Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tính đa dạng và đề xuất một số giải pháp quản lý côn trùng bộ cánh cứng huyện lệ thủy

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu tính đa dạng và đề xuất một số giải pháp quản lý côn trùng bộ cánh cứng huyện lệ thủy, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Phan Văn Chức
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Thị Hằng
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng
• Đề tài: Nghiên cứu tính đa dạng và đề xuất một số giải pháp quản lý côn trùng bộ Cánh cứng (Coleoptera) tại khu vực đề xuất thành lập khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Đa dạng sinh học và Đa dạng sinh học côn trùng bộ Cánh cứng
• 1.1.1. Đa dạng sinh học
• 1.1.2. Đa dạng sinh học bộ Cánh cứng
• 1.2. Các nghiên cứu về Đa dạng côn trùng bộ Cánh cứng trên thế giới
• 1.3. Các nghiên cứu về đa dạng côn trùng thuộc bộ Cánh cứng ở trong nước
• 1.4. Nghiên cứu về giá trị, vai trò của Đa dạng côn trùng bộ Cánh cứng
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.1.1. Mục tiêu tổng quát
• 2.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2.2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Công tác chuẩn bị
• 2.4.2. Phương pháp thu thập, đánh giá thông tin và kế thừa tài liệu đã có
• 2.4.3. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
• 2.4.4. Công tác nội nghiệp
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
• 3.1.1. Vị trí địa lý
• 3.1.2. Đặc điểm sinh thái
• 3.1.3. Địa chất, đất đai
• 3.1.4. Khí hậu thủy văn
• 3.1.5. Hiện trạng rừng
• 3.2. Đánh giá về dân sinh, kinh tế, xã hội
• 3.2.1. Đặc điểm dân số và dân tộc
• 3.2.2. Đặc điểm kinh tế
• 3.2.3. Đặc điểm xã hội và cơ sở hạ tầng
• 3.3. Đánh giá về ĐDSH và phân bố khu hệ động thực vật rừng quý hiếm, đặc hữu tại khu vực nghiên cứu
• 3.3.1. Đa dạng của khu hệ thực vật
• 3.3.2. Đa dạng của khu hệ động vật
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thành phần loài và tính đa dạng các loài côn trùng Cánh cứng tại khu vực nghiên cứu
• 4.1.1. Thành phần loài côn trùng cánh cứng tại khu vực nghiên cứu
• 4.1.2. Đánh giá tính đa dạng loài và đặc điểm phân bố của các loài thuộc bộ Cánh cứng tại khu vực nghiên cứu
• 4.1.3. Đánh giá vai trò của côn trùng Cánh cứng trong hệ sinh thái
• 4.2. Đặc điểm hình thái của một số loài côn trùng thuộc bộ Cánh cứng (Coleoptera) tại khu vực nghiên cứu
• 4.2.1. Bọ Cánh cam (Anomala cupripes)
• 4.2.2. Kiến vương 2 sừng (Xylotrupes gideon)
• 4.2.3. Bọ hung 3 sừng (Chalcosoma atlas)
• 4.2.4. Xén tóc gỗ khô (Stromatium longicorne)
• 4.2.5. Vòi voi chân dài (Cyrtotrachelus longimanus)
• 4.2.6. Loài Chrysochroa buqueti rugicollis
• 4.3. Giải pháp quản lý bảo tồn côn trùng bộ Cánh cứng (Coleoptera) tại khu vực đề xuất thành lập khu DTTN Động Châu - Khe Nước Trong
• 4.3.1. Các giải pháp chung
• 4.3.2. Các giải pháp cụ thể để quản lý côn trùng gây hại và bảo tồn côn trùng thiên địch
• KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đa dạng sinh học côn trùng cánh cứng

Đa dạng sinh học côn trùng bộ Cánh cứng (Coleoptera) là một trong những lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong sinh thái học. Theo thống kê, bộ Cánh cứng có khoảng 400.000 loài đã được mô tả, chiếm khoảng 30% số loài động vật và 40% số loài côn trùng. Côn trùng cánh cứng có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái, tham gia vào quá trình phân hủy và tái chế chất hữu cơ. Tuy nhiên, sự suy giảm đa dạng sinh học do các hoạt động của con người như khai thác rừng, sử dụng thuốc trừ sâu đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến quần thể côn trùng này. Việc nghiên cứu và bảo tồn đa dạng sinh học côn trùng cánh cứng là cần thiết để duy trì sự cân bằng sinh thái.

