Tổng quan nghiên cứu

Vườn Quốc gia Vũ Quang thuộc tỉnh Hà Tĩnh sở hữu tổng diện tích tự nhiên 55.028 ha với tỷ lệ che phủ rừng đạt tới 99,8%, giữ vị trí trọng yếu trong hành lang sinh thái dãy Trường Sơn Bắc. Bộ Cánh cứng (Coleoptera) là bộ lớn nhất trong lớp côn trùng với hơn 400.000 loài đã được mô tả trên thế giới, chiếm khoảng 40% tổng số loài côn trùng đã biết và đóng vai trò mắt xích thiết yếu trong việc duy trì chu trình vật chất của hệ sinh thái rừng. Tuy nhiên, trước thời điểm nghiên cứu, các công trình khoa học về khu hệ côn trùng tại Vườn Quốc gia Vũ Quang hầu như chưa được thực hiện bài bản hoặc chỉ dừng lại ở các cuộc khảo sát nhỏ lẻ, dẫn đến sự thiếu hụt dữ liệu định lượng phục vụ công tác quản lý tài nguyên.

Đề tài được tiến hành nhằm xác định chính xác thành phần loài, cấu trúc phân bố theo sinh cảnh, đánh giá vai trò sinh thái và đề xuất hệ thống giải pháp quản lý bền vững cho bộ Cánh cứng tại khu vực. Phạm vi không gian nghiên cứu tập trung tại phân khu dịch vụ hành chính và phân khu phục hồi sinh thái của Vườn Quốc gia Vũ Quang trong thời gian từ tháng 11 năm 2018 đến tháng 4 năm 2019.

Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi xác lập cơ sở dữ liệu nền tảng gồm 48 loài thuộc 10 họ cánh cứng, phân định rõ tỷ lệ 25,00% loài thiên địch hữu ích và các nhóm sinh vật gây hại. Công trình cung cấp luận cứ khoa học giúp ban quản lý nâng cao hiệu quả giám sát sinh thái, cân bằng tỷ lệ che phủ 52.731,3 ha rừng tự nhiên và bảo tồn bền vững nguồn gen đặc hữu cho khu vực miền Trung.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết đa dạng sinh học theo định nghĩa của Quỹ Quốc tế về Bảo vệ Thiên nhiên ban hành năm 1989 và Từ điển Đa dạng sinh học và Phát triển bền vững năm 2001, tiếp cận đối tượng ở ba cấp độ: đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái. Trong đó, đa dạng thành phần loài côn trùng được xem là chỉ thị sinh học nhạy bén phản ánh sức khỏe của quần xã thực vật. Bên cạnh đó, luận văn tích hợp lý thuyết sinh thái học côn trùng ứng dụng kết hợp nguyên lý quản lý dịch hại tổng hợp trong lâm nghiệp để phân loại chức năng sinh thái của sinh vật.

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa bao gồm: Ổ sinh thái (nơi ở và vai trò chức năng của loài trong chuỗi thức ăn), Thiên địch (các loài săn mồi ăn thịt và ký sinh kiểm soát quần thể sâu hại), Tần suất bắt gặp (chỉ số phần trăm số điểm xuất hiện của loài trên tổng số điểm điều tra), và Côn trùng chỉ thị sinh thái (nhóm loài phản ánh mức độ tác động của con người lên sinh cảnh tự nhiên).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu ngoại nghiệp được thu thập qua hệ thống 4 tuyến khảo sát có tổng chiều dài 14.000 m (gồm tuyến 1 dài 4.500 m, tuyến 2 dài 4.000 m, tuyến 3 dài 3.000 m và tuyến 4 dài 2.500 m) với cỡ mẫu 16 điểm điều tra phân bổ đại diện trên 5 dạng sinh cảnh chính: rừng sản xuất, nông nghiệp cũ, cây gỗ, ven khe suối và cây bụi rừng tre nứa. Phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp điều tra theo tuyến và lập ô tiêu chuẩn được lựa chọn vì tính bao quát cao, phù hợp với địa hình hiểm trở chia cắt sâu từ độ cao 30 m đến 2.286 m của đỉnh Rào Cỏ.

Tại mỗi điểm điều tra, tác giả thiết lập quy trình thu mẫu đa tầng nghiêm ngặt: điều tra tán cây đứng trên 10 cây tiêu chuẩn theo 5 mốc không gian; khai thác cây đổ mục; đào 1 ô dạng bản diện tích 1 m2 sâu theo từng lớp 10 cm để rây đất tìm ấu trùng; đặt bẫy hố mồi cám rang cách mặt đất 1 cm; và bố trí bẫy đèn tròn công suất 75W chiếu sáng liên tục từ 19 giờ đến 23 giờ vào ban đêm.

