Tài liệu đánh giá ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến ve giáp (acari oribatida) ở rừng nhân tác tại vườn quốc gia tam đảo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 NGUYỄN THỊ HẰNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ NHÂN TỐ SINH THÁI ĐẾN VE GIÁP (ACARI: ORIBATIDA) Ở RỪNG NHÂN TÁC TẠI VƢỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Đào Duy Trinh HÀ NỘI, 2016 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Đào Duy Trinh, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn thạc sỹ. Tôi xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ khoa học của Phòng phân tích trung tâm - Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, của Ban Chủ nhiệm, của các thầy giáo, cô giáo bộ môn Động vật học Khoa Sinh – KTNN, trường ĐHSP. Hà Nội 2. Xin gửi lời cảm ơn tới sinh viên Nguyễn Thị Dung -K39 đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình tiến hành đề tài. Xin chân thành cảm ơn Sở GD&ĐT, UBND thành phố Hà Nội, trường THPT Quảng Oai đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và hoàn thành luận văn. Cảm ơn gia đình, bạn bè đã tạo điều kiện cho tôi về thời gian, động viên tôi về tinh thần để tôi hoàn thành tốt khóa học. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 24 tháng 11 năm 2016 Tác giả Nguyễn Thị Hằng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 24 tháng 11 năm 2016 Tác giả Nguyễn Thị Hằng DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Kí hiệu Viết tắt 1 A Tầng rêu 2 A0 Tầng thảm mục 3 A1 Tầng đất 0 – 10cm 4 A2 Tầng đất 10 – 20cm 5 H’ Chỉ số đa dạng loài 6 MĐTB Mật độ trung bình 7 J’ Chỉ số đồng đều 8 S Số lượng loài theo tầng phân bố 9 S1 Tổng số loài theo sinh cảnh 10 t 11 VQG Nhiệt độ Vườn quốc gia MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Lí do chọn đề tài..................................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ..........................................................................4 3. Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................4 4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ..........................................................................4 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ...............................................4 6. Những đóng góp mới của đề tài ..........................................................................5 NỘI DUNG ................................................................................................................6 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................6 1.1. Tình hình nghiên cứu Oribatida trên thế giới ..................................................6 1.2.1. Nghiên cứu về thành phần loài Oribatida .................................................6 1.2.2. Nghiên cứu về cấu trúc quần xã Oribatida ...............................................7 1.1.3. Nghiên cứu về sinh thái học Oribatida ......................................................8 1.2. Tình hình nghiên cứu Oribatida ở Việt Nam ...................................................9 1.2.1. Nghiên cứu về thành phần loài Oribatida. ................................................9 1.2.2. Nghiên cứu về cấu trúc quần xã Oribatida .............................................11 1.2.3. Nghiên cứu về sinh thái học Oribatida ....................................................12 Chƣơng 2. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................................................................14 2.1. Địa điểm nghiên cứu .....................................................................................14 2.1.1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu ...............................................................14 2.1.2. Khí hậu và thủy văn .................................................................................14 2.1.3. Thổ nhưỡng ..............................................................................................16 2.1.4. Tài nguyên thực vật và động vật ..............................................................16 2.1.5. Đặc điểm xã hội .......................................................................................18 2.2. Thời gian nghiên cứu .....................................................................................18 2.3. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................19 2.3.1. Nghiên cứu tài liệu ...................................................................................19 2.3.2. Nghiên cứu thực nghiệm ..........................................................................19 2.3.3. Phân tích và thống kê số liệu ...................................................................24 2.3.4. Xác định chỉ số các nhân tố sinh thái .....................................................25 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................26 3.1. Đa dạng thành phần loài Ve giáp (Acari: Oribatida) ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ......................................................................................................26 3.1.1. Thành phần loài Oribatida ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo .............26 3.1.2. Thành phần phân loại học các loài Oribatid) ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ....................................................................................................34 3.2. Cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ........................................................................................................................35 3.2.1. Biến đổi cấu trúc quần xã Oribatida theo tầng phân bố .........................35 3.2.2. Biến đổi cấu trúc quần xã Oribatida theo hai lần thu mẫu .....................42 3.3. Đánh giá ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ...........................49 3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) ..............................................................................................49 3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của Canxi (Ca), pH, Cacbon hữu cơ tổng số (OM), Nitơ dễ tiêu (N) đến cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) ở tầng đất (A1; A2) ................................................................................................54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................62 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................64 PHỤ LỤC .................................................................................................................68 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Thành phần loài của quần xã Oribatida ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo .................................................................................................. 27 Bảng 3.2. Thành phần phân loại học của quần xã Oribatida ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ......................................................................................... 34 Bảng 3.3. Các chỉ số sinh học (S; S1; MĐTB; H’; J’) của quần xã Oribatida theo các tầng phân bố ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo...................... 35 Bảng 3.4. Các loài Oribatida ưu thế theo các tầng phân bố ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ......................................................................................... 39 Bảng 3.5. Các chỉ số sinh học (S; S1; MĐTB; H’; J’) của quần xã Oribatida theo hai lần thu mẫu ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ........................ 42 Bảng 3.6. Các loài Oribatida ưu thế theo hai lần thu mẫu ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ......................................................................................... 47 Bảng 3.7. Nhiệt độ và các chỉ số (S; S1; MĐTB; H’; J’) theo tầng phân bố ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ............................................................. 50 Bảng 3.8. Nhiệt độ và loài Oribatida ưu thế theo các tầng phân bố ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo .............................................................................. 52 Bảng 3.9. Các nhân tố Canxi, pH, OM, N và các chỉ số S, MĐTB, H’, J’ của các tầng đất A1; A2 ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ........................ 