1.1. Đặc điểm sinh học và phân bố

Côn trùng cánh cứng có kích thước và hình dạng rất đa dạng, từ những loài nhỏ hơn 1mm đến những loài lớn hơn 75mm. Chúng phân bố rộng rãi trên toàn cầu, thường sống trong các môi trường có độ ẩm cao và nguồn thức ăn phong phú. Cấu trúc cơ thể của chúng bao gồm hai đôi cánh, với cặp cánh trước cứng và cặp cánh sau mềm. Chế độ ăn của côn trùng cánh cứng rất đa dạng, bao gồm thực vật, động vật và các chất hữu cơ mục nát. Chu kỳ sống của chúng cũng khác nhau, với nhiều loài có thể sống từ vài tháng đến vài năm.

II. Tình hình nghiên cứu côn trùng cánh cứng tại huyện Lệ Thủy

Huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình, là khu vực có tiềm năng đa dạng sinh học cao, đặc biệt là côn trùng cánh cứng. Tuy nhiên, các nghiên cứu về côn trùng tại đây còn hạn chế và chưa có tính hệ thống. Khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu - Khe Nước Trong được đánh giá là một trong những khu vực quan trọng cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học. Việc nghiên cứu côn trùng cánh cứng tại đây không chỉ giúp hiểu rõ hơn về thành phần loài mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho công tác quản lý và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên.

2.1. Đánh giá hiện trạng và các vấn đề tồn tại

Hiện trạng đa dạng sinh học côn trùng cánh cứng tại huyện Lệ Thủy đang bị đe dọa bởi nhiều yếu tố như khai thác rừng, ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu mang tính chất nhỏ lẻ, chưa đáp ứng được yêu cầu về dữ liệu khoa học cho công tác bảo tồn. Việc thiếu thông tin về thành phần, mật độ và phân bố của côn trùng cánh cứng đã gây khó khăn cho việc xây dựng các giải pháp quản lý hiệu quả.

III. Giải pháp quản lý côn trùng cánh cứng

Để bảo tồn đa dạng sinh học côn trùng cánh cứng tại huyện Lệ Thủy, cần thiết phải triển khai các giải pháp quản lý hiệu quả. Các giải pháp này bao gồm việc xây dựng các chương trình giáo dục cộng đồng về bảo tồn thiên nhiên, tăng cường công tác kiểm soát và quản lý tài nguyên thiên nhiên, cũng như phát triển các nghiên cứu khoa học về côn trùng cánh cứng. Việc áp dụng các biện pháp sinh học trong quản lý côn trùng gây hại cũng cần được chú trọng để bảo vệ các loài thiên địch.

3.1. Các giải pháp cụ thể

Các giải pháp cụ thể để quản lý côn trùng cánh cứng bao gồm việc thiết lập các khu vực bảo tồn, thực hiện các chương trình giám sát và nghiên cứu định kỳ về tình trạng côn trùng. Đồng thời, cần tăng cường hợp tác giữa các cơ quan chức năng, tổ chức phi chính phủ và cộng đồng địa phương trong công tác bảo tồn. Việc áp dụng công nghệ mới trong nghiên cứu và quản lý cũng sẽ góp phần nâng cao hiệu quả bảo tồn đa dạng sinh học côn trùng cánh cứng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khu vực đề xuất thành lập Khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong (huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình) sở hữu tổng diện tích quy hoạch 22.128,06 ha, trong đó phân khu bảo vệ nghiêm ngặt chiếm tới 13.674,96 ha và phân khu phục hồi sinh thái là 8.437,8 ha. Nằm trong vùng sinh thái Trung Trường Sơn – một trong 200 trung tâm đa dạng sinh học toàn cầu do Quỹ Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên (WWF) công nhận, khu vực này lưu giữ gần 14.000 ha rừng kín thường xanh núi đất thấp gần như nguyên vẹn cùng hệ thống 1.030 loài thực vật bậc cao và 357 loài động vật có xương sống trên cạn. Mặc dù sở hữu mức độ đa dạng sinh học vượt trội, dữ liệu khoa học về khu hệ côn trùng, đặc biệt là bộ Cánh cứng (Coleoptera) – nhóm sinh vật chiếm khoảng 40% tổng số loài côn trùng trên thế giới – vẫn chưa được nghiên cứu một cách bài bản và có hệ thống.

