ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------
ĐẶNG THỊ HẢI YẾN
KHẢO SÁT ĐA DẠNG SINH HỌC ĐỘNG VẬT
KHÔNG XƢƠNG SỐNG TRONG HỆ THỐNG
HANG ĐỘNG VƢỜN QUỐC GIA PHONG NHA
KẺ BÀNG, TỈNH QUẢNG BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SỸ
KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
THÁI NGUYÊN - 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
2
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Howarth (1983) [15] đã chỉ ra rằng khu hệ động vật sống trong hang
động không chỉ đa dạng về số loài và số lượng cá thể mà còn rất đặc trưng về
hình thái và mang tính đặc hữu cao. Do sự cách biệt với môi trường bên ngoài,
cùng với sự khác biệt về chế độ ánh sáng cũng như ẩm độ, hình thành những loài
chuyên biệt thích nghi với điều kiện sống trong hang động. Chính vì vậy, rất
nhiều loài mới đã được ghi nhận ở các hang động khắp nơi trên thế giới.
Khu hệ động vật trong hệ thống hang động của Việt Nam được đánh
2. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu tổng quát:
Khảo sát đa dạng sinh học động vật không xương sống trong hang động
làm cơ sở cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học ở hệ thống hang động tại
Vườn Quốc gia Phong Nha- Kẻ Bàng, tỉnh Quảng Bình.
Mục tiêu cụ thể:
Thống kê một số loài động vật không xương sống phổ biến trong hang
động thuộc khu vực Vườn Quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng.
Khảo sát sự phân bố của một loài động vật không xương sống phổ biến
trong hang động thuộc khu vực Vườn Quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng.
Đánh giá ảnh hưởng của tác động bởi con người đến giá trị đa dạng
sinh học của khu vực nghiên cứu.
Đề xuất các giải pháp quản lý hang động để bảo tồn giá trị đa dạng sinh
học hang động tại khu vực nghiên cứu.
3. Yêu cầu của đề tài
Thu thập và thông kê một số loài động vật không xương sống phổ biến
trong hang động Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng, tỉnh Quảng Bình.
Đánh giá ảnh hưởng của tác động bởi con người đến giá trị đa dạng
sinh học của khu vực nghiên cứu.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
4
Đề xuất các giải pháp quản lý hang động để bảo tồn đa dạng sinh học
hang động Vườn Quốc gia Phong Nha- Kẻ Bàng, tỉnh Quảng Bình.
4. Ý nghĩa của đề tài
sinh vật này đặc biệt nhạy cảm với các tác động bên ngoài và chỉ cần một tác
động bất lợi nhỏ cũng có thể phá vỡ cấu trúc quần thể ban đầu.
Nước ta nằm trong vòng đai khí hậu nhiệt đới, có tính đa dạng sinh học
cao, hơn nữa hệ thống hang động Việt Nam rất phong phú và khu hệ sinh vật
trong hang động ở nước ta được đánh giá là đa dạng. Tuy nhiên các nghiên
cứu đa dạng sinh học hang động ở Việt nam còn rất ít, đặc biệt là lớp hình
nhện trong hang động.
Với quần thể nhiều hang động lớn nhỏ được phát hiện ở khu vực Phong
Nha, Kẻ Bàng, đây được coi là kỳ quan của tạo hóa ban tặng, là bảo tàng
thiên nhiên sống của nhiều loài sinh vật hang động và đang thực sự thu hút
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
6
giới khoa học, trong đó có các chuyên gia nghiên cứu hình nhện. Đặc biệt
trong năm 2010, một giống bọ cạp mới Vietbocap Lourenco & Pham đã được
phát hiện, gồm 2 loài mới mới cho khoa học là Vietbocap canhi được tìm thấy
ở động Tiên Sơn năm 2010 và Vietbocap thienduongensis ở động Thiên
Đường năm 2012 (Lourenco & Pham, 2012) [28]. Những phát hiên mới này
đóng góp một phần quan trọng vào tính đa dạng của hệ sinh thái hang động
của Phong Nha Kẻ Bàng.
