Bước đầu tìm hiểu thành phần loại mối bộ cánh đều (isoptera) khu vực trồng cây công nghiệp ở vùng nghĩa đàn nghệ an

Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận đợc sự giúp đỡ của Ban chủ nhiệm Khoa Sinh - Trờng Đại học Vinh cùng với sự giúp đỡ của thầy, cô giáo, cán bộ nghiên cứu, ng dân vùng thu mẫu, bạn bè, sự chỉ dẫn tạo điều kiện giúp đỡ của thầy giáo Hồ Anh Tuấn, Nguyễn Anh Dũng cán bộ Khoa sinh học - Tr- ờng Đại học Vinh. Đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Hoàng Xuân Quang và ThS. Cao Tiến Trung, cán bộ Khoa Sinh - Trờng Đại học Vinh. Tôi xin cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, các cô bác, bạn bè sinh viên, các tập thể lớp 40E, 41B, 41A Khoa Sinh. Nhân dịp này tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Khoa Sinh, Tổ bộ môn Động vật học. Đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khoá luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn./. Tác giả Phạm Thị Hồng Thuỷ Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 1 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học Mục lục Trang Mở đầu Chơng I: Tổng quan tài liệu 1.1. Lợc sử nghiên cứu Mối 1.2. Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu 1.3. Cơ sở khoa học và thực tiễn 1.3.1. Vai trò vị trí phân loại 1.3.2. Vấn đề về loài 1.3.3. Quần thể Chơng II: Phơng pháp nghiên cứu 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 2.2. Phơng pháp nghiên cứu 2.2.1. Phơng pháp điều tra thu thập mẫu vật 2.2.2. Phơng pháp nghiên cứu hình thái phân loại 2.2.3. Phơng pháp phân tích và định loại mẫu vật Những căn cứ chủ yếu trong phân loại Chơng III: Kết quả nghiên cứu 3.1. Thành phần loài và đặc điểm Mối trong vùng nghiên cứu 3.1.1. Thành phần loài ở khu vực nghiên cứu 3.1.2. Tỷ lệ % về số lợng mẫu của loài theo các sinh cảnh nghiên cứu 3.1.3. Tỷ lệ thờng gặp của từng loài ở vùng nghiên cứu 3.1.4. Thành phần các loại cây do mối gây hại 3.2. Khoá định loại các loài phân bố ở khu vực nghiên cứu 3.3. Mô tả đặc điểm hình thái phân loại các loài mối ở vùng nghiên cứu 3.3.1. Loài Odontotermes yunnanensis. Tsai et chen 3.3.2. Loài Odontotermes formosanus Shiraki 3.3.3. Loài Odontotermes hainanensis Light 3.3.4. Loài Odontotermes angustignathus Tsai et chen 3.3.5. Loài Macrotermes annandalei Silvestri 3.3.6. Loài Microtermes dimorphus Tsai et chen 3.3.7. Loài Globitermes audax Silvestri 3.3.8. Loài Coptotermes formosanus Shiaraki Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Các bảng hình thái Một số hình ảnh sinh cảnh và mức độ gây hại của mối Phụ lục 1 Phụ lục 2 Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 2 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học Danh lục bảng Bảng 1: Thành phần loài ở vùng nghiên cứu Bảng 2: Tỷ lệ % từng loài ở mỗi sinh cảnh Bảng 3: Mức độ gây hại của mối đối với từng loại cây ở vùng nghiên cứu Bảng 4: Mức độ gây hại của mối đối với gốc và thân Bảng 5: Đặc điểm hình thái loài Odontotermes yunnanensis. Tsai et chen. Bảng 6: Đặc điểm hình thái loài Odontotermes formosanus Shiraki Bảng 7: Đặc điểm hình thái loài Odontotermes hainanensis Light Bảng 8: Đặc điểm hình thái loài Odontotermes angustignathus Tsai et chen Bảng 9: Đặc điểm hình thái loài Macrotermes annandalei Silvestri Bảng 10: Đặc điểm hình thái loài Microtermes dimorphus Tsai et chen Bảng 11: Đặc điểm hình thái loài Globitermes audax Silvestri Bảng 12: Đặc điểm hình thái loài Coptotermes formosanus Shiaraki Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 3 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học Danh lục hình Hình 1: Sinh cảnh trồng cây công nghiệp huyện Nghĩa Đàn Hình 2: Sinh cảnh trồng cây công nghiệp huyện Quỳ Hợp Hình 3: Sinh cảnh khu dân c huyện Quỳ Hợp Hình 4: Sinh cảnh trồng cây ăn quả huyện Quỳ Hợp Hình 5: Hình thái cơ thể mối Hình 6: Tỷ lệ % thành phần loài thu đợc ở bốn sinh cảnh nghiên cứu Hình 7: Biểu đồ tỷ lệ số lợng mẫu vật thu đợc ở bốn sinh cảnh Hình 8: Tỷ lệ độ thờng gặp của các loài ở vùng nghiên cứu Hình 9: Gốc cây cao su bị mối gây hại Hình 10: Mức độ gây hại của mối ở gốc cây Hình 11: Mức độ gây hại của mối ở thân cây Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 4 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học Mở đầu Khí hậu ở nớc ta cũng nh các nớc nhiệt đới và cận nhiệt đới khác trên thế giới, có điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của Côn Trùng nói chung và sự phát triển của Mối nói riêng. Khu hệ Mối của Việt Nam vô cùng phong phú về thành phần loài và có quy luật phân bố vô cùng phức tạp. Sự hoạt động của phần lớn côn trùng có hại trong đó có Mối đang trực tiếp hay gián tiếp ảnh hởng không nhỏ đến đời sống con ngời. Mối là côn trùng thuộc bộ Cánh đều (Isoptera) là loài côn trùng xã hội, đa hình thái, có tổ chức cao cùng với sự tiến hoá và chức năng phức tạp, với cách thức xây dựng tổ tinh vi, có mật mã thông tin nhạy cảm để điều khiển hoạt động nhịp nhàng của tổ, có nhiều chủng loại, tập tính không giống nhau . Do vậy, mỗi loài Mối có những mức độ gây hại khác nhau đối với từng đối tợng kinh tế và công trình. Theo các tài liệu điều tra thì Mối làm tổn hại trong các ngành: nông, lâm, kiến trúc, giao thông, thuỷ lợi, công nghiệp, thơng nghiệp, đời sống nhân dân. Tuy nhiên có những loài xét về phơng diện nào đó chúng cũng có những khía cạnh có lợi. Các con số thiệt hại do Mối gây ra đợc thống kê ở một số nớc đã lên đến những con số khổng lồ. Ví dụ: Trong năm 1955, chỉ riêng ở phần Tây châu Phi chi phí hết 250.000 bảng Anh, chiếm 10% tổng số vốn đầu t xây dựng vào t bản Anh để sửa chữa các nhà ga, xe lửa. ở Mã Lai, Mối đã làm tổn thất cho nền kinh tế quốc gia trong năm 1953 là 75.000 đồng bảng Anh. ở Mỹ, sự thiệt hại do Mối gây ra hàng năm là 150 triệu đô la. ở ấn Độ, chỉ tính riêng phần thiệt hại do Mối gây hại đối với ngũ cốc đã lên tới 56 triệu đô la hàng năm (Xinadxki, 1968). Vùng Hoa Nam Trung Quốc có trên 80% nhà cửa bị Mối ăn (Thái Bàng Hoa, Trần Ninh Sinh, 1964) [7]. ở nớc ta tuy cha