54 Bảng 3.10. Các nhân tố Canxi, pH, OM, N và các loài Oribatida ưu thế của hai tầng đất A1, A2 ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo ............................... 59 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Bản đồ khu vực lấy mẫu .................................................................. 15 Hình 2.2. Sơ đồ cấu trúc cơ thể của Oribatida ................................................ 21 Hình 2.3. Sơ đồ cấu trúc cơ thể và cấu tạo các cơ quan của Oribatida bậc cao .... 22 Hình 3.1. Thành phần loài của quần xã Oribatida theo các tầng phân bố ...... 36 Hình 3.2. Chỉ số đa dạng loài của quần xã Oribatida theo các tầng phân bố . 37 Hình 3.3. Chỉ số đồng đều của quần xã Oribatida theo các tầng phân bố ...... 38 Hình 3.4. Các loài Oribatida ưu thế theo các tầng phân bố ............................ 41 Hình 3.5. Thành phần loài Oribatida theo 2 lần thu mẫu ................................ 43 Hình 3.6. Mật độ trung bình của quần xã Oribatida theo các tầng phân bố ... 44 Hình 3.7. Chỉ số đa dạng loài của quần xã Oribatida theo 2 lần thu mẫu ..... 45 Hình 3.8. Chỉ số đồng đều của quần xã Oribatida theo 2 lần thu mẫu ........... 46 Hình 3.9. Các loài Oribatida ưu thế theo 2 lần thu mẫu ................................ 48 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Việt Nam là quốc gia có đa dạng sinh học cao về cả động vật, thực vật và vi sinh vật. Trong hệ động vật thì động vật đất đóng vai trò vô cùng quan trọng. Chúng tham gia tích cực vào các quá trình hình thành đất, quyết định nhiều hoạt tính sinh học quan trọng của môi trường và có vai trò rất lớn trong việc phân hu chất hữu cơ, chuyển hoá các chất khoáng góp phần nâng cao độ phì nhiêu của đất. Chúng là thành phần quan trọng tạo nên tính đa dạng sinh học của giới động vật. Trong số đó phải kể đến quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida). Ngoài tự nhiên Ve giáp sống chủ yếu trong môi trường đất và các môi trường sống liên quan tới hệ sinh thái đất như thảm lá mục, xác vụn thực vật, trên thân cây hay lớp rêu bám quanh thân cây, bụi đất bám trên cành cây, ... Đặc biệt nhóm Ve giáp (Acari: Oribatida) cơ thể có vỏ cứng, mật độ quần thể lớn, đa dạng về thành phần loài, đặc điểm phân bố rộng, dễ thu lượm, dễ nhận dạng, rất nhạy cảm với những biến đổi của môi trường sống. Trong những năm qua đã có nhiều công trình nghiên cứu về Oribatida ở các khu vực khác nhau. Tuy nhiên các tác giả chủ yếu đi sâu nghiên cứu thành phần loài và cấu trúc quần xã ve giáp mà ít đề cập tới các nhân tố sinh thái liên quan đến cấu trúc quần xã; chưa chỉ ra ảnh hưởng và vai trò của các nhân tố sinh thái trong sự biến đổi số lượng cá thể, thành phần loài, độ đa dạng của các loài Oribatida. Mà theo nghiên cứu của các nhà khoa học, nhân tố sinh thái là tất cả những nhân tố môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, pH, chất vô cơ, chất hữu cơ…) có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới đời sống của sinh vật. Tất cả các nhân tố sinh thái gắn bó chặt chẽ với nhau thành tổ hợp sinh thái tác động lên sinh vật. Nhưng trong đó các nhân tố sinh thái nhân tố ánh sáng, nhiệt độ, pH, cacbon, canxi, nitơ.... đóng vai trò chủ yếu (Trần Kiên, Phan Nguyên Hồng) [5]. Nhân tố sinh thái được chia làm 2 nhóm lớn là nhóm nhân tố vô sinh (ánh sáng, nhiệt độ, áp suất không khí, đất, nước, pH, các ion khoáng...) và nhóm nhân tố hữu sinh (động vật, thực vật, vi sinh vật). Xét riêng nhóm nhân tố vô sinh lại có thể chia làm nhân tố vật lý (ánh sáng, nhiệt độ, áp suất không khí ...) và nhân tố hóa học (pH, hàm lượng các chất khoáng có trong môi trường ...). 2 Nhiệt độ đóng vai trò rất quan trọng đối với toàn bộ sinh vật bởi cơ thể sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào. Hệ enzim trong tế bào chỉ có thể hoạt động trong khoảng nhiệt độ nhất định. Quần xã Oribatida gồm các loài sinh vật biến nhiệt nhiệt độ cơ thể thay đổi theo nhiệt độ môi trường. Khi nhiệt độ môi trường tăng, nhiệt độ cơ thể tăng, thời gian sống của chúng giảm và ngược lại. Khi nhiệt độ môi trường dao động vượt ngoài giới hạn sinh thái của loài, cơ thể sinh vật không thích nghi kịp và có thể bị đào thải. pH là thang đánh giá độ chua của đất và là yếu tố quan trọng quyết định độ phì nhiêu của đất. Đa số động vật sống trong đất ưa môi trường pH từ 4 → 