Nghiên cứu đa dạng sinh học ba bộ côn trùng nước phù du (ephemeroptera), cánh úp (plecoptera), cánh lông (trichoptera) ở hệ thống suối thuộc khu di tích mỹ sơn, tỉnh quảng nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Dƣơng Văn Cƣờng NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC BA BỘ CÔN TRÙNG NƢỚC: PHÙ DU (EPHEMEROPTERA), CÁNH ÚP (PLECOPTERA) VÀ CÁNH LÔNG (TRICHOPTERA) Ở HỆ THỐNG SUỐI THUỘC KHU DI TÍCH MỸ SƠN, TỈNH QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Dƣơng Văn Cƣờng NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC BA BỘ CÔN TRÙNG NƢỚC: PHÙ DU (EPHEMEROPTERA), CÁNH ÚP (PLECOPTERA) VÀ CÁNH LÔNG (TRICHOPTERA) Ở HỆ THỐNG SUỐI THUỘC KHU DI TÍCH MỸ SƠN, TỈNH QUẢNG NAM Chuyên ngành: Động vật học Mã số: 60420103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Văn Vịnh Hà Nội - 2017 LỜI CẢM ƠN Lời Luận văn tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Vịnh, người truyền cảm hứng, niềm đam mê nghiên cứu khoa học cho Thầy không quản ngại khó khăn, hết lịng dạy bảo định hướng cho tơi q trình học tập hồn thành Luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo, cô giáo, học viên, sinh viên Bộ môn Động vật Không xương sống, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội thời gian qua giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho thực tốt Luận văn Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân bạn bè động viên giúp đỡ chỗ dựa tinh thần vững cho tơi suốt q trình học tập nghiên cứu khoa học Luận văn thực hỗ trợ đề tài nghiên cứu ứng dụng phát triển công nghệ cấp Quốc gia mã số: ĐTĐL.CN-11/16 Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, ngày .tháng .năm 2017 Tác giả luận văn Dƣơng Văn Cƣờng MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu Phù du, Cánh úp Cánh lông giới 1.1.1 Tình hình nghiên cứu Phù du giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu Cánh úp giới .7 1.1.3 Tình hình nghiên cứu Cánh lơng giới 1.2 Tình hình nghiên cứu Phù du, Cánh úp Cánh lông Việt Nam 11 1.2.1 Tình hình nghiên cứu Phù du Việt Nam 11 1.2.2 Tình hình nghiên cứu Cánh úp Việt Nam 14 1.2.3 Tình hình nghiên cứu Cánh lông Việt Nam 15 1.3 Các nghiên cứu Phù du, Cánh úp, Cánh lông ứng dụng thị chất lượng môi trường nước 16 1.4 Một số đặc điểm tự nhiên kinh tế - xã hội Khu di tích Mỹ Sơn 17 1.4.1 Đặc điểm tự nhiên 17 1.4.