BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC NGUYỄN THANH THỦY THÀNH PHẦN LOÀI VÀ ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CỦA GIUN ĐẤT Ở KHU VỰC XÃ LIÊN HÒA, LẠC THỦY, HÒA BÌNH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SƠN LA, NĂM 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC NGUYỄN THANH THỦY THÀNH PHẦN LOÀI VÀ ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CỦA GIUN ĐẤT Ở KHU VỰC XÃ LIÊN HÒA, LẠC THỦY, HÒA BÌNH Chuyên ngành: TN2 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Đỗ Đức Sáng SƠN LA, NĂM 2014 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi đã nhận được sự giúp đỡ to lớn của nhiều đơn vị và cá nhân. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn tới: Phòng Đào tạo Đại học, phòng khảo thí và Bảo đảm chất lượng giáo dục trường Đại học Tây Bắc. Ban Chủ nhiệm khoa Sinh - Hóa; cán bộ, giảng viên Bộ môn Động vật - Sinh thái khoa Sinh – Hóa, trường ĐH Tây Bắc. Nhân dân và chính quyền địa phương ở những nơi chúng tôi đến thu mẫu. Gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Các đơn vị trên đã tạo điều kiện thuận lợi về thủ tục, thời gian, trang thiết bị, hóa chất, địa điểm phân tích mẫu để đề tài được thực hiện và giúp cho việc thu mẫu ở các địa phương. Đặc biệt chúng tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của ThS. Đỗ Đức Sáng trong công tác định loại, phân tích mẫu và định hướng các nội dung nghiên cứu, tôi xin chân thành cảm ơn thầy. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các đơn vị và cá nhân đã nêu trên. Sơn La, tháng 5 năm 2014 Nguyễn Thanh Thủy MỤC LỤC PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 3 1.3. Nội dung nghiên cứu 3 1.4. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu 4 1.5. Ý nghĩa khoa học của đề tài 4 1.6. Khái quát tình hình nghiên cứu giun đất 4 1.6.1. Ở Việt Nam 4 1.6.2. Ở khu vực nghiên cứu 7 1.7. Khái quát đặc điểm tự nhiên - xã hội khu vực nghiên cứu 7 1.7.1. Đặc điểm tự nhiên 7 1.7.2. Đặc điểm xã hội 9 1.8. Phương tiện và phương pháp nghiên cứu 10 1.8.1. Phương tiện nghiên cứu 10 1.8.2. Phương pháp nghiên cứu 10 PHẦN 2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 1. THÀNH PHẦN LOÀI GIUN ĐẤT Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Thành phần loài giun đất ở khu vực nghiên cứu. 16 2.2. Một số nhận định về thành phần loài ở khu vực nghiên cứu……………………….29 2.3. So sánh thành phần loài giun đất ở khu vực nghiên cứu với một số khu vực lân cận. 32 CHƢƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CỦA GIUN ĐẤT Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU THEO SINH CẢNH 2.1. Các sinh cảnh ở khu vực nghiên cứu. 35 2.2. Đặc điểm phân bố của giun đất theo sinh cảnh 36 PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1. Kết luận 43 3.2. Kiến nghị 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết Nghĩa KVNC Khu vực nghiên cứu Ph Pheretima TT Thị trấn Tp Thành phố nnk Những người khác tr Trang Nxb Nhà xuất bản DANH SÁCH HÌNH VÀ BẢNG Hình 1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu và các điểm thu mẫu 11 Hình 2. Hình thái ngoài một số giống giun đất ở nước ta 13 Hình 3. Hình thái và vị trí của tinh hoàn, túi tinh hoàn (A); túi nhận tinh (B) của giun đất 14 Hình 4. Hình thái ngoài và cấu tạo trong của Pheretima posthuma 14 Bảng 1. Thành phần loài và phân loài, sinh cảnh, địa điểm thu mẫu và đặc điểm túi nhận tinh của các loài giun đất