Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng và giải pháp quản lý chúng tại Vườn Thực vật - Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam, Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận văn nhằm đánh giá được thành phần và mức độ phong phú của các loài côn trùng tại Vườn Thực vật - Bảo tàng tài nguyên rừng VN về thành phần, phân bố, sinh thái và ý nghĩa của chúng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng và giải pháp quản lý chúng tại Vườn Thực vật - Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam, Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------------ BÙI THU QUỲNH NGHIÊN CỨU ĐDSH CÔN TRÙNG VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHÚNG TẠI VƯỜN THỰC VẬT – BẢO TÀNG TÀI NGUYÊN RỪNG VIỆT NAM, VĨNH QUỲNH, THANH TRÌ, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------------ BÙI THU QUỲNH NGHIÊN CỨU ĐDSH CÔN TRÙNG VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHÚNG TẠI VƯỜN THỰC VẬT – BẢO TÀNG TÀI NGUYÊN RỪNG VIỆT NAM, VĨNH QUỲNH, THANH TRÌ, HÀ NỘI Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng Mã Số: 60 62 02 11 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. NGUYỄN THẾ NHÃ Hà Nội, 2014
i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được đề tài nghiên cứu, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS. TS. Nguyễn Thế Nhã, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài, đồng cám ơn các thầy cô Bộ môn Bảo vệ thực vật rừng, Khoa QLTNR&MT trong việc giám định mẫu, biên dịch tài liệu tham khảo cũng như tạo điều kiện thuận lợi về thời gian để tôi hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này, tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn tới Ban Giám đốc, các cán bộ thuộc Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất cũng như đóng góp ý kiến quan trọng trong thực hiện luận văn. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian và năng lực còn nhiều hạn chế nên đề tài nghiên cứu chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót. Tôi kính mong được sự quan tâm góp ý của các Thầy cô giáo, các chuyên gia nghiên cứu và các bạn bè đồng nghiệp để tôi sớm khăc phục, bổ sung những tồn tại, hoàn thiện hơn đề tài nghiên cứu. Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 14 tháng 05 năm 2014 Học viên Bùi Thu Quỳnh i
ii MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i MỤC LỤC ......................................................................................................... ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ v DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 3 1.1. Đa dạng sinh học và đa dạng sinh học côn trùng ................................ 3 1.2. Các nghiên cứu về ĐDSH côn trùng ở ngoài nước ................................ 8 1.2.1. Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài côn trùng .......................... 8 1.2.2. Nghiên cứu về giá trị, vai trò của ĐDSH côn trùng ......................... 11 1.2.3. Nguyên nhân gây suy thoái ĐDSH côn trùng trên thế giới ............... 15 1.2.4. Nghiên cứu về các giải pháp bảo tồn ĐDSH côn trùng trên thế giới .... 15 1.3. Những nghiên cứu về ĐDSH côn trùng ở trong nước.......................... 16 1.3.1. Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài côn trùng ........................ 16 1.3.2. Nghiên cứu giá trị của ĐDSH côn trùng ở Việt Nam ....................... 18 1.3.3. Nghiên cứu các nguyên nhân gây suy giảm ĐDSH côn trùng ......... 20 1.3.4. Nghiên cứu các giải pháp bảo tồn ĐDSH côn trùng ......................... 21 1.4. Tình hình nghiên cứu ĐDSH côn trùng tại các Khu bảo tồn, VQG ở Việt Nam ...................................................................................................... 21 Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 22 2.1. Mục tiêu ................................................................................................ 22 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 22 2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 22 ii
