Nghiên cứu thành phần loài côn trùng nước bộ hemiptera ở côn đảo (tỉnh bà rịa vũng tàu) và phú quốc (tỉnh kiên giang)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phạm Thị Diệp NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LỒI CƠN TRÙNG NƢỚC BỘ HEMIPTERA Ở CƠN ĐẢO (TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU) VÀ PHÚ QUỐC (TỈNH KIÊN GIANG) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phạm Thị Diệp NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LỒI CƠN TRÙNG NƢỚC BỘ HEMIPTERA Ở CÔN ĐẢO (TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU) VÀ PHÚ QUỐC (TỈNH KIÊN GIANG) Chuyên ngành: Động vật học Mã số LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Anh Đức Hà Nội – Năm 2012 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng – TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu Cơn trùng nước Hemiptera giới 1.2 Tình hình nghiên cứu Cơn trùng nước Hemiptera Việt Nam 1.3 Tổng quan điều kiện tự nhiên Côn Đảo Phú Quốc 11 Chƣơng - ĐỐI TƢỢNG, THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Đối tượng, thời gian nghiên cứu 13 2.2 Địa điểm nghiên cứu 13 2.3 Phương pháp nghiên cứu 18 Chƣơng – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 20 3.1 Thành phần lồi Cơn trùng nước Hemiptera Côn Đảo 20 3.2 Thành phần lồi Cơn trùng nước Hemiptera Phú Quốc 23 3.3 Đánh giá mức độ tương đồng thành phần loài Côn trùng nước Hemiptera Côn Đảo, Phú Quốc với Vườn Quốc gia Cát Tiên, Khu bảo tồn Thiên nhiên Vĩnh Cửu, Vườn Quốc gia Ba Vì 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 PHỤ LỤC DANH LỤC BẢNG Bảng Các địa điểm thu mẫu Côn Đảo 15 Bảng Các địa điểm thu mẫu Phú Quốc 17 Bảng Thành phần lồi Cơn trùng nước Hemiptera Côn Đảo 20 Bảng Thành phần lồi Cơn trùng nước Hemiptera Phú Quốc 23 Bảng Chỉ số tương đồng Bray – Curtis khu vực (%) 27 DANH MỤC HÌNH Hình Vị trí địa lý, sơ đồ địa điểm thu mẫu Côn Đảo Phú Quốc 14 Hình Số lượng lồi, giống họ thu Côn Đảo 21 Hình Số lượng lồi, giống họ thu Phú Quốc 25 Hình Số lượng lồi, giống, họ khu vực 26 Hình Sơ đồ thể mối quan hệ khu vực 28 MỞ ĐẦU Côn trùng nước Hemiptera (bộ Cánh nửa nước) có độ đa dạng cao, phân bố rộng toàn giới, gồm phân bộ: Gerromorpha (gồm loài sống màng nước), Nepomorpha (gồm loài sống hồn tồn nước) Có thể bắt gặp chúng hầu hết thủy vực nước (như ao, hồ, sông, suối, thác nước) môi trường biển Hiện giới, nhà khoa học xác định 4.400 loài thuộc 266 giống, 19 họ Trong đó, phân Gerromopha có khoảng 2.100 lồi thuộc 152 giống, họ; phân Nepomorpha có khoảng 2.300 loài thuộc 114 giống, 11 họ [14, 20, 45, 46] Cơn trùng nước Hemiptera có số vai trò quan trọng hệ sinh thái nước vai trò ứng dụng [14, 20, 30, 50, 64] Các họ Hemiptera nước cho có mức độ nhạy cảm khác điều kiện mơi trường, sử dụng làm sinh vật thị để đánh giá chất lượng nước [14, 20, 50] Một số loài sử dụng làm tác nhân kiểm soát sinh học vector truyền bệnh thức ăn chúng chủ yếu ấu trùng loài muỗi ấu trùng số loài khác thuộc Hai cánh (Diptera) [14, 20, 50, 64] Các loài Hemiptera nước chủ yếu ăn động vật, lồi ăn thực vật, đồng thời chúng nguồn thức ăn cá nhiều nhóm động vật khác, đóng góp vào mắt xích lưới thức ăn hệ sinh thái nước [50] Ở số nước Thái Lan, Campuchia, Trung Quốc, Việt Nam, số lồi cịn sử dụng làm thức ăn cho người, ví dụ lồi Cà cuống (Lethocerus indicus) [50, 64] Với tính đa dạng cao vai trò