Vấn đề suy thoái sinh cảnh do biến đổi khí hậu và tác động nhân sinh đang đe dọa trực tiếp đến cấu trúc quần xã côn trùng rừng nhiệt đới. Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là xác định thành phần loài, đặc điểm phân bố sinh thái, mô tả hình thái các loài đại diện và đánh giá vai trò chức năng của bộ Cánh cứng tại khu vực Động Châu – Khe Nước Trong. Phạm vi khảo sát thực địa được thực hiện từ tháng 6 năm 2019 đến tháng 11 năm 2019 trên 6 dạng sinh cảnh chính. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu sinh học nền tảng, thiết lập các chỉ số định lượng phục vụ công tác quản lý tài nguyên rừng và định hình chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học tại vùng Bắc Trung Bộ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết phân tầng đa dạng sinh học của Whittaker (1972) với ba cấp độ đo lường: Đa dạng Alpha đại diện cho độ phong phú loài trong từng quần xã sinh cảnh cụ thể; Đa dạng Beta phản ánh mức độ thay thế và biến đổi thành phần loài giữa các sinh cảnh chuyển tiếp; và Đa dạng Gamma thể hiện độ phong phú loài trên toàn bộ cảnh quan khu vực nghiên cứu. Đồng thời, đề tài tích hợp khung phân loại học côn trùng hiện đại của Bouchard và cộng sự (2011) cùng Slipinski và cộng sự (2011), tiếp cận bộ Cánh cứng qua các phân bộ lớn, trọng tâm là phân bộ Đa thực (Polyphaga).

Các khái niệm chính được chuẩn hóa bao gồm:

• Độ giàu loài (Species Richness): Tổng số lượng taxon loài ghi nhận trên một đơn vị diện tích sinh cảnh.
• Tần suất xuất hiện (Occurrence Rate - $P%$): Tỷ lệ phần trăm giữa số điểm bắt gặp loài trên tổng số 21 điểm điều tra thực địa.
• Sinh cảnh rừng nhiệt đới: Không gian sống đặc thù phân chia theo cấu trúc thực bì, độ cao và loại hình rừng.
• Giá trị chỉ thị sinh thái (Indicator Value - IndVal): Khả năng phản ánh sức khỏe và độ ổn định của hệ sinh thái thông qua sự hiện diện của các nhóm côn trùng đặc trưng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thiết lập hệ thống khảo sát thực địa gồm 3 tuyến điều tra chính với tổng chiều dài 11,9 km, trải đều trên 21 điểm điều tra đại diện cho 6 dạng sinh cảnh đặc trưng: sinh cảnh cây gỗ đứng/đổ, sinh cảnh ven khe suối, sinh cảnh trảng cỏ - cây bụi - rừng tre nứa, sinh cảnh rừng núi đất phục hồi, sinh cảnh rừng núi đất tự nhiên và sinh cảnh rừng hỗn giao núi đá vôi. Độ cao khảo sát dao động linh hoạt từ 161 m (vùng ven suối) lên đến 732 m (đỉnh núi đá vôi).

Tại mỗi điểm điều tra, một ô tiêu chuẩn (OTC) cố định diện tích 1.000 m² được thiết lập. Phương pháp chọn mẫu kết hợp phân tầng ngẫu nhiên và theo tuyến địa hình nhằm bao quát tối đa các tầng sinh thái:

• Điều tra cây gỗ đứng: Chọn 10 cây tiêu chuẩn tại 5 mốc phân bố theo 4 hướng Đông, Tây, Nam, Bắc (cách tâm 10 m), khảo sát 5 cành/cây theo quy chuẩn chuyên ngành.
• Điều tra cây đổ và thảm mục: Bóc tách lớp vỏ gỗ mục và lập các ô dạng bản diện tích 1 m², đào sâu từng lớp 10 cm để sàng lọc sâu non, ấu trùng và nhộng.
• Thu mẫu hoạt động: Sử dụng vợt bắt chuyên dụng đường kính 30 cm bắt côn trùng bay, đặt bẫy hố có mồi cám rang (miệng bẫy nhô cao 1 cm ngăn nước mưa), và vận hành bẫy đèn 75W (từ 19h00 đến 23h00) để thu hút côn trùng hoạt động về đêm.

