MỞ ĐẦU Mối (Isoptera) thuộc nhóm côn trùng xã hội có sự phân công lao động khá chặt chẽ. Trong một quần tộc mối có các đẳng cấp khác nhau: mối thợ, mối lính (mối lao động), mối vua, mối chúa (mối sinh sản), phân biệt cả về đặc điểm hình thái lẫn chức năng chúng đảm nhiệm. Mối sống cộng sinh với các vi sinh vật, quan hệ sinh thái này đã tạo cho chúng khả năng thuận lợi phân giải một cách hiệu quả thức ăn có nguồn gốc từ cellulose. Nhờ vậy, mối trở nên có vai trò rất quan trọng trong các hệ sinh thái tự nhiên.
Cùng với vi sinh vật và các sinh vật khác, mối đảm trách việc phân giải xác thực vật chết giúp trả lại mùn và khoáng chất cho đất. Tuy nhiên, trong một số trƣờng hợp, một tỉ lệ nhỏ trong số các loài mối có thể gây hại kinh tế cho con ngƣời. Do có vai trò quan trọng nhƣ vậy, nên từ lâu mối đã đƣợc quan tâm nghiên cứu. Hiê ̣n nay đã có khoảng 2900 loài mối đƣơ ̣c phát hiê ̣n trên thế giới, phầ n lớn trong số chúng phân bố trong vùng nhiê ̣t đới và á nhiê ̣t đới.
Việt Nam cũng nằm trong đai khí hậu nhiệt đới, do vậy, thành phần loài mối cũng khá phong phú và đa dạng. Đã có 141 loài mối đƣợc liệt kê cho đến hiện nay ở nƣớc ta (Trịnh Văn Hạnh và cs. Hà Nội là trung tâm chính trị, văn hóa, khoa học kỹ thuật của cả nƣớc, là một trong những thành phố có diện tích khá rộng lớn. Năm 2008, Hà Nội đƣợc mở rộng địa giới hành chính, bao gồm Hà Tây cũ, Lƣơng Sơn, Mê Linh, nâng diện tích thành phố lên 3.
Với khuôn viên trên, Hà Nội hiện nay không chỉ nới rộng về diện tích, mà tính đa dạng của địa hình cũng đƣợc tăng thêm. Hà Nội bao gồm cả cảnh quan vùng núi, vùng đồi và vùng đồng bằng (có độ cao dƣới 25 m so với mực nƣớc biển) [6], [54]. Ở đặc trƣng này có thể xem Hà Nội giống nhƣ một Việt Nam thu nhỏ. Do có cảnh quan phong phú nên tiềm năng đa dạng sinh học của Hà Nội cũng rất cao.
1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hà Nội cùng với cả nƣớc đang đi lên trong xu thế phát triển về mọi mặt. Thực tế đã chứng minh rằng sự phồn thịnh của đất nƣớc, một vùng miền, một khu vực luôn phải gắn liền với việc bảo tồn và duy trì tính bền vững về đa dạng sinh học. Để có cơ sở cho việc bảo tồn phát huy thế mạnh về tiềm năng đa dạng, ổn định trong xu thế phát triển, hạn chế những thiệt hại gây ra do sinh vật nói chung và côn trùng nói riêng trong đó có mối thì việc điều tra xác định đầy đủ thành phần loài và nhóm loài sinh vật, các loài côn trùng và mối ở khu vực Hà Nội là hết sức cần thiết. Nghiên cứu mối ở khu vực Hà Nội trƣớc đây đã đƣợc tiến hành, nhƣng chỉ là những nghiên cứu mang tính chất riêng lẻ, tập trung vào một vài khu vực đặc thù hoặc vào một số đối tƣợng cần bảo vệ khỏi sự phá hại của mối nhƣ công trình kiến trúc, đê v.
