1
Bài giảng: CÔN TRÙNG RỪNG
Phần A. ĐẠI CƯƠNG
Chương I: KHÁI NIỆM VỀ CÔN TRÙNG HỌC
1. Định nghĩa môn Côn trùng rừng
Côn trùng rừng (Forest Entomology) là môn học cung cấp cho sinh viên những
kiến thức cơ bản về lớp côn trùng (Insecta), về những loại côn trùng có hại cho sản
xuất lâm nghiệp; những côn trùng có ích cần bảo vệ và phát triển; những biện pháp
quản lý côn trùng rừng theo các nhóm mục tiêu nhằm hạn chế những mặt tác hại, bảo
vệ được đa dạng sinh vật trong hệ sinh thái và khai thác sử dụng các nguồn lợi do
chúng mang lại.
2. Vị trí phân loại và đặc điểm của lớp côn trùng
Côn trùng là động vật không xương sống. Lớp côn trùng có tên khoa học là Insecta hay
Hexapoda, thuộc ngành Tiết túc – Arthropoda.
Côn trùng có những đặc điểm chung sau đây:
Cơ thể chia làm 3 phần rõ rệt là đầu, ngực và bụng.
Đầu có một đôi râu đầu, miệng và một đôi mắt kép và 2-3 mắt đơn (một số loài
không có mắt đơn).
Ngực có 3 đốt, mỗi đốt có một đôi chân ngực và pha trưởng thành có thể có 2 đôi
cánh.
Lỗ sinh dục và lỗ hậu môn nằm ở cuối bụng.
Da làm chức năng của bộ xương ngoài.
Hô hấp bằng hệ thống khí quản.
Chúng lớn lên bằng cách lột xác. Trong quá trình sinh trưởng phát triển có biến
thái bên trong và bên ngoài.
3. Nguồn gốc tiến hóa của lớp côn trùng
Về nguồn gốc của lớp côn trùng có nhiều ý kiến khác nhau. Handlirsch cho rằng côn
trùng cổ xưa tiến hóa từ lớp tam diệp (Trilobita). Các học giả Hancea, Carpenter,
Crampton cho rằng côn trùng tiến hóa từ lớp giáp xác (Crustacea). Các học giả Brauer,
2
Packard, Tyllygard và Imms lại cho rằng côn trùng tiến hóa từ lớp đa túc (Myriapoda).
Như vậy, côn trùng tiến hóa từ một lớp nào đó trong ngành tiết túc (Arthropoda), có thể
là động vật sống trên cạn (Myriapoda), có thể sống dưới nước (Trilobita, Crustacea), tổ
tiên của côn trùng đều có miệng nhai, kiểu miệng nhai của côn trùng là nguyên thủy
nhất, từ đó mới biến đổi thành các kiểu miệng khác. Tương tự như vậy, bộ máy tiêu hóa
thức ăn rắn là nguyên thủy nhất, cánh mới xuất hiện ở lớp côn trùng và không phải chi
phụ của đốt cơ thể ở phần ngực biến đổi thành.
Côn trùng có số loài và số cá thể từng loài nhiều, phân bố rộng vì chúng có những ưu
thế hơn các động vật khác:
(1) Cơ thể côn trùng được bao bọc bởi một lớp da có cấu tạo đặc biệt, giúp chúng
có thể thích nghi với những điều kiện khắc nghiệt của ngoại cảnh;
(2) Chúng có cánh nên có thể bay để tìm thức ăn, tìm đôi giao phối, trốn tránh kẻ
thù, lựa chọn nơi đẻ trứng và tìm nơi sinh sống tốt nhất, có thể di cư và mở rộng vùng
phân bố dễ dàng. Do có cánh nên côn trùng đã tiến bộ vượt xa tổ tiên của chúng, làm
cho chúng chiếm ưu thế trong cạnh tranh sinh tồn và hình thành các loài mới, khiến cho
số loài nhiều, chiếm ưu thế trong sinh quần.
(3) Cơ thể côn trùng nhỏ bé, khiến cho chúng có thể ẩn náu ở mọi nơi, với một
lượng thức ăn ít ỏi cũng đủ để hoàn thành một thế hệ và sinh ra các thế hệ sau. Những
nghiên cứu hóa thạch cho thấy côn trùng xuất hiện trên mặt đất cách đây 300 triệu năm,
trải qua thời kì băng hà, những động vật có kích thước lớn như khủng long bị tuyệt
chủng, còn côn trùng vẫn tồn tại và phát triển.
(4) Côn trùng có sức sinh sản lớn và vòng đời ngắn (có loài vòng đời chỉ 5-7 ngày,
như rệp muội thuộc họ Aphididae) nên sức tăng mật độ cao.
(5) Côn trùng có sức sống và khả năng thích nghi cao với những biến đổi của
những điều kiện ngoại cảnh, khiến chúng vượt xa các nhóm loài khác trong giới động
vật về tính đa dạng.
