Thành phần và cấu trúc quần xã ve giáp (acari oribatida) ở sinh cảnh vườn quanh nhà, đất canh tác và trảng cỏ cây bụi tại vườn quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.95 MB, 74 trang )
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
VŨ XUÂN TRƯỜNG
THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC QUẦN XÃ
VE GIÁP (ACARI: ORIBATIDA) Ở SINH CẢNH
VƯỜN QUANH NHÀ, ĐẤT CANH TÁC VÀ
TRẢNG CỎ CÂY BỤI TẠI VƯỜN QUỐC GIA
TAM ĐẢO, TỈNH VĨNH PHÚC
Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 60 42 01 20
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS. ĐÀO DUY TRINH
HÀ NỘI, 2013
2
LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Đào Duy Trinh
đã định hướng cho tôi về việc chọn nội dung của đề tài và tận tình hướng dẫn
tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu, mà nếu không có tôi đã
không thể hoàn thành đề tài này.
Xin trân trọng cám ơn ban quản lý VQG Tam Đảo, ban chủ nhiệm
Khoa Sinh – KTNN, tổ bộ môn Động vật đất, phòng Sau đại học, hai em sinh
viên: Trần Thị Hằng, Tô Thị Tâm K35 khoa Sinh - KTNN trường Đại học
Sư phạm Hà Nội 2, nơi tôi học tập và thực hiện luận văn; Ban giám đốc, tổ
giáo viên Trung tâm GDTX huyện Phù Ninh nơi tôi đang công tác.
Cuối cùng tôi tỏ lòng tri ơn tới gia đình và quê hương, tới vợ con của
tôi nơi tôi được nuôi dưỡng lớn khôn và hạnh phúc.
Xuân Hoà, ngày tháng 5 năm 2013
Tác giả luận văn
Vũ Xuân Trường
3
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và những kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng trong một luận văn nào.
Tôi xin cam đoan rằng, các thông tin trong trích dẫn trong luận văn
được chỉ rõ nguồn gốc.
Xuân Hoà, ngày
tháng 5 năm 2013
Tác giả luận văn
Vũ Xuân Trường
4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT
STT
Viết tắt
Kí hiệu
1.
C
Chung cả 2 tầng -1 và -2
2.
ĐCT
Đất canh tác
3.
ĐVNS
Động vật nguyên sinh
4.
H’
Chỉ số đa dạng
5.
MĐTB
Mật độ trung bình
6.
S
Số lượng loài theo tầng phân bố
7.
S2
Số lượng loài theo sinh cảnh
8.
VQG
Vườn quốc gia
9.
VQN
Vườn quanh nhà
10.
TCCB
Trảng cỏ cây bụi
11.
J’
Chỉ số đồng đều
12.
-1
Độ sâu đất từ 0 - 10cm
13.
-2
Độ sâu đất từ 11 – 20cm
14.
ĐT
Định tính
15.
ĐL
Định lượng
5
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Danh mục các ký hiệu viết tắt
Mục lục
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
MỞ ĐẦU .............................................................................................
1
1. Tính cấp thiết của đề tài ..................................................................
1
2.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài..........................................
2
3. Mục đích nghiên cứu của đề tài .......................................................
2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ......................................................
3
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................
3
6. Điểm mới đề tài................................................................................
4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU...........................................
5
1.1 Cơ sở khoa học của đề tài............................................................
5
1.2 Tổng quan tài liệu ........................................................................
6
1.2.1. Tình hình nghiên cứu Oribatida trên thế giới ....................
6
1.2.1.1.Nghiên cứu về thành phần loài Oribatida .............................
8
1.2.1.2.Nghiên cứu về cấu truc quần xã Oribatida ...........................
9
1.2.2. Tình hình nghiên cứu Oribatida ở Việt Nam...................
10
1.2.2.1. Nghiên cứu về thành phần loài Oribatida ............................
10
1.2.2.2. Nghiên cứu về cấu trúc quần xã Oribatida ..........................
13
CHƯƠNG 2. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN
15
6
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................................
2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu..............................................
15
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu ..............................................................
15
2.1.2. Thời gian nghiên cứu và số lượng mẫu .................................
15
2.2. Đặc điểm tự nhiên của VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc.................
18
2.2.1. Vị trí địa lý và địa hình ...........................................................
18
2.2.2. Khí hậu và thuỷ văn ................................................................
19
2.2.3. Thổ nhưỡng ............................................................................
19
2.2.4. Tài nguyên thực vật và động vật.............................................
20
2.3. Vật liệu nghiên cứu .....................................................................
21
2.4. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................
22
2.4.1. Xác định thành phần loài Oribatida ........................................
22
2.4.2. Xác định sự tương đồng thành phần loài và cấu trúc quần xã
26
Oribatida...............................................................................................
2.4.3. Phương pháp phân tích và thống kê số liệu ............................
26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................
28
3.1.Thành phần loài ve giáp (Acari: Oribatida) ở VQN, ĐCT và
28
TCCB tại Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc.............................
3.1.1. Thành phần loài Ve giáp (Acari: Oribatida) ở VQN, ĐCT
28
và TCCB tại vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc.........................
3.1.1.1. Thành phần loài Oribatida ở VQN, ĐCT và TCCB tại
28
VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc...........................................................
3.1.1.2. Đặc điểm phân bố của quần xã Oribatida ở VQN, ĐCT và
34
TCCB tại VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc ..........................................
