Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Đa dạng sinh học và đa dạng sinh học côn trùng Theo công ước về đa dạng sinh học định nghĩa: “Đa dạng sinh học (ĐDSH) là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả mọi nơi, bao gồm: các hệ sinh thái trên cạn, sinh thái trong đại dương và các hệ sinh thái thuỷ vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần trong đó. Thuật ngữ đa dạng sinh học này bao hàm sự khác nhau trong một loài, giữa các loài và giữa các hệ sinh thái khác nhau” Thuật ngữ "đa dạng sinh học" được đưa ra lần đầu tiên bởi hai nhà khoa học Norse và McManus vào năm 1980. Định nghĩa này bao gồm hai khái niệm có liên quan với nhau là: đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một loài) và đa dạng sinh thái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật).
Cho đến nay đã có hơn 25 định nghĩa nữa cho thuật ngữ "đa dạng sinh học" này. Trong đó, định nghĩa của tổ chức FAO (Tổ chức Lương nông Liên hiệp quốc) cho rằng: "đa dạng sinh học là tính đa dạng của sự sống dưới mọi hình thức, mức độ và mọi tổ hợp, bao gồm đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái" Như vậy, ĐDSH có ba mức độ: mức độ phân tử (gen), cơ thể và hệ sinh thái. Trong ba mức độ này, đa dạng sinh học loài (cơ thể) được quan tâm, nghiên cứu nhất. Một số phương pháp đánh giá ĐDSH loài: - Lập bảng danh sách các loài: Kết thúc công tác đánh giá ĐDSH loài tại một địa điểm nào đấy là đưa ra các bảng danh sách các loài sinh vật có mặt với các thông tin về số lượng, mật độ.
Cũng tại các bảng này cần có các cột ghi chú thêm ai (tác giả) ghi nhận, thời gian ghi nhận, quan sát hay thu mẫu, nơi gặp, tình trạng, phương pháp thu mẫu. Loài sinh vật được ghi nhận có thể 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 là qua điều tra người dân địa phương, thợ săn.Muốn cho công tác điều tra thêm độ chính xác, cần có bộ ảnh mẫu và bộ mẫu thật. - Khảo sát theo các tuyến: Nội dung là tính số lượng cá thể gặp ở dọc tuyến điều tra đã được chọn. - Khảo sát theo các điểm, ô tiêu chuẩn: Phương pháp này thường áp dụng với côn trùng, thủy sinh vật, sinh vật đất.
- Xác định nơi ở, ổ sinh thái, sinh cảnh, hệ sinh thái: Mỗi loài, mỗi cá thể đều có nơi ở và ổ sinh thái riêng. Bất cứ một địa điểm nào cần được đánh giá đều bao gồm ít nhất là một và thông thường gồm nhiều hệ sinh thái. mỗi hệ sinh thái đều được đặc trưng bởi một quần xã sinh vật riêng. Do đó, khi cần đánh giá ĐDSH cần phân biệt các hệ sinh thái với các hiểu biết có trước về nơi ở và ổ sinh thái của các loài, các cá thể để lập kế hoạch quan sát và thu mẫu.
- Bản đồ và máy định vị GPS: Trong công tác đánh giá ĐDSH, sử dụng các bản đồ với tỷ lệ thích hợp để ghi chú sự hiện diện của các loài là vô cùng quan trọng. Việc sử dụng bản đồ để đánh dấu các tuyến khảo sát, các ô tiêu chuẩn lấy mẫu cũng vậy. Máy định vị GPS giúp xác định chính xác nơi quan sát và thu mẫu. - Công thức đánh giá ĐDSH loài: Những chỉ số thường được sử dụng để đánh giá ĐDSH: Chỉ số đa dạng Fisher và chỉ số phong phú Margalef, chỉ số Shannon – Weiner, chỉ số simpson…Việc sử dụng các chỉ số này phụ thuộc vào mục đích, nội dung nghiên cứu: + Chỉ số đa dạng Fisher: S= Trong đó: S: Tổng số loài trong mẫu N: Tổng số lượng cá thể trong mẫu 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 : Chỉ số đa dạng loài trong quần xã thấp khi đa dạng loài thấp và ngược lại + Chỉ số đa dạng Simpson dùng để tính sự đa dạng của quần xã như sau: Trong đó: D: Chỉ số đa dạng của Simpson Pi: Tỷ lệ loài i trên tổng số các cá thể (pi=ni/N): nisố cá thể của loài thứ i; N: Tổng số cá thể các loài S: Là tổng số loài D biến thiên từ 0 đến (1-1/S) và D càng lớn có nghĩa là tính đa dạng của quần xã cao và ngược lại.
Côn trùng có tên khoa học là Insecta (Lớp côn trùng) là nhóm phong phú, phân bố rộng rãi và đa dạng nhất trong giới động vật. Ước tính số lượng loài côn trùng đã được mô tả trên thế giới khác nhau từ khoảng 720. Groombridge và Jenkins (2002) đã thống kê được 963.000 loài gồm côn trùng và các động vật nhiều chân khác. Ước tính tổng số lượng côn trùng rất khác nhau ở khắp nơi trên thế giới từ 2.000 (Raven và Yeates 2007) lên đến khoảng 8.
Các tính toán dựa trên ngoại suy từ loài Coleoptera và Lepidoptera tại New Guinea bởi Novotny et al. (2002) có thể đạt tới một con số từ 3,7 triệu và 5.000 cho tổng số động vật chân đốt trên thế giới. Côn trùng không chỉ đa dạng về thành phần loài mà còn là nhóm có số lượng cá thể lớn, đông đúc nhất trên hành tinh chúng ta. Lớp côn trùng có đến 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 một tỷ tỷ (108) cá thể, có nghĩa là trên 1 km2 bề mặt trái đất có tới 10 tỷ con sâu bọ sinh sống ở đó và nếu so với dân số loài người thì có khoảng 200 triệu con côn trùng cho bình quân 1 đầu người.
