4. Cơ sở khoa học và thực tiễn của ñề tài
1.4.2.Hệ thống hang ñộ ng ở VQG Phong Nha-Kẻ Bàng
Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng là một trong hai khu vực ựá vôi lớn nhất thế giới. Hệ thống ựộng Phong Nha ựã ựược Hội nghiên cứu hang ựộng Hoàng gia Anh (BCRA) ựánh giá là hang ựộng có giá trị hàng ựầu thế giới với 4 ựiểm nhất: có các sông ngầm dài nhất, có cửa hang cao và rộng nhất, những bờ cát rộng và ựẹp nhất, những thạch nhũựẹp nhất [9].
Tập hợp hang ựộng khảo sát gồm các hang Mu Ngành, Mò O, hang Rục, đá Vôi, Chà Rá nằm trên ựịa phận xã Minh Hóa và các hang Tiên Sơn, Tối, Sót, Thiên đường, Sơn đoòng thuộc ựịa phận xã Sơn Trạch và Tân Trạch. Các hang này tập trung và phân bố thành 2 vùng tách biệt nhau về vị trắ ựịa lý.
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. đối tượng nghiên cứu
đối tượng nghiên cứu là các loài thuộc lớp hình nhện sống trong hang ựộng tại khu vực Phong Nha Kẻ Bàng.
2.1.1. Bộ nhện Araneae
Hình 2.1: Hình thái ngoài của nhện Ờ Araneae (Jocque, R)
đặc ựiểm: Cơ thể chia làm 2 phần ựầu ngực và bụng và nối với nhau bởi ựốt nối (pedicle) mảnh. Mặt lưng của phần ựầu ngực có giáp ựầu ngực, mặt bụng có tấm ức (sternum) làm bằng sừng rắn chắc, không thấm nước có chức năng bảo vệ. Chân kìm (chelicera) khỏe, có vuốt ở ựầu, dùng ựể tiết chất ựộc, bắt giữ và xé con mồi, chân xúc giác (palp) có chức năng cảm giác. Mắt có từ 2 hoặc 4 hoặc 6 hoặc 8 mắt và ựược xếp thành 2 ựến 3 hàng trên phần trước
ựầu. Trên chân xúc giác (palp) có mang cơ quan sinh sản ựực. Tám chân vận ựộng có nhiều lông bao phủ ựồng thời cũng giữ chức năng cảm giác và ngụy trang. Phần ựầu-ngực tuy là một khối không phân chia rõ ràng nhưng có thể nhìn thấy rõ những ựường rãnh phân chia trên giáp ựầu ngực. Phần bụng không ựược bao bọc bởi lớp vỏ cứng, không gắn phần phụ nhưng mang cơ quan nhả tơ (spinneret), cơ quan sinh dục cái và các nội quan của cơ thể [22] [32], [31].
Kắch thước cơ thể của chúng có thể thay ựổi từ dưới 1mm tới những loài có kắch thước 10 cm. Hầu hết các loài nhện ựều có tuyến ựộc, tuy nhiên chỉ có một số ắt loài gây nguy hiểm cho con người [22].
Hiện trên thế giới có khoảng gần 40.000 loài ựã ựược mô tả, thuộc 3471 giống, 109 họ, trong ựó có 31 loài nằm trong danh sách nhóm bị ựe dọa của IUCN (IUCN, 2012).
2.1.2. Bộ chân dài - Opiliones
đặc ựiểm: Cơ thể chia làm 2 phần ựầu ngực và bụng và chúng hầu như ựược nối với nhau thành một khối có hình oval. Ở những loài tiến hóa hơn, 5 ựốt bụng trước khớp lại với nhau tạo nên tấm lưng giữa (scutum) và thường khớp với mảnh ựầu ngực (carapace). Ở một số loài, tấm lưng giữa này chỉ có ở con ựực. Ở những ựốt bụng sau có thể bị tiêu giảm hoặc bị phân chia thành 2 tấm nằm kế tiếp nhau. Ở giữa phần ựầu có một ựôi mắt ựơn nằm trên gò mắt, giúp ựịnh hướng khi di chuyển. Trên phần ựầu ngực, ngay dưới coxa của chân thứ 1 hoặc thứ 2 có tuyến tiết dịch lỏng có mùi ựặc trưng khi bị quấy nhiễu hoặc ựe dọa. Cơ quan sinh sản nằm trên phần giữa bụng và ựầu ngực, giao phối trực tiếp nhờ túi tinh. Kắch thước cơ thể nhỏ (4-10 mm) với các chân rất dài và mảnh, ựặc biệt cặp chân số 2 có kắch thước dài nhất và giữ chức năng như cơ quan cảm giác. Chúng không có tuyến ựộc cũng như cơ quan nhả tơ, thường trú ẩn dưới những khe ựá, trong những ựống rác, các lớp lá mục trong hang [22], [25], [49].