3.1.2. Sự tương đồng thành phần loài của quần xã Oribatida ở
34
VQN, ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc ....................
3.1.2.1. Sự tương đồng thành phần của quần xã Oribatida ở VQN,
34
7
ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc ............................
3.1.3. Bàn luận và nhận xét ...............................................................
36
3.2.3.Cấu trúc quần xã Oribatida theo sinh cảnh VQN, ĐCT và
37
TCCB tại VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc..............................................
3.2.3.1. Đa dạng thành phần loài ......................................................
38
3.2.3.2. Mật độ trung bình ................................................................
38
3.2.3.3. Chỉ số đa dạng loài H’ .........................................................
38
3.2.3.4. Chỉ số đồng đều J’................................................................
39
3.2.3.5. Các loài Oribatida ưu thế ở VQN, ĐCT và TCCB tại vườn
39
Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc............................................................
3.2.4.Cấu trúc quần xã Oribatida theo tầng sâu thẳng đứng
42
trong hệ sinh thái đất VQN, ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo,
Vĩnh Phúc............................................................................................
3.2.4.1. Đa dạng thành phần loài ......................................................
43
3.2.4.2. Mật độ trung bình ................................................................
44
3.2.4.3. Chỉ số đa dạng loài H’ .........................................................
44
3.2.4.4. Chỉ số đồng đều J’................................................................
44
3.2.4.5. Các loài Oribatida ưu thế theo tầng sâu thẳng đứng ...........
44
3.2.5. Bàn luận và nhận xét ...............................................................
47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................
48
KẾT LUẬN.........................................................................................
48
KIẾN NGHỊ........................................................................................
49
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ................................
50
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................
51
PHỤ LỤC............................................................................................
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
Nội dung
Trang
8
1
Bảng 2.1. Thống kê số liệu mẫu thu ở VQN, ĐCT và TCCB
tại VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc
2
15
Bảng 3.1. Thành phần loài và sự phân bố của chúng theo các
sinh cảnh VQN, ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo, Vĩnh
Phúc
3
Bảng 3.2. Chỉ số Jaccard về tương đồng thành phần loài ở
VQN, ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc
4
29
35
Bảng 3.3. Chỉ số định lượng cấu trúc quần xã của Oribatida
theo sinh cảnh VQN, ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo, Vĩnh
Phúc
5
Bảng 3.4. Tỷ lệ các loài Oribatida ưu thế trong các sinh cảnh ở
VQN, ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
6
38
40
Bảng 3.5. Chỉ số định lượng cấu trúc quần xã của Oribatida
theo độ sâu của đất của các sinh cảnh ở VQN, ĐCT và TCCB
tại VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc
7
43
Bảng 3.6. Tỷ lệ các loài Oribatida ưu thế theo độ sâu của đất
ở các sinh cảnh VQN, ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo,
Vĩnh Phúc
45
9
DANH MỤC CÁC HÌNH
Nội dung
STT
1
Hình 2.1. Bản đồ hành chính VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc
2
Hình 2.2. Bản đồ khu vực lấy mẫu tại VQG Tam Đảo,
Trang
16
Vĩnh Phúc
17
3
Hình 2.3. Sơ đồ cấu trúc cơ thể của Oribatida
23
4
Hình 2.4. Sơ đồ cấu trúc cơ thể và cấu tạo các cơ quan của
Oribatida bậc cao
5
Hình 3.1. Sự tương đồng thành phần loài giữa các sinh cảnh
ở VQN, ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
6
41
Hình 3.3. Cấu trúc loài ưu thế của quần xã Oribatida sinh
cảnh ĐCT tại VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
8
36
Hình 3.2. Cấu trúc loài ưu thế của quần xã Oribatida sinh
cảnh VQN tại VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
7
24
41
Hình 3.4. Cấu trúc loài ưu thế của quần xã Oribatida sinh
cảnh TCCB tại VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
42
10
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Vườn quốc gia Tam Đảo có lớp thảm thực vật đa dạng với nhiều trạng
thái khác nhau như rừng tự nhiên (RTN), rừng nhân tác (RNT), trảng cỏ cây
bụi (TCCB), đất canh tác (ĐCT) và vườn quanh nhà (VQN). Vườn Quốc gia
(VQG) Tam Đảo là một trong những khu vực có giá trị cao về đa dạng sinh
học, lưu trữ và bảo tồn nhiều loại động, thực vật quý hiếm đang bị đe doạ ở
mức quốc gia. Nguồn tài nguyên sinh học của vườn đã được điều tra nghiên
cứu khá kỹ nhưng chủ yếu tập trung vào khu hệ thực vật, động vật có xương
sống trên cạn, côn trùng. Các nhóm động vật không xương sống ở đất hầu
như chưa được quan tâm, chưa được nghiên cứu kỹ.
Trong môi trường đất nhiều nhóm sinh vật đóng vai trò quan trọng
trong việc chỉ thị điều kiện sinh thái của môi trường đất, góp phần làm sạch
môi trường. Trong số đó phải kể đến ve giáp (Acari: Oribatida, còn được gọi
là Oribatei hoặc Cryptostigmata) là một trong những nhóm đại diện phong
phú về số lượng cá thể có khả năng chống chịu tốt trước ảnh hưởng của nhân
tác… Vì vậy, chúng đã và đang được chú ý trong các nghiên cứu đánh giá tác
động của con người tới các hệ sinh thái.