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 19 Chƣơng THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Thời gian, địa điểm đối tượng nghiên cứu 20 2.1.1 Thời gian nghiên cứu 20 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 20 2.1.3 Đối tượng nghiên cứu 34 2.2 Phương pháp nghiên cứu 34 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tự nhiên 34 2.2.2 Phương pháp phân tích mẫu phịng thí nghiệm 36 2.2.3 Chỉ số đa dạng sinh học, loài ưu số tương đồng 36 2.2.4 Phương pháp sử dụng số sinh học EPT 39 2.2.5 Phương pháp phân nhóm chức dinh dưỡng 40 2.2.6 Xử lý số liệu 40 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .41 3.1 Thành phần loài đa dạng lồi Phù du, Cánh úp Cánh lơng khu vực nghiên cứu 41 3.1.1 Thành phần lồi Phù du, Cánh úp Cánh lơng khu vực nghiên cứu 41 3.1.2 Đa dạng loài Phù du, Cánh úp Cánh lông khu vực nghiên cứu 47 3.2 Phân bố Phù du, Cánh úp Cánh lơng theo tính chất dịng chảy 61 3.3 Phân bố Phù du, Cánh úp Cánh lông theo dạng sinh cảnh 64 3.3.1 Thành phần loài Phù du, Cánh úp Cánh lông theo dạng sinh cảnh .64 3.3.2 Đánh giá mức độ tương đồng thành phần loài dạng sinh cảnh 65 3.4 Đặc điểm phân nhóm chức dinh dưỡng Phù du, Cánh úp Cánh lông sinh cảnh 66 3.5 Đánh giá chất lượng nước dựa số sinh học EPT sinh cảnh .68 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT cs Cộng ĐDSH Đa dạng sinh học EPT Phù du, Cánh úp, Cánh lông (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera) KDT Khu di tích STT Số thứ tự VQG Vườn Quốc gia DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Một số đặc điểm sinh cảnh điểm thu mẫu khu vực nghiên cứu 20 Bảng 2.2 Kích thước dạng đá đáy suối khu vực nghiên cứu .35 Bảng 2.3 Mối liên quan chất lượng nước số EPT 39 Bảng 3.1 Số lượng tỷ lệ (%) họ, giống, loài Phù du, Cánh úp Cánh lông khu vực nghiên cứu 41 Bảng 3.2 Danh sách thành phần loài ba Phù du, Cánh úp Cánh lông khu vực nghiên cứu 42 Bảng 3.3 Số lượng tỷ lệ (%) taxon bậc giống loài họ thuộc Phù du khu vực nghiên cứu 47 Bảng 3.4 Số lượng tỷ lệ (%) taxon bậc giống loài họ thuộc Cánh úp khu vực nghiên cứu 51 Bảng 3.5 Số lượng tỷ lệ (%) taxon bậc giống lồi họ thuộc Cánh lơng khu vực nghiên cứu 54 Bảng 3.6 Kết phân tích số đa dạng sinh học điểm nghiên cứu 60 Bảng 3.7 Số lượng loài số lượng cá thể trung bình Phù du, Cánh úp Cánh lơng theo tính chất dòng chảy 62 Bảng 3.8 Số lượng loài Phù du, Cánh úp, Cánh lông theo dạng sinh cảnh .64 Bảng 3.9 Chỉ số tương đồng thành phần loài ba sinh cảnh 65 Bảng 3.10 Số lượng nhóm chức dinh dưỡng theo sinh cảnh 66 Bảng 3.11 Chỉ số sinh học EPT dạng sinh cảnh khu vực nghiên cứu .69 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Số lượng họ, giống, lồi Phù du, Cánh úp Cánh lơng khu vực nghiên cứu 41 Hình 3.2 Tỷ lệ (%) số loài theo họ Phù du khu vực nghiên cứu 48 Hình 3.3 Tỷ lệ (%) số loài theo họ Cánh úp khu vực nghiên cứu .52 Hình 3.4 Tỷ lệ (%) số loài theo họ Cánh lông khu vực nghiên cứu 55 Hình 3.5 Giá trị số đa dạng sinh học điểm nghiên cứu 61 Hình 3.6 Số lượng lồi Phù du, Cánh úp, Cánh lông theo dạng sinh cảnh .65 Hình 3.7 Sơ đồ thể mối tương quan thành phần