TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
======

LÊ THỊ NGỌC ÁNH

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC
VÀ ĐẶC ĐIỂM NHÓM DINH DƯỠNG CHỨC NĂNG
CỦA CÔN TRÙNG NƯỚC TẠI SUỐI CHẢY QUA
KHU ĐỒNG RUỘNG THUỘC XÃ NGỌC THANH,
THÀNH PHỐ PHÚC YÊN, TỈNH VĨNH PHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Động vật học

Hà Nội, 5/2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
======

LÊ THỊ NGỌC ÁNH

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC
VÀ ĐẶC ĐIỂM NHÓM DINH DƯỠNG CHỨC NĂNG
CỦA CÔN TRÙNG NƯỚC TẠI SUỐI CHẢY QUA
KHU ĐỒNG RUỘNG THUỘC XÃ NGỌC THANH,
THÀNH PHỐ PHÚC YÊN, TỈNH VĨNH PHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

dẫn của TS. Nguyễn Văn Hiếu. 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 05 năm 2019
Sinh viên

Lê Thị Ngọc Ánh


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn................................................................................. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 3
1.1. Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới ............................................. 3
1.1.1. Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học về loài ................................................ 3
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng ..................................... 7
1.2. Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam .............................................. 7
1.2.1.Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học về loài ................................................. 7
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng. .................................. 10
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 11
2.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................... 11
2.2. Phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................ 11
2.2.1. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 11
2.2.2. Thời gian nghiên cứu ...................................................................................... 11
2.2.3. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 11

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 ............................................................ 17
Bảng 3.2. Thành phần loài côn trùng nước ở khu vực nghiên cứu ........................... 19
Bảng 3.3. Số lượng cá thể của các bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu
trên đơn vị thu mẫu 2,5m2.......................................................................... 24
Bảng 3.4. Chỉ số Shannon - Weiner (H’) của các điểm tại khu vực nghiên cứu ...... 26
Bảng 3.5. Số lượng và tỷ lệ (%) các nhóm dinh dưỡng chức năng tại khu vực
nghiên cứu .................................................................................................. 27


DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1. Tỷ lệ (%) số lượng loài theo từng bộ côn trùng nước tại khu vực
nghiên cứu .................................................................................................. 18
Hình 3.2. Số cá thể thu được ở mỗi bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu
trên đơn vị 2,5m2 ........................................................................................ 25
Hình 3.3. Tỷ lệ (%) về số lượng cá thể theo nhóm dinh dưỡng chức năng ở khu
vực nghiên cứu ........................................................................................... 27


MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Côn trùng là nhóm chiếm số lượng đông đảo nhất trong giới động vật. Cho
đến nay, có hơn 1 triệu loài côn trùng đã được xác định, chúng sống trong những



2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá mức độ đa dạng sinh học về loài Côn trùng nước và đặc điểm cấu
trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước tại các suối chảy qua khu
đồng ruộng thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
3. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu đa dạng sinh học về loài của nhóm côn trùng nước tại các suối
chảy qua khu đồng ruộng thuộc xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc yên, tỉnh Vĩnh
Phúc.
Nghiên cứu một số đặc điểm của quần xã côn trùng nước ở khu vực nghiên
cứu.
Nghiên cứu về đặc điểm nhóm dinh dưỡng chức năng của côn trùng nước ở
khu vực nghiên cứu.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài cung cấp những dẫn liệu đa dạng sinh học về loài của nhóm côn trùng
nước và đặc điểm cấu trúc nhóm dinh dưỡng chức năng của chúng ở các suối chảy
qua khu đồng ruộng 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 tư liệu phục vụ cho việc nghiên cứu
sau này về côn trùng nước ở các suối chảy qua khu đồng ruộng thuộc xã Ngọc
Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc .

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới



học vẫn đang phát triển, vẫn còn nhiều loài chưa được mô tả, nhất là ở các khu vực
nhiệt đới. Gần đây, các công trình nghiên cứu tập trung vào các vấn đề sinh thái,
phục hồi và bảo tồn các loài cũng như các nghiên cứu ứng dụng Phù du làm 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.
* 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. Bộ Chuồn chuồn được chia thành
3 phân bộ là: phân bộ Anisozygoptera, phân bộ Zygoptera và phân bộ Anisoptera.
Các nghiên cứu về Chuồn chuồn được bắt đầu từ khoảng cuối thế kỉ IX, nhưng phải
sang thế kỉ XX Chuồn chuồn mới ngày càng nhận được chú ý nhiều hơn của các
nhà nghiên cứu. Đến năm 2008 trên thế giới đã xác định được khoảng hơn 6000 loài
thuộc hơn 600 giống của bộ Chuồn chuồn.
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) [14],
Silsby (2001) [33]. 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 [17].
* Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera)
Hiện nay, trên thế giới bộ Cánh úp đã xác định được khoảng 3500 loài, trong
đó: Châu Á là khu vực có số lượng loài phong phú nhất với 1527 loài trong đó: khu
vực Đông Á và Nam Á có khoảng 784 loài; Tây Á có 114 loài và Bắc Á với 279
loài. Khu vực Australia có 191 loài và New Zealand với 104 loài (dẫn theo Fochetti
& Tierno, 2008) [32]. Khu vực Bắc Mỹ có khoảng 650 loài (Stark & Baumann,
2005), khu vực Trung Mỹ 95 loài, khu vực Nam Mỹ 378 loài (Heckman, 2003), khu
vực Châu Âu 426 loài (Fochetti & Tierno, 2004), khu vực Châu Phi 126 loài.
Morse et al. (1994) [25]; Merritt & Cummins (1996) [24] khi nghiên cứu
khu hệ Cánh úp ở Trung Quốc và Bắc Mỹ, các tác giả đã xây dựng khóa định loại

số loài thuộc bộ côn trùng này vào khoảng 277.000 đến 350.000 loài và khoảng
18.000 loài trong số đó thuộc nhóm côn trùng nước. 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 Fernando (1962, 1969), Nertrand (1973), Jach (1984).
Gentuli (1995), Heinrich & Balke (1997), Jach & Ji (2003) 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,

5


Britton (1970) xác định ở Úc có khoảng 510 loài và White (1984) đã phân loại được
1.143 loài ở khu vực Bắc Mỹ thuộc bộ Cánh cứng (dẫn theo Merritt & Cummins,
1996) [24].
*Nghiên cứu về 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). 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).
Trong những năm gần đây, ấu trùng bộ Hai cánh đặc biệt là ấu trùng thuộc
họ Chironomidae xuất hiện nhiều trong các công trình nghiên cứu liên quan đến
việc sử dụng chúng như là sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước [25].
*Nghiên cứu về Cánh nửa (Hemiptera)
Cho đến 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.
Bộ Cánh nửa chia thành 3 phân bộ: Gerromorpha, Nepomorpha và
Leptopodomorpha. Phân bộ Gerromorpha hầu hết sống trên bề mặt của nước. Trong

hệ dinh dưỡng, các dòng năng lượng có trong dòng chảy. Trong nhiều nghiên cứu
gần đây, hướng tiếp cận này được sử dụng như một công cụ đánh giá chất lượng
môi trường dòng chảy [10].
1.2. Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam
1.2.1.Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học về loài
* Nghiên cứu về Phù du (Ephemeroptera)
Ở Việt nam, Phù du là một trong những bộ được nghiên cứu một cách có hệ
thống với nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước, đồng
thời đây cũng là bộ có khóa định loại ở giai đoạn ấu trùng tương đối hoàn thiện.
Dưới đây là một số công trình nghiên cứu:
Mở đầ u của nhà côn trùng học Lestage (1921, 1924), ông đã công bố 3 loài
mới của bộ Phù du dựa vào mẫu vật được lưu giữ ở bảo tàng Paris. Sau đó Navas
(1922, 1925) đã công bố hai loài Ephemera longiventris và Ephemera innotata, cũng
dựa trên các mẫu vật thu được ở miền Bắc Việt Nam (dẫn theo Nguyen, 2003) [27].
Đặng Ngọc Thanh (1980), xác định khu hệ Phù du ở Bắc Việt Nam bao gồm

