BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
HÀ TRỌNG HIẾN
THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC QUẦN XÃ
VE GIÁP (ACARI: ORIBATIDA) Ở RỪNG
TỰ NHIÊN VÀ RỪNG TRỒNG TẠI VƯỜN
QUỐC GIA TAM ĐẢO, TỈNH VĨNH PHÚC
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
HÀ NỘI, 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
HÀ TRỌNG HIẾN
THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC QUẦN XÃ
VE GIÁP (ACARI: ORIBATIDA) Ở RỪNG
TỰ NHIÊN VÀ RỪNG TRỒNG 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, ngày 13 tháng 7 năm 2013
Tác giả luận văn
HÀ TRỌNG HIẾN
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, VIẾT TẮT
Kí hiệu
Viết tắt
C
Chung
D
Độ ưu thế
H’
Chỉ số đa dạng
J
Chỉ số Jaccard về tương đồng
thành phần loài
J’
-2
Độ sâu đất từ 11 – 20cm
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
1
NỘI DUNG
Trang
Bảng 2.1. Tổng số mẫu Oribatida thu ở
RTN và RT tại VQG Tam Đảo, tỉnh
14
Vĩnh Phúc
2
Bảng 2.2. Thành phần động vật rừng VQG
22
Tam Đảo
3
Bảng 3.1. Danh sách họ, giống, loài
Orbatida RTN và RT tại VQG Tam
ảng 3.5. Chỉ số đa dạng loài H’ ở hai sinh cảnh
49
RTN và RT tại VQG Tam Đảo
8
ảng 3.6. Chỉ số đồng đều J’ ở hai sinh cảnh RTN và
50
RT tại VQG Tam Đảo
9
ảng 3.7. Tỷ lệ các loài ưu thế ở hai sinh cảnh RTN
và RT tại VQG Tam Đảo
52
10
ảng 3.8. Các chỉ số định lượng của Oribatida ở hệ
sinh thái đấtcủa RTN và RT
11
57
3
Trang
16
Hình 2.3. Sơ đồ cấu trúc cơ thể của Oribatida
(từ Vũ Quang Mạnh, 2007)
24
4 Hình 2.4. Sơ đồ cấu trúc cơ thể và cấu tạo các cơ quan
của Oribatida bậc cao (từ Vũ Quang Mạnh, 2007)
5
25
Hình 3.1. Sự tương đồng về thành phần loài
giữa sinh cảnh RTN và RT tại VQG Tam
44
Đảo
6
Hình 3.2. Cấu trúc các loài ưu thế của quần
xã Oribatida ở sinh cảnh RT tại VQG
54
1.1.
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
3
4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
3
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3
6. Đóng góp mới
4
9
1.2.2.1. Nghiên cứu về thành phần loài Oribatida
9
1.2.2.2. Nghiên cứu về cấu trúc quần xã Oribatida
10
CHƯƠNG 2. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
12
2.1. Địa điểm, thời gian nghiên cứu và số lượng mẫu
12
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu
12
2.1.2. Thời gian nghiên cứu và số lượng mẫu
14
2.2. Đặc điểm tự nhiên của vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh
23
2.5.1. Xác định thành phần loài Oribatida
23
2.5.2. Xác định sự tương đồng thành phần loài và cấu trúc
quần xã Oribatida
27
2.5.3. Phương pháp phân tích và thống kê số liệu
28
CHƯƠNG 3. KẾT QỦA NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
30
3.1. Thành phần loài Ve giáp (Acari: Oribatida) ở hai sinh cảnh
RTN và RT tại vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
30
3.1.1. Thành phần loài và phân bố của quần xã Oribatida ở RTN và
RT tại vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
30
3.1.1.1. Thành phần loài Oribatida ở RTN và RT tại vườn Quốc gia
47
3.2.1.2. Mật độ trung bình
48
3.2.1.3. Chỉ số đa dạng loài H’
49
3.2.1.4. Chỉ số đồng đều J’
50
3.2.1.5. Các loài Oribatida ưu thế ở RTN và RT tại VQG
50
Tam Đảo
3.2.2. Bàn luận và nhận xét
56
3.3. Cấu trúc quần xã Oribatida theo tầng sâu thẳng đứng trong
hệ sinh thái đất ở RTN và RT tại vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh
Vĩnh Phúc
56
3.3.1. Cấu trúc quần xã Oribatida theo tầng sâu thẳng đứng trong hệ
61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
64
KẾT LUẬN
64
KIẾN NGHỊ
65
DANH MUC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
67
TÀI LIỆU THAM KHẢO
68
PHỤ LỤC
13
MỞ ĐẦU
sự biến động về thành phần loài thuộc bộ Oribatida.
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 Rừng tự nhiên và Rừng
trồng 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
Kết quả đề tài luận văn của chúng tôi đã bước đầu thống kê số lượng
các loài Oribatida ở hai sinh cảnh RTN và RT, từ đó có thể bổ sung dẫn liệu
về đa dạng sinh học của quần xã Oribatida ở Vườn quốc gia (VQG) Tam
Đảo.