Tuy nhiên, do nhu cầu phát triển kinh tế của địa phương nên nhiều hang
động hiện đã và đang được khai thác, phục vụ các hoạt động du dịch. Những
tác động của con nguời đã phá vỡ cấu trúc tự nhiên và ảnh hưởng đến các
quần thể sinh vật sống trong hang. Vì vậy việc điều tra đa dạng thành phần và
phân bố các loài động vật không xương sống trong hang là rất quan trọng,
nhất 10 loài mới. Các vùng cửa hang là những vùng có độ đa dạng loài cao
nhất và tương đồng với môi trường bên ngoài nhất về ánh sáng, độ ẩm. Vùng
chuyển tiếp với các nhóm loài thuộc bộ Diptera chiếm ưu thế, tiếp đó là nhện
Aranae và bộ cánh cứng Coleoptera. Ở vùng tối, các nhóm loài thuộc bộ
Colembola, Symphyla chiếm ưu thế, tiếp theo là Diplura, Acarina,
Diptera.[13]
Thời gian gần đây, hình nhện trong hang động đã được tập trung khám
phá. Trong 5 năm từ 200 –2011, đã có trên 100 loài nhệ mới cho khoa học
được
tìm
thấy
trong
hang
động
của
Trung
Quốc
(http://www.ChineseSpecies.com)[19].
Nhiều loài bọ cạp mới được tìm thấy trong hang động ở Lào (Lourenco,
2005, 2012), ở Afghanistan (Soleglad, Kovarik & Fet, 2012); ở Trung Quốc,
Indonesia, Malaysia, Philippines, Thailand, và Việt Nam (Fet, 2012). Đặc biệt
Opiliones (thuộc lớp Hình nhện Arachnida). Đồng thời tác giả cũng đưa ra
bảng phân bố của các bộ tại các vùng trong hang (vùng sáng, vùng chuyển
tiếp và vùng tối)[7].
Nghiên cứu bước đầu về nhện trong hang động khu vực Vườn Quốc gia
Phong Nha Kẻ Bàng tỉnh Quảng Bình, tác giả Phạm Đình Sắc và cs đã chỉ ra
rằng khu hệ nhện hang động tiềm ẩn nhiều điều mới lạ, cần khám phá (Phạm
Đình Sắc và cs, 2012) [8][28].
Năm 2015, Công bố ba loài nhện mới cho khoa học phát hiện được ở
Phong Nha Kẻ Bàng. Các loài nhện mới này được phát hiện bởi TS. Phạm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
9
Đình Sắc thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam. Mô tả của ba loài được công bố trên Tạp chí
Quốc tế uy tín Zootaxa, 3909(1): 82pp (monograph, tháng 1 năm 2015).
Ba loài nhện mới thuộc họ Pholcidae được mô tả dựa trên các mẫu vật
thu thập được ở trong hang Tượng, động Thiên Đường và hang Bảy Tầng.
Trước đó, năm 2010 và 2012, TS. Phạm Đình Sắc và cộng sự đã phát hiện và
công bố 1 giống và 2 loài bọ cạp mới trong hang động khu vực Phong Nha Kẻ
Bàng. Các loài mới được phát hiện có đời sống chuyên biệt trong môi trường
hang động, đặc hữu cho Việt Nam.
*Loài Pholcus bifidus sp.nov.
Loài Pholcus bifidus phát hiện được ở trong hang Tượng, vườn quốc
gia Phong Nha Kẻ Bàng, tỉnh Quảng Bình. Đây là loài sống chuyên biệt trong
môi trường hang động, là loài đặc hữu cho Việt Nam. Loài này khác biệt với
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
11
Hình 1.3. Loài Khorata protumida sp.nov.
(Nguồn: Phạm Đình Sắc,2015) [6]
1.4. Khái quát về khu vực nghiên cứu
1.4.1. Tổng quan về đặc điểm tự nhiên và xã hội ở khu vực Vườn Quốc
gia Phong Nha - Kẻ Bàng
1.4.1.1. Đặc điểm tự nhiên
Vị trí địa lý
Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng nằm về phía Tây - Bắc tỉnh
Quảng Bình, dọc biên giới Việt - Lào; được giới hạn trong tọa độ 17°21′ tới
17°39′ vĩ bắc và 105°57′ tới 106°24′ kinh đông trên địa phận 13 xã thuộc ba
huyện bao gồm các xã Dân Hóa, Hóa Sơn, Trung Hóa, Thượng Hóa, Trọng
Hóa (huyện Minh Hóa); Sơn Trạch, Xuân Trạch, Thượng Trạch, Tân Trạch,
Phúc Trạch, Hưng Trạch, Phú Định (huyện Bố Trạch) và xã Trường Sơn
(huyện Quảng Ninh). Phía Tây và Tây Nam Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ
Bàng giáp với nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào có chung đường biên
giới dài khoảng 50 km. Chiều dọc của Vườn Quốc gia nơi dài nhất là 70 km
từ đèo Mụ Giạ đến núi U Bò theo hướng Tây Bắc - Đông Nam; chiều ngang
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
12
Phân khu phục
(ha
hồi sinh thái
17.499
203.245
(Nguồn: Dự án đầu tư Vườn quốc gia Phong Nha Kẻ Bảng. 2001)[2]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
13
Hình 1.4. Bản đồVƣờn Quốc Gia Phong Nha – Kẻ Bàng (ảnh:Sƣu Tầm)
Đặc điểm khí hậu – thủy văn
Khí hậu ở vườn quốc gia này mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió
mùa, nóng và ẩm. Nhiệt độ trung bình hàng năm là 23-25 °C, với nhiệt độ cao
nhât là 41 °C vào mùa hè và mức thấp nhất có thể xuống 6 °C vào mùa đông.
