Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến biến động khu hệ bướm ngày (Lepidoptera: Rhopalocera) tại Vườn quốc gia Bidoup – Núi Bà

Chia sẻ: Lê Thị Hồng Nhung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:194

Thêm vào BST

Báo xấu

68
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của luận án: Đánh giá được ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến biến động khu hệ bướm ngày, dẫn liệu sinh học và tình trạng một số loài bướm quý, hiếm có nguy cơ bị đe doạ, trên cơ sở đó đề xuất biện pháp bảo tồn bướm ở VQG Bidoup – Núi Bà. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến biến động khu hệ bướm ngày (Lepidoptera: Rhopalocera) tại Vườn quốc gia Bidoup – Núi Bà

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÊ HẢI SƠN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ SINH THÁI ĐẾN BIẾN ĐỘNG KHU HỆ BƯỚM NGÀY (LEPIDOPTERA : RHOPALOCERA) TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP – NÚI BÀ LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh, Năm 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÊ HẢI SƠN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ SINH THÁI ĐẾN BIẾN ĐỘNG KHU HỆ BƯỚM NGÀY (LEPIDOPTERA : RHOPALOCERA) TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP – NÚI BÀ Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC Mã số: 9.42.01.20 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Hoàng Đức Huy 2. PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Thành phố Hồ Chí Minh, Năm 2018
i MỤC LỤC Nội dung Trang MỤC LỤC .................................................................................................................... i DANH LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.............................................................................. v DANH LỤC BẢNG BIỂU......................................................................................... vi DANH LỤC HÌNH ẢNH..........................................................................................vii TÓM TẮT .................................................................................................................. ix MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của luận án .............................................................................. 1 2.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 2 2.2. Ý nghĩa thực tiễn..................................................................................... 2 3. Mục đích và yêu cầu của luận án................................................................... 2 3.1. Mục đích của luận án .............................................................................. 2 3.2. Yêu cầu của luận án ................................................................................ 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 3 4.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 3 4.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ............................................................. 4 1.1. Tình hình nghiên cứu bướm trên thế giới và trong khu vực ......................... 4 1.1.1. Nghiên cứu đa dạng loài ......................................................................... 4 1.1.2. Nghiên cứu sinh học, sinh thái bướm ..................................................... 4 1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ............................................................... 8 1.2.1. Nghiên cứu đa dạng loài ......................................................................... 8 1.2.2. Nghiên cứu sinh học, sinh thái bướm ................................................... 11 1.3. Tình hình nghiên cứu bướm tại Bidoup ...................................................... 15
ii 1.4. Địa điểm nghiên cứu.................................................................................... 16 1.4.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 16 1.4.2. Lịch sử phát triển và sự phân hóa điều kiện địa lý tự nhiên ................ 17 1.4.3. Đặc điểm địa hình ................................................................................. 18 1.4.4. Đặc điểm khí hậu .................................................................................. 21 1.4.5. Thảm thực vật rừng ............................................................................... 22 1.4.6. Đặc điểm thủy văn ................................................................................ 22 1.5. Nhận xét ....................................................................................................... 24 CHƯƠNG 2. VẬT LỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................. 