có số liệu thống kê đầy đủ, nhng tác hại do Mối gây ra cũng không phải là nhỏ. Năm 1964 - 1965 quan sát 217 căn nhà ở Hà Nội phải sữa chữa, trừ một số nhà cũ, hoặc do thiên tai bị đổ, còn lại đều do Mối phá hại (Nguyễn Đức Khảm 1965). Hàng năm quốc phòng phải chi phí tới hàng ngàn m 2 gỗ để sữa chữa kho tàng và bao bì do Mối phá hại (Phạm Bình Quyền 1968) [17]. Theo số liệu của vụ đê điều Bộ thuỷ lợi, thì hơn 90% các vụ vỡ đê là do Mối gây ra. ở nớc ta rất nhiều loại cây trồng cũng bị phá hại nghiêm trọng nh: cao su, bạch Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 5 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học đàn, mía, cà phê, sắn . Tại tỉnh Lâm Đồng, năm 1986 tỷ lệ cây cà phê tái sinh bị Mối gây hại lên tới 90% (Vũ Văn Tuyển, 1986). Mối là kẻ thù phá hoại rất kín đáo, khó phòng trừ, phạm vi phá hoại rộng. Những nghiên cứu về sinh học, sinh thái của Mối sẽ là cơ sở cần thiết để đa ra những biện pháp phòng trừ hiệu quả. Vì những đòi hỏi cấp bách của công cuộc phát triển kinh tế, các nghiên cứu về Mối ở nớc ta đã và đang diễn ra. Tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào nghiên cứu thành phần loài, một số đặc điểm sinh học, sinh thái, cấu trúc tổ của Mối hại đê đập, công trình thủy lợi, Mối hại cây trồng ở những nơi trọng điểm. Nhng cho đến nay ở huyện Nghĩa Đàn và Quỳ Hợp Nghệ An cha có công trình nghiên cứu nào về Mối. Vì vậy để góp phần nhỏ vào việc nghiên cứu về Mối hại cây trồng và để học tập, làm quen với phơng pháp nghiên cứu, chúng tôi thực hiện đề tài: Bớc đầu tìm hiểu thành phần loài Mối Bộ cánh đều (Isoptera) khu vực trồng cây công nghiệp ở vùng Nghĩa Đàn và Quỳ Hợp Nghệ An. Đề tài có nội dung nghiên cứu sau: - Điều tra thành phần các loài Mối - Đặc điểm phân bố Mối ở các sinh cảnh - Mức độ các cây trồng bị Mối phá hại Chúng tôi hy vọng rằng những kết quả nghiên cứu về lĩnh vực này sẽ góp phần tạo nên cơ sở khoa học để đa ra những biện pháp phòng trừ Mối hại cây công nghiệp có hiểu quả hơn. Do hạn chế về thời gian và sự hiểu biết, các dẫn liệu trong luận văn không tránh khỏi sai sót và có những hạn chế. Chúng tôi mong nhận đợc sự góp ý của các thầy cô và các bạn. Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 6 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học Chơng I tổng quan tài liệu 1.1. Lợc sử nghiên cứu về Mối. Việt Nam cũng nh các nớc nhiệt đới á nhiệt đới, trên thế giới có điều kiện khí hậu, tự nhiên thuận lợi cho sự phát triển của côn trùng nói chung và của Mối nói riêng. Cùng với công việc xây dựng đất nớc, việc nghiên cứu phòng trừ Mối để bảo vệ các công trình kiến trúc, kho tàng, đê điều là hết sức cần thiết. ở nớc ta, tuy những công trình khoa học nghiên cứu về Mối ra đời muộn. Nhng Mối đã đợc ông cha lu ý từ rất lâu. Nhiều kinh nghiệm trong việc phòng chống Mối đợc tích luỹ nh: đã biết sử dụng những loại gỗ có khả năng chống Mối mọt để làm vật dụng kiến thiết, nh sử dụng tảng đá kê chân cột nhà để phòng chống Mối. Phơng pháp bảo quản