Nghiên cứu tính đa dạng và quản lý côn trùng coleoptera tại khu dự trữ thiên nhiên động Châu Khe Nước, Lệ Thủy, Quảng Bình

• Tác giả: Phan Văn Chức
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Thị Hằng
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng
• Đề tài: Nghiên cứu quản lý côn trùng coleoptera và đa dạng sinh học tại khu dự trữ thiên nhiên động Châu Khe Nước, Lệ Thủy
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Đa dạng sinh học
• 1.2. Các nghiên cứu về đa dạng côn trùng bộ Cánh cứng
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 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
• 3.2. Đặc điểm sinh thái
• 3.3. Địa chất, đất đai, khí hậu thủy văn, hiện trạng rừng
• 3.4. Đặc điểm kinh tế, đặc điểm xã hội và cơ sở hạ tầng
• 3.5. Đánh giá về đa dạng sinh học và số kiểu hệ động thực vật rừng quý hiếm, đặc hữu tại khu vực nghiên cứu
• 3.6. Đa dạng của kiểu hệ vật
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thành phần sinh đa dạng các loài côn trùng Cánh cứng tại khu vực nghiên cứu
• 4.2. Thành phần loài côn trùng cánh cứng tại khu vực nghiên cứu. Đánh giá tính đa dạng loài và đặc điểm phân bố của các loài thuộc bộ Cánh cứng tại khu vực nghiên cứu
• 4.3. Đánh giá vai trò của côn trùng Cánh cứng trong hệ sinh thái
• 4.4. Đặc điểm hình thái của một số loài côn trùng thuộc bộ Cánh cứng (Coleoptera) tại khu vực nghiên cứu
• 4.5. Giải pháp quản lý bảo tồn côn trùng bộ Cánh cứng (Coleoptera) tại khu vực đề xuất thành lập khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu - Khe Nước Trong
• 4.5.1. Các giải pháp chung
• 4.5.2. Các giải pháp cụ thể để quản lý và bảo tồn côn trùng thiên địch
• KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu côn trùng coleoptera tại Động Châu Khe Nước

Nghiên cứu về côn trùng coleoptera tại khu dự trữ thiên nhiên Động Châu Khe Nước là một lĩnh vực quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học. Khu vực này không chỉ nổi bật với hệ sinh thái phong phú mà còn là nơi sinh sống của nhiều loài côn trùng quý hiếm. Việc nghiên cứu côn trùng không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sự đa dạng của chúng mà còn góp phần vào việc bảo tồn môi trường sống tự nhiên.

1.1. Đặc điểm sinh thái của khu dự trữ thiên nhiên Động Châu Khe Nước

Khu dự trữ thiên nhiên Động Châu Khe Nước có diện tích rộng lớn với nhiều loại hình sinh thái khác nhau. Đặc điểm khí hậu và địa hình nơi đây tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loài côn trùng coleoptera. Hệ sinh thái rừng tại đây rất đa dạng, bao gồm rừng nguyên sinh và rừng phục hồi, là nơi lý tưởng cho các nghiên cứu về quản lý côn trùng.

1.2. Vai trò của côn trùng coleoptera trong hệ sinh thái

Côn trùng coleoptera đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng của hệ sinh thái. Chúng tham gia vào quá trình phân hủy chất hữu cơ, giúp cải thiện độ màu mỡ của đất. Ngoài ra, một số loài còn là thiên địch của các loài gây hại, góp phần bảo vệ cây trồng và môi trường sống.

II. Thách thức trong việc bảo tồn côn trùng coleoptera tại Động Châu Khe Nước

Mặc dù khu dự trữ thiên nhiên Động Châu Khe Nước có tiềm năng lớn về đa dạng sinh học, nhưng vẫn đối mặt với nhiều thách thức trong việc bảo tồn côn trùng coleoptera. Các hoạt động khai thác rừng, sử dụng thuốc trừ sâu và biến đổi khí hậu đang đe dọa đến sự tồn tại của nhiều loài côn trùng. Việc nhận diện và giải quyết các vấn đề này là rất cần thiết để bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.

