Tài liệu Bước đầu nghiên cứu cấu trúc quần xã động vật chân khớp bé (microathropoda) ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày vườn quốc gia xuân sơn tỉnh phú thọ

Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH …………………………………….. 3 PHẦN I: MỞ ĐẦU ........................................................................... 4 1. Tầm quan trọng của vấn đề và lý do chọn đề tài ....................... 4 2. Mục đích của đề tài …........................................................... 7 3. Nhiệm vụ của đề tài ….......................................................... 7 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU .................................................................................. 8 1. Lược sử tình hình nghiên cứu Microathropoda ở Việt Nam...... 8 1.1. Giai đoạn trước năm 1975 ................................................. 9 1.2. Giai đoạn sau năm 1975 .................................................... 10 2. Vài nét sơ lược về điều kiện tự nhiên của Vườn quốc gia Xuân Sơn – Phú Thọ .................................................................... 12 2.1. Vị trí địa lý ..................................................................... 12 2.2. Đặc điểm địa hình và đất đai.............................................. 13 2.3. Đặc điểm đa dạng sinh học ................................................. 14 PHẦN III: ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... ................................ 16 1. Địa điểm nghiên cứu .......................................................... 16 2. Thời gian nghiên cứu ........................................................... 16 3. Phương pháp nghiên cứu ..................................................... 18 3.1. Phương pháp thu mẫu đất .................................................. 18 3.2. Lọc và tách động vật chân khớp bé khỏi các mẫu đất ............. 18 3.3. Xử lý, phân tích mẫu và số liệu .......................................... 20 PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................ 21 *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** Chương I: Cấu trúc quần xã động vật chân khớp bé (Microathropoda) ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày theo tầng thẳng đứng trong đất .............................................. 21 1. Cấu trúc mật độ Microathropoda .......................................... 21 2. Cấu trúc nhóm phân loại của Microathropoda ........................ 26 3. Nhận xét ........................................................................... 26 Chương II: Cấu trúc quần xã Ve bét (Acari) ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày theo tầng thẳng đứng trong đất...................................................................................... 27 1. Cấu trúc mật độ nhóm Acari .............................................. 27 2. Cấu trúc nhóm phân loại của Acari ..................................... 33 3. Nhận xét ........................................................................... 33 Chương III: Cấu trúc quần xã Bọ nhảy (Collembola) ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày theo tầng thẳng đứng trong đất ....................................................................................... 34 1. Cấu trúc mật độ của Collembola .......................................... 34 2. Cấu trúc nhóm phân loại của Collembola ............................... 39 3. Nhận xét ............................................................................ 39 PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................ 40 1. Kết luận ............................................................................. 40 2. Đề nghị ............................................................................. 