TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
======
BÙI THỊ HUỆ
NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ ĐẶC ĐIỂM
NHÓM DINH DƯỠNG CHỨC NĂNG CỦA CÔN TRÙNG
NƯỚC TẠI SUỐI CHẢY QUA RỪNG TỰ NHIÊN THUỘC
XÃ NGỌC THANH, THÀNH PHỐ PHÚC YÊN,
TỈNH VĨNH PHÚC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Động vật học
HÀ NỘI - 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
======
BÙI THỊ HUỆ
NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ ĐẶC ĐIỂM
NHÓM DINH DƯỠNG CHỨC NĂNG CỦA CÔN TRÙNG
NƯỚC TẠI SUỐI CHẢY QUA RỪNG TỰ NHIÊN THUỘC
XÃ NGỌC THANH, THÀNH PHỐ PHÚC YÊN,
TỈNH VĨNH PHÚC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Động vật học
Người hướng dẫn khoa học
TS. Nguyễn Văn Hiếu
HÀ NỘI - 2019
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Văn Hiếu - cán bộ giảng
dạy Tổ Động vật, Khoa Sinh - Kỹ thuật nông nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà
Nội 2, người đã trực tiếp hướng dẫn 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 các thầy giáo, cô giáo,
các anh chị và các bạn đồng môn trong Tổ Động vật, 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 giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện khóa luận.
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.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 17 tháng 5 năm 2019
Sinh viên
Bùi Thị Huệ
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả
nghiên cứu, các số liệu trình bày trong khóa luận là do nghiên cứu, thực tiễn đảm
bảo tính trung thực và chưa được công bố trong bất cứ công trình khoa học, trong
các tạp chí chuyên ngành và các hội thảo khoa học, sách chuyên khảo, … nào khác.
Hà Nội, ngày 17 tháng 5 năm 2019
Sinh viên
Bùi Thị Huệ
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1. Lí do chọn đề tài .............................................................................................. 1
2. Mục đích của nghiên cứu ................................................................................. 2
3. Nội dung nghiên cứu........................................................................................ 2
4. Ý nghĩa ............................................................................................................ 2
4.1. Ý nghĩa khoa học....................................................................................... 2
4.2. Ý nghĩa thực tiễn ....................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 3
1.1 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới và ở Việt Nam ................. 3
1.1.1. Trên thế giới .......................................................................................... 3
1.1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................ 8
1.2. Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng trên thế giới và ở Việt
Nam................................................................................................................... 12
1.2.1. Trên thế giới ........................................................................................ 12
1.2.2. Ở Việt Nam .......................................................................................... 13
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 14
1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 14
2. Phạm vi, thời gian và địa điểm nghiên cứu..................................................... 14
3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 16
3.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài tự nhiên ................................................. 16
3.2. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm...................................... 16
3.3. Phương pháp đánh giá đa dạng sinh học ................................................ 17
3.4. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................... 18
4. Khái quát điều kiện tự nhiên ở trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, xã Ngọc
Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc ..................................................... 18
4.1. Vị trí địa lý .............................................................................................. 18
4.2. Địa hình .................................................................................................. 19
4.3. Địa chất – thổ nhưỡng ............................................................................ 19
4.4. Khí hậu – thủy văn .................................................................................. 20
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................ 21
3.1. Thành phần loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu ............................. 21
3.1.1. Thành phần loài Phù du (Ephemeroptera) ........................................... 31
3.1.2. Thành phần loài Chuồn chuồn (Odonata) ............................................ 32
3.1.3. Thành phần loài Cánh úp (Plecoptera) ................................................ 32
3.1.4. Thành phần loài Cánh nửa (Hemiptera) ............................................... 32
3.1.5. Thành phần loài Cánh cứng (Coleoptera) ............................................ 32
3.1.6. Thành phần loài Cánh rộng (Megaloptera) .......................................... 33
3.1.7. Thành phần loài Hai cánh (Diptera) .................................................... 33