lồi sinh cảnh 66 Hình 3.8 Tỷ lệ (%) số lượng cá thể theo nhóm chức dinh dưỡng ba sinh cảnh 67 MỞ ĐẦU Diện tích nước đất liền chiếm khoảng gần 1% bề mặt Trái đất, có tới 6% lồi trùng sinh sống, ước tính có khoảng gần 100.000 lồi thuộc 12 trùng nước sống phần vịng đời mơi trường nước Chúng có vai trò quan trọng hệ sinh thái bao gồm môi trường nước cạn, đời sống người, côn trùng nước sớm quan tâm nghiên cứu [59] Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu liên quan đến nhóm này, bao gồm nghiên cứu phân loại học, tiến hoá, hay nghiên cứu ứng dụng Trong đó, nghiên cứu phân loại học tiến hành nghiên cứu nhiều phạm vi nghiên cứu ngày mở rộng, không dừng lại việc mô tả, phân loại mà sâu nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái như: biến động quần thể côn trùng, mối quan hệ dinh dưỡng, đáp ứng yêu cầu sinh thái học Đặc biệt hướng nghiên cứu trùng nước mở sử dụng côn trùng nước làm sinh vật thị chất lượng nước hay nghiên cứu sinh vật mơ hình Trong số trùng nước, ba Phù du (Ephemeroptera), Cánh úp (Plecoptera) Cánh lông (Trichoptera) có số lượng lồi chiếm ưu Chúng có mặt hầu hết thủy vực nước ngọt, đặc biệt thủy vực dạng suối nhỏ trung bình, nơi có cấu trúc đáy đa dạng thực vật thủy sinh phát triển Về khía cạnh ứng dụng việc thị chất lượng mơi trường nước, có nhiều nhóm trùng nước đáp ứng lại biến đổi môi trường, theo Marchant cs (1995) việc sử dụng ba Phù du, Cánh úp Cánh lơng dùng làm đại diện để nghiên cứu cho nhóm trùng nước việc đánh giá chất lượng nước thay phải nghiên cứu tồn nhóm trùng nước chúng có nhạy cảm sức chống chịu biến đổi mơi trường Do vậy, q trình nghiên cứu rút ngắn so với việc phải nghiên cứu tồn lồi trùng nước [67] Vì vậy, nhiều nhà khoa học sử dụng ba để ứng dụng làm sinh vật thị chất lượng môi trường nước [100] KDT Mỹ Sơn thuộc khu vực địa lý động vật Trung Trung Bộ với hệ động, thực vật phong phú đa dạng, chưa có nghiên cứu ba trùng nước gồm Phù du, Cánh úp Cánh lơng Chính chúng tơi tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu đa dạng sinh học ba côn trùng nƣớc Phù du (Ephemeroptera), Cánh úp (Plecoptera) Cánh lông (Trichoptera) hệ thống suối thuộc Khu di tích Mỹ Sơn, tỉnh Quảng Nam”, với mục tiêu sau: - Nghiên cứu đa dạng loài ba côn trùng nước: Phù du, Cánh úp Cánh lơng hệ thống suối thuộc Khu di tích Mỹ Sơn - Nghiên cứu phân bố lồi Phù du, Cánh úp Cánh lơng theo tính chất dòng chảy theo dạng sinh cảnh - Nghiên cứu đặc điểm phân bố nhóm chức dinh dưỡng lồi Phù du, Cánh úp Cánh lơng theo dạng sinh cảnh - Sử dụng số sinh học EPT để đánh giá nhanh chất lượng môi trường nước sinh cảnh MS 19 MS 20 MS 21 MS 22 MS23 MS24 MS25 MS26 MS27 MS28 MS29 MS30 Phụ lục Một số loài Phù du, Cánh úp Cánh lông Khu vực nghiên