iii 2.3.1. Phương pháp thu thập, đánh giá thông tin và kế thừa tài liệu đã có . 22 2.3.2. Điều tra thực địa ................................................................................ 23 2.3.3. Phương pháp xử lý mẫu, bảo quản và phân loại mẫu côn trùng ....... 25 2.3.4. Phân tích, tổng hợp số liệu ................................................................ 28 Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI............................... 30 3.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................ 30 3.1.1. Vị trí, quy mô, diện tích Vườn thực vật ............................................ 30 3.1.2. Địa hình địa thế ................................................................................. 30 3.1.2. Khí hậu .............................................................................................. 31 3.1.3. Thuỷ văn............................................................................................ 31 3.1.4. Đất đai ............................................................................................... 31 3.2. Điều kiện kinh tế xã hội ........................................................................ 32 3.2.1. Dân số và lao động ............................................................................ 32 3.2.2. Tình hình kinh tế ............................................................................... 33 3.2.3. Cơ sở hạ tầng..................................................................................... 36 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 37 4.1. Thành phần các loài côn trùng rừng tại Vườn thực vật của Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam .................................................................................... 37 4.2 Nghiên cứu đặc điểm phân bố, mức độ đa dạng của côn trùng trong Vườn thực vật - Bảo tàng TNRVN ................................................................. 39 4.3. Nghiên cứu yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến đa dạng côn trùng tại Vườn thực vật - Bảo tàng TNRVN ........................................................................ 43 4.4. Vai trò của côn trùng cũng như những tác động của tự nhiên và con người tới nguồn tài nguyên này ...................................................................... 53 4.4.1. Một số vai trò sinh thái của côn trùng............................................... 53 4.4.2. Ý nghĩa xã hội của côn trùng ............................................................ 58 4.5. Đề xuất biện pháp bảo vệ, nuôi dưỡng, bảo tồn côn trùng ................... 60 iii
iv 4.5.1. Định hướng chung ............................................................................. 60 4.5.2. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn, phát triển bền vững tính đa dạng khu hệ côn trùng .............................................................................................. 61 4.5.3. Một số loài côn trùng cần bảo tồn tại Vườn Thực vật Bảo tàng Tài nguyên rừng................................................................................................. 65 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ ............................................................ 68 1. Kết luận .................................................................................................... 68 2. Tồn tại ...................................................................................................... 68 3. Khuyến nghị............................................................................................. 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iv
