Nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng nước tại suối thác bạc độ cao trên 600m thuộc vườn quốc gia tam đảo, tỉnh vĩnh phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

=====
=

VŨ NGỌC MAI

NGHIÊN CỨU
ĐADẠNGSINHHỌCCÔNTRÙNGNƯỚC TẠI
SUỐITHÁC BẠCĐỘ CAOTRÊN600M THUỘC
VƯỜNQUỐCGIA TAM ĐẢO, TỈNHVĨNHPHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Động vật học

HÀ NỘI, 2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

=====
=

VŨ NGỌC MAI

NGHIÊN CỨU
ĐADẠNGSINHHỌCCÔNTRÙNGNƯỚC
TẠISUỐITHÁC BẠCĐỘ CAO TRÊN600M THUỘC
VƯỜNQUỐCGIATAM ĐẢO, TỈNHVĨNHPHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Động vật học
Người hướng dẫn khoa học
PGS.TS. NGUYỄN VĂN VỊNH

HÀ NỘI, 2018


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS.Nguyễn Văn Vịnh,
người thầy đã định hướng và tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
học tập, nghiên cứu khoa học và hoàn thiện khóa luận tốt nghiệp của mình.
Đồng thời, qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban chủ nhiệm
Khoa cùng các thầy, cô giáo Khoa Sinh - Kỹ thuật nông nghiệp, Trường Đại
học Sư phạm Hà Nội 2, những người đã truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện
thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành khoá luận tốt nghiệp của
mình. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Văn Hiếu - Trưởng
phòng thí nghiệm Động vật, ThS. Khuất Văn Quyết và các cán bộ giảng dạy
Tổ Thực vật - Vi sinh đã tạo điều kiện cho tôi sử dụng một số thiết bị tại
phòng thí nghiệm Thực vật góp phần giúp tôi hoàn thành khóa luận đúng thời
gian.
Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã động
viên và là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu
khoa học. Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2018
Sinh viên
Vũ Ngọc Mai

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Khóa luận này là công trình nghiên cứu thực sự của
cá nhân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS.Nguyễn
Văn Vịnh.
Các số liệu, những nghiên cứu được trình bày trong khóa luận này trung
thực và chưa từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2018
Sinh viên
Vũ Ngọc Mai


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài......................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu.................................................................................. 2
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ...................................................... 2
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 3
1.1. Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới ................................ 3
1.2. Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam............................... 10
Chương 2. THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 16
2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 16
2.2. Thời gian nghiên cứu ........................................................................... 16
2.3. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 16
2.4. Nội dung nghiên cứu............................................................................. 16
2.5. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 17
2.5.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài tự nhiên ........................................ 17

2.5.2. Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm: ................... 17
2.5.3. Một số chỉ số đa dạng sinh học....................................................... 17
2.3.4. Xử lý số liệu.................................................................................... 19
2.6. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội xã ở xung quanh suối Thác
Bạc tại vườn quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. ....................................... 20
2.6.1. Khái quát diều kiện tự nhiên........................................................... 20
2.6.2. Khái quát kinh tế xã hội .................................................................. 22
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 23
3.1. Thành phần loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu ..................... 25
3.1.1. Thành phần loài Chuồn chuồn (Odonata)....................................... 30


3.1.2. Thành phần loài Phù du (Ephemeroptera) ...................................... 30
3.1.3. Thành phần loài Cánh úp (Plecoptera) ........................................... 30
3.1.4. Thành phần loài Cánh nửa (Hemiptera) ......................................... 31
3.1.5. Thành phần loài Cánh cứng (Coleoptera)....................................... 30
3.1.6. Thành phần loài Cánh rộng(Megaloptera)...................................... 30
3.1.7. Thành phần loài Hai cánh (Diptera) ............................................... 30
3.1.8. Thành phần loài Cánh lông (Trichoptera) ...................................... 30
3.2. So sánh số lượng và thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu .......... 30
3.2.1. So sánh số lượng loài giữa các điểm nghiên cứu ........................... 30
3.2.2. Tính tương đồng về thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu .... 32
3.3. Một số đặc điểm của quần xã côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 33
3.3.1. Mật độ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu.............................. 33
3.3.2. Loài ưu thế và một số chỉ số đa dạng. ............................................ 35
3.4. Phân bố côn trùng nước theo tính chất thủy vực..................................36
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................. 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 38
PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Một số điều kiện tự nhiên tại các điểm thu mẫu ở suối Thác
ạc -Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc ................................ 16
Bảng 3.1. Số lượng các taxon thuộc các bậc phân loài của ............... 25
các bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu................................... 25
Bảng 3.2. Thành phần loài của từng bộ côn trùng thu được .............. 27
ở các điểm nghiên cứu........................................................................ 27
Bảng 3.3 . Số loài thu được của mỗi bộ côn trùng nước .................... 32
ở các điểm nghiên cứu........................................................................ 32
Bảng 3.4. Chỉ số Jacca - Sorenαsen giữa các điểm nghiên cứu ......... 34
Bảng 3.5. Số lượng cá thể các bộ côn trùng nước.............................. 35
tại khu vực nghiên cứu ....................................................................... 35
Bảng 3.6. Loài ưu thế, chỉ số loài ưu thế (DI) và chỉ số Đa dạng sinh
học Shannon – Weiner (H’)................................................................ 37
Bảng 3.7. Số lượng loài và số lượng cá thể côn trùng nước ở nơi nước
2

chảy và nước đứng trên đơn vị diện tích 0,25 m ............................... 38


