Nghiên cứu thành phần loài côn trùng họ lucanidae insecta coleoptera tại vườn quốc gia tam đảo vĩnh phúc

Nghiên cứu thành phần loài côn trùng họ Lucanidae Insecta Coleoptera tại Vườn Quốc gia Tam Đảo Vĩnh Phúc Nghiên cứu thành phần loài côn trùng họ Lucanidae Insecta Coleoptera tại Vườn Quốc gia Tam Đảo Vĩnh Phúc Nghiên cứu thành phần loài côn trùng họ Lucanidae Insecta Coleoptera tại Vườn Quốc gia Tam Đảo Vĩnh Phúc Nghiên cứu thành phần loài côn trùng họ Lucanidae Insecta Coleoptera tại Vườn Quốc gia Tam Đảo Vĩnh Phúc Nghiên cứu thành phần loài côn trùng họ Lucanidae Insecta Coleoptera tại Vườn Quốc gia Tam Đảo Vĩnh Phúc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -o0o - NGUYỄN QUANG THÁI NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LỒI CƠN TRÙNG HỌ LUCANIDAE (INSECTA: COLEOPTERA) TẠI VƢỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO, VĨNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -o0o - NGUYỄN QUANG THÁI NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LỒI CƠN TRÙNG HỌ LUCANIDAE (INSECTA: COLEOPTERA) TẠI VƢỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO, VĨNH PHÚC Chuyên ngành: Động vật học Mã số: 60 42 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN VĂN QUẢNG Hà Nội - 2012 Danh mục bảng biểu Bảng 1.1 Nhiệt độ, độ ẩm lƣợng mƣa trung bình năm 17 Bảng 3.1 Thành phần loài Lucanidae VQG Tam Đảo 36 Bảng 3.2 Số lƣợng loài giống họ Lucanidae VQG Tam Đảo 38 Bảng 3.3 Phân bố loài Lucanidae sinh cảnh khác khu vực VQG Tam Đảo 56 Bảng 3.4 Thành phần loài Lucanidae độ cao khác VQG Tam Đảo 59 Bảng 3.5 Thành phần loài số lƣợng cá thể theo tháng Vƣờn quốc gia Tam Đảo 61 Bảng 3.6 Số lƣợng cá thể Lucanidae thu đƣợc nhiệt độ trung bình tháng VQG Tam Đảo 63 Danh mục hình ảnh Hình 1.1 Cây phát sinh chủng loại côn trùng Hình 1.2 Tình trạng phân loại họ Lucandiae Coleoptera Hình 1.3 Vịng đời lồi thuộc họ Lucanidae 12 Hình 1.4 Ấu trùng Lucanus cervus tuổi 13 Hình 1.5 Lucanus sp hóa nhộng cocoon 14 Hình 1.6 Giao phối Neolucanus parryi 15 Hình 1.7 Giao phối P.oweni 15 Hình 2.1 Bản đồ khu vực thu mẫu 22 Hình 2.2 Địa điểm thu mẫu thứ 23 Hình 2.3 Địa điểm thu mẫu thứ hai 23 Hình 2.4 Địa điểm thu mẫu thứ ba 24 Hình 2.5 Địa điểm thu mẫu thứ tƣ 24 Hình 2.6 Địa điểm thu mẫu thứ năm 25 Hình 2.7 Mặt lƣng Prosopocoilus confucius 31 Hình 2.8 Mặt bụng Prosopocoilus confucius 31 Hình 2.9 Ăng ten Lucanus angusticornis 32 Hình 2.10 Đầu Neolucanus nitidus với mắt bị phân cắt hoàn toàn 33 Hình 2.11 Cấu tạo Genitalia Prosopocoilus crenulidens 35 Hình 3.1 Tỷ lệ phần trăm số lƣợng loài giống Lucanidae Vƣờn Quốc gia Tam Đảo 39 Hình 3.2 Hình dạng ngồi loài Nigidius laoticus De lisle, 1964 41 Hình 3.3 Hình thái ngồi Prosopocoilus crenulidens (Fairmaire, 1895) 42 Hình 3.4 Hình dạng đầu hàm P crenulidens 43 Hình 3.5 Hình dạng ngực trƣớc đơi cánh trƣớc P crenulidens 43 Hình 