a) Thành phần loài và phân bố
- Tây Tựu: Họ Entomobryidae có số loài tập trung nhiều nhất (14/35 loài, chiếm 40% tổng số loài). Kết quả phân tích cấu trúc quần xã động vật chân khớp bé Collembola ở Tây Tựu được nêu ở bảng 3.23. Họ Entomobryidae có số loài tập trung nhiều nhất (14/35 loài, chiếm 40% tổng số loài),tiếp theo là 3 họ (Neanuridae, Isotomidae, Sminthurididae) có số loài xấp xỉ nhau, từ 3-5 loài. 7 họ còn lại chỉ có 1 loài. Giống Lepidocyrtus thuộc họ
Entomobryidae là giống có số loài nhiều nhất (9 loài, chiếm 64,29% tổng số loài của họ
Entomobryidae và 25,71% tổng số loài chung).
- Mê Linh: ghi nhận 23 loài (chiếm 50% tổng số loài) phân bố ở cả đất đối chứng (đất không bị tác động bởi hoạt động canh tác) và thí nghiệm (bị tác động bởi hoạt động canh tác) và là các loài hay gặp ở sinh cảnh đất nông nghiệp ở 6 sinh cảnh nghiên cứu ở Mê Linh. Kết quả phân tích cấu trúc quần xã động vật chân khớp bé Collembola ở Mê Linh được nêu ở bảng 3.24. Các loài ghi nhận ở đợt thu mẫu 2 đều là những loài ghi nhận được ở đợt thu mẫu 1, ngoại trừ 3 loài Dicranocentrus indicus, Sinella pseudomonoculata, Calvatomina tuberculata là những loài có dạng sống trên bề mặt đất và trong lớp thảm, do đợt thu mẫu thứ 2 vào cuối mùa khô - đầu mùa mưa nên mặt đất khô hơn, thảm thực vật che phủ mặt đất nhiều hơn.
Tóm lại: Ở cả hai khu vực nghiên cứu, trong cả hai đợt thu mẫu, ruộng trồng đồng tiền luôn có thành phần loài nghèo nàn. Điều này cho thấy tính chất đặc biệt của ruộng này đó là ruộng được bao xung quanh bởi hệ thống nhà lưới nên khả năng di cư hay xâm nhập của các loài bị hạn chế, thêm vào đó chế độ chăm sóc với mật độ cao các loại thuốc diệt nấm là những nguyên nhân làm thành phần loài ở ruộng trồng này nghèo nàn.
b) Số loài
- Tây Tựu: ghi nhận được 35 loài Collembola thuộc 23 giống, 11 họ phân bố ở 6 sinh cảnh nghiên cứu. Số loài Collembola ghi nhận ở đất trồng hoa hồng các năm (2, 4, 6 năm) có số loài ghi nhận hơn kém không đáng kể so với số loài ghi nhận ở đất đối chứng, nhưng ở đợt thu mẫu thứ 2 thì số loài ở các ruộng trồng hồng giảm rõ rệt hơn, từ khoảng ½ đến ¼ số loài so với đối chứng (tương ứng: ĐC: 15 loài, hồng 4 năm: 4 loài, hồng 2 năm: 8 loài, hồng 6 năm: 9 loài). Kết quả trình bày ở bảng 3.25
- Mê Linh: xác định được 46 loài Collembola thuộc 25 giống, 10 họ ở đất chuyên canh trồng hoa ở xã Mê Linh, Hà Nội. Họ Entomobryidae có số loài nhiều nhất (24/46 loài, chiếm 52,17% tổng số loài).
24
Kết quả trình bày ở bảng 3.25 và 3.26 cho thấy: Xét từng đợt thu mẫu ở cả hai địa điểm hay tính chung cho cả hai đợt thu mẫu, số lượng cá thể ghi nhận ở ruộng thí nghiệm có lúc tăng, lúc giảm so với đối chứng tùy đối tượng cây trồng (ví dụ, ở Tây Tựu tăng ở ruộng trồng hồng 2, 4, 6 năm và giảm ở ruộng rau, trồng đồng tiền). Nhìn chung, số cá thể ghi nhận nhiều nhất ở ruộng trồng hồng các năm (đặc biệt ruộng trồng hồng 4 năm và 6 năm thường có số lượng cá thể vượt trội so với các ruộng thí nghiệm khác), tiếp theo về số lượng ghi nhận ở ruộng cúc, ruộng rau và thấp nhất ở ruộng đồng tiền. Việc tăng đột biến số lượng cá thể ở các ruộng thí nghiệm nêu trên đều chỉ tập trung vào một số loài nhất định - đây có thể là những loài phổ biến với loại đất trồng hay có khả năng thích ứng với điều kiện sống mới hoặc thích nghi với lượng KLN ô nhiễm và các loại hóa chất BVTV, có khả năng ăn được độc tố và tích lũy chúng trong cơ thể hoặc có khả năng phân giải độc tố thành dạng hợp chất hòa tan làm giảm tính độc của thuốc (ví dụ như loài Isotomurus palutris, Isotomurus punctiferus, Protaphorura tamdaona, …).
