Tóm tắt luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu thành phần các loài ong mật (Hymenoptera: Apidae) và khả năng sử dụng một số loài làm chỉ thị đánh giá sự ô nhiễm môi trường trên các hệ sinh thái bị tác động ở miền bắc Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu thành phần loài, sự phân bố của các loài ong mật họ Apidae, phân tích mối liên quan sinh thái và xác định khả năng sử dụng một số loài ong mật làm chỉ thị đánh giá sự ô nhiễm môi trường trên các hệ sinh thái bị tác động (hệ sinh thái đồng ruộng, hệ sinh thái vườn cây lâu năm, hệ sinh thái rừng trồng và hệ sinh thái rừng kín thường xanh) ở một số tỉnh thuộc miền Bắc Việt Nam góp phần bảo tồn các loài ong mật và tạo ra sản phẩm mật ong có chất lượng cao phát triển kinh tế của người dân trong vùng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu thành phần các loài ong mật (Hymenoptera: Apidae) và khả năng sử dụng một số loài làm chỉ thị đánh giá sự ô nhiễm môi trường trên các hệ sinh thái bị tác động ở miền bắc Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN PHƢỢNG MINH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN CÁC LOÀI ONG MẬT(HYMENOPTERA: APIDAE) VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI LÀM CHỈ THỊ ĐÁNH GIÁ SỰ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG TRÊN CÁC HỆ SINH THÁI BỊ TÁC ĐỘNG Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Chuyên ngành: Côn trùng học Mã số: 62 42 01 06 HÀ NỘI – 2017
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Trương xuân Lam Người hướng dẫn khoa học 2: TS Nguyễn Thị Phương Liên Phản biện 1: … Phản biện 2: … Phản biện 3: …. Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng … năm 201…. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Họ ong mật (Apidae) là họ lớn nhất và có sự đa dạng nhất về thành phần loài trong tổng họ ong mật Apoidea với hơn 5700 đã được mô tả, trong đó một số loài được sử dụng để nuôi lấy mật. Hàng năm Việt Nam sản xuất gần 20.000 tấn mật ong, xuất khẩu khoảng 80-85% tổng sản lượng mật của cả nước. Nhiều loài ong mật (họ Apidae) là các loài thụ phấn quan trọng đối với những cây lương thực, cây công nghiệp chính trên thế giới. Tuy nhiên, quần thể các loài ong bản địa cũng có thể bị thu hẹp. Các nguyên nhân có thể là do tình trạng thiếu dinh dưỡng và ảnh hưởng của thuốc trừ sâu. Hơn nữa, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật tồn dư trong các sản phẩm nông nghiệp không những ảnh hưởng đến con người và vật nuôi mà cũng ảnh hưởng đến nhiều loài ong mật. Các nghiên cứu cho thấy thành phần các kim loại nặng và á kim bị tích tụ lại trong cơ thể các loài ong mật (do việc tiêu thụ thức ăn từ môi trường bị ô nhiễm) có thể được phân tích để đánh giá sự ô nhiễm của môi trường trên các sinh cảnh mà chúng lấy phấn và mật hoa của cây trồng. Với các lý do trên chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu thành phần các loài ong mật (Hymenoptera: Apidae) và khả năng sử dụng một số loài làm chỉ thị đánh giá sự ô nhiễm môi trường trên các hệ sinh thái bị tác động ở miền Bắc Việt Nam”. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2.1.Ý nghĩa khoa học Đề tài đã cung cấp các dẫn liệu về thành phần loài, loài ghi nhận mới, loài phổ biến, loài có giá trị kinh tế ở khu vực nghiên cứu. Hơn nữa, kết quả đề tài cũng đã cung cấp các dẫn liệu về hàm lượng kim loại nặng và á kim có trong thành phần của cơ thể, mật, ruột, sáp của loài ong mật (Apis cerana indica Fabricius), từ đó chỉ ra rằng loài ong này có khả năng sử dụng làm chỉ thị sinh học để đánh giá sự ô nhiễm môi trường. Đề tài cũng sẽ tạo ra cơ sở khoa học cho việc đề xuất các phương hướng, các giải pháp cụ thể cho việc sử dụng, khai thác bền vững và bảo tồn các loài ong mật bản địa ở vùng núi thuộc vùng nghiên cứu, phục vụ cho các yêu cầu phát triển kinh tế-xã hội của người dân trong vùng. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Cung cấp những thông tin mới và cập nhật về thành phần, sự đa dạng và phân bố của các loài ong mật họ Apidae ở các sinh cảnh trong các hệ sinh thái bị tác động ở miền Bắc Việt Nam góp phần quan trọng cho việc nghiên cứu về địa lý sinh vật của các loài ong mật ở khu vực Đông Nam Á nói riêng và thế giới nói chung. Trên cơ sở các đẫn liệu của đề tài, cho phép lựa chọn loài ong mật (Apis cerena Fabricius) làm chỉ thị sinh học đánh giá sự ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường ở khu vực nghiên cứu. 3. Mục đích và nội dung của đề tài 3.1. Mục đích của đề tài Nghiên cứu thành phần loài, sự phân bố của các loài ong mật họ Apidae, phân tích mối liên quan sinh thái và xác định khả năng sử dụng một số loài ong mật làm
2 chỉ thị đánh giá sự ô nhiễm môi trường trên các hệ sinh thái bị tác động (hệ sinh thái đồng ruộng, hệ sinh thái vườn cây lâu năm, hệ sinh thái rừng trồng và hệ sinh thái rừng kín thường xanh) ở một số tỉnh thuộc miền Bắc Việt Nam góp phần bảo tồn các loài ong mật và tạo ra sản phẩm mật ong có chất lượng cao phát triển kinh tế của người dân trong vùng. 3.2. Nội dung nghiên cứu 1) Điều tra thành phần loài, sự phân bố của các loài ong mật Apidae ở một số tỉnh thuộc miền Bắc Việt Nam 2) Mô tả đặc điểm hình thái của các loài ong mật ghi nhận mới cho khu hệ ong mật Việt Nam. 3) Nghiên cứu khả năng sử dụng một số loài ong mật để đánh giá sự ô nhiễm môi trường ở các điểm nghiên cứu. 4) Xác định mối quan hệ sinh thái của một số loài ong mật Apidae ở các sinh cảnh trên trên các hệ sinh thái bị tác động và đề xuất các giải pháp bảo tồn, phát triển và sử dụng bền vững các loài ong mật này. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Các loài ong mật thuộc họ ong mật Apidae, bộ Hymenoptera. Chú trọng nghiên cứu phân loài ong nội (Apis cerena indica Fabricius) 4.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thành phần loài, đa dạng loài và sự phân bố của các loài ong mật họ Apidae ở một số tỉnh thuộc miền Bắc. Mô tả đặc điểm hình thái của các loài ong mật ghi nhận mới. Nghiên cứu khả năng sử dụng loài ong mật làm chỉ thị sinh học để đánh giá sự ô nhiễm môi trường và xác định mối quan hệ sinh thái của một số loài ong mật Apidae với một số sinh cảnh nhằm bảo tồn, phát triển và sử dụng bền vững các loài ong mật này. 5. Những đóng góp mới của đề tài + Lần đầu tiên hệ thống khá đầy đủ danh sách về thành phần loài và sự phân bố của các loài ong mật thuộc họ ong mật Apidae (bộ Hymenoptera) thuộc miền Bắc Việt Nam. + Ghi nhận mới 10 loài cho khu hệ ong mật của Việt Nam và 17 loài cho khu hệ ong mật ở Miền Bắc. + Lần đầu tiên cung cấp các dẫn liệu về hàm lượng của 10 kim loại nặng và á kim trong cơ thể, ruột ong, sáp ong và mật ong của loài ong nội (Apis cerena indica Fabr.) và đề xuất lựa chọn loài này làm chỉ thị sinh học đánh giá sự ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường ở một số tỉnh miền Bắc Việt Nam. 6. Cấu trúc của luận án Luận án gồm 146 trang đánh máy khổ A4 với phần mở đầu 8 trang; Chương 1. Cơ sở khoa học và tổng quan tài liệu 31 trang; Chương 2. Địa điểm, thời gian và phương pháp nghiên cứu 13 trang; Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 78 trang; Kết luận và kiến nghị 2 trang. Luận án tham khảo 112 tài liệu với 27 tài liệu tiếng Việt, 83 tài liệu tiếng Anh và 1 tài liệu Internet. Ngoài ra luận án có Danh mục các bài báo đã công bố có liên quan đến luận án và phần Phụ lục đi kèm.