DANH LỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Tỷ lệ % số loài theo bộ tại khu vực nghiên cứu.............................. 26
Hình 3.2. Số loài thu được của mỗi bộ côn trùng nước ở các điểm nghiên
cứu ................................................................................................................... 31
Hình 3.3. Sơ đồ Jacca - Sorensen thể hiện mối liên quan giữa các điểm
nghiên cứu ....................................................................................................... 32
Hình 3.4 Số cá thể thu được ở mỗi bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên
cứu ................................................................................................................... 34
Hình 3.5. So sánh số loài trung bình giữa nơi nước chảy và nơi nước

2

đứng tại các điểm nghiên cứu (trên đơn vị diện tích 0,25m )......................... 37
Hình 3.6. So sánh số cá thể trung bình giữa nơi nước chảy và nơi nước
2

đứng tại các điểm nghiên cứu (trên đơn vị diện tích 0,25m )......................... 37


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài

1


Côn trùng ở nước giữ vai trò quan trọng trong hệ sinh thái nước ngọt và
có mặt hầu hết trong các thủy vực nội địa, đặc biệt rất phổ biến ở các hệ thống
sông, suối thuộc vùng trung du, núi cao. Mỗi một môi trường thủy vực, nhóm
sinh vật này đều có những đặc tính thích nghi phù hợp. So với nhiều nhóm
sinh vật khác, côn trùng nước có nhiều đặc tính nổi trội như số lượng loài, số
lượng cá thể lớn…đặc biệt chúng là những mắt xích không thể thiếu trong
chuỗi và lưới thức ăn: vừa là những sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2 vừa là
nguồn thức ăn của của cá và nhiều loài động vật có xương sống khác. Vì vậy
chúng tham gia tích cực trong vai trò cân bằng mối quan hệ dinh dưỡng ở hệ
sinh thái thủy vực.
Nhiều loài côn trùng nước có quan hệ mật thiết đối với con người. Một
số loài côn trùng nước gây hại là tác nhân truyền bệnh, tác nhân gây bệnh ...
Đáng chú ý là những nhóm giữ vai trò quan trọng trong dịch tễ học như các
loài thuộc giống Anopheles, Aedes thuộc bộ Hai cánh (Diptera)… Giai đoạn
trưởng thành của chúng là những vector truyền bệnh sốt rét, sốt vàng da cho

người. Khác với nhóm côn trùng trên cạn, phần lớn các loài thuộc côn trùng
nước tồn tại cả trong môi trường nước và trong môi trường cạn. Do vậy,
chúng là đối tượng lý tưởng dùng trong các nghiên cứu về sinh thái học và
sinh học tiến hóa. Đa phần các loài côn trùng nước đều nhạy cảm với các biến
đổi của môi trường nước. Vì vậy hiện nay, một trong những hướng nghiên
cứu quan trọng về nhóm côn trùng nước là dùng đối tượng này làm chỉ thị
chất lượng môi trường.
Trên thế giới đã có rất nhiều thành tựu nghiên cứu trên đối tượng côn
trùng nước, từ việc phân loại cho đến những nghiên cứu về tập tính, sinh thái,
sinh sản, di truyền, tiến hóa … Ở Việt Nam, trong những năm gần đây côn

2


trùng nước cũng đã được quan tâm nghiên cứu, đặc biệt là ở các Vườn Quốc
gia và các Khu bảo tồn thiên nhiên, những nơi có hệ thống sông, suối phong
phú, tiềm ẩn tính đa dạng côn trùng nước cao.
Suối Thác

ạc thuộc Vườn quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc với hệ

động thực vật phong phú và đa dạng đã thu hút nhiều nghiên cứu của các nhà
khoa học, nhưng chưa có nhiều nghiên cứu về côn trùng nước. Chính vì thế
chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đa dạng sinh học côn
trùng nước tại suối Thác Bạc độ cao trên 600m thuộc Vườn quốc gia
Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Xác định thành phần loài côn trùng nước ở độ cao trên 600m tại suối
Thác ạc - Vườn quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Nghiên cứu một số đặc điểm của quần xã côn trùng nước tại khu vực

nghiên cứu như: mật độ, phân bố, các chỉ số đa dạng.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài cung cấp những dẫn liệu đa dạng sinh học về loài của nhóm côn
trùng nước và sự phân bố của chúng theo tính chất của thủy vực ở độ cao trên
600m tại suối Thác ạc, Vườn quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của đề tài góp phần cung cấp những tư liệu phục vụ cho việc
nghiên cứu về côn trùng nước sau này tại suối Thác

ạc - Vườn quốc gia

Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc nói riêng.
Kết quả nghiên cứu đề tài là cơ sở đưa ra các giải pháp nhằm bảo tồn,
xây dựng quy hoạch, khai thác hợp lý, sử dụng bền vững tài nguyên thiên
nhiên tại khu vực nghiên cứu.