2.1. Tác động của khai thác rừng đến côn trùng

Khai thác rừng không chỉ làm giảm diện tích sống của côn trùng coleoptera mà còn làm suy giảm chất lượng môi trường sống. Việc này dẫn đến sự suy giảm số lượng và đa dạng loài, ảnh hưởng đến toàn bộ hệ sinh thái.

2.2. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến đa dạng sinh học

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi lớn trong môi trường sống của côn trùng coleoptera. Nhiệt độ tăng cao và sự thay đổi lượng mưa có thể làm thay đổi chu kỳ sống và phân bố của các loài, dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng cho nhiều loài côn trùng.

III. Phương pháp nghiên cứu côn trùng coleoptera tại Động Châu Khe Nước

Để nghiên cứu côn trùng coleoptera, các phương pháp hiện đại và truyền thống đã được áp dụng. Việc thu thập mẫu côn trùng, phân tích môi trường sống và đánh giá sự đa dạng loài là những bước quan trọng trong nghiên cứu này. Các phương pháp này không chỉ giúp xác định số lượng và thành phần loài mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho việc quản lý côn trùng.

3.1. Phương pháp thu thập mẫu côn trùng

Các phương pháp thu thập mẫu như đặt bẫy, sử dụng đèn UV và thu thập mẫu bằng tay đã được áp dụng để đảm bảo tính đại diện của mẫu. Việc này giúp thu thập được nhiều loài côn trùng khác nhau, từ đó đánh giá được sự đa dạng sinh học tại khu vực.

3.2. Phân tích môi trường sống của côn trùng

Phân tích môi trường sống bao gồm việc đánh giá các yếu tố như độ ẩm, nhiệt độ, và loại hình sinh thái. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bố và đa dạng của côn trùng coleoptera trong khu vực nghiên cứu.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu về côn trùng coleoptera tại Động Châu Khe Nước đã chỉ ra sự phong phú về loài và mật độ côn trùng. Những thông tin này không chỉ có giá trị trong việc bảo tồn đa dạng sinh học mà còn hỗ trợ cho các chính sách quản lý tài nguyên thiên nhiên. Việc áp dụng các giải pháp bảo tồn sẽ giúp duy trì sự cân bằng của hệ sinh thái.

4.1. Đánh giá đa dạng loài côn trùng

Nghiên cứu đã ghi nhận được nhiều loài côn trùng coleoptera, trong đó có nhiều loài quý hiếm. Sự đa dạng này cho thấy khu vực Động Châu Khe Nước là một trong những điểm nóng về đa dạng sinh học tại Việt Nam.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào quản lý tài nguyên

Kết quả nghiên cứu sẽ được sử dụng để xây dựng các chính sách quản lý tài nguyên thiên nhiên hiệu quả hơn. Việc này không chỉ giúp bảo tồn côn trùng coleoptera mà còn bảo vệ môi trường sống cho các loài khác.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về côn trùng coleoptera tại Động Châu Khe Nước đã mở ra nhiều hướng đi mới cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học. Việc tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các giải pháp quản lý hiệu quả sẽ giúp bảo vệ tài nguyên thiên nhiên quý giá này. Tương lai của nghiên cứu côn trùng tại khu vực này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho công tác bảo tồn và phát triển bền vững.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu côn trùng trong bảo tồn

Nghiên cứu côn trùng không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sự đa dạng sinh học mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường sống. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu và sự suy giảm tài nguyên thiên nhiên.

5.2. Hướng đi mới cho nghiên cứu và bảo tồn

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc phát triển các phương pháp bảo tồn bền vững, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về tầm quan trọng của côn trùng coleoptera trong hệ sinh thái.

Tổng quan nghiên cứu

Khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu - Khe Nước Trong, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình, với diện tích 22.128,06 ha, là một trong những vùng có đa dạng sinh học (ĐDSH) cao của Việt Nam. Khu vực này nằm trong vùng sinh thái nông nghiệp Bắc Trung Bộ, thuộc khu vực Trung Trường Sơn, được Quỹ Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới (WWF) đánh giá là một trong 200 trung tâm đa dạng sinh học toàn cầu. Theo số liệu điều tra, khu vực có hơn 1.030 loài thực vật bậc cao, trong đó có nhiều loài quý hiếm, cùng với hệ động vật phong phú, đặc biệt là côn trùng bộ Cánh cứng (Coleoptera) – nhóm côn trùng đa dạng nhất với khoảng 40% số loài côn trùng được mô tả trên thế giới.