Như vậy, có thể chính do tác động của con người trong quá trình trồng và chăm bón hoa đã gây những ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến quần xã chân khớp bé Collembola. Những tác động chính đến đất chuyên canh trồng hoa đã làm thay đổi điều kiện và tính chất lý, hóa đất, thay đổi hiện trạng thảm thực vật của đất.
d) Chỉ số đa dạng (H’) và chỉ số đồng đều (J’)
- Tây Tựu:
Kết quả nêu ở bảng 3.25 cho thấy, chỉ số đa dạng H’ ở đất chuyên canh trồng hoa và rau ở Tây Tựu rất thấp, chỉ từ 0,68 (ruộng trồng hồng 4 năm) đến 1,7 (đối chứng) ở đợt thu mẫu thứ 1 và từ 0,34 (hồng 4 năm) đến 2,42 (đối chứng) ở đợt thu mẫu thứ 2.
Giá trị của chỉ số đa dạng H’ ở ruộng trồng hồng các năm có chiều hướng tăng giảm ngược với sự tăng giảm của giá trị số lượng cá thể ở các ruộng này so với đối chứng, đó là ruộng trồng hồng các năm có số lượng cá thể cao hơn so với đối chứng nhưng giá trị độ đa dạng H’ ở các ruộng này lại thấp hơn nhiều so với đối chứng. Nguyên nhân gây ra sự giảm giá trị của H’ là do sự gia tăng vượt trội số lượng cá thể của một hay vài loài mà mật độ quần xã động vật đất được quy định bởi chính các loài này, từ đó làm giảm giá trị của chỉ số đa dạng H’ và chỉ số đồng đều J’. Chẳng hạn, ở ruộng hồng 6 năm đợt thu mẫu 1, riêng loài I. palutris đã có số lượng cá thể chiếm gần 80% tổng số lượng cá thể của toàn bộ quần xã ruộng này, hay loài này chiếm gần 80% tổng số lượng cá thể của quần xã ở ruộng hồng 2 năm trong đợt 2 lấy mẫu.
Việc gia tăng đột biến về số lượng cá thể sẽ làm thay đổi cấu trúc nội tại của quần xã
Collembola là cho cấu trúc quần xã kém bền vững. Việc giá trị của chỉ số H’ giảm tương ứng là sự giảm giá trị của chỉ số đồng đều J’.
- Mê Linh: Kết quả nêu ở bảng 3.26 cho thấy, chỉ số đa dạng H’ ở các ruộng thí nghiệm đều thấp hơn so với đối chứng, đặc biệt ở ruộng hồng các năm, cúc. Riêng giá trị của chỉ số đồng đều J’ ở các ruộng rau cải ngọt tương đương với đối chứng là do số lượng loài thu được ở sinh cảnh này mặc dù ít nhưng sự chênh lệch về số lượng cá thể của các loài ít ỏi này không lớn như ở ruộng trồng hồng các năm, bởi vậy chỉ số đồng đều J’ ở các ruộng này cao hơn ruộng trồng hồng các năm và tương đương đối chứng.
Tóm lại, cấu trúc quần xã chân khớp bé Collembola ở địa điểm thu mẫu nào thuộc Mê Linh và Tây Tựu trong đất ở các ruộng thí nghiệm, đất chịu tác động bởi KLN và hóa chất BVTV sẽ có mức độ đa dạng thấp hơn so với độ đa dạng của quần xã trong đất đối chứng, mặc dù trong thí nghiệm này có thể thấy quần xã Collembola ở Mê Linh có độ đa dạng cao hơn so với Tây Tựu nhưng so với đối chứng quần xã ở các ruộng thí nghiệm kém bền vững, kém ổn định hơn so với đất không bị tác động bởi các tác nhân này.
e) Các loài Collembola ưu thế
Các loài Collembola ưu thế được chỉ ra trong bảng 3.25 và 3.26. Loài Collembola ưu thế là những loài có số lượng cá thể riêng chiếm từ 5% trở lên trong tổng số cá thể chung của quần xã. Trong môi trường bị tác động xấu bởi ô nhiễm KLN và hóa chất BVTV, cấu trúc ưu thế nhìn chung được đặc trưng bởi việc tăng các đại diện loài ưu thế (thường chỉ 1 hoặc 2
25
loài) và sự giảm đồng thời của các đại diện loài còn lại. Khi môi trường bị tác động mạnh hơn, một tỷ lệ đáng kể của loài với số lượng ít cá thể bị biến mất. Trong những quần xã như vậy, chỉ có các loài ưu thế là các loài đóng vai trò chính và các loài còn lại chỉ xuất hiện một vài lần hay một lần. Loại hình cấu trúc này phản ánh sự thoái hóa của môi trường đất nơi đó.
Tóm lại, các hoạt động chuyên canh trồng hoa đã tạo ra kiểu cấu trúc đột biến động vật chân khớp bé Collembola. Đây là kiểu cấu trúc mà trong đó xuất hiện một vài nhóm, loài phát triển với số lượng ưu thế đột ngột, không tự nhiên. Trong nghiên cứu sinh thái học chỉ thị, việc xuất hiện sự ưu thế bất thường trong cấu trúc quần xã động vật được xem xét như một chỉ số xác định mức độ suy thoái của môi trường đất.
Trên phương diện sinh học, sinh thái, chất lượng đất ở các ruộng chuyên canh trồng hoa giảm dần theo thứ tự từ rau cải ngọt, cúc, hồng 2 năm, hồng 6 năn và 10 năm, hồng 4 năm, đồng tiền.