TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
------------------
PHAN TRỌNG TRƢỜNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN URÊ ĐẾN SỰ
BIẾN ĐỘNG THÀNH PHẦN LOÀI VE GIÁP THUỘC BỘ
ORIBATIDA (ACARI: ORIBATIDA) Ở ĐẤT TRỒNG CÂY
CẢI CỦ TẠI VƢỜN SINH HỌC KHOA SINH - KTNN,
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh thái học
HÀ NỘI, 2016
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
PHAN TRỌNG TRƢỜNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN URÊ ĐẾN SỰ
BIẾN ĐỘNG THÀNH PHẦN LOÀI VE GIÁP THUỘC BỘ
ORIBATIDA (ACARI: ORIBATIDA) Ở ĐẤT TRỒNG CÂY
CẢI CỦ TẠI VƢỜN SINH HỌC KHOA SINH - KTNN,
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh thái học
học khoa Sinh - KTNN, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 và được chúng
tôi thực hiện, phân tích mẫu đúng phương pháp như trong khóa luận đã đưa
ra. Mọi số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là hoàn toàn chính
xác, trung thực, đúng thời gian. Các thông tin đã được trích dẫn trong khóa
luận là hoàn toàn chính xác, được lấy từ các tài liệu có nguồn gốc.
Tôi xin chịu trách nhiệm về kết quả nghiên cứu trong khóa luận này.
Hà Nội, tháng 05 năm 2016
Tác giả khoá luận
Phan Trọng Trƣờng
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU...............................................................................................
1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................
5
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài............................................................
5
1.2. Tình hình nghiên cứu ve giáp (Acari: Oribatida) trên thế
giới.........................................................................................................
6
2.4.2. Trong phòng thí nghiệm..........................................................
14
2.4.3. Xử lí số liệu..............................................................................
15
2.5. Một vài nét khái quát về khu vực nghiên cứu............................
17
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.........................................
18
3.1. Thành phần loài Oribatida ở đất trồng cải củ có phân và
không phân Urê tại vƣờn Sinh học khoa Sinh - KTNN, trƣờng
Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2..................................................................
18
3.1.1. Đa dạng các Taxon Họ, Giống, Loài Oribatida ở đất trồng
cải củ có bón phân và không bón phân Urê...........................................
18
3.1.2. Danh sách thành phần Họ, Giống, Loài Oribatida ở đất trồng
cải củ có bón phân và không bón phân Urê ..........................................
33
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................
35
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................
37
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT
Tầng đất có độ sâu từ 0 - 10(cm)
: A1
Tầng đất có độ sâu từ 10 - 20(cm)
: A2
Đất chưa bón phân
: ĐCBP
Đất ban đầu
: BĐ
: KCN
Nhà xuất bản
: Nxb
Nghiên cứu sinh
: NCS
Đại học Sư phạm Hà Nội 2
: ĐHSPHN 2
Đại học Sư phạm Hà Nội
: ĐHSPHN
Đại học Quốc gia Hà Nội
: ĐHQGHN
Giao thông vận tải
: GTVT
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.5. Một số chỉ số định lượng của Oribatida ở đất trồng cây cải củ
có bón phân và không bón phân Urê tại vườn Sinh học khoa Sinh KTNN, trường ĐHSPHN 2……………………………………………..
30
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 3.1. Cấu trúc loài ưu thế của Oribatida ở đất có bón phân Urê
tại vườn Sinh học khoa Sinh - KTNN, trường ĐHSPHN 2…………..
28
Hình 3.2. Cấu trúc loài ưu thế của Oribatida ở đất không bón phân Urê
tại vườn Sinh học khoa Sinh - KTNN, trường ĐHSPHN 2……………...
29
Hình 3.3. Mật độ trung bình của Oribatida ở 2 nền đất có và không
bón phân Urê……………………………………………………….....
32
Hình 3.4. Độ đa dạng H’ và độ đồng đều J’ ở hai bên nền đất có và
không bón phân Urê…………….…………………………………….
