Đang tải... (xem toàn văn)
... vật đai cao 600 - lOOOm chưa nghiên cứu rõ Yì lựa chọn hướng nghiên cứu “ Đa dạng sinh học côn trùng nước đai cao 600 lOOOm thuộc đia phận Vườn Quốc gia Tam Đảo - Huyện Tam Đảo - Tỉnh Vĩnh Phúc. .. tài nghiên cứu đa dạng sinh học côn trung nước phân bố côn trùng nước theo mùa đai cao 600 - lOOOm thuộc địa phận Vườn quốc gia Tam Đảo - Huyện Tam Đảo - Tỉnh Vĩnh Phúc Ý nghĩa khoa học ý nghĩa... nghĩa khoa học Đề tài cung cấp dẫn liệu đa dạng sinh học loài nhóm côn trùng nước phân bố chúng theo mùa đai cao 600 - lOOOm thuộc địa phận Vườn Quốc gia Tam Đảo, huyện Tam Đảo, Tỉnh Vĩnh Phúc Ý
TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ===£oBQoa=== DƯƠNG THỊ THANH THẢO ĐA DẠNG SINH HỌC CỒN TRÙNG NƯỚC ở ĐAI CAO 600 - 1000M THUÔC ĐIA PHÀN VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO - HUYỆN TAM ĐẢO TỈNH VĨNH PHÚC KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Động vật học Người hướng dẫn khoa học ThS. NGUYỄN VĂN HIẾU HÀ NỘI, 2015 Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới ThS. Nguyễn Văn Hiếu, cán bộ giảng dạy tổ Động vật, khoa Sinh - KTNN, trường Đại Học Sư Phạm Hà LỜI CẢM ƠN Nôi 2, đã tận tình hướng dẫn và đưa ra những ý kiến quý báu trong suốt thòi gian tôi thực hiện đề tài này. Tôi cũng xin gửi lòi cảm ơn chân thành tói tất cả các thầy cô giáo, cán bộ nghiên cứu đang công tác tại tổ Động vật, đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình nghiên cứu khoa học và làm thực nghiệm tại bộ môn. Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn chân thảnh nhất đến gia đình, bạn bè, thầy cô những người đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu khoa học. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 05 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Dương Thị Thanh Thảo Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của ThS. Nguyễn Văn Hiếu. Các số liệu , những nghiên cứu được trình bày trong luận văn này trung thực và chưa từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 05 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Dưvng Thị Thanh Thảo MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC CÁC HÌNH * Hình 2.1. Sơ đồ các điểm thu mẫu ở suối Thác Bạc - VQG Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Hình 3.5. Sự biến đổi thành phần loài theo độ cao của các bộ côn trùng nước.. 47 Hình 3.6. Sơ đồ Sorensen thể hiện mối liên quan giữa các điểm nghiên cứu .... 49 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Côn trùng nước là một trong những nhóm sinh vật quan trọng toong hệ sinh thái các thủy vực nước đứng cũng như nước chảy, có mặt hầu hết toong các thủy vực nội địa, đặc biệt rất phổ biến ở các hệ thống sông, suối thuộc vùng trung du, núi cao. Là nhóm sinh vật có khả năng thích nghi cao: phù hợp với nhiều môi trường thủy vực khác nhau. Nổi trội bởi số lượng loài cũng như số lượng cá thể lớn...đặc biệt chúng là những mắt xích quan trọng trong chuỗi và lưới thức ăn. Các loài côn trùng nước không chỉ là những sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2 mà còn là nguồn thức ăn của nhiều loài động vật có xương sống. Bên cạnh việc đóng vai trò cân bằng mối quan hệ dinh dưỡng ở hệ sinh thái thủy vực và là cầu nối mật thiết với con người, một số loài côn trùng nước lại là tác nhân truyền bệnh, tác nhân gây bệnh. Chính vì vậy côn trùng nước là đối tượng được nhiều nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam quan tâm nghiên cứu. Vườn Quốc Gia Tam Đảo là một Vườn quốc gia của Việt Nam, nằm trọn trên dãy núi Tam Đảo, một dãy núi lớn dài trên 80km, rộng 10 - 15km chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Vườn trải rộng trên ba tỉnh Vĩnh Phúc (huyện Tam Đảo), Thái Nguyên (huyện Đại Từ) và Tuyên Quang (huyện Sơn Dương), cách Hà Nội 75km về phía Bắc. Nhưng chủ yếu thuộc địa phận tỉnh Vĩnh Phúc. Vườn quốc gia Tam Đảo - Huyện Tam Đảo - Tỉnh Vĩnh Phúc là nơi có hệ thống sông, suối phong phú tiềm ẩn tính đa dạng côn trùng nước, tuy nhiên việc nghiên cứu nhóm sinh vật ở đai cao 600 - lOOOm vẫn chưa được nghiên cứu rõ. Yì vậy tôi lựa chọn hướng nghiên cứu “ Đa dạng sinh học côn trùng nước ở đai cao 600 lOOOm thuộc đia phận Vườn Quốc gia Tam Đảo - Huyện Tam Đảo - Tỉnh Vĩnh Phúc 2. Mục đích Mục đích nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu đa dạng sinh học côn trung nước và sự phân bố của côn trùng nước theo mùa ở đai cao 600 - lOOOm thuộc địa phận Vườn quốc gia Tam Đảo - Huyện Tam Đảo - Tỉnh Vĩnh Phúc. 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 5 3.1. Ý nghĩa khoa học Đề tài cung cấp những dẫn liệu đa dạng sinh học về loài của nhóm côn trùng nước và sự phân bố của chúng theo mùa ở đai cao 600 - lOOOm thuộc địa phận Vườn Quốc gia Tam Đảo, huyện Tam Đảo, Tỉnh Vĩnh Phúc Ý nghĩa thực tiễn Kết quả của đề tài góp phần cung cấp những tư liệu phục vụ cho việc nghiên cứu về côn trùng nước sau này tại địa phận Vườn quốc gia Tam Đảo, Huyện Tam Đảo, Tỉnh Vĩnh Phúc nói chung. Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Tình hình nghiên cứu côn trùng nước trên thế giới Côn trùng nước đã được quan tâm nghiên cứu từ rất lâu trên thế giới, đặc biệt ở những nước phát ữiển. Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến từng bộ của nhóm côn trùng này, từ những nghiên cứu về phân loại học ( Eaton, 1871, 1883 - 1888; Lepneva, 1970, 1971; McCafferty, 1973, 1975; Kawai, 1961, 1963), sinh thái học (Brittain, 1982), tiến hoá (Edmunds, 1972 ; McCafferty, 1991) đến những nghiên cứu về ứng dụng (Morse, 1984). Nhiều nhóm côn trùng nước gắn bó chặt chẽ với đời sống con người như ruồi, muỗi...Chúng là tác nhân gây bệnh hoặc tác nhân truyền bệnh cho người và động vật. Vì vậy mà từ rất sớm, nhiều nhà khoa học đã quan tâm nghiên cứu đến các loài côn trùng này như: Resh và Rosenberg, 1979; Merritt và Cummins, 1984; Merritt và Newson, 1978; Kim và Merritt, 1987 [29]. Các loài côn trùng nước rất nhạy cảm với môi trường, nhiều loài trong số chúng là sinh vật chỉ thị cho chất lượng môi trường nước. Việc sử dụng côn trùng nước làm sinh vật chỉ thị chất lượng nước được nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỷ XX. Bằng chứng là các công ưình nghiên cứu của Kuehne (1962), Bartsch và Ingram (1966), Wilhm và Dorris (1968). Sang những năm 1970, 1980 côn trùng nước trở thành vấn đề ữung tâm trong các nghiên cứu về sinh thái học ở các thủy vực nước ngọt (Barnes và Minshall, 1983). Đã từ lâu, các nhà khoa học sớm nhận ra vai trò quan trọng của côn trùng nước trong các hệ sinh thái, do đó phạm vi nghiên cứu côn trùng nước ngày càng được mở rộng, các hướng nghiên cứu không chỉ dừng lại ở việc mô tả, phân loại mà còn đi sâu vào các cơ chế bên trong như: 6 biến động quần thể côn trùng, các mối quan hệ dinh dưỡng, đáp ứng yêu cầu của sinh thái học (Resh và Rosenberg, 1984; Cummins, 1994) [29]. Đến cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI, nhiều nhà khoa học đã công bố hàng loạt các công trình nghiên cứu về côn trùng nước như: McCafferty W.P. (1983), John C.M., Yang Lianfang and Tian Lixin (1994), Merritt R. w. and Cummins K. w. (1996),... Các nghiên cứu này đã đưa ra khóa định loại tới giống, thậm chí tới loài côn trùng nước dựa vào hình thái con trưởng thành và ấu trùng. Bên cạnh đó các tác giả còn đề cập đến một số ứng dụng của chúng trong sinh thái học. * Nghiên cứu về bộ Phù du (Ephemeroptera) Bộ Phù du (Ephemeroptera) được xếp vào nhóm côn trùng có cánh cổ sinh, những bằng chứng về hóa thạch của chúng được tìm thấy đầu tiên thuộc kỷ Cacbon và kỷ Pecmơ trong đại cổ sinh (cách đây khoảng 250 triệu năm). Các loài thuộc bộ Phù du được mô tả từ rất sớm. Nhà tự nhiên học nổi tiếng Lineaus (1758), đã mô tả 6 loài Phù du tìm thấy ở châu Âu và xếp chúng vào một nhóm, ông đặt tên là Ephemera. Có thể xem đây là công trình đầu tiên đặt nền móng cho các nghiên cứu về Phù du sau này [34]. Nghiên cứu về Phù du thực sự phát triển mạnh mẽ vào thế kỷ XX, điển hình là các công trình nghiên cứu của Ulmer (1920, 1924, 1925, 1932, 1933), Navás (1920, 1930), Lestage (1921, 1924, 1927, 1930), Needham và cộng sự (1935). Edmunds (1962), đã xây dựng hệ thống phân loại đến họ thuộc bộ Phù du trên toàn thế giới. Ông đã đưa ra một bức tranh tổng thể về khóa phân loại bậc cao cũng như nguồn gốc phát sinh của Phù du. Sau này, do sự phát triển mạnh mẽ trong các lĩnh vực nghiên cứu về Phù du cả về chiều rộng lẫn chiều sâu nên hệ thống phân loại của ông càng ngày càng bị hạn chế. Me Cafferty và Edmunds (1973), đã bổ sung những dẫn liệu mới và chỉnh lý khóa phân loại cho phù hợp với thực tế nghiên cứu đòi hỏi. Trong khóa định loại này, ngoài việc mô tả đặc điểm hình thái thì mối quan hệ họ hàng giữa các loài trong quá trình tiến hóa cũng được các tác giả đề cập đến. Cho đến nay, hệ thống phân loại này vẫn được áp dụng trên thế giới khi nghiên cứu về Phù du [29].[34]. 7 Ulmer (1939), đã mô tả một số lượng lớn các loài Phù du ở đảo Sudan (Indonesia), tài liệu này rất cần thiết cho việc nghiên cứu khu hệ Phù du ở vùng Đông Nam Á. Tiếp sau đó, Gose (1985) tiến hành xây dựng khóa định loại ấu trùng Phù du ở Nhật Bản. Trong những thập niên 90 của thế kỷ XX, Bae và cộng sự (1994), Bae & Yoon (1997) đã hoàn thành danh lục Phù du ở Hàn Quốc [34]. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, ở châu Á có khoảng 128 giống thuộc 18 họ của bộ Phù du (Hubbard, 1990; McCaffrty, 1991; McCaffrty & Wang, 1997, 2000; Dudgeon, 1999). Cho đến nay, những nghiên cứu liên quan đến phân loại và hệ thống học Phù du khá tỉ mỉ, các nhà khoa học đã xây dựng khoá phân loại chi tiết tới loài kể cả giai đoạn ấu trùng và trưởng thành. Hiện nay, hướng nghiên cứu tập trung vào các vấn đề sinh thái, phục hồi và bảo tồn các loài cũng như các nghiên cứu ứng dụng của Phù du vào thực tiễn [34]. Gần đây, các công trình nghiên cứu đề cập đến khả năng sử dụng Phù du là sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước vì nhiều loài thuộc bộ Phù du rất nhạy cảm với sự biến đổi của môi trường như một số công trình của Landa và Soldan (1991), Bufagni (1997) [34]. * Nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn (Odonata) Bộ Chuồn chuồn (Odonata) là bộ côn trùng có kích thước cơ thể lớn, vòng đời của chúng trải qua 3 giai đoạn: trứng, thiếu trùng, con trưởng thành. Thiếu trùng thường sống trong nước, chủ yếu ở vùng nhiệt đới hoặc vùng khí hậu ấm, con trưởng thành sống ữên cạn. Cả giai đoạn thiếu trùng và trưởng thành đều ăn thịt. Bộ Chuồn chuồn được chia thành 3 phân bộ là: phân bộ Anisozygoptera, phân bộ Zygoptera (Chuồn chuồn kim) và phân bộ Anisoptera (Chuồn chuồn ngô). Phân bộ Anisozygoptera chỉ có 1 giống là Epỉophlebỉa, giống này có một số loài chỉ phân bố ở độ cao khoảng 2.000m ở những con suối thuộc Nhật Bản và vùng núi cao Himalaya (Tani & Miyatake, 1979; Kumar & Khanna, 1983). Hai phân bộ còn lại phân bố rộng cả ở nơi nước đứng cũng như nước chảy với số lượng loài vô cùng phong phú [30]. Trước kia, các công trình nghiên cứu về Chuồn chuồn chủ yếu tập trung mô tả hình dạng và đặc điểm ngoài các loài Chuồn chuồn thu thập được ở châu Á và châu Âu nhằm xây 8 dựng khóa định loại. Điển hình cho các công trình nghiên cứu này là: Needham (1930), Fraser (1933, 1934, 1936), Askew (1988), Zhao (1990), Hisore & Itoh (1993), Wilson (1955). Watson (1991), nghiên cứu khu hệ chuồn chuồn ở úc. Ngoài các công trình nghiên cứu về phân loại học còn có những công trình nghiên cứu về Địa động vật học như: Prinratana (1988), Tsuda (1991). Các công trình nghiên cứu về Sinh học và Sinh thái học của Corbet (1980), Hutchinson (1993). Các công trình nghiên cứu này chủ yếu dựa vào giai đoạn trưởng thành. Đối với giai đoạn ấu trùng, Ishida & Ishida (1985) đã xây dựng khóa định loại có kèm theo hình vẽ rõ ràng tới giống ở vùng châu Á. Merritt và Cummins (1996), xây dựng khóa định loại tới giống ở cả giai đoạn thiếu trùng và trưởng thành bộ Chuồn chuồn thuộc khu vực Bắc Mỹ [2]. * Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera) Hiện nay, trên thế giới bộ Cánh úp (Plecoptera) biết khoảng 2.000 loài và là một ữong những nhóm côn trùng có các đặc điểm nguyên thủy với nhóm có cánh hiện nay. Hóa thạch của chúng được tìm thấy đầu tiên thuộc kỷ Pecmi, nó có những đặc điểm khác biệt với Cánh úp hiện đại về số đốt bàn và cánh ở phần ngực (Hynes, 1976) [18]. Đe nhận dạng bộ Cánh úp, người ta dựa vào một số đặc điểm: chúng có 3 đốt bàn nhưng chân sau không biến đổi để thích hợp theo kiểu nhảy như một số loài thuộc bộ Cánh thẳng (như dế và châu chấu). Chúng có angten dài dạng chỉ, tơ đuôi khá dài đặc biệt là các ấu trùng ở nước. Hầu hết, cánh của các loài thuộc bộ Cánh úp rất phát triển nhưng đôi khi lại ngắn. Các đặc điểm đó dùng để phân biệt chúng với bộ Cánh màng. Ấu trùng bộ Cánh úp trải qua thời gian dài sống ở nước [18]. Các ấu trùng Cánh úp giống con trưởng thành ở nhiều đặc điểm. Ấu trùng luôn có tơ đuôi dài và không bao giờ có tơ đuôi ở giữa. Mang nếu có, chỉ tìm thấy ở phần ngực và phần bụng được tạo thành giữa các tơ đuôi. Ấu trùng sống chủ yếu ở nước, có một vài loài sống trong đất am (Harpers và Stewart, 1996). Nơi sống lý tưởng của chúng là những suối đá chảy thành dòng, nhưng có một vài loài sống trong cát, các hồ ấm áp cũng là nơi cư trú của chúng [18]. 9 Khu hệ Cánh úp ở châu Á được nghiên cứu bởi những người châu Á và châu Âu. Trong suốt những thập niên 30 của thế kỷ XX, Wu và Claassen (1934, 1935, 1937, 1938) đã mô tả khóa định loại Cánh úp ở miền Nam Trung Quốc. Kawai (1961 - 1975) nghiên cứu một vài loài ở Ấn Độ, Bangladesh đến phía Nam châu Á. Zwick và Sivec (1980) mô tả một số loài Cánh úp ở Himalaya. Vào thập niên 80 của thế kỷ XX, Zwick (1980, 1983, 1985, 1988) cũng đưa ra những nghiên cứu về khu hệ Cánh úp ở Đông Nam Á. Uchida và cộng sự (1988, 1989) mô tả một vài loài thuộc Perlinae (Perlidae) ở Malaysia, Thái Lan và mô tả 2 giống thuộc Peltoperlidae (Cryptoperỉa và Yoraperla) ở Nhật Bản và Đài Loan. Stark (1979, 1987, 1983, 1991, 1999) đã ghi nhận nhiều loài mới trong họ Peltoperlidae và Perlidae ở châu Á. Gần đây, Du (1998, 1999, 2000) đã công bố những tài liệu liên quan đến Perlidae ở miền Nam Trung Quốc [18]. Morse J. c., Yang Lianfang & Tian Lixin (1994); Merritt & Cummins (1996) khi nghiên cứu khu hệ Cánh úp ở Trung Quốc và Bắc Mỹ, các tác giả đã xây dựng khóa định loại tới giống ấu trùng của bộ này, đó là cơ sở cho việc định loại các loài thuộc bộ Cánh úp ở Trung Quốc và Bắc Mỹ sau này. * Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera) Cánh lông là một trong những bộ có số lượng loài phong phú. Những nghiên cứu về hệ thống phân loại bậc cao của bộ Cánh lông được thực hiện bởi Ross (1956, 1967) và sau đó tiếp tục được bổ sung và hoàn thiện bởi Morse (1997) [22]. Bộ Cánh lông được nghiên cứu ở Đông Nam Á từ rất sớm bởi Ulmer (1911, 1915, 1925, 1927, 1930, 1932) và Navás (1913, 1917, 1922, 1930, 1932), đặc biệt là Ulmer khi nghiên cứu khu hệ động vật ở Indonesia (1951, 1955, 1957). Ông đã cung cấp những thông tin cơ bản về Cánh lông ở khu vực nghiên cứu này. Cánh lông ở Borneo đã được nghiên cứu khá tỷ mỉ lần đầu bởi Kimmins (1955). Ở Philippin, Banks (1937) là người đầu tiên nghiên cứu khu hệ Cánh lông ở khu vực này. Tiếp đến là Ulmer (1955, 1957) nghiên cứu dựa vào giai đoạn ấu trùng. Trong khi đó các hướng nghiên cứu khác lại dựa vào giai đoạn trưởng thành. Đặc biệt trong giai đoạn gần đây việc nghiên cứu dựa vào giai đoạn trưởng 1 0 thành lại càng được quan tâm như: Kimmis (1953), Banard (1980, 1984), Oláh (19871989), Chantaramongkol (1986, 1989, 1995), Malicky (1970, 1978,1979, 1981, 1987, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 1998, 2000, 2002-2004), Malicky và Chantaramongkol (1989, 1991 - 1994, 1996, 1997, 2000), Mey (1989, 1990, 1995 - 1999, 2001 - 2003), Weavers (1985, 1987, 1989, 1992, 1994), Ismail (1993, 1996), Scheffer (2001), Armitage và Arefina (2003), Klaithong (2003). Ismail (1993, 1996, 1997) cũng tiến hành nghiên cứu trên ấu trùng Cánh lông tại một số nước ở khu vực Đông Nam Á [22]. [30]. Ngoài các công trình nghiên cứu ở các nước Đông Nam Á, khu hệ Cánh lông cũng được quan tâm nghiên cứu ở các quốc gia khác như: Ân Độ, Srilanka được nghiên cứu bởi Martynov (1935, 1936), Trung Quốc (Martynov, 1931; Wang, 1963), Nhật Bản (Iwata, 1927; Tanida, 1987). Trong giai đoạn hiện nay, hướng nghiên cứu đánh giá chất lượng nước dựa trên đối tượng là các loài thuộc nhóm côn trùng này được nhiều nhà khoa học quan tâm tìm hiểu. Do đó, các công trình liên quan đến giai đoạn ấu trùng xuất hiện ngày càng đồ sộ như nghiên cứu của Wiggins (1996). Ở khu vực Bắc Mỹ, Merritt R. w. & Cummins K. w. (1996), đã xây dựng khóa định loại tới giống của bộ Cánh lông ở cả giai đoạn ấu trùng và trưởng thành [22]. * Nghiên cứu về bộ Cánh rộng (Megaloptera) Bộ Cánh rộng được xem là nhóm côn trùng nguyên thủy trong nhóm côn trùng biến thái hoàn toàn. Hiện nay, bộ Cánh rộng có khoảng 300 loài được biết trên thế giới và chia thành hai họ là: Corydalidae và Sialidae. Giai đoạn trưởng thành ở cạn và ăn thịt, thường hoạt động vào ban đêm. Tuy nhiên, giai đoạn ấu trùng lại sống dưới nước và ăn thịt các loài động vật [30]. Số lượng loài thuộc họ Sialidae rất phong phú ở các thủy vực nước ngọt như: sông, suối, hồ nơi có nhiều mùn, các mảnh vụn, cát hoặc sỏi nhỏ. Chúng trải qua 5 lần lột xác và sống được khoảng 1 năm trong vòng đời của mình. Ấu trùng rời khỏi các thủy vực nước ngọt và hóa nhộng. Các loài thuộc họ này lại phân bố rất hẹp. Ở châu Á, họ này mới chỉ 1 1 phân bố ở vùng ôn đới thuộc Hàn Quốc, Nhật Bản và một số nơi ở Trung Quốc (Bank, 1940) [30]. * Nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera) Bộ Cánh cứng (Coleoptera) là bộ lớn nhất toong giới Động vật. Hiện nay, số loài thuộc bộ côn trùng này vào khoảng 277.000 đến 350.000 loài và khoảng 10.000 thuộc nhóm côn trùng nước. Theo các kết quả nghiên cứu nhóm sống dưới nước được xem là đa dạng nhất ở khu hệ suối vùng nhiệt đới. Hiện nay, các công trình nghiên cứu về bộ Cánh cứng tập trung vào phân loại học, sinh thái học, tiến hóa như: các nghiên cứu của Feng (1932, 1933), Gschwendtner (1932), Fernando (1962, 1969), Nertrand (1973), Jach (1984). Heinrich & Balke (1997), Gentuli (1995), Jach & Ji (1995, 1998, 2003) đã cung cấp khá đầy đủ những dẫn liệu về phân loại học của bộ Cánh cứng ở châu Á. [30].[31]. Wu và cộng sự đã xác định ở Trung Quốc có 601 loài, Sato (1988) đã định loại được 311 loài ở Nhật Bản, Britton (1970) xác định ở úc có khoảng 510 loài và White (1984) đã phân loại được 1.143 loài ở khu vực Bắc Mỹ thuộc bộ Cánh cứng [30]. * Nghiên cứu về bộ Hai cánh (Diptera) Bộ Hai cánh là một trong những bộ côn trùng có số lượng loài nhiều nhất trong giới Động vật với khoảng 120.000 loài sống ở nước được biết ưên thế giới. Đây là bộ có nhiều họ rất phổ biến và được nghiên cứu rất kỹ, do chúng có quan hệ chặt chẽ với đời sống con người như họ Muỗi (Culicidae), họ Ruồi đen (Simuliidae). Các nghiên cứu về bộ Hai cánh đã được rất nhiều các nhà khoa học công bố, đặc biệt là các công trình nghiên cứu của Alexander (1931), Mayer (1934), Zwich & Hortle (1989). Đối với khu vực châu Á, Delfïnado & Hardy (1973, 1975, 1977) đã tổng hợp một danh lục khá đầy đủ về thành phần loài của bộ Hai cánh ở miền Ân Độ - Mã Lai. Khóa định loại tới họ và giống hiện nay chủ yếu thực hiện theo khóa định loại được xây dựng bởi Harris (1990) [29].[30]. * Nghiên cứu về bộ Cánh nửa (Hemiptera) Hiện nay, ữên thế giới đã xác định được trên4.000 1 2 loài thuộc bộ Cánh nửa sống ở nước (Dudgeon, 1999). Trong đó, khu vực châu Á có số lượng loài chiếm ưu thế, đặc biệt có rất nhiều giống đặc hữu, thậm chí có cả những phân họ đặc hữu ở khu vực này (Andersen, 1982; Spence & Andersen, 1994). Các công trình nghiên cứu về bộ Cánh nửa ở châu Á được bắt đầu khá sớm bằng các nghiên cứu của Lundblad (1933), La Rivers (1970), Lansbury (1972, 1973). Các họ toong bộ này cũng được nghiên cứu khá tỷ mỷ như: Nepidae được nghiên cứu bởi Keffer (1990), Naucoridae là họ rất đa dạng ở vùng nhiệt đới châu Á đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu như Nieser & Chen (1991, 1992), Sites và cộng sự (1997). Merritt & Cummins (1996), Morse & cộng sự (1994) đã xây dựng khóa định loại tới giống của các họ thuộc bộ Cánh nửa ở khu vực Bắc Mỹ và Trung Quốc.[30].[31]. Bộ Cánh nửa bao gồm 3 phân bộ: Gerromorpha, Nepomorpha và Leptopodomorpha. Phân bộ Gerromorpha gồm hầu hết những cơ thể côn trùng sống trên bề mặt của nước. Trong phân bộ này, có hai họ lớn là Velliidae (trên thế giới có khoảng 850 loài) và họ Gerridae (khoảng 700 loài) (Chen và cộng sự, 2005). Theo Bendell (1988), Damgaard & Andersen (1996) các loài trong họ Gerridae được xem như những sinh vật chỉ thị cho chất lượng môi trường nước * [42]. Nghiên cứu về bộ Cánh vảy (Lepidoptera) Trong bộ Cánh vảy chỉ có một số loài thuộc họ Pyralidae, Pyraustidae và Crambidae sống ở nước. Ở châu Á, các nghiên cứu về Lepidoptera chủ yếu là về phân loại học trong đó có các nghiên cứu của Rose & Pajni (1987), Habeck & Solis (1994) và Munroe (1995). Trong các nghiên cứu này, các tác giả cũng đã thảnh lập khóa định loại cụ thể tới loài. [29]. 