3


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới
Côn trùng nước đã được quan tâm nghiên cứu từ rất lâu trên thế giới, đặc
biệt ở những nước phát triển. Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu liên quan
đến từng bộ của nhóm côn trùng này, từ những nghiên cứu về phân loại học
(Eaton, 1871, 1883 - 1888; Lepneva, 1970, 1971; McCafferty, 1973, 1975;
Kawai, 1961, 1963), sinh thái học ( rittain, 1982), tiến hoá (Edmunds, 1972;
McCafferty, 1991) đến những nghiên cứu về ứng dụng (Morse, 1994) (dẫn
theo Merritt & Cummins (1996) [16]). Đặc biệt đã có nhiều nghiên cứu về các

nhóm côn trùng nước gắn bó chặt chẽ với đời sống con người mà đa phần là
tác nhân gây bệnh hoặc tác nhân truyền bệnh cho người và động vật như: ruồi,
muỗi,… Điển hình là các nghiên cứu của Resh và Rosenberg, 1979; Merritt
và Cummins, 1984; Merritt và Newson, 1978; Kim và Merritt, 1987 (dẫn theo
Merritt & Cummins (1996) [16]).
Việc nghiên cứu sử dụng côn trùng nước làm sinh vật chỉ thị chất lượng
nước đã được bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ XX qua các công trình
nghiên cứu của Kuehne (1962),

artsch và Ingram (1966), Wilhm và Dorris

(1968). Sang những năm 1970, 1980 côn trùng nước trở thành vấn đề trung
tâm trong các nghiên cứu về sinh thái học ở các thủy vực nước ngọt ( arnes
và Minshall, 1983) ( dẫn theo Merritt & Cummins (1996) [16] ). Đã từ lâu,
các nhà khoa học sớm nhận ra vai trò quan trọng của côn trùng nước trong các
hệ sinh thái, do đó phạm vi nghiên cứu côn trùng nước ngày càng được mở
rộng, các hướng nghiên cứu không chỉ dừng lại ở việc mô tả, phân loại mà
còn đi sâu vào các cơ chế bên trong như: biến động quần thể côn trùng, các
mối quan hệ dinh dưỡng, đáp ứng yêu cầu của sinh thái học (Resh và

4


Rosenberg, 1984; Cummins, 1994) (dẫn theo Merritt & Cummins (1996)
[16]) .
Đến cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI, nhiều nhà khoa học đã công bố
hàng loạt các công trình nghiên cứu về côn trùng nước như: McCafferty,
1983; Kawai, 1985; John, Yang và Tian, 1994; Yoon, 1995; Merritt và
Cummins, 1996;… Các nghiên cứu này đã bổ sung và cung cấp nhiều kiến
thức về côn trùng nước bao gồm cả phân loại học, sinh thái học, tiến hóa, ứng

dụng...
Qua các công trình nghiên cứu, đến nay có thể xác định 9 bộ thuộc nhóm
Côn trùng ở nước: Phù du (Ephemeroptera), Chuồn chuồn (Odonata), Cánh
lông (Trichoptera), Cánh úp (Plecoptera), Cánh nửa (Hemiptera), Cánh cứng
(Coleoptera), Hai cánh (Diptera), Cánh rộng (Megaloptera), Cánh vảy
(Lepidoptera).
* Nghiên cứu về bộ Phù du (Ephemeroptera)
ộ Phù du là côn trùng có cánh cổ sinh tương đối nguyên thủy, thậm chí
còn được xem như một trong những tổ tiên của côn trùng. Dựa vào những
bằng chứng hóa thạch, chúng có thể đã phát sinh vào giai đoạn cuối của kỷ
Cacbon và đầu kỷ Pecmơ trong đại Cổ sinh (cách đây khoảng 250 triệu năm).
Các loài thuộc bộ Phù du được mô tả từ rất sớm. Công trình nghiên cứu đầu
tiên về phân loại học Phù du là của nhà tự nhiên học nổi tiếng Lineaus (1758).
Ông đã mô tả 6 loài Phù du tìm thấy ở châu Âu và xếp chúng vào một nhóm
là Ephemera (dẫn theo Nguyen V.V (2003) [21]).
Nghiên cứu về Phù du thực sự phát triển mạnh mẽ vào thế kỷ XX, điển
hình là các công trình nghiên cứu của Ulmer (1920, 1924, 1925, 1932, 1933),
Navás (1920, 1930), Lestage (1921, 1924, 1927, 1930), Needham và cộng sự
(1935).

5


Cho đến nay trên toàn thế giới đã có hơn 3000 loài được mô tả thuộc 42
họ và hơn 400 giống của bộ Phù du. Các nghiên cứu về Phù du, đặc biệt là
phân loại học vẫn đang phát triển, vẫn còn nhiều loài chưa được mô tả, nhất là
ở các khu vực nhiệt đới [11].
Đối với khu vực châu Á, những nghiên cứu đầu tiên về Phù du được
thực hiện bởi các nhà côn trùng học đến từ châu Âu như: Navás (1922, 1925),
Lestage (1921, 1924) (dẫn theo Nguyen V.V (2003) [21]).

Gần đây, các công trình nghiên cứu đề cập đến khả năng sử dụng Phù du
là sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước vì nhiều loài thuộc bộ Phù du
rất nhạy cảm với sự biến đổi của môi trường như một số công trình của Landa
và Soldan (1991), Bufagni (1997) (dẫn theo Nguyen V.V (2003) [21]).
* Nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn (Odonata)
Chuồn chuồn thuộc nhóm côn trùng ăn thịt ngay từ giai đoạn thiếu trùng
sống trong nước cho đến giai đoạn trưởng thành. Vòng đời của chúng trải qua
3 giai đoạn: trứng, thiếu trùng, con trưởng thành. Thiếu trùng thường sống
trong nước, chủ yếu ở vùng nhiệt đới hoặc vùng khí hậu ấm, con trưởng thành
sống trên cạn.

