Đặt vấn đề Kiến thuộc lớp Côn trùng (Insecta), bộ Cánh màng (Hymenoptera), họ Kiến (Formicidae),là một trong những nhóm động vật đất chiếm ƣu thế nhất trong các vùng nhiệt đới (Bolton, 1997) [14]. Mặc dù kiến chỉ chiếm 1,5% số loài côn trùng đã biết, nhƣng chúng lại chiếm tới hơn 10% tổng sinh khối của các loài động vật trong các khu rừng nhiệt đới, đồng cỏ và có lẽ trong cả các sinh cảnh khác (Agosti et al.Chúng đồng thời là những động vật ăn thịt, là con mồi và là sinh vật phân giải các chất hữu cơ trong hệ sinh thái (Bolton, 2003) [15].Việc nghiên cứu sinh học và sinh thái của các loài kiến nhiệt đới sẽ có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu các hệ sinh thái, song kiến thức của chúng ta về kiến còn nhiều hạn chế. Thậm chí việc phân loại kiến, cơ sở nghiên cứu của nhiều lĩnh vực sinh học, đang còn phải trong quá trình tiến tới hoàn thiện (Ito et al. Đặc biệt trong vùng Đông Phƣơng (Oriental region), trong đó có Việt Nam, khu hệ kiến vẫn ít đƣợc điều tra khám phá sau các công trình tiên phong vào cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 của một số tác giả phƣơng Tây:Frederick Smith, Carlo Emery, Auguste Forel, William Morton Wheeler (Radchenko, 2001) [36].
Bên cạnh vai trò chức năng quan trong trọng hệ sinh thái, kiến đang đƣợc xem nhƣ là những vật chỉ thị đánh giá đa dạng sinh học (Ito et al. Một số loài kiến đang đƣợc ứng dụng trong phòng trừ sinh học các loài sâu hại bảo vệ cây trồng, một số loài kiến có thể khai thác và nhân nuôi dùng làm thực phẩm và thuốc chữa bệnh cho con ngƣời (Nguyễn Đắc Đại và nnk, 2015)[2]. Bên cạnh những mặt có lợi phục vụ phát triển kinh tế và đời sống con ngƣời, kiến còn có một số mặt tiêu cực, chẳng hạn nhƣ một số loài kiến sống trong các khu dân cƣ và thƣờng kéo theo bầy đàn với số lƣợng lớn, chúng trở thành đối tƣợng gây phiền toái cho con ngƣời. Sự xuất hiện của kiến trong thức ăn, đồ uống đã gây nên sự kinh hãi cho nhiều ngƣời.
Một số loài khi cắn Viên sinh thái và Tài nguyên Sinh vật 1 Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sỹ Nguyễn Thị Thu Hường hoặc đốt gây ra những mụn ngứa hoặc bỏng rộp cho con ngƣời. Một số loài kiến làm tổ trong gỗ gây hại các cấu kiện của gỗ. Kiến cũng là một trong những vectơ truyền nhiều loại bệnh cho ngƣời và gia súc (Vũ Quang Mạnh, 2000) [5]. Vì vậy nghiên cứu kiến cũng có ý nghĩa chỉ ra thành phần loài kiến có hại, tạo cơ sở cho việc phòng trừ chúng.
Để góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu cho việc đánh giá tính đa dạng và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, đồng thời bổ sung dẫn liệu về đa dạng kiến Việt Nam thêm phong phú, chúng tôi tiến hành nghiên cứu và đƣa ra “Một số dẫn liệu về đa dạng kiến (Insecta: Hymenoptera: Formicidae) ởKhu Bảo tồn Thiên nhiên Hòn Bà, tỉnh Khánh Hòa”. Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu sự đa dạng của các phân họ và các giống kiến tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Hòn Bà. - Nghiên cứu giá sự đa dạng của các giống kiến trong các nhóm chức năng. - Nghiên cứu thành phần loài kiến ở các đới độ cao khác nhau tạiKhu Bảo tồn thiên nhiên Hòn Bà.