Phần lớn các nghiên cứu thƣờng đƣợc triển khai theo hƣớng xác định các loài gây hại, nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh thái học của chúng để tìm kiếm các giải pháp phòng trừ. Các điều tra về thành phần loài, xác định mức độ đa dạng còn khá ít ỏi, đặc biệt là các nghiên cứu sử định lƣợng sử dụng mối làm chỉ thị cho mức độ tác động của con ngƣời làm thảm thực vật thì hầu nhƣ chƣa có một nghiên cứu nào đƣợc triển khai ở Hà Nội. Do đó, để có đƣợc những dẫn liệu chung tƣơng đối đầy đủ về khu hệ mối ở Hà Nội, góp phần bổ sung cho sự đầy đủ về đa dạng sinh học của côn trùng khu vực thành phố nói chung và về mối nói riêng, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu thành phần loài, đặc trưng phân bố của mối (Insecta: Isoptera) tại khu vực Hà Nội” với các mục tiêu chính: - Xác định thành phần loài mối tại khu vực nghiên cứu. - Xác định các đặc trƣng phân bố của mối theo vùng cảnh quan khu vực Hà Nội.
- Tìm hiểu về vai trò chỉ thị sinh học của mối đối với sự tác động của con ngƣời lên thảm thực vật. Do hạn chế về thời gian nghiên cứu và hiểu biết nên kết quả trong luận văn này mới chỉ là những tiếp cận bƣớc đầu cho những nghiên cứu sâu hơn về sau. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tình hình nghiên cứu mối trên thế giới Nghiên cứu về bộ Cánh đều (Isoptera) đƣợc tiến hành từ rất sớm.
Vào năm 1781 Smaethman đã công bố công trình nghiên cứu phân loại mối. Linnaeus vào năm 1785 đã sắp xếp mối vào lớp phụ không cánh (Aptera) thuộc giống Termes. Cũng vào năm 1781, Fabrricius đã xếp mối vào cùng nhóm kiến, sau đó lại chuyển chúng vào bộ Neuroptera. Konig (1778) mô tả ba loài mối (Termes vaiarium, Termes convusionnarius và Termes monoceros) đƣợc tìm thấy tại Ấn Độ và Srilanka.
Tác giả cũng là ngƣời đầu tiên mô tả cấu trúc ụ nổi và vƣờn nấm của một loài mối, chú ý đến hoạt động nuôi cấy nấm và các quả thể nấm tròn trắng trong cấu trúc vƣờn nấm [8]. Latreille (1802) đã xếp mối vào nhóm côn trùng không cánh, có hàm nghiền, sau đó lại thành lập họ Termitina., 1895 mới xác định mối vào bộ Cánh đều. Công trình phân loại mối nổi tiếng nhất là của Hagen (1855 – 1860). Tác giả đã ghi nhận 98 loài mối thuộc các vùng địa lý động vật khác nhau.
Đây có thể coi là công trình đầu tiên có tính hệ thống về mối trên thế giới [15]. Thế kỉ XX, nhiều công trình nghiên cứu về phân loại học cũng nhƣ hình thái của mối đƣợc công bố, đặc biệt là khu hệ mối Đông phƣơng. Haviland (1898) nghiên cứu hệ thống học và sinh học của mối ở Indonesia và Malaysia; Escherich (1909, 1911) và Bugnion et al. (1910, 1911, 1912, 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1913, 1914, 1915) đã cung cấp dữ liệu về mối tại khu vực Ceylon; Petch (1906, 1913) đã nghiên cứu mối quan hệ giữa nấm và mối của khu hệ này; Holmgren (1912, 1913) đã nghiên cứu phân loại và mội phần sinh học mối khu hệ Ấn Độ; Oshima (1919) đã nghiên cứu khu hệ mối Đài Loan và Philippin; John (1913, 1925) đã tiến hành nghiên cứu phân loại và sinh học mối ở Ceylon, Malaysia và Indonesia [8] Holmgren (1911, 1912) là ngƣời đầu tiên nghiên cứu có hệ thống và đặt nền móng cho phân loại học hiện đại về mối.
Sự sắp xếp thành lập các họ của ông đƣa ra cơ bản vẫn đƣợc sử dụng cho đến ngày nay. Ông chia mối thành 4 họ chính là Mastotermitidae, Protermitidae, Mesotermitidae, Metatermitidae. Trên cơ sở này các nhà phân loại học nhƣ Light (1921), Grasse (1949)… đã hiệu đính và xác lập bộ Cánh đều tƣơng đối ổn định. Năm 1949, Snyder liệt kê tổng cộng đƣợc 1745 loài mối trên toàn thế giới.