3.1.8. Thành phần loài Cánh vảy (Lepidoptera) ............................................. 33
3.1.9. Thành phần loài Cánh lông (Trichoptera) ............................................ 33
3.2. Phân bố của côn trùng nước theo các đợt thu mẫu tại khu vực nghiên cứu .. 34
3.2.1. Số loài và thành phần loài côn trùng nước theo các đợt thu mẫu ......... 34
3.2.2. Một số đặc điểm quần xã côn trùng nước theo đợt thu mẫu ở khu vực
nghiên cứu ..................................................................................................... 35
3.3. Cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại khu vực nghiên
cứu. ................................................................................................................... 38
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................... 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 43
PHỤ LỤC
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Số lượng và tỷ lệ (%) các taxon thuộc các bậc phân loại của côn
trùng nước tại khu vực nghiên cứu .......................................................... 21
Bảng 3.2. Thành phần các loài côn trùng nước ở khu vực nghiên cứu .................... 23
Bảng 3.3. Số lượng loài côn trùng nước theo các đợt thu mẫu ............................... 34
Bảng 3.4. Số lượng cá thể của các bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu ở
đợt 1 và đợt 2 trên đơn vị thu mẫu là 2,5m2 ............................................ 36
Bảng 3.5. Loài ưu thế và chỉ số đa dạng sinh học Shannon – Weiner (H’) tại
khu vực nghiên cứ theo đợt thu mẫu ....................................................... 38
Bảng 3.6. Cấu trúc các nhóm chức năng dinh dưỡng ở khu vực nghiên cứu ........... 39
DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1. Tỷ lệ (%) số loài theo từng bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên
cứu ....................................................................................................... 22
Hình 3.2. Tỷ lệ (%) về số lượng cá thể theo nhóm dinh dưỡng chức năng tại
khu vực nghiên cứu .............................................................................. 39
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Côn trùng nước giữ vai trò hết sức quan trọng trong hệ sinh thái các thủy vực
nội địa. Mỗi một môi trường thủy vực, nhóm sinh vật này đều có những đặc tính
thích nghi phù hợp, nổi trội bởi số lượng loài cũng như số lượng cá thể lớn… đặc
biệt chúng là mắt xích không thể thiếu trong chuỗi và lưới thức ăn [27]. Bên cạnh
việc đóng vai trò cân bằng mối quan hệ dinh dưỡng ở hệ sinh thái thủy vực và là
cầu nối mật thiết với con người, một số loài côn trùng nước lại là tác nhân truyền
bệnh, tác nhân gây bệnh, tác nhân phá hoại sản phẩm công nghiệp, nông nghiệp…
Khác với nhóm côn trùng trên cạn, 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. Trên thế giới đã có
rất nhiều thành tựu to lớn khi 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 trùng nước cũng đã được quan
tâm nghiên cứu. Đặc biệt 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.
Xã Ngọc Thanh là xã vùng núi duy nhất của thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh
Phúc với tổng diện tích hơn 7.732,68 ha. Địa hình chủ yếu của xã là đồi núi thấp với
độ cao so với mặt nước biển dao động từ 25m đến 300m. Khu vực nghiên cứu có
nhiều dạng thủy vực khác nhau, trong đó thủy vực dạng suối tương đối đa dạng và
phong phú. Các suối này là điều kiện rất tốt cho sự phát triển của các loài thủy sinh
vật nói chung và các loài côn trùng nước nói riêng. Tuy nhiên, cho đến nay các
nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở khu vực này mới chỉ tập trung nghiên cứu đa
dạng sinh học về loài ở các suối thuộc Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh [30] hoặc
đa dạng sinh học về loài Phù du [4], đặc biệt những nghiên cứu về cấu trúc nhóm
dinh dưỡng chức năng của chúng ở khu vực nghiên cứu vẫn chưa được quan tâm.
Để góp phần tìm hiểu nhóm sinh vật có ý nghĩa này, chúng tôi tiến hành thực hiện
đề tài:
“Nghiên cứu đa dạng sinh học và đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức năng
của côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc xã Ngọc Thanh,
thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc”.
1
2. Mục đích của nghiên cứu
Nghiên cứu đa dạng sinh học về loài và đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức
năng của côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc thuộc xã Ngọc
Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
3. Nội dung nghiên cứu
+ Xác định thành phần loài côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên
thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, 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.
+ Xác định cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại khu
vực nghiên cứu.
4. Ý nghĩa
4.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu đa dạng sinh học về loài và đặc điểm các
nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên
thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
4.2. 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 chảy qua rừng tự nhiên thuộc xã Ngọc
Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
Kết quả nghiên cứu đề tài là cơ sở đưa ra các giải pháp nhằm bảo tồn, xây dự
quy hoạch, khai thác hợp lý, sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên tại khu vực
nghiên cứu.