1.2.Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam Yấn đề nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam đã được một số tác giả đề cập đến, những nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực phân loại học đối với các bộ phổ biến của côn trùng nước cũng như những nghiên cứu sử dụng côn trùng nước làm sinh vật chỉ thị. Dưới đây là một số kết quả nghiên cứu chính về côn trùng nước ở Việt Nam cho đến giai đoạn hiện nay. * Nghiên cứu về bộ Phù du (Ephemeroptera) 1 3 Tác giả đầu tiên mô tả các loài thuộc bộ Phù du ở Việt Nam là Lestage (1921, 1924). Ông đã công bố 3 loài mới của bộ Phù du dựa vào mẫu vật được lưu giữ ở bảo tàng Pari (mẫu thu được ở miền Bắc Việt Nam). Ngay sau đó, Navás (1922) mô tả 2 loài thuộc giống Ephemera.[34]. Đặng Ngọc Thanh (1967), mô tả một loài mới thuộc họ Heptageniidae khi nghiên cứu về khu hệ Động vật Không xương sống ở miền Bắc Việt Nam. Đặng Ngọc Thanh (1980) xác định khu hệ Phù du ở Việt Nam có 54 loài, 29 giống thuộc 13 họ khác nhau. Đặc biệt trong nghiên cứu này ông đã mô tả hai loài mới cho khoa học đó là Thaỉerosphyrus vietnamensỉs Dang và Neoephemeropsis cuaraoensis Dang [7], [34]. Braacsh & Soldan (1979, 1984, 1986, 1988) đã mô tả 10 loài mới thuộc họ Heptagenidae thu được từ một số suối ở Việt Nam. Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001), khi xây dựng khoá định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã xây dựng khoá định loại tới họ ấu trùng Phù du. Ket quả của công trình này là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu phân loại về Phù du cũng như việc sử dụng đối tượng này là sinh vật chỉ thị cho các thuỷ vực nước ngọt ở Việt Nam. Nguyễn Văn Vịnh & Yeon Jae Bae (2003, 2004, 2005, 2006, 2008) đã tiến hành nghiên cứu khu hệ phù du ở một số Vườn quốc gia của Việt Nam đồng thời công bố một số loài mới cho khu hệ Phù du ở Việt Nam và cho khoa học. Nguyễn Văn Vịnh (2003), đã xây dựng khóa định loại và mô tả đặc điểm hình dạng ngoài của các loài thuộc bộ Phù du ở Việt Nam. Nghiên cứu này là cơ sở để phục vụ cho các hướng nghiên cứu tiếp theo về bộ Phù du ở nước ta. * Nghiên cứu về bộ Chuồn chuồn (Odonata) Nghiên cứu về khu hệ thiếu trùng Chuồn chuồn ở Việt Nam còn tản mạn và chưa thành hệ thống. Chủ yếu các nghiên cứu tập trung vào giai đoạn trưởng thành. Bộ Chuồn chuồn ở Việt Nam được nghiên cứu lần đầu tiên vào những năm đầu thập niên 90 của thế kỷ XX dưới thời Pháp thuộc bởi một số nhà nghiên cứu người Pháp: Martin trong báo cáo 1 4 được công bố năm 1902 khi điều tra khu hệ động vật Đông Dương. Trong báo cáo này, ông công bố 139 loài thuộc 3 họ: Libellulidae, Aeshnidae và Agrionidae. Trong 139 loài, Martin đã mô tả 9 loài mới và một giống mới là Merogomphus [2]. Asahina (1996) đã công bố 84 loài thuộc 12 họ Chuồn chuồn ở miền Nam Việt Nam. Trong tài liệu này, tác giả đã công bố một loài mới: Chlogomphus vietnamensis Asahina, thuộc họ Cordulegasteridae. Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001), khi xây dựng khóa định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam đã xây dựng khóa định loại tới họ của bộ Chuồn chuồn. Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), trong nghiên cứu khu hệ côn trùng nước ở Vườn quốc gia Tam Đảo đã xác định được 26 loài thuộc 12 họ của bộ Chuồn chuồn ở khu vực này. Tuy nhiên, do những nghiên cứu về phân loại thiếu trùng chuồn chuồn ở Việt Nam còn ít. Do đó, những mẫu vật thu được mới chỉ phân loại đến bậc giống. * Nghiên cứu về bộ Cánh úp (Plecoptera) Ở Việt Nam, những nghiên cứu và hiểu biết về bộ Cánh úp còn ít. Một vài loài đã được mô tả bởi Kawai (1968, 1969), Zwick (1988), Stark và cộng sự (1999), nhưng tất cả các mẫu vật đều ở giai đoạn trưởng thành. Mục đích của những nghiên cứu là nhằm xác định lại và mô tả một số loài mới thuộc bộ Cánh úp dựa trên những nghiên cứu trước đó và những điều tra về sau của cả giai đoạn trưởng thành và ấu trùng được thu thập ở Việt Nam. Thêm vào đó là việc xác định khóa định loại tới loài của bộ Cánh úp ở cả giai đoạn trưởng thành và ấu trùng ở Việt Nam cũng như sinh thái, nơi ở của chúng. Cao Thị Kim Thu (2002), đã xây dựng khóa định loại tới loài Cánh úp ở Việt Nam. Công trình là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về bộ Cánh úp ở nước ta.[18]. Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), khi nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở Vườn quốc gia Tam Đảo đã tiến định loại các loài thuộc bộ Cánh úp. Kết quả cho thấy số loài Cánh úp ở Vườn quốc gia Tam Đảo là 12 loài thuộc 3 họ. 1 5 Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001), khi định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam cũng đã xây dựng khóa định loại tới họ của bộ Cánh úp. Đồng thời, ông cũng đánh giá chất lượng nước dựa vào họ Perlidae thuộc bộ này. * Nghiên cứu về bộ Cánh lông (Trichoptera) Ở Việt Nam, bộ Cánh lông được nghiên cứu từ rất sớm. Những tài liệu về Cánh lông đã được xuất bản bởi các nhà phân loại học đến từ các nước châu Âu như: Đức (Ulmer, 1907), Tây Ban Nha (Navás, 1913). Sau những nghiên cứu đầu tiên của Ulmer về 2 loài Hydromanicus buenningi và Paraphlegopterỵx tonkinensis, ông đã đặt nền móng cho việc nghiên cứu về Cánh lông ở Việt Nam. Tiếp theo, Navás (1913, 1917, 1921, 1922, 1930, 1932, 1933) đã mô tả một số loài thuộc các tổng họ của Hydropsychoidae, Philopotamoidae (Stenopsychidae), Leptoceroidae, Limnephiloidae và Rhyacophiloidae. Banks (1931) và Mosely (1934) nghiên cứu về Hydropsychoidae, Limnephiloidae và Rhyacopphiloidae. Oláh (1987 - 1989) mô tả các loài thuộc Glossosomatoidae, Hydroptiloidae và Rhyacophiloidae [22]. Malicky và Mey (2001), mô tả 2 loài mới thuộc giống Ceratopsyche ở miền Bắc Việt Nam. Schefter và Johanson (2001), mô tả 3 loài thuộc giống Helỉcopsyche. Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001) định loại được 23 loài thuộc 16 họ của bộ Cánh lông ở Vườn quốc gia Tam Đảo khi nghiên cứu về nhóm côn trùng nước tại khu vực này. Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001), đã xây dựng khóa định loại tới họ của bộ Cánh lông thường gặp ở nước ta. Hoàng Đức Huy (2005) mô tả đặc điểm hình dạng, cấu tạo ngoài của các loài Cánh lông ở Việt Nam dựa vào giai đoạn ấu trùng. * Nghiên cứu về các bộ Cánh cứng, bộ Hai cánh, bộ Cánh nửa, bộ Cánh vảy và bộ Cánh rộng Ở nước ta, các công trình nghiên cứu về bộ Cánh cứng (Coleoptera), Hai cánh (Diptera), bộ Cánh vảy (Lepidoptera) và bộ Cánh rộng (Megaloptera) còn tản mạn. Các nghiên cứu thường không tập trung vào một bộ cụ thể mà thường đi cùng với các công trình 1 6 nghiên cứu về khu hệ côn trùng nước nói chung như: Nguyễn Văn Vịnh (2001) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Tam Đảo; Cao Thị Kim Thu, Nguyễn Văn Vịnh và Yeon Jae Bae (2008) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Bạch Mã, Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001) khi định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam. Những nghiên cứu đầu tiên về khu hệ Cánh nửa ở Việt Nam được bắt đầu vào những năm đầu của thế kỷ XX. Loài đầu tiên thuộc họ Gerridae (Hemiptera) được mô tả ở Việt Nam là Ptỉlomera hylactor Breddin, 1903 thuộc Bắc Việt Nam. Tiếp theo, khu hệ Gerridae ở Việt Nam tiếp tục được mô tả bởi Andersen (1975, 1980, 1993); Andersen & Cheng (2004); Polhemus (2001); Chen & Zettel (1999), Polhemus & Andersen (1994); Polhemus & Karunaratne (1993) [42]. Trần Anh Đức (2008), mô tả khá đầy đủ và chi tiết hình dạng ngoài của các loài thuộc họ Gerridae ở Việt Nam. Đây là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về bộ Cánh nửa ở nước ta. 1.3.Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Vườn quốc gia Tam Đảo Vườn quốc gia (VQG) Tam Đảo có hệ thống suối phong phú, là điều kiện thuận lợi cho côn trùng nước phát triển. Các nhà khoa học trong và ngoài nước đã có nhiều công trình nghiên cứu khu hệ côn trùng nước ở đây với nhiều hướng nghiên cứu khác nhau. Cao Thị Kim Thu (2002), đã phân loại được 4 họ: Leuctridae, Nemouridae, Peltoperlidae và Perlidae thuộc bộ Cánh úp ở Vườn quốc gia Tam Đảo. Tác giả đã xây dựng khóa định loại và mô tả một số đặc điểm của các loài thu được [18]. Lê Thu Hà (2003), đã xác định được 37 họ thuộc 8 bộ côn trùng nước tại khu vực suối Tam Đảo. Trong đó bộ Hai cánh (6 họ), bộ Cánh cứng (7 họ), bộ Phù du (5 họ), bộ Cánh nửa (7 họ), bộ Chuồn chuồn (6 họ), bộ Cánh lông (3 họ), bộ Cánh vảy, bộ Cánh rộng và bộ Cánh úp mỗi bộ chỉ có một họ. Tuy nhiên, về mặt phân loại, nghiên cứu chỉ xác định đến bậc họ. Tác giả đã sử dụng nhóm côn trùng này để chỉ thị và đánh giá chất lượng môi trường nước ở khu vực nghiên cứu [3]. 1 7 Nguyễn Văn Vịnh (2003), khi nghiên cứu khu hệ Phù du ở Việt Nam, tác giả đã xây dựng khóa định loại tới loài của các đại diện thuộc bộ Phù du. Vườn quốc gia Tam Đảo là một trong các khu vực điều tea khi tác giả thực hiện nghiên cứu này. Tác giả cũng đã mô tả đặc điểm hình dạng và cấu tạo ngoài của các loài tìm thấy ở khu vực nghiên cứu này [34]. Nghiên cứu của Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2004), đã sử dụng các nhóm động vật không xương sống cỡ lớn để giám sát sinh học môi trường nước ngọt tại một số khu vực thuộc Vườn quốc gia Tam Đảo. Trong đối tượng nghiên cứu có các loài thuộc nhóm côn trùng nước. Ket quả nghiên cứu chỉ ra rằng hầu hết các họ của bộ Phù du (Ephemeroptera), bộ Cánh lông (Trichoptera) và chỉ một họ của bộ Cánh úp (Plecoptera) được tìm thấy ở những nơi nước sạch, chủ yếu là những điểm ở đầu con suối [6]. Nguyễn Văn Vịnh (2004), đã công bố nghiên cứu về khu hệ Phù du (Ephemeroptera) ở suối Thác Bạc. Tác giả đã xác định được 32 loài thuộc 24 giống và 8 họ. Trong đó có 10 loài lần đầu tiên ghi nhận cho khu hệ động vật Việt Nam. Ngoài việc phân loại các loài thuộc bộ côn trùng này, tác giả còn nhận xét về sự phân bố của chúng theo độ cao của suối Thác Bạc [36]. Hoàng Đức Huy (2005), khi nghiên cứu khu hệ Cánh lông ở nước ta, tác giả đã mô tả khá tỉ mỉ đặc điểm các loài thuộc bộ này. Vườn quốc gia Tam Đảo là một trong các khu vực nghiên cứu khi tác giả thực hiện đề tài. Trong nghiên cứu, tác giả đã mô tả khá chi tiết hình dạng ngoài của các loài thuộc bộ Cánh lông ở Việt Nam [22]. Trần Anh Đức (2008), trong nghiên cứu về khu hệ Gerridae (bộ Cánh nửa) ở Việt Nam cũng đã mô tả đặc điểm một số loài thuộc