Dữ liệu nội nghiệp được xử lý thông qua giám định mẫu hình thái học so sánh đối chiếu với khóa định loại chuyên ngành, xử lý tiêu bản cắm kim bảo quản trong cồn 90 độ. Lý do lựa chọn phương pháp tính toán tần suất bắt gặp và phân cấp xuất hiện (gặp ngẫu nhiên dưới 25%, ít gặp từ 25% đến 50%, thường gặp trên 50%) là nhằm lượng hóa chính xác mức độ phổ biến của từng loài, loại bỏ sai số quan sát trong giai đoạn thực địa 6 tháng liên tục.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận và định danh thành công 48 loài côn trùng cánh cứng thuộc 42 giống và 10 họ khác nhau tại Vườn Quốc gia Vũ Quang. Họ Bọ rùa (Coccinellidae) chiếm ưu thế đa dạng lớn nhất với 12 loài, tương đương 25,00% tổng số loài và 10 giống chiếm 23,81% tổng số giống. Đứng thứ hai về mức độ đa dạng là họ Ánh kim (Chrysomelidae) và họ Bọ hung (Scarabaeoidea), mỗi họ ghi nhận 10 loài chiếm tỷ lệ 20,83% với số giống lần lượt là 8 giống (19,05%) và 9 giống (21,43%). Tiếp theo là họ Vòi voi (Curculionidae) với 5 loài chiếm 10,42%, họ Xén tóc (Cerambycidae) có 3 loài chiếm 6,25%. Các họ Kẹp kìm (Lucanidae), Ban miêu (Meloidae), Bổ củi (Elateridae) mỗi họ có 2 loài chiếm 4,17%, trong khi họ Bổ củi giả (Buprestidae) và Hành trùng (Carabidae) chỉ có 1 loài chiếm 2,08%.

Phân tích tần suất bắt gặp cho thấy cấu trúc quần thể có sự phân hóa mạnh mẽ: nhóm loài ngẫu nhiên gặp chiếm tỷ trọng cao nhất với 23 loài, chiếm 47,92%; nhóm ít gặp có 21 loài, chiếm 43,75%; và nhóm thường gặp chiếm tỷ lệ nhỏ nhất với 4 loài, đạt 8,33%. Bốn loài thuộc nhóm thường gặp nhất ghi nhận tại thực địa gồm: Xén tóc tám chấm trắng (Batocera rubus) với tần suất bắt gặp cao nhất đạt 87,50%, Bọ rùa lớn (Synonycha grandis) đạt 75,00%, Xén tóc gỗ khô (Stromatium longicorne) và Câu cấu xanh (Hypomeces squamosus) cùng đạt tỷ lệ 56,25%.

Cơ cấu các họ Côn trùng Cánh cứng tại VQG Vũ Quang (% số loài):
========================================================================
Họ Bọ rùa (Coccinellidae)     | [25.00%] (12 loài)
Họ Ánh kim (Chrysomelidae)    | [20.83%] (10 loài)
Họ Bọ hung (Scarabaeoidea)    | [20.83%] (10 loài)
Họ Vòi voi (Curculionidae)    | [10.42%] (5 loài)
Họ Xén tóc (Cerambycidae)     | [6.25%]  (3 loài)
Các họ khác (5 họ còn lại)    | [16.67%] (8 loài)
========================================================================
Tổng cộng: 48 loài thuộc 42 giống và 10 họ

Thảo luận kết quả

Cấu trúc phân bố thành phần loài phản ánh sự thích nghi sinh thái đặc thù của côn trùng cánh cứng với các kiểu rừng nhiệt đới gió mùa tại Vũ Quang. Dữ liệu có thể được mô hình hóa trực quan qua biểu đồ tròn biểu diễn tỷ lệ tần suất bắt gặp, trong đó phân khúc gặp ngẫu nhiên chiếm gần một nửa (47,92%). Nguyên nhân là do các loài thuộc họ Bọ hung và họ Bổ củi thường sống ẩn mình trong đất và thảm mục thực vật hoặc có tập tính kiếm ăn hẹp, chỉ xuất hiện vào những thời điểm khí hậu nhất định. Sự vượt trội của họ Bọ rùa với 12 loài thiên địch hữu ích (như Synonycha grandis, Harmonia sedecimnotata) minh chứng cho nguồn thức ăn dồi dào là các loài rệp muội, rệp sáp trong các sinh cảnh cây bụi và ven khe suối.

