ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------
ĐẶNG THỊ HẢI YẾN
KHẢO SÁT ĐA DẠNG SINH HỌC ĐỘNG VẬT
KHÔNG XƯƠNG SỐNG TRONG HỆ THỐNG
HANG ĐỘNG VƯỜN QUỐC GIA PHONG NHA
KẺ BÀNG, TỈNH QUẢNG BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SỸ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
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
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.
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
Ý nghĩa khoa học
Đề tài sẽ cung cấp thêm dữ liệu về các nhóm động vật không xương
sống trong hang động ở Vườn Quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng.
Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài làm cơ sở cho công tác quản lý và bảo tồn đa dạng sinh học
trong hang động ở Vườn Quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài
Do sự cách biệt với môi trường bên ngoài cùng với quá trình hình thành
gắn liền với lịch sử vỏ trái đất đã hình thành nên hệ sinh thái cực kỳ đặc biệt
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,
không chỉ đánh giá tính đa dạng sinh học hang động mà còn là cơ sở cho
những nghiên cứu tiếp theo về đánh giá tác động của con người đến tính đa
dạng sinh học hang động.
1.2. Giới thiệu chung về động vật không xương sống hang động
Trong hang động, chủ yếu xuất hiện 2 nhóm là lớp hình nhện và lớp
côn trùng, trong đó chiếm ưu thế là các loài thuộc lớp hình nhện. Lớp hình
nhện (Arachnida) thuộc ngành chân khớp (Arthropoda), bao gồm 10 bộ:
Amblypygi, Araneae, Opiliones, Palpigradi, Pseudoscorpioné, Scorpionida,
Ricinulei, Schizomida, Solifugae và Uropygi. Trên thế giới có khoảng 93.000
loài đã được mô tả, thuộc 640 họ, 9.000 bộ (Harvey, 2003; Patrick, 1999; Fet
et al., 2000). Trong đó nhện Araneae có số loài cao nhất (37.596 loài),
Opiliones (5.000 loài), Pseudoscorpiones (3261 loài), Scorpiones (1340 loài),
Solifugae (1084), Amblypygi (142 loài), Schizomida (237 loài), Palpigradi
(78 loài), Uropygi (101 loài), Ricinilei (55 loài).[14][21][23]
Lớp hình nhện là một trong những nhóm động vật chân khớp cổ có tính
đa dạng sinh học cao. Những hóa thạch cho thấy hình nhện là một trong số
động vật đầu tiền sống trên cạn, cách đây gần 400 triệu năm trước. Chúng
phân bố ở mọi nơi:trong nhà, trong hang, trên rừng, dưới nước. Trong hang
(11%): 19 loài troglophiles (50%), và 15 loài vãng lai accidental (32%).[26]
Những cuộc điều tra có hệ thống và toàn diện đã được tiến hành năm
1986 và 1997 với toàn bộ hệ thống 22 hang động tại công viên Horne ở
Vancouver thuộc Canada; đã đưa ra danh sách 191 nhóm loài, trong đó có ít
nhất 10 loài mới. Các vùng cửa hang là những vùng có độ đa dạng loài cao
thuộc California, Hoa Kỳ (Griswold, Audisio & Ledford, 2012) [20][24][25].
1.3.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Nghiên cứu về đa dạng động vật không xương sống trong hang động,
đặc biệt là hình nhện là một hướng nghiên cứu mới ở Việt Nam.
Công bố đầu tiên về hình nhện hang động bởi Tshurusaki (1995). Tác
giả đã phát hiện ra 1 giống hình nhện chân dài mới cho khoa học (thuộc bộ
Opiliones) tại hang Sửng Sốt, Vịnh Hạ Long.[22]
Năm 2009, sáu loài nhện mới được phát hiện trong hang động tại hai
Vườn Quốc Gia Cúc Phương tỉnh Ninh Bình và Cát Bà tỉnh Hải Phòng (Lin
& Pham & Li, 2009). Năm 2010, thêm 1 loài nhện mới được phát hiện tại
Vườn Quốc gia Cát Bà Hải Phòng (Liu, Li & Pham, 2010b) [29][30].
Năm 2010, một giống bọ cạp mới Vietbocap Lourenco and Pham đã
được phát hiện, gồm 2 loài 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, 2010, 2012) [28].