ộ Chuồn chuồn được chia thành 3 phân bộ là: phân bộ

Anisozygoptera, phân bộ Zygoptera (Chuồn chuồn kim) và phân bộ
Anisoptera (Chuồn chuồn ngô). Phân bộ Anisozygoptera chỉ có 1 giống là
Epiophlebia, giống này có một số loài chỉ phân bố ở độ cao khoảng 2.000m ở
những con suối thuộc Nhật ản và vùng núi cao Himalaya (Tani & Miyatake,
1979; Kumar & Khanna, 1983). Hai phân bộ còn lại phân bố rộng cả ở nơi
nước đứng cũng như nước chảy với số lượng loài vô cùng phong phú [17].
Ngoài các công trình nghiên cứu về phân loại học còn có những công
trình nghiên cứu về Sinh học, Sinh thái học và Tập tính sinh học của Corbet
(1999), Silsby (2001) (dẫn theo Đặng Quốc Quân (2008) [3]). Các công trình
nghiên cứu này chủ yếu dựa vào giai đoạn trưởng thành. Đối với giai đoạn

6


thiếu trùng, Ishida & Ishida (1985) đã xây dựng khóa định loại có kèm theo
hình vẽ rõ ràng tới giống ở vùng châu Á (dẫn theo Đỗ Mạnh Cường (2004)
[1]).

* Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera)
Hiện nay, trên thế giới bộ Cánh úp được biết khoảng 2.000 loài và là một
trong những nhóm côn trùng có các đặc điểm nguyên thủy với nhóm có cánh
hiện nay. Hóa thạch của chúng được tìm thấy đầu tiên thuộc kỷ Pecmi, nó có
những đặc điểm khác biệt với Cánh úp hiện đại về số đốt bàn và cánh ở phần
ngực (Hynes, 1976) (dẫn theo Cao T.K.T (2002) [13]).
Để nhận dạng bộ Cánh úp, người ta dựa vào một số đặc điểm: chúng có
3 đốt bàn nhưng chân sau không biến đổi để thích hợp theo kiểu nhảy như
một số loài thuộc bộ Cánh thẳng (như dế và châu chấu). Chúng có ăng ten dài
dạng chỉ, tơ đuôi khá dài đặc biệt là các thiếu trùng ở nước. Hầu hết, cánh của
các loài thuộc bộ Cánh úp rất phát triển nhưng đôi khi lại ngắn. Các đặc điểm
đó dùng để phân biệt chúng với bộ Cánh màng. Ấu trùng bộ Cánh úp trải qua
thời gian dài sống ở nước. Các thiếu trùng Cánh úp giống con trưởng thành ở
nhiều đặc điểm. Thiếu trùng luôn có tơ đuôi dài và không bao giờ có tơ đuôi ở
giữa. Mang nếu có, chỉ tìm thấy ở phần ngực và phần bụng được tạo thành
giữa các tơ đuôi. Thiếu trùng sống chủ yếu ở nước, có một vài loài sống trong
đất ẩm (Harpers và Stewart, 1996) (dẫn theo Cao T.K.T (2002) [13]).
Morse, Yang & Tian et al

(1994); Merritt & Cummins (1996) khi

nghiên cứu khu hệ Cánh úp ở Trung Quốc và

ắc Mỹ, các tác giả đã xây

dựng khóa định loại tới giống thiếu trùng của bộ này, đó là cơ sở cho việc
định loại các loài thuộc bộ Cánh úp ở Trung Quốc và ắc Mỹ sau này [17].
* Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera)
Cánh lông là một trong những bộ có số lượng loài phong phú. Những
nghiên cứu về hệ thống phân loại bậc cao của bộ Cánh lông được thực hiện

7


bởi Ross (1956, 1967) và sau đó tiếp tục được bổ sung và hoàn thiện bởi
Morse (1997) (dẫn theo Hoang D.H. (2005) [15]).
ộ Cánh lông được nghiên cứu ở Đông Nam Á từ rất sớm bởi Ulmer
(1911, 1915, 1925, 1927, 1930, 1932) và Navás (1913, 1917, 1922, 1930,
1932), đặc biệt là Ulmer khi nghiên cứu khu hệ động vật ở Indonesia (1951,
1955, 1957) (dẫn theo Hoang D.H. (2005) [15]). Ông đã cung cấp những
thông tin cơ bản về Cánh lông ở khu vực nghiên cứu này. Cánh lông ở orneo
đã được nghiên cứu khá tỷ mỉ lần đầu bởi Kimmins (1955). Ở Philippin,
Banks (1937) là người đầu tiên nghiên cứu khu hệ Cánh lông ở khu vực này.
Tiếp đến là Ulmer (1955, 1957) nghiên cứu dựa vào giai đoạn ấu trùng (dẫn
theo Hoang D.H. (2005) [15]). Trong khi đó các hướng nghiên cứu khác lại
dựa vào giai đoạn trưởng thành. Đặc biệt trong giai đoạn gần đây việc nghiên
cứu dựa vào giai đoạn trưởng thành lại càng được quan tâm như: Kimmis
(1953), Banard (1980, 1984), Oláh (1987-1989), Chantaramongkol (1986,
1989, 1995), Malicky (1970, 1979, 1987, 1989, 1992 - 1998, 2002-2004),
Malicky và Chantaramongkol (1989, 1991 - 1994, 1996 - 2000), Mey (1989,
1990, 1995 - 1999, 2001 - 2003), Weavers (1985, 1987, 1989, 1992, 1994),
Ismail (1993, 1996), Scheffer (2001), Armitage và Arefina (2003), Klaithong
(2003) (dẫn theo Hoang D.H. (2005) [15]). Ismail (1993, 1996, 1997) cũng
tiến hành nghiên cứu trên ấu trùng Cánh lông tại một số nước ở khu vực Đông
Nam Á (dẫn theo Morse,Yang & Tian (1994) [17]).
Ngoài các công trình nghiên cứu ở các nước Đông Nam Á, khu hệ Cánh
lông cũng được quan tâm nghiên cứu ở các quốc gia khác như: Ấn Độ,
Srilanka được nghiên cứu bởi Martynov (1935, 1936), Trung Quốc
(Martynov, 1931; Wang, 1963), Nhật