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................. 42 *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH Bảng Bảng 1: Địa điểm và thời gian thu mẫu ………………………………...…17 Bảng 2: Cấu trúc quần xã chân khớp bé (Microathropoda) ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày …………………………………………..23 Bảng 3: Cấu trúc quần xã Ve bét (Acari) ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày ……………………………………………………………....30 Bảng 4: Cấu trúc quần xã Bọ nhảy (Collembola) ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày ………………………………………………........36 Hình Hình 1: Những dãy núi đá vôi Vườn quốc gia Xuân Sơn…………………15 Hình 2: Thực vật Vườn quốc gia Xuân Sơn ………………………………15 Hình 3: Biểu đồ cấu trúc mật độ của các nhóm chính Microathropoda ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày …………………………………25 Hình 4: Biểu đồ cấu trúc nhóm phân loại Microathropoda ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày ………………………………………..…26 Hình 5: Một vài đại diện của nhóm Acari ……………………………..….30 Hình 6: Biểu đồ cấu trúc mật độ của các nhóm chính Acari ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày ………………………………………..…32 Hình 7: Biểu đồ cấu trúc nhóm phân loại của Acari ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày ………………………………………………....…33 Hình 8: Một vài đại diện của nhóm Acari ………………………….....…..37 Hình 9: Biểu đồ cấu trúc mật độ của các nhóm chính Collembola ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày …………………………......…..39 Hình 10: Biểu đồ cấu trúc nhóm phân loại của Collembola ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày ……………………………......................40 *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** PHẦN I : MỞ ĐẦU 1. Tầm quan trọng của vấn đề và lý do chọn đề tài Thế giới sinh vật đất rất đa dạng và phong phú, chúng bao gồm đại diện của hầu hết các ngành động vật không xương sống, từ đơn bào đến đa bào và đại diện của một số lớp động vật có xương sống,… Động vật sống trong đất có số lượng và sinh khối lớn, chiếm hơn 90% tổng sinh khối động vật ở cạn và 50% tổng số loài động vật trên Trái đất. Động vật đất đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành đất, phân huỷ xác hữu cơ, làm tăng độ phì nhiêu, cải tạo và bảo vệ môi trường đất, tính chất lý hoá của đất (Vũ Quang Mạnh, 2000). Việc nghiên cứu sinh vật đất có ý nghĩa quan trọng đối với việc tìm hiểu các đặc tính sinh học của đất và sự đa dạng của thế giới sinh vật nói chung. Vì: * Hệ sinh vật đất tham gia vào mọi chu trình tự nhiên và quyết định nhiều hoạt tính sinh học của môi trường nơi chúng sống. Chúng có quan hệ mật thiết đến các quá trình tạo đất và góp phần quyết định độ phì nhiêu của đất. * Thành phần và cấu trúc của hệ sinh vật đất có liên quan chặt chẽ đến các tính chất của đất, vì thế chúng có ý nghĩa như một chỉ thị sinh học (Bioindicator) các tính chất của môi trường sống này. * Nhóm động vật đất chiếm hơn 90% tổng sinh lượng hệ động vật ở cạn và hơn 50% tổng số loài động vật sống trên Trái đất nên chúng là thành phần quan trọng tạo nên tính đa dạng của sinh giới. * Đất là môi trường nuôi dưỡng và phát tán của nhiều nhóm ký sinh trùng và nguồn bệnh, vì thế nhiều nhóm động vật đất còn có vai trò như một *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** vectơ lan truyền hay như yếu tố ngăn chặn sự lây lan của chúng qua môi trường này. * Đất là môi trường sống đặc thù, chuyển tiếp giữa hai môi trường nước và cạn, nhiều nhóm sinh vật đã phát triển và tiến hoá qua môi trường này. Vì thế sinh vật đất còn là đối tượng cho các nghiên cứu, tìm hiểu quy luật biến thái thích nghi và tiến hóa, góp phần làm rõ nguồn gốc phát sinh và tiến hoá chủng loại của thế giới sinh