Nghiên Cứu Đa Dạng Các Nhóm Côn Trùng Thuộc Bộ Cánh Cứng (Coleoptera) Ở Vườn Quốc Gia Tam Đảo

Luận văn thạc sĩ phân tích nghiên cứu đa dạng các nhóm côn trùng thuộc bộ cánh cứng coleoptera ở khu vực vùng đệm vườn quốc, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp

• Tác giả: Nguyễn Tiến Thông
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Quảng
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Môi trường trong phát triển bền vững
• Đề tài: Nghiên Cứu Đa Dạng Côn Trùng Cánh Cứng Tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Đa Dạng Côn Trùng Cánh Cứng

Nghiên cứu đa dạng côn trùng cánh cứng tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực sinh học và bảo tồn. Vườn Quốc Gia Tam Đảo, với hệ sinh thái phong phú, là nơi cư trú của nhiều loài côn trùng cánh cứng. Việc nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sự đa dạng sinh học mà còn góp phần vào công tác bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng.

1.1. Đặc Điểm Của Côn Trùng Cánh Cứng

Côn trùng cánh cứng (Coleoptera) là nhóm động vật có số lượng loài lớn nhất trong lớp côn trùng. Chúng có đặc điểm nổi bật với đôi cánh trước hóa sừng và đôi cánh sau dạng màng. Đặc điểm này giúp chúng thích nghi tốt với nhiều môi trường sống khác nhau.

1.2. Vai Trò Của Côn Trùng Trong Hệ Sinh Thái

Côn trùng cánh cứng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái. Chúng tham gia vào quá trình phân hủy chất hữu cơ, thụ phấn cho cây trồng và là nguồn thức ăn cho nhiều loài động vật khác.

II. Thách Thức Trong Nghiên Cứu Đa Dạng Côn Trùng Cánh Cứng

Mặc dù Vườn Quốc Gia Tam Đảo có sự đa dạng sinh học cao, nhưng nghiên cứu về côn trùng cánh cứng vẫn gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, khai thác tài nguyên và ô nhiễm môi trường đang đe dọa đến sự tồn tại của nhiều loài.

2.1. Biến Đổi Khí Hậu Và Ảnh Hưởng Đến Côn Trùng

Biến đổi khí hậu gây ra sự thay đổi về nhiệt độ và độ ẩm, ảnh hưởng đến chu kỳ sống và phân bố của côn trùng cánh cứng. Nhiều loài có thể bị suy giảm số lượng hoặc thậm chí tuyệt chủng do không thể thích nghi kịp thời.

2.2. Khai Thác Tài Nguyên Và Suy Giảm Đa Dạng Sinh Học

Khai thác tài nguyên thiên nhiên không bền vững, như chặt phá rừng, đã làm giảm diện tích sống của côn trùng cánh cứng. Điều này dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học và làm mất đi các loài có giá trị bảo tồn.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đa Dạng Côn Trùng Cánh Cứng

Để nghiên cứu đa dạng côn trùng cánh cứng tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo, nhiều phương pháp đã được áp dụng. Các phương pháp này bao gồm điều tra thực địa, thu thập mẫu và phân tích định loại.

3.1. Điều Tra Thực Địa Và Thu Thập Mẫu

Điều tra thực địa được thực hiện tại nhiều sinh cảnh khác nhau trong Vườn Quốc Gia Tam Đảo. Các mẫu côn trùng được thu thập bằng nhiều phương pháp như bẫy đèn và bẫy côn trùng.

3.2. Phân Tích Định Loại Các Loài Côn Trùng

Sau khi thu thập mẫu, các loài côn trùng sẽ được phân tích và định loại dựa trên các đặc điểm hình thái. Việc này giúp xác định danh sách các loài côn trùng cánh cứng có mặt tại khu vực nghiên cứu.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đa Dạng Côn Trùng Cánh Cứng

Kết quả nghiên cứu cho thấy Vườn Quốc Gia Tam Đảo có sự đa dạng cao về côn trùng cánh cứng. Nhiều loài có giá trị bảo tồn đã được ghi nhận, cho thấy tầm quan trọng của khu vực này trong việc bảo tồn đa dạng sinh học.