quan trọng vậy, việc nghiên cứu đa dạng loài Hemiptera nước nhìn chung ln cơng việc cần thiết, góp phần xây dựng sở liệu đa dạng sinh học, tạo sở khoa học cho nghiên cứu bảo tồn quản lý tài nguyên sinh vật kiểm soát sinh học hay sinh vật thị Riêng Việt Nam, việc điều tra, nghiên cứu thành phần lồi Cơn trùng nước Hemiptera tiến hành chủ yếu khu vực đất liền [1, 2, 25, 48, 52, 53, 56], khu vực biển-đảo chưa quan tâm thực Vì mơi trường sống Hemiptera nước đa dạng nên để có liệu đầy đủ thành phần lồi nhóm Cơn trùng nước nước ta cần có điều tra môi trường sống khác nhau, gồm môi trường nước môi trường biển, khu vực đất liền khu vực hải đảo Côn Đảo Phú Quốc đảo lớn khu vực vùng biển phía nam nước ta, có độ đa dạng sinh học cao khoanh vùng phần cho Vườn Quốc gia Côn Đảo Vườn Quốc gia Phú Quốc Đã có nhiều đề tài, dự án nghiên cứu đa dạng sinh học khu vực Côn Đảo Phú Quốc, thực nhà khoa học nước [3, 4] Tuy nhiên, hầu hết nghiên cứu tập trung vào nhóm động thực vật cạn, hay nhóm động vật có xương sống nước, gần chưa có dẫn liệu động vật không xương sống nước [3, 4] Cho đến nay, chưa có dẫn liệu Cơn trùng nước Hemiptera khu vực Vì vậy, để góp phần tìm hiểu thành phần lồi đa dạng sinh học Côn Đảo Phú Quốc, góp phần xây dựng liệu Cơn trùng nước Việt Nam, thực đề tài “Nghiên cứu thành phần lồi Cơn trùng nƣớc Hemiptera Côn Đảo (tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu) Phú Quốc (tỉnh Kiên Giang)” với mục đích: - Tìm hiểu thành phần lồi Cơn trùng nước Hemiptera hai khu vực nghiên cứu nói - Đánh giá mức độ tương đồng thành phần loài hai khu vực với khu vực khác Việt Nam nghiên cứu trước Chƣơng – TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu Cơn trùng nƣớc Hemiptera giới Côn trùng nước Hemiptera (bộ Cánh nửa nước) có mặt hầu hết lục địa ngoại trừ Nam Cực, bao gồm phân bộ: Gerromorpha (gồm loài sống màng nước), Nepomorpha (gồm loài sống hoàn toàn nước) Cho đến nay, nhà khoa học giới ghi nhận 4.400 loài thuộc 266 giống, 19 họ ước tính Cơn trùng nước Hemiptera lên tới 7.000 lồi Trong khu vực Á – Úc có 654 lồi [45, 46] Côn trùng nước Hemiptera quan tâm nghiên cứu nhiều mặt hình thái, sinh học, sinh thái, phân loại tiến hóa Những nghiên cứu phân loại học Hemiptera nước thực từ khoảng kỷ 18 Ví dụ, Fabricus (1775) mơ tả lồi thuộc Cơn trùng nước Hemiptera “Cimex cursitans” (ngày gọi Limnometra cursitans) cho khu vực Australia Trong kỷ 19, dẫn liệu Côn trùng nước Hemiptera Australia bổ sung mô tả Erichson (1842), Fieber (1951) Nghiên cứu phân loại học Hemiptera nước bắt đầu phát triển từ đầu kỷ 20 Cho đến nay, Australia có 261 lồi mơ tả, thuộc 54 giống (trong đó, 14 giống đặc hữu khu vực này), 15 họ [14] Ở Châu Á, cơng trình nghiên cứu Cơn trùng nước Hemiptera bắt đầu sớm nghiên cứu Lundblad (1933), La Rivers (1970), Lansbury (1972, 1973) [14, 26, 27, 28] Côn trùng nước Hemiptera quan tâm nghiên cứu nhiều nước Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia, Singapore, Philippine [10, 12, 11, 34, 35, 59] Từ năm 1920 – 1930, Trung Quốc, Hoffmann công bố nhiều nghiên cứu phân loại, sinh học Côn trùng nước Hemiptera [30] Andersen (1982, 1998) mơ tả lồi thuộc giống Eotrechus có phân bố từ Ấn Độ, Nepal Myanmar, miền bắc Thái Lan đến khu vực nam Trung Quốc [6, 10] Năm 1995, Andersen & Chen ghi nhận loài thuộc giống Rhyacobates từ Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan, Myanmar