Khi so sánh với các công trình nghiên cứu lân cận như tại Vườn Quốc gia Bạch Mã (ghi nhận 178 loài thuộc 17 họ) hay Vườn Quốc gia Pù Mát, số lượng 48 loài phát hiện tại Vũ Quang phản ánh thành phần loài cốt lõi trong mùa khô. Sự hiện diện với tần suất cao của các loài hại gỗ như Xén tóc tám chấm trắng (87,50%) đặt ra yêu cầu cấp bách trong việc khoanh vùng kiểm soát sinh học, bởi ấu trùng của chúng đục rỗng thân cây gỗ quý, đe dọa trực tiếp đến 339 loài thực vật thân gỗ có giá trị kinh tế tại khu bảo tồn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng hệ thống quan trắc và dự tính dự báo dịch hại rừng định kỳ: Ban Quản lý Vườn Quốc gia Vũ Quang chủ trì phối hợp cùng Chi cục Kiểm lâm tỉnh Hà Tĩnh thiết lập mạng lưới bẫy đèn và ô điều tra cố định tại 16 điểm nhạy cảm. Mục tiêu duy trì mật độ các loài cánh cứng hại gỗ như Xén tóc tám chấm trắng (Batocera rubus) và Xén tóc gỗ khô (Stromatium longicorne) dưới ngưỡng bùng phát dịch hại 10% trên toàn bộ 52.731,3 ha rừng có nguy cơ. Tiến độ triển khai thực hiện liên tục hàng quý từ năm 2020 đến năm 2025.

  2. Bảo tồn và phát triển quần thể thiên địch có ích trong tự nhiên: Phòng Nghiên cứu Khoa học của Vườn Quốc gia tiến hành khoanh vùng bảo vệ các sinh cảnh ven khe suối và cây bụi tre nứa, nơi cư trú của 12 loài thuộc họ Bọ rùa (Coccinellidae) và họ Hành trùng (Carabidae). Triển khai mô hình bảo vệ thiên địch nhằm kiểm soát sinh học tự nhiên, hướng tới mục tiêu giảm 85% việc can thiệp bằng các biện pháp hóa học độc hại tại khu vực giáp ranh vùng đệm trong giai đoạn 2021-2024.

  3. Tăng cường kiểm soát và phục hồi sinh cảnh tại các phân khu chức năng: Lực lượng kiểm lâm cơ động phối hợp với chính quyền 13 xã vùng đệm siết chặt công tác tuần tra bảo vệ 38.800 ha phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và 16.184 ha phân khu phục hồi sinh thái. Ngăn chặn triệt để hành vi khai thác gỗ trái phép, thu gom thảm mục và đốt nương làm rẫy, bảo toàn 100% môi trường sống tự nhiên cho các loài bọ hung và côn trùng phân hủy hữu cơ.

  4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức và hỗ trợ sinh kế cho cộng đồng vùng đệm: Ủy ban nhân dân các huyện Hương Sơn, Hương Khê, Vũ Quang phối hợp với Vườn Quốc gia tổ chức các lớp tập huấn kỹ thuật nông lâm nghiệp cho 12.960 hộ gia đình vùng đệm. Mục tiêu nâng cao nhận thức bảo vệ đa dạng sinh học lên 90% số hộ dân, giảm thiểu 50% áp lực xâm hại tài nguyên rừng tự nhiên giai đoạn 2020-2023.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Cán bộ quản lý Vườn Quốc gia và các Khu bảo tồn thiên nhiên: Cung cấp danh mục định danh 48 loài cánh cứng cùng biểu đồ phân bố chi tiết, hỗ trợ xây dựng phương án bảo tồn đa dạng sinh học và lập kế hoạch quản lý bảo vệ rừng đặc dụng hiệu quả.
  • Nhà nghiên cứu côn trùng học và sinh thái học lâm nghiệp: Đóng vai trò là tài liệu tham khảo khoa học giá trị về phương pháp điều tra côn trùng đa tầng (kết hợp bẫy hố, bẫy đèn, ô dạng bản) và cung cấp dẫn liệu so sánh khu hệ côn trùng vùng Bắc Trung Bộ.
  • Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng: Tài liệu học thuật chuẩn mực hướng dẫn chi tiết quy trình thực hiện luận văn thạc sĩ, phương pháp thu thập và xử lý mẫu vật nội - ngoại nghiệp, cùng kỹ thuật phân tích số liệu sinh thái.
  • Cơ quan khuyến nông - khuyến lâm và tổ chức bảo tồn phi chính phủ: Ứng dụng nguồn tư liệu thực tế về 12 loài bọ rùa thiên địch để xây dựng các dự án quản lý dịch hại tổng hợp dựa vào sinh thái, phục vụ phát triển nông lâm nghiệp bền vững tại các vùng đệm rừng đặc dụng.