4.1. Danh Sách Các Loài Côn Trùng Cánh Cứng

Danh sách các loài côn trùng cánh cứng được xác định trong nghiên cứu bao gồm nhiều loài quý hiếm. Việc ghi nhận các loài này là cơ sở để thực hiện các biện pháp bảo tồn hiệu quả.

4.2. Đặc Điểm Phân Bố Của Các Loài

Đặc điểm phân bố của các loài côn trùng cánh cứng cho thấy sự phân bố không đồng đều giữa các sinh cảnh. Một số loài chỉ xuất hiện ở những khu vực nhất định, cho thấy sự nhạy cảm của chúng với môi trường sống.

V. Giải Pháp Bảo Tồn Côn Trùng Cánh Cứng Tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo

Để bảo tồn đa dạng côn trùng cánh cứng tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo, cần thực hiện nhiều giải pháp đồng bộ. Các giải pháp này bao gồm bảo vệ môi trường sống, tăng cường giáo dục cộng đồng và thực hiện các chương trình nghiên cứu tiếp theo.

5.1. Bảo Vệ Môi Trường Sống Của Côn Trùng

Bảo vệ môi trường sống là yếu tố quan trọng trong việc bảo tồn côn trùng cánh cứng. Cần có các biện pháp quản lý rừng bền vững và hạn chế khai thác tài nguyên.

5.2. Tăng Cường Giáo Dục Cộng Đồng Về Bảo Tồn

Giáo dục cộng đồng về tầm quan trọng của côn trùng cánh cứng và các biện pháp bảo tồn là cần thiết. Các chương trình tuyên truyền có thể giúp nâng cao nhận thức và khuyến khích sự tham gia của cộng đồng.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu Đa Dạng Côn Trùng Cánh Cứng

Nghiên cứu đa dạng côn trùng cánh cứng tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo không chỉ cung cấp thông tin quý giá về sự đa dạng sinh học mà còn mở ra hướng đi mới cho công tác bảo tồn. Tương lai của nghiên cứu này phụ thuộc vào sự hợp tác giữa các nhà khoa học, chính quyền và cộng đồng.

6.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Đối Với Bảo Tồn

Nghiên cứu đa dạng côn trùng cánh cứng có vai trò quan trọng trong việc bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng. Thông qua nghiên cứu, các biện pháp bảo tồn hiệu quả có thể được đề xuất.

6.2. Hướng Đi Tương Lai Trong Nghiên Cứu

Hướng đi tương lai trong nghiên cứu côn trùng cánh cứng cần tập trung vào việc phát triển các phương pháp nghiên cứu mới và tăng cường hợp tác quốc tế. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả bảo tồn và quản lý tài nguyên thiên nhiên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 4 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái quát chung về côn trùng Côn trùng, hay sâu bọ, là một lớp động vật có tên khoa học là Insecta (lớp Côn trùng), đây là lớp lớn nhất thuộc ngành Chân khớp (Arthropoda), phân bố rộng rãi nhất trên Trái Đất. Côn trùng có đặc điểm hình thái rất đặc trưng, gồm 3 đôi chân, hai hoặc một đôi cánh, cơ thể chia thành 3 phần: đầu, ngực bụng. Côn trùng là nhóm phong phú và đa dạng nhất trong giới động vật.

Ước tính số lượng loài côn trùng đã được mô tả trên thế giới rất khác nhau tùy thuộc vào từng tác giả, từ khoảng 720. Tuy nhiên con số ước tính dựa trên ngoại suy có thể đưa ra số loài côn trùng có thể lên tới 30 triệu loài. Người ta có thể tìm thấy côn trùng ở gần như tất cả các môi trường sống trên Trái Đất.000 loài thuộc bộ Chuồn chuồn (Odonata); 2.000 loài bộ Bọ ngựa (Mantodea); 20.000 loài bộ Cánh thẳng (Orthoptera); 17.000 loài bộ Cánh vảy (Lepidoptera); 120.000 loài bộ Hai cánh (Diptera); 82.000 loài Cánh nửa (Hemiptera); 350.000 loài Cánh cứng (Coleoptera) và khoảng 110.000 loài cánh màng (Hymenoptera) [54]. Đặc điểm của Bộ cánh cứng Coleoptera (bộ Cánh cứng) là bộ lớn nhất trong lớp Insecta (lớp Côn trùng), có trên 350.000 loài đã được mô tả.