Thái Lan [12] Zettel (2000) ghi nhận loài thuộc giống Rhagovelia [66] Liu & Zheng (2000) đưa danh lục gồm 14 loài thuộc họ Aphelocheridae mơ tả lồi ghi nhận đầu tiên: Aphelocheirus carinatus từ tỉnh Hồ Bắc (Trung Quốc) [29] Tran & Zettel (2006) mô tả lồi từ Đơng bắc Ấn Độ, Eotrechus pilicaudatus [60] Tran et al (2010) ghi nhận loài thuộc giống Hydrometra lần đảo Hải Nam (Trung Quốc): Hydrometra gilloglyi, H jaczewskii, H greeni H longicapitis, góp phần bổ sung thêm thành phần lồi Cơn trùng nước Hemiptera [58] Khu vực Đông Á Đơng Nam Á có số lượng lồi Cơn trùng nước Hemiptera chiếm ưu thế, đặc biệt có nhiều giống chí phân họ đặc hữu [30, 64] Esaki (1923-1930) mơ tả nhiều lồi Cơn trùng nước Hemiptera khu vực vùng lân cận, bổ sung thêm vào bậc phân loại cao mà ngày tiếp tục nghiên cứu Lundblad (1933) đưa tổng quan chung Côn trùng nước Hemiptera, với danh lục loài khu vực Ấn Độ đến New Guinea Nhật Bản [20, 64] Polhemus & Polhemus (1989) mơ tả lồi thuộc giống Hebrus từ môi trường cạn đến đầm lầy ngập mặn Đông Nam Á [41] Các nghiên cứu thành phần loài biển thuộc phân họ Haloveliinae Singapore, Malaysia, Thái Lan, với loài thuộc giống Xenobates nghiên cứu Andersen (2000) [11] Năm 2002, Andersen đưa khóa phân loại giống: Strongylovelia, Entomovelia, Haloveloides, Halovelia Xenobates Đông Nam Á [15] Fernando & Cheng (1974) ghi nhận 102 loài thuộc 12 họ khu vực bán đảo Malaysia Cho đến năm 2004, có có tổng cộng 167 lồi nước thuộc 64 giống, 18 họ biết đến khu vực bán đảo Malaysia Singapore [15, 16, 21, 34, 35, 38] Với mẫu vật thu từ suối phía đơng nam Thái Lan, Vitheepradit & Sites (2007, 2011) mơ tả lồi thuộc giống Ptilomera (Gerridae), ghi nhận tổng cộng loài thuộc giống Thái Lan mơ tả lồi thuộc họ Naucoridae: Heleocoris mcphersoni [51, 62] Cho tới nay, Côn trùng nước Hemiptera Thái Lan có khoảng 200 loài thuộc 17 họ [32, 33] Yang & Murphy (2011) đưa khóa phân loại tới giống, lồi thuộc họ Mesoveliidae Đông Nam Á [63] Zettel (2012) mơ tả lồi thuộc họ Naucoridae Trung Quốc Philiipine đó: Ctenipocoris sinicus, Heleocoris jaechi Trung Quốc Stalocoris freitagi Philippines [71] Dữ liệu phân bố cập nhật loài thuộc họ Notonectidae Đông Nam Á danh lục mô tả loài Philiipine Brunei đưa Zettel et al (2012) [72, 73] So với hai khu vực lân cận Ấn Độ Thái Lan, Côn trùng nước Hemiptera Myanmar chưa nghiên cứu nhiều, có số dẫn liệu đơn lẻ nghiên cứu phân loại nghiên cứu giống Metrocoris (Gerridae) Chen & Nieser (1993) Hydrometra (Hydrometridae) Zettel (2006) [18, 68] Zettel (2011) công bố danh lục loài thuộc phân Gerromorpha khu vực Myanmar, với tổng cộng 64 lồi, với loài cho khoa học, loài ghi nhận [70] Nghiên cứu đầy đủ hệ thống khu hệ Hemiptera nước Chen et al (2005) cho khu vực Malesia (khu vực nằm eo Kra miền nam Thái Lan đảo phía Đơng New Guinea; đảo Bismarck Solomon) Tại khu vực này, tác giả ghi nhận khoảng 1.000 loài thuộc 100 giống, 17 họ, chiếm phần tư tổng số loài Hemiptera nước biết giới [20] Chen et al (2008) bổ sung thêm dẫn liệu loài từ khu vực này, Micronecta lumutensis từ Borneo, Indonesia, Enithares rinjani từ Lombook (Indonesia); Neusterensifer stysi từ New Guinea [19] Khu vực Malesia khu vực có tính đặc hữu cao, ví dụ khu hệ Hemiptera nước đảo Borneo có khoảng 80 lồi đặc hữu [64] Năm 2012, Polhemus & Polhemus đưa khóa phân loại đến loài giống