Thông qua đề tài luận văn của mình, chúng tôi đã 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 chúng tôi nghiên cứu và
phân tích đồng bộ, 2 rừng (rừng tự nhiên và rừng trồng) và 2 chiều sâu thẳng
đứng trong đất (0-10 và 11-20cm).
2.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài luận văn thạc sĩ của tôi góp phần bổ sung tư liệu về thành phần
loài Oribatida, đồng thời cũng góp phần đánh giá tài nguyên đa dạng động vật
đất của Việt Nam.
Qua quá trình nghiên cứu quần xã Oribatida, các yếu tố tự nhiên và sự
tác động của con người tới các sinh cảnh rừng ở VGQ Tam Đảo, chúng tôi
đưa ra những nhận định về ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên và sự tác động
của con người đến hệ sinh thái đất rừng nói chung và đến quần xã Oribatida.
15
3. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Mục đích của đề tài luận văn thạc sĩ của chúng tôi là lập danh sách
mỗi loại sinh cảnh rừng chúng tôi nghiên cứu Oribatida ở tầng thảm lá, tầng
rêu và tầng đất (ở độ sâu từ 0 – 10 cm và từ 11 – 20 cm). Chúng tôi tiến hành
lấy mẫu đem về phòng thí nghiệm tách lọc các cá thể Oribatida để tiến hành
định loại và lập danh sách các loài Oribatida ở từng sinh cảnh nghiên cứu.
6. Đóng góp mới
Luận văn cung cấp số liệu về đa dạng thành phần loài, đặc điểm phân
bố của Oribatida ở hai sinh cảnh RTN và RT tại VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh
Phúc.
Luận văn cung cấp dẫn liệu về cấu trúc quần xã Oribatida ở RTN và
RT tại VQG Tam Đảo. Cấu trúc quần xã Oribatida được cung cấp về các chỉ
tiêu như: đặc điểm phân bố, mật độ quần thể, tương đồng thành phần loài, độ
ưu thế, chỉ số đa dạng loài (H’), chỉ số đồng đều (J’).
Luận văn đưa ra các nhận định về tác động của con người tới quần xã
Oribatda ở RTN với RT tại VQG Tam Đảo.
7. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận Luận văn gồm 3 chương
Chương 1. Tổng quan tài liệu
Chương 2. Địa điểm, thời gian và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
17
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Bộ Ve giáp (Acari: Oribatida) bao gồm những nhóm Ve Bét đa dạng và
phong phú trong tự nhiên. Ở 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 thấp trong tán rừng (Vũ Quang Mạnh,
nhất 380 triệu năm (Heethoff et al., 2006)[36]. Nhưng nguồn gốc của nhóm
này, niên đại có thể được suy đoán là cách ngày nay từ 400-440 triệu năm
(Heethoff et al., 2006; Norton et al., 1976, 1991; Shear et al., 1984[45]).
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. Từ năm
1881 đến năm 1923, ông đã mô tả khoảng 120 loài Oribatida. (Hammen L.
Van Der, 2009) (Zipcode Zoo.com) [52].
Khu hệ Oribatida của Canada là một trong những khu hệ được nghiên
cứu khá kỹ, từ rất sớm. Nhưng theo Behan- Pelletier et al., 2000 [34], 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.
Trong khoảng 20 năm gần đây, các hoạt động nghiên cứu của Oribatida
đã 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, 2006 một chuyên gia Oribatida người Thụy Sĩ đã tổng hợp và công bố
bản mục lục các loài Oribatida đã biết ở khu vực Trung Châu Mỹ. Danh sách
gồm 543 loài Oribatida thuộc 87 họ. Ngoài ra, ông còn liệt kê số lượng
Oribatida đã được thu thập ở các quốc gia và vùng lãnh thổ khác cũng thuộc
19
Trung Mỹ như: Cuba (225 loài), Antilles (387 loài), Lasser Antilles (172
loài), Jamaica (28 loài), Dominica (21 loài)... (Schatz, 2002) [51]. 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) [51].