vật. Trong cấu trúc hệ động vật đất, nhóm chân khớp bé (Microathropoda) bao gồm các nhóm động vật không xương sống thuộc ngành chân khớp (Arthropoda) với kích thước cơ thể nhỏ bé (khoảng từ 0,1-0,2 mm cho đến 2,0-3,0 mm) thường chiếm ưu thế về số lượng so với các nhóm khác. Chúng là các nhóm Ve bét (Arachnida: Acari) và nhóm Bọ nhảy (Insecta: Apterygota: Collembola). Ngoài ra, với số lượng không đáng kể còn có các nhóm chân khớp bé khác (Microathropoda khác) như: Rết tơ (Myriapoda: Symphyla), Đuôi nguyên thuỷ, Hai đuôi, Ba đuôi (Insecta: Protura, Diplura, Thysanura)… Trong đó nhóm Ve bét gồm các nhóm chính là : Ve giáp (Oribatida), nhóm Mò Mạt (Gamasina), Ve (Uropodina) và Ve bét khác (Acari khác). Nhóm Bọ nhảy bao gồm ba nhóm chính là: Entomobryomorpha, Symphypleona và Poduromopha. Trong thực tế, hai nhóm Ve bét và Bọ nhảy, mà trong đó chủ yếu là Ve giáp (Acari: Oribatida) luôn chiếm khoảng hơn 95% tổng số lượng của chân khớp bé. Sinh khối của chân khớp bé tuy không lớn, đạt khoảng 10kg ở 1ha đất vùng ôn đới và nhiệt đới, nhưng số lượng của chúng đạt 150.000 đến hơn 800.000 cá thể tính trên 1m2 mặt đất. *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** Ở Việt Nam, số lượng chân khớp bé đạt 4.000 đến 25.000 cá thể ở các hệ sinh thái đất canh tác vùng đồng bằng, và 11.000 đến 25.700 cá thể ở hệ sinh thái đất rừng tính trên 1m2 mặt đất (Vũ Quang Mạnh, 2003). Microathropoda, đặc biệt là Oribatida và Collembola là nhóm động vật rất nhạy cảm với sự thay đổi của các yếu tố khí hậu môi trường cũng như sự tác động của các nhân tố bên ngoài và tính chất đất. Ở Việt Nam trong những năm gần đây đã có các nghiên cứu về cấu trúc nhóm chân khớp bé theo các sinh cảnh, các dải độ cao hay theo các tầng thẳng đứng trong đất (Vương Thị Hoà, 1984; Vũ Quang Mạnh, 1985; Cao Văn Thuật, 1988; Nguyễn Trí Tiến, 1995;…). Vườn Quốc gia Xuân Sơn là một trong những địa điểm đang được Nhà nước quan tâm để quy hoạch nhằm bảo tồn những loài động vật, thực vật quý hiếm góp phần tạo nên sự đa dạng trong cảnh quan sinh học của đất nước. Ở sinh cảnh Đất canh tác cây ngắn ngày của Vườn Quốc gia do gần khu vực tập trung dân cư nên cấu trúc quần xã sinh vật đất bị ảnh hưởng bởi các hoạt động trồng trọt lấy lương thực phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt trong cuộc sống thường nhật của người dân nơi đây. Hơn nữa chúng tôi nhận thấy đây là nơi có rất nhiều tiềm năng về tài nguyên cũng như giá trị của nhóm sinh vật đất trong việc phục vụ sản xuất nông nghiệp hay làm chỉ thị cho môi trường đất nên chúng tôi mạnh dạn lựa chọn đề tài : “Bước đầu nghiên cứu cấu trúc quần xã động vật chân khớp bé (Microathropoda) ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày - Vườn Quốc gia Xuân Sơn - Tỉnh Phú Thọ ” dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ của thầy Đào Duy Trinh và thầy Vũ Quang Mạnh. *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** 2. Mục đích của đề tài Đề tài của luận văn có mục đích là bước đầu tìm hiểu cấu trúc quần xã động vật chân khớp bé (Microathropoda) theo tầng thẳng đứng trong đất ở sinh cảnh đất canh tác cây ngắn ngày thuộc Vườn Quốc gia Xuân Sơn Tỉnh Phú Thọ, để từ đó có thể biết vai trò của chúng đối với sản xuất nông nghiệp. Bước đầu làm quen với hoạt động nghiên cứu khoa học, phục vụ công tác giảng dạy và nghiên cứu tiếp theo khi điều kiện cho phép, đồng thời xây dựng cho bản thân lòng say mê học tập và nghiên cứu khoa học từ đó làm cho ta thêm yêu thích Sinh học hơn. 3. Nhiệm vụ của đề tài Chúng tôi đã tiến hành khảo sát và nghiên cứu về nhóm động vật đất cỡ nhỏ ở Vườn Quốc gia theo các tầng thẳng đứng trong đất, trên cơ sở đó đề ra các nhiệm vụ chính của đề tài như sau : a. Nghiên cứu cấu trúc quần xã chân khớp bé (Microathropoda) theo các tầng thẳng đứng trong đất ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn - Tỉnh Phú Thọ. b. Nghiên cứu cấu trúc quần xã Ve bét (Acari) theo các tầng thẳng đứng trong đất ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn - Tỉnh Phú Thọ. c. Nghiên cứu cấu trúc quần xã Bọ nhảy (Collembola) theo các tầng thẳng đứng trong đất ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn - Tỉnh Phú Thọ. *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** PHẦN II : TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1. Lược sử nghiên cứu Microathropoda ở Việt Nam Vào những năm 40-50 của thế kỷ XX, một bộ môn Khoa học sinh học mới, Khoa học sinh thái đất đã được hình thành như một chuyên ngành khoa học riêng. Sinh thái đất là bộ môn khoa học nghiên cứu các nhóm sinh vật sống trong đất cùng các hoạt động và sự tương hỗ của chúng, nằm trong mối liên quan chặt chẽ với môi trường sống. Khoa học về Sinh thái đất ngày càng phát triển mạnh mẽ và đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu thuộc các lĩnh vực khác nhau. Việc nghiên cứu sinh vật đất giúp ta có thêm những hiểu biết về tác dụng của chúng đối với môi trường đất thông qua hoạt động của chúng. Đặc biệt, trong cấu trúc hệ động vật đất nhóm động vật chân khớp bé (Microathropoda) là nhóm có vai trò rất quan trọng, có thể là chỉ thị sinh học của môi trường đất nên chúng ngày càng được quan tâm nghiên cứu. Ở trên thế giới, vào giai đoạn đầu thế kỷ XX, nhờ phương pháp dùng hệ thống phễu lọc để phân tách hệ động vật chân khớp bé trong đất (Microathropoda) của nhà nghiên cứu Italia A.Berlese (1905) và sau đó được A.Tullgren cải tiến và hoàn thiện hơn (1917) nên con người đã có khái niệm đầy đủ hơn về hệ động vật đất. Tiếp theo đó nhiều chương trình lớn nghiên cứu vai trò của một số nhóm động vật đất tham gia vào các hoạt tính sinh học của đất đã được công bố (Falck, 1923; Tragardh, 1928; C.Borne bush, 1930; W.Ulrich, 1938; M.Ghilarov, 1939; A.Jacot, 1939; K.Forss lund, 1939;…). Ngoài ra còn có một số nghiên cứu khác như: Vào thập kỷ 30 của thế kỷ XX, có một số công trình nghiên cứu về nhóm Bọ nhảy (Collembola) của tác giả người Pháp – Denis.J.R, trong đó đáng chú ý là *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** công trình khu hệ Bọ nhảy Đông Dương “Collembola d Indochine” xuất bản năm 1943. Tiếp theo đó là công trình Bọ nhảy ở Sapa của Stach (1965). Trong công trình này, tác giả đã mô tả được hơn 10 loài mới cho khoa học và 20 loài mới cho khu hệ Bọ nhảy ở Việt Nam. Trong công trình “New Oribatids from Viet Nam”, hai tác giả người Hungari là Balogh và Muhunka (1967) đã trao đổi về vấn đề danh pháp học, đặc điểm phân bố của 33 loài, mô tả 29 loài và 4 giống mới cho khoa học. Ở Việt Nam, việc nghiên cứu về nhóm chân khớp bé tuy còn chưa đầy đủ do gặp nhiều hạn chế về mặt thời gian, không gian, đối tượng và quy mô tổ chức, nhưng cho đến nay những kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu nhóm động vật này cũng rất đáng chú ý. Điển hình là vào những năm cuối của thế kỷ XX tại Hội nghị Quốc tế về Động vật đất lần thứ XII được tổ chức tại trường Đại học Tổng hợp Dublin, Ireland, với tiêu đề “Sinh vật đất và Quản lý tài nguyên đất”, các nhà nghiên cứu Việt Nam đã tham gia hội nghị với 3 báo cáo về kết quả nghiên cứu giun đất và chân khớp bé (Microathropoda) ở Việt Nam. (Vũ Quang Mạnh, 2003). Những thành tựu thu được của Việt Nam trong quá trình nghiên cứu nhóm chân khớp bé (Microathropoda) có thể chia thành hai giai đoạn: 1.1. Giai đoạn trước năm 1975 Giai đoạn trước năm 1975 ở Việt Nam tuy đã có một số công trình nghiên cứu về Microathropoda, như: công trình nghiên cứu Bọ nhảy (Apterygota: Collembola) nhưng còn chưa đầy đủ và chưa đồng bộ với