26 2.1. Vật liệu nghiên cứu...................................................................................... 26 2.1.1. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 26 2.1.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 26 2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 27 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu sinh thái chung ............................................ 27 2.2.2. Xử lý số liệu .......................................................................................... 27 2.2.3. Thiết lập tuyến điều tra khảo sát .......................................................... 28 2.2.4. Nghiên cứu đa dạng thành phần loài và tần số bắt gặp ....................... 30 2.2.5. Nghiên cứu sinh học bướm ................................................................... 31 2.2.6. Nghiên cứu sinh thái bướm ................................................................... 32 2.2.7. Xử lý, bảo quản và định loại mẫu ......................................................... 34 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 36 3.1. Đa dạng thành phần loài bướm tại VQG Bidoup – Núi Bà ......................... 36 3.1.1. Đa dạng thành phần loài và độ thường gặp ......................................... 36 3.1.2. Các loài đặc trưng ................................................................................ 47 3.1.3. Ước lượng độ giàu loài Jackknife......................................................... 51
iii 3.1.4. Chỉ số tương đồng Bray-Curtis ............................................................ 53 3.2. Nghiên cứu sinh thái bướm ......................................................................... 57 3.2.1. Biến động quần thể bướm theo sinh cảnh............................................. 57 3.2.2. Biến động quần thể bướm theo lượng mưa và mùa trong năm ............ 60 3.2.3. Thời gian hoạt động trong ngày đến tập tính sinh thái bướm .............. 65 3.2.4. Độ ẩm môi trường đến biến động quần thể bướm ................................ 68 3.3. Dẫn liệu sinh học và mô tả chu trình đời sống một số loài bướm tại VQG Bidoup – Núi Bà .................................................................................................... 70 3.3.1. Họ Papilionidae .................................................................................... 70 3.3.2. Họ Pieridae ........................................................................................... 77 3.3.3. Họ Nymphalidae ................................................................................... 81 3.4. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn bướm ở VQG Bidoup – Núi Bà............. 93 3.4.1. Bảo vệ hệ thực vật rừng ........................................................................ 93 3.4.2. Ngăn chặn việc săn bắt các loài bướm.................................................. 94 3.4.3. Xây dựng vườn bướm để nhân nuôi và bảo tồn ................................... 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 98 1. Kết luận .............................................................................................................. 98 2. Kiến nghị............................................................................................................ 99 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ .............................................. 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 101 1. Tài liệu Tiếng Việt ........................................................................................... 101 2. Tài liệu tiếng Anh ............................................................................................ 107 SUMMARY ............................................................................................................ 112 PHỤ LỤC ..................................................................................................................... i Phụ lục 1. Thành phần loài theo sinh cảnh tại VQG Bidoup – Núi Bà và Mã Đà i
iv Phụ lục 2. Danh lục hình mẫu tại VQG Bidoup – Núi Bà .................................xii Phụ lục 3. Thành phần loài tại VQG Bidoup – Núi Bà qua các năm ...............xliv Phụ lục 4. Tần số bắt gặp (loài/giờ) tại VQG Bidoup – Núi Bà...........................li Phụ lục 5. Tần số bắt gặp (loài/giờ) tại Mã Đà ....................................................li Phụ lục 6. Số loài tích lũy tại VQG Bidoup – Núi Bà ....................................... liii Phụ lục 7. Số loài tích lũy tại Mã Đà ................................................................... lv Phụ lục 8. Tần số xuất hiện theo thời gian hoạt động trong ngày tại VQG Bidoup – Núi Bà lvi Phụ lục 9. Tần số xuất hiện loài theo các tháng trong năm 2014 - 2015 ........ lviii Phụ lục 10. Số cá thể xuất hiện/giờ theo các tháng ............................................ lx Phụ lục 11. Tần số xuất hiện loài và cá thể theo sinh cảnh ............................. lxii Phụ lục 12. Chỉ số tương đồng theo họ giữa các khu vực................................ lxv