Thời kỳ nóng nhất là vào tháng 6-8 với nhiệt độ trung bình 28 °C, còn từ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
7.7oC
(Tháng 1)
(Tháng 12)
(Tháng 1)
40.1oC
40.1oC
42.2oC
2266.5mm
1932.4mm
2159.4mm
159 ngày
130 ngày
135 ngày
403mm
414mm
47 (Tháng
20 (Tháng
13.8 (Tháng
7,8,9)
9,10)
9,10)
1031mm
1035mm
1222mm
Vĩ độ Bắc
17o50'
17o45'
17o-29’
Kinh độ Đông
106o08'
25m
8m
7m
1961-2000
1960-2004
1900-2000
(Nguồn: Ban quản lý Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng -2007 [1])
Chế độ thuỷ văn: Khu vực Vườn Quốc gia nằm gọn trong lưu vực của
các dòng sông suối trong vùng: Rào Thương, sông Chày, sông Troóc, sông
Son... đều là thượng nguồn của sông Gianh. Vườn quốc gia bao gồm một
vùng đá vôi rộng lớn, vì thế hiện tượng nước chẩy ngầm là phổ biến. Trên bản
đồ không thấy các sông suối lớn. Trên mặt đất có một số khe suối nhỏ đổ vào
suối Rào Thương, chảy lộ thiên nhưng bị ngắt quãng khi chảy ngầm qua các
hang động, sau khi qui tụ lại chảy về sông Chày, sông Troóc và hợp lưu vào
sông Son và đổ vào thượng nguồn sông Gianh. Mùa mưa, các suối cạn có
nước dâng cao, tạo dòng chảy lớn, tạo lũ cục bộ, nhưng sau cơn mưa nước rút
rất nhanh qua các “mắt hút”. Mùa lũ từ tháng 9 đến tháng 11 trùng vào những
tháng mưa lớn nhất. Lũ lớn thường xuất hiện vào giữa tháng 9 và tháng 10.[1]
Ngoài mùa mưa lũ chính, sông Son còn chịu ảnh hưởng của đợt mưa
phụ (Mưa tiểu mãn) vào tháng 5, 6. Mưa tiểu mãn đôi khi gây lũ lụt lớn. Khi
lũ lụt nước sông Son mang nhiều phù sa, bồi đắp cho các dải đất ven bờ và
làm biến dạng dòng sông do hiện tượng “bồi, lở”.