Những nghiên cứu bước đầu về khu hệ động vật chân khớp hang động
ở Vườn quốc gia Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ của tác giả Phạm Đình Sắc và
Phùng Thị Hồng Lưỡng đã cho thấy có 8 bộ động vật chân khớp trên mặt nền
hang, đó là bộ Cánh cứng Coleoptera, bộ Cánh thẳng Orthoptera, Gián
Blattodea, bộ Hai cánh Diptera, bộ Cánh màng Hymenoptera, Đuôi bật
Collembola (thuộc lớp Côn trùng Insecta); Nhện Araneae và Chân dài
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].
đầu ngực.
Hình 1.2. Loài Khorata protumida sp.nov[6]
*Loài Khorata protumida sp.nov
Loài Khorata protumida phát hiện được ở hang Bảy Tầng, vườn quốc
gia Phong Nha Kẻ Bàng, tỉnh Quảng Bình. Đây là có đời sống chuyên biệt
trong môi trường hang động, là loài đặc hữu ở Việt Nam. Loài này giống loài
Khorata khammouan Huber, 2005 nhưng khác loài Khorata khammouan do
có các tấm la mel tạo hình vòm như tổ tò vò ở hàm dưới con đực; có 4 mấu
lồi ở hàm trên; cửa ngoài bộ phận sinh dục cái hóa kitin cứng, nổi rõ thành bờ.
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
(ha
hồi sinh thái
17.499
203.245
(Nguồn: Dự án đầu tư Vườn quốc gia Phong Nha Kẻ Bảng. 2001)[2]
Hình 1.4. Bản đồVườn Quốc Gia Phong Nha – Kẻ Bàng (ảnh:Sưu 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
tháng 12 đến tháng 2 có nhiệt độ trung bình 18 °C. Lượng mưa trung bình
hàng năm đo được là 2.000–2.500 mm, với 88% lượng mưa trong khoảng thời
gian từ tháng 7-12. Mỗi năm có hơn 160 ngày mưa. Độ ẩm tương đối là 84%.
Bảng 1.2: Kết quả quan sát khí hậu ở 3 trạm gần Vườn Quốc gia
Các yếu tố khí hậu
Nhiệt độ trung bình năm
Nhiệt độ thấp nhất
Nhiệt độ cao nhất
7.6 C
7.7 C
(Tháng 1)
(Tháng 12)
(Tháng 1)
o
o
o
40.1 C
40.1 C
42.2 C
2266.5mm
1932.4mm
2159.4mm
159 ngày
Dộ ẩm không khí trung bình
66%
67%
68%
47 (Tháng
20 (Tháng
13.8 (Tháng
7,8,9)
9,10)
9,10)
1031mm
1035mm
1222mm
o
o
o
106 37'
o
Độ cao tuyệt đối
Năm quan sát
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
Về thổ nhưỡng, khu vực Phong Nha có nhiều hoại đất hình thành từ
các nguồn đá mẹ khác nhau. Đất chủ yếu là đất feralit đỏ vàng trên núi đá
vôi, đất Feralit vàng trên đá mácma axít, đất Feralit vàng nhạt và đất phù sa
bồi tụ ven sông.
Bảng 1.3: Thống kê các loại đất chính trong khu vực Vườn Quốc gia
Loại đất
Theo phân loại Việt Nam
Đất đen Macgalit - Feralit phát
triển trên núi đá vôi (MgFv)
Đất Feralit màu đỏ, đỏ nâu trên
núi đá vôi (Fv)
Đất Feralit đỏ vàng phát triển trên
phiến thạch sét (Fs)
Diện tích
Phân loại FAOUNESCO
Rhodic/Acric Ferrasols
(ha)
(%)
Không
đáng kể
Rhodic Ferrasols
8,462
9.9
(Tv) and (T1, T2)
máng trũng (T1, T2)
Núi đá vôi dạng khối uốn nếp có
Lime stone mountain
quá trình Karst
with Karst juvenility
Đất khác
Other soils
2,917 +
1,638
3.4
+
1.9
64,286 74.5
375
0.4
(Nguồn: Ban quản lý Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng -2007 [1])
Tài nguyên đa dạng sinh học
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
yếu cây lá rộng trên núi đất
Diện
tích (ha)
%
21.461,0
25,03
2.316,4
2,70
1.049,9
1,22
45.337,3
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
3.829,9
4,47
2.8
Sinh cảnh trên đất khác
392,2
0,46
85.754,0
100,00
Tổng cộng
4
16
3. Equisetophyta
1
1
2
4. Polypodiophyta
23
73
176
5. Pinophyta
6
10
19
6. Magnoliophyta
(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
(Dipterocarpus kerrii) Dầu đọt tím (Depterocarpus grandiflorus), Xoay
(Dialium cochinchinensis), Giáng hương quả to (Pterocarpus macrocarpus), ...