v DANH LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT B1,2,3… Ký hiệu các tuyến thu mẫu CITES Công ước về buôn bán Quốc Convention on International tế những loài động thực vật Trade in Endangered Species of hoang dã nguy cấp Wild Fauna and Flora cs. Cộng sự EN Loài đang nguy cấp Endangered IUCN Tổ chức bảo tồn thiên nhiên International Union for Conservation of Nature KBTTN Khu bảo tồn thiên nhiên LC Loài ít lo ngại hoặc sắp bị đe Least concern dọa NN Nông nghiệp RTĐ Rừng tác động RTN Rừng tự nhiên SĐVN Sách đỏ Việt Nam sp. Loài chưa xác định spp. Các loài thuộc giống TC Trảng cỏ VQG Vườn Quốc gia VU Loài sắp nguy cấp Vulnerable
vi DANH LỤC BẢNG BIỂU Nội dung Trang Bảng 2.1. Phân bố các tuyến điều tra tại VQG Bidoup – Núi Bà ............................. 28 Bảng 3.1. Đa dạng thành phần loài bướm và độ thường gặp .................................... 36 Bảng 3.2. Thành phần và các loài đơn độc tại VQG Bidoup và Mã Đà ................... 43 Bảng 3.3. So sánh kết quả tại VQG Bidoup – Núi Bà ............................................. 45 Bảng 3.4. Danh sách loài đơn độc trên các tuyến và sinh cảnh tại .......................... 48 Bảng 3.5. Ước lượng độ giàu loài theo họ ................................................................ 52 Bảng 3.6. Số loài bướm giữa các khu vực ................................................................ 54 Bảng 3.7. Chỉ số tương đồng Bray – Curtis giữa các khu vực.................................. 55 Bảng 3.8. Phân bố số loài xuất hiện theo sinh cảnh .................................................. 57 Bảng 3.9. Tần số loài bướm và kết quả ANOVA tại VQG Bidoup – Núi Bà .......... 58 Bảng 3.10. Chỉ số tương đồng Bray-Curtis giữa các sinh cảnh ................................ 59 Bảng 3.11. Biến động quần thể bướm theo lượng mưa ............................................ 60 Bảng 3.12. Phân bố thành phần loài theo các tháng trong năm ................................ 63 Bảng 3.13. Tần số xuất hiện loài bướm theo mùa và kết quả ANOVA ................... 64 Bảng 3.14. Phân bố thành phần loài theo thời gian hoạt động trong ngày ............... 65 Bảng 3.15. Tần số xuất hiện và số cá thể theo giờ trong ngày ................................. 66 Bảng 3.16. Kết quả ANOVA về biến thiên loài bướm theo thời gian ...................... 67 Bảng 3.17. Phân bố thành phần loài theo độ ẩm môi trường .................................... 68 Bảng 3.18. Tần số xuất hiện loài theo độ ẩm môi trường ......................................... 69 Bảng 3.19. Kết quả ANOVA về tần số xuất hiện theo thời gian .............................. 70 Bảng 3.20. Số loài cây chủ ghi nhận mới tại Việt Nam ............................................ 92
vii DANH LỤC HÌNH ẢNH Nội dung Trang Hình 1.1. Hệ thống phân loại bướm ngày theo Pisuth EK-Amnuay ........................ 11 Hình 1.2. Sinh cảnh Hòn Giao .................................................................................. 18 Hình 1.3. Sinh cảnh Cổng trời................................................................................... 19 Hình 1.4. Sinh cảnh Bidoup ...................................................................................... 20 Hình 1.5. Nhánh sông Krông Knô (tại Đưng K’Nớ) ................................................ 23 Hình 1.6. Nhánh sông Đa Nhim (trạm Giang Ly) .................................................... 24 Hình 3.1. Tỷ lệ các họ bướm tại VQG Bidoup ......................................................... 44 Hình 3.2. Tỷ lệ các họ bướm tại ............................................................................... 44 Hình 3.3. Các loài bướm trong danh lục đỏ Việt Nam năm 2000 và 2007 .............. 48 Hình 3.4. Loài ít phổ biến tại VQG Bidoup – Núi Bà .............................................. 50 Hình 3.5. Đường cong phát hiện loài tại VQG Bidoup – Núi Bà ............................. 51 Hình 3.6. Chỉ số tương đồng Bray-Curtis giữa các khu vực ..................................... 55 Hình 3.7. Chỉ số tương đồng Bray-Curtis theo sinh cảnh ......................................... 60 Hình 3.8. Tương quan tổng số loài với lượng mưa ................................................... 61 Hình 3.9. Tương quan tần số xuất hiện với lượng mưa ............................................ 