ản (Iwata, 1927; Tanida, 1987). Trong

giai đoạn hiện nay, hướng nghiên cứu đánh giá chất lượng nước dựa trên đối
tượng là các loài thuộc nhóm côn trùng này được nhiều nhà khoa học quan

8


tâm tìm hiểu. Do đó, các công trình liên quan đến giai đoạn ấu trùng xuất hiện
ngày càng đồ sộ như nghiên cứu của Wiggins (1996) (dẫn theo Cao T. K. T &
Bae (2007) [14]). Ở khu vực

ắc Mỹ, Merritt & Cummins (1996), đã xây

dựng khóa định loại tới giống của bộ Cánh lông ở cả giai đoạn ấu trùng và
trưởng thành [16].
* Nghiên cứu về bộ Cánh rộng (Megaloptera)
ộ Cánh rộng được xem là nhóm côn trùng nguyên thủy trong nhóm côn
trùng biến thái hoàn toàn. Hiện nay, bộ Cánh rộng có khoảng 300 loài được
biết trên thế giới và chia thành hai họ là: Corydalidae và Sialidae. Giai đoạn
trưởng thành ở cạn và ăn thịt, thường hoạt động vào ban đêm. Tuy nhiên, giai
đoạn ấu trùng lại sống dưới nước và ăn thịt các loài động vật [17].
Số lượng loài thuộc họ Sialidae rất phong phú ở các thủy vực nước ngọt
như: sông, suối, hồ nơi có nhiều mùn, các mảnh vụn, cát hoặc sỏi nhỏ. Chúng
trải qua 5 lần lột xác và sống được khoảng 1 năm trong vòng đời của mình.
Ấu trùng rời khỏi các thủy vực nước ngọt và hóa nhộng. Các loài thuộc họ
này lại phân bố rất hẹp. Ở châu Á, họ này mới chỉ phân bố ở vùng ôn đới
thuộc Hàn Quốc, Nhật

ản và một số nơi ở Trung Quốc ( ank, 1940) (dẫn

theo Morse,Yang & Tian (1994) [17]).
* Nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera)
ộ Cánh cứng là bộ lớn nhất trong giới Động vật. Hiện nay, số loài
thuộc bộ côn trùng này vào khoảng 277.000 đến 350.000 loài và khoảng
10.000 thuộc nhóm côn trùng nước [17]. Theo các kết quả nghiên cứu nhóm
sống dưới nước được xem là đa dạng nhất ở khu hệ suối vùng nhiệt đới. Hiện
nay, các công trình nghiên cứu về bộ Cánh cứng tập trung vào phân loại học,
sinh thái học, tiến hóa như: các nghiên cứu của Feng (1932, 1933),
Gschwendtner (1932), Fernando (1962, 1969), Nertrand (1973), Jach (1984).
Heinrich & Balke (1997), Gentuli (1995), Jach & Ji (1995, 1998, 2003) (dẫn

9


theo Narumon & Boonsatien (2004) [18]) đã cung cấp khá đầy đủ những dẫn
liệu về phân loại học của bộ Cánh cứng ở châu Á.
Wu và cộng sự đã xác định ở Trung Quốc có 601 loài, Sato (1988) đã
định loại được 311 loài ở Nhật ản, ritton (1970) xác định ở Úc có khoảng
510 loài và White (1984) đã phân loại được 1.143 loài ở khu vực

ắc Mỹ

thuộc bộ Cánh cứng (dẫn theo Morse,Yang and Tian (1994) [17]).
* Nghiên cứu về bộ Hai cánh (Diptera)
Các nghiên cứu về bộ Hai cánh đã được rất nhiều các nhà khoa học công
bố, đặc biệt là các công trình nghiên cứu của Alexander (1931), Mayer
(1934), Zwich & Hortle (1989). Đối với khu vực châu Á, Delfinado & Hardy
(1973, 1975, 1977) đã tổng hợp một danh lục khá đầy đủ về thành phần loài
của bộ Hai cánh ở miền Ấn Độ - Mã Lai. Khóa định loại tới họ và giống hiện