Do địa hình khối núi đá vôi tương đối độc lập, nên không chỉ đa dạng
thực vật phân bố rộng mà Phong Nha - Kẻ Bàng còn là trung tâm phân bố của
môt loài thực vật đặc hữu hẹp, thống kê trong danh mục thực vật đã phát hiện
419 loài thực vật đặc hữu của Việt Nam. Đặc biệt ở vùng này có 1 chi đặc
hữu đơn loài Oligoceras thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) với loài
Oligoceras eberhardtii. Hơn nữa, ở đây vừa phát hiện một loài mới cho khoa
học và đặc hữu hẹp cho khu vực núi đá vôi thuộc ngành Hạt trần
(Gymnospermae) trên đỉnh núi đá theo dọc đường 20 từ Hang Tám Cô đến Cà
Roòng. Đó là Calocedrus rupestris Averyanov. Riêng họ Lan, các chuyên gia
nghiên cứu đã xác định được tên 28 loài Lan đặc hữu của Việt Nam
(Averyanov và các cộng sự) gồm: Bulbophyllum hiepii, Cleisostoma simondii,
Cymbidium
atropurpureum,
Paphiopedilum
dianthum,
chim, trong đó có ít nhất 43 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam và 19 loài nằm
trong Sách đỏ thế giới; 81 loài bò sát lưỡng cư (18 loài trong Sách đỏ Việt
Nam và 6 loài Sách đỏ thế giới); 259 loài bướm; 72 loài cá, trong đó có 4 loài
đặc hữu Việt Nam. Linh trưởng có 10 loài linh trưởng, chiếm 50% tổng số
loài thuộc bộ linh trưởng ở Việt Nam, 7 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam,
đặc biệt là voọc Hà Tĩnh, sao la, mang. Phong Nha-Kẻ Bàng được đánh giá là
có hệ tự nhiên đa dạng nhất trong tất cả các vườn quốc gia và khu dự trữ sinh
quyển quốc gia trên thế giới.[1]
Năm 2010, một loài bọ cạp mới có tên khoa học là Vietbocap canhi
được phát hiện tại động Tiên Sơn. Năm 2012, một loài bọ cạp mới có tên
khoa học là Vietbocap thienduongensis, tên tiếng Việt là bọ cạp Thiên Đường
đã được phát hiện tại hang Thiên Đường.
1.4.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội
Trong khu vực vùng đệm của Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng có
dân của 12 xã với tổng diện tích thuộc vùng đệm là 1479,45 km² thuộc huyện
Minh Hóa (các xã Dân Hóa, Hóa Sơn, Trung Hoa, Thượng Hóa); Bố Trạch
(các xã Tân Trạch, Thượng Trạch, Xuân Trạch, Phúc Trạch, Sơn Trạch, Phú
Định, Hưng Trạch) và huyện Quảng Ninh (xã Trường Sơn). Các khu vực dân
cư này chủ yếu sống ven các sông lớn như sông Chày, sông Son và các các
thung lũng có suối phía đông và đông bắc của vườn quốc gia. Các khu vực
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 đệmVườn Quốc gia (VQG)
Diện tích (ha)
xã
VQG
xã
VQG
km
1
Hưng Trạch
9.512
2
Phúc Trạch
6.010
3
Sơn Trạch
10.120
4
5
Thượng Trạch 72.571 51.471
358
1818
3
6
Xuân Trạch
17.697
1058
5033
28
7
Phú Định
15.358
583
994
5162
55
10 Trung hoá
Cộng
3.145
288.999 85.754
10752
46
46
202
51865
202
202
1
18
Phúc Trạch
9767
9767
Sơn Trạch
9833
9691
142
Tân Trạch
202
0
202
Thượng Trạch
1818
26
1792
Trung hoá
5162
5124
38
22
Tổng
51865 47116
4749
142
202
1792
2028 322 278
11
48
16
11
chi quý hiếm có tiềm năng trong công nghệ sinh hoc.[3][10]
1.5. Khái quát về hang động
1.5.1. Các khái niệm về hang động
Thuật ngữ hang động thường được áp dụng để chỉ một khe hở tự nhiên,
trong các loại đá khác nhau, đủ lớn để con người đi vào. Thuật ngữ này mang
tính chủ quan, chỉ dựa trên khả năng tiếp cận của con người, không dựa vào
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.