Oribatida (Acari: Otibatida) là nhóm động vật đã và đang được nhiều
nhà khoa học trong và ngoài nước nghiên cứu đánh giá như những sinh vật
chỉ thị trong việc đánh giá chất lượng hệ sinh thái trên cạn: chúng có độ đa
dạng cao, thu lượm với số lượng lớn một cánh dễ dàng, ở tất cả các mùa trong
năm, trong nhiều sinh cảnh; việc định loại cá thể trưởng thành tương đối dễ;
hầu hết chúng sống trong tầng hữu cơ của lớp đất màu mỡ và chúng là nhóm
dinh dưỡng không đồng nhất.
11
Nghiên cứu thành phần và cấu trúc của quần xã Oribatida ở đất có ý
nghĩa quan trọng trong chỉ thị sinh học các diễn thế của hệ sinh thái, là cơ sở
cho việc quản lý và khai thác bền vững nguồn tài nguyên môi trường đất. Một
số nhóm Oribatida còn là đối tượng gây hại trực tiếp cho cây trồng, là véc tơ
phát tán và lan truyền một số mầm bệnh và giun sán kí sinh cho cây trồng, vật
nuôi và con người.
Vì những lí do trên chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu “Thành phần
và cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) ở sinh cảnh vườn quanh
nhà, đất canh tác và trảng cỏ cây bụi tại Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh
Vĩnh Phúc”.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài bổ sung thành phần loài Oribatida và đặc điểm phân bố của
chúng ở VQG Tam Đảo, cung cấp dẫn liệu chi tiết đặc trưng định lượng của
chúng theo sinh cảnh, theo độ sâu của đất.
Đề tài cung cấp thêm các bằng chứng về tính đa dạng sinh học của
Oribatida của VQG Tam Đảo. Bổ sung cho VQG nhiều dẫn liệu mới về
nguồn tài nguyên động vật đất phong phú và hữu ích.
Xác định sự biến động về thành phần loài Oribatida ở sinh cảnh VQN,
ĐCT và TCCB tại Vườn Quốc gia Tam Đảo.
2.2. Ý nghĩa thực tiễn
Góp phần dự đoán ảnh hưởng của các yếu tố nhân tác, tác động đến
môi trường đất nói chung, đến đa dạng thành phần loài Oribatida nói riêng.
3. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Mục đích của đề tài luận văn thạc sĩ là nghiên cứu thành phần và cấu
trúc quần xã Oribatida, liên quan đến một số yếu tố tự nhiên và nhân tác
12
chính, bao gồm sinh cảnh, và chiều sâu thẳng đứng trong hệ sinh thái đất rừng
ở sinh cảnh VQN, ĐCT và TCCB tại VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc.
Đặc biệt với 3 sinh cảnh là trảng cỏ cây bụi (TCCB), đất canh tác
(ĐCT) và vườn quanh nhà (VQN) do có sự tác động con người ở các mức độ
khác nhau dẫn tới sự phân bố của quần xã Oribatida ở 3 sinh cảnh khác nhau
vì vậy cần nghiên cứu để đánh giá mức độ tác động của con người lên các
sinh cảnh.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu phân tích thành phần và cấu trúc quần xã Oribatida ở VQG
Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc.
Nghiên cứu sự phân bố quần xã Oribatida theo sinh cảnh, theo độ sâu
của đất.
Nghiên cứu mật độ trung bình của quần xã Oribatida theo sinh cảnh và
theo chiều sâu của đất.
Nghiên cứu độ đa dạng của loài, độ đồng đều ở ba sinh cảnh và theo
chiều sâu của đất.
5. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
5.1. Đối tượng nghiên cứu
Các loài thuộc bộ Ve giáp (Acari: Oribatida), phân lớp Ve bét (Acari),
lớp Hình nhện (Arachnida), phân ngành Chân khớp có kìm (Chelicerata),
ngành Chân khớp (Arthropoda), của giới Động vật (Animalia).
5.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu được tiến hành trên đối tượng Oribatida, được thực hiện ở
3 sinh cảnh khác nhau: VQN, ĐCT và TCCB, theo phân bố thẳng đứng trong
hệ sinh thái đất ở tại VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc.
13
6. Điểm mới của đề tài
Cung cấp số liệu liệu về đa dạng sinh học của quần xã Oribatida ở
VQG Tam Đảo. Đặc biệt về thành phần và cấu trúc quần xã Oribatida ở ba
sinh cảnh VQN, ĐCT và TCCB của VQG Tam Đảo.
Luận văn cung cấp dẫn liệu về đặc điểm phân bố và đặc trưng định
lượng của quần xã Oribatida ở VQG Tam Đảo. Cấu trúc quần xã Oribatida về
đặc điểm phân bố, mật độ quần thể và tương đồng thành phần loài ở VQG
Tam Đảo được nghiên cứu và phân tích đồng bộ, ở 3 sinh cảnh, chiều sâu
thẳng đứng trong đất (0-10 và 11-20cm).