2.1.3. Bộ bọ cạp - Scorpiones
đặc ựiểm: Phần thân cơ thể cũng ựược chia làm 2 phần ựầu Ờ ngực và bụng. Phần ựầu ựược bao phủ bởi lớp vỏ cutin cứng, mang ựôi càng to, khỏe có chức năng tự vệ và tấn công con mồi. Ngoài ra chúng còn ựược ựặc trưng bởi phần cuối cơ thể ựược gọi là ựuôi có 6 ựốt, trong ựó ựốt cuối có mang hậu môn và ngòi ựộc (telson). Telson bao gồm một lỗ chứa ựôi tuyến ựộc và ngòi ựốt tiêm nọc ựộc. Nửa trước của phần bụng, bao gồm 6 ựốt, ựốt ựầu tiên mang cơ quan sinh dục và cặp phần phụ ựã bị biến ựổi tạo thành cấu trúc ựược gọi là nắp sinh dục, ựốt thứ 2 mang cơ quan cảm giác hình lược (pectine), 4 ựốt cuối, mỗi ựốt mang 1 ựôi phổi sách. Phần bụng này có vỏ bọc với những tấm kitin bảo vệ, tấm bên trên ựược gọi là tergite, tấm bên dưới ựược gọi là
sternite. Trên lớp cutin của bọ cạp có lông nhỏ, mảnh ở một vài vị trắ và nó ựóng vai trò như cơ quan cảm giác và giữ thăng bằng. Dưới tia cực tắm, lớp vỏ bên ngoài phát ra ánh sáng huỳnh quang còn ựược gọi là lớp hyaline trong suốt [21], [22].
Không giống như phần lớn hình nhện khác, bọ cạp là ựộng vật ựẻ con. Các cá thể con lần lượt ựược ựẻ từng cá thể một và chúng ựược mang trên lưng con mẹ cho ựến khi con non lột xác. Con non thường giống bố mẹ chúng và trải qua từ 5-7 lần lột xác ựểựến giai ựoạn trưởng thành. Nhiệt ựộưa thắch của bọ cạp là từ 20-37ồC, tuy nhiên chúng có thể tồn tại ựược ở khoảng 14- 45ồC[21], [23].
2.1.4. Bộ giả bọ cạp - Pseudoscorpiones
Hình 2.4: Hình thái ngoài của giả bọ cạp Ờ Pseudoscorpiones (Jocque, R)
đặc ựiểm: Giả bọ cạp là ựộng vật có kắch thước nhỏ, hầu hết có chiều dài cơ thể 3-8 mm, chia làm 2 phần ựầu ngực và bụng, không có ựuôi, con ựực thường có kắch thước nhỏ hơn con cái. Chúng có thể có 2 hoặc 4 hoặc không có mắt. Phần thân sau có 12 ựốt, mỗi ựốt ựược bảo vệ bên trên bởi tấm lưng
(tergite) và phắa dưới bởi tấm bụng (sternite). Ở hầu hết các loài, chân kìm xúc giác tương ựối nặng và có tuyến ựộc. Trong quá trình tiêu hóa, giả bọ cạp tiết dịch lỏng ựể phân hủy dần dần con mồi rồi hút dịch lỏng ựó làm thức ăn. Lỗ tuyến tơ của chúng nằm trên chân kìm, nhờ ựó chúng có thể tạo những ngăn ựể ựẻ trứng hoặc trú ẩn khi lột xác. Cơ quan sinh sản ựực và cái nằm ở giữa ựốt thứ 2 hoặc 3 của tấm bụng. Cơ quan sinh sản cái hơi cứng và sáng màu, nằm ngay sau ựốt háng thứ 4, còn cơ quan sinh sản ựực có màu tối hơn
và cứng hơn. Chúng sử dụng túi sinh tinh trong quá trình sinh sản. Chúng sống trong các ựám lá mục, ựất mùn, hoặc dưới những tảng ựá, hoặc dưới những vỏ cây. Cũng giống như bọ cạp, sau khi nở ra, con non ựược giữ trên lưng mẹ một thời gian, sau một số lần lột xác thành con trưởng thành [21], [36], [42].