Ochterus (Ochteridae) Nerthra (Gelasotocoridae) với mơ tả lồi mới: Ochterus pseudomarginatus từ Singapore quần đảo Malaysia, Ochterus signatus từ Malaysia Việt Nam Ochterus singaporensis từ Singapore [38] Tran & Polhemus (2012) mơ tả thêm lồi Ranatra raffelesi từ Singapore Indonesia Cũng nghiên cứu này, tác giả tu chỉnh vị trí phân loại phân lồi Ranatra longipes thai Lansbury, tách thành loài riêng biệt, gọi Ranatra thai Lansbury [54] Nghiên cứu nói góp phần quan trọng việc xây dựng liệu Côn trùng nước Hemiptera giới Điều đáng ý khóa phân loại đến loài Hemiptera áp dụng cho cá thể trưởng thành, thiếu trùng khơng có đủ đặc điểm hình thái để phân biệt bậc loài Hiện nay, định loại đến bậc họ mẫu thiếu trùng Hemiptera nước [7, 64] Cùng với việc nghiên cứu phân loại học, nhiều nhà khoa học quan tâm đến việc nghiên cứu lĩnh vực sinh thái học, địa lý sinh vật, chủng loại phát sinh, tập tính hay thích nghi Cơn trùng nước Hemiptera Có thể kể đến cơng trình nghiên cứu Cobben (1968, 1978) tiến hóa họ thuộc Hemiptera Cả hai cơng trình tập trung vào cấu trúc phát triển trứng ấu trùng, cấu trúc phần phụ miệng số cấu trúc khác [20, 64] Andersen (1982) có nghiên cứu tổng hợp mang tính tảng tiến hóa, chủng loại phát sinh, đặc điểm hình thái, thích nghi, địa lý sinh vật hệ thống phân loại đến bậc giống họ phân Gerromorpha [7] Ngồi nghiên cứu hóa thạch Popov (1971), Carpenter (1992), Andersen (1998), Rasnitsyn & Quicke (2002) cung cấp chứng quan trọng tiến hóa Hemiptera nước [20] Michael (2003), David & John (2005) nghiên cứu phương thức di chuyển bề mặt nước Côn trùng nước Hemiptera [24, 31] Sự tiến hóa thích nghi Hemiptera nước nghiên cứu cấp độ sinh học phân tử, kết hợp đặc điểm hình thái với sinh học phân tử, ví dụ nghiên cứu Damgaard et al (2005) Halovelia Steinovelia, Damgaard (2008) phân Gerromorpha [20, 23] Vai trị ý nghĩa ứng dụng Cơn trùng nước Hemiptera tổng quan “Heteroptera of Economic Importance” Schaefer & Panizzi (2000) [50] Các họ Naucoridae, Belostomatidae, Nepidae có vai trị kiểm sốt ấu trùng muỗi Ngoài việc sử dụng làm thức ăn cho cá người, số loài họ Belostomatidae giúp kiểm sốt vật chủ trung gian sán 16 Metrocoris tenuicornis Esaki, 1926 45 STT 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Tên khoa học Metrocoris nigrofascioides Chen & Nieser, 1993 Metrocoris acutus Chen & Nieser, 1993 Metrocoris cf.ciliatus Chen & Nieser, 1993 Metrocoris vietnamenis Tran & Zettel, 2005 Neogerris parvulus (Stål, 1859) Gnomobates kuiterti Hungerford & Matsudai, 1958 Lathriobates johorensis (Polhemus & Polhemus, 1995) Ptilomera hylactor Breddin, 1903 Ptilomera tigrina Uhler, 1860 Ptilomera hemmingseni Andersen, 1967 Rhagadortarsus kraepelini Breddin, 1905 Rheumatogonus vietnamensis Zettel & Chen, 1996 Ventidius distanti Paiva, 1918 Ventidius longitarsus Chen & Zettlel, 1999 Onychotrechus esakii Andersen, 1975 Hebridae Hebrus sp Timasius schwendingeri, Zettel, 2004 Hydrometridae Hydrometra gilloglyi Polhemus & Polhemus, 1995 Hydrometra greeni Kirkaldy, 1898 35 46 STT Tên khoa học 36 Hydrometra jaczewskii Lundblad, 1933 Hydrometra longicapitis Torre-Bueno, 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 1927 Hydrometra julienni Hungerford & Evans, 1934 Hydrometra okinawana Drake, 1951 Hydrometra orientalis Lundblad, 1933 Hydrometra annamana Hungerford & Evans, 1934 