7


54 loài, 29 giống thuộc 13 họ khác nhau. Đặc biệt trong nghiên cứu này, tác giả đã
mô tả hai loài mới cho khoa học đó là Thalerosphyrus vietnamensis và
Neoephemeropsis cuaraoensis [7].
Nguyễn Văn Vịnh (2003), đã xác định được 102 loài thuộc 50 giống và 14
họ Phù du ở Việt Nam. Trong nghiên cứu này, tác giả đã xây dựng khóa định loại
và mô tả đặc điểm hình dạng ngoài của các loài thuộc bộ Phù du ở Việt Nam [27].
Nguyen Van Vinh and Yeon Jae Bae (2004a, 2004b, 2004c) nghiên cứu ở
một số khu vực khác nhau đã bổ sung danh sách thành phần loài, mô tả các loài
mới, cũng như xây dựng các khóa định loại Phù du tới loài [28-30].
Gần đây, 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

thuộc bộ Cánh úp cho VQG Hoàng liên, tỉnh Lào Cai. Đây có thể coi là dẫn liệu đầy
đủ và cập nhật nhất về thành phần loài bộ Cánh úp tại VQG Hoàng Liên [4].
* 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
: May (1995-1998) và Malicky (1994, 1995, 1998), mô tả các loài thuộc các họ
khác nhau từ các mẫu vật thu được ở một số vùng của Việt Nam. Nguyễn Văn Vịnh
và cộng sự (2001) định loại được 23 loài thuộc 16 họ của bộ Cánh lông ở Vườn
Quốc gia Tam Đảo khi nghiên cứu về nhóm côn trùng nước tại khu vực này [31].
Hoàng Đức Huy (2005) đã đưa ra những mô tả chi tiết đến hình thái của ấu trùng
Cánh lông ở Việt Nam [16].
Năm 2016, Nguyễn Văn Hiếu 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 [2].
* Nghiên cứu về 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 nửa (Hemiptera), 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 Văn Vịnh et al. (2001) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia
Tam Đảo [31]; Cao Thị Kim Thu et al. (2008) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Bạch
Mã [13], Nguyễn Xuân Quý và cộng sự (2001) khi định loại các nhóm động vật
không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam [6].

9


1.2.2. Tình hình nghiên cứu về nhóm dinh dưỡng chức năng
Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu về nhóm chức năng dinh dưỡng của

giảm dần so với mực nước biển. Đây là các suối chảy qua khu đồng ruộng thuộc xã
Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc. Hai bên suối là ruộng canh tác
hoặc một bên là đường đi một bên là ruộng canh tác, độ che phủ của suối rất thấp,
nền đáy của suối chủ yếu là sỏi nhỏ, cát và bùn và bị xáo trộn do tác động của người
dân địa phương trong sản xuất nông nghiệp.
Trước khi tiến hành thu mẫu, tiến hành ghi lại đặc điểm sinh cảnh chính của
các điểm thu mẫu:
ĐR1: Tọa độ N: 21018’17,8”; E: 105044’53,0”; độ cao: 25m. Chiều rộng của
suối là 80- 150 cm, độ sâu 40-100cm. Nền đáy chủ yếu là bùn, đá sỏi. Suối nhiều
mùn bã thực vật. Hai bên suối có cây bụi, cây cỏ che phủ. Độ che phủ 10-30%. Suối
nước thuộc hệ thống kênh tưới tiêu.

11


ĐR2: Tọa độ N: 21019’03,1”; E: 105044’18,0”; độ cao: 23m. Chiều rộng của
suối là 80- 100cm, độ sâu 20-50cm. Nền đáy chủ yếu là đá sỏi. Hai bên suối có cây
cỏ che phủ. Độ che phủ 10-30%. Hai bên bờ được bê tông hóa. Suối nước thuộc hệ
thống kênh tưới tiêu.
ĐR3: Tọa độ N: 21018’13,9”; E: 105044’11,8”; độ cao: 19m. Chiều rộng của
suối là 80- 100cm, độ sâu 20-50cm. Nền đáy chủ yếu là đá sỏi. Hai bên suối có cây
cỏ che phủ. Độ che phủ 10-30%. Hai bên bờ được bê tông hóa. Suối nước thuộc hệ
thống kênh tưới tiêu.
ĐR4: Tọa độ N: 21017’51,4”; E: 105043’43,6”; độ cao:18m. Chiều rộng của
suối là 2m- 3m, độ sâu - 130cm. Nền đáy chủ yếu là đá sỏi, bùn, cát. Hai bên suối
có cây cỏ che phủ. Độ che phủ 5-10%. Hai bên bờ được bê tông hóa, có rong rêu và
cây thủy sinh bao phủ. Suối nước thuộc hệ thống kênh tưới tiêu phục vụ cây trồng.
ĐR5: Tọa độ N: 21022’18,1”; E: 105042’4, 0”; độ cao: 17m. Chiều rộng của
suối là 70- 100cm, độ sâu 20-50cm. Nền đáy chủ yếu là đá sỏi, bùn, cát. Hai bên
suối có cây cỏ che phủ. Độ che phủ 5-10%. Suối nước thuộc hệ thống kênh tưới tiêu

và bảo quản trong cồn 800 .
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) [27], Cao Thị Kim Thu
(2002) [12], Hoàng Đức Huy (2005) [16], Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001)
[6], Meritt và Cummins (1996) [24], Morse, Yang và Tian (1994) [25].
2.3.3. Phương pháp đánh giá đa dạng sinh học
Chỉ số đa dạng sinh học được sử dụng trong nghiên cứu là: chỉ số Shannon Weiner (chỉ số H’)
Chỉ số Shannon - Weiner (H') 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 của
tỷ số đó.
+ Chỉ số Shannon - Weiner (H’) nhằm xác định lượng thông tin hay tổng lượng
trật tự (hay bất trật tự) có trong một hệ thống. Công thức để tính chỉ số này là:

ni
n
ln i
N
i =1 N
s

H =-
'

Với

H’: chỉ số đa dạng loài

13

DI=

𝐧𝟏+𝐧𝟐
×100%
𝐍

Trong đó:
n1: số lượng cá thể của loài ưu thế thứ nhất
n2: số lượng cá thể của loài ưu thế thứ hai
N: tổng số cá thể trong điểm thu mẫu
2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu
Các số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Ofice Excel 2010 và phần
mềm Primer V.6.

14


2.4. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ở xã Ngọc Thanh, thành phố
Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc
2.4.1. Điều kiên tự nhiên
2.4.1.1. Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu thuộc địa bàn xã Ngọc Thanh, thành phố Phúc Yên, tỉnh
Vĩnh Phúc. Đây là xã miền núi duy nhất của thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh phúc
với diện tích hơn 7.732,68 ha. Khu vực xã Ngọc Thanh có tọa độ địa lý từ 21o20'
đến 21o25' vĩ độ Bắc và 105o25' đến 105o50' kinh độ Đông.
Phía Bắc và Đông Bắc của xã giáp huyện Phổ Yên (Tỉnh Thái Nguyên).
Phía Đông Nam giáp huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội.
2.4.1.2. Địa hình
Xã Ngọc Thanh có địa hình đan xen giữa các dãy núi là các vùng đồng
bằng, do địa hình đa dạng nên khí hậu ở các vùng nơi đây cũng khác nhau.

khách cùng với các hoạt động sản xuất nông nghiệp đã ít nhiều làm biến đổi sinh
cảnh nơi đây.

16


CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Thành phần loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu
Kết quả phân tích mẫu vật thu được tại khu vực nghiên cứu đã xác định được
58 loài, 50 giống thuộc 32 họ của 10 bộ côn trùng nước. Số lượng loài, giống, họ cụ
thể của từng bộ được trình bày ở bảng 3.1 và hình 3.1.
Bảng 3.1. Số lượng và tỷ lệ (%) các taxon thuộc các bậc phân loại
của côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu
Họ
Bộ

Giống

Loài

Số
lượng

Tỉ lệ
(%)

Số
lượng

8

16

8

13,8

Cánh úp

1

3,1

1

2

1

1,7

Cánh nửa

3

9,4

4


1

1,7

Hai cánh

3

9,4

3

6

5

8,6

Cánh vảy

2

6,3

2

4

3


Tổng

32

100

50

100

58

100

17