Tuy nhiên, các nghiên cứu về đa dạng côn trùng bộ Cánh cứng tại khu vực này còn rất hạn chế, chưa có dữ liệu khoa học hệ thống để làm cơ sở cho công tác bảo tồn. Do đó, luận văn tập trung nghiên cứu tính đa dạng và đề xuất các giải pháp quản lý côn trùng bộ Cánh cứng tại khu vực đề xuất thành lập khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu - Khe Nước Trong. Mục tiêu cụ thể là xác định thành phần loài, đặc điểm phân bố, vai trò sinh thái và đề xuất các giải pháp bảo tồn phù hợp trong giai đoạn từ tháng 6 đến tháng 11 năm 2019. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ tài nguyên rừng, duy trì cân bằng sinh thái và phát triển bền vững tài nguyên thiên nhiên tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về đa dạng sinh học, sinh thái học côn trùng và quản lý tài nguyên rừng. Đa dạng sinh học được hiểu theo Luật Đa dạng sinh học (2008) là sự phong phú về gen, loài và hệ sinh thái. Trong đó, đa dạng loài được đánh giá chủ yếu qua độ giàu loài và sự phân bố không gian. Lý thuyết về đa dạng alpha, beta và gamma được áp dụng để phân tích sự thay đổi thành phần loài giữa các quần xã và khu vực khác nhau.

Mô hình sinh thái học côn trùng bộ Cánh cứng tập trung vào các khái niệm chính như: thành phần loài, phân bố sinh cảnh, vai trò sinh thái trong chuỗi thức ăn và quá trình phân giải hữu cơ. Ngoài ra, các nguyên nhân gây suy thoái đa dạng sinh học như phân mảnh sinh cảnh, khai thác quá mức, ô nhiễm và xâm hại sinh vật ngoại lai cũng được xem xét để đề xuất giải pháp bảo tồn hiệu quả.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu điều tra thực địa tại 21 điểm khảo sát trên 3 tuyến khảo sát với 6 dạng sinh cảnh chính: sinh cảnh cây gỗ, ven khe suối, rừng tre nứa, rừng phục hồi trên núi đất, rừng tự nhiên núi đất và rừng hỗn giao núi đá vôi. Cỡ mẫu được xác định dựa trên diện tích 1.000 m² cho mỗi điểm điều tra, nhằm đảm bảo tính đại diện và độ chính xác.

Phương pháp thu thập mẫu gồm: điều tra cây đứng, cây đỗ, thảm mục và dưới đất; sử dụng vợt bắt, bẫy hồ, bẫy đèn để thu thập côn trùng hoạt động trên mặt đất và ban đêm. Mẫu vật được bảo quản trong dung dịch cồn 90% và xử lý thành tiêu bản để giám định. Phân tích dữ liệu sử dụng tỷ lệ phần trăm điểm xuất hiện loài (P%) để đánh giá mức độ phổ biến và phân bố loài. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 6 đến tháng 11 năm 2019, đảm bảo thu thập dữ liệu trong các mùa sinh hoạt của côn trùng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thành phần loài và đa dạng côn trùng bộ Cánh cứng: Kết quả điều tra ghi nhận sự hiện diện của hơn 386 loài côn trùng bộ Cánh cứng thuộc 5 phân bộ, trong đó phân bộ Polyphaga chiếm đa số với 7 nhóm chính. Tỷ lệ điểm điều tra có loài côn trùng phổ biến (P% > 50%) chiếm khoảng 45%, nhóm loài gặp (P% từ 25% đến 50%) chiếm 35%, còn lại là loài ngẫu nhiên (P% < 25%).

2. Phân bố theo sinh cảnh: Các loài côn trùng bộ Cánh cứng phân bố không đồng đều giữa các sinh cảnh. Sinh cảnh rừng tự nhiên núi đất và rừng hỗn giao núi đá vôi có đa dạng loài cao nhất, chiếm khoảng 60% tổng số loài thu thập được. Sinh cảnh ven khe suối và rừng tre nứa có mức độ đa dạng thấp hơn, chỉ chiếm khoảng 20%.