7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận. Luận án gồm 3 chương:
Chương 1. Tổng quan tài liệu
Chương 2. Địa điểm, thời gian, đặc điểm tự nhiên và phương pháp
nghiên cứu
Chương 3. Kết quả và thảo luận
14
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Quần xã động vật sống trong đất bao gồm đại diện của nhiều nhóm
động vật không xương sống, như động vật nguyên sinh (Protozoa), giun dẹp
(Plathelminthes), chân khớp (Athropoda), thân mềm (Mollusca)… và một số
động vật có xương sống. Động vật đất là thành phần quan trọng tạo nên tính
đa dạng sinh học của hệ động vật cạn, góp phần cải tạo và tăng độ phì nhiêu
của đất và là nhóm truyền nhiễm mầm bệnh và ký sinh trùng phát tán qua môi
trường đất.Trong quần xã động vật đất, nhóm chân khớp (Microarthropoda)
luôn chiếm ưu thế về số lượng với đại diện chính là ve giáp (Acari: Oribatida)
bao gồm những nhóm ve bét đa dạng và phong phú nhất. Ngoài tự nhiên
chúng sống chủ yếu trong môi trường đất và các môi trường sống liên quan
với hệ sinh thái đất, như thảm lá rừng và xác vụn thực vật, trên thân hay dưới
vỏ cây gỗ, lớp thảm rêu bám trên thân cây, đất treo trên cành cây, trong tán
cây xanh (Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh, Nguyễn Hải Tiến, 2008) [14].
Hệ thống phân loại Oribatida, cùng các quan hệ tiến hoá của chúng với
các nhóm ve bét khác được xây dựng và sắp xếp theo hệ thống của các tác giả
Balogh J., 1963; [22]; Sellnick, 1960 [39]; Willmann, 1931 [40]; Ghilarov et
al., 1975 [43]; Grandjean, 1954 [44]; là những chuyên gia nghiên cứu hệ
thống học Oribatida hiện được chấp nhận rộng rãi trên thế giới. Trên cơ sở đó
đã hình thành một sưu tập khá phong phú mẫu Oribatida, mà một phần trong
đó đã được phân tích tại một số cơ quan nghiên cứu chuyên ngành của Việt
Nam và quốc tế (Vũ Quang Mạnh, 2007) [7].
Với những thông tin trên cho thấy, việc nghiên cứu phân tích sự thay
đổi các đặc trưng định lượng của Oribatida (số lượng loài, mật độ, chỉ số đa
15
dạng H’, chỉ số đồng đều J’) theo dạng sinh cảnh, theo độ sâu đất lần đầu tiên
được áp dụng ở VQG Tam Đảo làm cơ sở khoa học chỉ ra những tác động
tích cực cũng như tiêu cực của các nhân tố môi trường, con người đến hệ sinh
vật đất…
1.2. Tổng quan tài liệu
1.2.1. Tình hình nghiên cứu Oribatida trên thế giới
Trong khoảng 20 năm gần đây, các hoạt động nghiên cứu Oribatida
diễn ra mạnh mẽ và nhiều kết quả được công bố. Trên cơ sở các kết quả
nghiên cứu của các tác giả khác, cùng với kết quả nghiên cứu của riêng mình
Schatz công bố và tổng hợp bản mục lục các loài Oribatida đã biết ở khu vực
Trung Châu Mỹ. Danh sách này gồm 543 loài Oribatida thuộc 87 họ. Ngoài
ra, ông còn liệt kê số lượng Oribatida đã thu thập ở các quốc gia và vùng lãnh
thổ khác cũng thuộc Trung Mỹ như: Cuba (225 loài), Antilles (387 loài),
Jamaica (28 loài), Dominica (21 loài)... (Schatz, 2002) [38].
Ở Nga nghiên cứu về Oribatida phát triển mạnh từ những năm 50 của
thế kỷ 20. Cho đến nay ghi nhận được 300 loài Oribatida ở tất cả các hệ sinh
thái. Riêng khu hệ Oribatida sống trên cây cũng bắt đầu được quan tâm
nghiên cứu. Các mẫu Oribatida được thu thập từ rêu, địa y sống phụ sinh, từ
vỏ cành, thân cây và trong tán cây với các công trình của Dalenius (1960);
Kielozewski; Kashyna (1965); Niedbale (1969); Woltemade (1982), Coloff
(1983)... (Ermilov and Chistyakov, 2008) [26].
Cho đến nay, ở vùng Nizhiy Novgorod đã thống kê được 74 loài
Oribatida thuộc 51 giống, 36 họ, 22 liên họ sống trên cây. Ermilov và
Chistyakov đã nghiên cứu một số đặc điểm: thành phần loài, mật độ, loài ưu
thế, phân bố theo chiều thẳng đứng của quần thể Oribatida sống trên cây và đề
xuất hệ thống phân loại của chúng theo khu vực và phân chia chúng thành 3
nhóm hình thái- sinh thái, phụ thuộc vào nơi sống của chúng: nhóm sống
16
hoàn toàn trên cây, nhóm sống trên cây- dưới đất và nhóm sống hoàn toàn
trong đất. Theo các tác giả trên, loài Oribatida ưu thế là loài có số lượng cá
thể riêng chiếm từ 5% trở lên trong tổng số Oribatida của seri mẫu phân tích
(theo sinh cảnh, theo địa phương hay khu vực…) (Ermilov and Chistyakov,
2008) [26].