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1. Trên thế giới
Côn trùng nước bao gồm những loài côn trùng mà có một phần hoặc cả vòng
đời sống trong môi trường nước. Chính vì sự đa dạng về thành phần loài, hình thái
cấu tạo và các đặc điểm thích nghi cùng với vai trò quan trọng của chúng đối với hệ
sinh thái và đời sống con người. 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 Rosenberg, 1984;
Cummins, 1994) [27]. 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
(Tricoptera), 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)
Bộ 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 290 triệu năm [15]. 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 [31].
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 et al (1935) [12].
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
3
học vẫn đang phát triển, vẫn còn nhiều loài chưa được mô tả, nhất là ở các khu vực
nhiệt đới [18].
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) [33].
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) [34].
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. Bộ
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 Bản 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 [28].
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) [7]. Các công trình nghiên cứu này chủ yếu dựa vào giai đoạn trưởng
thành. Đối với giai đoạn thiếu trùng, Ishida & Ishida (1985) đã xây dựng khóa định
loại có kèm theo hình vẽ rõ ràng tới giống ở vùng châu Á [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) [19].
4
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) [19].
Morse J. C., Yang Lianfang & Tian Lixin (1994); Merritt & Cummins (1996)
khi nghiên cứu khu hệ Cánh úp ở Trung Quốc và Bắc 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 Bắc Mỹ sau này [28].
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 bởi Ross (1956,
1967) và sau đó tiếp tục được bổ sung và hoàn thiện bởi Morse (1997) [22].
Bộ 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). Cánh
lông ở Borneo 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. 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) [22]. Ismail (1993, 1996, 1997) cũng tiến hành nghiên cứu trên ấu trùng
Cánh lông tại một số nước ở khu vực Đông Nam Á [28].
5
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 Bản (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 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) [22]. Ở khu vực Bắc 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 [27].
Nghiên cứu về bộ Cánh rộng (Megaloptera)
Bộ 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 [28].
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 Bản và một
số nơi ở Trung Quốc (Bank, 1940) [28].
Nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera)
Bộ 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 [28]. 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) [29] 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 Bản, Britton (1970) xác định ở Úc có khoảng 510 loài
6
và White (1984) đã phân loại được 1.143 loài ở khu vực Bắc Mỹ thuộc bộ Cánh
cứng [30].
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) [27]. 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) [28].
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) [29].
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) [28]. Các họ trong bộ này cũng được nghiên cứu khá tỷ mỷ như: Nepidae
được nghiên cứu bởi 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) [29]. Merritt & Cummins (1996), Morse et al (1994)
đã xây dựng khóa định loại tới giống của các họ thuộc bộ Cánh nửa ở khu vực Bắc
Mỹ và Trung Quốc [27] [28].
Bộ 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 et al, 2005). Theo Bendell
(1988), Damgaard & Andersen (1996) các loài trong họ Gerridae được xem như
những sinh vật chỉ thị cho chất lượng môi trường nước [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
7
(1994) và Munroe (1995) [27]. Trong các nghiên cứu này, các tác giả cũng đã thành
lập khóa định loại cụ thể tới loài.
1.1.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam vấn đề nghiên cứu côn trùng nước đã được một số tác giả đề cập
đến, những nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực phân loại học đối với các bộ phổ biến
của côn trùng nước cũng như những nghiên cứu ảnh hưởng của côn trùng nước tới
người, gia súc các lĩnh vực sản xuất nông nghiệp, y tế, chăn nuôi, môi trường sử
dụng côn trùng nước làm sinh vật chỉ thị. Dưới đây là một số kết quả nghiên cứu
chính về côn trùng nước ở Việt Nam cho đến giai đoạn hiện nay.
Nghiên cứu về bộ Phù du (Ephemeroptera)
Nguyễn Xuân Quýnh và cs. (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 [8].
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 [31] [32] [34] [35] [36] [37] [38].
