoa học Phòng phân tích trung tâm - Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa, Ban Chủ nhiệm, thầy giáo, cô giáo môn Động vật học Khoa Sinh – KTNN, trường ĐHSP Hà Nội Xin gửi lời cảm ơn tới sinh viên Nguyễn Thị Dung -K39 nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình tiến hành đề tài Xin chân thành cảm ơn Sở GD&ĐT, UBND thành phố Hà Nội, trường THPT Quảng Oai tạo điều kiện thuận lợi cho học tập hoàn thành luận văn Cảm ơn gia đình, bạn bè tạo điều kiện cho tơi thời gian, động viên tinh thần để hồn thành tốt khóa học Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 24 tháng 11 năm 2016 Tác giả Nguyễn Thị Hằng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 24 tháng 11 năm 2016 Tác giả Nguyễn Thị Hằng DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Kí hiệu Viết tắt A Tầng rêu A0 Tầng thảm mục A1 Tầng đất – 10cm A2 Tầng đất 10 – 20cm H’ Chỉ số đa dạng loài MĐTB Mật độ trung bình J’ Chỉ số đồng S Số lượng loài theo tầng phân bố S1 Tổng số loài theo sinh cảnh 10 t 11 VQG Nhiệt độ Vườn quốc gia MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Nội dung nghiên cứu 4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài .4 Những đóng góp đề tài NỘI DUNG Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu Oribatida giới 1.2.1 Nghiên cứu thành phần loài Oribatida 1.2.2 Nghiên cứu cấu trúc quần xã Oribatida .7 1.1.3 Nghiên cứu sinh thái học Oribatida 1.2 Tình hình nghiên cứu Oribatida Việt Nam 1.2.1 Nghiên cứu thành phần loài Oribatida 1.2.2 Nghiên cứu cấu trúc quần xã Oribatida .11 1.2.3 Nghiên cứu sinh thái học Oribatida 12 Chƣơng ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 Địa điểm nghiên cứu .14 2.1.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu .14 2.1.2 Khí hậu thủy văn 14 2.1.3 Thổ nhưỡng 16 2.1.4 Tài nguyên thực vật động vật 16 2.1.5 Đặc điểm xã hội .18 2.2 Thời gian nghiên cứu .18 2.3 Phương pháp nghiên cứu .19 2.3.1 Nghiên cứu tài liệu 19 2.3.2 Nghiên cứu thực nghiệm 19 2.3.3 Phân tích thống kê số liệu 24 2.3.4 Xác định số nhân tố sinh thái .25 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 3.1 Đa dạng thành phần loài Ve giáp (Acari: Oribatida) rừng nhân tác VQG Tam Đảo 26 3.1.1 Thành phần loài Oribatida rừng nhân tác VQG Tam Đảo .26 3.1.2 Thành phần phân loại học loài Oribatid) rừng nhân tác VQG Tam Đảo 34 3.2 Cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) rừng nhân tác VQG Tam Đảo 35 3.2.1 Biến đổi cấu trúc quần xã Oribatida theo tầng phân bố 35 3.2.2 Biến đổi cấu trúc quần xã Oribatida theo hai lần thu mẫu .42 3.3 Đánh giá ảnh hưởng số nhân tố sinh thái đến cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) rừng nhân tác VQG Tam Đảo 49 3.3.1 Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ đến cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) 49 3.3.2 Đánh giá ảnh hưởng Canxi (Ca), pH, Cacbon hữu tổng số (OM), Nitơ dễ tiêu (N) đến cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) tầng đất (A1; A2) 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 68 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Thành phần loài