Cùng với kết quả nghiên cứu nguồn gốc phát sinh chủng loại, khu hệ,
hệ thống học Oribatida, các nghiên cứu về sinh học Oribatida cũng thu được
nhiều kết quả có giá trị, trong đó việc nghiên cứu sự phát triển, sinh trưởng
trong mối quan hệ với các yếu tố tác động lên chúng là một hướng quan trọng
được nhiều tác giả chú ý đến. Bản chất và thời gian phát triển, sinh trưởng của
nhóm động vật này còn chưa được điều tra một cách cẩn thận, đầy đủ. Tuy
nhiên, nhiều nhà nghiên cứu hiểu rằng các nhân tố môi trường (nhiệt độ, độ
pH, hàm lượng mùn, số lượng và chất lượng thức ăn, sự xáo trộn nơi cư
trú…) và mật độ của các nhóm chân khớp khác có thể ảnh hưởng đến thời
gian sinh trưởng của hầu hết các Oribatiba (Siepel, 1994); Maraun & Scheu,
2003; Ermilov and Lochynska (2008) [34], [31], [26]. Tuy nhiên, ảnh hưởng
lớn nhất đến thời gian phát sinh là phương thức phát sinh của bộ hay của họ
Oribatida. Siepel (1994) đã lưu ý rằng tất cả các sự thay đổi trong thời gian
phát triển gây ra bởi môi trường đều nhỏ hơn sự thay đổi ngay trong nội tại
của các họ hay của bộ.
Oribatida là nhóm tham gia tích cực trong quá trình phân hủy các chất
hữu cơ, trong chu trình nitơ và quá trình tạo đất. Các nghiên cứu cho thấy
trong tất cả các giai đoạn hay chu kì sinh trưởng, phát triển của chúng đều sử
dụng với phổ thức ăn rộng, bao gồm thực vật sống và chết, nấm, rêu, địa y và
thịt thối rữa. Nhiều loài là vật chủ trung gian của sán lá dây, một vài loài là
động vật ăn thịt, không có loài nào sống kí sinh (Krants, 1978) [27]. Oribatida
là động vật ăn hạt, chân kìm và các cấu tạo khác nhau của phần phụ miệng
17
được sử dụng cùng với nhau để cắt hay xé hạt thành các tiểu phần có kích
thước phù hợp để ăn.
Ngoài ra, có rất nhiều công trình nghiên cứu về vai trò chỉ thị sinh học
của Oribatida theo các hướng: chỉ thị cho chất lượng đất ở mức độ loài hay
quần xã, chỉ thị cho thuốc trừ sâu, phân bón... sử dụng trong sản xuất nông
nghiệp, chỉ thị cho môi trường đất đô thị,...
Những lợi thế của Oribatida khi sử dụng chúng như những sinh vật chỉ
thị trong việc đánh giá chất lượng hệ sinh thái trên cạn là ở chỗ: chúng có độ
đa dạng cao, thu lượm với số lượng lớn một cách dễ dàng, ở tất cả các mùa
trong năm, trong nhiều sinh cảnh; việc định loại cá thể trưởng thành tương đối
dễ; hầu hết chúng sống trong tầng hữu cơ của lớp đất màu mỡ và chúng là
nhóm dinh dưỡng không đồng nhất. Chúng bao gồm các taxon được đặc trưng
bởi sự sinh sản nhanh, thời gian sinh sống của các con non và con trưởng
thành dài, khả năng tăng quần thể chậm... (Behan – Pelletire, 2000) [25].
Có thể thấy lịch sử nghiên cứu của Oribatida đã có từ rất lâu trên thế
giới, được nghiên cứu một cách hệ thống về cả khu hệ, sinh học, sinh thái và
vai trò chỉ thị.
1.2.1.1. Nghiên cứu về thành phần loài Oribatida
Trong các công trình nghiên cứu về Acari trước đây, các công trình của
Berlese đóng một vai trò quan trọng và có một vị trí đặc biệt. Ông là một
trong số những người quan tâm đến Ve bét ở Châu Âu sớm nhất. Chỉ từ năm
1881 đến năm 1923, ông đã đứng tên một mình, hoặc là đồng tác giả của 73
công trình nghiên cứu về Acari, Microarthropoda, Scorpiones. Trong đó ông
đã mô tả khoảng 120 loài Oribatida. Tuy nhiên, tất cả những loài Berlese mô
tả đã được Hammen(2009) tu chỉnh, xắp xếp lại dựa trên hệ thống phân loại
của Grandjean(1954) và công bố trong công trình “ Berlese’s primitive
Oribatida mites” ( Hammen L.Van Der,2009) ; (Zipcode Zoo.com) [46],[47] .
18
Khu hệ Oribatida của Canada là một trong những khu hệ được nghiên
cứu khá kỹ từ rất sớm. Nhưng theo Behan- Pelletier et all.(2000) [25], mặc dù
các dẫn liệu về sinh thái, phân bố của chúng có nhiều, nhưng về khu hệ, số
loài được biết chỉ chiếm khoảng ¼ số loài có trong thực tế.
Khu hệ Oribatida ở Trung Mỹ được điều tra, nghiên cứu từ rất sớm.
Năm 1791, Otto Stoll đã mưu tả những loài Oribatida đầu tiên của khu vực.
Đến năm 1930 (sau 139 năm gián đoạn), nhiều Oribatida mới được thu thập,
mô tả trong các công trình của Grandjean (1930- 1934, 1954, 1960, 1962),
Willmann(1930) Woolley (1961, 1966)…và từ năm 1972 trở lại đây, hàng
loạt các công trình nghiên cứu về Oribatida của các tác giả khác nhau được
thực hiện. Hiện tại 498 loài Oribatida đã được ghi nhận (gồm 300 loài đã xác
định tên, 198 loài còn ở dạng sp, cf..) Số lượng loài Oribatida của Trung Mỹ,
bao gồm cả Mexico là 978 loài, nếu cộng thêm cả Antilles nữa con số này
1238 loài (Schatz,2002) [38].