62 Hình 3.10. Tương quan số loài và cá thể trung bình với tổng lượng mưa ................ 63 Hình 3.11. Tương quan số loài bướm xuất hiện theo thời gian ................................ 67 Hình 3.12. Thành phần và tần số xuất hiện loài theo độ ẩm ..................................... 69 Hình 3.13. Dẫn liệu sinh học của Graphium agamemnon ........................................ 71 Hình 3.14. Dẫn liệu sinh học của Graphium antiphates ........................................... 72 Hình 3.15. Dẫn liệu sinh học của Graphium doson .................................................. 73 Hình 3.16. Dẫn liệu sinh học của Pachliopta aristolochiae ..................................... 74 Hình 3.17. Dẫn liệu sinh học của Papilio clytia ....................................................... 75
viii Hình 3.18. Dẫn liệu sinh học của Troides aeacus ..................................................... 77 Hình 3.19. Dẫn liệu sinh học của Appias libythea .................................................... 78 Hình 3.20. Dẫn liệu sinh học của Artogeia canidia .................................................. 79 Hình 3.21. Dẫn liệu sinh học của Pareronia anais ................................................... 81 Hình 3.22. Dẫn liệu sinh học của Acraea issoria...................................................... 82 Hình 3.23. Dẫn liệu sinh học của Ariadne merione .................................................. 83 Hình 3.24. Dẫn liệu sinh học của Cethosia cyane .................................................... 84 Hình 3.25. Dẫn liệu sinh học của Junonia hierta...................................................... 86 Hình 3.26. Dẫn liệu sinh học của Neptis hordonia ................................................... 87 Hình 3.27. Dẫn liệu sinh học của Parthenos sylvia .................................................. 88 Hình 3.28. Dẫn liệu sinh học của Polyura athamas.................................................. 89 Hình 3.29. Dẫn liệu sinh học của Danaus genutia.................................................... 91 Hình 3.30. Dẫn liệu sinh học của Coelites nothis ..................................................... 92 Hình 3.31. Sơ đồ bố trí vườn bướm .......................................................................... 96 Hình 3.32. Sơ đồ vườn bướm nhìn từ trên xuống ..................................................... 97
ix TÓM TẮT Nghiên cứu đa dạng bướm được tiến hành từ tháng 01/2014 đến tháng 11/2015 ở 04 sinh cảnh khác nhau từ rừng tự nhiên cho đến sinh cảnh nông nghiệp tại Vườn quốc gia (VQG) Bidoup – Núi Bà. Kết quả đã ghi nhận và định danh được 173 loài trong 10 họ bướm (Lepidoptera : Rhopalocera) bao gồm: 22 loài thuộc họ Papilionidae, 52 loài thuộc họ Nymphalidae, 31 loài thuộc họ Pieridae, 15 loài thuộc họ Danaidae, 21 loài thuộc họ Satyridae, 01 loài thuộc họ Libytheidae, 02 loài thuộc họ Riodinidae, 01 loài thuộc họ Amathusiidae, 25 loài thuộc họ Lycaenidae và 09 loài họ thuộc họ Hesperiidae; đã ước lượng có 192 – 216 loài bướm có thể xuất hiện tại VQG Bidoup – Núi Bà vào thời điểm nghiên cứu; đã bổ sung 108 loài nâng tổng số loài từ trước đến nay hiện diện tại VQG Bidoup – Núi Bà là 264 loài và ghi nhận 2 loài Troides helena cerberus và Troides aeacus aeacus nằm trong danh lục SĐVN 2007 (sẽ nguy cấp VU). Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và sinh học bướm cho thấy phân bố thành phần loài và tần số xuất hiện của các loài bướm cao nhất ở rừng tự nhiên và thấp nhất tại sinh cảnh nông nghiệp. Nghiên cứu biến động quần thể bướm theo mùa cho thấy tại vùng núi có độ ẩm môi trường cao có tần số xuất hiện loài tăng vào mùa khô, giảm vào mùa mưa và thời điểm giao mùa không có sự gia tăng đột biến về tần số xuất hiện loài như tại các khu vực khác. Nghiên cứu biến động quần thể bướm theo thời gian hoạt động trong ngày cho thấy thời điểm sáng sớm và cuối buổi chiều có thành phần loài, tần suất hiện diện của các loại đều thấp. Thành phần loài, số cá thể trung bình của từng loài và tần suất hiện diện trong ngày cao nhất tại Bidoup vào khoảng từ 12 đến 14 giờ. Độ ẩm tối ưu cho sự xuất hiện từng loài và số cá thể trong cùng một loài là khoảng 50 đến 60%. Nghiên cứu một số dẫn liệu sinh học của 31 loài trong tổng họ bướm phượng (Rhopalocera: Papilionoidea) tại VQG Bidoup – Núi Bà đã được ghi nhận: họ Papilionidae (8 loài), họ Nymphalidae (13 loài), họ Pieridae (6 loài), họ họ Danaidae (3 loài) và họ Satyridae (1 loài). Ngoài ra, kết quả đã ghi nhận mới dẫn liệu sinh học và cây chủ của 13 loài tại Việt Nam. Việc nghiên cứu sinh học của bướm giúp ích
x cho việc nhân nuôi chúng phục vụ cho công tác bảo tồn và du lịch sinh thái cũng như kiểm soát dịch hại trong nông-lâm nghiệp qua ghi nhận vòng đời và cây chủ của sâu.
