Tổng quan nghiên cứu

Trong sinh khối động vật không xương sống tại các hệ sinh thái rừng nhiệt đới, họ Kiến chiếm khoảng 1,5% tổng số loài côn trùng đã biết nhưng lại chiếm tới hơn 10% tổng sinh khối toàn khu vực. Kiến đóng vai trò nền tảng trong mạng lưới thức ăn với tư cách vừa là sinh vật tiêu thụ bậc cao, vừa là sinh vật phân giải chất hữu cơ và phát tán hạt giống thực vật. Tuy nhiên, các dẫn liệu phân loại học và sinh thái học về khu hệ kiến tại vùng Nam Trung Bộ Việt Nam vẫn còn nhiều khoảng trống dữ liệu khoa học.

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục tiêu thống kê cấu trúc thành phần loài, đánh giá tính đa dạng phân loại và xác định sự phân bố của các giống kiến theo từng nhóm chức năng sinh thái và các đai độ cao sinh cảnh khác nhau. Phạm vi khảo sát được triển khai tại Khu bảo tồn thiên nhiên Hòn Bà, tỉnh Khánh Hòa – khu vực có đỉnh núi cao 1574m so với mực nước biển, trải rộng trên diện tích khoảng 19.285 ha thuộc vùng rừng thường xanh á nhiệt đới núi thấp. Quá trình thu mẫu thực địa được tiến hành liên tục từ tháng 03/2013 đến tháng 12/2015 dọc theo 4 đai độ cao từ 372m đến 1564m. Kết quả nghiên cứu đã ghi nhận 79 loài thuộc 39 giống và 11 phân họ, đóng góp tới 42% tổng số giống kiến hiện biết tại Việt Nam. Công trình mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng chuẩn xác phục vụ công tác quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học và ứng dụng côn trùng làm sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường rừng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống phân loại học côn trùng hiện đại của Bolton cùng mô hình phân chia nhóm chức năng sinh thái của Williams và Brown, kết hợp lý thuyết biến thiên đa dạng sinh học theo gradient độ cao của Fisher. Các khái niệm cốt lõi được áp dụng xuyên suốt gồm: sinh vật chỉ thị sinh thái, cấu trúc quần xã côn trùng tầng đất, hốc sinh thái dinh dưỡng và nhóm chức năng thích nghi vi khí hậu nhiệt đới. Theo các thống kê sinh học quốc tế, họ Formicidae trên toàn cầu hiện có khoảng 22 phân họ, 299 giống và 14.095 loài đã được mô tả khoa học. Tại Việt Nam, các công trình hệ thống hóa của Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật đã xác nhận sự hiện diện của 12 phân họ và 92 giống kiến. Cơ sở lý thuyết này tạo tiền đề chuẩn xác để định vị cấu trúc khu hệ kiến Hòn Bà trong bức tranh sinh thái khu hệ côn trùng Đông Nam Á.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp điều tra lát cắt sinh cảnh kết hợp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng theo 4 đai độ cao điển hình: 372-410m, 740-800m, 913-1038m và 1505-1564m. Cỡ mẫu khảo sát được thiết lập thông qua hai kỹ thuật thu mẫu chuẩn hóa trong thời gian 33 tháng:

  • Phương pháp thu thủ công: Sử dụng khay nhựa kích thước 30x40 cm kết hợp lưới rây kim loại mắt lưới 5x5 mm để sàng lọc thảm mục hữu cơ tầng mặt đất, bắt giữ cá thể bằng panh mềm và ống hút chuyên dụng.
  • Phương pháp bẫy đào cải tiến: Đặt hệ thống 20 ống bẫy nhựa chiều dài 15 cm có đục 2 hàng lỗ đường kính 3 mm, chứa 5 gram mồi xúc xích giàu đạm, chôn sâu 20 cm dưới mặt đất với khoảng cách 1 mét giữa các bẫy, thu mẫu sau chu kỳ 24 giờ.

Toàn bộ mẫu vật được cố định trong cồn 80% trước khi đưa về phòng thí nghiệm chế tác tiêu bản khô. Phân loại hình thái được thực hiện dưới kính lúp soi nổi quang học Nikon AZ100 kết nối máy chụp ảnh kỹ thuật số độ phân giải cao Nikon Coolpix 8400, tra cứu dựa trên khóa phân loại tương tác Lucid và đối chiếu trực tiếp với bộ mẫu chuẩn tại Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam. Việc lựa chọn kết hợp hai phương pháp lấy mẫu này đảm bảo thu thập trọn vẹn cả nhóm kiến hoạt động trên mặt đất lẫn nhóm kiến chuyên hoạt động ngầm dưới thảm mục sâu, giúp số liệu đạt độ tin cậy thống kê cao nhất.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã phát hiện và lập danh lục chi tiết cho 79 loài kiến thuộc 39 giống và 11 phân họ tại Khu bảo tồn thiên nhiên Hòn Bà. Về mức độ đa dạng phân loại, phân họ Myrmicinae chiếm ưu thế áp đảo với 36 loài (chiếm 46% tổng số loài) và 16 giống (chiếm 41% tổng số giống). Tiếp theo là phân họ Ponerinae với 17 loài (chiếm 22% số loài) và 9 giống (chiếm 23% số giống); phân họ Formicinae ghi nhận 7 loài (chiếm 9% số loài); phân họ Dolichoderinae có 5 loài (chiếm 6%); các phân họ còn lại chiếm tỷ lệ từ 1% đến 4%. Giống có số lượng loài phong phú nhất là Pheidole với 11 loài, kế tiếp là Leptogenys với 7 loài và Tetramorium với 5 loài.