các phương pháp nghiên cứu chuyên ngành riêng. Ở giai đoạn này các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào vào một số nhóm ưu thế có ý nghĩa về mặt kinh tế, y học và chú ý nhiều đến phân loại học *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** chứ chưa đánh giá được vai trò của chúng như một thành phần không thể thiếu trong cấu trúc dinh dưỡng và chu trình luân chuyển vật chất của các quần lạc sinh vật cạn. 1.2. Giai đoạn sau năm 1975 Từ sau năm 1975, khu hệ động vật đất Việt Nam mới bắt đầu được nghiên cứu và xem xét đầy đủ như một thành phần trong các hệ sinh thái tự nhiên và nhân tác. Từ những năm 80 của thế kỷ XX, trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài cấp Bộ, nhiều dẫn liệu về phân loai học, phân bố và sinh học của một số nhóm động vật đất chính ở Việt Nam (trong đó có Microathropoda) đã được bổ sung và công bố. Dưới sự chỉ đạo của GS. Thái Trần Bái các tác giả Việt Nam bắt đầu nghiên cứu một cách đồng bộ, toàn diện và có hệ thống về Microathropoda trong đất Mặc dù thời gian nghiên cứu chưa dài song cho đến nay đã thu được những kết quả đáng chú ý. Có thể kể đến một số công trình luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ Khoa học và tiến sĩ chuyên ngành như: Các công trình luận văn thạc sĩ của Vũ Quang Mạnh (1980) về thành phần phân bố và số lượng của các nhóm Microathropoda trong đất ở một số hệ sinh thái khác nhau. Trong các công trình này, tác giả đã trình bày sự ảnh hưởng của một số nhân tố tự nhiên chính đến sự phân bố và biến động số lượng của các nhóm Acari và Collembola. Tiếp theo là hàng loạt các nghiên cứu của nhiều tác giả nhằm đề xuất phương pháp nghiên cứu, xác định mật độ, thành phần loài, khu hệ ở Việt Nam (chủ yếu là nhóm Acari và Collembola). Đó là các công trình đầu tiên nghiên cứu về Microathropoda (nhóm Ve giáp Acari: Oribatida) ở đất Cà Mau (Minh Hải) của Vũ Quang Mạnh (1982,1987) và ở đất rừng Tây *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** Nguyên, vùng đồng bằng ven biển miền Bắc Việt Nam của Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Trí Tiến (1988,1990). Năm 1990, tác giả Vũ Quang Mạnh đã tổng kết tất cả các công trình nghiên cứu về Microathropoda ở Việt Nam và rút ra kết luận về cấu trúc phân bố và mật độ của nhóm động vật này. Qua đó, tác giả đã nêu lên một số quy luật sinh thái quyết định sự hình thành cấu trúc định tính và định lượng của quần xã Oribatida ở đất. Tác giả còn đưa ra danh sách 117 loài Oribatida đã biết ở Việt Nam cùng với đặc điểm phân bố của chúng theo vùng địa lý, theo loại đất và theo hệ sinh thái. Tiếp theo đó, năm 1994 tác giả Nguyễn Trí Tiến đã công bố công trình nghiên cứu của mình về nhóm Bọ nhảy (Insecta: Collembola). Ngoài ra còn có một số một số công trình giới thiệu danh sách các loài, sự phân bố của Oribatida, Collembola ở các vùng địa lý, sinh thái khác nhau ở Việt Nam như: Vũ Quang Mạnh, Cao Văn Thuật, 1988; Đặc biệt là công trình của Vũ Quang Mạnh, Vương Thị Hoà (1995) đã công bố danh sách 147 loài và phân loài Oribatida ở Việt Nam và phân tích đặc điểm đa dạng trong thành phần loài của chúng. Tháng 4 – 1994 Hội Sinh thái đất Việt Nam (VN SES) là hội viên của Hội các ngành sinh học thuộc Liên hiệp hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam đã được thành lập để nghiên cứu về sinh thái và quần xã động vật đất cùng các vấn đề liên quan; bao gồm các nhà nghiên cứu cơ bản và ứng dụng, các cán bộ giảng dạy bậc Đại học và các chuyên gia của các chuyên ngành tương ứng. Sự ra đời của Hội đã đánh dấu một bước nhảy vọt trong quá trình nghiên cứu sinh thái đất ở Việt Nam, tạo điều kiện thuận lợi cho những nghiên cứu chuyên sâu về hệ động vật đất của nhiều tác giả sau này. *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** Điển