Toàn bộ mẫu vật được ngâm bảo quản trong cồn 90°, xử lý cắm kim định hình tiêu bản và chuyển về Bộ môn Bảo vệ thực vật – Trường Đại học Lâm nghiệp để giám định hình thái dựa trên các khóa định loại chuyên sâu. Lý do lựa chọn hệ thống phương pháp tích hợp này là nhằm giảm thiểu sai số do tập tính hoạt động ngày - đêm và sự phân tầng không gian phức tạp của côn trùng nhiệt đới.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực địa ghi nhận cấu trúc khu hệ Cánh cứng tại khu vực đề xuất Khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong có tính đa dạng cao về thành phần họ và nhóm chức năng sinh thái:

• Sự phong phú về thành phần taxon: Khu hệ ghi nhận sự hiện diện ưu thế của các họ chủ lực gồm họ Bọ hung (Scarabaeidae), họ Bọ lá (Chrysomelidae), họ Xén tóc (Cerambycidae), họ Vòi voi (Curculionidae), họ Bọ rùa (Coccinellidae) và họ Bổ củi (Elateridae, Buprestidae). Các họ này chiếm tỷ trọng trên 75% tổng số taxon ghi nhận tại thực địa.
• Phân hóa sinh cảnh rõ nét: Sinh cảnh rừng tự nhiên núi đất và rừng ven khe suối có mật độ loài cao nhất, xuất hiện ở hơn 60% tổng số điểm khảo sát. Ngược lại, sinh cảnh trảng cỏ cây bụi và rừng phục hồi có số lượng loài thấp hơn khoảng 35-40% so với rừng tự nhiên do độ che phủ tán rừng thấp và lớp thảm mục mỏng.
• Phân tầng tần suất bắt gặp ($P%$): Nhóm thường gặp ($P% > 50%$) chiếm khoảng 20% tổng số loài, điển hình là Bọ cánh cam (Anomala cupripes) và Kiến vương 2 sừng (Xylotrupes gideon). Nhóm loài ít gặp ($25% \le P% \le 50%$) chiếm khoảng 35%, và nhóm loài ngẫu nhiên ($P% < 25%$) chiếm tới 45% tổng số loài thu thập được, bao gồm các loài quý hiếm như Bọ hung 3 sừng (Chalcosoma atlas) và Bổ củi ánh kim (Chrysochroa buqueti rugicollis).
• Cân bằng chức năng sinh thái: Nhóm ăn thực vật và hoại sinh phân giải mùn bã hữu cơ chiếm 65%, nhóm thiên địch ăn thịt và ký sinh chiếm 25%, và nhóm thụ phấn/chỉ thị môi trường chiếm 10%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính tạo nên tính đa dạng cao của khu hệ Cánh cứng tại Động Châu – Khe Nước Trong là nhờ sự hiện diện của diện tích rừng nguyên sinh thường xanh rộng lớn (gần 14.000 ha) với lượng mưa trung bình năm đạt 2.079 mm và độ ẩm cao. Thảm mục dày và hệ thống suối rậm rạp thuộc lưu vực sông Long Đại và Kiến Giang tạo điều kiện lý tưởng cho ấu trùng phát triển.

Khi so sánh với các khu bảo tồn lân cận như Vườn Quốc gia Bạch Mã (178 loài Cánh cứng) hay Vườn Quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng (360 loài côn trùng thuộc 38 họ), khu hệ tại Động Châu – Khe Nước Trong thể hiện tính chất chuyển tiếp sinh thái độc đáo giữa hệ thực vật Bắc Trường Sơn và Trung Trường Sơn. Sự suy giảm số loài tại các sinh cảnh thoái hóa khẳng định côn trùng Cánh cứng là nhóm chỉ thị sinh thái cực kỳ nhạy cảm với các biến động của cấu trúc rừng.

Để trực quan hóa các phát hiện này trong các báo cáo chuyên sâu, dữ liệu có thể được mô hình hóa qua biểu đồ tròn (Pie Chart) thể hiện tỷ lệ % các nhóm vai trò sinh thái và biểu đồ cột (Bar Chart) đối sánh số lượng loài ghi nhận được giữa 6 dạng sinh cảnh theo từng dải độ cao từ 160 m đến 730 m.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả khảo sát thực địa, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp quản lý và bảo tồn hệ thống:

• Thiết lập hệ thống quan trắc định kỳ: Ban Quản lý Khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong cần xây dựng chương trình giám sát đa dạng sinh học côn trùng thường niên, thực hiện quan trắc 4 đợt/năm tại 21 điểm điều tra cố định nhằm theo dõi biến động quần thể các loài chỉ thị trong giai đoạn 2020–2025.
• Khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt sinh cảnh lõi: Đội tuần tra kiểm lâm chuyên trách cần duy trì bảo vệ tuyệt đối 13.674,96 ha thuộc phân khu bảo vệ nghiêm ngặt, ngăn chặn triệt để hành vi khai thác gỗ trái phép, thu hái măng rừng tự nhiên quá mức và săn bắt các loài bọ sừng, xén tóc làm tiêu bản thương mại.
• Kiểm soát dịch hại bằng phương pháp sinh học (IPM): Tại vùng đệm hai xã Kim Thủy và Lâm Thủy, Ủy ban nhân dân xã phối hợp cùng Trạm Trồng trọt và Bảo vệ thực vật huyện Lệ Thủy triển khai mô hình quản lý dịch hại tổng hợp, giảm thiểu 100% việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học để bảo vệ các loài bọ rùa và côn trùng thiên địch bản địa.
• Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo nghiệp vụ: Tổ chức định kỳ 2 khóa tập huấn/năm cho cán bộ kiểm lâm về kỹ năng nhận dạng mẫu vật, đồng thời tuyên truyền cho hơn 80% hộ dân đồng bào Vân Kiều tại vùng đệm về vai trò sinh thái của côn trùng rừng trong việc cải tạo đất và duy trì nguồn nước sinh hoạt.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và dữ liệu thực nghiệm của luận văn là tài liệu tham khảo giá trị cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Cơ quan quản lý lâm nghiệp và Ban quản lý rừng đặc dụng: Cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng về phân bố loài và danh lục sinh học phục vụ việc xây dựng Phương án Quản lý rừng bền vững và Đề án thành lập Khu Dự trữ thiên nhiên theo quy định của Luật Lâm nghiệp 2017.
• Nhà nghiên cứu, giảng viên và học viên cao học chuyên ngành Lâm học, Bảo vệ thực vật và Sinh thái học: Cung cấp tài liệu tham khảo về phương pháp điều tra thực địa chuẩn hóa (bẫy hố, bẫy đèn, ô dạng bản) và các kỹ thuật xử lý tiêu bản côn trùng rừng nhiệt đới.
• Các tổ chức phi chính phủ và quỹ bảo tồn quốc tế (WWF, BirdLife, VietNature): Khai thác số liệu về các loài chỉ thị môi trường để tích hợp vào các dự án bảo tồn đa dạng sinh học liên cảnh quan vùng Trung Trường Sơn.
• Doanh nghiệp và cộng đồng phát triển du lịch sinh thái: Vận dụng kiến thức về đặc điểm hình thái và tập tính của các loài cánh cứng kích thước lớn (như Kiến vương 2 sừng, Bọ hung 3 sừng) để thiết kế các chương trình giáo dục môi trường và tour du lịch trải nghiệm thiên nhiên ban đêm.

Câu hỏi thường gặp

Bộ Cánh cứng (Coleoptera) chiếm tỷ lệ bao nhiêu trong giới sinh vật và có vai trò gì?
Bộ Cánh cứng là bộ lớn nhất trong lớp Côn trùng, chiếm khoảng 40% tổng số loài côn trùng và 25-30% tổng số loài động vật trên Trái Đất với hơn 400.000 loài đã được mô tả. Chúng giữ vai trò cốt lõi trong việc phân hủy xác hữu cơ, mùn hóa đất rừng, thụ phấn thực vật và cân bằng sinh thái thông qua các nhóm thiên địch bắt mồi.

Phương pháp bẫy hố và bẫy đèn trong nghiên cứu được vận hành như thế nào?
Nghiên cứu sử dụng bẫy hố chôn sát mặt đất (thành nhẵn, miệng nhô 1 cm) kết hợp mồi cám rang để thu bắt các loài di chuyển trên mặt đất. Bẫy đèn sử dụng bóng 75W chiếu sáng vào màn trắng từ 19h00 đến 23h00 tại các điểm điều tra để dẫn dụ các loài cánh cứng hoạt động ban đêm có tính xu quang.

Yếu tố sinh cảnh nào ảnh hưởng mạnh nhất đến sự phân bố của Cánh cứng tại Động Châu – Khe Nước Trong?
Độ che phủ tán rừng, độ dày tầng thảm mục và nguồn nước là 3 yếu tố quyết định. Rừng tự nhiên có cấu trúc nhiều tầng tán và ven suối duy trì độ ẩm cao, cung cấp nguồn thức ăn phong phú, dẫn đến độ giàu loài cao hơn 35-40% so với sinh cảnh trảng cỏ thoái hóa.

Nghiên cứu này có ý nghĩa gì đối với việc thành lập Khu Dự trữ thiên nhiên?
Nghiên cứu bổ sung mảnh ghép dữ liệu côn trùng học còn thiếu cho hồ sơ khoa học thành lập Khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong với quy mô 22.128,06 ha, chứng minh giá trị đa dạng sinh thái toàn diện bên cạnh các dữ liệu thực vật và động vật có xương sống đã công bố.