33
miệng, dùng để trị hoại huyết, còi xương, thiếu khoáng, lên men trong ruột,
đau gan mãn tính, vàng da, sỏi mật, viêm khớp, thấp khớp, và các bệnh đường
hô hấp (hô, hen). Đông y cũng dùng củ cải chữa bệnh lỵ, giải độc và dùng
ngoài đắp trị bỏng. Hạt dùng chữa chứng phong đờm thở suyễn, lỵ, mụn
nhọn, đại tiểu tiện không thông, lại phá được trệ khí. Lá dùng chữa khản
tiếng, chữa xuất huyết ở ruột, khái huyết và chữa suyễn cho người già [20].
Oribatida là sinh vật nhỏ bé nhưng có vai trò quan trọng trong tự nhiên,
sinh sống được ở nhiều môi trường khác nhau. Cây cải củ được trồng phổ
biến ở nước ta, rất gần gũi với đời sống thường ngày. Vì lý do đó chúng tôi
quyết định nghiên cứu sự ảnh hưởng của phân Urê đến các đặc điểm của Ve
giáp: thành phần loài, sự phân bố, điều kiện thích nghi, và sự biến động của
Oribatida trong quá trình sinh trưởng phát triển của cây cải củ. Qua đó, bổ
sung thêm những dẫn liệu mới hình thành thêm mối quan hệ giữa ve giáp với
cây trồng nông nghiệp, với chế phẩm hóa học và vai trò chỉ thị của Ve giáp
trên hệ sinh thái nông nghiệp. Trong thời gian gần đây ở Việt Nam đã có
những nghiên cứu về Oribatida trong mối quan hệ với thành phần của đất
nông nghiệp. Tuy nhiên, những nghiên cứu cụ thể ảnh hưởng của phân Urê
đến nhóm động vật này ở đất trồng cây cải củ vẫn chưa xác định.
Để bổ sung thêm những dẫn liệu mới cho hướng nghiên cứu này, chúng
tôi chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của phân Urê đến sự biến động về
thành phần loài Ve giáp thuộc bộ Oribatida (Acari: Oribatida) ở đất trồng
cây cải củ tại vườn Sinh học Khoa Sinh – KTNN, trường Đại học Sư phạm
Hà Nội 2”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định thành phần loài Ve giáp Acari: Oribatida trong từng khu vực
nghiên cứu và sự biến động của Oribatida ở đất có, không phân Urê và ở từng
tầng đất có độ sâu khác nhau.
2
3
Đánh giá số lượng loài, cấu trúc thành phần, đa dạng thành phần loài, chỉ
số đa dạng loài (H’), chỉ số đồng đều (J’). Phát hiện nhóm loài Oribatida ưu
thế, phổ biến, góp phần tìm hiểu vai trò chỉ thị sinh học của Ve giáp và mức
độ ảnh hưởng của hoạt động nhân tác đến môi trường đất ở vườn Sinh học
khoa Sinh - KTNN, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Việc nghiên cứu đầy đủ các nhóm động vật (trong đó có động vật đất)
góp phần cung cấp nhiều dữ liệu khoa học, phục vụ cho công tác dự báo,
kiểm soát, quản lí và khai thác bền vững tài nguyên môi trường đất.
Sự biến động của các loài trong khu vực nghiên cứu khác nhau nói lên sự
phong phú của môi trường sống. Ảnh hưởng của phân Urê đến sự biến động
thành phần của Oribatida. Oribatida có tiềm năng trở thành một trong những
đại diện có vai trò chỉ thị sinh học hiệu quả để từ đó có những biện pháp cải
thiện đất, bảo vệ môi trường và tăng năng suất cây trồng.
4. Điểm mới
Đề tài so sánh thành phần loài Ve giáp thuộc bộ Oribatida (Acari:
Oribatida) ở đất trồng cải củ có và không có phân Urê để có những dẫn liệu
mới về sự ảnh hưởng của phân Urê đến sự biến động về thành phần loài Ve
giáp thuộc bộ (Acari: Oribatida) ở đất trồng cây cải củ tại vườn Sinh học khoa
Sinh - KTNN, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
4
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
hữu cơ và luân chuyển vật chất của nhiều nhóm sinh vật, trong đó có sinh vật
sống trong đất. Cùng với sự phát triển mạnh của bộ môn khoa học vi sinh vật,
các nhà nghiên cứu đã thu được nhiều kết quả xác định vai trò phân hủy mùn
và tạo đất của các nhóm vi sinh vật. Trong số các sinh vật đất, phải kể đến bộ
Ve giáp (Acari: Oribatida). Các nghiên cứu về Ve giáp trên thế giới được bắt
đầu từ rất sớm. Từ cuối thế kỉ XIX, các nhà Sinh học nghiên cứu về sinh vật
đã quan tâm và tiến hành tìm hiểu về Oribatida.