hình, năm 1996 có công trình nghiên cứu đồng bộ về cấu trúc, phân bố, mật độ và vai trò của nhóm Microathropoda ở đất khu vực thị trấn Tam Đảo của Vũ Quang Mạnh và Vương Thị Hoà. Các tác giả đã phân tích cấu trúc các nhóm động vật theo mức độ ảnh hưởng của con người lên thảm thực vật, theo tầng đất, theo hai mùa trong năm. Qua đó, bước đầu tìm hiểu vai trò chỉ thị sự suy kiệt thảm thực vật rừng và vai trò mang truyền sán ký sinh của Oribatida ở đất. Bên cạnh đó, còn có một số nghiên cứu về ảnh hưởng của thuốc trừ sâu, chế độ canh tác đến cấu trúc phân bố và mật độ của nhóm Microathropoda trong đất. (Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Trí Tiến, 2000). Hiện nay đã có nhiều đề tài ở cấp độ sinh viên làm luận văn tốt nghiệp và luận văn thạc sĩ cũng nghiên cứu nhóm đối tượng này ở nhiều quy mô khác nhau, nhiều sinh cảnh khác nhau, nhiều vùng khác nhau. (Vương Thị Hoà, 1996; Đỗ Huy Trình, 2002; Nguyễn Trọng Năm, 2003;…). Như vậy ngay từ những năm đầu của thế kỷ XX đã bắt đầu xuất hiện những nghiên cứu về Microathropoda ở Việt Nam, nhưng còn rải rác và không đồng bộ. Cho đến cuối những năm 70, đầu năm 80 mới tập hợp được các nhà nghiên cứu cơ bản và ứng dụng của nhiều Viện nghiên cứu, trường Đại học, đã ra đời hàng loạt các công trình có giá trị về Microathropoda, đồng thời đề cập đến vấn đề này một cách toàn diện, có hệ thống và đạt được nhiều kết quả đáng chú ý. 2. Vài nét sơ lược về điều kiện tự nhiên của Vườn Quốc gia Xuân Sơn tỉnh Phú Thọ 2.1. Vị trí địa lý Vườn quốc gia Xuân Sơn là một vườn quốc gia nằm trên địa bàn huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ. Vị trí vườn nằm ở đúng điểm cuối của dãy Hoàng Liên Sơn - cửa ngõ vùng Tây Bắc Bộ. Được chuyển từ khu bảo tồn thiên *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** nhiên Xuân Sơn thành vườn quốc gia theo Quyết định của Thủ tướng chính phủ Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam số 49/2002/QĐ-TTg ngày 17 tháng 4 năm 2002. Vườn quốc gia Xuân Sơn nằm cách thành phố Việt Trì 80 km, bao gồm các xã: Kiệt Sơn, Lai Đồng, Minh Đài và một phần các xã: Đồng Sơn, Tân Sơn, Kim Thượng, Xuân Đài, đều cùng huyện. Có phạm vi ranh giới được xác định như sau: Tọa độ địa lý: Từ 21°03' đến 21°12' vĩ bắc và từ 104°51' đến 105°01' kinh đông. - Phía Đông: Giáp các xã Tân Phú, Minh Đài, Long Cốc, huyện Tân Sơn. - Phía Tây: Giáp huyện Phù Yên (tỉnh Sơn La), huyện Đà Bắc (tỉnh Hoà Bình). - Phía Nam: Giáp huyện Đà Bắc (tỉnh Hoà Bình). - Phía Bắc: Giáp xã Thu Cúc, huyện Tân Sơn. 2.2. Đặc điểm địa hình và đất đai Vườn Quốc gia Xuân Sơn có kiểu địa hình núi đá vôi đặc trưng, có độ cao từ 700 đến 1.300 m, trong khu vực có rất nhiều hang đá. Có diện tích vùng đệm 18.369 ha, trong đó diện tích vùng lõi là 15.048 ha, khu vực bảo vệ nghiêm ngặt là 11.148 ha; phân khu phục hồi sinh thái kết hợp bảo tồn di tích lịch sử: 3000 ha, phân khu hành chính, dịch vụ: 900 ha. Điểm đặc trưng của Xuân Sơn là vườn quốc gia duy nhất có rừng nguyên sinh trên núi đá vôi (2.432 ha). Xuân Sơn được đánh giá là rừng có đa dạng sinh thái phong phú, đa dạng sinh học cao, đa dạng địa hình kiến tạo nên đa dạng cảnh quan. *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** 2.3. Đặc điểm đa dạng sinh học Theo thống kê bước đầu, Vườn quốc gia Xuân Sơn có 726 loài thực vật có mạch thuộc 475 chi và 134 họ trong đó có 52 loài thuộc ngành Quyết và ngành Hạt trần. Có 282 loài động vật, với 23 loài lưỡng cư, 30 loài bò sát, 168 loài chim, 61 loài thú. Nằm trong khu vực giao tiếp của hai luồng thực vật Mã Lai và Hoa Nam, hệ thực vật ở Xuân Sơn có các loài re, dẻ, sồi và mộc lan chiếm ưu thế. Ngoài ra, ở Xuân Sơn còn có các loài tiêu biểu cho khu vực Tây Bắc như táu muối, táu lá