Sự phân bố thành phần loài theo đai cao ghi nhận mức tập trung cao nhất tại đai đỉnh núi 1505-1564m với 29 loài (chiếm 36,7% tổng số loài) và đai trung bình 740-800m với 28 loài (chiếm 35,4%). Ngược lại, đai thấp 372-410m chỉ ghi nhận 17 loài (chiếm 21,5%) và đai dốc 913-1038m ghi nhận 19 loài (chiếm 24,1%). Xét theo cấu trúc sinh thái, 39 giống kiến được chia thành 5 nhóm chức năng: nhóm chuyên gia khí hậu nhiệt đới chiếm tỷ lệ cao nhất với 32,5% (13 giống), nhóm hoạt động ngầm chiếm 27,5% (11 giống), nhóm cơ hội chiếm 17,5% (7 giống), nhóm bắt mồi ăn thịt chiếm 15% (6 giống) và nhóm kiến phổ thông chiếm 7,5% (3 giống nhưng sở hữu tới 28 loài).

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội về độ phong phú loài ở đai cao trên 1500m và đai 740-800m phản ánh mức độ toàn vẹn của thảm thực vật rừng tự nhiên nguyên sinh, nơi có độ ẩm không khí duy trì ở mức cao và lớp mùn dày xốp, tạo điều kiện thuận lợi cho các hốc sinh thái phân hóa đa dạng. Ngược lại, đai thấp 372-410m có thành phần loài nghèo nàn hơn do chịu tác động mạnh mẽ từ các hoạt động nhân vi và quá trình phục hồi sinh cảnh sau canh tác.

Khi so sánh với khu hệ kiến tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu - Phước Bửu (cách Hòn Bà khoảng 360 km về phía Nam), Hòn Bà thể hiện tính đa dạng cao hơn hẳn về số lượng giống và độ phân hóa phân họ, đồng thời sở hữu tỷ lệ phân họ Myrmicinae đạt tới 46% so với mức 35% tại Bình Châu. Để tối ưu hóa việc phân tích, các dữ liệu này có thể được biểu diễn trực quan thông qua biểu đồ cột kép so sánh tương quan số giống và loài giữa 4 đai độ cao, kết hợp biểu đồ tròn mô tả tỷ lệ đóng góp của 5 nhóm chức năng sinh thái. Cách trực quan hóa này giúp làm nổi bật vai trò chỉ thị sinh học của các giống bắt mồi như Leptogenys và Harpegnathos đối với độ che phủ thảm rừng.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đánh giá thực địa và phân tích cấu trúc quần xã kiến, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược:

  • Thiết lập chương trình quan trắc sinh thái định kỳ: Ban Quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Hòn Bà cần phối hợp với các cơ quan nghiên cứu chuyên ngành triển khai lấy mẫu định thái 6 tháng một lần tại 4 đai độ cao trọng điểm, sử dụng quần xã kiến làm chỉ số đo lường sức khỏe hệ sinh thái rừng trong giai đoạn 2026-2028.
  • Khoanh vùng bảo vệ tuyệt đối các sinh cảnh đai cao: Chi cục Kiểm lâm tỉnh Khánh Hòa cần tăng cường tuần tra, bảo tồn nguyên vẹn 100% diện tích rừng tự nhiên tại các đai độ cao từ 740m đến 1564m, nghiêm cấm khai thác gỗ và chuyển đổi mục đích sử dụng đất nhằm duy trì thảm mục sinh thái cho nhóm kiến hoạt động ngầm.
  • Thử nghiệm ứng dụng các giống kiến bắt mồi trong kiểm soát sinh học: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Khánh Hòa chủ trì dự án ứng dụng các loài kiến ăn thịt thuộc giống Leptogenys và Odontomachus để hạn chế sâu hại cây công nghiệp tại 8 xã vùng đệm, đặt mục tiêu giảm khoảng 25-30% lượng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong giai đoạn 2027-2029.
  • Số hóa cơ sở dữ liệu mẫu vật và giám định phân tử: Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật thực hiện giải trình tự mã vạch DNA cho 15 loài kiến chưa định tên chính xác (dạng sp.), hoàn thiện bộ sưu tập mẫu chuẩn điện tử phục vụ nghiên cứu quốc tế trong lộ trình 2026-2027.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Nhà nghiên cứu côn trùng học và sinh thái học động vật: Khai thác hệ thống khóa phân loại hình thái chi tiết của 11 phân họ kiến và danh lục 79 loài để làm tài liệu đối chiếu cho các nghiên cứu phát sinh chủng loại tại khu vực Đông Dương.
  • Cán bộ quản lý khu bảo tồn thiên nhiên và kiểm lâm: Vận dụng dữ liệu phân bố 5 nhóm chức năng kiến để xây dựng khung đánh giá diễn thế sinh thái và lập phương án phòng chống suy thoái sinh cảnh rừng á nhiệt đới.
  • Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Sinh học: Sử dụng luận văn như tài liệu học thuật mẫu mực về phương pháp kết hợp bẫy bả đào ngầm với xử lý số liệu sinh học bằng các công cụ phần mềm chuyên ngành.
  • Kỹ sư bảo vệ thực vật và chuyên gia nông nghiệp bền vững: Tham khảo đặc tính sinh học của các nhóm kiến ăn thịt và kiến phổ thông để nghiên cứu giải pháp phòng trừ sinh học sâu hại mùa màng thân thiện với môi trường.