Làm thế nào để phân biệt nhóm Cánh cứng có hại và có ích trong hệ sinh thái rừng?
Nhóm có ích bao gồm các loài bọ rùa (Coccinellidae) ăn rệp hại cây, bọ hung (Scarabaeidae) dọn phân và mùn bã. Nhóm có nguy cơ gây hại khi bùng phát số lượng gồm xén tóc (Cerambycidae) đục thân cây gỗ hay vòi voi (Cyrtotrachelus longimanus) phá hoại măng tre nứa, cần được theo dõi bằng bẫy chỉ thị sinh học.

Kết luận

• Nghiên cứu đã hoàn thành việc khảo sát toàn diện khu hệ côn trùng Cánh cứng trên 3 tuyến điều tra với 21 điểm tiêu chuẩn đại diện cho 6 sinh cảnh chính tại Động Châu – Khe Nước Trong.
• Xác định rõ sự phân hóa cấu trúc loài theo sinh cảnh, trong đó rừng tự nhiên đất thấp và ven suối là nơi tập trung đa dạng sinh học cao nhất.
• Cung cấp bản mô tả hình thái và phân loại sinh thái học chi tiết cho các loài đại diện có giá trị chỉ thị và kinh tế như Anomala cupripes, Xylotrupes gideon, Chalcosoma atlas và Stromatium longicorne.
• Đóng góp cơ sở lý luận và thực tiễn vững chắc cho việc phê duyệt thành lập Khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong quy mô 22.128,06 ha tại tỉnh Quảng Bình.
• Lộ trình hành động giai đoạn 2020–2030 yêu cầu tiếp tục mở rộng mạng lưới giám sát côn trùng định kỳ và đẩy mạnh hợp tác với các viện nghiên cứu chuyên ngành để bảo tồn toàn vẹn nguồn gen sinh vật quý hiếm của vùng Trường Sơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Bộ Cánh cứng (Coleoptera) thuộc lớp Côn trùng (Insecta) rất đa dạng và phong phú về thành phần loài, nên có số lượng loài lớn nhất trong lớp Côn trùng. Theo Hammond (1992) [22] có khoảng 40% số loài côn trùng được mô tả thuộc bộ Cánh cứng. Côn trùng bộ cánh cứng có kích thước rất thay đổi, từ rất nhỏ (nhỏ hơn 1mm) đến rất lớn (trên 75 mm), một số loài thuộc vùng nhiệt đới có chiều dài cơ thể có thể đạt đến 125 mm. Bộ này phân bố rất rộng rãi, hầu như hiện diện ở những cánh rừng rậm với hệ sinh thái đa dạng và những nơi có nguồn thức ăn dồi dào.

Bộ cánh cứng có vai trò rất to lớn trong hệ sinh thái, chúng là một mắt xích trong chuỗi thức ăn và chúng thường xuyên tham gia vào quá trình mùn hóa, khoáng hóa tàn dư thực vật và phân giải xác động vật, đào xới lớp đất mặt và thải ra các viên phân để giữ ẩm cho đất, tạo ra môi trường hoạt động tốt cho vi sinh vật góp phần hình thành lớp đất màu. Một số côn trùng cánh cứng là thiên địch của nhiều loại sâu hại, một số lượng ít các loài gây hại cho sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, con người đã tác động vào tự nhiên quá mức như: khai thác rừng, khai thác lâm sản, đốt rừng làm nương rẫy, các công trình xây dựng, cùng với các hoạt động khai thác không có kế hoạch đúng đắn, thiếu tính bền vững… Đặc biệt, hoạt động phun thuốc trừ sâu một cách tràn lan, thiếu khoa học đã làm suy thoái các nguồn tài nguyên thiên nhiên, làm cho các hệ sinh thái biến đổi theo chiều hướng xấu đi và làm giảm tính đa dạng sinh học khiến môi trường sống của nhiều loài sinh vật bị thu hẹp trong đó có côn trùng cánh cứng. Khu vực đề xuất Khu dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong (sau đây xin được gọi là Khu Dự trữ Động Châu – Khe Nước Trong) nằm ở phía nam tỉnh Quảng Bình, với tổng diện tích là: 22.128,06 ha, gồm 03 phân khu: Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt là 13.674,96 ha, phân khu phục hồi sinh 2 thái là 8.437,8 ha, phân khu hành chính dịch vụ là 15,30 ha.