duối, sao mặt quỷ và chò chỉ, chò vảy, nghiến, dồi, vầu đắng, kim giao (rừng chò chỉ ở Xuân Sơn là một trong những rừng chò chỉ đẹp và giàu nhất miền Bắc). Xuân Sơn còn là kho giống bản địa, kho cây thuốc khổng lồ, đặc biệt là cây rau sắng mọc tự nhiên có mật độ cao nhất miền Bắc. *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** Hình 1: Những dãy núi đá vôi VQG Xuân Sơn Hình 2: Thực vật VQG Xuân Sơn *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** PHẦN III : ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Địa điểm nghiên cứu Chúng tôi đã tiến hành đi thu mẫu tại VQG Xuân Sơn ở sinh cảnh Đất canh tác cây ngắn ngày. Đây là sinh cảnh gần khu vực dân cư tập trung và được người dân sử dụng để trồng trọt các loại cây lương thực ngắn ngày như ngô, khoai… và một số loại hoa màu khác. Trong quá trình thu mẫu, chúng tôi đã thực hiện thu 5 lần lặp lại cho mỗi đợt ở các tầng đất tương ứng là 0-10cm và 11-20cm. (Bảng 1). 2. Thời gian nghiên cứu Chúng tôi đã được tiếp xúc với bộ môn Động vật học ngay từ năm thứ hai của chương trình đại học, lại được thầy Vũ Quang Mạnh và thầy Đào Duy Trinh hướng dẫn làm quen với đối tượng chân khớp bé nên chúng tôi bắt tay vào nghiên cứu đối tượng này thông qua những tài liệu ban đầu do các thầy cung cấp. Bước tiếp theo, chúng tôi tiến hành khảo sát thực địa và thực hiện quá trình thu mẫu qua 3 đợt từ 29.3.2008 (đợt 1) đến 28.9.2008 (đợt 3). Ngay sau mỗi đợt thu mẫu, chúng tôi phải xử lý mẫu bằng cách lọc và tách Microathropoda ra khỏi đất tại phòng thí nghiệm động vật của trường rồi phân tích và xử lý số liệu thu được. Cuối cùng tổng hợp kết quả qua các đợt lại để phục vụ cho quá trình viết luận văn tốt nghiệp cuối khoá. *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Vườn quốc gia Xuân Sơn Vườn quốc gia Xuân Sơn Tác giả cùng nhóm đề tài Tác giả cùng nhóm đề tài Mùa hạ (24.5.2008) Mùa thu (28.9.2008) (2) : gọi là tầng 2. (1) : gọi là tầng 1. Xuân Sơn nhóm đề tài (29.3.2008) Ghi chú: Vườn quốc gia Địa điểm Tác giả cùng mẫu Người thu Mùa xuân Thời gian ngắn ngày Đất canh tác cây ngắn ngày Đất canh tác cây ngắn ngày Đất canh tác cây Sinh cảnh Bảng 1: Địa điểm và thời gian thu mẫu 11-20 cm 0-10 cm 11-20 cm 5 5 5 5 5 11-20 cm (2) 0-10 cm 5 Số mẫu 0-10 cm (1) Tầng đất Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** 3. Phương pháp nghiên cứu 3.1. Phương pháp thu mẫu đất Chúng tôi đã tiến hành thu mẫu đất tầng 1, đất tầng 2 với 5 lần lặp lại. Cụ thể như sau: * Đất tầng 1: Sâu trong lòng đất từ 0-10cm (tính từ mặt đất). * Đất tầng 2: Sâu trong lòng đất từ 11-20cm (tính từ mặt đất). Mỗi mẫu đất có kích thước là (5x5x10)cm, dùng các hộp sắt kim loại mỏng hình khối hộp chữ nhật cỡ (5x5x15)cm cắt các mẫu đất theo từng lớp 10cm theo chiều thẳng đứng sâu trong đất. Trong quá trình tiến hành, chúng tôi chỉ lấy mẫu đất cho đến độ sâu còn gặp động vật sinh sống. (Thông thường, động vật chân khớp bé và động vật đất nói chung sống cho đến độ sâu mà rễ thực vật bậc cao còn vươn tới). Mỗi mẫu đất sau khi thu ở thực địa sẽ được để riêng vào một túi nilon và buộc chặt miệng bằng dây chun nhỏ để tránh mất hoặc hỏng mẫu. Bên ngoài mỗi túi có dán nhãn etiket ghi chú các chú thích cần thiết. ( Thường là ghi tên sinh cảnh, ngày lấy mẫu, tầng đất). Những mẫu cùng sinh cảnh được cho vào một túi to riêng để tránh nhầm lẫn với các mẫu ở sinh cảnh khác. Ở mỗi sinh cảnh đều được thu lặp lại nhiều lần để đảm bảo tính chính xác (Bảng 1). Trong quá trình thu mẫu, chúng tôi còn mang theo sổ thực địa để ghi nhật ký thu mẫu. Các mẫu thu được cần mang ngay về phòng thí nghiệm để xử lý tiếp trong một vài ngày và không thể để mẫu lâu hơn một tuần để đảm bảo các sinh vật còn sống sót và không bị đi mất mẫu. 3.2. Lọc và tách động vật chân