ở khu vực nghiên cứu 16 Bảng 2. Các loài chung nhau giữa KVNC với một số khu vực lân cận……….32 Bảng 3. Tỷ lệ các loài và phân loài giun đất chung giữa các khu vực 34 Bảng 4. Đặc điểm phân bố của giun đất theo sinh cảnh 40 DANH SÁCH BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1. Mức độ đa dạng thành phần loài trong các họ giun đất thuộc khu vực nghiên cứu 29 Biểu đồ 2. Mức độ đa dạng thành phần loài trong các giống giun đất ở khu vực nghiên cứu 30 Biểu đồ 3. Phần trăm số loài giun đất trong các giống ở sinh cảnh núi đá vôi 36 Biểu đồ 4. Phần trăm số loài giun đất trong các giống ở sinh cảnh đất trồng cây lâu năm 37 Biểu đồ 5. Phần trăm số loài giun đất trong các giống ở sinh cảnh đất trồng cây ngắn ngày 38 Biểu đồ 6. Phần trăm số loài giun đất trong các giống ở sinh cảnh gần nguồn nước. ……………………………………………………………………… 39 Biểu đồ 7. Phần trăm số loài giun đất trong các giống ở sinh cảnh khu dân cư 40 Biểu đồ 8. Sự phân bố của giun đất theo các sinh cảnh ở khu vực nghiên cứu. 41 1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Giun đất là một đối tượng của động vật không xương sống thuộc ngành Giun đốt (Annelida), phân ngành Có đai (Clitellata), lớp Giun ít tơ (Oligochaeta) [13, 31], chúng có đời sống liên quan ít nhiều đến môi trường đất. Trong tự nhiên, giun đất sống trong đất và thảm mục, giun đất di chuyển rất tích cực bằng cách chủ động đào hang, rãnh để tìm kiếm thức ăn, nhận biết đồng loại, ghép đôi và sinh sản. Nhờ hệ thống hang đào được trong suốt vòng đời của mình, chúng xáo trộn làm tơi xốp lớp đất mặt, đào hang chuyển các vụn thực vật trên mặt đất xuống lớp sâu hơn, tạo nên lớp đất màu mỡ giàu mùn, giàu khoáng. Hang giun đất tạo điều kiện đưa không khí và nước vào đất, làm cho đất thoáng và ẩm [5, 6]. Giun đất đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa vật chất hữu cơ trong đất. Chúng đưa vào ống tiêu hóa của mình các vụn hữu cơ và đất trong quá trình đào hang. Các vụn hữu cơ từ thực vật, động vật khi được đưa vào ống tiêu hóa của giun sẽ được nghiền nhỏ và phân loại nhờ hệ thống enzyme tiêu hóa. Chất thải sau đó được tống ra ngoài dưới dạng phân giun giàu các hợp chất trao đổi, có giá trị dinh dưỡng cao đối với thực vật và vi sinh vật [5, 6]. Trong nông nghiệp, giun đất là một trợ thủ đắc lực của người nông dân. Với hoạt động cơ học của mình, giun đất giúp giảm đáng kể công đoạn làm đất nhất là công cày, cuốc, giun làm tăng độ phì nhiêu cho đất. Trong nông nghiệp hiện nay phân bón hóa học là nguồn bổ sung dinh dưỡng chính cho cây trồng, nhưng do việc sử dụng không hợp lý nên lượng phân bón trở thành hiểm họa cho môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước ngầm. Giun đất đã góp phần giải quyết vấn đề này [7]. Căn cứ vào thành phần, số lượng, mật độ của các loài giun đất ở những ổ sinh thái khác nhau có thể xác định được mức độ thay đổi cảnh quan hay dự đoán được một số tính chất của môi trường đất như Ph. posthuma thường gặp ở đất cát pha, Ph. elongata ở đất nặng, Pontoscolex corethrurus ở đất nghèo mùn và chua [8, 21, 31]… 2 Do thịt giun đất có giá trị dinh dưỡng cao nên trong tự nhiên chúng là nguồn thức ăn phong phú của nhiều nhóm động vật như chim, rùa, rắn, cá Ngoài ra, giun đất cũng là những mắt xích vật chất quan trọng trong chuỗi và lưới thức ăn góp phần khép kín chu trình tự nhiên. Đa số chúng là sinh vật tiêu thụ bậc 1 chúng ăn các vụn hữu cơ trong đất [13]. Nhiều vùng