Câu hỏi thường gặp

Luận văn đã ghi nhận được bao nhiêu loài kiến tại Khu bảo tồn thiên nhiên Hòn Bà?

Nghiên cứu đã thu thập và xác định được tổng cộng 79 loài kiến thuộc 39 giống và 11 phân họ khác nhau. Trong số 79 loài này, tác giả đã định loại chính xác tên khoa học cho 64 loài và xác định 15 loài ở dạng định danh giống, đóng góp nguồn tư liệu phân loại học phong phú cho khu hệ côn trùng Nam Trung Bộ.

Tại sao đai độ cao trên 1500m lại có số lượng loài kiến phong phú nhất?

Đai cao từ 1505m đến 1564m ghi nhận tới 29 loài kiến nhờ vào hệ sinh thái rừng nguyên sinh gần như chưa bị con người tác động. Thảm thực vật thường xanh á nhiệt đới dày đặc kết hợp với độ ẩm không khí cao quanh năm tạo ra lớp thảm mục hữu cơ dồi dào, hình thành môi trường làm tổ và tìm kiếm thức ăn lý tưởng cho các loài kiến chuyên biệt.

Phân họ kiến nào chiếm tỷ lệ áp đảo tại khu vực nghiên cứu?

Phân họ Myrmicinae chiếm ưu thế tuyệt đối tại Hòn Bà với 36 loài thuộc 16 giống, chiếm 46% tổng số loài và 41% tổng số giống ghi nhận được. Sự thống trị của phân họ này bắt nguồn từ tính đa dạng cao trong tập tính dinh dưỡng, từ ăn hạt, ăn tạp đến ký sinh và bắt mồi ngầm.

Phương pháp bẫy đào ngầm trong nghiên cứu được vận hành như thế nào?

Phương pháp bẫy đào sử dụng hệ thống 20 ống nhựa dài 15 cm có đục 2 hàng lỗ đường kính 3 mm, chôn ngập cách mặt đất khoảng 20 cm và cách nhau 1 mét. Trong mỗi ống đặt 5 gram mồi đạm xúc xích và tiến hành thu hồi sau 24 giờ, giúp bẫy bắt hiệu quả các loài kiến hoạt động kín đáo dưới lòng đất.

Ý nghĩa thực tiễn nổi bật nhất của công trình nghiên cứu này là gì?

Luận văn đã chứng minh tính khả thi của việc sử dụng các nhóm chức năng kiến làm sinh vật chỉ thị đánh giá mức độ phục hồi sinh thái rừng. Các dẫn liệu hình thái và phân bố cung cấp cơ sở định lượng vững chắc giúp các nhà quản lý lâm nghiệp đánh giá tác động môi trường nhanh chóng và chính xác.

Kết luận

  • Thống kê toàn diện khu hệ kiến tại Hòn Bà với 79 loài thuộc 39 giống và 11 phân họ, chiếm 92% số phân họ kiến hiện biết tại Việt Nam.
  • Xác định hai trọng điểm đa dạng sinh học tại đai cao 1505-1564m (29 loài) và đai trung bình 740-800m (28 loài), chiếm trên 70% tổng số loài toàn khu vực.
  • Phân loại cấu trúc 5 nhóm chức năng sinh thái với nhóm chuyên gia khí hậu nhiệt đới chiếm tỷ trọng lớn nhất đạt 32,5% tổng số giống.
  • Xây dựng thành công khóa phân loại hình thái có minh họa kính hiển vi cho toàn bộ 11 phân họ kiến phân bố tại khu bảo tồn.
  • Khẳng định giá trị thực tiễn của quần xã Formicidae trong việc làm vật chỉ thị đo lường chất lượng môi trường và giám sát diễn thế phục hồi rừng.

Công trình là đóng góp học thuật quan trọng cho ngành Động vật học Việt Nam, tạo nền tảng vững chắc cho giai đoạn 2026-2028 trong việc mở rộng giám sát phân tử và tối ưu hóa giải pháp quản lý rừng bền vững. Hãy tiếp tục khai thác và ứng dụng các kết quả nghiên cứu này vào công tác bảo tồn đa dạng sinh học thực địa ngay hôm nay.