3.6 Mặt bụng Genitalia P crenulidens 43 Hình 3.7 Mặt lƣng Genitalia P crenulidens 43 Hình 3.8 Hình thái ngồi Prosopocoilus denticulatus (Boileau, 1901) 44 Hình 3.9 Mặt bụng genitalia P denticulatus 45 Hình 3.10 Mặt lƣng genitalia P denticulatus 45 Hình 3.11 Hình dạng đầu hàm P denticulatus 45 Hình 3.12 Tấm lƣng ngực trƣớc đôi cánh trƣớc P denticulatus 45 Hình 3.13 Hình thái ngồi Katsuraius ikedaorum Nagai, 1996 46 Hình 3.14 Hình thái Cyclommatus tamdaoensis Fujita, 2010 46 Hình 3.15 Hình thái ngồi Cyclommatus strigiceps Westwood, 1848 47 Hình 3.16 Cẳng chân L angusticornis có gai 48 Hình 3.17 Clypeus kéo dài xẻ đơi L planeti 49 Hình 3.18 Ăng ten có đốt cuối mở rộng tạo thành nhóm (club) H vitalisi 49 Hình 3.19 Tấm lung đốt ngực trƣớc R speciosus 50 Hình 3.20 Canthus phân cắt phần mắt 51 Hình 3.21 Cẳng chân với gai 51 Hình 3.22 Biểu đồ so sánh số lƣợng loài sinh cảnh khác 57 Hình 3.23 So sánh số lƣợng lồi Lucanidae phân bố dải độ cao khác 60 Hình 3.24 Biến thiên nhiệt độ số lƣợng cá thể Lucanidae theo tháng năm VQG Tam Đảo 64 Hình 3.25 Biểu diễn nhiệt độ trung bình với số loài thu đƣợc theo tháng VQG Tam Đảo 64 Hình 3.26 Mơ hình làm khu sinh sản nhân tạo cho Lucanidae 67 MỞ ĐẦU Trong lớp côn trùng, cánh cứng (Coleoptera) trùng có số lƣợng loài lớn đƣợc biết đến Số loài cánh cứng đƣợc mơ tả lên tới 350 000 lồi với nhiều loài chờ đợi đƣợc khám phá Bộ Cánh cứng chiếm khoảng 25% tất dạng sống biết Tuy nhiên số lƣợng loài biết chiếm tỷ lệ nhỏ tổng số loài cánh cứng giới Ví dụ, Nielsen Mound (2000) dự đốn có khoảng 850.000 lồi; cịn theo Simon (1996), Grove & Stork (2000) có khoảng 2,4 – 2,7 triệu lồi cánh cứng trái đất [20] Việt Nam đƣợc xếp vào nhóm quốc gia có tài nguyên sinh vật dồi trung tâm đa dạng sinh học lớn giới [4], [14] Tuy nhiên tàn phá chiến tranh khứ, đặc biệt việc chặt phá rừng ô nhiễm môi trƣờng làm cạn kiệt nguồn tài nguyên sinh vật nƣớc ta Họ Lucanidae, tên Việt Nam kẹp kìm, bọ ngà, bọ sừng hƣơu, họ thuộc Cánh cứng Có khoảng 1400 lồi đƣợc ghi nhận toàn giới (Fujita, 2010) [21] Ở Việt Nam họ Lucanidae có khoảng 170 lồi đƣợc ghi nhận thƣờng sinh sống vùng rừng núi có độ cao 300m so với mực nƣớc biển, hệ sinh thái bị tác động [44], bắt gặp chúng khu vực rừng trồng, rừng tái sinh Nhiều loài họ Lucanidae đứng trƣớc nguy bị đe dọa cao, việc tàn phá hệ sinh thái săn bắt phản khoa học để bán cho nhà sƣu tập nƣớc Gần nhiều phát nghiên cứu Lucanidae Việt Nam có giá trị khoa học đƣợc cơng bố nhƣ cơng trình Maeda (2009, 2010, 2012), Michele (1998) [21] Tuy nhiên kết thu đƣợc khiếm tốn so với tiềm sẵn có khu hệ sinh vật nƣớc ta Côn trùng vƣờn Quốc gia (VQG) Tam Đảo nói chung, họ Lucanidae nói riêng đa dạng phong phú, có nhiều lồi đặc hữu: Katsuraius ikedaorum, Lucanus persarinii [21] Trƣớc có cơng bố trùng họ Lucanidae Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo tác