4. Vai trò của côn trùng đối với tự nhiên và con người
Với tự nhiên
Côn trùng chiếm vị trí quan trọng số một trong đa dạng sinh học và cân bằng
của mỗi hệ sinh thái. Côn trùng là lớp động vật nhiều loài nhất. Đến nay đã biết
khoảng trên 1,5 triệu loài côn trùng (con số này so với thực tế vẫn còn rất thấp),
3
chiếm đến ¾ số loài đã được ghi nhận của 60 lớp thuộc giới động vật. Số lượng
cá thể mỗi loài cũng rất lớn. Ví dụ, một tổ kiến ước tính có 50 vạn con, một tổ
ong lớn khoảng 8 vạn con.
Côn trùng hỗ trợ sinh sản cho nhiều loài thực vật. Côn trùng thụ phấn cho
khoảng 85% số loài thực vật hiển hoa khỏa tử (thực vật có hoa và bầu nhụy để lộ
ra ngoài). Vì vậy người ta cho rằng sự phát sinh của lớp côn trùng trên mặt đất
đã làm xuất hiện sau đó những thực vật loại này. Côn trùng là nguyên nhân tạo
ra đa dạng sắc màu và hương thơm của các loài hoa trên trái đất (thông qua lai
tạo và chọn lọc tự nhiên).
Côn trùng là mắt xích quan trọng trong dòng năng lượng và chu trình tuần hoàn
vật chất trong tự nhiên. Chúng ăn hầu hết các chất hữu cơ (nguồn gốc thực vật,
động vật, phân, xác chết và tàn dư động thực vật…) nên được coi là đội quân vệ
sinh thiên nhiên ở mọi nơi, tạo độ màu mỡ cho đất, tăng tính bền vững của hệ
sinh thái.
Với con người
Ảnh hưởng tiêu cực
Một số loài côn trùng ăn thực vật gây hại cho cây trồng nông nghiệp, ảnh
hưởng tới năng suất, phẩn chất nông sản, gây thiệt hại cho người nông dân.
Những loại này gọi là sâu hại cây trồng. Sâu hại thường làm giảm 5-10%
năng suất, sản lượng cây trồng. Thiệt hại ước tính là 25 tỷ USD mỗi năm. Khi
phát sinh với với số lượng lớn, sâu hại có thể gây ra những thiệt hại nghiêm
trọng, do vậy việc phòng chống chúng là cần thiết, trong đó có biện pháp hóa
học. Nhưng việc làm này bên cạnh sự tốn kém là vấn đề gây ô nhiễm môi
trường sống, để lại dư lượng chất độc trong nông sản và làm mất cân bằng
sinh học tự nhiên.
Ở nước ta đã xảy ra nhiều dịch sâu hại trong 50 năm qua. Từ năm
1961-1970, dịch bệnh virus lúa vàng lụi do bọ rầy xanh đuôi đen (Nephotettix
spp.) là môi giới truyền bệnh xảy ra ở khắp các tỉnh miền Bắc, gây thiệt hại
hang chục vạn hécta. Thời kỳ 1971-1975, dịch sâu năn (Pachydiplopsis
oryzae) xảy ra khắp các tỉnh đồng bằng sông Hồng. Những năm 1977-1979,
rầy nâu (Nilaparvata lugens) và rầy lưng trắng (Sogata furcifera) phát sinh
mạnh ở các tỉnh đồng bằng song Cửu Long trên diện tích 200 ngàn hécta.
4
Những năm 1979-1981, sâu năn (Pachydiplopsis oryzae) gây hại đến 11 ngàn
hécta ở các tỉnh miền Trung (Bình Trị Thiên và Phú Khánh). Những năm
1986-1987, bọ xít đen (Scotinophara lurida) gây hại hàng ngàn hécta lúa ở
các tỉnh Bắc Trung bộ (Thanh Hóa, Nghệ Tĩnh). Chỉ trong vụ đông xuân
1986, nông dân các tỉnh này bắt bằng dụng cụ thô sơ được 200 tấn bọ xít.
Dịch sâu cuốn lá nhỏ hại lúa (Cnaphalocrocis medinalis) xảy ra trên phạm vi
cả nước, riêng năm 2001 phát sinh gây hại 885 ngàn ha ở các tỉnh đồng bằng
Bắc bộ và miền núi phía Bắc. Năm 2001, hơn 120 ngàn ha ngô và mía ở các
tỉnh Đông Nam bộ bị cào cào phát sinh gây thành dịch hại nghiêm trọng. Gần
đây nhất (2006) là nạn dịch rầy nâu gây ra bệnh vàng lùn và vàng xoắn lá lúa
trên diện rộng ở các tỉnh Nam bộ, gây ra những tổn thất nặng nề. Trên các
cây trồng khác cũng xảy ra các dịch sâu, khiến con người phải luôn luôn
phòng chống.