kho lu trữ sổ sách cho đến 200 năm vẫn không bị Mối, mọt phá hoại (Lê Quý Đôn, 1777) là những kinh nghiệm quý trong lĩnh vực phòng chống Mối [1]. Trớc thế kỷ XX, ở Việt Nam cha có một công trình khoa học nào nghiên cứu về Mối. Chỉ đến những năm đầu thế kỷ này, Mối ở nớc ta mới bắt đầu đợc nghiên cứu, chủ yếu do các chuyên gia nớc ngoài nghiên cứu. Công trình nghiên cứu đầu tiên về Mối ở Việt Nam đợc Bathellier công bố vào năm 1927. Tác giả đã mô tả đợc 19 loài ở Đông Dơng trong đó 18 loài có ở Việt Nam, riêng miền Bắc Việt Nam chỉ có 4 loài. Ngoài ra, tác giả còn mô tả một số đặc điểm sinh thái học của những loài mới đợc phát hiện, đi sâu vào nghiên cứu đặc điểm sinh học của hai loài Macrotermes gilvus và Nasutitermes matangensis. Tiếp tục với những nghiên cứu của mình, Bathellier.J (1937) đã viết thêm và bổ sung một số tài liệu về tác hại Mối ở Đông Dơng. Cùng năm đó, L.Caresch có một số báo cáo nhỏ về phơng pháp phòng chống Mối hại cây cao su. Năm 1937, một tác giả không đề tên đã cho xuất bản một tài liệu nhỏ về Nơi ở và đời sống của Mối gồm 12 trang nh- ng nội dung không vợt ngoài các công trình nghiên cứu của Bathellier đã công bố. Năm 1947, Allourd đa ra phơng pháp phòng chống Mối ở Đông Dơng. Ngoài ra, còn một số tài liệu khác tiếp tục nghiên cứu về Mối ở Đông Dơng trong thời gian này, tuy nhiên cha đề cập cụ thể đến Mối ở Việt Nam[3]. Vào thập kỷ 60, cùng với công cuộc khôi phục và xây dựng nền kinh tế ở miền Bắc, nghiên cứu Mối mới thật sự phát triển ở Việt Nam và chính thức đợc những nhà khoa học nớc ta tham gia nghiên cứu. Hàng loạt các nghiên cứu với ý Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 7 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học nghĩa phục vụ thực tiễn sản xuất, xây dựng cơ sở hạ tầng đã đợc tiến hành nh công trình của: Nguyễn Thế Viển, (1960, 1964); Đỗ Ngọc Thảo, (1962); Bùi Huy Dỡng, (1963); Nguyễn Xuân Khu, (1964); Nguyễn Đức Khảm, (1965, 1966, 1967); Nguyễn Thế Viễn, Nguyễn Đức Khảm, Nguyễn Chí Thanh, (1967); Nguyễn Đức Khảm, Nguyễn Chí Thanh, 1969. Đặc biệt chú ý là công trình nghiên cứu về khu hệ Mối miền Bắc Việt Nam của Nguyễn Đức Khảm (1961 1971). Đây là công trình khoa học nghiên cứu về Mối có quy mô lớn nhất, trong thời kỳ này đã phát hiện đợc 61 loài thuộc 20 giống và 4 họ. Tác giả không những chỉ dừng lại ở việc mô tả các đặc điểm hình thái phân loại mà còn tiến hành quan sát tập tính sinh học nh: giao hoan phân đàn, làm tổ đẻ trứng của phần lớn các loài nghiên cứu cũng nh đa ra một số nhận xét về sự phân bố của Mối theo độ cao, địa lý Động vật của khu hệ Mối trong vùng Đông Dơng. Năm 1971, Patriet Y Durant đã phát hiện đợc 37 Mối ở miền Nam Việt Nam và tiến hành mô tả một số đặc điểm hình thái, cấu trúc tổ của chúng. Bên cạnh đó, một số nghiên cứu về biện pháp thăm dò tổ Mối cũng đợc một số tác giả tiến hành nh: Nguyễn Văn Quảng (1971) dùng Ra-đa thăm dò tổ Mối [2]. Sau năm 1975 đến nay, những nghiên cứu về Mối đợc thuận lợi hơn và đợc tiến hành