Côn trùng thuộc bộ Coleoptera có kích thước rất đa dạng, từ rất nhỏ (nhỏ hơn 1mm, thuộc họ Ptiliidae, Lathridiidae) đến rất lớn (trên 75mm, một số loài thuộc họ Scarabaeidae). Một số loài xén tóc (ví dụ, Titanus giganteus) thuộc vùng nhiệt đới, chiều dài cơ thể có thể đạt đến 170 mm. Côn trùng trưởng thành thuộc bộ Cánh cứng có đôi cánh trước hóa sừng hoàn toàn, đôi cánh sau dạng màng, thường dài hơn đôi cánh trước, ở trạng thái nghỉ cánh sau thường xếp lại dưới đôi cánh trước. Miệng của các loài côn trùng cánh cứng có kiểu gặm nhai (kiểu nghiền), đôi hàm trên rất phát triển.

Trong chu 5 trình phát triển, côn trùng bộ Cánh cứng thuộc nhóm biến thái hoàn toàn. Sâu non có nhiều hình dạng khác nhau, nhưng đa số có dạng chân chạy hoặc dạng bọ hung. Nhộng đa số là nhộng trần. Có nhiều loài làm nhộng trong đất và được bao bọc bằng kén đất hoặc tàn dư thực vật.

Có một số loài như xén tóc, nhộng được bao bọc bằng một lớp kén mỏng. Côn trùng thuộc bộ Cánh cứng thường đẻ trứng trong đất, trong vỏ thân cây, trong mô lá, trong nước. Trứng có hình cầu hoặc hình bầu dục. Thức ăn của côn trùng cánh cứng rất phức tạp, đa số côn trùng ăn thực vật, nhưng cũng có nhiều loài ăn động vật, chuyên tấn công các loại côn trùng nhỏ khác, có loài lại chuyên ăn các chất hữu cơ mục nát và những di thể động thực vật.

Có một số loài côn trùng chuyên ăn các bào tử nấm, một số ít loài thuộc nhóm sống ký sinh hoặc sống cộng sinh trong tổ những côn trùng sống thành xã hội. Đối với những loài ăn thực vật, quan hệ dinh dưỡng cũng đa dạng, có thể tấn công tất cả các bộ phận của cây, rất nhiều loài ăn hại lá, đục thân, cành, hại hoa, quả, một số loài khác đục khoét trong thân, tấn công rễ, vỏ cây. Chu kỳ sống của cánh cứng rất khác nhau, mỗi năm có từ 3-4 thế hệ hoặc cần nhiều năm để hoàn thành một thế hệ. Sơ lược tình hình nghiên cứu côn trùng nói chung và côn trùng thuộc bộ Cánh cứng nói riêng trên thế giới Côn trùng trở thành một ngành khoa học bắt đầu từ Aristote (384 – 322 TCN).

Lần đầu tiên ông đã mô tả và sắp xếp thế giới động vật thành hai nhóm: nhóm có máu và nhóm không có máu. Ở nhóm thứ 2 cơ thể phân đốt, chia thành đầu, ngực và bụng. Thuộc nhóm này có côn trùng và ông ghép thêm cả đa túc, nhện, một phần giáp xác thấp và một số giun đốt [22]. Các loài thuộc Bộ Cánh cứng phổ biến ở khắp vùng miền trên trái đất vì vậy các công trình nghiên cứu về là bộ côn trùng này cũng rất phong phú, tập trung vào các vấn đề phân loại học, sinh học, sinh thái học, quản lý.