Nhiều loài côn trùng gây hại cho tài nguyên rừng và các loại lâm sản. Các trận
dịch sâu ăn lá, sâu đục thân cành hại cây rừng thường gây tổn thất tới hàng
triệu đô la mỗi năm.
Ở Trung Quốc: Cách đây gần 500 năm ở Trung Quốc đã xảy ra những
trận dịch sâu hại rừng. Năm 1530 dịch sâu róm thông (Dendrolimus
punctatus) xuất hiện ở Triết Giang và kéo dài trong 9 năm liền; ở tỉnh Giang
Tô năm xuất hiện năm 1599 và kéo dài trong 17 năm. Hiện nay, theo ước tính
mỗi năm có khoảng 3 triệu ha rừng thông bị nhiễm dịch SRT và làm mất đi
lượng tăng trưởng khoảng 5 triệu m3 gỗ (Peng, 1989). Loài sâu này cũng
chính là loài có khả năng lan rộng và phá hoại mạnh nhất ở 13 tỉnh miền Nam
Trung Quốc (Ye, 1990).
Tại Mỹ: Chỉ tính riêng miền Tây Bắc nước Mỹ, số liệu thống kê cho
thấy từ năm 1893 đến năm 1975 đã xảy ra nhiều trận dịch sâu hại rừng với
những quy mô khác nhau. Các trận dịch điển hình của một số loài sâu hại chủ
yếu đã làm tổn thất một lượng gỗ là 46,4 tỷ fbm và diện tích rừng bị tàn phá
nặng là: 87,94 triệu mẫu Anh (1 mẫu Anh = 0,4 ha).
Ở Việt Nam: Từ năm 1958 đã xảy ra các trận dịch sâu róm thông đuôi
ngựa (Dendrolimus punctatus) trên diện rộng tại các tỉnh phía Bắc (Bắc
Giang, Quảng Ninh, Lạng Sơn, Vĩnh Phú, Thanh Hóa, Nghệ An…). Trong
5
thời gian gần đây tình hình dịch côn trùng hại rừng có diễn biến khá phức tạp
và không kém phần nghiêm trọng (chẳng hạn sâu róm thông ở Bắc Trung bộ,
ong ăn lá thông ở Tây nguyên và dịch sâu róm hại cây rừng ngập mặn ở miền
Tây Nam bộ...). Chỉ tính riêng SRT, trong những năm xảy ra dịch diện tích
rừng bị hại nặng thường lên tới hàng vạn hécta.
Tác hại của các trận dịch sâu hại rừng:
Đối với nhóm sâu ăn lá, nếu bị hại ở mức độ trung bình (20-50%) hoặc mức
độ nghiêm trọng (>50%) thì sẽ làm giảm tốc độ sinh trưởng và ảnh hưởng đến
tính chất gỗ như làm ngắn chiều dài sợi, có thể làm cây yếu đi và dễ bị hại bởi
các tác nhân khác (Elliott et al, 1998). Một vài loài cây hạt trần thường xanh
dễ dàng bị hủy diệt nếu bị làm trụi lá ngay trong thời kỳ hình thành chồi
(Speight, Wylie, 2001).
Ở Trung Quốc, khi rừng thông bị SRT (D. punctatus) gây trụi lá nghiêm trọng
đã ảnh hưởng lớn đến lượng tăng trưởng và sản lượng nhựa hoặc chết cây
hàng loạt; sau khi bị trụi lá 100%, khoảng 25% số cây bị chết, tăng trưởng thể
tích của những cây còn sống sót bị giảm 31%. Những cây bị hại nghiêm trọng
thường phải mất 3 năm mới hồi phục. Đặc biệt, hiện tượng thối rễ ở loài thông
P. elliottii ở miền Nam Trung Quốc có liên quan đến hiện tượng trụi lá do D.
punctatus gây ra. Năm 1988, ở huyện Đức Khánh (Quảng Đông) rừng thông
bị hại 40.000ha, lượng nhựa giảm 6.510 tấn trị giá 7,81 triệu nhân dân tệ
(0,935 triệu USD). Một năm SRT phá hoại thì 3 năm không có nhựa, gỗ cành
giảm sản lượng nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người dân.
Lông độc trên thân sâu non và trên kén sâu khi tiếp xúc với con người làm cho
da sưng tấy, viêm da và viêm khớp, nghiêm trọng có thể làm mất khả năng lao
động. Trâu bò ăn phải kén sâu có thể bị chết.
Ở Tasmania, rừng Bạch đàn (E. regnans) bị tấn công bởi bọ cánh cứng ăn lá
Chrysophtharta bimaculata làm suy giảm 45,6% tăng trưởng về chiều cao và
52,1% tăng trưởng về tiết diện ngang trong thời gian 2 năm so với rừng được
bảo vệ không bị sâu hại tấn công (Elliott và Cs., 1993).
Rừng trồng Bạch đàn E. grandis ở vùng duyên hải miền bắc New South Wales
(Anh) bị hại bởi sâu Chrysophtharta cloelia từ 1972 - 1974, ước tính khoảng