v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BTTNRVN Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam CITES Công ước Quốc tế về Buôn bán các loài động thực vật có nguy cơ bị tuyệt chủng (Convention on International Trade in Endangered Species) ĐDSH Đa dạng sinh học FAO Tổ chức Nông lương của Liên Hiệp Quốc (United Nations Food and Agriculture Organization). GPS Thiết bị định vị toàn cầu (Global Positionning System) HST Hệ sinh thái IUCN Hiệp hội Bảo tồn thiên nhiên quốc tế (The Word Conservation Union) NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn Nxb Nhà xuất bản ODB Ô dạng bản VĐTQHR Viện điều tra quy hoạch rừng WWF Qũy Quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (World Wide Fund for Nature) v
vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1 Khái quát đặc điểm của khu vực nghiên cứu 24 3.1 Đặc điểm đất huyện Thanh Trì 32 3.2 Dân số và lao động qua các năm 33 3.3 Biến động sản lượng lương thực và giá trị sản xuất 34 3.4 Cơ cấu kinh tế nông nghiệp các năm 35 4.1 Tổng hợp kếtquả điều tra côn trùng tại khu vực nghiên cứu 37 Phân bố của côn trùng ở các sinh cảnh nghiên cứu của 4.2 39 Vườn thực vật Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam 4.3 Mối quan hệ côn trùng ở các sinh cảnh 41 Số loài và cá thể côn trùng giữa những ngày nắng với 4.4 50 những ngày râm tại Vườn thực vật – Bảo tàng TNRVN Số cá thể các loài côn trùng ở thời gian khác nhau trong 4.5 52 ngày ở Vườn thực vật – Bảo tàng TNRVN Thống kê các loài côn trùng ký sinh và côn trùng ăn thịt tại 4.6 57 Vườn thực vật của Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam vi
vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 2.1 Cắm kim chỉnh tư thế ở cánh cứng 26 Tỷ lệ % số họ và số loài côn trùng tại Vườn Thực vật 4.1 38 của Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam 4.2 Các sinh cảnh của Vườn Thực vật BTTNRVN 40 4.3 Một số loài sâu hại 56 4.4 Một số món ăn chế biến từ côn trùng 58 4.5 Tranh dân gian chế tác từ nguyên liệu cánh bướm 60 vii
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong tự nhiên, không một lớp động vật nào có thể sánh với lớp Côn trùng ở mức độ phong phú đến kỳ lạ về thành phần loài. Chúng nằm trong số các nhóm đa dạng nhất của động vật trên hành tinh này bao gồm hơn một triệu loài được mô tả và đại diện cho hơn một nửa số loài của toàn bộ giới động vật được biết đến trên trái đất. Cùng với sự phong phú và đa dạng về thành phần loài, côn trùng cũng là nhóm động vật có số cá thể đông đúc nhất trên hành tinh chúng ta. Theo Thomas Eisner & Wilson (1997), lớp côn trùng có đến một tỷ tỷ (1018) cá thể và đại diện cho trên 90% của các dạng sống khác nhau trên hành tinh này. Côn trùng là một trong những nhóm động vật quan trọng nhất trong giới tự nhiên. Chúng ảnh hưởng tới cuộc sống và lợi ích của con người ở nhiều khía cạnh khác nhau. Trong khi một số loài côn trùng được coi như là vật gây hại ảnh hưởng đến sinh kế và sức khỏe người dân thì số khác lại mang lại những lợi ích to lớn cho con người. Nhiều loài côn trùng là người bạn thân thiết của chúng ta trong việc nâng cao năng suất cây trồng và tạo ra những dòng tiến hoá mới thông qua việc thụ phấn cho các loài thực vật; một số lại cung cấp những nguồn thực phẩm giá trị như mật ong và sữa ong chúa. Hiện nay ở một số loài côn trùng chúng ta cũng chưa biết hết giá trị của chúng. Tuy nhiên, các nhà khoa học đều khẳng định rằng côn trùng là thành phần chủ yếu của tự nhiên và là nhân tố chủ đạo tạo ra sự tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái. Việt Nam có lãnh thổ kéo dài, khí hậu nhiệt đới với nhiều HST khác nhau, là một trong những nước có tính đa dạng sinh học (ĐDSH) côn trùng cao. Tuy nhiên do hậu quả của sự tăng trưởng kinh tế, gia tăng dân số, tài nguyên ĐDSH côn trùng của Việt Nam đang phải đối mặt với sự thu hẹp môi 1