giả nƣớc dựa vào nguồn mẫu vật mua đƣợc từ ngƣời dân, chủ yếu công bố phát loài [21] mà chƣa có nghiên cứu chuyên sâu đặc điểm đa dạng, tình trạng phân bố họ Lucanidae nhƣ xây dựng khóa định loại cho lồi thuộc họ Lucanidae [44] Trong hệ sinh thái tự nhiên loài Lucanidae giai đoạn trƣớc trƣởng thành sử dụng gỗ mục làm nguồn thức ăn góp phần vào trình phân hủy xác thực vật trả lại mùn khống chất cho đất Chúng khơng phải lồi gây hại cho nơng, lâm nghiệp mức độ nhóm trùng đến chƣa đƣợc nhà khoa học nƣớc nghiên cứu chuyên sâu Bên cạnh nhiều lồi có hình thái ngồi kỳ dị nên thu bắt côn trùng cánh cứng trái phép chúng đối tƣợng đƣợc ý săn lùng cho việc buôn bán với du khách nƣớc ngoài, đặc biệt vào thời điểm năm 90 kỷ trƣớc [3] Ngoài hoạt động khai thác rừng dù đƣợc hạn chế thƣờng xuyên xảy đặc biệt việc đốn hạ loại gỗ lớn làm biến đổi hệ sinh thái rừng tự nhiên VQG Tam Đảo làm suy giảm đa dạng sinh học, gây nên biến nhiều loài trùng có số lồi Lucanidae Xuất phát từ lý chúng tơi định chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần lồi trùng họ Lucanidae (Insecta: Coleoptera) Vƣờn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc” với mục tiêu: - Xác định thành phần loài Lucanidae, đặc trƣng phân bố chúng - Xây dựng khóa định loại cho trùng họ Lucanidae thu đƣợc Tam Đảo để thúc đẩy việc nghiên cứu nhóm cánh cứng tƣơng lai - Đề xuất giải pháp bảo tồn lồi trùng Lucanidae VQG Tam Đảo Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu Lucanidae 1.1.1 Tình hình nghiên cứu Lucanidae giới Tên gọi Lucanidae Latreille, 1804 nhà bác học ngƣời Pháp Pierre André Latreille (1762-1833) công bố vào năm 1804 [46], thuộc liên họ bọ Scarabaeoidea, cánh cứng (Coleoptera), lớp côn trùng (Insecta) Họ Lucanidae (Coleoptera: Scarabaeoidea) giới đƣợc nghiên cứu từ lâu tác giả Didier Seguy (1953) [18], Benesh (1960) [16], Maes (1992), Mizunuma Nagai (1994) [32] Cơng trình nghiên cứu tiếng gần nhóm trùng đƣợc xuất “The Lucanid beetles of the world” tác giả Hiroshi Fujjita năm 2010 [21] Theo thống kê Fujita (2010), toàn giới có 1414 lồi phân lồi thuộc 105 giống Lucanidae đƣợc cơng bố, 1348 lồi đƣợc nghiên cứu dựa mẫu vật, cịn lại 66 lồi dựa ảnh chụp hình vẽ minh họa Lucanidae phân bố rộng rãi toàn giới, nhiên số lƣợng loài số lƣợng cá thể chủ yếu phân bố miền nhiệt đới cận nhiệt đới miền Đông Phƣơng (Oriental region) khu vực cịn lại thành phần lồi đa dạng [21] Hiện nay, nhiều nƣớc giới đầu tƣ nghiên cứu kỹ khu hệ nhƣ sinh thái học loài Lucanidae hệ sinh thái Chẳng hạn Thái Lan việc nghiên cứu Lucanidae đƣợc tiến hành từ năm 90 kỷ trƣớc, khu hệ Thái Lan đƣợc nghiên cứu cụ thể đƣợc công bố cơng trình nhƣ “Lucanidae of Thailand” Bro Amnuay Pinratana & JeanMichel Maes năm 2003; “Beetles of Thailand” tác giả Pisuth Ek-Amnuuay năm 2008 Kết cho thấy có 115 lồi phân lồi thuộc 24 giống đƣợc ghi nhận Thái