nay chủ yếu thực hiện theo khóa định loại được xây dựng bởi Harris (1990).
Trong những năm gần đây, xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu liên
quan đến việc sử dụng ấu trùng bộ Hai cánh đặc biệt là họ Chironomidae như
là sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước (dẫn theo Morse,Yang & Tian
(1994) [17]).
* Nghiên cứu về bộ Cánh nửa (Hemiptera)
Hiện nay, trên thế giới đã xác định được trên 4.000 loài thuộc bộ Cánh
nửa sống ở nước (Dudgeon, 1999). Trong đó, khu vực châu Á có số lượng
loài chiếm ưu thế, đặc biệt có rất nhiều giống đặc hữu, thậm chí có cả những
phân họ đặc hữu ở khu vực này (Andersen, 1982; Spence & Andersen, 1994)
(dẫn theo Narumon & oonsatien (2004) [18]).
Các công trình nghiên cứu về bộ Cánh nửa ở châu Á được bắt đầu khá
sớm bằng các nghiên cứu của Lundblad (1933), La Rivers (1970), Lansbury
(1972, 1973) (dẫn theo Morse,Yang & Tian (1994) [17]). Các họ trong bộ
này cũng được nghiên cứu khá tỷ mỷ như: Nepidae được nghiên cứu bởi

10


Keffer (1990), Naucoridae là họ rất đa dạng ở vùng nhiệt đới châu Á đã được
nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu như Nieser & Chen (1991, 1992), Sites và
cộng sự (1997) (dẫn theo Narumon &

oonsatien (2004) [18]). Merritt &

Cummins (1996), Morse & cộng sự (1994) đã xây dựng khóa định loại tới
giống của các họ thuộc bộ Cánh nửa ở khu vực ắc Mỹ và Trung Quốc [16]
[17].
ộ Cánh nửa bao gồm 3 phân bộ: Gerromorpha, Nepomorpha và
Leptopodomorpha. Phân bộ Gerromorpha gồm hầu hết những cơ thể côn

trùng sống trên bề mặt của nước. Trong phân bộ này, có hai họ lớn là
Velliidae (trên thế giới có khoảng 850 loài) và họ Gerridae (khoảng 700 loài)
(Chen và cộng sự, 2005). Theo endell (1988), Damgaard & Andersen (1996)
các loài trong họ Gerridae được xem như những sinh vật chỉ thị cho chất
lượng môi trường nước (dẫn theo Tran A. D. (2008) [27]).
* Nghiên cứu về bộ Cánh vảy (Lepidoptera)
Trong bộ Cánh vảy chỉ có một số loài thuộc họ Pyralidae, Pyraustidae và
Crambidae sống ở nước. Ở châu Á, các nghiên cứu về Lepidoptera chủ yếu là
về phân loại học trong đó có các nghiên cứu của Rose & Pajni (1987), Habeck
& Solis (1994) và Munroe (1995) ( dẫn theo Merritt & Cummins (1996)
[16]). Trong các nghiên cứu này, các tác giả cũng đã thành lập khóa định loại
cụ thể tới loài.
1.2. Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam
* Nghiên cứu về bộ Phù du (Ephemeroptera)
Những nghiên cứu đầu tiên về Phù du ở Việt Nam được thực hiện vào
đầu thế kỉ XX với các nhà khoa học nước ngoài. Mở đầu cho những nghiên
cứu về Ephemeroptera ở Việt Nam, nhà côn trùng học Lestage (1921, 1924),
đã mô tả một loài mới của bộ Phù du cho khoa học, dựa vào mẫu vật được lưu
giữ ở bảo tàng Paris (mẫu vật thu được ở miền
Navas
11

ắc Việt Nam). Sau đó,


(1922, 1925) đã công bố hai loài Ephemera longiventris và Ephemera
innotata, cũng dựa trên các mẫu vật thu được ở miền

ắc Việt Nam. Cho

đến nay, hai loài này cũng chưa tìm thấy ở các khu vực phân bố khác, nên
có thể xem chúng như là loài đặc hữu cho khu hệ Ephemeroptera ở Việt Nam.
Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001), khi xây dựng khoá định loại các
nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã đưa
ra khoá định loại tới họ ấu trùng Phù du [4].
Nguyen Van Vinh and Yeon Jae Bae (2001, 2003, 2004, 2005, 2006,
2007, 2008) ở một số Vườn Quốc gia của Việt Nam. Những nghiên cứu này,
đã công bố hàng loạt các kết quả về các loài Ephemeroptera ở Việt Nam, và
đã bổ sung danh sách thành phần loài, mô tả các loài mới, cũng như xây dựng
các khóa định loại tới loài [19] [20] [22] [23] [24] [25] [26].
Nguyễn Văn Vịnh (2003), đã xác định được 102 loài thuộc 50 giống và
14 họ Phù du ở Việt Nam. Trong nghiên cứu này, tác giả đã xây dựng khóa
định loại và mô tả đặc điểm hình dạng ngoài của các loài thuộc bộ Phù du ở
Việt Nam, nghiên cứu này là cơ sở để phục vụ cho các hướng nghiên cứu tiếp
theo về bộ Phù du ở nước ta [20].
Những nghiên cứu gần đây về bộ Phù du chủ yếu tập trung nghiên cứu
đa dạng thành phần loài của bộ này ở các Vườn Quốc gia (VQG). Cụ thể
Nguyễn Văn Vịnh (2004), khi nghiên cứu về Phù du ở VQG Tam Đảo đã xác
định được 32 loài thuộc 24 giống và 8 họ. Trong đó, có 10 loài lần đầu tiên
ghi nhận cho khu hệ động vật Việt Nam cũng như VQG Tam Đảo, Vĩnh Phúc
[6].
Nguyễn Văn Vịnh (2005), khi nghiên cứu về Phù du ở Vườn Quốc gia
a Vì, Hà Tây đã thu được 27 loài thuộc 22 giống và 9 họ. Trong đó có một
loài ghi nhận lần đầu tiên cho khu vực là Teloganodes tristis (Hagen, 1858)
[7].