cứu (Nguồn ảnh: Nguyễn Thanh Sơn) mm A B Rhoenanthus (Rhoenanthus) specious Eaton, 1881:192 (A Mặt lưng; B Mặt bụng) Thalerosphyrus vietnamensis Teloganella umbrata Peltoperlopsis sp Cryptoperla bisaeta Phanoperla sp Polymorphanius sp Stenopsyche siamensis Rhyacophila sp Teloganopsis jinghongensis Nguồn ảnh: Dƣơng Văn Cƣờng Phụ lục 4a: Thành phần lồi số lƣợng cá thể trùng nƣớc điểm thu mẫu (từ điểm đến điểm 15) MS1 Taxo n TT ĐT MS2 ĐL R ĐT P MS3 ĐL R P ĐT MS4 ĐL R P MS5 ĐT ĐL MS6 ĐL ĐT P R ĐL ĐT P R ĐT P R Baetidae Acentrella lata Acentrella sp Baetilla trispinata Baetilla sp Baetis sp.1 Baetis sp.2 2 Baetis sp.3 1 Nigrobaetis sp.1 Nigrobaetis sp.2 10 Platybaetis bishopi 11 Platybaeti edmundsi 12 Procloeon spinosum 24 2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 Caenidae 13 Caenis cornigera 14 Caenis sp.1 15 Caenis sp.2 2 1 1 1 2 2 1 Ephemerida e 16 Ephemera sp.1 17 Ephemera sp.2 18 Ephemera sp.3 10 1 1 Ephemerelli dae 19 Cincticostella notata 20 Serratella sp1 21 Teloganopsis oriens 22 23 Teloganopsis jinghongensi Torleya nepalica Heptageniid ae 24 Asionurus 1 1 3 primus 25 Iron martinus 26 Ecdyonurus cervina 27 Ecdyonurus landai 28 Paegniodes dao 29 30 39 12 30 15 19 23 1 Thalerosphyr us vietnamensis Trichogenia maxillaries Leptophlebii dae 31 27 Choroterpes proba MS1 TT 32 Tax on ĐT 33 Choroterpes vittata 34 Choroterpid es major 36 ĐL R MS3 P ĐT R ĐL MS4 ĐL ĐT R P MS5 P ĐT P R MS6 ĐL MS7 ĐL ĐT P R MS8 R P ĐT Choroterpes trifurcata 35 MS2 18 15 25 46 3 16 10 15 17 Habrophlebi odes prominens Isca janeae Potamanthi dae 38 39 40 Potamanthu s formosus 1 Rhoenanthu s magnificus Rhoenanthu s speciosus 1 1 Polymitacyi dae 41 Polyplocia orientalis Teloganellid ae 42 Teloganella umbrata Teloganodi dae 43 Teloganodes tristis 2 1 Cánh úp (Plecoptera) Nemourida e 44 Amphinemu sp 1 12 Peltoperlida e 45 Peltoperlops is sp 46 Cryptoperla bisaeta 2 3 Perlidae 47 48 Etrocorema nigrogenicul atum Neoperla 2 2 11 12 lushana 49 Phanoperla sp.1 50 Phanoperla sp.2 51 Tetropina sp 52 Togoperla sp 53 Togoperla noncoloris 3 1 1 Bộ Cánh lông (Trichopter a) Calamocera tidae 54 Anisocentro pus sp Helicopsych idae MS1 TT 55 Taxon ĐT MS2 ĐL R ĐT R P Helicopsyche sp MS3 ĐL MS4 ĐL ĐT R P MS5 P ĐT P R ĐL R ĐT P Hydropsychid ae 56 Arctopsyche sp 57 Cheumatopsyc he sp 58 Ceratopsyche sp 59 Diplecona sp 60 Polymorphani us sp 61 Hydropsyche sp.1 62 Hydropsyche sp.2 63 Potamyia sp 98 1 1 2 6 Goeridae 64 Goera sp.2 Limnephilidae 65 66 Nothopsyche sp Pseudostenoph ylax sp 1 Leptoceridae 67 Ceraclea sp 68 Oecetis sp.1 69 Oecetis sp.2 70 Setodes sp 71 Triaenodes sp 1 Odontocerida e 72 Marilia sp.1 73 Marilia sp.2 10 11 Psychomyiida e 74 Psychomyia sp Philopotamida e 75 Chimara sp 1 Rhyacophilida