Lan [33] Ở Lào có nghiên cứu Maes Jean-Michel … Ở Hàn Quốc nghiên cứu tác giả Sang II Kim Jin III Kim (2010) ghi nhận 17 loài thuộc giống cho quốc gia [35] Ở New Guinea tác giả Luca Bartolozzi (2011) thống kê có 100 lồi có 67 lồi phân lồi đặc hữu Các cơng trình Benesh (1960); Blackwelder and Arnett (1974); Milne (1933); Hoffman (1937), Paulsen (2005) có đóng góp định vào việc nghiên cứu thành phần lồi đặc trƣng phân bố trùng họ Lucanidae Bắc Mỹ [16], [23] Tuy nhiên việc nghiên cứu phân loại học Lucanidae gặp nhiều khó khăn tính đa hình chúng Một lồi có nhiều hình dạng, kích thƣớc khác từ dạng có kích thƣớc nhỏ, trung bình đến lớn Một nhà phân loại mơ tả loài cho khoa học, nhƣng nghiên cứu nhà khoa học khác lại bác bỏ kết tác giả trƣớc dựa mẫu vật có kích thƣớc khác với kích thƣớc mơ tả gốc [20] Điều làm cho hệ thống phân loại có nhiều thay đổi bị nhiễu gây khó khăn cho nhà phân loại học sau [20], [23] Bên cạnh đó, việc nghiên cứu bậc phân loại loài gây nhiều tranh cãi, trƣớc loài đƣợc xếp vào giống sau lại bị xếp lại vào giống khác, trƣớc loài bậc phân loại loài nhƣng sau tác giả khác lại đƣa xuống bậc phân loại phân lồi lại có quan điểm khác cho nên để bậc phân loại loài Tình trạng lẫn lộn bậc phân loại mơ tả sai lồi phổ biến lồi trùng họ Lucanidae Trong thực tế loài thƣờng có nhiều tên đồng vật (synonym) hệ sai sót [7], [20] Hiện hệ sinh thái rừng toàn giới ngày bị hủy hoại, hậu nhiều vùng, nhiều hệ sinh thái ngƣời chƣa kịp hiểu biết thành phần loài nhƣ đặc điểm sinh học loài trƣớc chúng bị tuyệt chủng nơi sống [17] Một số khu vực địa lý có thành phần loài Lucanidae đơn giản đƣợc nghiên cứu kỹ, số tác giả đƣa đƣợc khóa định loại tới giống tới loài Chẳng hạn nhƣ Benesh (1946); Howden Lawrence (1974); Ratcliffe 1991 đƣa khóa định loại tới lồi cá thể trƣởng thành khu vực Bắc Mỹ; Ritcher (1966); Paulsen (2005) đƣa khóa định loại ấu trùng Lucanidae Bắc Mỹ Tuy nhiên khu hệ có độ đa dạng cao, thành phần loài phức tạp tính phức tạp tình trạng phân loại việc xây dựng khóa định loại cho tồn khu hệ điều khó khăn [14] Hiện phƣơng pháp tốt, thƣờng đƣợc nhà phân loại học giới sử dụng để định loại dựa vào hình thái để định ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -o0o - NGUYỄN QUANG THÁI NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LỒI CƠN TRÙNG HỌ LUCANIDAE (INSECTA: COLEOPTERA) TẠI VƢỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO, VĨNH PHÚC... Vƣờn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc? ?? với mục tiêu: - Xác định thành phần loài Lucanidae, đặc trƣng phân bố chúng - Xây dựng khóa định loại cho trùng họ Lucanidae thu đƣợc Tam Đảo để thúc đẩy việc nghiên. .. cạnh nghiên cứu phân loại học, nghiên cứu sinh thái học nhiều loài Lucanidae đƣợc nhiều chuyên gia côn trùng học giới quan tâm nghiên cứu Tanahashi cộng (2009, 2010) [30] tiến hành nghiên cứu