họ này ở VQG Tam Đảo [42]. Như vậy, các công trình nghiên cứu về khu hệ côn trùng nước ở Vườn quốc gia Tam Đảo tập trung vào một số bộ phổ biến như bộ Phù du, bộ Cánh úp, bộ Cánh lông, bộ Cánh nửa. Các công ưình nghiên cứu chủ yếu theo hướng xác định thành phần loài trên cơ sở các mẫu định tính. Ngoài ra, các nghiên cứu còn sử dụng côn trùng nước để chỉ thị chất lượng môi trường nước. 1.4.Một số đặc điểm tự nhiên của VQG Tam Đảo tỉnh Vĩnh Phúc 1 8 Vườn quốc gia Tam Đảo nằm ữên địa giới của 3 tỉnh (Vĩnh Phúc, Thái Nguyên và Tuyên Quang), gồm 26 xã của 7 huyện, thị xã. Tổng diện tích tự nhiên của VQG Tam Đảo là: 36.883 ha. VQG có toạ độ địa lý: 21°21’ đến 21°42’ vĩ độ Bắc và 105°23’ đến 105°44’ kinh độ Đông. Ranh giới VQG được xác lập từ độ cao lOOm đến 1.592m. Vùng đệm có tổng diện tích là 53.515 ha từ độ cao 100m trở xuống bao quanh YQG. Trung tâm VQG Tam Đảo cách Hà Nội 70 km về phía Tây Bắc. VQG Tam Đảo có khoảng 25.000 ha (chiếm gần 70% tổng diện tích ) gồm 22.000 ha rừng tự nhiên và 3.000 ha rừng trồng. VQG Tam Đảo nằm trong vùng Đông Bắc Việt Nam, là nơi có sự Đa dạng sinh học cao. Đen năm 2000, tổng hợp các nghiên cứu đã phát hiện ở VQG Tam Đảo có: hệ thực vật gồm 1.182 loài thuộc 660 chi của 179 họ thực vật bậc cao có mạch. Trong đó có 42 loài đặc hữu và 64 loài quí hiếm; hệ động vật gồm 1.163 loài trong đó lớp Thú có 70 loài, lớp Chim có 248 loài, lớp Bò sát có 132 loài, lớp Lưỡng cư có 62 loài; lớp Côn ữùng có 651 loài. Những loài đặc hữu hẹp chỉ có ở VQG Tam Đảo gồm 22 loài như: Rắn Sãi, Rắn Dáo Thái Dương, Cá cóc Tam Đảo và một số loài côn trùng khác. Những loài đặc hữu hẹp Bắc Việt Nam có ở VQG Tam Đảo như Gà Tiền mặt vàng, Gà so họng trắng, Gà so trắng gụ, sếu xám, Thằn lằn Tam Đảo, Rắn lục đầu đen, Rùa hộp trán vàng, Ếch gai sần. 1.4.1. Vị trí địa lý Vườn quốc gia Tam Đảo nằm trong khoảng 21°21 đến 21°42 độ vĩ Bắc, 105°23 đến 105°44 độ kinh Đông. Địa giới hành chính VQG được giới hạn như sau: - Phía Bắc là đường Quốc lộ 13A từ Thái Nguyên đi Tuyên Quang qua Đèo Khế. - Phía Đông Bắc là đường ô tô giáp chân núi từ xã Quân Chu đến gặp Quốc lộ 13A tại xã Phú Xuyên (huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên). -Phía Nam là ranh giới các huyện Tam Đảo, Mê Linh thuộc tỉnh Vĩnh Phúc; Phổ Yên, Đại Từ thuộc tỉnh Thái Nguyên. 1 9 -Phía Tây Nam hợp bởi đường ô tô phía trái sông Phó Đáy nối từ đường 13A tại xã Kháng Nhật, qua mỏ thiếc Sơn Dương, dọc theo chân núi Tam Đảo gặp sông Bà Hanh tại xã Mỹ Khê bên hồ Đại Lải. 1.4.2. Địa hình Vườn quốc gia Tam Đảo chiếm giữ toàn bộ hệ núi Tam Đảo, có cấu tạo hình khối đồ sộ, nằm ở phía Bắc đồng bằng Bắc bộ, chạy dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Cả dãy núi có đặc điểm chung là đỉnh nhọn, sườn rất dốc, độ chia cắt sâu và dầy. Chiều dài khối núi gần 80km, có gần 20 đỉnh cao trên 1.000m được nối với nhau bằng đường dông sắc nhọn. Đỉnh cao nhất là đỉnh Nord (1.592m) là ranh giới địa chính của 3 tỉnh Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Tuyên Quang. Chiều ngang biến động trong khoảng 10 - 15km. Núi cao, bề ngang lại hẹp nên sườn núi rất dốc, bình quân 25 - 35°, nhiều nơi trên 35° nên rất hiểm trở và khó đi lại. Vườn quốc gia Tam Đảo có ba đỉnh núi nổi tiếng là: Thiên Thị (1.375m), Thạch Bàn (1.388) và Phú Nghĩa (1.300m). Dựa vào độ cao, độ dốc, địa mạo có thể phân chia dãy núi Tam Đảo thành 4 kiểu địa hình chính: 1. Thung lũng giữa núi và đồng bằng ven sông suối: độ cao dướilOOm, độ dốc cấp I ( cấp III.Phân bốở phần trên của khối núi. Các đỉnh và đường dông đều sắc và nhọn. Như vậy có thể nói địa hình Tam Đảo cao và khá đều (cao ở giữa và thấp dần về hai đầu), chạy gần 80km theo hướng Tây Bắc - Đông Nam nên nó như bức bình phong chắn gió mùa Đông Bắc tràn về đồng bằng và trung du Bắc bộ. Yì vậy, ảnh hưởng lớn đến chế độ khí hậu và thủy văn trong vùng. 2 0 1.4.3. Địa chất và thổ nhưỡng Trong quá trình điều tra lập địa có 4 loại đất chính ở VQG Tam Đảo đã được phát hiện là [4]: Đất Feralit mùn, vàng nhạt: loại đất này phát triển trên núi trung bình, diện tích vào khoảng 8.968 ha (chiếm 17,1%). Đất Feralit mùn, vàng đỏ: loại đất này phân bố trên núi thấp có diện tích 9.292 ha (chiếm 17,8%). Đất Feralit đỏ vàng: loại đất này phát triển trên nhiều loại đất đá khác nhau, diện tích vào khoảng 24.641 ha (chiếm 47%). Đất phù sa và dốc tụ: loại đất này có diện tích 9.497 ha (chiếm 18,1%). 1.4.4. Khí hậu Dãy Tam Đảo là dãy núi lớn, bao gồm một vùng lãnh thổ rộng lớn và có sự phân hóa theo độ cao rất đa dạng, vì vậy khái quát hóa khí hậu đặc trưng của từng vùng không phải là vấn đề đơn giản. Dựa trên số liệu khí tượng của trạm Tam Đảo và các trạm xung quanh (Tuyên Quang, Vĩnh Yên và Đại Từ) để đưa ra các nhận định khái quát cho toàn vùng như sau: Tam Đảo thuộc kiểu khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa vùng cao. Dựa vào các số liệu quan trắc bình quân nhiều năm của các đài khí tượng Đại Từ, Tuyên Quang, Vĩnh Yên và thị trấn Tam Đảo (Bảng 1). 2 1 Bảng 1. Số liệu khí tượng các trạm trong vùng Tên yếu tố Trạm Trạm Trạm Trạm Tuyên Vĩnh Đại Từ Tam Nhiệt độ trung bình năm (°C) Quang 22,9 Yên 23,7 22,9 Đảo 18,0 Lượng mưa trung bình năm (mm) 1641,4 1603,5 1906,2 2630,9 Sô ngày có mưa trong năm 143,5 142,5 193,4 193,7 Lượng mưa tôi đa/ngày 350 284,0 352,9 295,5 Độ âm trung bình (%) 84 81 82 87 Độ âm cực tiêu (%) 15,0 14,0 16,0 6,0 Lượng bốc hơi nước (mm) 760,3 1040,1 985,5 561,5 (Nguồn Ban quản lỷ VQG Tam Đảo (2007)) 17 Do ảnh hưởng của địa hình, địa mạo nên nhiệt độ trung bình hằng năm ở vùng thấp vào khoảng 23,7°c, tháng nóng nhất ở vùng thấp trên 28°c (tháng 7), tháng lạnh nhất có nhiệt độ khoảng 15°c (tháng 1). Vùng đỉnh có nền nhiệt độ thấp hơn (bình quân là 18°C), tháng nóng nhất là 23°c (tháng 7) và tháng lạnh nhất là 10,8°c (tháng 1). Chênh lệch nhiệt độ ngày đêm khá lớn. Lượng mưa trung bình nhiều năm là 2.355mm, cao hơn nhiều so với lượng mưa trung bình của cả nước (1.960mm/năm) và của tỉnh Vĩnh Phúc (1.500 - 1.800mm/năm). Lượng mưa ngày lớn nhất đạt 318,6mm. Bình quân hằng năm có khoảng 203 ngày mưa, tập trung chủ yếu vào tháng 6. Mùa mưa ở Tam Đảo kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 (cao hơn so với các nơi khác của tỉnh Vĩnh Phúc (5 tháng)). Mưa tập trung vào các tháng 6, 7, 8, 9. Cao nhất là vào tháng 8. Một vài năm còn xuất hiện hiện tượng mưa đá. Độ ẩm trung bình nhiều năm là 80 - 87%. Trong mùa mưa, nhất là khi có mưa phùn độ ẩm tăng lên tới 90%, nhưng đến mùa khô hanh độ ẩm chỉ còn 70 - 75%, đặc biệt có ngày chỉ còn 60% (vùng núi cao). Sương mù: bình quân hằng năm có 118 ngày có hiện tượng sương mù. 2 2 Số giờ nắng: một năm bình quân có 1.212 giờ. Tổng lượng bốc hơi: bình quân hằng năm là 512mm. Tốc độ gió: bình quân là 3,0 m/s, tốc độ gió cực đại đến 30 m/s. 1.4.5. Mạng lưới thủy văn Vườn quốc gia Tam Đảo có hai hệ thống sông chính là sông Phó Đáy ở phía Tây (Tuyên Quang, Vĩnh Phúc) và sông Công ở phía Đông (Thái Nguyên). Đường phân thủy rõ rệt nhất của hai hệ thống sông này là các đường dông nối các đỉnh núi suốt từ Mỹ Khê ở cực Nam đến Đèo Khế ở điểm cực Bắc. Mạng lưới sông suối hai sườn của VQG Tam Đảo dồn xuống hai hệ thống sông này có dạng chân rết khá dày đặc và ngắn, có cấu trúc dốc và hẹp lòng từ đỉnh xuống chân núi. Từ chân núi trở đi sông lại có dạng uốn khúc phức tạp trên mặt cánh đồng khá bằng phẳng, tương ứng với dạng địa hình đã tạo ra nó. Mật độ sông suối khá dày (trên 2 km/km 2), các suối có thung lũng hẹp, đáy nhiều ghềnh thác, độ dốc lớn, khả năng điều tiết nước kém. Do đặc điểm khí hậu mưa lớn, mùa mưa kéo dài, lượng bốc hơi ít (ở đỉnh của VQG Tam Đảo) nên cán cân nước dư thừa. Đó là nguyên nhân làm các dòng chảy từ đỉnh Tam Đảo xuống có nước quanh năm. Chế độ thủy văn được chia thành 2 mùa khá rõ rệt: mùa lũ và mùa khô. Mùa lũ trùng với mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 10), mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Lũ lớn thường xảy ra vào tháng 8, lũ tập trung nhanh và rút cũng nhanh. Dòng chảy trong mùa khô do không có mưa to nên nguồn nước cung cấp cho sông chủ yếu là do nước ngầm (phụ thuộc vào lớp vỏ phong hóa địa chất và lượng mưa phùn mùa đông). Do đó, cả hai sông: Phó Đáy và sông Công đều có dòng chảy rất nhỏ. Như vậy, khả năng cung cấp nước cho mùa đông là rất hạn chế. Các dòng sông, suối ữong vùng không có khả năng vận chuyển thủy, chỉ có thể dùng làm nguồn thủy điện nhỏ cho từng gia đình dưới chân núi. Trong vùng cũng có những hồ chứa cỡ lớn như: hồ Núi Cốc, hồ Đại Lải; các hồ cỡ trung bình hoặc nhỏ như: hồ Xạ Hương, Khôi Kỳ, Phú Xuyên, Linh Lai...Đó là nguồn dự trữ nước khá phong phú phục vụ nhu cầu dân sinh và sản xuất của nhân dân trong vùng. Hệ thống suối chính ở Vườn quốc gia Tam Đảo là suối Thác Bạc. Thác Bạc do suối Mơ, suối 2 3 Bạc và suối Tiên đổ vào. Suối ở VQG Tam Đảo bắt nguồn từ các mạch nước nhỏ trên đỉnh núi cao nhập lại, đổ xuống suối Thác Bạc cao trên 40m nên có nước quanh năm. Suối có nhiệt độ nước tương đối thấp, ít khi tăng cao và có xu hướng ổn định. Do đặc điểm địa hình chảy từ độ dốc trên 35m nên có tốc độ nước chảy mạnh, cuốn theo các chất mùn bã. Yì vậy suối ở đây khá trong, hầu như không có hiện tượng lắng đọng. Nền đáy suối chủ yếu là đá tảng, ít chất mùn. Vào mùa mưa lưu lượng dòng nước khá lớn thường cuốn theo mùn bã thực vật, xác động vật, lá khô...Do đó mùa này, nước suối thường vẩn đục. Trong khi đó vào mùa khô dòng nước chảy từ các mạch nước ngầm với tốc độ chậm hơn nhiều. Dòng nước chảy xuống khu vực suối có độ cao thấp với tốc độ chảy rất chậm, lòng suối rộng và nông. Chương 2 THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.Thời gian nghiên cứu Thời gian tiến hành nghiên cứu được thực hiện từ tháng 05/2014 đến tháng 05/2015. Mẩu vật sử dụng trong nghiên cứu được thực hiện ở hai đợt điều tra ngoài thực địa. Các điểm điều ưa thuộc khu vực suối Thác Bạc ở đai cao 600 - lOOOm của Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. • Đợt 1 được tiến hành từ ngày 23/06/2014 đến ngày 26/06/2014 ( thuộc mùa mưa) • Đợt 2 được tiến hành tù ngày 12/11/2014 đến ngày 15/11/2014 (thuộc mùa khô). Toàn bộ mẫu vật thu ngoài tự nhiên được bảo quản và lưu trữ tại phòng thí nghiệm Động vật học, Khoa Sinh - KTNN, trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2. 2.2.