Cho đến nay đã ghi nhận được 300 loài Oribatida ở tất cả các kiểu hệ
sinh thái. Riêng khu hệ Oribatida sống trên cây, cũng được quan tâm, từ cách
đây mấy chục năm.
1.2.1.2. Nghiên cứu về cấu trúc quần xã Oribatida
Phản ứng của các quần xã động vật đất đối với sự quản lý đất như sự
thay đổi độ giàu hoặc, độ phong phú, chỉ số đa dạng loài... đã được lượng hoá
và được kiểm tra phạm vi rộng như sinh cảnh, thậm chí trong một số trường
hợp, ở phạm vi vùng đã được nghiên cứu (Maraun et al., 2003) [31]. Khi phân
tích dẫn liệu thu được từ những mẫu định lượng (ở phạm vi 1 mẫu 250cm3
hay từ 1 điểm thu mẫu) là đặc biệt quan trọng cho sự hiểu biết về ảnh hưởng
của việc sử dụng đất đến cấu trúc quần xã và sự tồn tại của những sinh vật
sống trong đất (Minor et al., 2004) [32].
19
Sự tăng liên tục của những loài ưu thế sống ở bề mặt và những loài
không chuyên hoá cho thấy sự thay đổi đáng kể trong tự nhiên của những ảnh
hưởng có giới hạn này trong quá trình diễn thế. Kết quả phân tích bằng
phương pháp hồi quy thông thường cho thấy mức độ tác động gia tăng của
các nhân tố bên ngoài đến quần xã Oribatida trong thời gian diễn thế của đồng
cỏ và sự thay đổi hướng tác động chủ yếu đến độ phong phú của Oribatida từ
các điều kiện của đất sang các điều kiện của thảm phủ thực vật và sau đó là
tác động tổ hợp của các điều kiện đất và lớp thảm phủ thực vật.
Minor et al., 2004 đã điều tra ảnh hưởng của một vài loại vật liệu bổ
sung vào đất nhằm làm tăng sinh khối cho các vụ trồng liễu luân phiên trong
thời gian ngắn đến độ phong phú, độ đa dạng và cấu trúc quần xã của Ve bét
sống tự do trong đất (gồm 2 nhóm Oribatida và Mesostigmata) ở vùng trung
tâm New York. Các vật liệu bổ sung bao gồm: Cặn bùn đã được làm ổn định
bằng chất vôi, phân gà ủ hoai, phân đạm, lớp đất phủ dẻo màu đen để phủ lên
trên bộ rễ. Kết quả cho thấy: Nhóm ve ăn thịt (Mesostigmata) phản ứng với
các chất bổ sung khác với nhóm ăn mùn bã và nấm (Oribatida) [32].
Độ dốc theo đai cao của hệ thống núi tự nó có thể được xem là những thí
nghiệm thực địa mang tính tự nhiên. Những nghiên cứu thực địa theo 1 tuyến
chạy dọc từ chân núi lên đỉnh núi là rất cần thiết để hiểu thêm về sự thay đổi
khí hậu toàn cầu trong quá khứ và dự đoán sự thay đổi đó trong tương lai. Khí
hậu là nhân tố chính kiểm soát những kiểu cấu trúc thực vật, năng suất thành
phần loài động, thực vật toàn cầu (Shen Jing et al., 2005) [33].
1.2.2. Tình hình nghiên cứu Oribatida ở Việt Nam
1.2.2.1. Nghiên cứu về thành phần loài Oribatida
Trước năm 1975, các công trình nghiên cứu về Oribatida ở Việt Nam
còn chưa được nghiên cứu sâu và đồng bộ. Năm 1967, lần đầu tiên trong công
trình “New Oribatid from Viet Nam”, hai tác giả người Hungari là Balogh J.
20
và Mahunka S. đã giới thiệu về khu hệ, danh pháp học và đặc điểm phân bố
của 33 loài Ve giáp, trong đó đã mô tả 29 loài, 4 giống mới cho khoa học
(Balogh J. And Mahunka S., 1967) [24].
Sau năm 1975, Oribatida Việt Nam mới được các tác giả trong và ngoài
nước nghiêm cứu sâu. Đầu tiên phải kể đến các công trình nghiên cứu của các
tác giả nước ngoài như Golosova (1983, 1984); Mahunka (1987, 1988, 1989);
Bahan- Pelletier (2000) [41], [42], [28], [29], [30], [25].
Đến năm 1977, các tác giả trong nước bước đầu đã tiến hành nghiên
cứu độc lập về Oribatida. Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của tác
giả Vũ Quang Mạnh về nhóm Chân khớp bé (Microarthropoda) ở đất Cà Mau
(Minh Hải) và Từ Liêm (Hà Nội) năm 1984.
Nghiên cứu khu hệ Oribatida ở Việt Nam của Mahunka (1988) đã xác
định 15 loài mới cho khoa học, trong đó có một số loài mới thu từ mẫu đất
vùng Tam Đảo (Mahunka, 1988) [29].