quần xã Oribatida rừng nhân tác VQG Tam Đảo 27 Bảng 3.2 Thành phần phân loại học quần xã Oribatida rừng nhân tác VQG Tam Đảo 34 Bảng 3.3 Các số sinh học (S; S1; MĐTB; H’; J’) quần xã Oribatida theo tầng phân bố rừng nhân tác VQG Tam Đảo 35 Bảng 3.4 Các loài Oribatida ưu theo tầng phân bố rừng nhân tác VQG Tam Đảo 39 Bảng 3.5 Các số sinh học (S; S1; MĐTB; H’; J’) quần xã Oribatida theo hai lần thu mẫu rừng nhân tác VQG Tam Đảo 42 Bảng 3.6 Các loài Oribatida ưu theo hai lần thu mẫu rừng nhân tác VQG Tam Đảo 47 Bảng 3.7 Nhiệt độ số (S; S1; MĐTB; H’; J’) theo tầng phân bố rừng nhân tác VQG Tam Đảo 50 Bảng 3.8 Nhiệt độ loài Oribatida ưu theo tầng phân bố rừng nhân tác VQG Tam Đảo 52 Bảng 3.9 Các nhân tố Canxi, pH, OM, N số S, MĐTB, H’, J’ tầng đất A1; A2 rừng nhân tác VQG Tam Đảo 54 Bảng 3.10 Các nhân tố Canxi, pH, OM, N loài Oribatida ưu hai tầng đất A1, A2 rừng nhân tác VQG Tam Đảo 59 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Bản đồ khu vực lấy mẫu 15 Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc thể Oribatida 21 Hình 2.3 Sơ đồ cấu trúc thể cấu tạo quan Oribatida bậc cao 22 Hình 3.1 Thành phần loài quần xã Oribatida theo tầng phân bố 36 Hình 3.2 Chỉ số đa dạng loài quần xã Oribatida theo tầng phân bố 37 Hình 3.3 Chỉ số đồng quần xã Oribatida theo tầng phân bố 38 Hình 3.4 Các loài Oribatida ưu theo tầng phân bố 41 Hình 3.5 Thành phần lồi Oribatida theo lần thu mẫu 43 Hình 3.6 Mật độ trung bình quần xã Oribatida theo tầng phân bố 44 Hình 3.7 Chỉ số đa dạng loài quần xã Oribatida theo lần thu mẫu 45 Hình 3.8 Chỉ số đồng quần xã Oribatida theo lần thu mẫu 46 Hình 3.9 Các lồi Oribatida ưu theo lần thu mẫu 48 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Việt Nam quốc gia có đa dạng sinh học cao động vật, thực vật vi sinh vật Trong hệ động vật động vật đất đóng vai trò vơ quan trọng Chúng tham gia tích cực vào trình hình thành đất, định nhiều hoạt tính sinh học quan trọng mơi trường có vai trò lớn việc phân hu chất hữu cơ, chuyển hố chất khống góp phần nâng cao độ phì nhiêu đất Chúng thành phần quan trọng tạo nên tính đa dạng sinh học giới động vật Trong số phải kể đến quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) Ngoài tự nhiên Ve giáp sống chủ yếu môi trường đất môi trường sống liên quan tới hệ sinh thái đất thảm mục, xác vụn thực vật, thân hay lớp rêu bám quanh thân cây, bụi đất bám cành cây, Đặc biệt nhóm Ve giáp (Acari: Oribatida) thể có vỏ cứng, mật độ quần thể lớn, đa dạng thành phần loài, đặc điểm phân bố rộng, dễ thu lượm, dễ nhận dạng, nhạy cảm với biến đổi môi trường sống Trong năm qua có nhiều cơng trình nghiên cứu Oribatida khu vực khác Tuy nhiên tác giả chủ yếu sâu nghiên cứu thành phần loài cấu trúc quần xã ve giáp mà đề cập tới nhân tố sinh thái liên quan đến cấu trúc quần xã; chưa ảnh hưởng vai trò nhân tố sinh thái biến đổi số lượng cá thể, thành phần loài, độ đa dạng loài Oribatida Mà theo nghiên cứu nhà khoa học, nhân tố sinh thái tất nhân tố môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, pH, chất vô cơ, chất hữu cơ…) có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp tới đời sống sinh vật Tất nhân tố sinh thái gắn bó chặt chẽ với thành tổ hợp sinh thái tác động lên sinh vật Nhưng nhân tố sinh thái nhân tố ánh sáng, nhiệt độ, pH, cacbon, canxi, nitơ đóng vai trò chủ yếu (Trần Kiên, Phan Nguyên Hồng) [5] Nhân tố sinh thái chia làm nhóm lớn nhóm nhân tố vô sinh (ánh sáng, nhiệt độ, áp suất không khí, đất, nước, pH, ion khống ) nhóm nhân tố hữu sinh (động vật, thực vật, vi sinh vật) Xét riêng nhóm nhân tố vơ sinh lại chia làm nhân tố vật lý (ánh sáng, nhiệt độ, áp suất khơng khí ) nhân tố hóa học (pH, hàm lượng chất khống có mơi trường ) Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng toàn sinh vật thể sinh vật cấu tạo từ tế bào Hệ enzim tế bào hoạt động khoảng nhiệt độ định Quần xã Oribatida gồm loài sinh vật biến nhiệt nhiệt độ thể thay đổi theo nhiệt độ môi trường Khi nhiệt độ môi trường tăng, nhiệt độ thể tăng, thời gian sống chúng giảm ngược lại Khi nhiệt độ mơi trường dao động vượt ngồi giới hạn sinh thái lồi, thể sinh vật khơng thích nghi kịp bị đào thải pH thang đánh giá độ chua đất yếu tố quan trọng định độ phì nhiêu đất Đa số động vật sống đất ưa môi trường pH từ → 8, tức không chua không kiềm Nguyên nhân hệ enzim tế bào sinh vật đa phần hoạt động tối ưu mơi trường trung tính Đất đồi núi đất canh tác lâu năm thường có độ pH thấp (đất chua), nơi sinh sống loài sinh vật ưa axit Độ phong phú quần xã sinh vật loại đất không phụ thuộc vào pH mà phụ thuộc vào yếu tố khác nhiệt độ, chất dinh dưỡng Ngồi chất khống mơi trường đóng vai trò quan trọng chúng tham gia cấu tạo nên thể sinh vật Người ta chia chất khống làm nhóm nhóm đại lượng (C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Na ) nhóm vi lượng (Cu, Fe, Mo, I, ) Canxi nguyên tố dinh dưỡng thuộc nhóm đại lượng, đóng vai trò thiết yếu q trình trao đổi chất sinh vật nói chung động vật đất nói riêng Trong đất hàm lượng canxi thường thấp, đặc biệt đất có độ dốc lớn đất canh tác lâu năm Căn vào hàm lượng Canxi, đất chia thành loại: đất nghèo canxi (Ca2+ < 2meq/100g đất), đất trung bình (Ca2+ = 2→ 8meq/100g đất), đất giàu (Ca2+ > 8meq/100g đất)[38] Cacbon nguyên tố đại lượng chiếm 18,5% khối lượng khơ tế bào Cacbon có mặt tất hợp chất hữu cấu tạo nên tế bào thể Thực vật lấy cacbon từ môi trường dạng CO2 thông qua quang hợp Động vật nhóm sinh vật dị dưỡng Nguồn cacbon lấy vào thơng qua thức ăn Với nhóm lồi Oribatida nguồn cacbon chủ yếu từ chất mùn bã hữu Trong đất cacbon tồn ... 3.3 Đánh giá ảnh hưởng số nhân tố sinh thái đến cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) rừng nhân tác VQG Tam Đảo 49 3.3.1 Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ đến cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: ... sinh thái đến Ve giáp (Acari: Oribatida) rừng nhân tác Vƣờn Quốc gia Tam Đảo 4 Mục đích nghiên cứu đề tài Nghiên cứu cấu trúc quần xã Oribatida ảnh hưởng số nhân tố sinh thái đến biến động... hệ sinh thái rừng nhân tác khu vực nghiên cứu Những đóng góp đề tài Đề tài bổ sung liệu cấu trúc quần xã Oribatida rừng nhân tác VQG Tam Đảo Bước đầu đánh giá ảnh hưởng số nhân tố sinh thái đến