Khu vực này có ranh giới giáp với khu bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa (tỉnh Quảng Trị) tạo thành một khu vực liền vùng có diện tích tương đối lớn và sẽ có vị trí quan trọng trong hệ thống khu rừng đặc dụng của Việt Nam. Các nghiên cứu đã ghi nhận khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong nằm ở vùng sinh thái nông nghiệp Bắc Trung Bộ, thuộc khu vực Trung Trường Sơn. Nơi đây đã được các tổ chức bảo tồn thiên nhiên thế giới đánh giá rất quan trọng đối với công tác bảo tồn đa dạng sinh học. Quỹ bảo tồn thiên nhiên thế giới (WWF) coi đây là một trong 200 trung tâm đa dạng sinh học trên thế giới (Global 2000, WWF 2000).

Tổ chức Bảo tồn Chim quốc tế (BirdLife International) đánh giá đây là một trong 62 vùng chim quan trọng và đặc hữu của Việt Nam (BirdLife International, 2002). Những quan điểm về địa sinh học của các tác giả đều cho rằng đây là vùng quan trọng đối với đa dạng sinh học của Việt Nam và toàn cầu. Khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong có giá trị đa dạng sinh học cao. Đến nay đã thống kê được 1.030 loài thực vật bậc cao có mạch với 22 loài trong sách đỏ Thế giới, 26 loài trong sách đỏ Việt Nam, 15 loài trong Nghị định 06; 357 loài động vật có xương sống ở cạn với 39 loài trong Sách đỏ Thế giới, 44 loài trong sách đỏ Việt Nam và 40 loài trong Nghị định 06.

Đặc biệt khu vực có hệ sinh thái rừng đặc trưng với diện tích rất lớn gần 14.000 ha rừng kín thường xanh vùng núi đất thấp rất ít bị tác động có giá trị đa dạng sinh học cao và còn rất ít ở Việt Nam (Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Quảng Bình, 2019). Các nghiên cứu về côn trùng tại đây hầu như chưa được thực hiện hoặc thực hiện mang tính chất nhỏ lẻ mà chưa có tính hệ thống, chưa đáp ứng được dữ liệu khoa học làm cơ sở cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học nói chung và đa dạng côn trùng nói riêng. 3 Để góp phần vào công tác bảo tồn tính ĐDSH, cung cấp thông tin ban đầu về thành phần, mật độ, phân bố, đặc điểm sinh học của côn trùng nói chung và côn trùng cánh cứng nói riêng, làm cơ sở đề ra phương hướng quản lý tài nguyên côn trùng của khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tính đa dạng và đề xuất một số giải pháp quản lý côn trùng bộ Cánh cứng (Coleoptera) tại khu vực đề xuất thành lập khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu – Khe Nước Trong, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình”. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.

Đa dạng sinh học và Đa dạng sinh học côn trùng bộ Cánh cứng 1. Đa dạng sinh học Theo Luật Đa dạng sinh học (2008) thì “Đa dạng sinh học là sự phong phú về gen, loài sinh vật và hệ sinh thái trong tự nhiên”. Ba cấp độ này làm việc cùng nhau để tạo ra sự phức tạp của sự sống trên Trái đất. Sự đa dạng di truyền ở cấp độ cơ bản nhất của nó được thể hiện bởi sự khác biệt trong trình tự của các nucleotide (adenine: A, cytosine: C, guanine: G, thymine: T…) hình thành nên ADN trong các tế bào của sinh vật.

ADN được chứa trong các nhiễm sắc thể có mặt trong tế bào; một số nhiễm sắc thể được chứa trong các bào quan của tế bào (ví dụ, các nhiễm sắc thể của ty thể và lục lạp). Mỗi một gen là một đoạn của ADN nằm trên nhiễm sắc thể và quy định một đặc tính cụ thể của một sinh vật. Whittaker (1972) đưa ra 3 khái niệm đa dạng trong sinh thái học: đa dạng alpha, đa dạng bê ta và đa dạng gamma. Đa dạng alpha đánh giá đa dạng cho tập hợp mẫu từ một quần xã nhất định.

Đa dạng beta đánh giá sự thay thế loài hay sự thay đổi thành phần sinh vật khi chuyển từ quần xã này sang quần xã khác. Đa dạng gamma đánh giá sự phong phú loài của một loạt sinh cảnh (một cảnh quan, một khu vực địa lý hoặc một hòn đảo), nó là hệ quả của đa dạng alpha của các quần xã thành phần và của đa dạng beta giữa chúng. Trong ba cấp độ đa dạng sinh học, cấp độ đa dạng loài gần như được áp dụng chủ yếu trong nghiên cứu sinh thái và bảo tồn sinh học, mặc dù các mức độ đa dạng của bậc phân loại cao hơn (chi, họ, bộ) hoặc mô hình đa dạng tiến hóa đôi khi cũng được coi là đặc biệt hữu ích trong nghiên cứu cổ sinh vật học (Foote 1997; Roy et al. 1996; Raup và Sepkoski 1984).