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Côn trùng là nhóm động vật không xương sống có số lượng loài phong phú nhất trên hành tinh. Chúng được bắt gặp ở hầu hết các hệ sinh thái trên cạn, dưới nước cho đến lòng đất. Cho đến nay có hơn một triệu loài côn trùng đã được mô tả, chiếm hơn nửa tổng số loài sinh vật sống mà con người biết đến, hàng năm số loài mới được công bố vẫn gia tăng [62][106][108]. Trong lớp côn trùng, bướm là nhóm được biết đến nhiều do có màu sắc và hình thái đẹp, sống gần gũi với con người. Nhiều loài trong đó có giá trị cho khoa học, kinh tế và bảo tồn. Việt Nam nằm trong vùng Đông Phương nơi chiếm 21,4% số loài bướm trên thế giới [21]. Bướm khá nhạy cảm với môi trường sống. Trong khi tác động của sự thay đổi của môi trường đến quần thể các loài động vật có xương sống thường rất lâu mới phát hiện được [98] và khó nhận thấy hơn so với các loài động vật không xương sống [83] thì bướm lại có phản ứng sớm đối với sự thay đổi về môi trường. Khi rừng tự nhiên bị tác động, thành phần và cấu trúc thảm thực vật thay đổi thì quần xã bướm cũng thay đổi [63][64][77]. Sự thay đổi về tình trạng các loài bướm theo thời gian phần lớn là do tác động của con người tới các quần xã trong thiên nhiên. Từ những năm đầu của thế kỷ 20, đã có nhiều công trình nghiên cứu về bướm được công bố như danh lục thành phần loài ở Việt Nam và các quốc gia vùng Đông Dương [69]. Cho đến nay, nghiên cứu bướm đã được tiến hành ở nhiều Vườn quốc gia (VQG) và Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) trên cả nước. Tuy nhiên, việc nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc điều tra lập danh sách thành phần loài. Gần đây một số nghiên cứu về sinh thái sinh học bướm đã được công bố trong một số đề tài tiến sĩ, thạc sĩ ở nhiều nơi tại Việt Nam như Vũ Văn Liên [25], Lê Hải Sơn [44], Đặng Việt Đài [6], Bùi Hữu Mạnh [29]… nhưng chưa có những thống kê một cách đầy đủ về thành phần loài cũng như các nghiên cứu sâu về sinh thái, sinh học của các loài bướm tại VQG Bidoup – Núi Bà, vì thế luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến biến động khu hệ bướm ngày (Lepidoptera: Rhopalocera) tại Vườn quốc gia Bidoup – Núi Bà” nhằm nghiên cứu
2 một số các yếu tố sinh học, sinh thái học đến biến động quần thể bướm tại khu vực được tiến hành. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 2.1. Ý nghĩa khoa học Luận án đã thống kê một cách khá đầy đủ và toàn diện về thành phần loài bướm ở VQG Bidoup – Núi Bà, với tổng số 173 loài, trong đó, ghi nhận 02 loài trong danh lục sách đỏ Việt Nam [3] và bổ sung 108 loài cho danh sách bướm của VQG Bidoup – Núi Bà. Luận án cũng đã xác định dẫn liệu sinh học của 31 loài bướm trong đó có loài quí, hiếm nằm trong danh lục sách đỏ Việt Nam. Ngoài ra, kết quả đã ghi nhận mới 12 loài thực vật làm cây chủ cho 13 loài bướm tại khu vực nghiên cứu. Kết quả cũng đã đánh giá một cách khá toàn diện về một số đặc điểm sinh thái như các sinh cảnh khác nhau, độ ẩm môi trường, nhiệt độ, lượng mưa... đến biến động quần thể bướm. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn Luận án đã cung cấp dẫn liệu về sinh học của một số loài bướm quý, hiếm có nguy cơ bị đe dọa, từ đó đề xuất mô hình vườn bướm tạo cơ sở cho việc nhân nuôi bảo tồn bướm ở VQG Bidoup – Núi Bà nói riêng và tại Tây Nguyên nói chung. Tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến sự tồn tại của bướm làm cơ sở đề xuất các biện pháp bảo tồn tại chỗ ở VQG Bidoup – Núi Bà. 3. Mục đích và yêu cầu của luận án 3.1. Mục đích của luận án Đánh giá được ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến biến động khu hệ bướm ngày, dẫn liệu sinh học và tình trạng một số loài bướm quý, hiếm có nguy cơ bị đe doạ, trên cơ sở đó đề xuất biện pháp bảo tồn bướm ở VQG Bidoup – Núi Bà. 3.2. Yêu cầu của luận án Xác định thành phần loài, phân tích tính đa dạng loài bướm ở các sinh cảnh có thảm thực vật khác nhau tại VQG Bidoup – Núi Bà.
3 Xác định dẫn liệu sinh học của một số loài bướm, đồng thời xác định ảnh hưởng của điều kiện thời tiết và tác động rừng đến biến động quần thể loài và biến động sự phong phú về cá thể của các loài trong quần xã bướm. Đề xuất biện pháp bảo tồn bướm ở VQG Bidoup – Núi Bà 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Các loài bướm (butterflies) trong 10 họ thuộc 2 tổng họ: bướm Phượng (Papilionoidea) và bướm Nhảy (Hesperioidea), bộ cánh Vẩy (Lepidoptera: Rhopalocera). 4.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu các họ, giống và loài bướm ở các sinh cảnh khác nhau, từ rừng tự nhiên đến khu vực đất canh tác nông nghiệp. Nghiên cứu một số yếu tố sinh thái của quần xã, quần thể và loài bướm.