2 trường sống, sự tuyệt chủng một số loài và sự suy giảm các loài thiên địch. Nguyên nhân sâu xa của vấn đề này là do sự mở rộng diện tích nông nghiệp, thành thị hóa, công nghiệp, ô nhiễm, khai thác khoáng sản, du lịch, săn bắt, và thương mại hóa bất hợp pháp. Để khai thác có hiệu quả các nguồn lợi của côn trùng như một nguồn tài nguyên sinh học và kiểm soát tốt những mặt có hại, hơn lúc nào hết, các chiến lược quốc gia, các hành động pháp lý, xây dựng năng lực hoạt động phải được thực hiện. Nằm trên địa bàn xã Vĩnh Quỳnh, huyện Thanh Trì, cách Trung tâm thành phố Hà Nội 12 Km về phía Nam, có một khu rừng rậm rạp quanh năm xanh tốt, đó là Vườn thực vật - Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam - Viện Điều tra Quy hoạch rừng. Vườn có diện tích hơn 3 ha, được bắt đầu xây dựng và gây trồng các loài thực vật cách đây khoảng 50 năm. Từ đó đến nay có hơn 4.000 cây thuộc 30 bộ, 60 họ và hơn 200 loài được gây trồng phát triển trong Vườn. Trong đó, gần 30 loài có tên trong Sách đỏ Việt Nam và Thế giới, như Sưa, Thông nàng...Vườn thực vật được quy hoạch phân chia thành Lô cây gỗ, Lô tre nứa, Lô cây ăn quả, Lô cây dược liệu…. Ngoài ra trong những năm gần đây tại Vườn thực vật đã thu hút một số lượng lớn các loài chim, thú, côn trùng…về đây sinh sống. Hiện nay, tại Vườn thực vật chưa có nghiên cứu nào về tài nguyên côn trùng nói chung, đa dạng sinh học côn trùng nói riêng. Vì vậy việc “Nghiên cứu ĐDSH côn trùng và giải pháp quản lý chúng tại Vườn Thực vật - Bảo tàng Tài nguyên rừng Việt Nam, Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội” sẽ góp phần cung cấp những thông tin cần thiết về cũng cấp những thông tin cần thiết về khu hệ côn trùng Vườn thực vật, là cơ sở khoa học quan trọng trong việc bảo tồn, phát triển không những tài nguyên côn trùng mà cho cả hệ sinh thái rừng nơi đây. 2
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Đa dạng sinh học và đa dạng sinh học côn trùng Theo công ước về đa dạng sinh học định nghĩa: “Đa dạng sinh học (ĐDSH) là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả mọi nơi, bao gồm: các hệ sinh thái trên cạn, sinh thái trong đại dương và các hệ sinh thái thuỷ vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần trong đó. Thuật ngữ đa dạng sinh học này bao hàm sự khác nhau trong một loài, giữa các loài và giữa các hệ sinh thái khác nhau” Thuật ngữ "đa dạng sinh học" được đưa ra lần đầu tiên bởi hai nhà khoa học Norse và McManus vào năm 1980. Định nghĩa này bao gồm hai khái niệm có liên quan với nhau là: đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một loài) và đa dạng sinh thái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật). Cho đến nay đã có hơn 25 định nghĩa nữa cho thuật ngữ "đa dạng sinh học" này. Trong đó, định nghĩa của tổ chức FAO (Tổ chức Lương nông Liên hiệp quốc) cho rằng: "đa dạng sinh học là tính đa dạng của sự sống dưới mọi hình thức, mức độ và mọi tổ hợp, bao gồm đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái" Như vậy, ĐDSH có ba mức độ: mức độ phân tử (gen), cơ thể và hệ sinh thái. Trong ba mức độ này, đa dạng sinh học loài (cơ thể) được quan tâm, nghiên cứu nhất. Một số phương pháp đánh giá ĐDSH loài: - Lập bảng danh sách các loài: Kết thúc công tác đánh giá ĐDSH loài tại một địa điểm nào đấy là đưa ra các bảng danh sách các loài sinh vật có mặt với các thông tin về số lượng, mật độ. Cũng tại các bảng này cần có các cột ghi chú thêm ai (tác giả) ghi nhận, thời gian ghi nhận, quan sát hay thu mẫu, nơi gặp, tình trạng, phương pháp thu mẫu. Loài sinh vật được ghi nhận có thể 3
