Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (24 trang), Chương 2: Thời gian, địa điểm và phương pháp nghiên cứu (20 trang), Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (87 trang), Kết luận, khuyến nghị (2 trang), Danh mục các bài báo đã công bố (01 trang), Tài liệu tham khảo (10 trang). Ngoài ra còn có phần Phụ lục và hình ảnh minh họa. luan an 6 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1. Khái quát tình hình nghiên cứu trên thế giới 1.
Nghiên cứu về thành phần và đặc điểm phân bố của cánh cứng Theo Lawrence (1995) [87] có khoảng 400.000 loài cánh cứng (CC) đã được xác định trên thế giới, chiếm khoảng 40% tổng số loài côn trùng với 167 họ, trên 450 phân họ. Số liệu đó cũng nằm trong giới hạn theo ước tính của Nielsen and Mound (1999) [99] với khoảng 300.000 loài CC đã được mô tả. Larochelle and Larivière (2001) [84], đã ghi nhận thành phần loài họ Bọ chân chạy (Carabidae) ở New Zealand gồm có 5 phân họ thuộc 20 liên giống, 78 giống và 424 loài so với số loài trên thế giới là 25.000 loài thuộc 6 phân họ và 85 giống. Đến năm 2013, các tác giả đã bổ sung và xác định có 800 loài CC thuộc họ Bọ chân chạy (Larochelle and Larivière.
Chung et al. (2000) [54] đã nghiên cứu về phân bố thành phần loài CC ở Sabah, Malaysia trong các kiểu sinh cảnh (SC) khác nhau: rừng nguyên sinh; rừng trồng tre nứa với những loài cây tiên phong như Macaranga spp., rừng keo và rừng cây Cọ dầu. Nghiên cứu của tác giả cho thấy, sự biến động về các đặc điểm của khu hệ thực vật như loài cây, mật độ, độ che phủ của tán cây và độ che phủ mặt đất, độ pH và tính chất vật lý của đất có ảnh hưởng đến thành phần và sự đa dạng loài CC. Lassau et al.
(2005) [86] đã nghiên cứu phân bố loài CC theo các mức độ đa dạng của môi trường sống. Môi trường sống đa dạng được xác định đầy đủ bởi 6 chỉ tiêu: độ che phủ của tán cây; độ che phủ tán cây bụi; lượng lá cỏ rơi rụng; độ ẩm đất; lượng cành cây, gỗ mục. Kết quả sử dụng phương pháp phân tích tương quan cho thấy họ Carabidae có quan hệ chặt chẽ với dạng sinh cảnh (SC) có nhiều thảm mục, cành cây, các sản phẩm rơi rụng nhiều. Trong khi đó phân họ Oxytelinae và họ Leiodidae chủ yếu phân bố ở SC có nhiều lá cỏ rơi rụng.
Sự phong phú của họ Scarabaeidae, phân họ Scaphidiinae phụ thuộc vào độ che phủ của tán cây. Họ Anobiidae ưa sống ở nơi có nhiều cành cây khô mục. Các họ Corticariidae, Curculionidae và Staphylinidae quan hệ với SC có cả 6 điều kiện nêu trên. luan an 7 Kết quả điều tra của Andrés and Francisco (2008) [40] tại Vườn Quốc gia Fragas del Eume, Tây Ban Nha đã xác định có khoảng 1.000 loài CC, thuộc 53 họ.
Những họ có trên 10 loài gồm: Carabidae có 103 loài, Curculionidae 92 loài, Chrysomelidae 89 loài, Staphylinidae 84 loài, Scarabaeidae 30 loài, Cerambycidae 26 loài, Dytiscidae 22 loài, Nitidulidae 19 loài, Elateridae 17 loài, Hydrophilidae 15 loài và Coccinellidae 12 loài. Những họ có số loài ít là Byturidae, Anthribidae, Anobiidae và Alleculidae. Theo Bouchard et al.000 loài CC thuộc 165 họ đã được mô tả thì 62% số loài thuộc 6 họ có số lượng loài lớn nhất (trên 20.000 loài) gồm: họ Vòi voi (Curculionidae) có 60.000 loài, họ Cánh cộc (Staphilinidae) có 47.744 loài, họ Ánh kim (Chrysomelidae) có 36.350 loài, họ Bọ chân chạy (Carabidae) có 30.000 loài, họ Bọ hung (Scarabaeidae) có 27.800 loài và họ Xén tóc (Cerambycidae) có 20. Khoảng 127 họ có từ 1 đến 999 loài được mô tả và có 29 họ từ 1.000 loài được mô tả.