Hiện trên thế giới có 3385 loài thuộc 439 giống, 25 họ, 7 liên họ (Mark Harvey, 2009) [42]. Ở Việt Nam, năm 2011, Nguyễn Thị định ựưa ra danh sách các loài giả bọ cạp ở Việt Nam, bao gồm 62 loài thuộc 32 giống, 13 họ [3].
2.1.5. Bọ cạp roi Schizomida
Hình 2.5: Hình thái ngoài của bọ cạp roi Ờ Schizomida (Jocque, R)
đặc ựiểm: đây là loài có ựời sống chuyên biệt trong hang: không có mắt, cơ quan cảm giác phát triển, thiếu các tế bào sắc tố trên cơ thể. Cơ thểựược chia làm 2 phần ựầu ngực và bụng rõ rệt, phắa sau phần bụng có ựuôi ngắn phân ựốt (không quá 4 ựốt), con cái có ựuôi hình trụ ngắn trong khi ở con ựực có dạng hình cầu. Kắch thước cơ thể nhỏ, thường dài khoảng 5 mm. Phần ựầu ngực ựược che bởi những tấm cutin cứng: tấm trước lớn, ựôi tấm giữa nhỏ
hơn và tấm sau. Cặp chân ựầu tiên dài và mảnh, làm nhiệm vụ cảm giác, chúng chỉ sử dụng 6 chân ựể bò và chuyển ựộng của chúng là chuyển ựộng giật lùi. đôi chân xúc giác có kìm khá phát triển [21], [22], [33] .
2.2. Thời gian, ựịa ựiểm nghiên cứu
- Thời gian nghiên cứu: tiến hành khảo sát 2 ựợt nghiên cứu: đợt 1: Tháng 8 năm 2011
đợt 2: Tháng 11 năm 2011
- Tiến hành khảo sát và thu mẫu tại 10 hang ựộng của Phong Nha, Kẻ Bàng, bao gồm: Hang Kinh ựộ Vĩ ựộ Sơn đòong 17,486869 106,285274 Thiên đường 17,519448 106,222893 Sót 17,534089 106,254905 Tiên Sơn 17,585456 106,272982 Mò O 17,669105 105,935591 đá Vôi 17,75765 105,888966 Chà Rá 17,767515 105,895891 Mu Ngành 17,678088 105,882122 Tối 17,573717 106,2517 Rục 17,744205 105,897306
Hình 2.6: Bản ựồ các hang khảo sát
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp thu thập mẫu vật và xử lý mẫu vật ngoài thực ựịa
Tất cả các mẫu vật sử dụng cho luận văn ựược thu thập theo phương pháp thu mẫu chuẩn và ựược tiến hành bởi TS. Phạm đình Sắc và cộng sự. Tại mỗi hang ựộng khảo sát, xác ựịnh các vùng sáng, chuyển tiếp và vùng tối bằng phương pháp ựịnh tắnh. Tại mỗi vùng xác ựịnh từ 3-5 ựiểm thu, với diện tắch mỗi ựiểm khoảng 20-30 m2, thời gian thu mẫu tại mỗi ựiểm là 10 phút. Tiến hành thu bắt mẫu trên nền hang, các khe, hốc,Ầ
Dụng cụ thu mẫu: đèn pin, panh mềm, panh cứng, chổi lông, ống hút, ống nhựa, rây rácẦ
- Bắt trực tiếp bằng tay: sử dụng ựèn ựể quan sát trong hang tối và sử dụng các dụng cụ hỗ trợ như panh mềm, panh cứng, chổi lông, ống hút, ống nhựa. Với những mẫu vật có kắch thước nhỏ dưới 2 mm, như một số nhện sống trong lớp ựất ẩm, gỗ mục có thể dùng ống hút ựể hút. Với những mẫu vật có kắch thước trung bình (2- 5 mm) như một số nhện chạy, giả bọ cạp, SchizomidẦcó thể dùng panh mềm ựể bắt. Còn với những mẫu có kắch thước lớn hơn như bọ cạp, bọ cạp ựuôi roi,.. có thể dùng ống nhựa kết hợp với panh cứng ựể bắt.