8, tức là không quá chua và cũng không quá kiềm. Nguyên nhân là hệ enzim trong tế bào sinh vật đa phần hoạt động tối ưu ở môi trường trung tính. Đất đồi núi và đất canh tác lâu năm thường có độ pH thấp (đất chua), là nơi sinh sống của các loài sinh vật ưa axit. Độ phong phú của quần xã sinh vật trong các loại đất này không chỉ phụ thuộc vào pH mà còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như nhiệt độ, chất dinh dưỡng. Ngoài ra các chất khoáng của môi trường cũng đóng vai trò quan trọng vì chúng tham gia cấu tạo nên cơ thể sinh vật. Người ta chia các chất khoáng làm 2 nhóm là nhóm đại lượng (C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Na ...) và nhóm vi lượng (Cu, Fe, Mo, I, ..). Canxi là một nguyên tố dinh dưỡng thuộc nhóm đại lượng, đóng vai trò thiết yếu trong quá trình trao đổi chất của sinh vật nói chung và động vật đất nói riêng. Trong đất hàm lượng canxi thường rất thấp, đặc biệt là đất có độ dốc lớn hoặc đất canh tác lâu năm. Căn cứ vào hàm lượng Canxi, đất được chia thành các loại: đất nghèo canxi (Ca2+ < 2meq/100g đất), đất trung bình (Ca2+ = 2→ 8meq/100g đất), đất giàu (Ca2+ > 8meq/100g đất)[38]. Cacbon là nguyên tố đại lượng chiếm 18,5% khối lượng khô của tế bào. Cacbon có mặt trong tất cả các hợp chất hữu cơ cấu tạo nên tế bào và cơ thể. Thực vật lấy cacbon từ môi trường ở dạng CO2 thông qua quang hợp. Động vật là nhóm sinh vật dị dưỡng. Nguồn cacbon lấy vào thông qua thức ăn. Với nhóm loài Oribatida nguồn cacbon chủ yếu từ chất mùn bã hữu cơ. Trong đất cacbon tồn tại 3 trong xác vụn sinh vật chưa phân hủy hết hoặc ở dạng mùn. Để đánh giá độ phì nhiêu của đất người ta căn cứ vào hàm lượng mùn hay hàm lượng Cacbon hữu cơ tổng số có trong đất. Nếu đất có hàm lượng OM < 2% là đất nghèo dinh dưỡng, đất có OM = 2%→5% là đất trung bình, đất có hàm lượng OM > 5% là đất giàu dinh dưỡng [38]. Trong 25 nguyên tố tham gia cấu tạo tế bào sống thì nitơ là một trong 4 nguyên tố đại lượng thiết yếu nhất. Nitơ chiếm 3,3% khối lượng khô của tế bào và có mặt chủ yếu trong các phân tử protein. Trong đất nitơ tồn tại ở dạng hữu cơ khó tiêu (trong xác vụn sinh vật, trong mùn) hoặc dạng dễ tiêu (NH4+, NO3-) khi đã được vi sinh vật khoáng hóa. Hàm lượng nitơ dễ tiêu là một chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng đất. Nhóm Oribatida là nhóm động vật đất có kích thước nhỏ, rất nhạy cảm với môi trường sống. Chúng có thể thay đổi số lượng cá thể, độ đồng đều (J’), độ đa dạng loài (H’).... với những biến đổi của môi trường. Khi xem xét các địa điểm có thể tiến hành nghiên cứu khoa học, tôi nhận thấy vườn Quốc gia (VQG) Tam Đảo là một khu vực bảo tồn được thảm thực vật gần như nguyên sơ nên hệ động vật ở đây rất đa dạng. Trong VQG có những khu vực thực sự là rừng tự nhiên, lại có những khu vực chịu ảnh hưởng của các hoạt động sản xuất, kinh doanh, khai thác du lịch của con người. Chính những hoạt động của con người đã tạo nên một loại hình rừng mang đặc điểm riêng biệt: rừng nhân tác. Loại rừng này có tiểu khí hậu, thổ nhưỡng khác nhiều so với rừng tự nhiên nên có thể cấu trúc quần xã ve giáp cũng có những thay đổi đặc trưng. Vậy mối quan hệ giữa các nhân tố sinh thái và cấu trúc quần xã Oribatida như thế nào? Khi nhân tố sinh thái thay đổi, cấu trúc quần xã Oribatida sẽ thay đổi ra sao? Từ những lí do trên, tôi quyết định lựa chọn đề tài “Đánh giá ảnh hƣởng của một số nhân tố sinh thái đến Ve giáp (Acari: Oribatida) ở rừng nhân tác tại Vƣờn Quốc gia Tam Đảo”. 4 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu cấu trúc quần xã Oribatida và ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến sự biến động cấu trúc quần xã Oribatida ở sinh cảnh rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo. 3. Nội dung nghiên cứu - Xác định thành phần loài, phân tích đa dạng loài và đặc điểm phân bố của Oribatida ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo. - Cấu trúc của quần xã Oribatida theo chiều thẳng đứng thông qua phân tích các chỉ số: số lượng loài (S), mật độ trung bình (MĐTB), chỉ số đa dạng loài (H’), Chỉ số đồng đều (J’); mức độ ưu thế (D). - Đánh giá ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái (Nhiệt độ, pH, Ca2+, Các bon hữu cơ tổng số, Nitơ dễ tiêu) đến cấu trúc quần xã Ve giáp (Acari: Oribatida) ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo. 4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Các loài thuộc bộ Ve giáp (Acari: Oribatida), phân lớp Ve bét (Acari), lớp Hình nhện (Arachnida), phân ngành Chân khớp có kìm (Chelicerata), ngành Chân khớp (Arthropoda), của Giới Động vật (Animalia) ở khu vực rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo. 4.