3. Vai trò sinh thái: Côn trùng bộ Cánh cứng đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân giải hữu cơ, cải tạo đất và duy trì cân bằng sinh thái. Một số loài như Anomala cupripes, Xylotrupes gideon và Chalcosoma atlas được xác định là các loài chỉ thị sinh cảnh quan trọng với tỷ lệ xuất hiện trên 70%.

4. Đặc điểm hình thái và sinh học: Nghiên cứu mô tả chi tiết đặc điểm hình thái của một số loài tiêu biểu như Bọ hung 3 sừng (Chalcosoma atlas) có chiều dài cơ thể lên đến 125 mm, Kiến vương 2 sừng (Xylotrupes gideon) với cấu trúc râu và chân thích nghi với môi trường sống rừng núi. Các đặc điểm này giúp các loài thích nghi tốt với điều kiện sinh thái đa dạng của khu vực.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự phân bố đa dạng và phong phú của côn trùng bộ Cánh cứng tại khu vực là do điều kiện tự nhiên thuận lợi, bao gồm khí hậu nhiệt đới gió mùa, địa hình đa dạng với độ cao từ 120 đến 1.220 m, cùng với hệ sinh thái rừng phong phú và ít bị tác động bởi con người. So với các nghiên cứu tại Vườn Quốc gia Tam Đảo và Phong Nha - Kẻ Bàng, khu vực nghiên cứu có mức độ đa dạng tương đương, tuy nhiên có sự khác biệt về thành phần loài do đặc thù sinh cảnh và độ cao.

Việc sử dụng các phương pháp điều tra đa dạng và kết hợp nhiều kỹ thuật thu thập mẫu đã giúp thu thập được dữ liệu toàn diện, phản ánh chính xác thành phần và phân bố loài. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tỷ lệ điểm xuất hiện loài theo sinh cảnh và bảng thống kê số lượng loài theo từng nhóm phân bộ, giúp minh họa rõ nét sự đa dạng và phân bố của côn trùng.

Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sự cần thiết của việc bảo tồn các sinh cảnh rừng tự nhiên và hỗn giao, nơi tập trung đa số các loài côn trùng quý hiếm và có vai trò sinh thái quan trọng. Việc khai thác rừng không hợp lý, sử dụng thuốc trừ sâu tràn lan và phân mảnh sinh cảnh là những nguy cơ chính đe dọa đa dạng côn trùng tại khu vực.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng kế hoạch bảo tồn sinh cảnh rừng tự nhiên và hỗn giao: Tăng cường bảo vệ diện tích rừng có độ đa dạng sinh học cao, đặc biệt là các sinh cảnh núi đất và núi đá vôi trong vòng 3 năm tới, do Ban Quản lý Khu Dự trữ thiên nhiên phối hợp với chính quyền địa phương thực hiện.

2. Phát triển mô hình quản lý bền vững tài nguyên côn trùng: Áp dụng các biện pháp quản lý sinh thái, hạn chế khai thác quá mức và sử dụng thuốc trừ sâu khoa học, nhằm duy trì cân bằng sinh thái và bảo vệ các loài côn trùng có giá trị trong vòng 5 năm, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chủ trì.

3. Tăng cường công tác nghiên cứu và giám sát đa dạng sinh học: Thiết lập hệ thống giám sát định kỳ về đa dạng côn trùng bộ Cánh cứng, cập nhật dữ liệu khoa học để điều chỉnh chính sách bảo tồn kịp thời, thực hiện liên tục hàng năm, do Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật phối hợp với các trường đại học.

4. Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo cán bộ quản lý: Tổ chức các chương trình tập huấn, truyền thông về vai trò của côn trùng trong hệ sinh thái và tầm quan trọng của bảo tồn đa dạng sinh học, hướng tới tăng cường sự tham gia của cộng đồng dân cư vùng đệm trong vòng 2 năm, do Ban Quản lý Khu Dự trữ và các tổ chức phi chính phủ thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý tài nguyên rừng và bảo tồn thiên nhiên: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý, bảo vệ đa dạng sinh học và phát triển bền vững tài nguyên rừng tại các khu bảo tồn và dự trữ thiên nhiên.