Mùa nước cạn vào tháng 1 - 7, trong khu vực Phong Nha, các khe suối
nhỏ trở thành “khe suối chết”. Sông Chày và sông Son có mực nước rất thấp
Loại đất
Diện tích
Phân loại FAO-
Theo phân loại Việt Nam
Đất đen Macgalit - Feralit phát
triển trên núi đá vôi (MgFv)
UNESCO
Rhodic/Acric Ferrasols
Đất Feralit màu đỏ, đỏ nâu trên
phiến thạch sét (Fs)
(%)
Không
đáng kể
Rhodic Ferrasols
8,462
9.9
Orthic Ferrasols (FRo)
2,805
0.7
Accumulated silty soil
(Tv) và trong thung lũng hay
2,917 +
in lime stone valley
máng trũng (T1, T2)
(Tv) and (T1, T2)
Núi đá vôi dạng khối uốn nếp có
Lime stone mountain
quá trình Karst
with Karst juvenility
Đất khác
3.4
+
1,638
18
Bảng 1.4: Diện tích các kiểu thảm thực vật và sinh cảnh
Mã
Thảm
1.1
1.2
1.3
2.1
2.2
Diện
Kiểu thảm
tích (ha)
Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới chủ
yếu cây lá rộng trên núi đá vôi >700m
Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới chủ
yếu cây lá rộng trên núi đất >700m
Rừng kín nhiệt đới chủ yếu cây lá kim trên núi
đá vôi >700m
Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới chủ
yếu cây lá rộng trên núi đá vôi dưới 700m
Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới chủ
1,56
2.4
Rừng thứ sinh nhân tác trên núi đất vùng thấp
1.731,0
2,02
2.5
Rừng hành lang ngập nước định kỳ
154,3
0,18
2.6
Cây bụi cây gỗ rải rác trên núi đá vôi
1.289,3
1,50
2.7
Trảng cỏ cây bụi, cây gỗ rải rác trên núi đất
Nha - Kẻ Bàng đã thống kê được 193 họ, 906 chi, 2.651 loài thực vật bậc cao
có mạch phân theo các nhóm sau:
Bảng 1.5: Thống kê hệ thực vật Vƣờn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng
Số họ
Số chi
Số loài
1. Psilotophyta
1
1
1
2. Lycopodiophyta
2
4
16
3. Equisetophyta
1
1
638
1909
- Liliopsida
29
179
528
193
906
2651
Taxxon
Tổng
(Nguồn: Ban quản lý Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng -2007 [1])
Do vị trí trung tâm ở khu vực miền Trung Việt Nam nên hệ thực vật
Phong Nha - Kẻ Bàng thể hiện nơi giao lưu của 2 khu hệ thực vật phía Nam
và phía Bắc. Ở đây là ranh giới tận cùng phía Nam của 1số loài thực vật phía
Bắc như: Nghiến (Burretiodendron hsienmu), Chò nước (Platanus kerrii),
Chò nâu (Dipterocarpus retusus), Cây rẫm (Burcera tonkinensis)... và cũng là
ranh giới tận cùng phía Bắc của một số loài thực vật phía Nam như: Dầu ke
malipoensec, Biermannia calcarata, Bulbophyllum insulsum, Bulbophyllum
macraei, Bulbophyllum tixieri Seidenf., Chiloschista trudelii, Cleisostoma
melanorachis, Epigeneium labuanum, Eria boniana, Eria gagnepainii, Eria
globulifera, Eria thao, Liparis averyanoviana, Liparis petraea, Liparis
pumila, Malleola seidenfadenii, Micropera poilanei, Panisea albiflora,
Phalaenopsis gibbosa, Pteroceras simondianum, Thrixspermum fleuryi,
Anoectochilus calcareous, Mischobulbum longiscapum, và Rhomboda
petelotii.[1]
Theo số liệu thống kê mới nhất, Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng là
rừng nguyên sinh trên núi đá vôi điển hình với các loại thực vật đặc trưng
như: nghiến (Burretiodendron hsienmu), chò đãi (Annamocarya spp.), chò
nước (Plantanus kerii) và sao (Hopea spp.). Thực vật có mạch 152 họ, 876
loài, trong dó có 38 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam và 25 loài nằm trong
Sách đỏ thế giới, 13 loài đặc hữu Việt Nam, trong đó có sao và cây họ Dầu
(Dipterocarpaceae).[1]
Các nhà khoa học cũng phát hiện 3 loài lan hài quý hiếm là lan hài
xanh (Paphiopedilum malipoense), lan hài xoắn (Paphiopedilum dianthum),
lan hài đốm (Paphiopedilum concolor), và rừng bách xanh duy nhất trên toàn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
21
lãnh thổ Việt Nam được phân bổ trên đỉnh núi đá vôi có diện tích khoảng trên
5000 ha. Theo những báo cáo của IUCN (Hiệp hội Bảo vệ Thiên nhiên Thế
giới) trong năm 1996 đã xếp lan hài là loài đang đứng trước nguy cơ diệt
vong rất cao (tuyệt chủng trong tương lai gần).
Hệ động vật
này thuộc khu vực vùng sâu vùng xa của Quảng Bình, có điều kiện hạ tầng cơ
sở như đường giao thông, điện, giáo dục, ý tế kém phát triển. Dân cư ở đây
chủ yếu sống bằng nghề nông, khai thác lâm sản.
Diện tích và dân số các xã vùng đệm:
Tổng dân số trên toàn vùng 51.865 khẩu, 10.752 hộ sinh sống trên diện
tích của 10 xã nằm xung quanh Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bảng.