Nội dung của đề tài - Thống kê thành phần loài và các giống kiến tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Hòn Bà. - Xác định sự phân bố của các loài kiến trong các nhóm chức năng. - Xây dựng khóa phân loại các phân họ kiến tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Hòn Bà, mô tả đặc trƣng hình thái các phân họ kiến tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Hòn Bà. Ý nghĩa của đề tài Đề tài cung cấp một số dẫn liệu về đa dạng kiến (Insecta: Hymenoptera: Formicidae) ở Khu Bảo tồn Thiên nhiên Hòn Bà, tỉnh Khánh Hòa nói riêng và khu hệ kiến Việt Nam nói chung.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU Viên sinh thái và Tài nguyên Sinh vật 2 Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sỹ Nguyễn Thị Thu Hường 1. Vai trò quan trọng của kiến Kiến (Hymenoptera: Formicidae) là một trong những nhóm côn trùng xã hội cánh màng có vai trò quan trọng trong các hệ sinh thái (Nguyễn Đắc Đại và nnk, 2015) [2], chúng có mặt ở khắp mọi nơi, những khoảng không có sẵn đều có thể trở thành nơi cƣ trú của kiến, chúng giữ vai trò quan trọng trong hệ sinh thái. Trong thực tế,ở một vài nơi kiến phát triển với số lƣợng cực lớn và có thể tạo ra sinh khối rất lớn. Ở Tây Phi, Lamotte (1947) đã xác nhận kiến chiếm 27% số lƣợng động vật không xƣơng sống và 4% sinh khối.
Ở vùng đồng cỏ Bắc Mỹ kiến bắt mồi chiếm 1-15% tổng sinh khối của động vật không xƣơng sống dƣới mặt đất. Trong nhiều sa mạc, kiến là vật tiêu thụ chủ yếu hạt của các cây hàng năm và thƣờng gây áp lực đối với tỷ lệ tăng trƣởng quần thể của loài chuột, vì cả hai đều có chung một loại thức ăn (Vũ Quang Mạnh, 2000) [5]. Khi xâm nhập vào nhà cửa, các loài kiến thuộc giống Eciton ở châu Mỹ và các loài của giống Dorylus ở châu Âu và châu Á, đã tiêu diệt tất cả các côn trùng gây hại khác chẳng hạn nhƣ gián, rệp … Một điều rất kỳ lạ là dọc theo những cột di chuyển của kiến, ngƣời ta không thấy có sâu và chuột gây hại (Bùi Công Hiển và nnk, 2014)[3]. Ở đa số những nơi cƣ trú, kiến dẫn đầu những vật ăn thịt trong số các loài côn trùng và các loài động vật không xƣơng sống nhỏ bé sống trong đất (Jeanne, 1979; Willson, 1971) [31, 42].
Trong rừng ôn đới ở New York, kiến có tác dụng phát tán gần 1/3 số loài cây hòa thảo, các loài cây này đã sản xuất đến 40% sinh khối trên mặt đất (Handel et al. Kiến còn vận chuyển phân tán các hạt cây rừng lên Viên sinh thái và Tài nguyên Sinh vật 3 Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sỹ Nguyễn Thị Thu Hường các tảng đá trần trụi ở Phần Lan (Oinonen, 1956) [32].Những vùng có tổ kiến thƣờng có lƣợng carbon, nitrogen và phospho cao. Nồng độ nitrogen thƣờng phân bố không đồng đều trên mặt đất do đó tạo ra sự phân bố không đồng đều của thảm thực vật (Briese, 1982) [17].Thành phần dinh dƣỡng trong các tổ kiến khác với thành phần dinh dƣỡng vùng đất xung quanh tổ kiến. Hiệu quả dinh dƣỡng trong tổ kiến duy trì đƣợc trong thời gian dài, đôi khi trong suốt năm sau khi tách chúng ra khỏi các tổ (Vũ Quang Mạnh, 2000) [5].Nói chung cây trồng thƣờng phát triển tốt hơn trên đất của các tổ kiến cũ.