Ślipiński et al. (2011) [106] đã công bố thành phần loài CC có 386.755 loài thuộc 5 phân bộ trong đó phân bộ Polyphaga có 7 nhóm gồm: Staphyliniformia, Scirtiformia, Scarabaeiformia, Elateriformia, Derodontiformia, Bostrichiformia và Cucujiformia. Đa số loài CC thuộc phân bộ Polyphaga với 165 họ chiếm 79,3%, 27.736 giống chiếm 93,3% và 380.146 loài chiếm 98,2%; phân bộ Protocoleoptera kém đa dạng nhất, chỉ có 7 họ chiếm 3,4% với 48 giống chiếm 0,16%, và 112 loài chỉ có gần 0,03% (bảng 1. Số lƣợng các taxon thuộc bộ Cánh cứng Số lƣợng TT Tên phân bộ Tổng họ Họ Giống Loài 1 Protocoleoptera 3 7 48 112 2 Archostemata 0 8 82 270 3 Myxophaga 5 11 50 193 4 Adephaga 0 17 1.755 Nguồn: Ślipiński et al.
Trong số 165 họ đã được Bouchard et al. (2011) [49] và Ślipiński et al. (2011) [106] xác định thì có 11 họ lớn, mỗi họ có trên 6.000 loài đã được mô tả, còn lại 154 luan an 8 họ (mỗi họ có dưới 6.000 loài đã được mô tả) tập hợp thành các họ khác, chiếm 24% cụ thể ở hình 1.1 (Bouchardet et al. Tỉ lệ số họ thuộc bộ Cánh cứng trên thế giới Nguồn: Bouchard.
Theo thống kê của Lien V. (2014) [89] trên thế giới, họ Kẹp kìm (Lucanidae) có khoảng 118 giống với 1.750 loài; họ Giả cặp kìm (Passalidae) có 65 giống với 325 loài. Gullan et al. Phạm vi phân bố của CC rất rộng do chúng có khả năng thích ứng với môi trường khắc nghiệt.
Kết quả nghiên cứu của Jong et al. (2015) [78] cho thấy trong tổng số 2.409 cá thể thuộc 35 loài, 19 giống, 8 phân họ, có các loài Coptolabrus jankowskii jankowskii, Eucarabus sternbergi sternbergi, Paxosticus audax chiếm ưu thế ở vùng lõi, trong khi các loài Pheropsophus jessoensis, Synuchus nitidus, Synuchuscycloderus, và Chlaenius naeviger chiếm ưu thế ở vùng đệm của Vườn quốc gia và khu vực tiếp giáp với đường giao thông hoặc đồng cỏ. Khí hậu là nhân tố có ảnh hưởng đáng kể đến tính đa dạng và phân bố của CC. Hoạt động của CC thường cao nhất vào mùa mưa, mùa hè và thấp nhất vào mùa đông.
Nghiên cứu của Erwin and Scott (1980) [64] cho thấy, sự đa dạng và phong phú của các loài CC vào tháng 7 (thời điểm này lượng mưa nhỏ) là lớn nhất, tiếp đến luan an 9 là thời điểm tháng 10 khi lượng mưa cao hơn và sự đa dạng, phong phú của các loài CC thấp nhất vào mùa khô (tháng 3 và tháng 4). Manoj et al. (2016) [91] nghiên cứu về phân bố và đa dạng của CC ở độ cao khác nhau tại Khu bảo tồn động vật hoang dã Binsar, Almora, Uttarakhand, Ấn Độ cho thấy, phân bố loài CC có sự thay đổi theo độ cao khác nhau, độ cao càng lớn thì số loài càng giảm. Tuy nhiên sự chênh lệch số loài theo độ cao là không đáng kể, ở độ cao 1.191m có 16 loài và độ cao tăng lên 2.409m thì số loài giảm còn 14 loài.