al., 2004)[41]. 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)
[46]. Zaitsev et al., 2006 đã thực hiện các đợt điều tra thu mẫu Oribatida theo
một lát cắt ngang Châu Âu, từ Hà Lan đến Matxcơva (liên bang Nga) trong
cùng một kiểu sinh cảnh (rừng rụng lá theo mùa) với mục đích đánh giá tác
động của khí hậu lục địa đến cấu trúc và độ đa dạng quần xã Oribatida. Kết
quả nghiên cứu cho thấy: khí hậu đã có ảnh hưởng nhất định đến độ phong
phú và sinh khối của quần xã Oribatida. Đồng thời, khí hậu lục địa có ảnh
hưởng rõ ràng đến cấu trúc chức năng và độ đa dạng của các quần thể
Oribatida như làm gia tăng độ phong phú mật độ trung bình (MĐTB) của các
loài sống trên bề mặt thảm lá, theo chiều từ phía Tây sang phía Đông và làm
giảm độ phong phú của các loài sống trong lớp thảm. Mặt khác, cũng có
những dấu hiệu chỉ thị cho sự thay đổi cấu trúc khu hệ dần dần, dọc theo lát
cắt từ Tây sang Đông. Theo 2 tác giả trên, MĐTB của Oribatida ở sinh cảnh
rừng rụng lá theo mùa của Hà Lan là từ 57139 cá thể/m2 đến 28194 cá thể
/m2; ở Đức: 40313 cá thể/ m2; ở Ba Lan 78092 cá thể/m2 và ở Nga: 6424 cá
thể/m2. Độ giàu loài (số lượng loài/ 1 diện tích mẫu) lần lượt là 19,0 loài/ mẫu
(Hà Lan); 24,6 loài/ mẫu (Đức); 35,1 loài/mẫu (Ba Lan) và 12,3 loài/mẫu
21
(Nga) (Zaitsev et al., 2006) [50]. Va’squez et al., 2007 khi nghiên cứu đa
dạng của các nhóm ve bét (Acari: Prostigmata, Mesotigmata, Astigmata) sống
trong đất ở 2 sinh cảnh đất cây bụi và đất rừng rụng lá theo mùa ở Nam Mỹ
có nhận xét: ve bét sống ở đất rừng rụng lá theo mùa có các giá trị của chỉ số
(Microarthropoda), trong đó có Oribatida ở hệ sinh thái đất ven biển Việt
Nam. Đã giới thiệu danh sách 146 loài và phân loài Oribatida ở Việt Nam
cùng với đặc điểm phân bố của chúng (Vũ Quang Mạnh và cs., 1995 ) [8].
Theo Vũ Quang Mạnh và cs., 1996 đã nghiên cứu quần xã động vật
đất chân khớp bé (Microarthropoda) và động vật đất cỡ trung bình
(Mesofauna) liên quan đến việc sử dụng thuốc trừ cỏ cho lúa đã đưa ra sự
thay đổi thành phần các loài khác nhau cũng như mật độ nhóm chân khớp bé
ở sinh cảnh có thuốc diệt cỏ Sofit và không cỏ đã có sự thay đổi tăng lên và
giảm xuống hoặc không có ở một số loài (Vũ Quang Mạnh, 1996) [9].
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)[12].
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 RT 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) [3].
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 ở Tạp chí nông
23
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
Ở VQG Tam Đảo, RTN có tổng diện tích khoảng 23422,5 ha chiếm
67,5 % diện tích tự nhiên toàn vườn và 79,5 % diện tích đất có rừng, rừng tự
nhiên gồm các kiểu rừng chính sau: Kiểu rừng lá rộng thường xanh mưa ẩm
nhiệt đới (độ cao 700 m).
Bên cạnh rừng tự nhiên VQG Tam Đảo còn có rừng trồng với tổng diện
tích khoảng là 6046,5 ha chiếm 20,5 % diện tích đất có rừng. Các loài cây trồng
chính là Thông Mã vĩ, cây bản địa, bạch đàn, keo và rừng trồng hỗn giao.
25
Rừng trồng Thông có diện tích 3045,2 ha chiếm 50,4 % diện tích rừng
trồng, trong đó:
Thông già có diện tích 1264,8 ha chiếm 41,6 % diện tích rừng thông,
đường kính trung bình D=24 cm, H=20 m, N/ha=660 cây/ha, G/ha=30.3 m2
/ha, M=301 m3/ha. Thông già phân bố chủ yếu ở các xã: Hồ Sơn, Hợp Châu,
Minh Quang, Đại Đính, Đạo Trù – huyện Tam Đảo (Vĩnh Phúc
Thông mới trồng diện tích 1780,4 ha chiếm 58,5 % diện tích rừng
thông, trồng chủ yếu ở các xã: Minh Quang, Đạo Trù, Đại Đính, Hợp Châu,
Tam Quan – huyện Tam Đảo (Vĩnh Phúc), xã Trung Mỹ - huyện Bình Xuyên
(Vĩnh Phúc).
Rừng trồng bản địa diện tích 2231,3 ha chiếm 36,9 % diện tích rừng
trồng, có ở hầu hết các xã trong vườn quốc gia Tam Đảo: xã Đạo Trù, Tam
Quan, Đại Đính, Hồ Sơn – huyện Tam Đảo (Vĩnh Phúc), xã Trung Mỹ huyện Bình Xuyên (Vĩnh Phúc), xã: Phú Xuyên, La Bằng, Hoàng Nông, Mỹ
Yên, Cát Nê, Quân Chu – huyện Đại Từ (Thái Nguyên), xã: Hợp Hòa, Hợp
Thành, Thiện Kế, Ninh Lai – huyện Sơn Dương (Tuyên Quang).
Rừng trồng Bạch đàn, Keo diện tích khoảng 573,8 ha chiếm 9,5 % diện
tích rừng trồng, trồng ở các xã: Thiện Kế, Ninh Lai – huyện Sơn Dương
(Tuyên Quang), xã: Đạo Trù, Đại Đính, Tam Quan, Hồ Sơn – huyện Tam