Với tương quan như vậy, đã có người cho rằng sâu bọ mới chính là “chủ nhân” đích thực “thống trị” hành tinh xanh của chúng ta. Với sự đa dạng về thành phần loài, cũng như dạng sống, côn trùng có vai trò khác nhau đối với con người và sự sống trên hành tinh. Nhiều côn trùng được coi là những con vật có hại với loài người vì chúng truyền bệnh (ruồi, muỗi), phá hủy các công trình (mối). Trong lĩnh vực nông nghiệp, sâu bọ là mối đe dọa thường trực đến năng suất và phẩm chất của mùa màng cả trước và sau thu hoạch.
Có thể kể đến một số loài sâu hại khét tiếng như: rầy nâu hại lúa, sâu tơ hại rau, ruồi đục quả, mọt thóc, ngô.Với ngành lâm nghiệp cũng vậy, sâu bọ thường gây ra những tổn thất nặng nề cho rừng: sâu róm thông, các loài xén tóc, sâu hại keo, vòi voi hại măng.Chúng đục phá gỗ từ khi cây còn sống cho đến lúc khai thác, chế biến để làm nhà cửa, bàn ghế, vật dụng trong nhà. Riêng nhóm mối thường làm tổ trong đất nên được xem là hiểm họa thường trực đối với các công trình xây dựng, giao thông và thủy lợi. Bên cạnh những thiệt hại to lớn về vật chất nói trên, nhiều loài côn trùng: ruồi, muỗi, chấy, rận, rệp, bọ chét.là những sinh vật môi giới truyền dịch bệnh hiểm nghèo cho người và gia súc, là nỗi ám ảnh thường xuyên đến sinh mạng và sức khỏe của con người từ xưa tới nay. Những loài sâu bọ đáng ghét này không chỉ đe dọa tính mạng mà còn gây nhiều phiền toái cho cuộc sống, sinh hoạt hàng ngày của con người.
Có thể nói không có một nhóm sinh vật nào lại đeo bám dai dẳng và gây hại nhiều mặt cho con người như côn trùng. Chính vì vậy cuộc chiến chống lại những sinh vật có hại này đã trải qua hàng ngàn năm nay nhưng vẫn chưa có hồi kết. Chỉ có 0,1% các loài côn trùng là đi ngược lại lợi ích của con người còn 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 rất nhiều loài có lợi cho môi trường và con người. Một số loài thụ phấn cho các loài thực vật có hoa (ví dụ ong, bướm, kiến.
Sự giao phấn (pollination) là sự trao đổi (hạt phấn) giữa các thực vật có hoa để sinh sản. Các loài côn trùng khi lấy mật và phấn hoa đã vô tình tiến hành giao phấn. Ngày nay, một loạt các vấn đề về môi trường đã làm giảm các quần thể "nhà giao phấn" (pollinator) này. Số lượng các loài côn trùng được nuôi với mục đích làm vật trung gian quản lý việc thụ phấn cho thực vật đang trong thời ký phát triển thịnh vượng.Quan trọng hơn với số lượng hết sức đông đảo, lại ăn được nhiều loại thức ăn: từ thực vật còn sống đến xác chết động thực vật, chất hữu mục nát, các sản phẩm bài tiết của động, thực vật, và ngày cả sâu bọ đồng loại, côn trùng đã đóng vai trò chủ đạo trong quá trình tuần hoàn vật chất, năng lượng, góp phần tạo nên sự cân bằng sinh thái, đảm bảo sự phát triển bền vững của tự nhiên.
Côn trùng còn cung cấp cho con người những sản phẩm quý không thể thay thế được đối với nhu cầu ăn, mặc, chế tạo hàng hóa của con người: mật, sáp ong, tinh dầu cà cuống, tơ tằm, nhựa cánh kiến. Nhiều loài côn trùng còn có giá trị làm thuốc cho con người: ong đen, dế cơm, bọ xít.Cuối cùng không thể không nói đến tài nguyên côn trùng như là một nguồn thực phẩm đầy tiềm năng cho con người. Từ thời thượng cổ loài người đã biết thu bắt nhiều loài côn trùng làm thức ăn và cùng với tiến trình phát triển của nhân loại, lớp động vật nhỏ bé và đông đúc này đã trở thành một phần đáng kể trong thói quen ăn uống của con người ở nhiều quốc gia trên thế giới. Ngày nay việc chăn nuôi, chế biến một số loài côn trùng như: tằm, dế, châu chấu, bọ muỗm, bọ dừa, cà cuống.đã trở thành một ngành kinh doanh thu hút sở thích ẩm thực của nhiều người.
Có thể xem việc khai thác côn trùng làm thức ăn cho con người và vật nuôi là một hướng đi triển vọng và có ý nghĩa trong bối cảnh bùng nổ dân số, nguồn tài nguyên thiên nhiên ngày một cạn kiệt và môi trường sống không ngừng bị hủy hoại do các hoạt động sản xuất quá mức của con người (Bùi Văn Bắc,2010). 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các nghiên cứu về ĐDSH côn trùng ở ngoài nước 1. Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài côn trùng Trên thế giới lần đầu tiên côn trùng trở thành một ngành khoa học được bắt đầu từ Aristote (384 – 322 tr.
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.