Tuy nhiên, những công trình nghiên cứu về chúng vẫn còn ít và chỉ phát triển
mạnh trong vài chục năm gần đây. Khu hệ Oribatida trên thế giới hiện đã được
mô tả khoảng 10.000 loài và số loài Oribatida thực tế có thể vào khoảng
50.000 loài. Như vậy, số lượng Oribatida hiện được biết đến chỉ vào khoảng
20% tổng số loài thực tế đang tồn tại [18].
Ngày nay, các chuyên gia nghiên cứu vẫn chưa có một cách sắp xếp
thống nhất vị trí của nhóm Oribatida nói chung trong hệ thống phân loại.
Thông thường, Oribatida thuộc bộ Ve giáp (Acarina) bao gồm tất cả nhóm
Oribatida khác nhau nằm trong nhóm Chân khớp hình nhện (Arachnida).
Trong những năm gần đây, nhờ khoa học kĩ thuật tiến bộ, nhiều nhà nghiên
cứu đã nhờ sự trợ giúp của các kĩ thuật phân tích sinh học hiện đại như
phương pháp phân tích ADN để tìm hiểu nguồn gốc phát sinh, tiến hóa của
Oribatida ở mức độ loài.
Trong những năm gần đây, các nghiên cứu về Oribatida diễn ra mạnh
mẽ tại nhiều vùng ở các nước trên khắp các châu lục và đã thu được nhiều kết
quả to lớn. Trong thời gian này, theo Balogh, số lượng giống Oribatida được
phát hiện trên thế giới đã tăng từ 700 lên đến hơn 1.000 giống (Balogh J. and
Balogh P., 1992) [15].
Về vai trò chỉ thị sinh học của Ve giáp có nhiều công trình nghiên cứu,
6
mỗi loài Ve giáp riêng biệt phản ứng một cách có chọn lọc với các loại thuốc
vai trò chỉ thị sinh học của Collembola cho sự suy giảm của lớp phủ thực vật,
cho sự suy thoái và mức độ ô nhiễm đất bởi chất thải công nghiệp, bởi việc sử
dụng không hợp lý các hóa chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu trong sản xuất
nông nghiệp, …. Một số công trình khoa học như:
Vũ Quang Mạnh, Mara Jeleva (1987) đã giới thiệu đặc điểm phân bố và
danh pháp phân loại học của 11 loài mới cho khu hệ Oribatida Việt Nam và 1
loài mới cho khoa học.
Năm 2010, Đào Duy Trinh, Trịnh Thị Thu, Vũ Quang Mạnh, đưa ra
các dẫn liệu về thành phần loài, đặc điểm phân bố và địa động vật khu hệ
Oribatida ở vườn quốc gia Xuân Sơn, Phú Thọ. Ghi nhận được 103 loài thuộc
48 giống, 28 họ, số loài giảm dần theo độ cao và theo thứ tự: Rừng tự nhiên
→ trảng cỏ cây bụi → rừng nhân tác → đất canh tác → vườn quanh nhà. Đặc
điểm phân bố và địa động vật khu hệ Oribatida ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn
thể hiện rõ yếu tố Ấn Độ - Mã Lai (Đào Duy Trinh và cs., 2010) [11].
Năm 2012, Mai Thị Hạnh, Bùi Thị Quế, Lâm Thị Thu Hiền, Ngô Thùy
Chi, Hà Trọng Hiến, Đào Duy Trinh, nghiên cứu sự biến động thành phần loài
Ve giáp (Acari: Oribatida) ở đai cao rừng kim giao Vườn Quốc gia Cát Bà –
Huyện Cát Hải. Đã phát hiện 50 loài, trong đó có 46 loài được định tên khoa
học, còn 4 loài chưa định tên ở dạng sp. (Đào Duy Trinh và cs., 2012) [1].