Hội côn trùng học đầu tiên trên thế giới được thành lập vào năm 1745 tại nước Anh. Hội côn trùng học ở Nga được thành lập năm 1859. Nhà côn trùng học người Nga Keppen (1882 -1883) đã xuất bản cuốn sách gồm 3 tập về côn trùng lâm nghiệp, trong đó đề cập nhiều về côn trùng Bộ cánh cứng. Từ những cuộc du hành 6 của các nhà nghiên cứu người Nga như: Potarin (1899 – 1976), Provorovski (1895- 1979), Kozlov (1883-1921) đã xuất bản ra các tài liệu về côn trùng ở trung tâm châu Á.

Trong các tài liệu đó đều đề cập đến các loài côn trùng thuộc Bộ cánh cứng. Nhà tự nhiên học vĩ đại người thụy điển Carl Linnaeus được coi là người đầu tiên đưa ra đơn vị phân loại và đã xây dựng được một bảng phân loại về động vật và thực vật trong đó có côn trùng. Sách phân loại sinh vật của ông đã được xuất bản tới 10 lần [26]. Các tác giả như Lamarck (thế kỉ 19), Handrich (thế kỉ 20), Krepton (1904), Mat-tư-nôp (1928), Weber (1938) đã liên tiếp đưa ra các bảng phân loại côn trùng liên quan đến mọt, xén tóc và nhiều loài côn trùng thuộc Bộ cánh cứng khác [26].

Năm 1887 đoàn nghiên cứu tổng hợp người Pháp tên là Mission Parie đã điều tra côn trùng Đông Dương, đến năm 1904 kết quả đã được công bố. Về côn trùng phát hiện được 1020 loài, trong đó có 541 loài thuộc bộ Cánh cứng, 168 loài thuộc bộ Cánh vảy, 139 loài bộ Chuồn chuồn, 59 loài bộ Cánh đều (Mối), 55 loài thuộc bộ Cánh màng, 9 loài bộ Hai cánh và 49 loài thuộc các bộ khác. Năm 1948, Ilinski đã xuất bản cuốn “Phân loại côn trùng dựa vào trứng” trong đó đề cập đến một số loài họ bọ cánh cứng ăn lá. Năm 1965 Viện hàn lâm khoa học Nga đã xuất bản 11 tập phân loại côn trùng phần thuộc châu Âu, trong đó có tập thứ 5 chuyên về phân loại Cộ cánh cứng (Coleoptera).

Trong tập này đã xây dựng được bảng định loại cho 1350 giống thuộc họ Cánh cứng ăn lá (Chrysomelidae) [17]. Năm 1987 Thái Bang Hoa và Cao Thu Lâm xuất bản cuốn “Côn trùng rừng Vân Nam”, trong đó đã xây dựng một khóa định loại của ba phân họ thuộc họ Chrysomelidae. Cụ thể phân họ Chrysomelinea đã giới thiệu 35 loài, phân họ Alticinae, 39 loài và phân họ Galirucinae, 93 loài. Năm 1992, Tào Nhất Nam đưa ra các tài liệu về thiên địch bọ rùa rất đáng quan tâm trong “Tạp chí Bọ rùa Vân Nam” [12].

Ở Mỹ, theo tài liệu “Sách hướng dẫn về lĩnh vực côn trùng ở Bắc Mỹ thuộc Mêhicô” của Borror và White ( 1970 – 1978) đã đề cập đến đặc điểm phân loại của 7 9 phân họ thuộc Chrysomelidae. Năm 1910 -1940 Volka và Sonkling đã xuất bản một tài liệu về côn trùng bộ Cánh cứng (Coleoptera) gồm 240.000 loài, được in trong 31 tập. Năm 1964, trong cuốn “Côn trùng học” Xegolop đã mô tả loài sâu cánh cứng Leptinotarsa decemlineata Say, một loài hại nguy hiểm đối với khoai tây và một số cây trồng nông nghiệp khác. Năm 1965 và năm 1975, Padi, Boronxop đã viết cuốn sách về “Côn trùng rừng”, trong đó đã đề cập đến nhiều loài côn trùng bộ Cánh cứng hại cây rừng như: mọt, xén tóc, sâu đinh, bọ lá…[22].