4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình nghiên cứu bướm trên thế giới và trong khu vực 1.1.1. Nghiên cứu đa dạng loài Trên thế giới và trong khu vực, bướm được nghiên cứu khá kỹ, nhiều kết quả nghiên cứu về thành phần loài được xuất bản như của Smart (1989) về bướm thế giới [95], Chou (1994) về bướm Trung Quốc [67]; Corbet và Pendlebury (1992) về bướm Malaysia [69], D’Abrera (1982 – 1986) về bướm ở khu vực Đông Phương – Úc [70]; Osada và cs. (1999) về Bướm Lào [93]; Carter (2000) về bướm và ngài tại Singapore [71]; Pinratana (1974 – 1988) [96] và Pisuth Ek-Amnuay (2012) [97] về Bướm Thái Lan; Wynter-Blyth (1957) về bướm ở Ấn Độ [110]. 1.1.2. Nghiên cứu sinh học, sinh thái bướm Có nhiều nghiên cứu về sinh học và sinh thái bướm được công bố trong khu vực, trong đó các công trình có giá trị cho khoa học như việc xác định cây chủ, vòng đời, tập tính và phân bố của bướm. Trong số các loài bướm, có nhiều loài quý, hiếm trong danh lục của CITES và IUCN cũng được nghiên cứu. Những tài liệu này giúp ích trong công tác bảo tồn nhân nuôi bướm [75][76]. Thomas (1991) nghiên cứu bướm ở Costa Rica đã xác định các loài bướm phân bố hẹp về địa lý có khả năng sống ở môi trường bị thay đổi kém hơn so với các loài phân bố rộng [103]. Sự giới hạn của các loài này ở các sinh cảnh chưa bị thay đổi chỉ ra rằng việc phá rừng có ảnh hưởng bất lợi cho sự tồn tại của chúng. Thomas và Mallorie (1985) cho rằng đa dạng loài của bướm có quan hệ với tỷ lệ độ che phủ thực vật mặt đất, nhiều loài bướm sống gắn liền với các giai đoạn diễn thế cụ thể của rừng, vì vậy, chiến lược để bảo tồn bướm tốt nhất là bảo vệ nhiều loại sinh cảnh nếu có thể [102]. Theo Schappert (2000), để bảo tồn bướm cũng như bảo tồn các loài động thực vật khác, điều cần thiết đòi hỏi trước tiên phải giải quyết được ba vấn đề: thứ nhất, cần biết vị trí của chúng, mối quan hệ của chúng với các loài gần gũi hoặc các loài khác xung quanh chúng; thứ hai, cần biết phân bố địa lý và điều kiện sinh thái như
5 yêu cầu về sinh cảnh hay sự ưa thích sinh cảnh của loài; cuối cùng là cần biết về sinh học của loài [100]. Trên thế giới, có khá nhiều công trình nghiên cứu về sinh học và bảo tồn bướm có giá trị khoa học như việc xác định cây chủ, vòng đời, tập tính và phân bố của bướm. Nhiều loài quý, hiếm có trong danh lục của CITES và IUCN cũng được nghiên cứu. Những tài liệu này rất có ích trong công tác bảo tồn nhân nuôi bướm (Igarashi 2001; Igarashi và Fukuda, 1997-2000; Koiwaya, 1996) [75][76][79]. Igarashi và Fukuda (1997-2000) đã nghiên cứu vòng đời của nhiều loài bướm ở Châu Á, trong số đó có loài Troides aeacus (Papilionidae). Nhóm nghiên cứu đã xác định được cây ký chủ của loài này thuộc họ Mộc hương (Aristolochiaceae) loài Aristolochia zollingeriana, A. liukiuensis, A. cathcartii, A. cucurbitiiforlia, A.tagala và Tohttea tricornis tại Đài Loan; trong khi ở Ấn Độ là loài Aristolochia indica; ở Hồng Kông và Malaysia thì sâu non của loài Troides helena ăn trên 2 loài Mộc hương khác là A. tagala và A. foveolata. Ở Đài Loan, loài bướm này chỉ có một thế hệ từ tháng 3 đến tháng 4; ở Nepal loài này có 2 thế hệ từ tháng 4 đến tháng 6 và tháng 8. Loài xuất hiện quanh năm và bay ở khu vực thấp đến núi có độ cao trung bình ở đai thấp dưới 1000m. Sâu non của loài Papilio dialis ăn trên cây ký chủ là Euodia glauca thuộc họ Cam quít (Rutaceae). Loài P. dialis được phát hiện ở độ cao 200 - 2700m và có một số thế hệ xuất hiện từ tháng 4 đến tháng 10. Sâu non của loài Chilasa slateri ăn trên một số loài thực vật thuộc họ Long não (Lauraceae) là Cinamomum iners ở Malaysia và Phoebe exelsa ở Indonesia; loài này thường bay ở độ cao 600-1000m và chỉ xuất hiện từ tháng 