- Dùng rây rác ựể thu các mẫu hình nhện trong các lớp rác bề mặt, ựất vụn. Khi sử dụng phương pháp này, các loại rác, lá cây, ựất ựá có kắch thước lớn sẽ ựược giữ lại ở tầng trên của rây rác, còn ựất vụn và ựộng vật kắch thước nhỏ sẽ rơi xuống tầng dưới. Dùng panh, ống hút hoặc chổi lông ựể thu bắt mẫu . Mẫu vật ựược bảo quản trong... cồn 70-80%. Mẫu vật ựược ghi nhãn mác về ựịa ựiểm, vị trắ thu, ngày thu, người thuẦvà ựem về phân tắch trong phòng thắ nghiệm.
2.3.2. Phân tắch và xử lý mẫu vật trong phòng thắ nghiêm
Các mẫu vật sau khi thu sẽ ựược bảo quản và phân tắch tại phòng Sinh thái môi trường ựất, Viện Sinh thái và tài nguyên sinh vật.
định loại mẫu vật sử dụng các tài liệu của Mark Rowlan (1973, 1980), Zabka (1985); Davies (1986, 1988); Muma (1987), Chen và Gao (1990); Feng (1990); Barrion và Litsinger (1995); Song và cộng sự (1997, 1999, 2004); Yin và cộng sự (1997); Zhu và cộng sự (1998, 2003); John Murphy & Frances (2000), Mark Harvey (2000, 2003), Fet và cộng sự (2000), Jocque (2007).
Ngoài ra việc ựịnh loại mẫu vật còn ựược sự giúp ựỡ của các chuyên gia quốc tế: GS. Li Shuqiang, TS. Liu Jie (Viện động vật học Trung Quốc), TS. Louis Deharveng, TS. Wilson Lourenco, TS. Mark Judson (Bảo tàng lịch
sử tự nhiên Paris, Pháp), TS. Lorenzo Prendini (Bảo tàng lịch sử tự nhiên New York, Mỹ).
2.3.3. Phương pháp phân tắch, xử lý và thống kê số liệu
Chúng tôi sử dụng phương pháp thống kê trong tắnh toán và xử lý số liệu trên phần mềm Microsoft Excel 2010 và Primer 6.
Các số liệu tắnh toán ựược dựa trên các cơ sở sau:
- độ ưu thế của loài (A): được tắnh bằng tỷ lệ phần trăm số lượng cá thể của một loài so với tổng số cá thể thu ựược tại một ựiểm hay một sinh cảnh nghiên cứu, ựược tắnh bằng công thức:
Trong ựó:
ni : Số lượng cá thể loài i
N: tổng số cá thể thu ựược tại một sinh cảnh
- Chỉ số Margalef (d): độ phong phú thành phần loài
Trong ựó:
S : Số loài của sinh cảnh
N: Tổng số cá thể thu ựược tại sinh cảnh
Trong ựó:
ni : Số cá thể của loài i
N: Tổng số cá thể thu ựược tại sinh cảnh S: Số loài của sinh cảnh
- Chỉ sốựồng ựều Pielou - JỖ:
- độ tương ựồng về số lượng thành phần loài của hai khu vực, ựịa ựiểm khác nhau: Sử dụng hệ số Bray-Curtis (Sjk)
Trong ựó:
Sjk: độ tương ựồng số lượng và thành phần loài giữa 2 ựiểm, sinh cảnh j và k
Yij: Số lượng cá thể loài I tại ựiểm, sinh cảnh j Yik: Số lượng cá thể loài I tại ựiểm, sinh cảnh k S: Tổng số loài của các sinh cảnh.