Do đó, các nhà sinh vật học thường đánh giá đa dạng sinh học thông qua đánh giá độ giàu 5 loài. Lý tưởng nhất, để đánh giá các điều kiện và xu hướng của đa dạng sinh học trên toàn cầu hoặc phần nhỏ hơn là đo lường sự phong phú của tất cả các sinh vật theo không gian và thời gian, sử dụng phân loại (chẳng hạn như số lượng các loài), đặc điểm chức năng (ví dụ cây cố định nitơ như đậu so với cây không cố định nitơ), và sự tương tác giữa các loài có ảnh hưởng đến động lực và chức năng của chúng (ví dụ ăn thịt, ký sinh, cạnh tranh, giúp thụ phấn, và ảnh hưởng của những tương tác này đến hệ sinh thái như thế nào). Thậm chí quan trọng hơn sẽ là đánh giá sự dịch chuyển của đa dạng sinh học trong không gian hoặc thời gian. Hiện nay, chúng ta không thể làm được điều này với độ chính xác cao bởi vì các số liệu còn thiếu.

Đa dạng sinh học bộ Cánh cứng Côn trùng bộ Cánh cứng (Coleoptera) là bộ lớn nhất trong lớp côn trùng có trên 400.000 loài đã được mô tả xác định trên thế giới và được xem là nhóm côn trùng có số lượng loài lớn nhất, chiếm khoảng 30% số loài động vật và 40% số lượng loài côn trùng đã biết. Theo số liệu thống kê của Bouchard et al.891 loài Cánh cứng, chiếm 35,8% tổng số loài côn trùng được mô tả, trong khi đó Slipinski et al., (2011) [33] ước tính có trên 380.000 loài cánh cứng, chiếm 25% số loài được biết đến trên trái đất và chiếm khoảng 40% tổng số loài côn trùng. Côn trùng thuộc bộ Cánh cứng có thể phân bố rộng rãi, hiện diện hầu như khắp mọi nơi. Phần lớn côn trùng thuộc bộ Cánh cứng có hai đôi cánh, cặp cánh trước có cấu tạo bằng chất sừng cứng, cặp cánh sau bằng chất màng, thường dài hơn cặp cánh trước và ở trạng thái nghỉ cặp cánh sau thường xếp lại dưới cặp cánh trước.

Miệng của các loại côn trùng thuộc bộ này có kiểu nhai gậm, 2 ngàm (hàm trên) rất phát triển. Thức ăn của chúng cũng rất đa dạng và phong phú, đa số là thực vật. Tuy nhiên một số loài ăn động vật và một số loài côn trùng nhỏ khác cũng như các 6 chất hữu cơ mục nát, bào tử nấm…Chu kỳ sống của chúng cũng rất khác nhau, mỗi năm có từ 3-4 thế hệ và cần nhiều năm để hoàn thành một thế hệ. Các nghiên cứu về Đa dạng côn trùng bộ Cánh cứng trên thế giới Các công trình nghiên cứu về bộ Cánh cứng khá đa dạng, tập trung vào các vấn đề phân loại học, sinh học, sinh thái, quản lý… Nhà Triết học cổ Hy Lạp Aristoteles (384 – 322 TCN) đã hệ thống hóa được hơn 60 loài côn trùng, ông gọi tất cả những loài côn trùng ấy là những loài chân có đốt.

Nhà tự nhiên học vĩ đại người Thủy Điển Carlvon Linne được coi là người đầu tiên đưa ra đơn vị phân loại và đã tập hợp xây dựng được bảng phân loại về động vật trong đó có côn trùng. Năm 1745, hội Côn trùng học trên thế giới được thành lập ở nước Anh. Năm 1859, hội Côn trùng ở Nga được thành lập. Nhà Côn trùng học Nga Keppen (1882 – 1883) đã xuất bản cuốn sách gồm 3 tập côn trùng lâm nghiệp trong đó đề cập khá nhiều tới côn trùng bộ cánh cứng.

Những cuộc du hành của các nhà nghiên cứu Nga như Potarin (1899 – 1976), Provorovski (1895 – 1979), Kozlov (1883 – 1921), đã xuất bản những tài liệu về côn trùng ở trung tâm châu Á, Mông Cổ và miền Tây Trung Quốc.