Kiến đặc biệt thích hợp với các chƣơng trình đánh giá và kiểm soát môi trƣờng, vì tính đa dạng và sự phong phú của chúng ở hầu hết các nơi cƣ trú. Đã có rất nhiều nghiên cứu sử dụng kiến trong đánh giá và kiểm soát môi trƣờng, ví dụ nhƣ nghiên cứu sự đa dạng của kiến theo độ cao địa hình ở Madagascar (Fisher, 1996), kết quả đã thu đƣợc 148 loài kiến thuộc 28 giống, thành phần loài kiến thay đổi theo độ cao từ 785-825m tới 1275-1680m, từ vùng đất thấp tới vùng đất cao. Andersen (1992) đã sử dụng kiến để đánh giá khả năng phục hồi môi trƣờng sau khi khai mỏ tại đất rừng savan Australia. Kết quả cho thấy thành phần loài kiến tăng theo thời gian sau 8 năm, tuy nhiên mức độ tăng vẫn chƣa đạt số lƣợng loài so với công thức đối chứng (Bolton, 1995) [13].
Kiến là một trong những nhóm côn trùng có ý nghĩa quan trọng trong đời sống kinh tế và nghiên cứu khoa học, đặc biệt nhƣ khả năng thông tin trong các quần thể kiến, sự phản ứng của chúng với những thay đổi của môi trƣờng luôn thu hút sự nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Tình hình nghiên cứu kiến trên thế giới Hệ thống phân loại kiến mà chúng ta tiếp thu đƣợc ngày nay là thành tựu hơn một thế kỷ tích lũy công sức của nhiều nhà khoa học. Các tác giả đầu tiên nhƣ Nylander (1846a, 1846b, 1849), Smith (1858), Mayr (1861, 1863) và Viên sinh thái và Tài nguyên Sinh vật 4 Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sỹ Nguyễn Thị Thu Hường Roger (1863b) đã tiến hành nghiên cứu tập hợp tên các taxon ở mức độ giống và loài, song họ chƣa quan tâm nhiều đến việc sắp xếp các taxon trên thành hệ thống phân loại chuẩn theo quy định. Tiếp theo là thế hệ các nhà phân loại kiến thứ hai, bên cạnh việc bổ sung số lƣợng lớn tên vào danh sách các loài kiến đang phát triển nhanh chóng, họ bắt đầu sắp xếp tên vào hệ thống phân loại chuẩn.
Sau đó, Emery (1877a, 1895j, 1896e, 1901a, 1914a, 1915i) và Forel (1878, 1893) đã phát triển thành hệ thống phân loại nhƣ ngày nay. Chính hệ thống này đã đƣợc nhiều tác giả sử dụng, nhƣ Emery sử dụng trong một loạt công trình về các giống côn trùng công bố vào các năm 1910, 1911, 1912, 1921, 1922, 1925 và các công trình của Wheeler (1920, 1925). Kết quả của họ đƣợc gọi là hệ thống phân loại Emery- Wheeler (Brown, 1958g), trong đó hai tác giả đã trình bày khóa phân loại các giống kiến của thế giới và các taxon bậc cao hơn, hệ thống phân loại này đã có ảnh hƣởng to lớn trong việc giải quyết những khó khăn tồn tại trong nhiều năm (Bolton, 1995) [13]. Vào năm 1950, sau một thời gian dài sử dụng, các nhà khoa học đã nhận thấy hệ thống phân loại kiến của Emery-Wheeler xuất hiện những sai sót rất khó có thể khắc phục và đã không đƣợc sử dụng nhiều trong giới khoa học.
Đến năm 1951, Clark và Bernard đề xuất đƣa ra hai hệ thống phân loại đặc trƣng của các phân họ kiến. Hệ thống này đã nhanh chóng đƣợc Brown (1954e) sử dụng, đồng thời đề xuất ra những thay đổi cơ bản trong phƣơng hƣớng phân loại kiến. Những công trình của Brown đã hình thành nền tảng cho các nghiên cứu hiện đại trong cả hai lĩnh vực phân loại và phát sinh loài kiến (Bolton, 1995) [13]. Trong khuôn khổ hệ thống phân loại trên bao gồm các bảng danh lục của Brown (1973b), Snelling (1981), Wheeler (1985), Dlussky và Fedoseeva (1987), Holldobler và Wilson (1990), Bolton (1994).