của nước ta và nhiều nước trên thế giới đã tiến hành gây nuôi giun đất trên quy mô gia đình hoặc công nghiệp để làm thức ăn chăn nuôi cho gia cầm, cá, ếch, ba ba, lươn [21]… Giun đất đã được sử dụng trong y học dân gian để chữa một số bệnh sốt rét, hen suyễn, đậu mùa…với tên gọi là “Địa long” [21, 22]. Khi sống trong đất, một số loài giun đất còn là vật chủ trung gian truyền một số giun sán ký sinh như Giun phổi, Giun thận [27]. Do đó nghiên cứu giun đất có ý nghĩa thực tiễn trong việc phát triển chăn nuôi, hạn chế thiệt hại do giun sán ký sinh gây ra. Về mặt lý thuyết, nghiên cứu giun đất góp thêm dữ liệu hình dung con đường chuyển từ nước lên cạn của động vật, góp phần hình dung quá trình hình thành đơn vị bậc loài, dưới loài và sự tiến hóa của các hệ cơ quan động vật [27, 31]. Ở Việt Nam, giun đất là một trong những nhóm sinh vật được nghiên cứu từ khá sớm. Trong đó tập trung chủ yếu vào các nghiên cứu về thành phần loài và đặc điểm phân bố của giun đất. Những khu vực đã được nghiên cứu nhiều: Đồng bằng Sông Hồng [24], vùng Đông Bắc cùng một số khu vực Tây Bắc [27, 28], Bắc Trung Bộ, Tây Nam Bộ và một vài địa điểm nhỏ của Tây Nguyên [21], Đông Nam Bộ [31]. Vùng Tây Bắc nói chung và Hòa Bình nói riêng đã có một số công trình nghiên cứu như Đỗ Văn Nhượng (1995) [27], Đỗ Đức Sáng (2007) [28] và của Nguyễn Đình Việt cùng Hà Mạnh Linh (2010) [34]. Cho đến nay chưa có ghi nhận công trình nghiên cứu nào về giun đất ở xã Liên Hòa, Lạc Thủy, Hòa Bình. Xã Liên Hòa nằm ở phía đông nam của huyện Lạc Thủy. Khu vực này có diện tích chủ yếu là đồi núi và đất canh tác nông lâm nghiệp, cư dân ở đây chủ 3 yếu là dân tộc thiểu số do đó nhận thức về bảo vệ rừng cũng như kỹ thuật canh tác còn rất hạn chế khiến cho diện tích rừng bị thu hẹp, đất canh tác suy giảm về chất lượng, hệ sinh thái cũng suy giảm về mức độ đa dạng và mật độ. Do đó việc nghiên cứu về giun đất ở khu vực này là yêu cầu thực tế và cần thiết, chúng tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài: “Thành phần loài và đặc điểm phân bố của giun đất ở khu vực xã Liên Hòa, Lạc Thủy, Hòa Bình”. 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài + Mục tiêu Đề tài nhằm giải quyết 3 mục tiêu sau: - Thống kê thành phần loài giun đất của khu vực nghiên cứu. - Xác định một số đặc điểm chẩn loại về hình thái ngoài, đặc điểm manh tràng, túi nhận tinh các loài giun đất ở KVNC. - Xác định đặc điểm phân bố theo sinh cảnh các loài giun đất của KVNC. + Nhiệm vụ - Thu thập nguồn tài liệu có liên quan đến đề tài như tài liệu về đặc điểm tự nhiên, xã hội khu vực nghiên cứu, đặc điểm cấu tạo, giải phẫu, tài liệu dùng trong việc định loại nhóm giun đất. - Tiến hành công việc thu mẫu vật theo những phương pháp phù hợp, xử lý mẫu tại thực địa và trong phòng thí nghiệm. - Quan sát các loại môi trường và sinh cảnh có giun đất phân bố và không có mặt, ghi chép để có sự phân tích, đánh giá và nhận xét. - Tiến hành công tác định loại nguồn mẫu vật trong phòng thí nghiệm. - Xử lý các kết quả thu được ngoài thực địa và trong phòng thí nghiệm. - Tổng kết thành phần loài và báo cáo. 1.3. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu sự đa dạng thành phần loài giun đất KVNC: định loại, lập danh sách các loài giun đất ở KVNC; đánh giá độ đa dạng thành phần các loài giun đất KVNC; mô tả đặc điểm hình thái ngoài của các loài giun đất, đặc điểm phân bố theo sinh cảnh các loài giun đất ở KVNC. - So sánh thành phần loài giun đất ở KVNC với khu vực lân cận. 4 1.4. Đối tƣợng, địa điểm và thời gian nghiên cứu Đối tượng của đề tài là các loài giun đất ở xã Liên Hòa, huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình. Nghiên cứu này được thực hiện ở xã Liên Hòa với các địa điểm sau: thôn Liên Hồng, thôn Liên Ba, thôn Đồng Huống và thôn Vỏ. Mẫu giun được tiến hành thu trong 5 sinh cảnh (sinh cảnh khu dân cư, đất gần nguồn nước, đất trồng cây ngắn ngày, đất trồng cây lâu năm và núi đá vôi). Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố của giun đất nhưng do hạn chế về thời gian, địa bàn rộng, không thuận lợi trong quá trình đi thu mẫu, nội dung nghiên cứu của đề tài chỉ xét đến đặc điểm phân bố của giun đất theo sinh cảnh. Cho đến nay, hệ thống phân loại giun đất vẫn chưa được thống nhất giữa các tác giả nghiên cứu, nhất là sự phân chia các loài trong giống Pheretima thành những giống nhỏ hơn [31]. Nghiên cứu này vẫn theo hệ thống của Kinberg (1867) cho giống Pheretima. Các số liệu trong đề tài được tiến hành từ tháng 7/2013 - 5/2014. - Tháng 7 - 11/2013, thu thập tài liệu liên quan đến để tài, thu thập mẫu giun tại các KVNC, lập đề cương đề tài và nghiên cứu tài liệu thu thập được. - Tháng 12/2013 - 3/2014, phân tích mẫu, tổng hợp xử lý các dẫn liệu thu được. - Tháng 4 - 5/2014, hoàn thành và báo cáo đề tài. 1.5. Ý nghĩa khoa học của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp những dẫn liệu cho khoa học mới mang tính hệ thống về thành phần loài và đặc điểm phân bố khu hệ giun đất ở KVNC. Nguồn mẫu vật sẽ được sử dụng trong việc giảng dạy cho nhiều nội dung, nhiều học phần như: học phần động vật không xương sống, học phần sinh thái học, học phần sinh học phát triển 1.6. Khái quát tình hình nghiên cứu giun đất 1.6.1. Ở Việt Nam Khu hệ giun đất ở Việt Nam được nghiên cứu từ khoảng cuối thế kỷ XIX. [...]... về đặc điểm tự nhiên - xã hội khu vực nghiên cứu, về công việc định loại, tính biến dị các đặc điểm hình thái, sự sinh sản, về đặc điểm phân bố của nhóm giun đất Nguồn tài liệu khi thu thập được tiến hành sắp xếp theo hệ thống thư mục 15 PHẦN 2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 1 ĐA DẠNG THÀNH PHẦN LOÀI VÀ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI CÁC LOÀI GIUN ĐẤT Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Danh sách thành phần loài Giun đất ở khu. .. thành phần loài Giun đất ở khu vực nghiên cứu Tập hợp các kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy, khu vực xã Liên Hòa, huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình có 28 loài thuộc 7 giống và 5 họ được thể hiện qua bảng sau: Bảng 1 Thành phần loài và phân loài, sinh cảnh, địa điểm thu mẫu và đặc điểm túi nhận tinh của các loài giun đất ở khu vực nghiên cứu T Taxon T 1 2 3 Túi nhận Địa điểm Sinh cảnh tinh 5 A B C D... nghiên cứu sinh và học viên cao học điều tra thành phần loài, đặc điểm phân bố của giun đất ở những vùng miền khác nhau của Việt Nam [31] Từ 1985 - 1996 đây là giai đoạn có nhiều công trình nghiên cứu về khu hệ giun đất Việt Nam được công bố nhất, do trong giai đoạn này có 6 luận án phó tiến sĩ về giun đất được thực hiện ở 6 khu vực khác nhau của nước ta Trần Thúy Mùi (1985) nghiên cứu giun đất Đồng bằng... hành nghiên cứu giun đất ở khu vực Hòa Bình - Thanh Hóa [27] Năm 2010, có đề tài khoa học cấp trường của sinh viên đại học Tây Bắc “Nghiên cứu khu hệ giun