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đa dạng thành phần loài và cấu trúc quần xã Oribatida ở sinh cảnh rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo theo tầng phân bố: tầng rêu (0 - 100 cm), thảm mục (0 cm), tầng đất (độ sâu 0 - 10 cm và 10 - 20 cm). Đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái ở các tầng: Nhiệt độ, pH, Can xi, Các bon hữu cơ tổng số, Nitơ dễ tiêu. 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học Xác định được mức độ ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái chủ đạo đến Oribatida ở rừng nhân tác thuộc VQG Tam Đảo. 5 Đề tài bổ sung thành phần loài Oribatida và đặc điểm phân bố của chúng ở VQG Tam Đảo, cung cấp dẫn liệu chi tiết đặc trưng định lượng của chúng theo sinh cảnh, theo độ sâu của đất, theo mùa trong năm. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài xác định mức độ ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến cấu trúc quần xã, đa dạng thành phần loài Oribatida, từ đó đề xuất giải pháp bảo vệ quần xã Oribatida và hệ sinh thái rừng nhân tác ở khu vực nghiên cứu. 6. Những đóng góp mới của đề tài Đề tài bổ sung dữ liệu về cấu trúc quần xã Oribatida ở rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo. Bước đầu đánh giá ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến sự thay đổi cấu trúc quần xã Oribatida ở sinh cảnh rừng nhân tác tại VQG Tam Đảo. 6 NỘI DUNG Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nghiên cứu Oribatida trên thế giới Trên thế giới, các nhóm động vật không xương sống ở đất nói chung và Oribatida nói riêng được nghiên cứu từ rất sớm, cách đây khoảng hơn hai trăm năm. Ở Đức công việc này diễn ra từ trước năm 1804 với công trình của Hermann J.F; ở Ý năm 1876 với công trình của Canotrini G&Fanzago F; ở Anh, Pháp từ năm 1885 với công trình của Michael A.D; ở Mỹ năm 1908 với công trình của Ewing H.E [38]. Tuy nhiên việc nghiên cứu thực sự được quan tâm và đạt được nhiều thành tựu trong khoảng 40 năm trở lại đây. 1.1.1. Nghiên cứu về thành phần loài Oribatida Trong những năm gần đây, các hoạt động nghiên cứu về Oribatida diễn ra mạnh mẽ và đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Từ kết quả nghiên cứu của mình và cộng sự, Schatz - một chuyên gia Oribatida người Thụy Sĩ đã tổng hợp và công bố bản danh mục các loài Oribatida nghiên cứu được ở khu vực Trung Mỹ. Danh sách gồm 543 loài thuộc 256 giống của 87 họ. Ngoài ra, ông còn liệt kê số lượng Oribatida thu thập được ở nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ khác cũng thuộc Trung Mỹ như: Cu Ba (225 loài), Antiles (387 loài), Lasser Antilles (172 loài), Jamaica (28 loài), Dominica (21 loài),… (Schatz, 2002). Hiện tại 498 loài còn ở dạng sp., cf… Số lượng loài Oribatida của Trung Mỹ, bao gồm cả Mehico là 987 loài, nếu cộng cả thêm Antiles là 1238 loài (Schatz, 2002) [32]. Nghiên cứu về Oribatida ở Nga phát triển mạnh vào những năm 50 của thế k XX trở lại đây. Cho đến nay đã nghi nhận được trên 300 loài Oribatida sống trong đất và các hệ sinh thái khác. Khu hệ Oribatida trong đất được nghiên cứu sớm nhất và đạt được nhiều thành tựu nhất. Các mẫu Oribatida thu thập trên lớp rêu bám quanh thân cây, trong tán lá cây, trong lớp thảm lá mục được trình bày trong công trình của Dalenius (1960), Kielozewski, Kashyna (1965), Niedbale (1961), Coloff (1983) [38]. 7 Ở Ôxtrâylia hiện biết khoảng 319 loài thuộc 158 giống 45 họ. Những họ ưu thế là Stegannacaridae, Brchychthniidae, Basidobellidae, Oppiedae và Pedrocortesellidae. Đa số các loài Oribatida mới được mô tả trong khoảng 20 năm trở lại đây. Hiện còn hàng nghìn tiêu bản của hàng trăm loài chưa được mô tả [38]. Khu hệ Oribatida ở Lavia, trước năm 1943 mới chỉ ghi nhận được 10 loài theo công bố của Graube (1943). Nhưng đến năm 1954, trong công bố của Baranovska A là 120 loài và năm 2007 ghi nhận được 200 loài thuộc 58 họ [37]. Ở Trung Quốc, Wang et al (2000, 2003) đã thống kê được 580 loài thuộc 279 giống và cung cấp thông tin chi tiết về sự phân bố của mỗi loài ở các tỉnh khác nhau [38]. 