4 là qua điều tra người dân địa phương, thợ săn...Muốn cho công tác điều tra thêm độ chính xác, cần có bộ ảnh mẫu và bộ mẫu thật. - Khảo sát theo các tuyến: Nội dung là tính số lượng cá thể gặp ở dọc tuyến điều tra đã được chọn. - Khảo sát theo các điểm, ô tiêu chuẩn: Phương pháp này thường áp dụng với côn trùng, thủy sinh vật, sinh vật đất. - Xác định nơi ở, ổ sinh thái, sinh cảnh, hệ sinh thái: Mỗi loài, mỗi cá thể đều có nơi ở và ổ sinh thái riêng. Bất cứ một địa điểm nào cần được đánh giá đều bao gồm ít nhất là một và thông thường gồm nhiều hệ sinh thái. mỗi hệ sinh thái đều được đặc trưng bởi một quần xã sinh vật riêng. Do đó, khi cần đánh giá ĐDSH cần phân biệt các hệ sinh thái với các hiểu biết có trước về nơi ở và ổ sinh thái của các loài, các cá thể để lập kế hoạch quan sát và thu mẫu. - Bản đồ và máy định vị GPS: Trong công tác đánh giá ĐDSH, sử dụng các bản đồ với tỷ lệ thích hợp để ghi chú sự hiện diện của các loài là vô cùng quan trọng. Việc sử dụng bản đồ để đánh dấu các tuyến khảo sát, các ô tiêu chuẩn lấy mẫu cũng vậy. Máy định vị GPS giúp xác định chính xác nơi quan sát và thu mẫu. - Công thức đánh giá ĐDSH loài: Những chỉ số thường được sử dụng để đánh giá ĐDSH: Chỉ số đa dạng Fisher và chỉ số phong phú Margalef, chỉ số Shannon – Weiner, chỉ số simpson…Việc sử dụng các chỉ số này phụ thuộc vào mục đích, nội dung nghiên cứu: + Chỉ số đa dạng Fisher: S= Trong đó: S: Tổng số loài trong mẫu N: Tổng số lượng cá thể trong mẫu 4
5 : Chỉ số đa dạng loài trong quần xã thấp khi đa dạng loài thấp và ngược lại + Chỉ số đa dạng Simpson dùng để tính sự đa dạng của quần xã như sau: Trong đó: D: Chỉ số đa dạng của Simpson Pi: Tỷ lệ loài i trên tổng số các cá thể (pi=ni/N): nisố cá thể của loài thứ i; N: Tổng số cá thể các loài S: Là tổng số loài D biến thiên từ 0 đến (1-1/S) và D càng lớn có nghĩa là tính đa dạng của quần xã cao và ngược lại. Côn trùng có tên khoa học là Insecta (Lớp côn trùng) là nhóm phong phú, phân bố rộng rãi và đa dạng nhất trong giới động vật. Ước tính số lượng loài côn trùng đã được mô tả trên thế giới khác nhau từ khoảng 720.000 (tháng 5 năm 2000) tới 751.000 (Tangley 1997), 800.000 (Nieuwenhuys 1998, 2008), 948.000 (Brusca 2003), 950.000 (IUCN 2004) đến hơn 1.000.000 (Myers 2001a). Groombridge và Jenkins (2002) đã thống kê được 963.000 loài gồm côn trùng và các động vật nhiều chân khác. Ước tính tổng số lượng côn trùng rất khác nhau ở khắp nơi trên thế giới từ 2.000.000 (Nielsen và Mound, 2000), 5-6.000.000 (Raven và Yeates 2007) lên đến khoảng 8.000.000 (1995 Hammond, Groombridge và Jenkins 2002). Các tính toán dựa trên ngoại suy từ loài Coleoptera và Lepidoptera tại New Guinea bởi Novotny et al. (2002) có thể đạt tới một con số từ 3,7 triệu và 5.900.000 cho tổng số động vật chân đốt trên thế giới. (Bùi Văn Bắc,2010). Côn trùng không chỉ đa dạng về thành phần loài mà còn là nhóm có số lượng cá thể lớn, đông đúc nhất trên hành tinh chúng ta. Lớp côn trùng có đến 5