Câu hỏi thường gặp

Đề tài đã ghi nhận bao nhiêu loài côn trùng cánh cứng tại Vườn Quốc gia Vũ Quang?
Nghiên cứu đã thu thập và giám định chính xác 48 loài côn trùng cánh cứng thuộc 42 giống và 10 họ tại 16 điểm điều tra thuộc phân khu dịch vụ hành chính và phân khu phục hồi sinh thái, đóng góp dữ liệu khoa học nền tảng cho khu hệ côn trùng của Vườn.

Họ côn trùng nào chiếm tỷ lệ đa dạng lớn nhất trong công trình nghiên cứu này?
Họ Bọ rùa (Coccinellidae) chiếm tỷ lệ đa dạng loài cao nhất với 12 loài, chiếm 25,00% tổng số loài và 10 giống chiếm 23,81% tổng số giống điều tra được. Đa số các loài thuộc họ này đều đóng vai trò thiên địch ăn thịt có ích trong hệ sinh thái.

Phương pháp nào được áp dụng để điều tra côn trùng sống trong đất và thảm mục?
Tác giả đã sử dụng phương pháp đào ô dạng bản diện tích 1 m2 tại mỗi điểm nghiên cứu, tiến hành bới thảm mục và cuốc từng lớp đất sâu 10 cm kết hợp rây đất bóp nhỏ để thu thập triệt để sâu non và nhộng của họ Bọ hung cùng họ Bổ củi.

Những loài cánh cứng nào có tần suất xuất hiện cao nhất tại thực địa?
Có 4 loài thuộc nhóm thường gặp với tần suất bắt gặp trên 50%, dẫn đầu là Xén tóc tám chấm trắng (Batocera rubus) đạt 87,50%, Bọ rùa lớn (Synonycha grandis) đạt 75,00%, tiếp theo là Xén tóc gỗ khô (Stromatium longicorne) và Câu cấu xanh (Hypomeces squamosus) cùng đạt 56,25%.

Nghiên cứu mang lại đóng góp thực tiễn gì cho công tác bảo vệ rừng tại địa phương?
Luận văn đã làm rõ hai nhóm chức năng sinh thái chính gồm thiên địch có ích và sâu hại rừng nguy hiểm, từ đó cung cấp 4 nhóm giải pháp quản lý sinh học giúp bảo toàn 52.860 ha đất lâm nghiệp và hạn chế tối đa việc sử dụng hóa chất độc hại tại Hà Tĩnh.

Kết luận

  • Hệ thống hóa toàn diện danh mục 48 loài côn trùng bộ Cánh cứng thuộc 42 giống và 10 họ tại Vườn Quốc gia Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh.
  • Xác định họ Bọ rùa (Coccinellidae) chiếm ưu thế lớn nhất với 12 loài (25,00%), kế tiếp là họ Ánh kim (Chrysomelidae) và họ Bọ hung (Scarabaeoidea) đều đạt 10 loài (20,83%).
  • Phân định rõ cấu trúc bắt gặp với 47,92% loài gặp ngẫu nhiên, 43,75% loài ít gặp và 8,33% loài thường gặp, trong đó Xén tóc tám chấm trắng ghi nhận tần suất cao nhất đạt 87,50%.
  • Thiết lập hệ thống 4 nhóm giải pháp quản lý đồng bộ từ quan trắc dịch hại, bảo tồn thiên địch, tuần tra bảo vệ sinh cảnh đến phát triển sinh kế cho 12.960 hộ dân vùng đệm.
  • Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng phục vụ công tác quản lý tài nguyên rừng đặc dụng và định hướng triển khai các đợt điều tra bổ sung vào mùa mưa giai đoạn 2021-2025.

Quý độc giả, các nhà nghiên cứu và nhà quản lý lâm nghiệp quan tâm có thể khai thác toàn văn luận văn thạc sĩ này để ứng dụng hiệu quả vào công tác bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển hệ sinh thái rừng bền vững.