1.1.2. Nghiên cứu về cấu trúc quần xã Oribatida Nhà động vật học S.Karasawa - Nhật Bản đã nghiên cứu ảnh hưởng của sự đa dạng vi sinh cảnh (microhabitat) và sự phân cắt địa lý đến quần xã Oribatida ở rừng ngập mặn tại đảo Ryukyu (Nhật Bản), 2004. Oribatida được thu thập từ lá, vỏ cây (ở 3 độ cao 0 - 50cm, 50 -100cm và 100 -150cm cách mặt đất ), mẩu rễ cây, đất nền và từ tảo biển ở 2 hòn đảo cách nhau 470km. Kết quả cho thấy: Thành phần loài quần xã Oribatida vở ỏ đầu rễ cây và vỏ thân cây có sự sai khác với ở lá cây, đất nền và tảo biển; quần xã Oribatida của cùng một kiểu sinh cảnh ở các địa điểm khác nhau có khuynh hướng giống nhau hơn là những quần xã ở các sinh cảnh khác nhau nhưng cùng một địa điểm. Điều này có nghĩa là cùng một thành phần loài Oribatida ở rừng ngập mặn thì giống nhau do bị ảnh hưởng của nhân tố đa dạng về vi sinh cảnh (đặc trưng đặc biệt bởi các cây ngập nước thủy triều) lớn hơn là do bị phân cắt về địa lý (Karasawa S., 2004) [29]. Chachaj và Seniczak, 2006 nghiên cứu động thái mùa của độ phong phú Oribatida ở các đồng cỏ vùng đất thấp và các bãi chăn thả cừu, trâu bò ở một số địa phương Bắc Ba Lan, kết quả cho thấy: Động vật chăn thả đã làm thay đổi động thái mùa của mật độ Oribatida ở bãi chăn thả khi so sánh với đồng cỏ khô, chủ yếu do độ phong phú của một vài loài Oribatida. Hầu hết Oribatida đều nhạy cảm với động vật chăn thả (Chachaj et al., 2006) [27]. 8 Một số nghiên cứu sơ bộ về chỉ thị sinh học trong môi trường đô thị cũng cho thấy Oribatida là nhóm động vật nhạy cảm với sự thay đổi chất lượng không khí (Andre’, 1976; Weigmann, 1991; Weigmann et al., 1992; Steiner, 1995) [31], [33], [34], [36]. Theo Steiner trong trường hợp nồng độ NO2 tăng cao, đã làm giảm độ giàu loài của Oribatida và tạo ra những quần xã đơn điệu nhiều hơn. Ông cũng lưu ý rằng nhiều loài bị ảnh hưởng mạnh hơn bởi đặc trưng của vi sinh cảnh (microhabitat) hơn là bởi mức độ ô nhiễm và sự thay đổi trong các cấu trúc quần thể (Steiner W.A.,1965) [31]. 1.1.3. Nghiên cứu về sinh thái học Oribatida Trong quá trình nghiên cứu về thành phần loài và cấu trúc quần xã Oribatida, các nghiên cứu về sinh thái học Oribatida cũng thu được nhiều kết quả có giá trị, trong đó việc nghiên cứu sự phát triển, sinh trưởng trong mối quan hệ với các yếu tố tác động lên chúng là một hướng quan trọng được nhiều tác giả chú ý đến. Bản chất và thời gian phát triển, sinh trưởng của nhóm động vật này còn chưa được điều tra một cách cẩn thận, đầy đủ. Tuy nhiên, nhiều nhà nghiên cứu hiểu rằng các nhân tố môi trường (nhiệt độ, độ pH, hàm lượng mùn, số lượng và chất lượng thức ăn, sự xáo trộn nơi cư trú…) và mật độ của các nhóm chân khớp khác có thể ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của hầu hết các Oribatiba (Siepel, 1994); Maraun & Scheu, 2003; Ermilov and Lochynska (2008) [28], [38]. Tuy nhiên, ảnh hưởng lớn nhất đến thời gian phát sinh là phương thức phát sinh của bộ hay của họ Oribatida. Siepel (1994) đã lưu ý rằng tất cả các sự thay đổi trong thời gian phát triển gây ra bởi môi trường đều nhỏ hơn sự thay đổi ngay trong nội tại của các họ hay của bộ. Oribatida là nhóm tham gia tích cực trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ, trong chu trình nitơ và quá trình tạo đất. Các nghiên cứu cho thấy trong tất cả các giai đoạn hay chu kì sinh trưởng, phát triển của chúng đều sử dụng với phổ thức ăn rộng, bao gồm thực vật sống và chết, nấm, rêu, địa y và thịt thối rữa. Nhiều loài là vật chủ trung gian của sán lá dây, một vài loài là động vật ăn thịt, không có loài nào sống kí sinh (Krants, 1978) [38]. Theo Maraun và cs. (2003), môi trường sống và các sinh vật trong đất trong các hệ sinh thái được quản lý có thể bị ảnh hưởng 9 bởi bất kỳ tổ hợp nào của các nhân tố sử dụng đất như phương thức canh tác, thuốc trừ sâu, phân bón, sự rắn chắc hóa của đất trong thời kỳ thu hoạch và vận chuyển nông sản (Maraun et al., 2003) [38]. Theo Petersen và Luxton (1982), độ phong phú và độ đa dạng lớn nhất của Oribatida là ở trong lớp thảm mục và ở trong đất. Trong rừng, Oribatida được tìm thấy ở bề mặt của thảm lá mục, trong cây gỗ, rêu, nấm, địa y và trong các tầng nông sâu của đất, tuy nhiên chúng chỉ tập trung phân bố ở tầng trên, từ 0-20cm (Petersen và Luxton, 1982) [38]. 