Địa điểm nghiên cứu Chúng tôi tiến hành thu mẫu tại 3 điểm nghiên cứu thuộc suối Thác Bạc ở đai cao 600 - lOOOm của Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc và được đánh số thứ tự từ ĐI đến Đ3. Đồng thời, chúng tôi cũng điều tra một số đặc điểm về nền đáy, sinh cảnh tại điểm thu mẫu. 2 4 Điểm Đl: với độ cao 880m (so với mực nước biển), nền đáy chủ yếu là đá nhỏ, ít cát. Nước suối toong, tốc độ dòng chảy nhỏ và tạo thảnh các vùng nước đứng, đầu suối có nhiều rác thải sinh hoạt, cuối điểm thu mẫu lượng rác thải ít hơn. Độ che phủ khoảng 0 5%. Điểm Đ2: điểm thu mẫu có độ cao 840m, đặc điểm của nền đáy chủ yếu là cát và sỏi nhỏ. Nước suối bị ảnh hưởng nhiều của du lịch và sinh hoạt của người dân, nước chảy mạnh và tạo thành các vùng nước đứng ở dưới. Độ che phủ khoảng 60% - 80%. Điểm Đ3: có độ cao 737m, nền đáy chủ yếu là đá tảng, ngoài ra còn có đá nhỏ, sỏi và cát. Nước suối trong, chảy mạnh, thỉnh thoảng xuất hiện một vài điểm nước đứng. Trong suối có nhiều rác thải sinh hoạt, ít mùn bã thực vật. Điểm thu mẫu là một trong các tuyến du lịch của Vườn Quốc gia. Độ che phủ khoảng 70% - 100%. 2 5 Hình 2.1. Sơ đồ các điểm thu mẫu ở suối Thác Bạc - VQG Tam Đảo, tinh Vĩnh Phúc 2.3.Đối tượng nghiền cứu 2 6 Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng mẫu côn trùng nước thu được toong mùa khô (11/2014) và mẫu côn trùng thu được trong mùa mưa ( 6/2014) tại các điểm thu mẫu ở đai cao 600 - 1000m thuộc suối Thác Bạc, Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. Trong thời gian tiến hành nghiên cứu mẫu vật được bảo quản và lưu trữ tại phòng thí nghiệm Động vật học (Khoa Sinh - KTNN, trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2). 2.4.Nội dung nghiên cứu - Xác định một số chỉ số thủy lý, hóa học của nước. - Xác định sự đa dạng sinh học về loài của nhóm côn trùng nước ở đai cao 600 1000m. - Xác định mức đa dạng của nhóm côn trùng nước ở đai cao 600 - 1000m - Xác định sự tương đồng về thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu - Tìm hiểu sự phân bố của côn trùng nước theo mùa. 2.5.Phương pháp nghiên cứu 2.5.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài tự nhiên Trước khi thu mẫu, chúng tôi tiến hành đo một số chỉ số thủy lý, hóa học của nước tại khu vực nghiên cứu bằng máy đo WQC - 22A, TOA, Japan. Quá ữình thu mẫu định tính bằng vợt ao (Pond net) và vợt cầm tay (Hand net). Thu mẫu định lượng bằng cách sử dụng lưới Surber (50cm X 50cm, kích thước mắt lưới 0,2 mm). Chúng tôi tiến hành thu mẫu bằng cách: đặt miệng vợt ngược dòng nước, dùng chân đạp phía trước vợt trong vòng vài phút (thu mẫu đạp nước). Ở nơi có nhiều bụi cây dùng vợt tay để thu mẫu. Ở những nơi đáy có đá lớn không thu mẫu đạp nước được thì nhấc đá và thu mẫu bám ở dưới bằng panh mềm để tránh làm nát mẫu. Thu mẫu định tính được thực hiện ở cả nơi nước chảy và nước đứng. Ở nhiều nơi có cây bụi thủy sinh dùng vợt sục vào các cây bụi đó và các rễ cây ven bờ suối, ở những vùng nước nhỏ hoặc dòng chảy hẹp việc thu mẫu được tiến hành bằng vợt cầm tay. 2 7 Đối với mẫu định lượng, sử dụng lưới Surber lấy 2 mẫu: 1 mẫu ở nơi nước đứng và 1 mẫu ở nơi nước chảy. Mầu sau khi thu được loại bỏ rác, làm sạch bùn đất. Do các cá thể côn trùng nước có cơ thể mềm, dễ nát nên thu mẫu phải nhẹ nhàng và nhặt qua mẫu ngay tại thực địa. Mầu thu ngoài thực địa được bảo quản trong cồn 80°, ghi etiket đầy đủ và đem về lưu trữ, bảo quản, phân tích và định loại tại phòng thí nghiệm Đa dạng sinh học, Bộ môn Động vật Không xương sống, Khoa Sinh học, trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội II. 2.5.2. Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm: Phương pháp nhặt mẫu: mẫu được rửa sạch cho ra khay. Dùng panh nhặt các đại diện của ấu trùng và thiếu trùng côn trùng nước ở trong đó, mẫu sau khi nhặt cho vào lọ và bảo quản trong cồn 80°. Phương pháp phân tích: - Dụng cụ phân tích gồm: kính hiển vi, kính lúp, đĩa petri, lam kính, lamen, kim nhọn, panh. - Phân loại mẫu vật: mẫu vật được phân loại theo các khóa định loại được công bố trong và ngoài nước của Nguyễn Văn Vịnh (2003), Cao Thị Kim Thu (2002), Hoàng Đức Huy (2005), Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001), Meritt R. w. và Cummins K. w. (1996), Morse J. C., Yang L. & Tian L. (1994).... [5].[18].[22].[29].[34]. 2.5.3. Xử lý số liệu Các số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft office exel 2007 và phần mềm Primer 6. 2.6. Chỉ số Đa dạng sinh học và chỉ số tương đồng Các chỉ số Đa dạng sinh học (ĐDSH) được sử dụng trong đề tài là: chỉ số Shannon Weiner (chỉ số H’). Chỉ so Shannon - Weiner được tính bằng cách lấy số lượng cá thể của một đơn vị phân loại chia cho tổng số cá thể trong mẫu, sau đó nhân với logarit của tỷ số đó. Tổng các đơn vị phân loại cho chỉ số đa dạng. 2 8 + Chỉ số Shannon - Weiner (chỉ số H’) nhằm xác định lượng thông tin hay tổng lượng trật tự (hay bất trật tự) có trong một hệ thống. Công thức để tính chỉ số này là: , ^ n , n. ÙN N “N N H='X l°g2 2 Với H': chỉ so đa dạng loài s: so lượng loài N: số lượng cá thể trong toàn bộ mẫu ĩiị: số lượng cá thể của loài i Hai thành phần của sự đa dạng được kết hợp trong hàm Shannon - Weiner là số lượng loài và tính bình quân của sự phân bố các cá thể giữa các loài. Do vậy, số lượng loài càng cao thì chỉ số H' càng lớn và sự phân bố các cá thể giữa các loài càng ngang bằng nhau thì cũng gia tăng chỉ số đa dạng loài được xác định thông qua hàm số Shannon - Weiner. Từ kết quả tính toán, có thể nhận xét về mức độ đa dạng theo các cấp sau đây [1]: - Nếu chỉ số đa dạng > 3: ĐDSH tốt và rất tốt - Nếu chỉ số đa dạng từ 1 - 3: ĐDSH khá - Nếu chỉ số đa dạng < 1: ĐDSH kém và rất kém + Chỉ số loài ưu thế DI - n^ + n^ N Trong đó: 711: số lượng cá thể của loài ưu thế thứ nhất n2: số lượng cá thể của loài ưu thế thứ hai N: tổng số cá thể trong điểm thu mẫu Chỉ số tương đồng (chỉ số Sorensen) được chúng tôi sử dụng để đánh giá mức độ giống nhau về thành phần loài của các điểm nghiên cứu. Chỉ số này được tính theo công thức: a+b Trong đó: a: số loài trong điểm thu mẫu thứ nhất 2 9 b: số loài trong điểm thu mẫu thứ hai c: số loài chung cho cả hai điểm thu mẫu К nhận giá trị từ 0 đến 1. Giá trị к càng gần1 thì mức độ giống nhau phần loài của các điểm nghiên cứu càng lớn. Các về thành giá trị của к tương ứngvới mức tương đồng như sau [4]: 0,00 - 0,20: gần nhau rất ít 0,21 - 0,40: gần nhau ít 0,41 - 0,60: gần nhau 0,61 - 0,80: gần nhau nhiều 0,81 - 1,00: rất gần nhau Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1.Một số chỉ số thủy lý, hóa học tại các điểm nghiền cứu Trước khi thu mẫu, chúng tôi tiến hành xác định một số chỉ số thủy lý, hóa học của nước tại các điểm điều tra bằng máy WQC - 22A, TOA, Japan. Trong các chỉ số thủy lý, hóa học hai chỉ số nhiệt độ nước và độ pH được trình bày ở bảng 3.1 Bảng 3.1. Nhiệt độ nước và độ pH tại các điểm nghiên cứu pH Điểm Độ Chiều rộng Chiều rộng mặt Nhiệt độ nước thu mẫu cao suối (m) Đợt 1 Đợt 2 nước(m) Đợt 1 Đợt 2 (°C) Đợt 1 Đợt 2 Đợt 1 (m) Đợt 2 ĐI 880 5-7 4-7 4-5 2-3 24,1 17,6 6,7 7,3 Đ2 840 8 - 12 8 - 10 4-5 2-3 22,8 17,8 6,7 7,2 Đ3 737 8 - 15 8 - 12 4-6 2-4 23,0 18,0 6,9 6,9 Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy, chiều rộng suối tại các điểm thu mẫu hầu như không có sự khác biệt lớn, nhưng chiều rộng mặt nước có sự khác nhau ở 2 đợt thu mẫu. Ở đợt 1 (tháng 6/2014) chiều rộng mặt nước tại các điểm điều ưa rộng hơn so với thời điểm ở đợt 2 (tháng 11/2014). Điều này được giải thích là do thời điểm đợt 1 (6/2014) thuộc tháng của mùa mưa, còn thời điểm đợt 2 (11/2014) là tháng mùa khô. Vì vậy, lượng nước đổ vào các con suối lớn làm cho chiều rộng mặt nước gia tăng. 3 0 Kết quả đo giá trị pH ở đợt 1 dao động từ 6,7 đến 6,9 và ở đợt 2 dao động từ 6,9 đến 7,3. Nhìn trung giá trị pH tại các điểm điều tra có xu hướng giảm khi độ cao tăng dần. Ở hầu hết các điểm điều ưa, giá trị pH ở đợt 1 đều nhỏ hơn so với đợt 2. Ket quả đo nhiệt độ cho thấy, nhiệt độ ở đợt 1 luôn cao hơn so với đợt 2 ở tất cả các điểm nghiên cứu. Trong đợt 1, khoảng chênh lệch nhiệt độ giữa các điểm có độ cao 880m, 840m và 737m là từ 0,2°c - l,3°c. Tương tự như trên, trong đợt 2 khoảng chênh lệch nhiệt độ tương ứng là từ 0,2°c - 0,4°c . Như vậy, qua hai đợt điều toa chúng tôi nhận thấy sự chênh lệch về nhiệt độ ở các điểm thuộc ĐI của suối đều cao 3 1 hơn so với các điểm Đ3. Sự biến thiên nhiệt độ của nước ở các điểm thu mẫu theo độ cao của suối được trình bày ở hình 3.1 30 25 Giá trị nhiệt 20 15 ■Đợt 1 •Đợt 2 10 Đ2{840m) Đl{880m) ^F)i ểm th Đ3{737m) Hình 3.1. Sự biến thiên của nhiệt độ tại các điểm nghiên cứu Ket quả ở hình 3.1 cho thấy, nhiệt độ nước có xu hướng giảm dần khi độ cao của các điểm thu mẫu giảm từ 880m ở điểm ĐI xuống 737m ở điểm Đ3. Ở mùa khô, nhiệt độ của nước dao động từ 17,6°c đến 18,0°c và tăng dần từ điểm ĐI đến điểm Đ3. Nhiệt độ chênh lệch giữa ĐI và Đ3 của suối là 0,4°c. Ở mùa mưa, nhiệt độ dao động từ 24,l°c đến 23°c và giảm dần từ ĐI xuống Đ3. Nhiệt độ chênh lệch giữa ĐI và Đ3 là l,3°c. Giá trị của nhiệt độ cũng có xu hướng tăng lên khi độ cao giảm. 3.2.Đa dạng loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu Kết quả phân tích mẫu vật thu được tại khu vực nghiên cứu ở hai đợt điều tra đã xác định được 83 loài 74 giống thuộc 40 họ của 9 bộ côn trùng nước (Bảng 3.2). 3 2 Bảng 3.2 Số lượng và tỷ lệ (%) của các Họ, Giống và Loài của các Bộ thuộc nhóm côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu STT Bộ Họ Số Giống Tỷ lệ Số lượng % lượng Tỷ lệ % Loài Số Tỷ lệ lượng % 1 Phù du 4 10 13 17.57 19 22.89 2 Chuôn chuôn 12 30 25 33.78 25 30.12 3 Cánh úp 2 5 2 2.71 2 2.41 4 Cánh nửa 2 5 3 4.05 3 3.62 5 Cánh cứng 6 15 13 17.57 13 15.66 6 Cánh rộng 1 2.5 1 1.35 1 1.20 7 Hai cánh 5 12.5 6 8.11 8 9.74 8 Cánh lông 7 17.5 10 13.51 10 12.05 9 Cánh vảy 1 2.5 1 1.35 2 2.41 Tông 40 100 74 100 83 100 Ket quả nghiên cứu cho thấy, số lượng loài thu được tại khu vực nghiên cứu giữa các bộ khác nhau rõ rệt. Trong 9 bộ côn trùng nước thu được, bộ Chuồn chuồn chiếm ưu thế với 25 loài (30,12%), tiếp đến là bộ Phù du 19 loài (22,89%), bộ Cánh cứng 13 loài (15,66%), bộ Cánh lông 10 loài (12,05%), bộ Hai cánh 8 loài (9,64%), bộ Cánh nửa 3 loài (3.62%), bộ Cánh vảy 2 loài (2,41%), bộ Cánh úp 2 loài (2,41%), bộ Cánh rộng chỉ có một loài (1,20%) (Bảng 3.2 và hình 3.2). 