Nguyễn Văn Vịnh (2004), khi nghiên cứu về Phù du ở Vườn Quốc gia 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 Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc, đó là: Platybaetis edmundsi
Muller - Liebenau, 1980; Baetiella trispinata Tong and Dudgeon, 2000; Serratella
albostriata Tong and Dudgeon, 2000; Torleya arenosa Tong and Dudgeon, 2000;
Cincticostella boja Allen, 1975; Ephemera serica Eaton, 1871; Choroterpes
trifrucata Ulmer, 1939; Habrophlebiodes prominens Ulmer, 1939; Caenis
cornigera Kang and Yang, 1994; Isonychia formosana Ulmer, 1912 [13].
Nguyễn Văn Vịnh (2005), khi nghiên cứu về Phù du ở Vườn Quốc gia Ba
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) [15]. Trong
khoảng thời gian này, tác giả cũng tiến hành điều tra thành phần loài Phù du ở một
số Vườn Quốc gia khác ở Việt Nam [166] [17].
Ở VQG Hoàng Liên được tiến hành với nhiều nghiên cứu khác nhau,
Nguyễn Văn Vịnh (2005b) đã xác định được 53 loài thuộc 31 giống và 11 họ. Kết
8
quả đã công bố được 4 loài mới cho khoa học dựa vào các mẫu chuẩn thu được tại
Sapa, đó là: Isca fasica Nguyen and Bae, 2003; Rhoenanthus sapa Nguyen and Bae,
2004; Afronurus meo, Nguyen and Bae, 2003; Iron longintibius, Nguyen and Bae,
2004... Đồng thời, xác định được 10 loài lần đầu tiên ghi nhận cho khu hệ động vật
của Việt Nam [14]. Jung et al. (2008) đã xác định được 53 loài, 30 giống, 9 họ. So
với nghiên cứu trước đó của Nguyễn Văn Vịnh, nghiên cứu này không thu được 02
họ (Prosopistomatidae và Neoephemeridae) và 01 giống [23].
Tuy nhiên, các nghiên cứu trên chỉ được tiến hành ở hệ thống suối Mường
Hoa mà chưa tiến hành ở các khu vực suối khác. Cho đến nghiên cứu của của
Nguyễn Văn Hiếu (2016) đã xác định được 78 loài, 43 giống, 13 họ thuộc bộ Phù
du của hệ thống suối thuộc VQG Hoàng Liên, trong đó đã ghi nhận mới cho khu hệ
động vật Việt Nam 20 loài (họ Baetidae: Acentrella lata, Baetis clivisus, Baetis
gracilentus, Baetis inornatus, Baetis morrus, Baetis pseudofrequentus, Baetis
pseudothermicus, Baetis tatuensis, Baetis terminus, Labiobaetis operosus,
Labiobaetis borneoensis, Neobaetiella macani, Nigrobaetis gracientus, Nigrobaetis
mundus, họ Ephemerellidae: Drunella ishiyamana và Teloganopsis oriens, họ
Heptageniidae: Epeorus nguyenbaeorum, họ Leptophlebiidae: Thraulus macilentus,
họ Siphluriscidae: Siphluriscus chinensis và họ Prosopitomatidae: Prosopistoma
sinensis) và 24 loài ghi nhận mới cho VQG Hoàng Liên [3].
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.
Bộ 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 [8].
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
9
Chuồn chuồn ở khu vực này. Tuy nhiên, do những nghiên cứu về phân loại thiếu
trùng chuồn chuồn ở Việt Nam còn ít. Do đó, những mẫu vật thu được mới chỉ phân
loại đến bậc giống [2].
Nguyễn Thị Minh Huệ (2009) trong nghiên cứu khu hệ côn trùng nước
VQG Bạch Mã tỉnh Thừa Thiên Huế xác định được 15 loài thuộc 11 họ. Cũng trong
năm đó, Nguyễn Văn Hiếu và cộng sự khi nghiên cứu đa dạng côn trùng nước tại
VQG Tam Đảo đã xác định được 32 loài thuộc 12 họ tại khu vực này [2][6].
Bên cạnh các công trình nghiên cứu về phân loại học nghiên cứu về ứng
dụng của bộ Chuồn chuồn đã được đề cập đến trong nghiên cứu của Đặng Ngọc
Thanh và nhóm nghiên cứu (2002), nghiên cứu đã đưa ra những dữ liệu về ấu trùng
Chuồn chuồn dùng để dánh giá chất lượng môi trường nước.
Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera)
Ở Việt Nam, những nghiên cứu về bộ Cánh úp đã được quan tâm nghiên cứu
trong thơi gian gần đây. Một vài loài đã được mô tả bởi Kawai (1968, 1969), Zwick
(1988), Stark và cộng sự (1999) [19], 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. Cao Thị Kim
Thu (2002), đã xây dựng khóa định loại tới loài Cánh úp ở Việt Nam. Công trình là
cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về bộ Cánh úp ở nước ta [19].
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 [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 & Bae, 2007 và
Chinoperla rhododendroma Cao & Bae, 2007 [20]. 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 mới là Neoperla
tamdao, Tyloperla trui, Acroneuria bachma, Chinoperla rhododendrona và 4 loài
lần đầu ghi nhận cho khu hệ Việt Nam. Cũng trong năm này đã mô tả thêm hai loài
nữa thuộc giống Acroneuria (Perlidae) và 1 loài thuộc giống Phanoperla [10].
10
Cao Thị Kim Thu (2011) từ các mẫu vật thu thập được và tham khảo các tài
liệu đã công bố, đã tổng hợp được danh lục gồm 70 loài Cánh úp lớn thuộc 13
giống ở Việt Nam. Do đó, hiện nay đã có 48 loài mới cho khoa học được mô tả
từ mẫu vật và có 55 loài mới chỉ thấy ở Việt Nam mà chưa ghi nhận ở một nơi
nào trên thế giới [11].
Nguyễn Văn Hiếu và cs. (2015) đã công bố thành phần loài và phân bố của
bộ Cánh úp ở VQG Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai dựa trên mẫu vật thu thập từ năm
2012 đến năm 2013, kết hợp với các mẫu vật đã thu thập từ trước đến nay đang
được lưu giữ tại Phòng Sinh thái môi trường nước, Viện Sinh thái và Tài nguyên
sinh vật và tại Bộ môn Động vật Không xương sống, Khoa Sinh học, Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên. Ngoài ra, tác giả còn kết hợp với các tài liệu có liên quan
đến khu vực nghiên cứu để đưa ra dẫn liệu về thành phần loài Cánh úp. Kết quả đã
ghi nhận được 58 loài, 21 giống, 5 họ thuộc bộ Cánh úp. Đây có thể coi là dẫn liệu
đầy đủ và cập nhật nhất về thành phần loài bộ Cánh úp tại VQG Hoàng Liên [5].
Năm 2016, tác giả cũng đã công bố về thành phần loài Cánh úp tại VQG Hoàng
Liên, đã có 27 loài thuộc 14 giống và 4 họ được ghi nhận [3].
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 Ban Nha (Navás, 1913).
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 [8].
Năm 2016, Nguyễn Văn Hiếu và cs. đã ghi nhận được 36 loài, 35 giống, 17
họ thuộc bộ Cánh lông, trong đó có 1 loài ghi nhận mới cho VQG Hoàng Liên, tỉnh
Lào Cai [3].
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
11
Văn Vịnh (2001) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Tam Đảo [31]; Cao Thị Kim Thu,
Nguyễn Văn Vịnh và Yeon Jae Bae (2008) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Bạch Mã
[21], Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001) khi định loại các nhóm động vật
không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam [8].
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 Bắc 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) [40].
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 [40].
1.2. Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng trên thế giới và ở
Việt Nam
1.2.1. Trên thế giới
Phương pháp phân nhóm chức năng dinh dưỡng (Functional Feeding Groups
- FFGs) được Merrit & Cummins (1996) phát triển dựa trên đặc điểm sinh cảnh
sống, cấu tạo phần phụ miệng, cách thu nhận thức ăn và loại thức ăn của nhóm côn
trùng thủy sinh, đây là nhóm sinh vật chiếm ưu thế trong các quần xã sinh vật thủy
vực suối đầu nguồn [24].
Trước đó, các nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng của Cummins et
al. (1979, 1989) [24, 25] đã công bố những kết quả bước đầu về các nhóm dinh
dưỡng chức năng của côn trùng nước. Sau đó, Cummins et al. (2005) đã công bố
các nghiên cứu về lĩnh vực này ở Brazil [26].