Năm 1966, Bey đã nghiên cứu, phát hiện và mô tả được 300.000 loài côn trùng thuộc bộ Cánh cứng trên thế giới [15]. Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Northern British Columbia và Đại học Alberta đã giải mã bộ gen của bọ cánh cứng đục gỗ thông, có tên tiếng khoa học là: Dendroctonus ponderosae, loài côn trùng này phá hại các rừng thông ở British Columbia, Canada. Đây là loài bọ cánh cứng thứ hai được giải mã gen sau sự kiện giải mã gen loài “red flour beetle”, Tribolium confusum [54]. Nghiên cứu của hai nhà côn trùng học Michael Caterino và Alexey Tishechkin đã đặt tên cho 138 loài mới thuộc giống Operclipygus (tên này xuất phát từ hình dáng bộ phận phía sau của loài này trông giống như vỏ sò), đã nâng số lượng các loài côn trùng thuộc họ này tăng lên hơn sáu lần.

Phát hiện này dựa trên một nghiên cứu từ hơn 4.000 mẫu vật được trưng bày tại các bảo tàng lịch sử tự nhiên trên toàn thế giới, cũng như các mẫu vật thu được trải qua nghiên cứu thực địa của nhóm tác giả tại khắp miền Trung và Nam Mỹ. Tất cả những con bọ cánh cứng này thuộc họ Histeridae. Loài bọ này cực kỳ phong phú và đa dạng về số lượng. Ngày nay, các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục khám phá mức độ đa dạng sinh học của loài côn trùng sinh sống tại những vùng nhiệt đới trên thế giới.

Theo thống kê năm 2008 hiện có 59815 loài, thuộc 184 họ, 28234 giống thuộc bộ Cánh cứng được phát hiện và mô tả hiện nay trên thế giới [23]. Tình hình nghiên cứu côn trùng thuộc bộ cánh cứng ở Việt Nam 8 Ở Việt Nam các nghiên cứu cơ bản đầu tiên về côn trùng có từ cuối thế kỷ 19. Năm 1919, danh sách côn trùng với hơn 3000 loài ở Đông Dương, trong đó riêng ở Việt Nam có 2512 loài được Vitalis de Salvaza công bố (Vitalis de Salvaza, 1919) [28]. Năm 1921 Vitalis de Salvza chủ biên tập Faune Entomologi que de L’indochine đã công bố thu thập được 3612 loài côn trùng.

Riêng miền Bắc Việt Nam có 1196 loài. Sau đó từ năm 1904 – 1942 có rất nhiều công trình nghiên cứu về côn trùng ra đời như Bou-tan (1904), Bee-nier (1906), Braemer (1910), Magen (1910), Duport (1913 – 1919), Nguyễn Công Tiễu (1922 – 1935) (dẫn theo Mai Văn Quang, 2011) [26] Sau năm 1954, ở Miền Bắc nước ta, những cuộc điều tra của bộ Nông nghiệp, bộ Nông trường và bộ Y tế tập trung vào các loài côn trùng có hại. Cuộc điều tra côn trùng khá quy mô của bộ Nông nghiệp trong các năm 1967-1968 ở Miền Bắc Việt Nam do chuyên gia Trung Quốc giúp đỡ đã cho ra tập tài liệu “Kết quả điều tra côn trùng 1967-1968” gồm 2962 loài côn trùng. Đây là danh sách loài lớn nhất được xuất bản cho tới nay (Viện Bảo vệ thực vật, 1976) [34].

Các tác giả Mai Phú Quý, Trần Thị Lài, Trần Thị Bích Lan (1981) công bố “Kết quả điều tra cơ bản côn trùng miền Bắc Việt Nam” (1960-1970) với danh sách gồm 1377 loài [22]. Sau năm 1975, điều tra ở miền Nam trong những năm 1977-1978, Viện Bảo vệ thực vật đã ghi nhận 1113 loài côn trùng và nhện, chủ yếu liên quan tới nông nghiệp (Viện Bảo vệ thực vật, 1999a) [35].