Ở các độ cao khác nhau số loài chiếm ưu thế thuộc họ Scarabaeidae, tiếp đến là họ Chrysomelidae và thấp nhất là họ Tenebrionidae (bảng 1. Phân bố số loài cánh cứng theo độ cao tại khu bảo tồn động vật hoang dã Binsar, Almora, Uttarakhand, Ấn Độ Số loài theo độ cao TT Tên họ 1.409m 1 Scarabaeidae 9 6 6 2 Chrysomelidae 4 5 3 3 Coccinellidae 1 2 2 4 Meloidae 2 2 2 5 Lagriidae 1 1 1 6 Tenebrionidae 1 0 0 Tổng số 18 16 14 Nguồn: Manoj et al. Nghiên cứu phân bố cánh cứng họ Xén tóc của Meng et al. (2013) [95] theo SC cho thấy số loài Xén tóc ở các lâm phần rừng là lớn nhất với 193 loài trong tổng số 220 loài có ở tất cả các SC gồm: HST rừng, đồng cỏ, trảng cây bụi, khu vực bỏ hoang.
Những nghiên cứu trên cho thấy thành phần loài CC trên thế giới rất đa dạng, phong phú trong đó số loài chủ yếu tập trung ở các họ Bọ hung, họ Bọ rùa, họ Chân chạy, họ Ánh kim, họ Vòi voi và họ Xén tóc. Các nghiên cứu trên cũng chỉ ra rằng phân bố các taxon của CC phụ thuộc vào đặc điểm của SC, độ cao, chế độ khí hậu, thời tiết. Xác định được những đặc điểm này có ý nghĩa cả về mặt lý luận và thực tiễn trong công tác bảo tồn và phát triển CC. Nghiên cứu về tính đa dạng, đặc điểm sinh học và sinh thái học của cánh cứng Theo Joyded et al.
(2013) [79] họ Bọ rùa (Coccinellidae) ở hệ sinh thái (HST) rừng và HST nông nghiệp vùng Đông Bắc Ấn Độ có 24 loài thuộc 17 giống. luan an 10 Tác giả đã xác định tương quan về độ phong phú và phân hạng 24 loài thành 21 hạng, trong đó loài Bọ rùa Micraspis discolor, Cheilomenes sexmaculatus và Coccinella transeversalis có số lượng cá thể nhiều nhất, nên lần lượt được xếp ở hạng 1, 2 và 3. Loài Illeis sp. và Rodolia sp.
ít nhất và đều xếp ở hạng thứ 21. Sự chênh lệch các chỉ số đa dạng Shannon, Simpson và Pielou ở HST rừng và HST nông nghiệp không đáng kể. Ở HST rừng có các chỉ số đa dạng tương ứng là 2,33; 0,13 và 0,78; ở HST nông nghiệp tương ứng là 2,30; 0,14 và 0,80. Alison (2010) [39] đã xác định trong mối quan hệ tác động qua lại giữa côn trùng với thực vật, giữa thực vật với đất, thì đa dạng thực vật tạo nên sự đa dạng côn trùng và ngược lại côn trùng góp phần hình thành tính đa dạng của hệ thực vật.
Shahabuddin (2010) [105] chỉ ra rằng tính đa dạng họ Bọ hung ở Vườn quốc gia Lore Lindu, Indonesia cao nhất ở khu vực rừng tự nhiên và thấp nhất ở HST nông nghiệp. Phần lớn Bọ hung có ở HST rừng đều xuất hiện ở HST nông lâm kết hợp. Thành phần Bọ hung thu thập được ở HST rừng và HST nông lâm kết hợp có quan hệ chặt chẽ phản ánh tính tương đồng cao của thảm thực vật, tiểu khí hậu. Tuy nhiên, số loài thu được ở hai kiểu SC này có sự sai khác với HST nông nghiệp.
Điều đó cho thấy môi trường sống có ảnh hưởng quan trọng, xác định tính đa dạng loài và cấu trúc quần xã Bọ hung. Vanesca et al. (2013) [110] cũng đã xác định tính đa dạng sinh học (ĐDSH) họ Bọ hung ở rừng nguyên sinh, rừng thứ sinh, hệ thống nông lâm kết hợp, đất rừng tái sinh tự nhiên làm giàu bằng phương thức trồng cây ăn quả, hệ thống canh tác nông nghiệp trên đất rừng sau nương rẫy và đồng cỏ thuộc rừng mưa nhiệt đới Amazon. Kết quả thu thập được 59 loài, 17 giống, đồng thời nhận thấy HST rừng có tổng số loài và loài ưu thế cao nhất.
Những loài có trong rừng thứ sinh và trảng cỏ đều có mặt ở tất cả các HST khác. Hệ sinh thái nông nghiệp có số loài thấp hơn so với HST rừng, nhưng một số loài có số lượng cá thể nhiều hơn.