Nghiên cứu vai trò sử dụng họ Lucanidae làm vật chỉ thị đặc điểm hệ sinh thái trên thế giới

1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HỌ LUCANIDAE TRÊN THẾ GIỚI

1.1.2. Nghiên cứu vai trò sử dụng họ Lucanidae làm vật chỉ thị đặc điểm hệ sinh thái trên thế giới

Họ Lucanidae thuộc nhóm côn trùng có biến thái hoàn toàn, vòng đời trải qua 4 giai đoạn trong đó giai đoạn ấu trùng kéo dài nhất với thời gian từ 1 đến 3 năm, thậm chí đến 7 năm tùy thuộc vào từng loài, từng cá thể và môi trường sống của chúng [40, 46]. Đa số các loài côn trùng họ Lucanidae thuộc nhóm Saproxylic, giai đoạn ấu trùng sử dụng gỗ mục làm thức ăn [28, 51, 138] và gỗ cây mục trở thành một phần quan trọng trong vòng đời của chúng [76, 138]. Ở giai đoạn này, ấu trùng họ Lucanidae có mối quan hệ chặt chẽ với thành phần, chủng loại và khối lượng gỗ mục trong HST.

Araya (1993) đã nghiên cứu ảnh hưởng của chất lượng gỗ đến đặc điểm phân bố của ấu trùng và nhộng họ Lucanidae. Tác giả điều tra 3 loại gỗ mục khác nhau, mỗi loại mục có đặc điểm vật lí và hóa học khác nhau. Kết quả, trong số 595 mẫu vật thuộc 8 loài của họ Lucanidae tác giả nhận thấy có 5 loài phân bố một cách ngẫu nghiên trên 3 loại gỗ mục (sự phân bố khác nhau của chúng với 3 loại gỗ mục không có ý nghĩa thống kê) [14]. Tuy nhiên, 93,6% số cá thể loài Ceruchus lignarius và 100% cá thể loài Aesalus asiaticus tập trung phân bố trên loại gỗ mục màu nâu, 95,0% số cá thể loài Platycerus acuticollis xuất hiện trên gỗ mục mềm (sự khác nhau về phân bố của ba loài này với các loại gỗ mục có ý nghĩa thống kê) [14].

Một số loài côn trùng họ Lucanidae là loài hẹp thực (Stenophagous), chỉ lựa chọn một hoặc một vài loại cây chủ như loài Lucanus angusticornis và L. pesarinii trong nghiên cứu của Suzuki (2001, 2002) [127, 128] hoặc cây chủ đang phân hủy ở giai đoạn nhất định làm thức ăn [14, 15]. Thậm chí một số loài còn lựa chọn kích thước cây chủ như hai loài Platycerus caprea và Platycerus caraboides trong

20

nghiên cứu của Caccini (2016) [31], hay nhiễm loại nấm nhất định làm thức ăn như loài Ceruchus lignarius, Aesalus asiaticus và Platycerus acuticollis trong nghiên cứu của Araya (1993) [14], loài Phalacrognathus muelleri trong nghiên cứu của Wood et al. (1996) [138]. Bên cạnh những loài hẹp thực, một số loài khác có phổ thức ăn rộng hơn (loài rộng thực) chúng được tìm thấy trong nhiều kiểu môi trường sống hơn do có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn khác nhau hơn [14, 127, 128].

Đa số các loài côn trùng họ Lucanidae sinh sống trong một HST hẹp, khả năng phát tán quần thể kém [106], thậm chí một số loài mất khả năng bay [68] do đó cơ hội tiếp cận nguồn thức ăn và nơi ở của các loài côn trùng họ Lucanidae rất hạn chế. Theo nghiên cứu của Karsson et al. (2013), loài Ceruchus chrysomelinus ở KBTTN Pansaudden (Thụy Điển), chỉ di chuyển và phát tán quần thể trong phạm vi nhỏ hơn 10 m quanh nguồn thức ăn ban đầu trong quãng thời gian 17 năm [68].

Loài Lucanus cervus được đánh giá là có khả năng bay tốt, khoảng cách bay xa nhất của các thể đực đo được là 1950 m (trung bình 876 m). Đối với các cá thể cái của loài này, chuyến bay xa nhất được xác định là 762,6 m (trung bình 301,0 m) [106].