Năm 2012, Triệu Thị Hường, Nguyễn Văn Đạt, Hoàng Văn Hưng, Vũ
Văn Trường, Đào Duy Trinh, nghiên cứu sự biến động thành phần loài Ve
giáp (Acari: Oribatida) tại Khu công nghiệp Bình Xuyên và phụ cận thuộc
huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc. Cho thấy có tổng số 38 loài, trong đó có
36 loài đã được định tên, còn 2 loài không được định tên ở dạng sp. (Đào Duy
Trinh và cs., (2012) [2].
Năm 2013, Đào Duy Trinh, Dương Minh Huệ, Vũ Quang Mạnh,
Nghiên cứu biến động cấu trúc mật độ và tỷ lệ thành phần của nhóm động vật
8
(10 loài). Đã xác định được 17 loài ưu thế, trong đó có 7 loài ưu thế ở sinh
cảnh Vườn quanh nhà, 5 loài ưu thế ở sinh cảnh Khu công nghiệp, 9 loài ưu
thế ở sinh cảnh Ruộng canh tác. KCN các chỉ số sinh học lớn nhất so với các
sinh cảnh VQN và RCT: N=212; S=29; H’= 2.508 (Đào Duy Trinh và cs.,
2014) [8].
Năm 2015, Đào Duy Trinh, Vũ Quang Mạnh, nghiên cứu cấu trúc
Quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) ở hệ sinh thái rừng Vườn Quốc gia Xuân
Sơn tỉnh Phú Thọ như yếu tố chỉ thị sinh học biến đổi khí hậu theo đai cao
trên mặt biển. Nghiên cứu thực địa lấy mẫu Oribatida tại Vườn Quốc gia
(VQG) Xuân Sơn được thực hiện từ 2005-2008. Mẫu đã được lấy từ 5 loại
sinh cảnh như sau: rừng tự nhiên (RTN: theo 1 tuyến dọc từ chân núi lên đỉnh
núi với 3 khoảng đai cao phân biệt (300-600m, 600-1000m và 1000-1600m)),
rừng nhân tác (RNT), trảng cỏ cây bụi (TCCB), vườn quanh nhà (VQN) và
đất canh tác (ĐCT). Đã xác định thấy sự liên quan rõ rệt của các chỉ số định
lượng trong cấu trúc quần xã Oribatida về số lượng loài, mật độ trung bình
(MĐTB), chỉ số đa dạng loài H’, chỉ số đồng đều J’; các chỉ số thể hiện với
mức độ ảnh hưởng của đai độ cao và hoạt động nhân tác lên hệ sinh thái đất
rừng ở VQG Xuân Sơn (Đào Duy Trinh, Vũ Quang Mạnh, 2015) [12].
Năm 2015, Đào Duy Trinh, Nguyễn Thị Hải Yến, nghiên cứu thành
phần và cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) ở khu du lịch Khoang
Xanh - Suối Tiên, xã Vân Hòa, Ba Vì, Hà Nội. Đã ghi nhận được 76 loài
Oribatida thuộc 51 giống của 28 họ ở cả hai lần thu mẫu đối với cả 4 tầng
phân bố theo chiều thẳng đứng. Trong số 68 loài xác định được tên và có 8
loài ở dạng sp.. Khoang Xanh mật độ trung bình thay đổi theo từng tầng phân
bố, lớn nhất là tầng A1 (1120 cá thể/m2), tầng A2 (600 cá thể/m2), tầng A0
(103 cá thể/m2) và thấp nhất ở tầng A (41 cá thể/kg). Ở Suối Tiên, mật độ
trung bình có chiều hướng giảm dần từ A2 < A1 < A0 < A tương ứng: 3600
10
CHƢƠNG 2
ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Các loài Oribatida (Acari) thuộc ngành Chân khớp (Arthropoda), phân
ngành Chân khớp có kìm (Chelicerata), lớp Hình nhện (Arachnida), phân lớp
Ve giáp (Acari).
2.2. Thời gian nghiên cứu
Từ ngày 10 tháng 10 năm 2014 đến ngày 06 tháng 12 năm 2014. Tiến
hành lấy mẫu theo 8 đợt.
Từ ngày 14 tháng 12 năm 2014 đến ngày 17 tháng 05 năm 2015. Tiến
hành xử lý mẫu, soi mẫu, và định loại Oribatida.