đất ở xã Hòa Sơn và thị trấn Lương Sơn, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình” [34] Từ đó đến nay chưa có thêm một công trình nghiên cứu nào về giun đất ở một xã của Hòa Bình 1.7 Khái quát đặc điểm tự nhiên - xã hội khu vực nghiên cứu 1.7.1 Đặc điểm tự nhiên... Hệ thống học, khu hệ, phân bố và địa lý động vật” của Thái Trần Bái (1983) Trong nghiên cứu này ông đã công bố được 109 loài và phân loài, thuộc 6 họ và 17 giống cho khu hệ giun đất Việt Nam Trong số trên có 39 loài và phân loài là loài mới Ngoài ra, công trình còn thảo luận thêm về hệ thống phân loại học của nhóm Pheretima và rút ra những quy luật tiến hóa của một số cơ quan cho nhóm loài này Sau đó... Hồng [24], của Đỗ Văn Nhượng (1994) nghiên cứu khu hệ giun đất miền Tây Bắc [27], Nguyễn Văn Thuận nghiên cứu khu hệ giun đất ở khu vực Bình Trị Thiên [31], nghiên cứu khu hệ giun đất ở khu hệ Đông Bắc và Quảng Nam - Đà Nẵng của Lê Văn Triển và Phạm Thị Hồng Hà [13, 32] Trong các năm gần đây việc nghiên cứu khu hệ giun đất ngày càng được chú trọng Ngoài việc bổ sung danh sách thành phần loài, còn có... Bái (1983) thì loài này phân bố phổ biến ở vùng núi (Cúc Phương), vùng trung du (Hòn Gai, Đồng Hới) và đồng bằng (Thanh Nghệ Tĩnh) [9] 28 2.2 Một số nhận định về thành phần loài ở khu vực nghiên cứu Tập hợp kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy: đã phát hiện tại khu vực xã Liên Hòa, huyện Lạc Thủy, tỉnh Hòa Bình có 28 loài thuộc 7 giống và 5 họ Trong số các loài đã mô tả của đề tài có 7 loài chưa xác... họ ở khu hệ giun đất ở Đồng 6 bằng sông Cửu Long, trong đó có 2 loài mới cho khoa học là Pheretima mangophila Nguyen, 2011 và Pheretima thaii Nguyen, 2011; 1 loài mới gặp ở Việt Nam Drawida barwelli (Beddard, 1886) [31] Nếu theo hệ thống phân loại của Sims và Easton (1972) và Easton (1979) thì 176 loài và phân loài trong giống Pheretima ở Việt Nam được chia thành 7 giống: Amynthas (111 loài và phân loài) ,... ảnh hưởng rất lớn đến sự phân bố và thành phần các loài giun đất trong khu vực nghiên cứu - Tài nguyên đất Cơ cấu đất của xã Liên Hòa: có tổng diện tích tự nhiên 1454,87 ha, diện tích đất nông nghiệp là 862,65 ha, đất lâm nghiệp có rừng là 199,65 ha [36].Về mặt chất lượng, nhìn chung tầng đất canh tác nơi đây mỏng, có nguồn gốc hình thành từ đá vôi, granít, sa thạch, trầm tích [36] Kết quả phân tích... mới ở vùng cao nguyên phía nam Việt Nam là Ph bianensis và Ph annamensis [27, 31] Sau đó năm 1934, Michaelsen đã công bố danh sách của 20 loài giun đất đã biết ở Đông Dương (chủ yếu là Việt Nam và Campuchia), trong đó có 16 loài mới 15 loài thuộc giống Pheretima và 1 loài thuộc giống Drawida [27, 31] Năm 1956, Omodeo công bố các giun đất ở Đông Dương và Địa Trung Hải có nhắc tới 6 loài giun thu ở Sài . các loài giun đất KVNC; mô tả đặc điểm hình thái ngoài của các loài giun đất, đặc điểm phân bố theo sinh cảnh các loài giun đất ở KVNC. - So sánh thành phần loài giun đất ở KVNC với khu vực. thiết, chúng tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài: Thành phần loài và đặc điểm phân bố của giun đất ở khu vực xã Liên Hòa, Lạc Thủy, Hòa Bình”. 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài + Mục tiêu . GIUN ĐẤT Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Thành phần loài giun đất ở khu vực nghiên cứu. 16 2.2. Một số nhận định về thành phần loài ở khu vực nghiên cứu……………………….29 2.3. So sánh thành phần loài giun