6 một tỷ tỷ (108) cá thể, có nghĩa là trên 1 km2 bề mặt trái đất có tới 10 tỷ con sâu bọ sinh sống ở đó và nếu so với dân số loài người thì có khoảng 200 triệu con côn trùng cho bình quân 1 đầu người. Với tương quan như vậy, đã có người cho rằng sâu bọ mới chính là “chủ nhân” đích thực “thống trị” hành tinh xanh của chúng ta. Với sự đa dạng về thành phần loài, cũng như dạng sống, côn trùng có vai trò khác nhau đối với con người và sự sống trên hành tinh. Nhiều côn trùng được coi là những con vật có hại với loài người vì chúng truyền bệnh (ruồi, muỗi), phá hủy các công trình (mối). Trong lĩnh vực nông nghiệp, sâu bọ là mối đe dọa thường trực đến năng suất và phẩm chất của mùa màng cả trước và sau thu hoạch. Có thể kể đến một số loài sâu hại khét tiếng như: rầy nâu hại lúa, sâu tơ hại rau, ruồi đục quả, mọt thóc, ngô....Với ngành lâm nghiệp cũng vậy, sâu bọ thường gây ra những tổn thất nặng nề cho rừng: sâu róm thông, các loài xén tóc, sâu hại keo, vòi voi hại măng...Chúng đục phá gỗ từ khi cây còn sống cho đến lúc khai thác, chế biến để làm nhà cửa, bàn ghế, vật dụng trong nhà. Riêng nhóm mối thường làm tổ trong đất nên được xem là hiểm họa thường trực đối với các công trình xây dựng, giao thông và thủy lợi. Bên cạnh những thiệt hại to lớn về vật chất nói trên, nhiều loài côn trùng: ruồi, muỗi, chấy, rận, rệp, bọ chét...là những sinh vật môi giới truyền dịch bệnh hiểm nghèo cho người và gia súc, là nỗi ám ảnh thường xuyên đến sinh mạng và sức khỏe của con người từ xưa tới nay. Những loài sâu bọ đáng ghét này không chỉ đe dọa tính mạng mà còn gây nhiều phiền toái cho cuộc sống, sinh hoạt hàng ngày của con người. Có thể nói không có một nhóm sinh vật nào lại đeo bám dai dẳng và gây hại nhiều mặt cho con người như côn trùng. Chính vì vậy cuộc chiến chống lại những sinh vật có hại này đã trải qua hàng ngàn năm nay nhưng vẫn chưa có hồi kết. Chỉ có 0,1% các loài côn trùng là đi ngược lại lợi ích của con người còn 6
7 rất nhiều loài có lợi cho môi trường và con người. Một số loài thụ phấn cho các loài thực vật có hoa (ví dụ ong, bướm, kiến...). Sự giao phấn (pollination) là sự trao đổi (hạt phấn) giữa các thực vật có hoa để sinh sản. Các loài côn trùng khi lấy mật và phấn hoa đã vô tình tiến hành giao phấn. Ngày nay, một loạt các vấn đề về môi trường đã làm giảm các quần thể "nhà giao phấn" (pollinator) này. Số lượng các loài côn trùng được nuôi với mục đích làm vật trung gian quản lý việc thụ phấn cho thực vật đang trong thời ký phát triển thịnh vượng.Quan trọng hơn với số lượng hết sức đông đảo, lại ăn được nhiều loại thức ăn: từ thực vật còn sống đến xác chết động thực vật, chất hữu mục nát, các sản phẩm bài tiết của động, thực vật, và ngày cả sâu bọ đồng loại, côn trùng đã đóng vai trò chủ đạo trong quá trình tuần hoàn vật chất, năng lượng, góp phần tạo nên sự cân bằng sinh thái, đảm bảo sự phát triển bền vững của tự nhiên. Côn trùng còn cung cấp cho con người những sản phẩm quý không thể thay thế được đối với nhu cầu ăn, mặc, chế tạo hàng hóa của con người: mật, sáp ong, tinh dầu cà cuống, tơ tằm, nhựa cánh kiến. Nhiều loài côn trùng còn có giá trị làm thuốc cho con người: ong đen, dế cơm, bọ xít...Cuối cùng không thể không nói đến tài nguyên côn trùng như là một nguồn thực phẩm đầy tiềm năng cho con người. Từ thời thượng cổ loài người đã biết thu bắt nhiều loài côn trùng làm thức ăn và cùng với tiến trình phát triển của nhân loại, lớp động vật nhỏ bé và đông đúc này đã trở thành một phần đáng kể trong thói quen ăn uống của con người ở nhiều quốc gia trên thế giới. Ngày nay việc chăn nuôi, chế biến một số loài côn trùng như: tằm, dế, châu chấu, bọ muỗm, bọ dừa, cà cuống...đã trở thành một ngành kinh doanh thu hút sở thích ẩm thực của nhiều người. Có thể xem việc khai thác côn trùng làm thức ăn cho con người và vật nuôi là một hướng đi triển vọng và có ý nghĩa trong bối cảnh bùng nổ dân số, nguồn tài nguyên thiên nhiên ngày một cạn kiệt và môi trường sống không ngừng bị hủy hoại do các hoạt động sản xuất quá mức của con người (Bùi Văn Bắc,2010). 7