1.2. Tình hình nghiên cứu Oribatida ở Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu về thành phần loài Oribatida. Năm 1960, lần đầu tiên hai tác giả người Hungari là Balogh J. và Mahunka S. nghiên cứu và giới thiệu khu hệ, danh pháp và đặc điểm phân bố của 33 loài Ve giáp trong công trình “New oribatids from Viet Nam”. Trong đó mô tả 29 loài và 4 giống mới, tiếp theo là những nghiên cứu của tác giả Tiệp Khắc [23]. Vào thập niên 90, các tác giả Vũ Quang Mạnh và Cao Văn Thuật đã xác định được 24 loài Oribatida ở vùng đồi núi Đông Bắc Việt Nam khi tiến hành nghiên cứu định lượng nhóm chân khớp bé ở 7 kiểu sinh thái, 5 độ cao khí hậu và 3 loại đất. Theo hai tác giả, trong nhóm chân khớp bé thì Oribatida luôn là nhóm chiếm ưu thế so với các nhóm khác (khoảng 70 - 80%) tổng số, còn lại khoảng 10% là nhóm Bọ nhảy (Collembola) (Vũ Quang Mạnh, Cao Văn Thuật, 1990) [10].. Trong nghiên cứu của mình, năm 1995 tác giả Vương Thị Hòa, Vũ Quang Mạnh đã định loại được 146 loài Oribatida ở Việt Nam và phân tích đặc điểm thành phần loài của chúng có so sánh với các loài đã biết trên thế giới (Vương Thị Hòa, Vũ Quang Mạnh, 1995) [3] ,[11]. Vẫn tiếp tục nghiên cứu về Oribatida, đến năm 2002, các tác giả Vũ Quang Mạnh và Vương Thị Hòa đã công bố những dẫn liệu bổ sung về vai trò, cấu trúc của quần xã Oribatida ở vùng rừng Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. Trong công trình công bố có đề cập đến vấn đề cấu trúc quần xã Oribatida ở hệ sinh thái đất liên quan rõ rệt đến sự suy giảm của cây gỗ rừng. Nó có thể được xem xét, đánh giá như một đặc điểm sinh 10 học, chỉ thị diễn thế của rừng Tam Đảo nói riêng và của rừng Việt Nam nói chung. Mặt khác sự thay đổi đặc điểm đa dạng thành phần loài của quần xã Oribatida theo chiều thẳng đứng, từ lớp rêu quanh thân cây nằm trên mặt đất từ 0 - 100cm, cho đến lớp thảm lá mục phủ trên mặt đất, lớp đất mặt từ 0 - 10cm và lớp đất sâu từ 10 - 20cm ở hệ sinh thái rừng Tam Đảo. Chỉ số này có thể xem như là yếu tố chỉ thị sinh học diễn thế ở hệ sinh thái rừng Việt Nam (Vũ Quang Mạnh, Vương Thị Hòa, 2002) [3], [12]. Sau đó không lâu, 30 loài Oribatida được phát hiện ở Vườn Quốc Gia Xuân Sơn tỉnh Phú Thọ thuộc họ Oppidae Grandjean, 1954; phân họ Oppinidae Grandjean, 1951 và Mulltioppiinae Balogh, 1938 ở Việt Nam (Vũ Quang Mạnh và cs., 2006), và tiếp tục nghiên cứu và giới thiệu các phân họ Pulchroppiinae, Oppielinae, Mystrppiinae, Brachyoppiinae, Arcoppiinae ở Việt Nam (Vũ Quang Mạnh, Lê Thị Quyên, Đào Duy Trinh, 2006) [15]. Các công trình nghiên cứu về thành phần loài, đặc điểm phân bố và địa động vật khu hệ Oribatida ở VQG Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ do Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh đã xác định được 103 loài Oribatida thuộc 48 giống, 28 họ, phân bố trong 5 sinh cảnh. Số loài phân bố khá đều ở các giống và các họ. Đồng thời đã chỉ ra được đặc điểm địa động vật khu hệ Oribatida VQG Xuân Sơn, Phú Thọ thể hiện rõ yếu tố Ấn Độ - Mã Lai (chiếm khoảng 71,77%) (Đào Duy Trinh và cs, 2010) [18]. Năm 2012, tác giả Triệu Thị Hường và cs., nghiên cứu sự biến động thành phần loài Ve giáp tại khu công nghiệp Bình Xuyên và vùng phụ cận thuộc huyện Bình Xuyên tỉnh Vĩnh Phúc đã chỉ ra được sự biến động thành phần loài Oribatida ở các sinh cảnh khác nhau đó là KCN, VQN, Ruộng. Kết quả ghi nhận được 38 loài trong đó có 2 loài chưa được định tên (Triệu Thị Hường) [6]. Những năm 2013, 2014, nhóm tác giả Đào Duy Trinh, Nông Thị Kiều Hoa, Trần Văn Vinh nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của môi trường khu công nghiệp Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc đến sự biến động thành phần loài Ve giáp (Acari: Oribatida) so với vùng phụ cận thuộc thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc đã ghi nhận sự có mặt của 39 loài thuộc 18 họ và 29 giống trong đó sinh cảnh khu công nghiệp có số lượng loài nhiều nhất (Đào Duy Trinh) [20]. 