Các nhóm côn trùng được chia thành các nhóm chức năng cơ bản: nhóm cắt
xé (shredders: shr) sẽ lấy thức ăn từ các vật chất thô, vật chất rơi rụng (lá, mảnh
thân thực vật); nhóm cào nạo (scrappers: scr) lấy thức ăn là nhóm tảo bảm đá; nhóm
thu lọc (collector - filterer: c-f) lấy thức ăn là các hạt vật chất mịn, lơ lửng trong môi
trường nước; nhóm thu gom (collector - gatherers: c-g) thu thập các vật chất ở nền
đáy; nhóm ăn thịt (predators -p) ăn các sinh vật khác như các nhóm côn trùng thủy
sinh [39].
12
Hướng tiếp cận côn trùng thuỷ sinh theo nhóm chức năng dinh dưỡng
(FFGs) cung cấp nhiều thông tin về quá trình chuyển hoá vật chất hữu cơ, mối quan
hệ dinh dưỡng, các dòng năng lượng có trong dòng chảy.
1.2.2. Ở Việt Nam
Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu về nhóm chức năng dinh dưỡng của
côn trùng thủy sinh đã được một số nhà nghiên cứu tiến hành. Tuy nhiên các nghiên
cứu mới chỉ được thực hiện tại các dòng chảy đầu nguồn và hầu hết đều tập trung
khảo sát sự đa của côn trùng thủy sinh và khái quát về đánh giá chất lượng nước
sạch [9].
Tại khu vực nghiên cứu có nhiều dạng thủy vực khác nhau, trong đó thủy
vực dạng suối tương đối đa dạng và phong phú. Các suối này là điều kiện rất tốt cho
sự phát triển của các loài thủy sinh vật nói chung và các loài côn trùng nước nói
riêng. Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở khu vực
này mới chỉ tập trung nghiên cứu đa dạng sinh học về loài ở các suối thuộc Trạm
Đa dạng sinh học Mê Linh [30] hoặc đa dạng sinh học về loài Phù du [4] mà chưa
nghiên cứu về nhóm côn trùng nước trong toàn bộ khu vực, đặc biệt các nghiên cứu
về phân bố và cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của chúng ở khu vực này còn ít
và tản mạn.
13
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, sử dụng mẫu côn trùng nước thu được tại suối chảy
qua rừng tự nhiên thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc; mẫu
này được bảo quản và lưu trữ tại phòng thí nghiệm Động vật, Khoa Sinh - Kỹ thuật
nông nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
2. Phạm vi, thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Phạm vi nghiên cứu:
Đa dạng sinh học và đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng
nước tại suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc Trạm đa dạng Sinh học Mê Linh, xã
Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Thời gian nghiên cứu:
Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 9/2017 đến tháng 5/2019. Mẫu vật sử
dụng trong nghiên cứu được thu ngoài thực địa: đợt 1 từ ngày 09/09/2017 đến ngày
23/09/2017; đợt 2 ngày 19/03/2018 đến ngày 24/03/2018. Các điểm nghiên cứu
thuộc suối chảy qua rừng tự nhiên thuộc Trạm đa dạng Sinh học Mê Linh, xã Ngọc
Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
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 nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà
Nội 2.
- Địa điểm nghiên cứu:
Mười điểm nghiên cứu được ký hiệu từ R1 đến R10 thuộc suối khác nhau ở
Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh
phúc. Trước khi tiến hành thu mẫu, ghi lại một số đặc điểm sinh cảnh, hình ảnh
chính của khu vực nghiên cứu.
Điểm 1 (Ký hiêu R1): Độ cao: 136 m, Tọa độ: N: 21023’- 40,7”,
E:105042’59,9”. Độ rộng của suối từ 2 - 3m. Hai bên suối có nhiều cây cỏ, cây bụi
và cây gỗ lớn nhỏ. Nền đáy của suối chủ yếu là đá lớn và sỏi. Suối nhiều bã mùn
thực vật. Độ che phủ 60% - 80%.
Điểm 2 (Ký hiệu R2): Độ cao: 128 m, tọa độ: N: 21023’49,7”,
E:105042’56,6”. Độ rộng dòng nước từ 2,5-3m. Hai bên suối có rừng cây bui, rừng
14
tre, nứa và cây gỗ nhỏ và trung bình. Nền đáy chủ yếu là đá nhỏ, ít đá tảng lớn. Suối
nhiều mùn bã thực vật. Độ che phủ 80 - 90%.