Bảng 1.6. Diện tích dân số của các xã Vùng đệmVƣờn Quốc gia (VQG)
Diện tích (ha)
T
Xã
T
Số hộ
Số khẩu
Mật độ
Toàn
Trong
Toàn
Trong
Toàn
3
Sơn Trạch
10.120
4
Tân Trạch
2287
10917
115
1.147
2065
9767
163
4.005
2026
9833
Phú Định
15.358
583
2641
17
8
Trường sơn
77.384
737
3567
5
9
Thượng hoá
34.626
598
202
1
18
(Nguồn: Ban quản lý Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng -2007 [1])
Toàn bộ các xã nằm trong chương trình ưu tiên phát triển kinh tế xã hội
trong Chương trình 135, Dự án giảm nghèo khu vực miền Trung, Chương
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
23
trình 661. Các dự án này đã hỗ trợ xây dựng cơ sở hạ tầng nông thôn, phục
hồi rừng, phát triển kinh tế xã hội. Đặc biệt, Chính phủ Việt Nam và Ngân
hàng Tái thiết Đức (KfW) đã ký kết xây dựng một dự án phát triển kinh tế xã
hội tổng hợp tại các xã vùng đệm nhằm giảm các áp lực tới Vườn Quốc gia.
Đặc điểm dân tộc:
Bảng 1.7. Thành phần dân tộc các xã khu vực Vƣờn Quốc gia
Dân tộc thiểu số
Tổng
Xã
nhân Kinh
khẩu
0
202
Thượng Trạch
1818
26
1792
Xuân Trạch
5033
5033
Phú Định
2641
2641
Trường sơn
3567
1681
1792
1886
11
48
16
2028 322 278
11
48
202 1808
(Nguồn: Ban quản lý Vườn Quốc Gia Phong Nha - Kẻ Bàng -2007 [1])
Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng không chỉ nổi tiếng về tính dạng
sinh học cao và những giá trị cảnh quan hang động; về mặt dân tộc ở Phong
Nha cũng có nhiều đặc điểm đáng chú ý. Đây là vùng nhiều tộc người khác
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
http://www.lrc.tnu.edu.vn
24
nhau như đã nói ở trên cùng sinh sống của 2 dân tộc chính là dân tộc Chứt và
dân tộc Vân Kiều.
25
quá trình hình thành, do đó thiếu khoa học. Đến nửa sau thế kỷ 19, nhờ những
tiến bộ trong thăm dò hang động của nhiều nhà khoa học trên thế giới, khái
niệm về hang động mới dần chính xác và khoa học hơn (Alexander
Klimchouk, 1998)[12]. Một số khái niệm được chấp nhận và sử dụng hiện
nay như:
- Theo hiệp hội hang động quốc tế, hang là sự mở rộng tự nhiên ở dưới
các khối núi đá có chiều rộng đủ để con người đi vào.
- Theo the National Park Service, hang có tổng chiều dài ít nhất 50 feel
(khoảng 15m), chứa các vùng bóng tối hoặc chiều dài của các đoạn hang vượt
quá chiều rộng của cửa ra vào.
- Theo Federal Cave Resources Protection Act of 1988, USA – FCRPA,
bất cứ chỗ trống, hốc, ngách, hoặc hệ thống các đoạn nối liền với nhau, xảy ra
tự nhiên bên dưới bề mặt của trái đất, trong một vách đá hoặc gờ đủ lớn để
cho phép người đi vào, dù lối vào hình thành tự nhiên hoặc do con người tạo nên.
Từ các khái niệm trên, thì hang động được hiểu là một hang, động kết
nối với mặt đất thông qua lối vào, mà không xét đến hình thái, khích thước và
nguồn gốc.[12]
Mặc dù, chưa có sự thống nhất về cách định nghĩa hang động giữa các
quốc gia gia với nhau, nhưng khái niệm về hang động của hiệp hội hang động
thế giới được chấp nhận và sử dụng rộng rãi bởi các hiệp hội hang động của
nhiều quốc gia.
Humphreys (2002), hang động được chia ra một số vùng sinh học khác
biệt bao gồm: vùng cửa hang, vùng chuyển tiếp, và vùng tối. Các vùng này
tương ứng với chế độ ánh sáng và các điều kiện môi trường khác nhau. Vùng
cửa hang là khu vực có chế độ ánh sáng bình thường, thậm chí cây cối vẫn
xảy ra quá trình quang hợp, nhiệt độ và ẩm độ thay đổi hàng ngày. Vùng giáp
ranh hay còn gọi là vùng chuyển tiếp (tranh tối, tranh sáng) là vùng cách xa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN