Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Côn trùng là lớp động vật có số lượng loài và cá thể phong phú nhất trong giới sinh vật, chiếm khoảng 1/3 tổng số loài sinh vật trên hành tinh và giữ vai trò trọng yếu trong việc duy trì cân bằng hệ sinh thái. Theo số liệu của IUCN giai đoạn 1999–2006, có khoảng 950.000 loài côn trùng đã được mô tả, chiếm 76,06% tổng số loài động vật. Côn trùng vừa mang lại lợi ích sinh thái và kinh tế (thụ phấn cây trồng, thiên địch tiêu diệt sinh vật hại), vừa có thể gây hại cho sản xuất nông lâm nghiệp nếu bùng phát dịch hại.

Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Mù Cang Chải (tỉnh Yên Bái) được thành lập theo Quyết định số 513/QĐ-UB ngày 09/10/2006 của Ủy ban nhân dân tỉnh Yên Bái với diện tích ban đầu là 20.108,2 ha (phân khu bảo vệ nghiêm ngặt 15.128 ha, phân khu phục hồi tái sinh 4.980,2 ha), sau đó được điều chỉnh quy hoạch theo Quyết định số 578/QĐ-UBND ngày 22/5/2013 lên 20.293,1 ha. Mặc dù các đợt khảo sát trước đó của Tổ chức Bảo tồn Động thực vật Quốc tế (FFI) đã ghi nhận sự đa dạng cao về thực vật (788 loài thực vật bậc cao có mạch) và động vật có xương sống (241 loài), dữ liệu về khu hệ côn trùng tại khu bảo tồn vẫn còn thiếu hụt, chưa đáp ứng yêu cầu của công tác quản lý và bảo tồn toàn diện tài nguyên sinh vật.

Đề tài khóa luận tốt nghiệp "Đa dạng sinh học côn trùng tại khu bảo tồn loài và sinh cảnh Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái" được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống dữ liệu này.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu được xác định cụ thể:

  1. Đánh giá sự đa dạng phong phú về thành phần loài côn trùng tại khu vực nghiên cứu.
  2. Xác định thành phần và sự phân bố của một số bộ côn trùng tại khu bảo tồn.
  3. Mô tả đặc điểm hình thái và nhận dạng một số loài côn trùng tiêu biểu.
  4. Xác định các mối đe dọa và đề xuất một số giải pháp quản lý, bảo tồn đa dạng sinh học côn trùng tại khu bảo tồn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các loài côn trùng thuộc 9 bộ: Cánh vảy (Lepidoptera), Cánh thẳng (Orthoptera), Cánh cứng (Coleoptera), Chuồn chuồn (Odonata), Cánh không đều (Heteroptera/Hemiptera), Hai cánh (Diptera), Bọ ngựa (Mantodea), Cánh màng (Hymenoptera) và Bọ que (Phasmatodea).
  • Phạm vi không gian: Địa bàn 5 xã thuộc Khu bảo tồn gồm Chế Tạo (vùng lõi), Púng Luông, Nậm Khắt, Lao Chải và Dế Su Phình (vùng đệm), tập trung khảo sát chính tại xã Chế Tạo ở các đai độ cao từ 300m đến 1.700m.
  • Phạm vi thời gian: Quá trình điều tra và thu mẫu thực địa được tiến hành từ ngày 01/06/2016 đến ngày 30/09/2016.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tài liệu kế thừa

Nghiên cứu dựa trên cơ sở khoa học về hình thái học, sinh thái học quần xã và hệ thống phân loại học côn trùng kinh điển (kế thừa các nghiên cứu của Carl von Linné, Trương Chấp Trung, Thái Bang Hoa, Cao Thu Lâm...). Để phục vụ định loại và đối chiếu phân bố, tác giả kế thừa các kết quả nghiên cứu trong nước về sâu hại rừng và đa dạng côn trùng tại miền Bắc (Nguyễn Thế Nhã, GS. Trương Quang Học tại Bắc Trường Sơn, Trần Thiệu Dư tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, Phạm Thị Nhị tại Vườn Quốc gia Ba Bể, Trần Tiến Thực tại Vườn Quốc gia Hoàng Liên) và sử dụng bộ tài liệu chuyên ngành chuẩn hóa "Danh mục các loài Côn trùng Việt Nam".

Phương pháp nghiên cứu thực địa và xử lý mẫu

Tác giả áp dụng phối hợp các phương pháp điều tra định tính và định lượng chuyên ngành lâm nghiệp - sinh học:

  • Điều tra theo tuyến: Thiết lập các tuyến điều tra cắt qua các sinh cảnh đặc trưng (đường mòn dân sinh, đường tuần tra rừng của kiểm lâm, tuyến ranh giới rừng), chiều dài mỗi tuyến từ 4,0 đến 4,5 km.
  • Phương pháp phỏng vấn cộng đồng: Tiếp xúc trực tiếp và phỏng vấn 10–15 người gồm cán bộ lâm nghiệp xã, kiểm lâm khu bảo tồn, già làng, trưởng bản và người dân thường xuyên đi rừng để thu thập thông tin bản địa về sự xuất hiện của các loài côn trùng.
  • Kỹ thuật thu thập mẫu vật:
    • Ban ngày: Sử dụng vợt bắt côn trùng bay hoặc đậu trên cành cao; dùng tay đào bắt côn trùng sống trong đất; dùng phương pháp rung cành nhẹ và hứng vợt phía dưới đối với côn trùng ăn lá, hoa.
    • Ban đêm: Sử dụng bẫy đèn măng xông hoặc đèn điện dân sinh kết hợp màn vải trắng chắn một hướng, đặt từ 19h00 đến 24h00 để thu hút các nhóm côn trùng có tính xu quang.
    • Phương pháp mồi nhử: Sử dụng cám rang trộn thuốc trừ sâu đặt qua đêm để dẫn dụ và thu gom mẫu vào sáng hôm sau.
  • Xử lý và định danh mẫu: Định vị các điểm thu mẫu bằng máy định vị GPS, ghi chép nhật ký thực địa, chụp ảnh tiêu bản sống bằng máy ảnh chuyên dụng, lưu giữ mẫu vật trong túi nilon sạch hoặc dung dịch bảo quản, sau đó tiến hành phân tích hình thái, so sánh khóa phân loại và tham vấn chuyên gia.
Danh mục trang thiết bị chính Mục đích sử dụng
Thiết bị định vị toàn cầu (GPS) Xác định tọa độ các điểm đặt bẫy và vị trí thu mẫu
La bàn và bản đồ địa hình Xác định phương hướng và ranh giới tiểu khu rừng
Vợt bắt, bẫy đèn, mồi nhử, vải trắng Thu thập mẫu vật định tính và định lượng ngày/đêm
Hóa chất lưu giữ, cốc đong, xô Bảo quản và lưu giữ tiêu bản thực địa
Nẹp ép, bìa carton, báo, nhãn đeo Làm tiêu bản khô và ghi số hiệu mẫu vật
Kính lúp, máy ảnh Quan sát cấu tạo vi học và lưu trữ hình ảnh hình thái

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ vai trò của côn trùng trong hệ sinh thái và thực trạng thiếu hụt dữ liệu côn trùng học tại Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Mù Cang Chải. Xác định rõ mục đích nghiên cứu, 3 mục tiêu cụ thể, ý nghĩa khoa học trong việc bổ sung dẫn liệu đa dạng sinh học và ý nghĩa thực tiễn đối với công tác hoạch định chính sách bảo tồn tài nguyên rừng tại địa phương.

Phần II: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Hệ thống hóa cơ sở khoa học về côn trùng học nông lâm nghiệp; tổng quan lịch sử nghiên cứu côn trùng trên thế giới và ở Việt Nam (từ các công trình của đoàn Mission Pavie năm 1897 đến các nghiên cứu đa dạng sinh thái hiện đại tại Bắc Trường Sơn, VQG Ba Bể, VQG Hoàng Liên, Tà Kóu).

Nội dung chương mô tả chi tiết điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu:

  • Vị trí và địa hình: Nằm ở độ cao trung bình trên 1.700m, địa hình chia cắt mạnh với độ dốc phổ biến trên 40º, nhiều đỉnh núi cao như Púng Luông (2.985m), Phu Ba (2.512m); mạng lưới khe suối dày đặc đổ về suối Nậm Kim và sông Đà.
  • Khí hậu: Mang tính chất nhiệt đới gió mùa á nhiệt đới núi cao, nhiệt độ trung bình năm 18,7ºC (tháng 1 lạnh nhất đạt 12,4ºC, tháng 6 nóng nhất đạt 22,6ºC); lượng mưa trung bình năm 1.813,4mm (mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 chiếm 91,1%); mùa đông xuất hiện sương muối và tuyết rơi tại xã Chế Tạo, mùa khô chịu ảnh hưởng của gió Lào.
  • Tài nguyên sinh vật: Rừng kín thường xanh hỗn giao cây lá rộng và lá kim á nhiệt đới (pơ mu, thông tre, thiết sam, sồi Lào, re hương).
  • Điều kiện kinh tế - xã hội: Mù Cang Chải thuộc diện huyện nghèo với trên 91% là đồng bào dân tộc Mông, canh tác nương rẫy là chính, tỷ lệ đói nghèo cao.

Phần III: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Quy định đối tượng khảo sát gồm 9 bộ côn trùng; phạm vi thực địa tại 5 xã (Chế Tạo, Púng Luông, Nậm Khắt, Lao Chải, Dế Su Phình) trong 4 tháng (tháng 6 đến tháng 9/2016). Mô tả chi tiết quy trình điều tra theo tuyến, kỹ thuật bẫy đèn đêm, kỹ thuật mồi nhử cám rang, quy cách lập bảng mẫu tiêu bản thực địa ghi nhận 6 vị trí thu mẫu (M1 đến M6 ở các độ cao từ 300m đến 1.700m) và danh mục dụng cụ phục vụ nghiên cứu.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Đây là nội dung trọng tâm của khóa luận, phân tích chi tiết cấu trúc thành phần loài và các nhóm sinh thái thu thập được:

  • Tổng hợp thành phần khu hệ gồm 403 cá thể thuộc 119 loài, 44 họ của 9 bộ côn trùng.
  • Phân tích chi tiết từng bộ và mô tả hình thái của 17 loài tiêu biểu:
    • Bộ Cánh vảy (Lepidoptera): 46 loài, 10 họ (chiếm 38,6% tổng số loài). Họ Nymphalidae và Pieridae chiếm ưu thế với 21 loài. Mô tả hình thái các loài: Heliophorus epicles, Junonia orithya, Acraea issoria, Lamproptera curius, Ragadia crisilda.
    • Bộ Cánh thẳng (Orthoptera): 18 loài, 7 họ (15,1%). Họ Acrididae chiếm ưu thế với 10 loài (55,6% số loài của bộ). Mô tả hình thái loài thuộc họ Chorotypidae.
    • Bộ Cánh cứng (Coleoptera): 16 loài, 7 họ (13,4%). Chiếm ưu thế là Scarabaeidae (4 loài), Coccinellidae (3 loài). Mô tả kẹp kìm Katsuraius ikedaorum, kẹp kìm Dorcus affinis và bọ dừa Coccinella septempunctata.
    • Bộ Chuồn chuồn (Odonata): 13 loài, 3 họ (10,9%). Họ Libellulidae chiếm 9 loài. Mô tả Diplacodes trivialis, Orthetrum sabina, Neurobasis chinensis.
    • Bộ Cánh không đều (Heteroptera): 8 loài, 6 họ (6,7%). Mô tả bọ xít nhãn Tessaratoma papillosa, bọ xít hoa gai Eocanthecona furcellata, bọ xít muỗi Helopeltis sp.
    • Bộ Hai cánh (Diptera): 6 loài, 4 họ (5,0%). Mô tả nhặng xanh Phaenicia sericata.
    • Bộ Cánh màng (Hymenoptera): 6 loài, 4 họ (5,0%), ưu thế họ Vespidae (3 loài).
    • Bộ Bọ ngựa (Mantodea): 4 loài, 2 họ (3,4%). Mô tả bọ ngựa Mantis religiosa.
    • Bộ Bọ que (Phasmatodea): 2 loài, 1 họ (1,7%), gồm Bacillus rossius và Sungaya inexpectata.
  • Xác định 3 mối đe dọa chính: Khai thác rừng bừa bãi làm mất sinh cảnh; lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học; áp lực sinh kế của người dân địa phương sống phụ thuộc vào tài nguyên rừng.
  • Đề xuất 3 nhóm giải pháp bảo tồn: Phát triển kinh tế - xã hội vùng đệm (giao khoán bảo vệ rừng, phát triển nông lâm kết hợp bền vững); tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng và xây dựng quy ước bảo vệ rừng thôn bản; áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh và bẫy dẫn dụ sinh học để quản lý côn trùng gây hại, bảo vệ thiên địch.

Phần V: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các chỉ số đa dạng đã đạt được qua đợt điều tra thực địa và kiến nghị các cơ quan chức năng tiếp tục mở rộng quy mô nghiên cứu giám sát định kỳ khu hệ côn trùng tại Khu bảo tồn.


Kết quả và đóng góp

Số liệu thống kê tổng hợp khu hệ côn trùng

Nghiên cứu đã thu thập và xử lý tổng cộng 403 cá thể mẫu vật, phân loại được 119 loài thuộc 44 họ của 9 bộ côn trùng tại Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Mù Cang Chải:

STT Tên bộ côn trùng Tên khoa học Số họ Số loài Tỉ lệ loài (%) Số lượng cá thể
1 Cánh vảy Lepidoptera 10 46 38,6% 139
2 Cánh thẳng Orthoptera 7 18 15,1% 72
3 Cánh cứng Coleoptera 7 16 13,4% 49
4 Chuồn chuồn Odonata 3 13 10,9% 39
5 Cánh không đều Heteroptera 6 8 6,7% 25
6 Hai cánh Diptera 4 6 5,0% 31
7 Cánh màng Hymenoptera 4 6 5,0% 27
8 Bọ ngựa Mantodea 2 4 3,4% 13
9 Bọ que Phasmatodea 1 2 1,7% 8
Tổng 9 bộ 44 119 100% 403

Đóng góp mới của tác giả

  • Đóng góp khoa học: Cung cấp bộ dẫn liệu thực địa đầu tiên có hệ thống về thành phần loài côn trùng tại Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Mù Cang Chải, bổ sung vào cơ sở dữ liệu đa dạng sinh học của khu bảo tồn vốn trước đây chỉ tập trung vào thực vật và động vật có xương sống.
  • Đóng góp thực tiễn: Mô tả chi tiết hình thái nhận diện của 17 loài côn trùng phổ biến và đặc trưng; đánh giá nguy cơ dịch hại tiềm ẩn (các nhóm bọ xít, vòi voi, bọ hung, cào cào) và đề xuất các giải pháp kỹ thuật quản lý sâu hại kết hợp phát triển sinh kế cộng đồng dân tộc Mông tại vùng đệm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Thời gian thu mẫu thực địa diễn ra trong 4 tháng (từ tháng 6 đến tháng 9/2016), chủ yếu tập trung vào mùa hè - thu (mùa mưa), chưa theo dõi được biến động thành phần loài theo chu kỳ đầy đủ các mùa trong năm (đặc biệt là mùa khô lạnh có sương muối và tuyết rơi).
    • Nghiên cứu tập trung chủ yếu vào pha trưởng thành của các nhóm côn trùng trên cạn, chưa khảo sát sâu nhóm côn trùng thủy sinh dưới hệ thống suối và các giai đoạn biến thái (trứng, sâu non, nhộng).
    • Một số mẫu vật thu thập được mới dừng lại ở việc định loại đến cấp họ hoặc giống do hạn chế về tài liệu phân loại vi mô chuyên sâu tại chỗ.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng phạm vi điều tra định kỳ theo 4 mùa trong năm tại tất cả các phân khu chức năng.
    • Nghiên cứu sâu về vai trò chỉ thị môi trường của các nhóm côn trùng nước tại các chi lưu suối Nậm Kim và bảo tồn các loài cánh cứng quý hiếm (các loài Kẹp kìm thuộc giống Dorcus, Katsuraius).

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng:
    • Sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Lâm nghiệp, Bảo vệ thực vật, Sinh thái học và Đa dạng sinh học tham khảo phương pháp điều tra côn trùng thực địa kết hợp điều tra xã hội học lâm nghiệp.
    • Ban quản lý Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Mù Cang Chải và Chi cục Kiểm lâm tỉnh Yên Bái sử dụng làm tài liệu tra cứu, kiểm kê tài nguyên và xây dựng phương án quản lý rừng bền vững.
  • Phần nội dung giá trị nhất: Quy trình bố trí bẫy thu mẫu ngày/đêm theo đai độ cao (Bảng thu mẫu M1–M6 từ 300m đến 1.700m) và bản mô tả đặc điểm hình thái chi tiết kèm ảnh chụp của 17 loài thuộc các bộ Cánh vảy, Cánh cứng, Cánh thẳng, Chuồn chuồn và Cánh không đều.

Câu hỏi thường gặp

1. Bộ côn trùng nào chiếm tỷ lệ đa dạng cao nhất về số loài và số cá thể trong nghiên cứu này?
Bộ Cánh vảy (Lepidoptera) chiếm ưu thế tuyệt đối với 46 loài (chiếm 38,6% tổng số loài) thuộc 10 họ, thu thập được 139 cá thể (chiếm 34,5% tổng số cá thể thu được). Hai họ phong phú nhất trong bộ này là họ bướm giáp (Nymphalidae) và họ bướm phấn (Pieridae) với tổng cộng 21 loài.

2. Khóa luận sử dụng những phương pháp nào để thu bắt côn trùng vào ban đêm và ban ngày?
Ban ngày tác giả sử dụng phương pháp dùng vợt bắt các loài đang bay hoặc đậu trên cao, bắt tay/đào bới các loài sống trong đất, và rung nhẹ cành cây để hứng côn trùng ăn lá rơi vào vợt. Ban đêm tác giả sử dụng bẫy đèn măng xông hoặc đèn điện kết hợp màn vải trắng chắn hướng đặt từ 19h00 đến 24h00, đồng thời sử dụng bẫy mồi nhử bằng cám rang trộn thuốc trừ sâu đặt qua đêm.

3. Khóa luận đã phát hiện và mô tả những loài kẹp kìm quý nào thuộc bộ Cánh cứng?
Tác giả đã thu thập và mô tả chi tiết hai loài kẹp kìm thuộc họ Lucanidae gồm: Katsuraius ikedaorum (kẹp kìm càng hình cưa) và Dorcus affinis (kẹp kìm có kích thước con đực 48–60mm, tối đa 68mm, có răng cưa rõ ở giữa càng; con cái dài 35–49mm).

4. Những mối đe dọa trực tiếp nào ảnh hưởng đến khu hệ côn trùng tại Khu bảo tồn Mù Cang Chải?
Văn bản xác định 3 nguyên nhân chính: (1) Khai thác rừng bừa bãi làm suy giảm diện tích và thu hẹp môi trường sống tự nhiên; (2) Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong sản xuất nông nghiệp; (3) Áp lực đói nghèo và tập quán sinh hoạt của người dân địa phương (chủ yếu là dân tộc Mông) sống phụ thuộc vào tài nguyên rừng.

5. Tác giả đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh nào để phòng chống côn trùng gây hại cây rừng?
Tác giả đề xuất chọn các giống cây trồng có khả năng chống chịu sâu hại tự nhiên thích hợp với khí hậu và đất đai địa phương nhằm hạn chế các loài gây hại (vòi voi, bọ hung, cào cào, dế dũi, bọ que, bọ rùa), đồng thời ưu tiên sử dụng các chất dẫn dụ sinh học (pheromone) để bẫy bắt sâu trưởng thành thay vì dùng hóa chất độc hại nhằm bảo vệ các loài thiên địch.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Anh Đại đã điều tra và lập danh mục bước đầu cho khu hệ côn trùng tại Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Mù Cang Chải với 119 loài, 44 họ thuộc 9 bộ côn trùng từ 403 cá thể mẫu vật. Kết quả nghiên cứu khẳng định tính đa dạng cao của bộ Cánh vảy (38,6%) và bộ Cánh thẳng (15,1%), đồng thời ghi nhận các loài cánh cứng đặc trưng của vùng núi cao Yên Bái. Công trình đã phân tích thực trạng các mối đe dọa từ hoạt động nhân sinh và đề xuất hệ thống giải pháp bảo tồn kết hợp giữa phát triển kinh tế vùng đệm, nâng cao nhận thức cộng đồng và ứng dụng kỹ thuật lâm sinh bền vững.