Nhƣng theo số liệu Constantinho (2007), tổng số loài mối đƣợc phát hiện trên toàn thế giới đã là 2858 loài, thuộc 286 giống [53]. Các danh mục thành phần loài của bộ Isoptera hoặc của một họ cho từng khu vực cũng lần lƣợt đƣợc công bố, thƣờng kèm theo khóa phân loại riêng và mô tả cho từng loài. Những nghiên cứu mối ở khu vực Đông phƣơng về sau tập trung vào các vấn đề phân loại học, địa động vật học cũng nhƣ vai trò và ý nghĩa kinh tế của từng họ hoặc phân họ cụ thể. Thakur (1979, 1983) tiến hành nghiên cứu về họ mối Macrotermitidae và giống Heterotermes; Bose (1979) nghiên cứu về tập tính xây tổ, sinh học, sinh thái học của 27 loài và 5 giống mối thuộc họ Apicotermitidae.
Krishna (1968) bàn về nguồn gốc phát sinh và phân loại giống của nhóm Capritermes. Chotani (1979) nghiên cứu về phân bố của họ Rhinotermitidade gồm 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 77 loài thuộc 8 giống và 6 phân họ [8]. Công trình nghiên cứu về phân loại học của Li Gui – Xiang et al. (1994) đã liệt kê và miêu tả có 435 loài, 44 giống và 4 họ mối phân bố ở Trung Quốc.
Gần đây nhất là công trình của Huang Fu Sheng et al. Nghiên cứu về khu hệ mối có công trình của các tác giả nhƣ Ahmad (1965) về khu hệ mối ở Thái Lan [32], Roonwal (1961) về khu hệ mối ở Ấn Độ [45], Thapa (1981) về khu hệ mối ở Malaysia [46] và Hill (1942) về khu hệ mối Australia [30]. Các nghiên cứu về khu hệ mối đều kèm theo các khóa định loại trong từng khu vực. Cho đến nay thì hình thái ngoài vẫn là đặc điểm chủ yếu đƣợc sử dụng trong định loại mối.
Mối thợ cũng đƣợc sử dụng trong phân loại nhƣ thấy trong công trình nghiên cứu của Ahmad (1950) [33]. Trong nghiên cứu này, tác đã sử dụng dặc điểm của hàm mối thợ và mối cánh là các đặc điểm chẩn loại, rõ ràng nhất ở mức độ giống. Năm 1998, Sands đã nghiên cứu nhận dạng mối thợ dựa trên các đặc điểm hình thái bên ngoài cũng nhƣ đặc điểm giải phẫu, đặc biệt là hình thái và số lƣợng của ống Malpighi, ống hậu môn của mối thợ, tại khu vực Trung Đông và Châu Phi. Từ đó đƣa ra khóa định loại tới giống dựa trên các đặc điểm trên [46].
Tuy nhiên, trong thực tế sự biến đổi về hình thái trong một loài có thể là rất lớn. Một số nghiên cứu về sự biến đổi hình thái đã đƣợc Akhtar et al. (1974, 1991) tiến hành dựa trên sự biến đổi vị trí và góc răng hàm trên, chỉ số hình dạng đầu, trong khi Chootani et al. (1979), Roonwal et al.
(1957) lại dựa chủ yếu vào biến đổi hình dạng kích thƣớc, tỉ lệ các phần phụ ở phần đầu mối lính. Bên cạnh đó có những loài mối có tập tính sinh học khác nhau, nhƣng hình thái rất giống nhau, nhƣ các loài thuộc giống Coptotermes [12]. Các đặc điểm này là nguyên nhân gây khó khăn và nhầm lẫn cho công tác phân loại dựa vào hình thái. Do đó các nhà nghiên cứu cũng tìm các phƣơng pháp khác để tiến hành định lọai một cách chuẩn xác hơn.
Belyaeva (2005) sử dụng các cấu trúc của cơ quan sinh dục ngoài để phân biệt các 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com loài thuộc họ Kalotermitidae, Hodotermitidae, Termitidae, Macrotermitidae và Nasutermitidae. Burham (1978) công bố dẫn liệu điều tra các loài hóa thạch côn trùng xã hội trong đó có 48 loài mới. Alliens et al.