Điểm 3 (Ký hiệu R3): Độ cao: 117m, tọa độ: N: 21023’57, 3”,
E:105042’52, 6”. Độ rộng dòng nước từ 3-5m. Hai bên suối có rừng cây bụi, rừng
tre, nứa và cây gỗ nhỏ và trung bình. Nền đáy chủ yếu là đá nhỏ, đá tảng lớn. Suối
nhiều mùn bã thực vật. Độ che phủ 90 - 95%.
Điểm 4 (Ký hiệu R4): Độ cao: 104m, tọa độ: N: 21023’37,0”, E:105042’52,3”.
Độ rộng của suối từ 2- 4m; hai bên suối có rừng cây gỗ nhỏ, cây bụi và dây leo. Nền
đáy chủ yếu là đá tảng, đá nhỏ. Suối nhiều mùn bã thực vật. Độ che phủ 80-90%.
Điểm 5 (Ký hiệu R5): Độ cao: 90m, tọa độ: N: 21023,601’; E: 105042,871’.
Độ rộng của suối khoảng 7 – 8 m; hai bên suối là rừng nguyên sinh, độ sâu của suối
khoảng 0,2 – 0,5 m vào mùa khô và 0,4 – 0,7 m vào mùa mưa. Nền đáy chủ yếu là
đá tảng, đá cuội xen lẫn sỏi nhỏ và cát. Độ che phủ 70 – 80%.
Điểm 6 (Ký hiệu R6): Độ cao: 85m, tọa độ N: 21023,438’; E: 105042,778’.
Độ rộng của suối khoảng 2 – 3,5 m. Hai bên suối là rừng nguyên sinh, độ sâu của
suối khoảng 0,3 – 0,6m. nền đáy của suối chủ yếu là đá tảng xen lẫn có sỏi nhỏ và
cát, lượng bùn đất khá nhiều, nước suối tương đối đục. Độ che phủ khoảng 10 –
20%.
Điểm 7 (Ký hiệu R7): Độ cao: 83m, tọa độ N: 21023,377’; E: 105042,767’.
Độ rộng của suối khoảng 5.5 – 7,5m. Hai bên suối là rừng nguyên sinh, độ sâu của
suối khoảng 0,2 – 0,5 m. Nền đáy của suối chủ yếu là đá tảng xen lẫn có sỏi nhỏ và
cát. Độ che phủ khoảng 60 – 70%.
Điểm 8 (Ký hiệu R8): Độ cao: 82m, tọa độ N: 21023,318’; E: 105042,756’.
Độ rộng của suối khoảng 4 – 4,5m. Một bên suối là đường mòn, một bên là rừng
nguyên sinh, độ sâu khoảng 0,4 – 0,6 m. Nền đáy của suối chủ yếu là đá tảng, đá
cuội xen lẫn có sỏi nhỏ và cát. Trong suối có nhiều cây bụi thủy sinh, cao khoảng
0,5 – 0,8 m. Độ che phủ là 40 – 50%.
Điểm 9 (Ký hiệu R9): Độ cao: 77m, tọa độ N: 21023,242’; E: 105042,772’.
Độ rộng của suối khoảng 4 – 5m. Suối chảy qua cổng Trạm, độ sâu khoảng 0,2 –
0,5m. Nền đáy của suối chủ yếu là đá cuội, đá tảng và sỏi nhỏ. Độ che phủ 30 –
50%.
15
Điểm 10 (Ký hiệu R10): Độ cao: 59m, tọa độ: N: 21023’10,3”,
E:105042’45,0”. Độ rộng của suối từ 3 - 4m. Hai bên suối có rừng cây gỗ nhỏ và gỗ
lớn. Nền đáy chủ yếu là đá tảng, đá nhỏ. Suối nhiều mùn bã thực vật. Độ che phủ 70
- 90%.
3. Phương pháp nghiên cứu
3.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài tự nhiên
Thu mẫu ngoài tự nhiên được tiến hành theo phương pháp của Merritt
Cummins (1996) [27], Morse et al. [28] (1994), Nguyen (2003) [33].
Trước khi thu mẫu, tiến hành xác định tọa độ và độ cao của điểm thu mẫu
bằng thiết bị GPS MAP 78 của Đức.