Vũ Quang Mạnh, Cao Văn Thuật (1990), xác định được 24 loài
Oribatida ở vùng đồi núi Đông Bắc Việt Nam khi tiến hành nghiên cứu cấu
trúc định lượng của nhóm Microarthropoda ở 7 kiểu sinh thái, ở 5 dải độ cao
khí hậu và 3 loại đất. Theo 2 tác giả này, trong nhóm Chân khớp bé, Oribatida
luôn chiếm số lượng chủ yếu từ 70- 80% tổng số lượng, còn nhóm
Collembola chỉ chiếm 10% [10].
Năm 2002, Vũ Quang Mạnh và Vương Thị Hòa đã đưa ra dẫn liệu bổ
sung về vai trò và cấu trúc quần xã Oribatida ở vùng rừng Tam Đảo (Vĩnh
Phúc). Có nhận xét cấu trúc quần xã Oribatida ở hệ sinh thái đất có liên quan
rõ rệt với sự suy giảm của cây gỗ rừng. Nó có thể được xem xét và đánh giá
như một đặc điểm sinh học, chỉ thị quá trình diễn thế của rừng Tam Đảo nói
riêng và của Việt Nam nói chung. Mặt khác có sự thay đổi đặc điểm đa dạng
thành phần loài của quần xã Oribatida theo chiều thẳng đứng, từ thảm rêu
21
quanh thân cây và vụn thực vật, nằm trên mặt đất từ 0- 100cm, cho đến lớp
thảm lá rừng phủ trên mặt đất, lớp đất mặt 0- 10cm và lớp đất sâu 11- 20cm ở
hệ sinh thái rừng Tam Đảo. Chỉ số này có thể xem xét như một yếu tố chỉ thị
sinh học các diễn thế ở hệ sinh thái rừng Việt Nam (Vũ Quang Mạnh, Vương
Thị Hòa, 2002) [8].
Năm 2006, Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh công bố 30 loài Oribatida
được phát hiện ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn – Phú Thọ. Công bố Oribatida họ
Oppidae Grandjean, 1954; phân họ Oppinidae Grandjean, 1951 và
Mulltioppiinae Balogh, 1938 ở Việt Nam ( Các tác giả: Vũ Quang Mạnh, Lê
Thị Quyên, Đào Duy Trinh (2006) [15], tiếp tục nghiên cứu và giới thiệu các
phân
họ
Pulchroppiinae,
Oppiellinae, Mystrppiinae,
Brachyoppiinae,
Arcoppiinae ở Việt Nam (Vũ Quang Mạnh, Lê Thị Quyên, Đào Duy Trinh,
2006) [15].
Năm 2007, Vũ Quang Mạnh, Lưu Thanh Ngọc, Đào Duy Trinh đã công
bố 3 loài thuộc giống Perxylobatas Hammer 1972, hiện có ở Việt Nam (Vũ
Quang Mạnh và cộng sự, 2007) [13].
Năm 2008, các tác giả Vũ Quang Mạnh, Lưu Thanh Ngọc, Nguyễn Hải
Tiến đã nghiên cứu cấu trúc quần xã ve giáp trong đó có Oribatida, về ảnh
hưởng và vai trò của chúng đối với các loại đất và đặc điểm của thảm cây trồng
ở vùng đồng bằng sông Hồng. Trong báo cáo tại hội nghị Techmart tại Tây
Nguyên vào tháng 4/2008, các tác giả: Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh và
Nguyễn Hải Tiến đã trình bày về vai trò của Động vật đất trong đó có Oribatida
là yếu tố chỉ thị cho sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất [13], [14].
Năm 2010, tác giả Đào Duy Trinh và cs. đã chỉ ra được mối liên hệ
giữa các loài khác nhau và đưa ra nguyên nhân hình thành các nhóm chung
với sự gần gũi về thành phần loài dưới tác động của con người, thực vật và
các thảm vụn hữu cơ.(Đào Duy Trinh và cs, 2012) [19].
22
Năm 2012, tác giả Đào Duy Trinh và cs. đã chỉ ra sự biến động thành
phần loài Oribatida ở các sinh cảnh khác nhau khi thay đổi các điều kiện môi
trường. Trên cơ sở đó phân tích các mối quan hệ hữu cơ giữa sinh vật với môi
trường và tìm kiếm được những nét đặc trưng ở mức độ quần xã hay mức độ
cá thể Oribatida làm sinh vật chỉ thị trong những nghiên cứu tiếp theo.(Đào
Duy Trinh và cs.2012) [21].
Nhìn chung những nghiên cứu về ve giáp ở Việt Nam cho thấy: việc
nghiên cứu đã đề cập một cách toàn diện và có hệ thống. Tuy nhiên các kết
quả đạt được mới chỉ là những bước đi định hướng ban đầu. Để tìm hiểu thấu
đáo vai trò của ve giáp sống trong môi trường đất và để đưa chúng ứng dụng
vào lĩnh vực khoa học và thực tiễn thì việc nghiên cứu nhóm này cần được
đẩy mạnh nghiên cứu trong những năm tiếp theo.
1.2.2.2. Nghiên cứu về cấu trúc quần xã Oribatida
Năm 2002, Vũ Quang Mạnh và cs. đã đưa ra dẫn liệu về vai trò và cấu
trúc quần xã Oribatida ở vùng rừng Tam Đảo (Vĩnh Phúc). Có nhận xét cấu
trúc quần xã Oribatida ở hệ sinh thái đất có liên quan rõ rệt với sự suy giảm
của cây gỗ rừng. Nó có thể được xem xét và đánh giá như một đặc điểm sinh
học, chỉ thị quá trình diễn thế của rừng Tam Đảo nói riêng và của Việt Nam
nói chung (Vũ Quang Mạnh và cs., 2002) [5].