2.3. Địa điểm nghiên cứu
Thực hiện lấy mẫu thực địa ở đất trồng cây cải củ tại vườn Sinh học
khoa Sinh – KTNN, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. Chúng tôi tiến hành
lấy 8 đợt, thời gian 10/10/2104 – 06/12/2014:
+ Đợt 1: Ngày 10/10/2014 lấy mẫu đất ban đầu.
+ Đợt 2: Ngày 25/10/2014 lẫy mẫu đất trước khi trồng cây cải củ.
+ Đợt 3, 4, 5, 6, 7, 8: Lấy mẫu theo thời gian, cứ 7 ngày tiến hành thu
mẫu một lần cho đến khi thu hoạch.
Tổng số mẫu thu được là 140 mẫu. Mẫu thu từ thực địa được đưa về
phòng thí nghiệm động vật học trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 để xử lý.
12
Bảng 2.1. Địa điểm, tầng đất và số lượng mẫu thu ở khu vực nghiên cứu
STT
Ngày lấy mẫu
5
5
3
01/11/2014
5
5
5
5
4
08/11/2014
5
5
5
5
5
5
5
8
06/12/2014
5
5
5
5
30
30
30
30
Tổng
10
10
25cm2.
Lấy mẫu trên nền đất trồng cây cải củ. Các mẫu định lượng của đất
được thu lặp lại 5 lần ở mỗi tầng và ở mỗi điểm nghiên cứu. Mỗi mẫu được
13
cho vào 1 túi nilon riêng được buộc chặt, bên trong có chứa nhãn ghi đầy đủ
các thông số: tầng đất, ngày tháng, địa điểm… lấy mẫu, rồi buộc chặt lại và
để vào thùng vận chuyển [5],[6],[7],[13].
2.4.2. Trong phòng thí nghiệm
Tách động vật ra khỏi đất theo phương pháp phễu lọc “Berlese –
Tullgren”, dựa theo tập tính hướng đất dương và hướng sáng âm của động vật
đất, trong thời gian 7 ngày 7 đêm. Mẫu đất trong phễu lọc ra sẽ khô dần, sau
đó Microarthropoda sẽ chui sâu dần xuống lớp đất phía dưới, qua lưới lọc và
rơi xuống đáy phễu, vào ống nghiệm có đựng dung dịch định hình là formol
4% (Vũ Quang Mạnh, 2003) [3].
Cấu tạo phễu lọc Berlese-Tullgren: Phễu bằng thủy tinh, có chiều cao
30cm, đường kính miệng 25cm, đường kính vòi 1,5cm. Bộ phễu được đặt trên
giá gỗ, vòi phễu gắn với ống nghiệm chứa dung dịch định hình formon 4% để
hứng mẫu (Vũ Quang Mạnh, 2003) [3].
Đặt mẫu:
Trước khi đặt mẫu phải đảm bảo giá gỗ và phễu lọc sạch. Đặt phễu lên
giá, đáy phễu gắn với ống nghiệm chứa dung dịch định hình foocmon 4%.
Trong ống nghiệm có nhãn ghi đầy đủ ngày, tháng, địa điểm lấy mẫu.
Thu mẫu :
Trong khoảng 5- 7 ngày đêm là có thể thu được các ống nghiệm ra khỏi
phễu, dùng dây chun bó các ống nghiệm đã được nút bông có cùng tầng đất
trong cùng sinh cảnh với nhau rồi cho vào bình miệng rộng có chứa formon
4% để bảo quản khi chưa phân tích [1],[2],[3].
Xử lí và phân tích Oribatida
15
Trong đó:
a: là số lượng loài gặp ở sinh cảnh nghiên cứu A
b: là số lượng loài gặp ở sinh cảnh nghiên cứu B
c: là số lượng loài gặp ở sinh cảnh nghiên cứu A và B
J: là chỉ số Jaccard, chỉ sự gần gũi thành phần loài giữa 2
quầ n xã sinh vâ ̣t ở hai sinh cảnh số ng nghiên cứu.
Các số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel.
Phân tích độ đa dạng loài (H’)
Chỉ số (H’) Shannon – Weaner: được sử dụng để tính đa dạng loài hay
số lượng loài trong quần xã và tính đồng đều về sự phong phú cá thể của các
loài trong quần xã.
s
H '
i
Trong đó:
ni
n
x ln( i )
N
N