Mesoveliidae Mesovelia vittigera Horváth, 1895 Mesovelia horvath Lundblad, 1933 Veliidae Baptista sp Entomovelia quadripenicillata Zettel & Tran, 2006 Angilia bispinosa Andersen, 1981 Microvelia douglasi Scott, 1847 Microvelia leveillei Lethierry, 1877 Microvelia sp.1 Microvelia sp.2 Microvelia sp.3 Microvelia sp.4 Microvelia sp.5 Microveliinae sp Perittopus asiaticus Zettel, 2001 Pseudovelia sp Pseudovelia intonsa Hecher, 1997 Pseudovelia sexualis Paiva, 1917 Rhagovelia sumatrensis Lundblad, 1933 47 STT 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 Tên khoa học Strongylovelia albopicta Zettel & Tran, 2006 Strongylovelia setosa Zettel & Tran, 2006 Strongylovelia vasarhelyii Zettel & Tran, 2006 Tetraripis zetteli Andersen, 2000 Phân Nepomorpha Corixidae Sigara sp Helotrephidae Tiphotrephes indicus Distant, 1911 Idiotrephes sp.1 Idiotrephes sp.2 Trephotomas sp Hydrotrephes sp.1 Hydrotrephes sp.2 Hydrotrephes sp.3 Micronectidae Micronecta sp.1 Micronecta sp.2 Micronecta sp.3 Micronecta sp.4 Micronecta sp.5 Micronecta sp.4 Micronecta quadristrigata Breddin, 1905 Micronecta ludibunda Breddin, 1905 Micronecta guttatostriata Lundblad, 1933 Micronecta fugitans Breddin, 1905 48 STT 82 83 84 85 86 Tên khoa học Micronecta tarsalis Chen, 1960 Micronecta siva (Kirkaldy, 1897) Micronecta haliploides Horváth, 1904 Synaptonecta issa (Distant, 1910) Naucoridae Gestroiella limnocoroides Montadon, 1897 87 Laccocoris sp.1 88 Laccocoris sp.2 89 Naucoris sp.1 10 Nepidae Cercotmetus asiaticus Amyot & 90 Serville, 1843 91 Cercotmetus brevipes Montandon, 1909 92 Laccotrephes sp 93 Ranatra varipes Stål, 1861 94 Ranatra thai Lansbury, 1972 95 Ranatra parmata Mayr, 1865 11 Notonectidae 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 Nychia sappho Kirkaldy, 1901 Aphelonecta sp Enithares sp.1 Enithares sp.2 Enithares mandalayensis Distant, 1910 Enithares ciliata (Fabricus, 1798) Anisops sp.1 Anisops sp.2 Anisops lansburyi Leong, 1963 Anisops kurowae Matsumura, 1915 12 Ochteridae 106 Ochterus sp 49 STT 107 108 109 Tên khoa học 13 Pleidae Paraplea sp Paraplea frontalis (Fieber, 1844) Paraplea liturata (Fieber, 1844) Tổng số loài 50 Phụ lục Một số hình ảnh sinh cảnh thu mẫu Côn Đảo Địa điểm TAD1008: Sinh cảnh Đầm Trầu, 51 Địa điểm TAD1013: Sinh cảnh Hòn Bà, bãi triều (Nguồn: Tan Heok Hui) 52 Phụ lục Một số hình ảnh sinh cảnh thu mẫu Phú Quốc Địa điểm TAD1020: Suối thác Đá Bàn Địa điểm TAD1021: Suối Tranh, đoạn suối (Nguồn: Trần Anh Đức) Địa điểm TAD1022: Suối Tranh, đoạn suối phía thác nước (Nguồn: Trần Anh Đức) Địa điểm TAD1023: Vùng đất ngập nước gần rừng ngập mặn khu vực suối Tràm (Nguồn: Trần Anh Đức) 53 ... HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phạm Thị Diệp NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LỒI CƠN TRÙNG NƢỚC BỘ HEMIPTERA Ở CƠN ĐẢO (TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU) VÀ PHÚ QUỐC (TỈNH KIÊN GIANG). .. phần lồi Cơn trùng nƣớc Hemiptera Cơn Đảo (tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu) Phú Quốc (tỉnh Kiên Giang)? ?? với mục đích: - Tìm hiểu thành phần lồi Cơn trùng nước Hemiptera hai khu vực nghiên cứu nói - Đánh... trưởng thành Côn trùng nước Hemiptera Mẫu vật thu Trần Anh Đức cộng Côn Đảo tháng 04/2010 Phú Quốc tháng 11/2010 2.2 Địa điểm nghiên cứu Mẫu nghiên cứu thu số thủy vực Côn Đảo (tỉnh Bà Rịa – Vũng