8 1.2. Các nghiên cứu về ĐDSH côn trùng ở ngoài nước 1.2.1. Nghiên cứu về phân loại, thành phần loài côn trùng Trên thế giới lần đầu tiên côn trùng trở thành một ngành khoa học được bắt đầu từ Aristote (384 – 322 tr.CN). Ông đã mô tả và sắp xếp thế giới động vật thành hai nhóm: nhóm có máu và nhóm không có máu. Ở nhóm thứ 2 cơ thể phân đốt, chia thành đầu, ngực và bụng. Thuộc nhóm này có côn trùng và ông ghép thêm cả đa túc, nhện, một phần giáp xác thấp và một số giun đốt. Tiếp theo là những công trình của Aldrovandi (1522 – 1605), giáo sư ở Gymnasium thuộc Bologna bắt đầu được công bố. Trong đơn vị thống nhất có tính hệ thống thuật ngữ Insecta (côn trùng) bao gồm cả bọ cạp, nhện, giun đốt, sao biển…Trong tác phẩm của ông, một khối lượng lớn những quan sát về cách sinh sống và hình dạng các nhóm động vật này được đánh giá có giá trị đặc biệt trong khoa học. Th.Moufer (1550 – 1604) dựa theo bản thảo của Conrad Gesner ( 1516 – 1565) đã biên soạn thành một tài liệu và công bố năm 1634. Hệ thống phân loại của Moufet cũng tương tự như của Aldrovandi, chỉ có sự khác là sao biển đã không còn thuộc vào Insecta nữa. Năm 1710, tài liệu “Historia Insectorum” của John Ray (1628 – 1704) đã được Hội Hoàng gia Anh công bố. Aurivillius (1909) đã coi Ray như là nhà côn trùng học đầu tiên và duy nhất trước Linne về hệ thống phân loại côn trùng. Ray đã đưa ra nhiều giống và mô tả nhiều loài nhưng còn rất khó hiểu, bởi thiếu một hệ thống thuật ngữ. Đến lúc này thì một loạt các nhóm động vật như nhện, mò, mạt, rận, chim, giun đất đã không còn xếp lẫn trong nhóm côn trùng. Carl von Linne (1707 – 1778) là người đã đặt nền móng cho một hệ thống phân loại hiện đại về côn trùng. Ngoài những cống hiến to lớn cho thực vật và động vật học, riêng với côn trùng ông đã phân chia chúng thành các bộ, giống, và loài. Bộ không cánh theo ông gồm cả nhện, giáp xác, và rết, nhưng 8
9 ông cũng tách riêng giun và sao biển khỏi côn trùng. Sau thời kỳ Linne, số lượng các công trình nghiên cứu về côn trùng tăng lên ồ ạt, nhưng côn trùng học vẫn chỉ là một bộ phận của động vật học. Lamarck (1744 – 1892) đã có những đóng góp đáng kể cho môn côn trùng học, đặc biệt trên lĩnh vực phân loại côn trùng. Tiếp theo đó nhiều nhà côn trùng học nổi tiếng trên thế giới đã đưa côn trùng học thành chuyên ngành sinh học độc lập, đó là Fabre (1823-1915), Keppri (1833 – 1908), Brandt (1879 – 1891), R.E. Snodgrass (1875 – 1962), H. Weber (1899 – 1956), Handlisch (1865 – 1957), Mactunov (1878 - 1938), Svanvich (1899 – 1957), Imms (1880 – 1949), Chauvin, Price, Iakhontov.... Cũng trong thời gian này, một loạt các loài côn trùng thuộc các bộ, họ đã được phát hiện và mô tả: Bộ Chuồn chuồn (Odonata): Theo Trueman & Rowe (2008) thì đã có 6.500 loài côn trùng của Bộ này đã được phát hiện và mô tả. Bộ Cánh vảy (Lepidoptera): Là một trong những bộ có số lượng loài lớn trong lớp côn trùng bao gồm nhóm ngài (bướm đêm) và bướm ngày. Cơ thể và cánh, chân phủ đầy những lông vảy nhỏ như bụi phấn nên còn có tên là bộ Cánh phấn. Miệng vòi hút, hàm trên thoái hóa chỉ còn lại một ít dấu vết hoặc không còn. Râu đầu có đủ các hình dạng: sợi chỉ, lông chim, dùi đục, dùi trống. Hiện nay có khoảng 180.000 loài bướm đã được mô tả (ước lượng có khoảng: 300.000-500.000 loài trên thế giới). Bộ Cánh cứng (Coleoptera): là bộ lớn nhất trong lớp côn trùng bao gồm các loài: Bọ hung, xén tóc, bổ củi, hổ trùng, hành trùng,...Các nhà khoa học ước lượng trên thế giới có khoảng 1.100.000 loài, trong đó đã mô tả được 360.000 – 400.000 loài. Các loài thuộc bộ Cánh cứng sống ở khắp mọi nơi, ăn cả thực vật và động vật còn sống hoặc đã chết. Nhiều loài có ích, chúng ăn thịt các loài sâu hại. 9