e 76 Rhyacophila sp Stenopsychida e 77 Stenopsyche siamensi 1 Uenoidae 78 Số lượng loài Số lượng cá thể Oligophlebode s sp 28 17 30 24 12 15 14 18 13 11 27 18 182 63 142 21 11 83 62 53 104 20 51 64 36 122 54 Phụ lục 4b: Thành phần loài số lƣợng cá thể côn trùng nƣớc điểm thu mẫu (từ điểm 16 đến điểm 30) MS16 Tax on TT MS17 ĐT ĐL R P MS18 MS19 ĐL ĐT R P ĐT MS20 ĐL R P ĐT MS21 ĐL R P ĐT ĐL R P Họ Baetidae Acentrella lata Baetis sp.1 2 Baetis sp.2 1 Baetis sp.3 3 5 1 Nigrobaetis sp.1 Nigrobaetis sp.2 1 2 Họ Caenidae Caenis cornigera Caenis sp.1 Caenis sp.2 2 2 1 21 1 1 1 3 2 Họ Ephemeridae Ephemera 10 serica 11 Ephemera sp.2 12 Ephemera sp.3 Họ Ephemerellida e Teloganopsis 13 oriens Teloganopsis 14 jinghongensis Torleya 15 nepalica Họ Heptageniidae 16 Iron martinus Ecdyonurus 17 cervina 11 18 2 4 3 Ecdyonurus 18 landai Thalerosphyrus 19 vietnamensis Trichogenia 20 maxillaries Họ Leptophlebiida e Choroterpes 21 proba Choroterpes 22 trifurcata Choroterpes 23 vittata 24 Choroterpides 5 14 major Habrophlebiod 25 es prominens Thraulus 26 bishopi Họ Potamanthidae Potamanthus 27 formosus Rhoenanthus 28 magnificus Rhoenanthus 29 speciosus 1 Họ Teloganellidae Teloganella 30 umbrata Họ Teloganodidae Teloganodes 31 tristis 1 MS16 Tax on TT MS17 ĐT ĐL R P MS18 ĐT ĐL R P MS19 ĐL ĐT R P MS20 ĐT R ĐL P MS21 ĐL ĐT R P Bộ Cánh úp (Plecoptera) Họ Perlidae Etrocorema nigrogeniculatu 32 m Phanoperla 33 sp.1 Phanoperla 34 sp.2 14 1 35 Tetropina sp 36 Togoperla sp Togoperla 37 noncoloris Bộ Cánh lông (Trichoptera) Họ Calamoceratid ae Anisocentropus 38 sp Họ Helicopsychid ae Helicopsyche 39 sp Họ Hydropsychid ae Ceratopsyche 40 sp Polymorphaniu 41 s sp Hydropsyche 42 sp.1 Hydropsyche 43 sp.2 1 Macrostemum 44 sp 45 Potamyia sp Họ Goeridae 46 Goera sp.1 Họ Leptoceridae 47 Oecetis sp.1 48 Oecetis sp.2 49 Setodes sp Họ Odontoceridae 1 50 Marilia sp.1 51 Marilia sp.2 1 2 Họ Psychomyiidae 52 Psychomyia sp Họ Philopotamida e 53 Chimara sp Họ Sericostomatid ae Gumaga 54 quyeni Họ Stenopsychida e Stenopsyche 55 siamensis 3 Số lượng loài 25 0 16 8 21 10 21 12 12 17 9 14 Số lượng cá thể 57 0 44 17 11 65 12 18 68 72 40 43 27 27 46 ... nƣớc Phù du (Ephemeroptera), Cánh úp (Plecoptera) Cánh lơng (Trichoptera) hệ thống suối thuộc Khu di tích Mỹ Sơn, tỉnh Quảng Nam? ??, với mục tiêu sau: - Nghiên cứu đa dạng loài ba côn trùng nước: Phù. .. Trung Bộ với hệ động, thực vật phong phú đa dạng, chưa có nghiên cứu ba côn trùng nước gồm Phù du, Cánh úp Cánh lông Chính chúng tơi tiến hành thực đề tài ? ?Nghiên cứu đa dạng sinh học ba côn trùng. .. du, Cánh úp Cánh lông khu vực nghiên cứu 41 3.1.1 Thành phần lồi Phù du, Cánh úp Cánh lơng khu vực nghiên cứu 41 3.1.2 Đa dạng loài Phù du, Cánh úp Cánh lông khu