12


Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2007), trong kết quả bước đầu điều tra

thành phần loài Phù du tại VQG Bi Doup - Núi

à, tỉnh Lâm Đồng, đã xác

định được 48 loài thuộc 30 giống và 7 họ [8].
Nguyễn Văn Vịnh và Nguyễn Thị Minh Huệ (2008), trong nghiên cứu
về thành phần loài của bộ Phù du (Ephemeroptera) ở VQG Bạch Mã, Thừa
Thiên Huế, đã xác định được 56 loài thuộc 33 giống và 11 họ đồng thời các
tác giả cũng nhận xét về sự phân bố của bộ Phù du theo độ cao tại khu vực
nghiên cứu [9].
So với nhiều bộ côn trùng nước khác, bộ Phù du ở Việt Nam đã được
nghiên cứu một cách có hệ thống với nhiều công trình nghiên cứu của các tác
giả trong và ngoài nước, đồng thời đây cũng là bộ có khóa định loại của ấu
trùng tương đối hoàn thiện.
* Nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn (Odonata)
Nghiên cứu về khu hệ thiếu trùng Chuồn chuồn ở Việt Nam còn tản mạn
và chưa thành hệ thống. Chủ yếu các nghiên cứu tập trung vào giai đoạn
trưởng thành.

ộ Chuồn chuồn ở Việt Nam được nghiên cứu lần đầu tiên vào

những năm đầu thập niên 90 của thế kỷ XX dưới thời Pháp thuộc bởi một số
nhà nghiên cứu người Pháp: Martin trong báo cáo được công bố năm 1902
khi điều tra khu hệ động vật Đông Dương. Trong báo cáo này, ông công bố
139 loài thuộc 3 họ: Libellulidae, Aeshnidae và Agrionidae. Trong 139 loài,
Martin đã mô tả 9 loài mới và một giống mới là Merogomphus [1].
Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001), khi xây dựng khóa định loại các
nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã xây
dựng khóa định loại tới họ của bộ Chuồn chuồn [4].
Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), trong nghiên cứu khu hệ côn trùng

nước ở Vườn Quốc gia Tam Đảo đã xác định được 26 loài thuộc 12 họ của bộ
Chuồn chuồn ở khu vực này. Tuy nhiên, do những nghiên cứu về phân loại

13


thiếu trùng chuồn chuồn ở Việt Nam còn ít. Do đó, những mẫu vật thu được
mới chỉ phân loại đến bậc giống (dẫn theo Nguyễn Văn Hiếu [2]).
* Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera)
Ở Việt Nam, những nghiên cứu về bộ Cánh úp đã được quan tâm nghiên
cứu trong thời gian gần đây. Một vài loài đã được mô tả bởi Kawai (1968,
1969), Zwick (1988), Stark và cộng sự (1999) (dẫn theo Cao T.K.T (2002)
[13]), nhưng tất cả các mẫu vật đều ở giai đoạn trưởng thành. Mục đích của
những nghiên cứu là nhằm xác định lại và mô tả một số loài mới thuộc bộ
Cánh úp dựa trên những nghiên cứu trước đó và những điều tra về sau của cả
giai đoạn trưởng thành và ấu trùng được thu thập ở Việt Nam. Thêm vào đó là
việc xác định khóa định loại tới loài của bộ Cánh úp ở cả giai đoạn trưởng
thành và ấu trùng ở Việt Nam cũng như sinh thái, nơi ở của chúng.
Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), khi nghiên cứu về nhóm côn trùng
nước ở Vườn Quốc gia Tam Đảo đã tiến định loại các loài thuộc bộ Cánh úp.
Kết quả cho thấy số loài Cánh úp ở Vườn Quốc gia Tam Đảo là 12 loài thuộc
3 họ [19].
Cao Thị Kim Thu (2002) đã công bố dẫn liệu mô tả 50 loài thuộc 22
giống, 4 họ ở Việt Nam dựa trên những đặc điểm của cả hai giai đoạn trưởng
thành và ấu trùng. Tác giả đã xây dựng khóa định loại cho cả côn trùng
trưởng thành và thiếu trùng Cánh úp ở Việt Nam đồng thời cung cấp những
miêu tả chi tiết về hình thái của thiếu trùng bộ Cánh úp. Công trình này là cơ
sở khoa học cho các nghiên cứu sau này về bộ Cánh úp ở nước ta [13].
Cao Thị Kim Thu (2007) công bố hai loài mới thuộc họ Cánh úp lớn
(Perlidae) cho khu hệ Cánh úp Việt Nam là Agnetina den Cao & ae, 2007 và

Chinoperla rhododendroma Cao & Bae, 2007 [14]. Đến 2009, tác giả trong
nghiên cứu thành phần loài họ Perlidae thuộc bộ Cánh úp ở khu vực miền
Trung Việt Nam đã xác định được 22 loài thuộc 10 giống, trong đó có 4 loài