2. Các nhà khoa học và nghiên cứu sinh ngành sinh thái học, côn trùng học: Tham khảo dữ liệu về thành phần loài, phân bố và đặc điểm sinh học của côn trùng bộ Cánh cứng để phát triển các nghiên cứu chuyên sâu và ứng dụng trong bảo tồn.

3. Cán bộ kỹ thuật và chuyên gia lâm nghiệp: Áp dụng các giải pháp quản lý và bảo tồn côn trùng trong công tác phòng chống sâu bệnh hại rừng, đồng thời duy trì cân bằng sinh thái rừng tự nhiên.

4. Cộng đồng dân cư vùng đệm và các tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về vai trò của đa dạng sinh học, tham gia tích cực vào các hoạt động bảo vệ môi trường và phát triển sinh kế bền vững dựa trên tài nguyên thiên nhiên.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao côn trùng bộ Cánh cứng lại quan trọng trong hệ sinh thái rừng?
   Côn trùng bộ Cánh cứng tham gia vào quá trình phân giải hữu cơ, cải tạo đất và duy trì chuỗi thức ăn, góp phần giữ cân bằng sinh thái. Ví dụ, loài Bọ hung giúp phân hủy chất hữu cơ, cải thiện độ phì đất.

2. Phương pháp thu thập mẫu côn trùng được sử dụng trong nghiên cứu là gì?
   Nghiên cứu sử dụng kết hợp điều tra thực địa, vợt bắt, bẫy hồ và bẫy đèn để thu thập mẫu, đảm bảo thu thập đa dạng loài trong các sinh cảnh khác nhau và thời gian khác nhau trong ngày.

3. Nguyên nhân chính gây suy giảm đa dạng côn trùng tại khu vực nghiên cứu là gì?
   Nguyên nhân bao gồm phân mảnh sinh cảnh do khai thác rừng, sử dụng thuốc trừ sâu không khoa học, phát triển công nghiệp và sự xâm nhập của các loài ngoại lai, làm giảm môi trường sống tự nhiên của côn trùng.

4. Giải pháp nào được đề xuất để bảo tồn côn trùng bộ Cánh cứng?
   Các giải pháp gồm bảo vệ sinh cảnh rừng tự nhiên, quản lý khai thác bền vững, giám sát đa dạng sinh học định kỳ và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo tồn đa dạng sinh học.

5. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng như thế nào trong quản lý tài nguyên rừng?
   Dữ liệu về thành phần loài và phân bố giúp xác định các khu vực ưu tiên bảo tồn, xây dựng kế hoạch quản lý sinh thái phù hợp, đồng thời hỗ trợ phòng chống sâu bệnh hại rừng hiệu quả hơn.

Kết luận

• Khu Dự trữ thiên nhiên Động Châu - Khe Nước Trong có đa dạng sinh học côn trùng bộ Cánh cứng phong phú với hơn 386 loài được ghi nhận, phân bố đa dạng theo sinh cảnh.
• Các loài côn trùng đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái rừng, góp phần vào quá trình phân giải hữu cơ và duy trì cân bằng sinh thái.
• Nghiên cứu đã mô tả chi tiết đặc điểm hình thái và sinh học của một số loài tiêu biểu, làm cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn.
• Đề xuất các giải pháp bảo tồn và quản lý bền vững tài nguyên côn trùng, bao gồm bảo vệ sinh cảnh, giám sát đa dạng sinh học và nâng cao nhận thức cộng đồng.
• Tiếp tục triển khai nghiên cứu mở rộng và giám sát định kỳ để cập nhật dữ liệu, hỗ trợ quản lý hiệu quả trong giai đoạn tiếp theo.

Luận văn kêu gọi các cơ quan quản lý, nhà khoa học và cộng đồng cùng chung tay bảo vệ đa dạng sinh học, góp phần phát triển bền vững tài nguyên thiên nhiên tại khu vực và trên phạm vi toàn quốc.