trên quy mô cả nớc. Vũ Văn Tuyển cùng với cộng sự, từ năm 1975 đến 1990 đã tiến hành điều tra về thành phần loại Mối hại đê, đập, nhà cửa và kho tàng. Tác giả đã phát hiện đợc 52 loài thuộc 4 họ phân bố ở các đập chứa nớc và một số đê trong phạm vi cả nớc, liệt kê đợc 27 loài Mối thuộc 3 họ phá hoại nhà cửa tại 18 tỉnh trên cả hai miền Nam và Bắc. Ngoài ra, tác giả còn nghiên cứu Mối hại cây cà phê ở Tây Nguyên (1885 1986); nghiên cứu phơng pháp nuôi Mối (1990) và đã đề xuất ra 4 phơng pháp nuôi Mối đối với 2 loài: Coptotermes formosanus và Odontotermes hainanensis. Bên cạnh những nghiên cứu của tác giả này còn có nhiều nghiên cứu của các tác giả khác nh: Nguyễn Chí Thanh (1971 1994) [5] nghiên cứu phòng chống Mối do các công trình xây dựng và kho tàng. Tác giả đã tổng kết kinh nghiệm và đa ra đợc những quy trình phòng trừ Mối bằng phơng pháp lây nhiễm. Nguyễn Chí Thanh, Nguyễn Bích Ngọc, Hà Thị Thạo (1986 1992); chống Mối trên cây chè; Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Thị Lâm (1990) nghiên cứu thành phần loài Mối gây hại cho công trình kiến trúc vùng Hà Nội, Bùi Công Hiển và Nguyễn Văn Quảng (1995) nghiên cứu về sinh học, sinh thái học của Mối, Coptotermes ceylonicus gây hại công trình kiến trúc; Nguyễn Tân Vơng (1996) nghiên cứu thành phần loài Mối của giống Macrotermes Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 8 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học ở miền Nam Việt Nam và đã phát hiện đợc 14 loài, cùng với việc mô tả cấu trúc tổ của chúng. Nguyễn Văn Quảng (1997, 1998, 1999) đã nghiên cứu và đa ra một số dẫn liệu về Mối hại cây trồng vùng Xuân Mai Hà Tây, đặc biệt chú ý tới việc nghiên cứu về đặc tính sinh học, sinh thái học của loài Mối Macrotermes annandalei, Nguyễn Văn Quảng, Bùi Công Hiển, Ngô Trờng Sơn, Lê Văn Triển và Trịnh Văn Hạnh (2000) nghiên cứu về Mối hại đê vùng Hà Nội [5] Những công trình khoa học nghiên cứu về Mối kể trên thờng đi sâu vào nghiên cứu điều tra thành phần loài theo khu hệ, thành phần loài Mối hại cây trồng cùng với một số phơng pháp thăm dò, phòng chống Mối cho các công trình xây dựng, kho tàng và một số loại cây trồng. Bên cạnh đó, nghiên cứu về sinh học, sinh thái học cũng đợc nhiều tác giả chú ý tới và đã đạt đợc một số kết quả đáng kể. Tuy nhiên, đặc tính sinh học, sinh thái học của Mối còn nhiều bí ẩn và đang đ- ợc tiếp tục nghiên cứu chủ yếu tại Trung tâm Nghiên cứu Phòng trừ Mối thuộc Viện Khoa học Thuỷ Lợi và Bộ Môn Động vật Không Xơng Sống - Khoa Sinh học Trờng Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia - Hà Nội và Tổ Động vật - Khoa Sinh học Trờng Đại học Vinh - Nghệ An. 1.2. Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu Nghĩa Đàn và Quỳ Hợp có đồi núi không cao, thoải dần từ tây bắc xuống đông nam bao quanh là các dãy núi có độ cao từ 450m đến 500m so với mực nớc biển. Xung quanh gồm những dãy đồi bát úp thấp và thoải, xen kẻ giữa chúng là các thung lũng bằng phẳng với độ cao trung bình 50 m đến 70 m so với vùng nghiên cứu. Dựa vào nguồn gốc phát sinh ngời ta chia thành hai nhóm chính: đất thuỷ thành và đất địa hình. Về khí hậu nhiệt độ bình quân hàng năm của mỗi huyện là 23,0 0 C ; lợng ma trung bình hàng năm là 1591,7mm phân bố không đều trong năm: ma tập trung vào tháng 8, 9, 10. Mùa khô lợng ma không đáng kể (có tháng lợng ma chỉ 19,2mm). Độ ẩm trung bình theo tháng là 86%. Với độ ẩm cao và lợng ma trong năm tơng đối lớn là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của Mối. Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 9 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành Động vật học 1.3. Cơ sở khoa học và thực tiễn 1.3.1. Vai trò, vị trí phân loại Theo Simpson (1961) hệ thống học sinh học (Systemmatic biology) là sự nghiên cứu một cách khoa học các sinh vật khác nhau, sự đa dạng của chúng cũng nh tất cả mối quan hệ qua lại giữa chúng với nhau. [6]. Hệ thống học chiếm một vị trí đặc biệt trong các khoa học sinh vật, chủ yếu nghiên cứu đa dạng của các sinh vật. Một trong các nhiệm vụ của nhà phân loại học là xác định các đặc tính riêng của mỗi loài và mỗi đơn vị phân loại trong bậc cao hơn bằng cách so sánh. Một nhiệm vụ khác là làm sáng tỏ đặc tính nào là chung cho các đơn vị phân loại này hay đơn vị phân loại khác và do những nguyên nhân sinh học nào mà xuất hiện tính chất giống nhau và khác nhau của các đặc điểm. Hệ thống học còn nghiên cứu biến dị trong nội bộ đơn vị phân loại. Hệ thống học liên quan tới các quần thể, loài, và các đơn vị phân loài cao hơn, không có một lĩnh vực sinh học nào khác xem xét mức độ tổ chức này của giới hữu cơ một cách tơng tự. Hệ thống học này không những chỉ cung cấp thông tin hết sức cần thiết ở mức độ này, mà điều có giá trị hơn nữa là có phát triển cách suy nghĩ, phơng hớng giải quyết các vấn đề sinh học hết sức quan trọng đối với sinh học nói chung (Mayr, 1969 trang 7). Simpson (1945) quan niệm rằng phân loại học vừa là phần cơ bản nhất vừa là phần tổng quát nhất của động vật học. Cơ bản nhất vì rằng nói chung không thể nghiên cứu đợc các động vật khi còn cha xây dựng đợc vị trí phân loại của chúng, còn tổng quát nhất vì rằng các phần khác nhau (của phân loại học) thu thập, sử dụng, tổng kết và khái quát lại tất cả những gì đã biết đợc về động vật, hình thái, tâm lý sinh thái của chúng. 1.3.2. Về vấn đề loài: Trong tài liệu phân loại học có rất nhiều quan niệm loài (Mayr, 1957; Heslop-Hamison, 1963). Quan niệm loài sinh học Theo quan niệm này thì loài gồm các quần thể, là hiện thực và có một kết cấu di truyền nội tại do tất cả các cá thể của loài, đều có vốn di truyền chung đợc hình thành trong quá trình lịch sử tiến hoá, trớc hết các thành viên của loài tạo nên một quần hợp sinh sản, sau đó loài là một thể thống nhất về sinh học, mặc dù gồm các cá thể riêng biệt, loài có quan hệ tơng hỗ với các loài khác sống ở cùng một môi trờng với nó. Sau này loài là thể thống nhất về di truyền, mỗi cá thể chỉ mang Phạm Thị Hồng Thuỷ - 40E3 - Sinh 10