14


mới là Neoperla tamdao, Tyloperla trui, Acroneuria bachma, Chinoperla
rhododendrona và 4 loài lần đầu ghi nhận cho khu hệ Việt Nam.
* Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera)
Ở Việt Nam, bộ Cánh lông được nghiên cứu từ rất sớm. Những tài liệu
về Cánh lông đã được xuất bản bởi các nhà phân loại học đến từ các nước
châu Âu như: Đức (Ulmer, 1907), Tây

an Nha (Navás, 1913). Sau những

nghiên cứu đầu tiên của Ulmer về 2 loài Hydromanicus buenningi và
Paraphlegopteryx tonkinensis, ông đã đặt nền móng cho việc nghiên cứu về
Cánh lông ở Việt Nam. Tiếp theo, Navás (1913, 1917, 1921, 1922, 1930,
1932, 1933) đã mô tả một số loài thuộc các tổng họ của Hydropsychoidae,
Philopotamoidae

(Stenopsychidae),

Leptoceroidae,

Limnephiloidae

và

Rhyacophiloidae. Banks (1931) và Mosely (1934) (dẫn theo Hoang D.H
(2005)

[15])

nghiên

Rhyacopphiloidae.

cứu

Oláh

về

Hydropsychoidae,

(1987

-

1989)

mô

Limnephiloidae
tả

các

loài

và

thuộc

Glossosomatoidae, Hydroptiloidae và Rhyacophiloidae (dẫn theo Hoang D.H
(2005) [15]).
Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001), đã xây dựng
khóa định loại tới họ của bộ Cánh lông thường gặp ở nước ta. Hoàng Đức
Huy (2005) mô tả đặc điểm hình dạng, cấu tạo ngoài của các loài Cánh lông ở
Việt Nam dựa vào giai đoạn ấu trùng.
* Nghiên cứu về các bộ Cánh cứng, bộ Hai cánh, bộ Cánh nửa, bộ
Cánh vảy và bộ Cánh rộng
Ở nước ta, các công trình nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera), Hai
cánh (Diptera), bộ Cánh vảy (Lepidoptera) và bộ Cánh rộng (Megaloptera)
còn tản mạn. Các nghiên cứu thường không tập trung vào một bộ cụ thể mà
thường đi cùng với các công trình nghiên cứu về khu hệ côn trùng nước nói
chung như: Nguyễn Văn Vịnh (2001) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Tam Đảo

15


[19]; Cao Thị Kim Thu, Nguyễn Văn Vịnh và Yeon Jae
cứu ở Vườn Quốc gia

ae (2008) nghiên

ạch Mã [26], Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001)

khi định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở
Việt Nam [4].
Những nghiên cứu đầu tiên về khu hệ Cánh nửa ở Việt Nam được bắt
đầu vào những năm đầu của thế kỷ XX. Loài đầu tiên thuộc họ Gerridae
(Hemiptera) được mô tả ở Việt Nam là Ptilomera hylactor Breddin, 1903
thuộc

ắc Việt Nam. Tiếp theo, khu hệ Gerridae ở Việt Nam tiếp tục được

mô tả bởi Andersen (1975, 1980, 1993); Andersen & Cheng (2004);
Polhemus (2001); Chen & Zettel (1999), Polhemus & Andersen (1994);
Polhemus & Karunaratne (1993) (dẫn theo Tran A. D. (2008) [27]).
Trần Anh Đức (2008), mô tả khá đầy đủ và chi tiết hình dạng ngoài của
các loài thuộc họ Gerridae ở Việt Nam. Đây là cơ sở khoa học cho các nghiên
cứu về bộ Cánh nửa ở nước ta [27].

16


Chương 2
THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng nước tại suối Thác ạc độ cao
trên 600m thuộc Vườn quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc.
2.2. Thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 3/2016 đến tháng 5/2018. Mẫu vật
sử dụng trong nghiên cứu được thu từ ngày 12/11/2016 đến ngày 17/11/2016.
Toàn bộ mẫu vật thu ngoài tự nhiên được bảo quản và lưu trữ tại phòng thí
nghiệm Động vật Khoa Sinh - Kỹ thuật nông nghiện, Trường Đại học Sư

phạm Hà Nội 2.
2.3. Địa điểm nghiên cứu
Các điểm lấy mẫu điều tra (được đánh số thứ tự từ TĐ1 đến TĐ4) thuộc
khu vực suối Thác ạc, vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc.
Bảng 2.1. Một số điều kiện tự nhiên tại các điểm thu mẫu ở suối Thác Bạc
-Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
Ký hiệu Điểm thu mẫu

Độ cao(m)/

Khái quát điểu kiện tự nhiên

Tọa độ
TĐ1

Điểm 1

1034m

Nhiệt độ không khí quanh khu

0

N: 21 2,582'
0

E: 105 3,843’

0

vực thu mẫu là 18 C, độ ẩm
86%, nhiệt độ dòng suối
0

15,1 C, độ pH 7,23.
TĐ2

Điểm 2

927m

Nhiệt độ không khí xung quanh
0

0

N: 21 27,353' khu vực thu mẫu là 20,5 C, độ
0

E: 105 38,710'

17

ẩm 70%, nhiệt độ dòng suối