3 3 Hình 3.2. Tỷ lệ % số loài theo bộ tại khu vực nghiên cứu Kết quả nghiên cứu này cũng phù hợp với các kết quả nghiên cứu trước đây của Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), Jung s. w. (2006), Jung s. w. và cộng sự (2008) cho rằng ở các thủy vực dạng suối số lượng loài của các bộ Phù du, Cánh lông, Chuồn chuồn và Cánh cứng luôn chiếm ưu thế. Đe làm rõ hơn sự đa dạng của nhóm côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu, chúng tôi phân tích sự đa dạng về loài theo từng bộ. 3.2.1. Đa dạng loài của bộ Phù du ịEphemeroptera) Bộ Phù du là một trong số các bộ có thành phần loài phong phú tại khu vực nghiên cứu. Ket quả nghiên cứu đã xác định được 19 loài thuộc 13 giống của 4 họ thuộc Bộ Phù du là: Họ Baetidae, họ Caenidae, họ Heptageniidae, họ Leptophlebiidae. Họ Baetidae đã xác định được 10 loài và chúng có mặt ở hầu hết các điểm điều tra từ ĐI đến Đ3 của suối. Tuy nhiên, đây là họ mà cơ thể có kích thước nhỏ, các nghiên cứu về phân loại học của họ này ở Việt Nam còn ít. Trong 10 loài có 2 loài đã xác định được đầy đủ tên khoa học. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Vịnh (2004), loài này phân bố chủ yếu ở suối có độ cao 250 - 300m. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phát hiện loài này ở độ cao 880m. Tại khu vực nghiên cứu cũng đã xác định được 5 loài của họ Heptageniidae. Cũng giống như họ Baetidae các loài thuộc họ này phân bố rộng và gặp ở hầu hết các điểm điều tra. Loài Asionurus primus chiếm ưu thế ở các điểm thu mẫu, đặc biệt ở độ cao 737m. So 3 4 sánh với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Vịnh (2001), (2004) qua cả hai đợt điều tra tại khu vực nghiên cứu chúng tôi đều không thu được mẫu của loài Trỉchogenia maxỉllarỉes và loài Paegniodes sp. thuộc họ Heptageniidae. Như vậy, có thể thời gian thu mẫu khác nhau cũng ảnh hưởng tới sự bắt gặp các loài trong khu vực nghiên cứu. 3.2.2. Đa dạng loài cửa bộ Chuồn chuồn (Odonata) Ket quả nghiên cứu ở bảng 3.2 cho thấy: bộ Chuồn chuồn là bộ có số lượng loài nhiều nhất tại khu vực nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu ở điểm điều tra đã xác định được 25 loài thuộc 25 giống của 12 họ trong bộ Chuồn chuồn. Trong 12 họ phân tích được, họ Gomphidae và Libellulidae có số lượng loài chiếm ưu thế hơn so với các họ khác. Trong nghiên cứu, chúng tôi đã định loại được 4 loài thuộc họ Gomphidae. Hiện nay, các nghiên cứu về Chuồn chuồn ở Việt Nam tập trung chủ yếu vào giai đoạn trưởng thành, nghiên cứu ở giai đoạn thiếu trùng còn ít. Việc phân loại thiếu trùng Chuồn chuồn gặp nhiều khó khăn, do đó trong 4 loài bắt gặp ở khu vực nghiên cứu không có loài nào xác định được tên khoa học đầy đủ. Sự phân bố của các loài theo độ cao có sự khác nhau rõ rệt, loài Lamellỉgomphus sp. tìm thấy ở hầu hết các điểm điều tra và loài Dividius sp. chỉ tìm thấy ở độ cao 880m. So với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Vịnh (2001), loài Dividius sp. tìm thấy ở độ cao 750m và 510m; loài Phaenandrogomphus sp. bắt gặp ở độ cao 880m và 510m. Như vậy, có thể thấy hai loài Lamelligomphus sp. và Dividius sp. thích nghi khá tốt với điều kiện tại khu vực nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu trong bảng 3.2 cho thấy đã định loại được 5 loài thuộc họ Libellulidae (Acisoma sp., Lyriothemis sp., Orthetrum sp., Sympetrum sp., Trithemis sp. ). Đặc biệt loài Acisoma sp. chỉ bắt gặp ở độ cao 880m. Trong quá trình phân tích mẫu cũng đã xác định được họ Aeshnidae có 3 loài (Boyerỉa sp., Cephaỉaeschna sp., Planaeschna sp. ), họ Cordulegastridae, Platystictidae, Calopterygidae mỗi họ có 2 loài (Anotogaster sp., Cordulegaster sp., Drepanostista sp., Platycnemỉs sp., Caỉopteryx sp., Neurobasis sp. ) các họ này bắt gặp hầu hết ở các điểm nghiên cứu. 3 5 Họ Chlorocyphidae định loại được 2 loài (Libellago sp., Rhinocypha sp. ), cả 2 loài này đều phân bố tại các điểm điều tra của suối. Ket quả phân tích cũng chỉ ra rằng các họ Amphipterygidae, Coenagrionidae, Corduliidae, Macromiidae mỗi họ chỉ có một loài. Nhìn chung các loài này phân bố khá hẹp ở khu vực nghiên cứu, chỉ có loài Philoganga sp. (họ Amphipterygidae) bắt gặp ở tất cả các điểm điều tra. 3.2.3. Đa dạng loài cứa bộ Cánh úp (Plecoptera) Ket quả nghiên cứu ở bảng 3.2 cho thấy, tại khu vực nghiên cứu đã xác định bộ Cánh úp có 2 loài thuộc 2 giống của 2 họ. Trong đó, họ Nemouridae và họ Perlidae mỗi họ có 1 loài (Amphinemura sp., Phanoperla sp. ). Theo kết quả điều tra ngoài thực địa, các điểm từ ĐI đến Đ3 chịu tác động mạnh của người dân địa phương và khách tham quan. Dan tới nước suối ở khu vực này bị ô nhiễm. Theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Vịnh (2001), ở VQG Tam Đảo họ này chỉ có một loài là Cryptoperla sp. tìm thấy ở độ cao 880m và 820m.. Họ Nemouridae và họ Perlidae mỗi họ xác định được 1 loài {Amphỉnemura sp., Phanoperla sp. ). Trong cả hai đợt thu mẫu chúng tôi không bắt gặp họ Peltoperlidae. 3.2.4. Đa dạng loài của bộ Cánh nửa (Hemiptera) Ket quả phân tích đã định loại được 3 loài thuộc 3 giống, 2 họ của bộ Cánh nửa. Tại các điểm từ ĐI đến Đ3 bắt gặp hai loài Enithares sp., Peleoris sp. và Heleocorỉs sp. thuộc họ Notonectidae và họ Naucoridae ở độ cao tương ứng là 880m và 840m. 3.2.5. Đa dạng loài của bộ Cánh cứng (Coleoptera) Bộ Cánh cứng là một trong các bộ có thành phần loài phong phú tại khu vực nghiên cứu. Ket quả điều tra ở bảng 3.2 cho thấy: bộ Cánh cứng có 13 loài thuộc 13 giống của 6 họ. Các loài trong bộ này bắt gặp ở tất cả các điểm điều tra, ở nơi nước chảy cũng như nước đứng. Trong các họ nghiên cứu được thì họ Elmidae có số lượng loài nhiều nhất với 6 loài. Chúng phân bố chủ yếu ở nơi nước chảy thuộc vùng đầu nguồn của khu vực nghiên cứu. Quá trình phân tích mẫu cũng đã xác định được các họ Hydrobiidae, Chrysomelidae, Scirtidae mỗi họ chỉ có một loài (Hydrobia sp., Donacỉa sp., Cyphon sp. ). Sự phân bố của 3 6 các loài này khác nhau rõ rệt ở các độ cao khác nhau. Trong khi đó, các loài trong họ Psephenidae tìm thấy chủ yếu ở độ cao 737m. 3.2.6. Đa dạng loài của bộ Cánh rộng (Megaloptera) Trong quá trình định loại các mẫu vật thu được ở khu vực nghiên cứu chỉ xác định được 1 loài thuộc bộ Cánh rộng là Protohermes sp. của họ Corydalidae. Loài này chỉ phân bố ở độ cao 880m và 737m và gặp chủ yếu ở nơi nước chảy. 3.2.7. Đa dạng loài của bộ Hai cánh (Diptera) Kết quả nghiên cứu ở bảng 3.2 cho thấy: bộ Hai cánh ở khu vực nghiên cứu có 8 loài thuộc 6 giống của 5 họ. Trong đó, họ Ceratopogonidae, họ Simulidae và họ Tipulidae có số loài bằng nhau là 2 loài (Bezzia sp., Culicoides sp., Simulium sp.l, Simulỉum sp.2, Tipula sp.l, Tỉpula sp.2 ) Cơ thể của các loài thuộc họ Chironomidae có kích thước bé, những tài liệu liên quan đến phân loại ở Việt Nam còn ít, việc phân loại họ này tương đối phức tạp và khó khăn. Do vậy, trong nghiên cứu chúng tôi mới xác định được 1 loài là Chỉronomus sp., loài này gặp ở tất cả các điểm điều ưa dọc theo suối và có số lượng cá thể rất lớn cả ở nơi nước chảy cũng như nước đứng. Trong khi đó, họ Simulidae tập trung nhiều ở nơi nước chảy, qua nghiên cứu họ này chỉ có 1 giống và 2 loài. Quá trình phân tích mẫu vật cũng đã xác định họ Psychodidae chỉ có 1 loài phân bố ở độ cao 840m. 3.2.8. Đa dạng loài của bộ Cánh lông (Trichoptera) Bộ Cánh lông là một trong các bộ có thành phần loài chiếm ưu thế ở khu vực nghiên cứu, số lượng loài của bộ này đứng sau bộ Chuồn chuồn, bộ Phù du và Cánh cứng. Ket quả định loại đã xác định được 10 loài thuộc 10 giống của 7 họ thuộc bộ Cánh lông (bảng 3.2). Họ Hydropsychidae có số lượng loài nhiều nhất, họ này định loại được 3 loài (chiếm 30% tổng số loài của bộ Cánh lông thu được). Các loài thuộc bộ Cánh lông phân bố khá rộng chúng thường có mặt ở tất cả các điểm nghiên cứu, đặc biệt ở nơi nước chảy và các điểm từ ĐI đến Đ3 của suối. Sự phân bố của các loài thuộc các họ khác nhau theo độ cao cũng không giống nhau. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng đa số các họ của bộ Cánh lông thu 3 7 được tại khu vực nghiên cứu chỉ có một loài như: Họ Brachycentridae , họ Leptoceridae, họ Philopotamidae, họ Rhyacophilidae, họ Stenopsychidae xác định được 1 loài ( Mỉcrasema sp., Ceracỉea sp., Chỉmara sp., Rhyacophỉla sp., Stenopsyche sp. ) và chỉ phân bố ở các điểm thuộc Đ2 và Đ3 của suối. 3.2.9. Đa dạng loài của bộ Cánh vảy (Lepidoptera) Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xác định được 2 loài, 1 giống, 1 họ của bộ Cánh vảy. Các loài thuộc bộ Cánh vảy rất hiếm gặp ở các khu vực điều tra. Ket quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Vịnh (2001) đã xác định các loài thuộc bộ Cánh vảy phân bố ở độ cao từ 450m đến 880m. Trong nghiên cứu của chúng tôi không tìm thấy các loài thuộc bộ này ở độ cao 737m. Thời gian thu mẫu có thể ảnh hưởng tới sự bắt gặp của loài. Như vậy, số lượng loài côn trùng nước thu được ở suối Thác Bạc - Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc trong hai đợt thu mẫu (tháng 06/2014 và tháng 11/2014) là 84 loài thuộc 74 giống của 40 họ. Trong đó, bộ Chuồn chuồn, bộ Phù du và bộ Cánh cứng có số lượng loài chiếm ưu thế. số loài của bộ Cánh rộng , bộ Cánh vảy, và bộ Cánh úp thấp nhất, các bộ còn lại có số loài dao động từ 8 đến 10 loài. 3.2.10. Loài ưu thế và một số chỉ số đa dạng Điều kiện tự nhiên của hai mùa tại các điểm nghiên cứu có sự khác nhau. Các điều kiện này có thể ảnh hưởng đến thành phần, số lượng cũng như sự phân bố của các loài. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành xác định loài ưu thế, chỉ số loài ưu thế (DI), chỉ số Đa dạng sinh học Shannon - Weiner (H’) tại các điểm nghiên cứu ở mùa khô cũng như mùa mưa. Kết quả phân tích được trình bày ở bảng 3.3 và bảng 3.4. Bảng 3.3. Loài ưu thế, chỉ số DI và H’ ở mùa khô tại khu vực nghiên cứu DI Điểm Tổng Tổng số Loài ưu thế thứ Loài ưu thế thứ hai thu số mẫu loài cá thể nhất (tỷ lệ %) (tỷ lệ %) 3 8 H' ĐI 34 590 Chironomus Labiobaetis sp.l sp. (15,60%) 0,09 5,08 0,12 5,04 0,16 5,36 0,12+0,01 5,15+0,06 (36,10%) Đ2 Đ3 31 44 340 263 Centroptella Asỉonurus sp. primus (25,29%) (15,59%) Chironomus Ordobrevỉa sp. sp. (8,37%) (34,98%) Trung bình (± sai số trung bin 1 số học) Ket quả phân tích ở mùa khô cho thấy, loài Chironomus sp. chiếm ưu thế ở hầu hết các điểm điều tra từ đầu nguồn đến cuối nguồn. Chỉ số loài ưu thế DI dao động từ 1, 09- 0,16 và giá trị trung bình đạt 0,12 ± 0,01. Chỉ số đa dạng Shannon - Weiner (H’) có sự khác biệt giữa các điểm điều tra. Chỉ số này dao động từ 5,04 - 5,36. Ket quả tính toán giá trị trung bình của chỉ số Shannon Weiner ở mùa khô là 5,15 ± 0,06, do vậy mức độ Đa dạng sinh học của côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu ở mức độ tốt và rất tốt. Bảng 3.4. Loài ưu thế, chỉ số DI và H’ ở mùa mưa tại khu vực nghiên cứu DI Điểm Tổng Tổng số Loài ưu thế thứ nhất Loài ưu thế thứ hai thu số mẫu loài ĐI 33 cá thể 309 (tỷ lệ %) (tỷ lệ %) Simulium sp.2 (22%) Nigrobaetis sp.l (11%) 3 9 0,11 H' 4,75 Đ2 32 300 Baetis sp.l (20%) Acentrella Lata 0,12 4,95 0,19 4,81 0,14 + 0,01 4,84+0,03 Muller & Liebenau, 1985 (16,33%) Đ3 30 237 Acentrella Lata Chironomus sp. Muller & Liebenau, (21,94%) 1985 (24,47%) Trung bình (± sai số trung bình số học) Kết quả ở bảng 3.4 cho thấy, ở mùa mưa loài Chỉronomus sp. không phải là loài ưu thế của các điểm nghiên cứu như trong mùa khô nữa (ngoại trừ điểm Đ3). Tại mỗi điểm thu mẫu lại có các loài ưu thế khác nhau, nhưng nhìn chung đa số các loài ưu thế ở mùa mưa thuộc loài Acentrella Lata Muller & Liebenau (bộ Phù du). Chỉ số loài ưu thế dao động từ 0,11 - 0,19; giá trị trung bình đạt 0,14 + 0,01. Chỉ số đa dạng Shannon - Weiner dao động từ 4,75 - 4,95. Giá trị của chỉ số H’ cho thấy mức độ đa dạng ở các điểm nghiên cứu đạt từ khá trở lên. Kết quả tính toán giá trị trung bình của chỉ so Shannon - Weiner ở mùa mưa là 4,84 ± 0,03. Giá trị này có cao hơn so với mùa khô. Tuy nhiên, khi so sánh hai giá trị trung bình của chỉ số H’ ở mùa khô và mùa mưa với nhau, chúng tôi nhận thấy sự sai khác này không có ý nghĩa về mặt thống kê (mức ý nghĩa a > 0,05). Như vậy, ở mùa mưa cũng như mùa khô mức độ Đa dạng sinh học của côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu đều ở mức độ tốt và rất tốt. 3.3. Phân bố theo mùa của côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu 3.3.1. So sánh thành phần loài côn trùng nước giữa mùa khô và mùa mưa Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến hành phân tích thành phần loài dựa trên mẫu vật thu được ở mùa mưa (06/2014) và mùa khô (11/2014). Kết quả nghiên 4 0 cứu thành phần loài côn trùng nước của mùa khô và mùa mưa được trình bày trong bảng 3.5 và hình 3.3 Bảng 3.5 Số lượng loài côn trùng nước ở mùa mùa khô và mùa mưa 4 1 Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở mùa mưa và mùa khô số loài thuộc bộ Phù du và bộ Chuồn chuồn có số lượng chiếm ưu thế. Trong khi đó, số loài thuộc bộ Cánh rộng, Cánh vảy, Cánh nửa và Cánh úp đều rất ít. Sự chênh lệch số loài trong mùa mưa và mùa khô không nhiều, số loài của bộ Cánh lông, bộ Cánh cứng có sự biến động lớn theo hai mùa nghiên cứu. Ket quả nghiên cứu ở bảng 3.5 và hình 3.3 cũng cho thấy, tại khu vực nghiên cứu đã xác định được 55 loài ở mùa khô và 51 loài ở mùa mưa. số loài của các bộ Chuồn chuồn, Cánh rộng, Cánh úp không có sự thay đổi ở cả hai mùa. Nhưng thảnh phần loài của bộ Chuồn chuồn có sự thay đổi (Bảng 3.5). Sự thay đổi này tập chung chủ yếu vào các loài của họ Libellulidae và họ Gomphidae . Nguyên nhân có thể là do điều kiện tự nhiên khác nhau giữa mùa khô và mùa mưa đã ảnh hưởng đến sự xuất hiện của các loài thuộc hai họ này. số loài của bộ Cánh úp hầu như không có sự thay đổi giữa mùa mưa và mùa khô. Tuy nhiên, số loài của bộ Cánh lông trong mùa khô lại nhiều hơn hẳn so với mùa mưa, số loài trong bộ Cánh cứng xác định được trong mùa mưa lại lớn hơn so với mùa khô. Kết quả nghiên cứu thành phần loài ở mùa khô và mùa mưa được trình bày ở bảng 3.6. Bảng 3.6. Thành phần loài côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu STT Thời gian thu mẫu Mùa khô Mùa mưa Bậc phân loại (11/2014) (06/2014) Bộ Phù du (Ephemeroptera) Họ Baetidae 1 2 3 Acentrella Lata Muller & Liebenau, 1985 Baetỉella Bispinosa Tong & Dudgeon, 2000 + + + Baetis sp.l + + 4 Baetis sp.2 + + 5 Baetis sp.3 6 Centroptella sp. + 7 Labiobaetis sp.l + 4 2 + 8 Labiobaetỉs sp.2 + 9 Nigrobaetis sp.l + + 10 Nigrobaetỉs sp.2 + + + Họ Caenidae 11 Caenis cornỉgera Kang & Yang, 1994 + 12 Caenis sp. + Họ Heptageniidae 13 Asionurus primus Braasch & + + + + Soldán,1984 14 15 16 17 Ecdyonurus cervina Braasch & landaỉ Braasch & Soldán,1984 Ecdyonurus Soldán,1984 Iron martỉnus Braasch & Soldán,1984 Thalerosphyrus vietnamensis Dang, + + + + + + + 1967 Họ Leptophlebiidae 18 19 Habrophlebiodes prominens Ulmer, 1939 Isca Fasia Nguyen & Bae, 2003 + Bộ chuồn chuồn (Odonata) Họ Aeshnidae 20 Boyeria sp. + 21 Cephalaeschna sp. + 22 Planaeschna sp. + Họ Amphipterygidae 4 3 23 Philoganga sp. + + Họ Calopterygidae 24 Calopteryx sp. 25 Neurobasis sp. + + Họ Chlorocyphidae 26 Libellago sp. + 27 Rhinocypha sp. + Họ Coenagrionidae 28 Agriocnemis sp. + + Họ Cordulegastridae 29 Anotogaster sp. 30 Cordulegaster sp. + + Họ Corduliidae 31 Somatochlora sp. + Họ Euphaeidae 32 Anisopleura sp. + Họ Gomphidae 33 Dividius sp. + 34 Lamelligomphus sp. + + 35 Leptogomphus sp. + + 36 Megalogomphus sp. + Họ Libellulidae 37 Acisoma sp. + 38 Lyriothemis sp. 39 Orth et rum sp. + 40 Sympetrum sp. + 41 Trithemis sp. + + Họ Macromiidae 42 Macromia sp. + Họ Platystictidae 43 Drepanostista sp. + 4 4 + 44 Platycnemis sp. + Bộ Cánh úp (Plecoptera) Họ Perlỉdae 45 Phanoperla sp. + Họ Nemouridae 46 Amphinemura sp + Bộ Cánh nửa Họ Naucoridae 47 Heleocoris sp. 48 Peleoris sp. + + Họ Notonectidae 49 Enithares sp. + Bộ Cánh cứng (Coleoptera) Họ Chrysomelỉdae 50 Donacỉa sp. + Họ Elmidae 51 Ordobrevia sp. + 52 Potamophilus sp. + 53 Promoresỉa sp. + 54 Neocylloepus sp. + 55 Heterlimnius sp. + 56 Cleptelmis sp. + Họ Hydrobỉỉdae 57 Hydrobỉa sp. + Họ Hydrophilidae 58 Hydrobius sp. + Họ Psephenỉdae 59 Ectopria sp. 60 Eubrỉanax sp. 61 Psephenus sp. + + + + Họ Scirtidae 4 5 62 Cyphon sp. + + + + Bộ Cánh rộng (Megaloptera) Họ Corydalidae 63 Protohermes sp. Bộ Hai cánh (Diptera) Họ Ceratopogonỉdae 64 Bezzia sp. + 65 Culicoides sp. + Họ Chironominae 66 Chironomus sp. + + Họ Psychodidae 67 Perỉcoma sp. + Họ Simulidae 68 Simulium sp.l 69 Simulium sp.2 + + Họ Tỉpulidae 70 Tỉpula sp.l 71 Tỉpula sp.2 + + Họ Brachycentridae Mỉcrasema sp. + Họ Hydropsychidae 73 Ceratopsyche sp. + 74 Cheumatopsyche sp. + 75 Hydropsyche sp. + Họ Leptoceridae 76 + + Bộ Cánh lông (Trichoptera) 72 + Ceraclea sp. + Họ Ondontoceridae 77 Marỉlỉa sp. + 78 Psilotreta sp. + Họ Philopotamidae 4 6 79 Chỉmara sp. + Họ Rhyacophilidae 80 Rhyacophỉla sp. + + Họ Stenopsychidae 81 Stenopsyche Ulmeri Navás, 1932 + Bộ Cánh vảy (Lepidoptera) Họ Pyralidae 82 Eoophyla sp.l + 83 Eoophyla sp.2 + Tổng 55 51 Tổng số loài: 83 Ghi chú: Sự có mặt (+) Theo kết quả ở bảng 3.6, trong số 83 loài định loại được tại khu vực nghiên cứu có 23 loài tìm thấy toong cả hai mùa. Các loài này chủ yếu thuộc bộ Phù du (11 loài) bao gồm: Acentrella Lata Muller & Liebenau,1985, Baetis sp.l, Baetỉs sp.2, Labiobaetis sp.l, Nigrobaetis sp.l, Nỉgrobaetis sp.2, Asionurus primus Braasch & Soỉdán, 1984, Ecdyonurus cervỉna Braasch & Soỉdán, 1984, Iron martinus Braasch & Soldán, 1984, Thalerosphyrus vỉetnamensỉs Dang, 1967, Habrophlebỉodes prominens Ulmer, 1939; bộ Chuồn chuồn (5 loài) như: Phỉloganga sp., Lamelligomphus sp., Leptogomphus sp., Macromia sp. và bộ Hai cánh (3 loài) như: Chironomus sp., Simulium sp., Tỉpula sp. Tại khu vực nghiên cứu, có 32 loài tìm thấy trong mùa khô mà không thấy trong mùa mưa. Các loài này chủ yếu thuộc bộ Chuồn chuồn (10 loài) như: Boyerỉa sp., Cephalaeschna sp., Neurobasỉs sp., Libellago sp., Rhỉnocypha sp., Anotogaster sp., Anisopleura sp., Megalogomphus sp., Lyriothemis sp., Drepanostista sp., bộ Cánh lông (9 loài) như: Mỉcrasema sp., Ceratopsyche sp., Cheumatopsỵche sp., Hydropsyche sp., Ceraclea sp., Marỉlỉa sp., Psilotreta sp., Chimara sp., Stenopsyche sp., bộ Phù du (6 loài) như: Baetieỉlan Bỉspỉnosa Tong & Dudgeon, 2000, Centroptella sp., Labỉobaetỉs sp.2, 4 7 Caenỉs sp., Ecdyonurus landaỉ Braasch & Soldán, 1984, Isca Fascia Nguyen & Bae, 2003 (Bảng 3.6) Kết quả phân tích cũng cho thấy, có 28 loài tìm thấy ở mùa mưa mà không thấy ở mùa khô. Các loài này tập chung chủ yếu trong bộ Chuồn chuồn (10 loài) như: Calopteryx sp., Somatochlora sp., Cordulegaster sp., bộ Cánh cứng (6 loài) như: Hydrobia sp., Donacỉa sp., Psephenus sp..Như vậy, tại khu vực nghiên cứu chúng tôi đã xác định được 55 loài côn trùng nước ở mùa khô và 51 loài ở mùa mưa. Thành phần loài ở hai mùa có sự khác biệt, toong số 83 loài định loại được ở khu vực nghiên cứu có 32 loài tìm thấy ở mùa khô và 28 loài tìm thấy ở mùa mưa và chỉ có 23 loài xuất hiện ở cả hai mùa. 3.3.2. So sánh mật độ côn trùng nước giữa mùa khô và mùa mưa Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi tiến hành thu mẫu định lượng côn trùng nước bằng lưới Surber (kích thước 50cm X 50cm) tại các điểm nghiên cứu. Mỗi điểm thu hai mẫu: một mẫu ở nơi nước chảy, một mẫu ở nơi nước đứng. Như vậy, diện tích thu mẫu tại khu vực nghiên cứu là l,5m2. Kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.7. Bảng 3.7. Số lượng cá thể của các bộ côn trùng nước tại khu vực nghiên cứu ở mùa khô Bộ và mùa mưa trên đtfn vị diện tích 3m2 Mùa mưa Số lượng cá thể/l,5m2 542 Bộ Chuồn chuồn Tỷ lệ % Mùa khô Số lượng cá Tỷ lệ % 64,07 thể/l,5m2 621 52,05 28 3,31 133 11,15 Bộ Cánh úp 2 0,24 0 0 Bộ Cánh cứng 58 6,86 43 3,61 Bộ Cánh rộng 1 0,12 2 0,167 Bộ Hai cánh 155 18,32 370 31,02 Bộ Cánh vảy 6 0,70 0 0 Bộ Phù du 4 8 Bộ Cánh lông 54 6,38 24 2,00 Tông 846 100 1193 100 Kết quả ở bảng 3.7 cho thấy, ở mùa mưa tổng số cá thể thu được là 846 cá thể. Cụ thể bộ Phù du có 542 cá thể (64,07%); bộ Chuồn chuồn: 28 cá thể (3,31%); bộ Cá nh úp: 2 cá thể (0,24%); bộ Cánh cứng: 58 cá thể (6,86%); bộ Cánh rộng: 1 cá thể (0,12%); bộ Hai cánh: 155 cá thể (18,32%); bộ Cánh vảy: 6 cá thể (0,70%) và bộ Cánh lông: 54 cá thể (6,38%). Trong các bộ côn trùng nước thu được ở mùa mưa, số lượng cá thể của bộ Phù du, bộ Hai cánh và bộ Cánh cứng chiếm ưu thế (lần lượt là 542, 155 và 58). Kết quả ở bảng 3.7 cũng cho thấy, ở mùa khô thu được 1193 cá thể côn trùng nước. Trong đó bộ Phù du: 621cá thể (52,05%); bộ Chuồn chuồn: 133 cá thể (11,15%); bộ Cánh úp: 0 cá thể (0%); bộ Cánh nửa: 0 cá thể (0%); bộ Cánh cứng: 43 cá thể (3,61%); bộ Cánh rộng: 2 cá thể (0,167%); bộ Hai cánh: 370 cá thể (31,02%); bộ Cánh vảy: 0 cá thể (0%) và bộ Cánh lông: 24 cá thể (2,00%). Cũng tương tự như trong mùa khô, ở mùa mưa bộ Phù du, bộ Hai cánh và bộ chuồn chuồn có số lượng cá thể chiếm ưu thế. Trong khi đó, bộ Cánh úp, bộ Cánh nửa và bộ Cánh vảy không có số cá thể nào. Sau khi tìm hiểu số lượng cá thể của côn trùng nước, chúng tôi tiến hành so sánh số lượng cá thể của từng bộ theo mùa nghiên cứu. Ket quả so sánh được thể hiện ở hình 3.4. 