Năm 2004, nhận định Ve giáp trong cấu trúc quần xã Acari trong hệ
sinh thái rừng VQG Ba vì, Việt Nam cũng đã xác định được mối liên hệ giữa
đai cao khí hậu ảnh hưởng tới cấu trúc quần xã Oribatida. Mật độ quần thể ve
bét ở các sinh cảnh như RTN và RNT tương ứng gặp 3090 và 2200 cá thể/ m2
mặt đất là nhỏ hơn so với sinh cảnh nhân tác, như đất TCCB và ĐCT, tương
ứng gặp 8247 và 7580 cá thể/ m2 (Phan Thị Huyền và cs., 2004) [4].
Vũ Quang mạnh và cs., 2004 nghiên cứu về quần xã động vật Chân
khớp bé ở các đai cao khí hậu Vườn Quốc gia Tam Đảo công bố ở tạp chí
23
nông nghiệp và phát triển nông thôn thấy sự biến đổi mật độ các nhóm động
vật Chân khớp bé biến động ở các đai cao khí hậu khác nhau của mỗi sinh
cảnh (Vũ Quang Mạnh và cs., 2004) [4].
Năm 2005, trong báo cáo khoa học tại Hội nghị Côn trùng học toàn
Quốc lần thứ V, Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Xuân Lâm đã công bố khu hệ
Oribatida Việt Nam; xác định được 158 loài, thuộc 46 họ, mang tính chất Ấn
Độ- Mã Lai và thuộc vùng địa động vật Đông Phương. (Vũ Quang Mạnh,
Nguyễn Xuân Lâm, 2005) [9].
Năm 2006, Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh công bố 30 loài Oribatida
được phát hiện ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn – Phú Thọ. Công bố Oribatida họ
Oppidae Grandjean, 1954; phân họ Oppinidae Grandjean, 1951 và
Mulltioppiinae Balogh, 1938 ở Việt Nam (Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh,
2006) []. Các tác giả: Vũ Quang Mạnh, Lê Thị Quyên, Đào Duy Trinh (2006)
[], tiếp tục nghiên cứu và giới thiệu các phân họ Pulchroppiinae, Oppiellinae,
Mystrppiinae, Brachyoppiinae, Arcoppiinae ở Việt Nam (Vũ Quang Mạnh,
Lê Thị Quyên, Đào Duy Trinh, 2006) [15].
Năm 2007, Vũ Quang Mạnh, Lưu Thanh Ngọc, Đào Duy Trinh đã công
bố 3 loài thuộc giống Perxylobatas Hammer 1972, hiện có ở Việt Nam (Vũ
Quang Mạnh và cộng sự, 2007) [13].
Trong báo cáo tại hội nghị Techmart tại Tây Nguyên vào tháng 4/2008,
các tác giả: Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh và Nguyễn Hải Tiến đã trình
bày về vai trò của Động vật đất trong đó có Oribatida là yếu tố chỉ thị cho sự
phát triển bền vững của hệ sinh thái đất [17].
Năm 2012 tác giả Đào Duy Trinh và cs đã chỉ ra được sự biến động
thành phần loài ve giáp (Acari: Oribatida) dưới tác động của các nhân tố ô
nhiễm đất bởi các chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, phân bón hữu cơ, chất
phóng xạ và kim loại nặng. Đào Duy Trinh và cs.2012) [21].
24
CHƯƠNG 2
ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu của chúng tôi được tiến hành ở vườn Quốc gia Tam Đảo
tỉnh Vĩnh Phúc với sinh cảnh vườn quanh nhà, đất canh tác, trảng cỏ cây bụi.
Đất canh tác là một loại sinh cảnh bao gồm các cây ngắn ngày trong
một vụ như lúa, ngô… mang đặc trưng cho vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Vườn quanh nhà là một loại sinh cảnh bao gồm trồng cây lâu năm và
cây ngắn ngày được trồng xung quanh khu dân cư.
Trảng cỏ cây bụi gồm hai loại sinh cảnh trảng cây bụi và trảng cỏ.
2.1.2. Thời gian nghiên cứu và số lượng mẫu
Chúng tôi tiến hành khảo sát và điều tra thành phần và cấu trúc quần xã
Bảng 2.1.Thống kê số lượng mẫu thu ở VQN, ĐCT và TCCB tại VQG
Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
ĐL
ĐT
ĐL
ĐT
STT
Sinh cảnh
Mẫu đất
0-10 cm
Mẫu đất
0-10 cm
Mẫu đất
10- 20 cm
Mẫu đất
10-20 cm
Tổng
1
VQN
5 mẫu x2
1 mẫu x2
5 mẫu x2
1 mẫu x2
24 mẫu
2
ĐCT
5 mẫu x2
1 mẫu x2
5 mẫu x2
1 mẫu x2
24 mẫu
3
TCCB
5 mẫu x2
1 mẫu x2
5 mẫu x2
1 mẫu x2
24 mẫu
30 mẫu
6 mẫu
30 mẫu
6 mẫu
72 mẫu
Tổng
vào hai đợt: Đợt 1 : 4/3/2012
Đợt 2 : 7/6/2012
Ghi chú:
ĐT
Mẫu định tính
ĐL
Mẫu định lượng
25
Hình 2.1.Bản đồ hành chính VQG Tam Đảo [1].