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. đa dạng thành phần và số lượng loài hình nhện thu ựược trong hang
ựộng khu vực VQG Phong Nha-Kẻ Bàng
3.1.1. Thành phần và số lượng các loài hình nhện trong hang ựộng tại khu vực nghiên cứu
Chúng tôi ựã thu thập ựược 845 cá thể hình nhện trưởng thành thuộc 51 loài, 37 giống, 21 họ, 5 bộ (Araneae, Scorpiones, Pseudoscorpiones, Opiliones và Schizomida). Trong ựó có 10 loài chưa xác ựịnh ựược tên loài, có thể là loài mới cho khoa học (Bảng 3.1).
Các loài hình nhện ghi nhận mới cho khu hệ Việt Nam (11 loài), bao gồm: Coelotes parvitriangulus, Platocoelotes brevis, Pholcus abstrusus,
Pholcus aduncus, Pholcus agilis, Leptonetela hamate, Leptonetela pentakis, Patu bispina,Anapistula orbisterna, Telema exiloculata, Stylocellus globosus.
Qua bảng 3.1 nhận thấy, có 6 loài tìm thấy ở tất cả các hang ựộng nghiên cứu, ựó là: Orchestina striata, Heteropoda venatoria, Araneus blaise, Gongylidioides onoi, Pardosa pseudoanulata, Chinattus tibialis. Trong ựó loài Heteropoda venatoria có số lượng cá thể thu ựược nhiều nhất (93 cá thể) chiếm 10,89% tổng số cá thể hình nhện thu ựược.
Trong tổng số 21 họ hình nhện thu ựược trong hang ựộng tại khu vực nghiên cứu thì bộ Nhện (Araneae) có số họ nhiều nhất (15 họ); bộ Giả bọ cạp (Pseudoscorpiones: 2 họ); bộ chân dài (Opilinones: 2 họ); bộ Bọ cạp ựuôi roi (Schizomida có duy nhất 1 họ).
Kết quả phân tắch thành phần và số lượng cá thể các loài hình nhện thu ựược tại các hang ựộng nghiên cứu (Hình 3.1) cho thấy: ựộng Thiên đường có số lượng cá thể cũng như số loài thu ựược cao nhất (165 cá thể, 31 loài); ựộng Tiên Sơn (112 cá thể, 24 loài); hang Tối (61 cá thể, 21 loài); hang Sót (68 cá thể, 18 loài); hang Sơn đoòng (103 cá thể, 26 loài); hang Rục (63 cá thể, 19 loài); hang Cha Ra (57 cá thể, thuộc 21 loài); hang đá Vôi (86 cá thể, 24 loài); hang Mu Ngành (60 cá thể, 19 loài); hang Mò O (79 cá thể, 26 loài).
Hình 3.1 : Biểu ựồ mô tả thành phần và số lượng cá thể các loài hình nhện thu ựược tại các hang ựộng nghiên cứu
Kết quả phân tắch thành phần và số lượng cá thể các loài hình nhện thu ựược theo các nhóm loài (Hình 3.2) cho thấy: bộ nhện (Araneae) chiếm ưu thế về số loài và số lượng cá thể thu ựược (773 cá thể, 41 loài); bộ bọ cạp giả Pseudoscorpion (55 cá thể, 5 loài); bộ chân dài Opiliones (12 cá thể, 2 loài); bộ bọ cạp roiSchizomida (8 cá thể, 1 loài); bộ bọ cạp Scorpionoides (6 cá thể, 2 loài).
Hình 3.2: Số cá thể và số loài của các bộ hình nhện ghi nhận ựược
Trong số 51 loài hình nhện ghi nhận ựược, có 20 loài chỉ phân bố trong vùng tối hang ựộng, ựó là: Sinopoda sp.1, Coelotes parvitriangulus, Platocoelotes brevis, Platocoelotes sp.1, Pholcus abstrusus, Pholcus aduncus, Pholcus sp.1, Leptonetela pentakis, Leptonetela sp.1, Patu bispina, Anapistula orbisterna, Telema sp.1, Lehtinenia bisulcus, Vietbocap thienduongensis, Vietbocap canhi, Stylocellus globosus, Sungsotia uenoi, Lagynochthonius sp.1, Tyrannochthonius sp và Schizomus sauteri. Trong ựó loài Lehtinenia bisulcus có số cá thể thu ựược nhiều nhất (15 cá thể - 1,76%)