khớp bé khỏi các mẫu đất Có một số phương pháp thu và tách động vật Microathropoda khỏi các mẫu đất, nhưng phương pháp phổ biến, đơn giản và tiện lợi nhất mà chúng tôi lựa chọn để tiến hành tách lọc là phương pháp phễu lọc tự động kiểu *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** “Berlese – Tullegren ” dựa theo tập tính hướng đất dương và hướng sáng âm của động vật đất. (Sử dụng phương pháp này có thể thu được 73-98% tổng số lượng Microathropoda từ mẫu đất ). Các mẫu đất được bóp nhỏ và rải đều lên mặt lưới rây lọc, phần vụn lọt qua mắt lưới sẽ được đổ trở lại rây. Rây được đặt lên một phễu cứng và ở miệng phễu có một ống thu, đựng dung dịch định hình là cồn hoặc formol. Theo đó, các mẫu sẽ được khô dần từ lớp mặt và chân khớp bé sẽ chui dần xuống lớp sâu hơn, chui qua lưới lọc, rơi vào phễu và trượt theo thành phễu xuống ống thu mẫu. * Cấu tạo của rây: Rây lọc hình trụ, thành và vành là kim loại, đường kính 15cm, cao 4cm, lưới lọc bằng sợi nilon, kích thước mắt lưới khoảng (1,5x1,5)mm. * Cấu tạo của phễu như sau: Phễu bằng thuỷ tinh (hoặc giấy cứng), cao 30cm; đường kính miệng là 18cm, đường kính vòi là 1,9cm. Bộ phễu được đặt trên giá gỗ, vòi phễu gắn với ống nghiệm chứa dung dịch formol 4% (thường pha lên 5%), bên trong có etiket ghi giống như nhãn túi nilon. (Khi đặt phễu phải tránh bị động chạm mạnh hoặc để chuột bọ trèo vào). Thời gian lọc là 7 ngày đêm liên tục trong điều kiện phòng thí nghiệm (khoảng 25-300C). Sau 7 ngày chúng tôi tiến hành thu phễu ống nghiệm. Trong quá trình thu phải chú ý tránh không cho đất rơi vào ống thu để dễ dàng cho quá trình phân tích mẫu sau này, muốn vậy cần phải nhẹ nhàng nhấc rây lọc ra. Sau đó dùng bông không thấm nước nút kín miệng ống nghiệm và dùng dây chun bó các ống nghiệm cùng chung công thức với nhau rồi cho vào lọ *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thị Thiết *********************************************************************** nhựa có formol 4% có dán nhãn chung để khi phân tích không bị nhầm lẫn hoặc hỏng mẫu. 3.3. Xử lý, phân tích mẫu và số liệu Quá trình này được chúng tôi tiến hành trong phòng thí nghiệm với các dụng cụ phục vụ cho soi mẫu như: kính hiển vi quang học, đĩa petri, giấy thấm, kim phân tích,… Các bước phân tích mẫu gồm: * Các ống thu trong đó có cả mẫu và dung dịch định hình được đổ ra giấy thấm tròn (có chia ô) và lọc trên phễu lọc. Các ống nghiệm được tráng lại nhiều lần bằng nước cất để tránh bị sót mẫu. * Sau khi giấy thấm đã lọc hết nước, mẫu sẽ được đọng lại. Lấy giấy có chứa mẫu đó đặt vào đĩa petri và tiến hành phân tích trên kính hiển vi quang học. * Dùng kim phân tích chọn và nhặt từng cá thể động vật, nhận dạng và để vào các ô đã chia sẵn. Ghi số lượng từng nhóm vào sổ nhật ký soi mẫu. Tất cả các mẫu phân tích sẽ được giáo viên hướng dẫn kiểm tra, sau đó cho vào ống nghiệm nhỏ có chứa dung dịch định hình. Trong mỗi ống nghiệm có etiket ghi địa điểm, thời gian, sinh cảnh, tầng đất rồi dùng nút bông không thấm nước nút lại. Để quá trình bảo quản mẫu được lâu và không bị giòn, nát, chúng tôi đã bổ sung vào dung dịch định hình 10% Glixerin. Tất cả các ống nghiệm sẽ được bảo quản chung trong một lọ to chứa formol 4%. Ngoài ra dung dịch mẫu ngâm còn được bổ sung vài giọt axit Lactic giúp làm trong mẫu Ve giáp Oribatida. Chúng tôi đã phân tích và sử lý số liệu tính ra mật độ cá thể trên 1m2 mặt đất, mỗi mẫu đất có thể tích là 250cm 3, quy ra diện tích bề mặt là 25cm2. Vậy số lượng cá thể động vật tính trung bình trên 1m2 sẽ gấp 400 lần số lượng cá thể trong mỗi mẫu đất. (Số lượng cá thể mỗi mẫu ở đây là trung bình cộng của các mẫu lặp lại). *********************************************************************** Chuyên ngành động vật học K31 CN Sinh