Quá trình thu mẫu định tính bằng vợt ao (Pond net) và vợt cầm tay (Hand
net). Thu mẫu định lượng bằng cách sử dụng lưới Surber Sample (diện tích thu mẫu
là 0,1 m2; kích thước mắt lưới 250µm).
Tiến hành thu mẫu bằng cách: đặt miệng vợt ngược dòng nước, dùng chân
đạp phía trước vợt trong vòng vài phút (thu mẫu đạp nước). Ở nơi có nhiều bụi cây
dùng vợt tay để thu mẫu. Ở những nơi đáy có đá lớn không thu mẫu đạp nước được
thì nhấc đá và thu mẫu bám ở dưới bằng panh mềm để tránh làm nát mẫu.
Mẫu định tính được thu ở các điểm bất kì, ở nhiều nơi có cây bụi thủy sinh
dùng vợt sục vào các cây bụi đó và các rễ cây ven bờ suối, ở những vùng nước nhỏ
hoặc dòng chảy hẹp việc thu mẫu được tiến hành bằng vợt cầm tay.
Đối với mẫu định lượng, sử dụng lưới Surber lấy 5 mẫu. Diện tích thu mẫu là
0,1m2. Như vậy, tổng diện tích thu mẫu cho mẫu định lượng tại mỗi điểm là 0,5m2.
Mẫu sau khi thu được loại bỏ rác, làm sạch bùn đất. Do các cá thể côn trùng
nước có cơ thể mềm, dễ nát nên thu mẫu phải nhẹ nhàng và nhặt qua mẫu ngay tại
thực địa. Mẫu thu ngoài thực địa được bảo quản trong cồn 800, ghi etiket đầy đủ và
đem về lưu trữ, bảo quản, phân tích và định loại tại phòng thí nghiệm Động vật,
Khoa Sinh - Kỹ Thuật nông nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
3.2. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Phương pháp nhặt mẫu: mẫu được rửa sạch cho ra khay thêm ít nước. Dùng
panh nhặt hết các ấu trùng và thiếu trùng côn trùng nước cần nghiên cứu cho vào lọ
và bảo quản trong cồn 800.
16
Phương pháp phân tích: Dụng cụ phân tích gồm: kính hiển vi, kính lúp, đĩa
Petri, lam kính, lamen, kim nhọn, panh…
Phân loại mẫu vật: mẫu vật được phân loại theo các khóa định loại được
công bố trong và ngoài nước của Nguyễn Văn Vịnh (2003) [33], Cao Thị Kim Thu
(2002) [19], Hoàng Đức Huy (2005) [22], Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001)
[8], Meritt và Cummins (1996) [27], Morse et al. (1994) [28]
3.3. Phương pháp đánh giá đa dạng sinh học
Chỉ số Shannon – Weiner (chỉ số H’) nhằm xác định lượng thông tin hay
tổng lượng trật tự (hay bất trật tự) có trong một hệ thống. Chỉ số Shannon – Weiner
được tính bằng cách lấy số lượng cá thể của một đơn vị phân loại chia cho tổng số
cá thể trong mẫu, sau đó nhân với logarit cơ số e của tỷ số đó. Tổng các đơn vị phân
loại cho chỉ số đa dạng. Công thức để tính chỉ số này là:
𝑠
H′ = − ∑
𝑖=1
Với
𝑛𝑖 𝑛𝑖
ln
𝑁 𝑁
H’: chỉ số đa dạng loài
s: số lượng loài
N: số lượng cá thể trong toàn bộ mẫu
ni: số lượng cá thể của loài i
Hai thành phần của sự đa dạng được kết hợp trong hàm Shannon – Weiner là
số lượng loài và tính bình quân của sự phân bố các cá thể giữa các loài. Do vậy, số
lượng loài càng cao thì chỉ số H’ càng lớn và sự phân bố các cá thể giữa các loài
càng ngang bằng nhau thì cũng gia tăng chỉ số đa dạng loài được xác định thông
qua hàm số Shannon – Weiner.
Từ kết quả tính toán, có thể nhận xét về mức độ đa dạng theo các cấp sau
đây:
Nếu chỉ số đa dạng > 3: ĐDSH tốt và rất tốt
Nếu chỉ số đa dạng từ 1 – 3: ĐDSH khá
Nếu chỉ số đa dạng < 1: ĐDSH kém và rất kém
Nguồn: Nguyễn Huy Chiến, 2007 [1]
17