4 9 Hình 3.4. Sổ lượng cá thể của các bộ côn trùng nước theo mùa tại khu vực nghiên cứu trên đơn vị diện tích l,5m 2 Trong 8 bộ côn trùng nước thu được ở khu vực điều toa, số lượng cá thể của các bộ: Chuồn chuồn, Hai cánh và Phù du thu được ở mùa mưa ít hơn so với mùa khô. Điều này có thể được giải thích là do trong mùa mưa (tháng 06/2014), diện tích bề mặt nước tăng lên là một nguyên nhân làm cho mật độ cá thể giảm xuống. Mức độ thay đổi cũng khác nhau giữa các bộ. Bộ Cánh rộng và bộ Cánh cứng có sự thay đổi ít, các bộ còn lại có sự thay đổi khá lớn, đặc biệt là bộ Hai cánh và bộ Cánh lông. Ở mùa khô thu được 370 cá thể của bộ Hai cánh, trong khi đó mùa mưa chỉ thu được 155 cá thể. Đối với bộ Cánh lông, mùa mưa thu được 54 cá thể còn vào mùa khô chỉ thu được 24 cá thể. Tuy nhiên, số lượng cá thể của bộ Cánh cứng, bộ Cánh vảy và bộ Cánh lông thu được ở mùa mưa lại nhiều hơn so với mùa khô. Như vậy có thể thấy rằng trên cùng một diện tích thu mẫu số lượng côn trùng nước ở mùa khô chiếm ưu thế hơn so với mùa mưa. Ở mùa khô thu được 1193 cá thể, trong khi đó mùa mưa chỉ thu được 846 cá thể. Ngoại trừ bộ Cánh vảy, bộ Cánh cứng và bộ Cánh lông có số lượng cá thể thu được ở mùa mưa ưu thế hơn so với mùa khô. Các bộ còn lại số lượng cá thể thu được ở mùa khô luôn cao hơn mùa mưa. 3.4.Phân bố côn trùng nước theo độ cao của khu vực nghiền cứu 3.4.1. So sánh thành phần loài giữa các điểm nghiên cứu Trong quá trình nghiên cứu ngoài thực địa, chúng tôi tiến hành thu mẫu tại 3 điểm có độ cao khác nhau dọc theo suối Thác Bạc - Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. Các điểm thu mẫu có độ cao giảm dần từ điểm ĐI với độ cao 880m xuống điểm Đ3với độ cao còn 737m. Ket quả nghiên cứu số loài côn trùng nước ở cả mùa mưa và mùa khô tại các điểm thu mẫu được trình bày trong bảng 3.8. 5 0 Bảng 3.8. Số lượng loài côn trùng nước tại các điểm thu mẫu ĐI (880m) Đ2 (840m) Đ3 (737m) Điểm thu mẫu Bộ Phù Bậc phân loại du 15 17 19 Bộ Chuồn chuồn 19 18 16 Bộ Cánh úp 1 0 1 Bộ Cánh nửa 2 2 1 Bộ Cánh cứng 6 7 8 Bộ Cánh rộng 1 0 1 Bộ Hai cánh 5 6 3 Bộ Cánh vảy 1 1 1 Bộ Cánh lông 4 6 7 Tổng 54 57 57 Kết quả nghiên cứu ở bảng 3.8 cho thấy, tại các điểm nghiên cứu số loài thuộc bộ Phù du và bộ Chuồn chuồn chiếm ưu thế nhất. Trong khi đó, bộ Cánh vảy, bộ Cánh rộng và Cánh úp số loài lại ít nhất. Trong cả ba đợt thu mẫu, ở độ cao 840m không tìm thấy đại diện của bộ Cánh rộng và bộ Cánh úp. Trong nghiên cứu của chúng tôi, bộ Cánh úp và Cánh vảy chỉ thu được 1 loài là Amphinemura sp.và Eoophyla sp.l bắt gặp ở độ cao 880m thuộc điểm ĐI của suối. 5 1 Tại các độ cao khác nhau, số loài côn trùng nước có sự khác biệt giữa các bộ. Sự biến đổi số lượng loài côn trùng nước theo các độ cao được thể hiện ở hình 3.5. Hình 3.5. Sự đổi thành biến phần loài theo độ cao của các bộ côn trùng nước Ket quả cho thấy số lượng côn nước có trùng xu hướng biến động khi độ cao giảm . Phân tích sự biến đổi số lượng loài của các bộ tại các điểm điều tra cho thấy, số lượng loài thuộc bộ Phù du tăng dần từ điểm ĐI xuống điểm Đ3. Tại độ cao 737m, số loài của bộ Phù du xác định được nhiều hơn với các điểm khác trong khu vực nghiên cứu (19 loài). Thành phần loài thuộc bộ Chuồn chuồn có xu hướng giảm dần từ điểm ĐI xuống điểm Đ3. Số loài Chuồn chuồn dao động từ 16 đến 19 loài, ở độ cao 880m thành phần loài Chuồn chuồn phong phú nhất (19 loài), số loài Chuồn chuồn kém phong phú nhất ở độ cao 737m (16 loài). Các loài thuộc họ Chlorocyphidae, Aeshnidae, Corduliidae, Libellulidae phân bố chủ yếu ở độ cao từ 737m đến 880m. Trong khi đó, hai họ Amphipterygidae và Cordulegastridae tìm thấy ở tất cả các điểm nghiên cứu. 5 2 Các loài thuộc bộ Cánh úp tập chung ở độ cao 880m (1 loài) và 737m (1 loài) Các điểm thuộc Đ2 ở độ cao 840m số loài Cánh úp rất ít hoặc không tìm thấy. Điều này có thể được giải thích là do thiếu trùng của các loài thuộc bộ Cánh úp thường ưa sống ở nơi nước sạch, do đó nguồn nước bị ô nhiễm sẽ ảnh hưởng tới thành phần loàiở khu vực đó. Ket quả nghiên cứu ngoài thực địa cho thấy, các điểm Đl, Đ3 bị tác động khá lớn của con người: trồng trọt, sinh hoạt và du lịch. Do đó, thành phần loài của bộ Cánh úp ở 3 điểm thu mẫu này giảm xuống đáng kể. Các loài thuộc bộ Cánh nửa tập chung ở độ cao 880m (2 loài) và 840m (2 loài). Các điểm thuộc Đ3 ở độ cao 737m số loài Cánh nửa rất ít (1 loài). Thành phần loài của bộ Cánh cứng tăng dần theo độ cao từ 880m xuống 737m. Các điểm thuộc Đ3 của suối số lượng loài phong phú hơn so với các điểm ĐI và Đ2. Kết quả nghiên cứu này cũng tương tự nghiên cứu của Nguyễn Văn Vịnh (2001). Bộ Cánh rộng chỉ thu được 1 loài ở khu vực nghiên cứu là Protohermes sp., loài này phân bố ở độ cao 880m và 737m mà không phân bố ở điểm còn lại. Các loài thuộc bộ Hai cánh phân bố khá đồng đều theo độ cao. Các loài thuộc họ Chironominae, Simulidae, Tipulidae gặp ở tất các các điểm thu mẫu. Theo độ cao giảm dần từ điểm ĐI đến điểm Đ3, nhìn chung số lượng loài thuộc bộ Cánh vảy ít và tương đối ổn định. Các loài trong bộ Cánh lông tăng dàn từ điểm ĐI đến điểm Đ3 .số lượng loài nhiều nhất của bộ này thu được ở điểm Đ3 (7 loài). Các loài thuộc họ Hydropsychidae tìm thấy ở hầu hết các điểm nghiên cứu. Họ Rhyacophilidae chỉ gặp ở các điểm thuộc cuối nguồn (Đ2, Đ3). Như vậy, số loài côn trùng nước giảm dần từ điểm ĐI (cao 880m) đến điểm Đ3 (cao 737m).số lượng loài thuộc bộ Phù du có xu hướng tăng khi độ cao của các điểm thu mẫu giảm xuống. Trong khi đó số lượng loài của bộ Chuồn chuồn lại có xu hướng giảm khi độ cao giảm, số lượng loài của các bộ Cánh nửa và Hai cánh giảm dần khi độ cao giảm. Số 5 3 lượng loài của bộ Cánh cứng, Cánh lông có xu hướng tăng dần từ độ cao 880m xuống 737m. Bộ Cánh rộng chỉ gặp ở các điểm ĐI và Đ3. 3.4.2. Tính tương đồng giữa các điểm nghiên cứu Phân tích mức độ tương đồng giữa các điểm điều tra dựa vào chỉ số tương đồng Sorensen và xử lý số liệu trên phần mền Primer 6 đã chỉ ra mức độ giống nhau về thành phần loài của quần xã côn trùng nước tại các điểm nghiên cứu. Ket quả tính toán chỉ số tương đồng Sorensen giữa các điểm nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.9 và sơ đồ về mối tương đồng được thể hiện ở hình 3.6. Bảng 3.9. Chỉ số Sorensen giữa các điểm nghiên cứu ĐI Đ2 Đ3 ĐI Đ2 0,67 Đ3 0,66 0,65 Group average Resemblance: S8 Sorensenl 60-T- 70— ặ 80— E [...]... Vĩnh Phúc Trong thời gian tiến hành nghiên cứu mẫu vật được bảo quản và lưu trữ tại phòng thí nghiệm Động vật học (Khoa Sinh - KTNN, trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2) 2.4.Nội dung nghiên cứu - Xác định một số chỉ số thủy lý, hóa học của nước - Xác định sự đa dạng sinh học về loài của nhóm côn trùng nước ở đai cao 600 1000m - Xác định mức đa dạng của nhóm côn trùng nước ở đai cao 600 - 1000m - Xác định sự... của Vườn Quốc gia Độ che phủ khoảng 70% - 100% 2 5 Hình 2.1 Sơ đồ các điểm thu mẫu ở suối Thác Bạc - VQG Tam Đảo, tinh Vĩnh Phúc 2.3.Đối tượng nghiền cứu 2 6 Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng mẫu côn trùng nước thu được toong mùa khô (11/2014) và mẫu côn trùng thu được trong mùa mưa ( 6/2014) tại các điểm thu mẫu ở đai cao 600 - 1000m thuộc suối Thác Bạc, Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. .. dạng ngoài của các loài thuộc họ Gerridae ở Việt Nam Đây là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về bộ Cánh nửa ở nước ta 1.3.Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Vườn quốc gia Tam Đảo Vườn quốc gia (VQG) Tam Đảo có hệ thống suối phong phú, là điều kiện thuận lợi cho côn trùng nước phát triển Các nhà khoa học trong và ngoài nước đã có nhiều công trình nghiên cứu khu hệ côn trùng nước ở đây với nhiều hướng... (2002), đã xây dựng khóa định loại tới loài Cánh úp ở Việt Nam Công trình là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về bộ Cánh úp ở nước ta.[18] Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự (2001), khi nghiên cứu về nhóm côn trùng nước ở Vườn quốc gia Tam Đảo đã tiến định loại các loài thuộc bộ Cánh úp Kết quả cho thấy số loài Cánh úp ở Vườn quốc gia Tam Đảo là 12 loài thuộc 3 họ 1 5 Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve... 1.2.Tình hình nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam Yấn đề nghiên cứu côn trùng nước ở Việt Nam đã được một số tác giả đề cập đến, những nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực phân loại học đối với các bộ phổ biến của côn trùng nước cũng như những nghiên cứu sử dụng côn trùng nước làm sinh vật chỉ thị Dưới đây là một số kết quả nghiên cứu chính về côn trùng nước ở Việt Nam cho đến giai đoạn hiện nay * Nghiên... cứu thuộc suối Thác Bạc ở đai cao 600 - lOOOm của Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc và được đánh số thứ tự từ ĐI đến Đ3 Đồng thời, chúng tôi cũng điều tra một số đặc điểm về nền đáy, sinh cảnh tại điểm thu mẫu 2 4 Điểm Đl: với độ cao 880m (so với mực nước biển), nền đáy chủ yếu là đá nhỏ, ít cát Nước suối toong, tốc độ dòng chảy nhỏ và tạo thảnh các vùng nước đứng, đầu suối có nhiều rác thải sinh. .. vực suối Thác Bạc ở đai cao 600 - lOOOm của Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc • Đợt 1 được tiến hành từ ngày 23/06/2014 đến ngày 26/06/2014 ( thuộc mùa mưa) • Đợt 2 được tiến hành tù ngày 12/11/2014 đến ngày 15/11/2014 (thuộc mùa khô) Toàn bộ mẫu vật thu ngoài tự nhiên được bảo quản và lưu trữ tại phòng thí nghiệm Động vật học, Khoa Sinh - KTNN, trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2 2.2 .Địa điểm nghiên... VQG Tam Đảo tỉnh Vĩnh Phúc 1 8 Vườn quốc gia Tam Đảo nằm ữên địa giới của 3 tỉnh (Vĩnh Phúc, Thái Nguyên và Tuyên Quang), gồm 26 xã của 7 huyện, thị xã Tổng diện tích tự nhiên của VQG Tam Đảo là: 36.883 ha VQG có toạ độ địa lý: 21°21’ đến 21°42’ vĩ độ Bắc và 105°23’ đến 105°44’ kinh độ Đông Ranh giới VQG được xác lập từ độ cao lOOm đến 1.592m Vùng đệm có tổng diện tích là 53.515 ha từ độ cao 100m trở... cùng với các công trình 1 6 nghiên cứu về khu hệ côn trùng nước nói chung như: Nguyễn Văn Vịnh (2001) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Tam Đảo; Cao Thị Kim Thu, Nguyễn Văn Vịnh và Yeon Jae Bae (2008) nghiên cứu ở Vườn Quốc gia Bạch Mã, Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001) khi định loại các nhóm động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam Những nghiên cứu đầu tiên về khu hệ Cánh nửa ở Việt Nam... thuộc họ này ở VQG Tam Đảo [42] Như vậy, các công trình nghiên cứu về khu hệ côn trùng nước ở Vườn quốc gia Tam Đảo tập trung vào một số bộ phổ biến như bộ Phù du, bộ Cánh úp, bộ Cánh lông, bộ Cánh nửa Các công ưình nghiên cứu chủ yếu theo hướng xác định thành phần loài trên cơ sở các mẫu định tính Ngoài ra, các nghiên cứu còn sử dụng côn trùng nước để chỉ thị chất lượng môi trường nước 1.4.Một số đặc