10 Bộ Cánh bằng (Isoptera): Trên thế giới ước lượng có khoảng 4.000 loài, trong đó đã mô tả được 2.600 -2.800 loài. Bộ Cánh màng (Hymenoptera):Bộ Cánh màng là một trong những bộ lớn nhất của lớp côn trùng với hơn 130.000 loài đã được mô tả. Bộ Cánh màng có nguồn gốc trong kỷ triat, các hóa thạch cổ nhất thuộc về họ Xyelidae. Sự tiến hóa của nhóm này đã và đang được nghiên cứu sâu hơn bởi A.Rasnitsyn, MS Engel, G. Dlussky, và cộng sự. Bộ Bọ ngựa (Mantodea): Bọ ngựa là những loài ưa thích điều kiện ấm áp, chúng phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới (Nguyễn Thế Nhã, Trần Công Loanh (1998). Đến nay, các nhà khoa học đã mô tả được 2.200 loài bọ ngựa thuộc 9 họ. Các loài bọ ngựa có kích thước cơ thể khá lớn. Đầu hình tam giác cử động được, râu đầu hình lông cứng, miệng gặm nhai, ngực trước phát triển rất dài, chân trước là chân bắt mồi, bàn chân có 5 đốt. Bộ Cánh nửa (Hemiptera): Bao gồm những loài côn trùng được biết đến như là những loài đáng ghét nhất trong giới tự nhiên. Chúng có khoảng 80.000 loài có kích thước cơ thể biến đổi từ 1mm đến 15 mm. Râu đầu hình sợi chỉ có 5 đốt hoặc ít hơn. Miệng chích hút hơi dài.Vòi có phân đốt và mọc ra từ phần trước của đầu; có hai đôi cánh, cánh trước gần hai phần ba chiều dài được kitin hóa cứng, phần ngoài còn lại là dạng màng. Cánh sau là cánh màng ngắn hơn cánh trước. Phần lớn các loài sống trên cạn thuộc bộ này chích hút nhựa cây, một số loài hút máu các động vật và các côn trùng khác. Một số loài là vật trung gian truyền bệnh cây. Bộ này có nhiều loài sống ở dưới nước. Bộ Cánh thẳng (Orthoptera): Bộ này bao gồm các loài: cào cào, châu chấu, sát sành.....Hiện nay có khoảng 24.380 loài đã được mô tả (Eades & Otte (2009). Các loài côn trùng thuộc Bộ này có kích thước thân thể từ trung bình đến lớn. Râu đầu hình sợi chỉ, hình lông cứng, hình kiếm, mắt kép phát 10
11 triển, chân sau thường là chân nhảy. Cánh trước là cánh da dài hẹp, một số loài cánh trước rất ngắn. Cánh sau là cánh màng rộng , hình tam giác. Bộ Hai cánh (Diptera): Ước lượng trên thế giới có khoảng 240.000 loài, trong đó đã mô tả được 152.956 loài (Thompson 2008). Bộ này gồm những loài có kích thước cơ thể bé nhỏ hoặc trung bình. Đặc điểm chủ yếu là miệng liếm hút hoặc chích hút hoặc cứa liếm. Đầu hình bán cầu có thể cử động được, có 2-3 mắt đơn. Râu đầu dài, chia nhiều đốt hoặc ngắn có 3 đốt, có một đôi cánh trước phát triển bằng chất màng, hệ thống mạch cánh đơn giản. Cánh sau thoái hóa thành dạng chùy thăng bằng. Bộ Cánh đều (Homoptera):Các loài côn trùng trong Bộ Cánh đều phần lớn là những loài gây hại. Hiện nay, trên thế giới, người ta đã điều tra và phát hiện được 45.000 loài; tính riêng ở Bắc Mỹ đã có 6.000 loài được mô tả. Nhiều loài côn trùng thuộc các bộ, họ khác đã được mô tả và đang tiếp tục được điều tra để bổ sung thêm cho danh lục loài côn trùng trên thế giới: Bộ gián (Blattodea) (3.684-4.000 loài được mô tả); bộ Bọ que (Phasmatodea) (2.500-3.300 loài ); bộ Cánh lưới (Neuroptera) (5000 loài); bọ Mecoptera (481 loài được mô tả)... (Bùi Văn Bắc,2010). 1.2.2. Nghiên cứu về giá trị, vai trò của ĐDSH côn trùng Côn trùng đóng một vai trò quan trọng đối với tự nhiên và con người Đối với tự nhiên: côn trùng giữ vai trò quan trọng trong hệ sinh thái là tạo ra các chu trình tuần hoàn vật chất năng lượng, ảnh hưởng lớn đến điều kiện tiểu khí hậu và chế độ thủy văn của địa phương. Bên cạnh đó, ĐDSH đóng vai trò tích cực trong việc khống chế các loài sinh vật gây hại, tham gia vào quá trình làm sạch các chất ô nhiễm trong môi trường. Trong tổng số các loài côn trùng được mô tả trên thế giới, thì có hơn một nửa sử dụng nguồn thức ăn từ thực vật chủ yếu là mật và phấn hoa. Bằng cách thu thập và ăn phấn hoa và mật, côn trùng có vai trò rất quan trọng trong quá trình thụ phấn 11