11 1.2.2. Nghiên cứu về cấu trúc quần xã Oribatida Những nghiên cứu về cấu trúc quần xã Ve giáp như: Đánh giá về đa dạng quần xã Ve giáp vùng đồi núi Đông Bắc và Bắc Kạn, Vũ Quang Mạnh, 2002 nhận định độ phong phú các loài ở các sinh cảnh khác nhau do tình trạng cấu trúc của vi sinh cảnh thấp và tính đề kháng sự khô hạn thấp và nguồn thức ăn kém (Vũ Quang Mạnh, 2002) [8]. Năm 2004, nhận định Ve giáp trong cấu trúc quần xã Oribatida trong hệ sinh thái rừng VQG Ba Vì, Việt Nam cũng đã xác định được mối liên hệ giữa đai cao khí hậu ảnh hưởng tới cấu trúc quần xã Oribatida. Mật độ quần thể Ve bét ở các sinh cảnh như rừng tự nhiên và rừng nhân tác tương ứng gặp 3090 và 2200 cá thể/m2 mặt đất là nhỏ hơn so với sinh cảnh nhân tác, như đất, trảng cỏ cây bụi và đất canh tác, tương ứng gặp 8247 và 7580 cá thể/m2 (Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Xuân Lâm, Khiếu Thị Nhàn, 2015) [13]. Năm 2006, Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh đã nghiên cứu Ve Giáp trong cấu trúc nhóm chân khớp bé (Microathropoda) ở các đai cao địa lý ở VQG Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ. Kết quả cho thấy ảnh hưởng của thời tiết lên sự phân bố của nhóm chân khớp bé theo tầng là rất cao và phát hiện được 8 họ (Vũ Quang Mạnh, Đào Duy Trinh, 2006) [14]. Năm 2008, tác giả Vũ Quang Mạnh và cs., đã nghiên cứu cấu trúc quần xã chân khớp bé trong đó có Oribatida, về ảnh hưởng và vai trò của chúng đối với các loại đất và đặc điểm của thảm cây trồng ở vùng đồng bằng Sông Hồng. Thành phần loài Oribatida xác định được phong phú nhất ở sinh cảnh bãi cỏ hoang với 15 loài. Số lượng loài Oribatida giảm dần từ sinh cảnh rừng tự nhiên và vườn quanh nhà, đều có 9 loài; đến rừng tự nhiên và đất trồng cây gỗ lâu năm, với 7 loài; thấp nhất ở ruộng lúa cạn, với 2 loài (Vũ Quang Mạnh và cs., 2008) [16]. Năm 2012, Đào Duy Trinh và cs., đã nghiên cứu cấu trúc quần xã Oribatida theo mùa ở hệ sinh thái đất rừng VQG Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ. Kết quả nghiên cứu của công trình này cho thấy, khi chuyển từ mùa khô sang mùa mưa thì các giá trị số lượng loài ở các sinh cảnh khác nhau đều có sự thay đổi rõ rệt ở hầu như tất cả các 12 chỉ số như số lượng loài, mật độ trung bình, độ đa dạng loài (H’), độ đồng đều (J’) (Đào Duy Trinh và cs., 2012) [19]. Năm 2014, Đào Duy Trinh và cs. nghiên cứu sự biến động thành phần loài thuộc bộ Ve giáp ở khu công nghiệp Phúc Yên - Vĩnh Phúc và phụ cận đã phát hiện được 39 loài Ve giáp (Acari : Oribatida), thuộc 18 họ và 29 giống. Trong đó sinh cảnh khu công nghiệp có số lượng loài nhiều nhất 29 loài (chiếm 56,9% so với tổng số loài), tiếp theo đến Vườn quanh nhà 12 loài (chiếm 23,5% so với tổng số loài) và cuối cùng sinh cảnh ruộng 10 loài (chiếm 19,6% so với tổng số loài). Đã xác định được 17 loài ưu thế, trong đó có 7 loài ưu thế ở sinh cảnh Vườn quanh nhà, 5 loài ưu thế ở sinh cảnh Khu công nghiệp, 9 loài ưu thế ở sinh cảnh Ruộng canh tác (Đào Duy Trinh) [21]. Như vậy những nghiên cứu về Ve giáp ở Việt Nam mới chỉ ở giai đoạn đầu, dẫn liệu còn ít. Vì thế, việc nghiên cứu Ve giáp ở nhiều vùng miền, nhiều hệ sinh thái khác nhau là cần thiết, đặc biệt là các nghiên cứu tổng hợp cấu trúc quần xã Ve giáp về thành phần loài, mật độ quần thể, độ đa dạng loài, độ đồng đều quần xã và việc đánh giá vai trò của chúng trong hệ sinh thái đất. Các nghiên cứu về tác động của các nhân tố sinh thái càng có ý nghĩa thiết thực, giúp hiểu biết đầy đủ về tài nguyên đa dạng sinh học Việt Nam, là cơ sở khoa học cho việc quản lý và khai thác bền vững hệ sinh thái đất. 1.2.3. Nghiên cứu về sinh thái học Oribatida Các công trình của tác giả Vũ Quang Mạnh và cộng sự được công bố từ năm 1990 đến nay ở trong và ngoài nước đã đưa ra đặc điểm của nhóm động vật Microarthropoda, đặc biệt là nhóm Oribatida có vỏ cơ thể cứng, mật độ cá thể lớn tương đối ổn định, thành phần loài phong phú, phân bố rộng, dễ dàng thu bắt nên chúng được chú ý như đối tượng nghiên cứu mẫu trong nhiều nghiên cứu sinh thái học, động vật hoặc phân vùng địa lý. Bên cạnh đó, Microarthropoda có khả năng di cư nhanh với số lượng lớn nên chúng làm phát tán và lan truyền nhiều bệnh và giun sán ký sinh. Chỉ riêng Oribatida đã có trên 60 loài là vật chủ trung gian của sán dây họ Anoplocephadae (Cestoda), ký sinh và gây bệnh cho gia súc. Vũ Quang Mạnh