1 đến tháng 4. Sâu non của loài Delias pasithoe ăn trên các loài thực vật là Scurrula parasitica, Loranthus chinensis, Dendrophthoe frutescens, Taxilus nigrans, T. limprichtii, T. chinensis (Loranthaceae), và Henslowia frutescens (Santalaceae); loài xuất hiện ở độ cao 700m. Sâu non của loài Danaus chrysippus ăn trên rất nhiều loài thực vật thuộc họ Thiên lý Asclepiadaceae như các loài thuộc chi Asclepias, Aspidoglossum, Carralluma, Ceropegia, Cynanchum, Gomphocarpus, v.v. [75]. Trong nhóm bướm ngày, họ bướm phượng (Papilionidae) được quan tâm nhiều trong nghiên cứu về sinh học và bảo tồn [104]. Đây là họ có nhiều loài quý,
6 hiếm đang trong tình trạng đe dọa. Họ Papilionidae được các tổ chức bảo tồn Quốc tế quan tâm và trong danh lục của CITES và IUCN có nhiều loài thuộc họ này [68][90]. Trong số 573 loài bướm Phượng thì có tới 170 loài cần phải được bảo tồn (New và Collins, 1991). Cũng theo New et Collins, họ bướm phượng trên thế giới, chỉ có một số loài phân bố rộng, số còn lại phân bố hẹp đến rất hẹp [90]. Theo IUCN có gần 14% tổng số loài họ Papilionidae (78 loài) đang bị đe dọa hoặc quần thể giảm sút mạnh. Ngoài ra, IUCN đã lập danh sách 97 loài cần được nghiên cứu để đánh giá tình trạng bảo tồn (New và Collins, 1991) [90]. Trong số 46 loài, 4 loài có trong phụ lục I và 42 loài có trong phụ lục II của CITES, Việt Nam có 4 loài có trong phụ lục II của CITES là Teinopalpus imperialis, Teinopalpus aureus, Troides helena và Troides aeacus [49][50]. Ngoài ra, 2 loài thuộc giống Teinopalpus có trong danh lục của IUCN, trong đó Teinopalpus imperialis là loài hiếm và Teinopalpus aureus là loài thiếu thông tin. Các loài có trong danh lục của IUCN có ở Việt Nam cần được nghiên cứu và đánh giá tình trạng để phục vụ công tác bảo tồn là Meandrusa sciron, Graphium phidias, Byasa crassipes và Papilio noblei. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2003 và 2017) đã ban hành nghị định về thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm [49][50]. Trong danh mục nhóm II có 4 loài bướm đều thuộc họ bướm Phượng Papilionidae là Teinopalpus aureus, Teinopalpus imperialis, Troides helena và Troides aeacus. Nhiều loài bướm Phượng phân bố hẹp, sâu non của rất nhiều loài phụ thuộc vào một hoặc một số loài thực vật nhất định, một số loài có nơi sống và vùng hoạt động chỉ giới hạn trên núi ở độ cao nhất định. Sự phá huỷ rừng ở Ấn Độ và Nepal đã ảnh hưởng mạnh đến vùng phân bố của loài Teinopalpus imperialis. Sự phá huỷ rừng đã làm cho quần thể của nhiều loài bướm bị giảm sút nghiêm trọng ở Philipin, Indonesia, Jamaica và Brasil (New et Collins, 1991) [90]. Những kết quả nghiên cứu về tác động của môi trường sống đến sự đa dạng về loài và sự phong phú về cá thể của loài đã chỉ ra rằng khi rừng tự nhiên bị tác động ở một mức độ nhất định thì sự đa dạng về loài và sự phong phú về cá thể của các loài trong quần xã bướm tăng lên. Tuy nhiên, sự đa dạng về loài và sự phong phú về cá thể của các loài trong quần xã bướm cao nhất ở nơi rừng bị tác động vừa phải và giảm
7 rất mạnh ở khu vực rừng bị đô thị hoá, các loài đặc hữu biến mất khi sinh cảnh của chúng bị đô thị hoá [62][80]. Nghiên cứu bướm ở Sulawesi của Schulze và cs. (2004) chỉ ra sự đa dạng của quần xã bướm cao ở sinh cảnh rừng thứ sinh và giảm mạnh ở khu đất nông-lâm nghiệp và canh tác ngô. Tác giả cũng chỉ ra rằng không có sự khác nhau đáng kể giữa sự đa dạng của bướm ở rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh lâu năm nơi có thảm thực vật gần giống nhau [99]. Bobo và cs. (2006) khi nghiên cứu bướm ở Cameroon cũng chỉ ra rằng những thay đổi về sinh cảnh đã ảnh hưởng đến sự đa dạng loài và sự phong phú của các loài của nhóm bướm quả (Họ Satyridae, Amathusiidae và Nymphalidae). Đa dạng về loài và sự phong phú của các loài bướm cao nhất ở rừng thứ sinh và khu vực đất nông- lâm nghiệp, thấp hơn ở rừng tự nhiên và khu đất canh tác nông nghiệp hàng năm [64]. Tác giả cũng chỉ ra mối quan hệ nghịch có ý nghĩa giữa phạm vi phân bố và sự ưa thích sinh cảnh của bướm ở rừng tự nhiên và đất canh tác nông nghiệp hàng năm. Khi nghiên cứu quần xã bướm ở đảo Grande phía tây Ấn Độ Dương, Lewis và cs. (1998) chỉ ra sự đa dạng về loài của các loài bướm phổ biến có phân bố rộng, chúng phân bố nhiều nhất ở nơi rừng ít bị tác động do con người. Nhiều loài đặc hữu giới hạn ở các sinh cảnh rừng ở đai cao trên 500m. Trong cùng đai độ cao, có nhiều loài đặc hữu nhất ở sinh cảnh rừng tự nhiên, ít hơn ở rừng thứ sinh, và ít nhất ở rừng đang trong giai đoạn diễn thế ban đầu. Việc bảo tồn phần lớn các loài bướm đặc hữu có thể phụ thuộc vào các biện pháp bảo tồn rừng nơi mà rừng tự nhiên đang ngày càng bị thu hẹp [81]. Trong nghiên cứu định lượng bướm việc sử dụng các chỉ số sinh học đã được áp dụng nhiều để đánh giá các quần xã côn trùng, trong đó có bướm. Kết quả thống kê của tạp chí Vegetatio cho thấy số lượng các bài báo xuất bản có sử dụng các phân tích định lượng đa chiều (Multivariate analysis) tăng mạnh trong vòng 20 năm qua [78]. Các chỉ số sử dụng thường xuyên đơn giản nhất là chỉ số về đa dạng và phong phú, chỉ số tương đồng đến các phân tích phức tạp về mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường. Các chỉ số đơn giản về đa dạng sinh vật như chỉ số đa dạng Shannon- Weaver (H’), Simpson, chỉ số đồng đều (J’) và các hệ số đa dạng cũng như cách tính
8 toán đã được đề cập đến nhiều [66]. Tuy nhiên, chỉ số đa dạng Shannon-Weaver được sử thường xuyên hơn. Các chỉ số phức tạp hơn sử dụng trong phân tích đa chiều như CCA (Canonical Correspondence Analysis), RDA (Redundancy Analysis), CA (Correspondence Analysis), v.v. gần đây cũng được sử dụng khá phổ biến. Các phần mềm được sử dụng khá phổ biến từ phân tích đơn giản đến phức tạp như Excel, Primer, Stata và CANOCA… 1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu đa dạng loài Bướm Việt Nam đã được nghiên cứu từ những năm đầu của thế kỷ XX. Trong đó, công trình nghiên cứu đầu tiên là cuốn “Côn trùng Đông Dương” với danh lục 611 loài (thuộc 7 họ) của nhóm tác giả Dubois và Vitalis De Salvaza (1919), đây là danh lục bướm đầu tiên của các Quốc gia vùng Đông Dương (Việt Nam, Lào, Campuchia) [72]. Đến năm 1957, Metaye đã xác định danh lục 454 loài bướm ở Việt Nam [82]. Kết quả điều tra côn trùng Miền Bắc Việt Nam (Viện Bảo vệ Thực vật, 1976) [58] với sự tham gia của các nhà côn trùng học hai nước Trung Quốc và Việt Nam, đã xác định 181 loài thuộc 9 họ bướm. Công trình chủ yếu là xác định các loài côn trùng gây hại. Tiếp theo là công trình về điều tra cơ bản côn trùng miền Bắc Việt Nam từ năm 1960 đến 1970 (Mai Phú Quí và cs., 1981) [39]. đã xác định danh lục 161 loài thuộc 5 họ bướm. Từ những năm 1990 của thế kỷ 20 cho đến nay, đã có khá nhiều công trình nghiên cứu về bướm được tiến hành. Khảo sát về bướm được thực hiện ở các VQG, KBTTN, rừng đặc dụng…. trong đó có thể kế đến như: Các kết quả nghiên cứu về bướm tiến hành ở các VQG gồm: Ba Bể, Bắc Cạn của nhóm tác giả Đặng Thị Đáp và Hoàng Vũ Trụ [9]; Hoàng Liên – Lào Cai của Nguyễn Nghĩa Thìn và cs. [51]; Tam Đảo – Vĩnh Phúc của Vũ Văn Liên [10][23][25][26][107], Phạm Văn Lầm [17]; Cát Bà – Hải Phòng của Đặng Ngọc Anh và Vũ Văn Liên [1]; Cúc Phương – Ninh Bình của nhóm tác giả Lương Văn Hào, Đặng Thị Đáp, Trương Quang Bích, Đỗ Văn Lập [12], Đặng Thị Đáp và cs. [7]; Phong Nha – Kẻ Bàng, Quảng Bình của Đặng Thị Đáp [8]; Bạch Mã – Thừa Thiên