Đối với HST giàu và ổn định sẽ cung cấp môi trường sống, thức ăn đầy đủ, ổn định trong thời gian dài cho các loài trong họ Lucanidae, tăng khả năng sống sót của các loài, từ đó làm tăng mức độ đa dạng loài họ Lucanidae trong HST. Các nghiên cứu của Boer (1990) [30], Vries et al. (1996) [134] và Niemela (1997) [93], đã chỉ ra hệ quả của việc thay thế rừng giàu về mặt sinh thái (đa dạng loài thực vật) bằng loại rừng nghèo thành phần loài (đơn loài thực vật) mà trong đó không có nguồn cây gỗ chết hoặc các cây già cỗi, đã đe dọa nghiêm trọng tới sự tồn tại liên tục của các loài xylophagous ở HST đó [30, 93, 134].

Mặt khác, các loài trong họ Lucanidae có kích thước lớn, hình dạng nổi bật đã hấp dẫn nhiều nhà sưu tập tiếp cận, thúc đẩy sự phổ biến các hiểu biết chung về đặc điểm phân bố và định loại của mọi người về họ Lucanidae [122]. Dựa trên đặc điểm này mà các nhà quản lí lâm sinh có thể ứng dụng kết quả quan trắc thành phần loài, độ đa dạng và đặc điểm phân bố của các loài côn trùng họ Lucanidae để quản

21 lí tài nguyên rừng [86].

Lachat et al. (2012) đã nghiên cứu sử dụng côn trùng cánh cứng thuộc nhóm Xylophagous nhằm làm sinh vật chỉ thị cho tình trạng bảo tồn rừng dẻ gai (Fagus sylvatica L.) ở 7 quốc gia châu Âu [75]. Các tác giả đã xác định được 127 loài có thể sử dụng làm sinh vật chỉ thị cho mức độ giàu của hệ sinh thái rừng dẻ gai [75].

Kết quả cho thấy, tỉ lệ số lượng loài trong họ Lucanidae có thể sử dụng làm chỉ thị cho rừng dẻ gai trên tổng số loài thu thập được cao nhất (67%) so với các họ khác như Malachidae, Trogossitidae, Platypodinae (phân họ của họ Curculionidae), Silvanidae và Histeridae (cùng có tỉ lệ 50%). Đồng thời kích thước trung bình của các loài trong họ Lucanidae thu thập được thường lớn hơn các họ khác (Lucanidae (16 mm) > Malachidae, Trogossididae, Platypodinae (5 mm) > Silvanidae (3,5 mm) >

Histeridae (1,6 mm) dẫn đến khả năng thu thập và định loại thường dễ dàng hơn [75].

Do đó các tác giả đã đề xuất sử dụng các loài trong họ Lucanidae như là nhóm chỉ thị tốt nhất chất lượng hệ sinh thái rừng dẻ gai ở châu Âu [75].

Michaels và Bornemissza (1999) cho rằng các loại rừng sau khi thu hoạch vẫn còn sót lại một ít gỗ mục là nơi trú ẩn quan trọng và là môi trường sống ban đầu cho các loài côn trùng họ Lucanidae, điều này có thể phù hợp với một vài loài đa thực không kén chọn nguồn thức ăn [86]. Tuy nhiên về lâu về dài các loài côn trùng họ Lucanidae chỉ tìm thấy nguồn cung cấp thức ăn liên tục, đa dạng trong các khu rừng già, nơi có đủ các loại gỗ khác nhau, ở các giai đoạn phân hủy khác nhau phù hợp với các loài côn trùng họ Lucanidae khác nhau đặc biệt là nhóm hẹp thực [86].

Nhưng về lâu dài chính rừng đã bị khai thác đến cạn kiệt cũng không thể là môi trường sống lí tưởng cho các loài côn trùng họ Lucanidae đa thực do sản lượng gỗ là không toàn vẹn và liên tục [86]. Từ các lập luận trên hai tác giả đã đưa ra đề xuất sử dụng thành phần loài và phân bố của các loài côn trùng họ Lucanidae làm đặc điểm quan trắc tài nguyên rừng [86].

Như vậy họ Lucanidae có mối quan hệ chặt chẽ với đặc điểm HST nơi chúng tồn tại và phát triển. Đồng thời họ Lucanidae có một số đặc điểm hình thái nổi bật đã là đối tượng nghiên cứu của nhiều nhà nghiên cứu chuyên và không chuyên trên

22

thế giới. Chính dựa vào các đặc điểm này mà họ Lucanidae đã được nghiên cứu và ứng dụng làm sinh vật chỉ thị đặc điểm HST rừng ở một số nơi trên thế giới.