3 Chƣơng I CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Ở Việt Nam, ong mật có vai trò hết sức quan trọng trong đời sống. Các sản phẩm có giá trị từ ong mật gồm: mật ong, sáp ong, phấn hoa,.... Ngoài ra, chúng còn có vai trò trong việc thụ phấn cho nhiều loài cây trồng, giúp phát tán phấn hoa thực vật, tham gia làm chỉ thị sinh học. Những nghiên cứu về thành phần loài ong mật ở Việt Nam không nhiều và mới được thực hiện từ năm 2008 trở lại đây (Lê Xuân Huê, 2008, 2010; Khuat et al., 2012). Thức ăn của các loài ong mật họ Apidae là phấn hoa. Thành phần các chất trong thức ăn được tích tụ lại trong các bộ phận khác nhau của các loài ong như chì được tích lại trong chất thải (phân) ở các loài ong mật họ Apidae (Goloskov & Pimenov, 1972), đồng, sắt và kẽm cũng được tìm thấy trong chất thải nhưng với nồng độ thấp, trong khi sắt được tìm thấy với nồng độ cao trong các tế bào đặc biệt ở phần bụng, đồng và kẽm được tích lại trong các cơ ở ngực của một số loài ong mật (Hsu Yuan and Chia Welli, 1993). Chính vì vậy, việc sử dụng các loài ong mật làm chỉ thị cho môi trường đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới thực hiện. Tuy nhiên, cho đến nay các vấn đề này ở Việt Nam vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu. 1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.2.1. Các nghiên cứu ở trên thế giới 1.2.1.1. Nghiên cứu thành phần loài, sự phân bố của các loài ong mật họ Apidae Các nghiên cứu về thành phần loài của họ ong mật Apidae trên thế giới được tiến hành từ khá sớm. Ngay từ năm 1897, Bigham đã ghi nhận có 278 loài ong mật thuộc 29 giống ở Ấn Độ. Lieftinck (1944) ghi nhận được 9 loài thuộc giống Anthophora ở Malaysia, trong đó phát hiện 7 loài mới cho khoa học và cung cấp khóa định loại của giống này cũng. Nghiên cứu về giống Thyreus ở Mỹ đã đưa ra khóa định loại đến từng phân giống dựa gồm phân giống Xeromelecta, Melecta, Melectomimus, Meleciomorpha và ghi nhận 1 phân giống mới là Nesomelecta (Michener, 1948) Khóa định loại đến loài, các hình ảnh minh họa cho các đặc điểm phân loại giống Amegilla cũng đã được cung cấp (Lieftinck, 1956). Các nghiên cứu về giống Protomelissa được công bố bởi tác giả Bigham (1897), Cockerell (1911), Cockerell (1929), Cockerell (1926), Lieftinck (1944), Lieftinck (1944). Các nghiên cứu của Shiokawa và Hirashima (1982) đã ghi nhận 3 loài của phân giống Ceratinidia thuộc giống Ceratina ở khu vực Đông Á và mô tả chi tiết 2 loài mới Ceratina takasagona và Ceratina maai. Năm 2010, loài mới Xylocopa atamisquensis được phát hiện ở Argentina. (Lucia and Abrahamovich, 2010). Warrit et al. (2012) đã ghi nhận 9 loài thuộc phân giống Ceratinidia ở Thái Lan, trong đó phát hiện một loài mới Ceratina chiangmaiensis và khóa định loại cho từng giống cũng được cung cấp. Theo danh sách các loài ong mật được 2 nhà khoa học Ascher và Pickring thống kê, giống Ceratina hiện đang có 366 loài phân bố khắp thế giới, bao gồm 247 loài của 12 phân giống thuộc giống Amegilla phân bố trên toàn thế giới (dẫn theo Ascher and Pickering, 2016).
4 1.2.1.2. Nghiên cứu về khả năng sử dụng các loài ong mật làm chỉ thị sinh học cho môi trường Các nghiên cứu của Conti và Botre (2001) về việc sử dụng các sản phẩm của loài ong mật Apis mellifera (mật ong, phấn hoa và sáp) tại thành phố Roma của Italy được tiến hành thông qua việc xác định hàm lượng các kim loại nặng như Cd, Cr và Pd để đánh giá sự ô nhiễm môi trường tại thành phố này. Một nghiên cứu sử dụng cơ thể ong mật Apis mellifera để theo dõi sự ô nhiễm của môi trường ở Italy và xác định 250 cá thể ong mật chết mỗi tuần ở một điểm nghiên cứu do sử dụng phấn hoa và mật hoa từ những loài thực vật nhiễm thuốc trừ sâu. (Porrini et al., 2003). Ngoài ra còn có các kết quả nghiên cứu về lĩnh vực này của Ghini et al. (2004) , Madras (2005), Chauzat et al. (2006), Chauzat and Faucon (2007), Popescu et al. (2010), Zhelyazkova (2012), Ruschioni et al., (2013), Naccari et al., (2014) và Moniruzzaman et al., (2014). 1.2.1.3. Các nghiên cứu về mối quan hệ sinh thái và việc bảo tồn các loài ong mật họ Apidae Các nghiên cứu về lĩnh vực này gồm có các công trình của Vivian and Butz (1997), Parker et al., 2010) , Becher et al., (2010), Radloff, 2011), Radloff, (2011), Shaara ( 2014), Loren et al. (2016) và Juliano Nogueira (2014). Ong thợ chiếm tỷ lệ lớn trong đàn ong nên là đối tượng chính trong việc phân tích và nghiên cứu các chỉ tiêu hình thái, sinh học của các giống ong (Ruttner,1988). Sức đẻ trứng của ong chúa là chỉ tiêu rất quan trọng để đánh giá khả năng phát triển của đàn ong cũng như chất lượng giống ong (dẫn theo Shaara, 2014). 1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam 1.2.2.1. Nghiên cứu thành phần loài, sự phân bố của các loài ong mật họ Apidae + Nghiên cứu về thành phần loài Ở Việt Nam, các nghiên cứu về thành phần loài và phân bố của các loài ong mật họ Apidae chưa thực sự được quan tâm nhiều. Cho đến nay chỉ có ba nghiên cứu về khu hệ các loài ong mật họ Apidae ở Việt Nam. Lê Xuân Huệ (2008) đã thống kế có 41 loài thuộc 11 giống của họ này đã được ghi nhận ở Việt Nam, trong đó có 25 loài thuộc 8 giống ghi nhận ở miền Bắc. Năm 2010, một loài ong thuộc giống Bombus đã được mô tả mới cho khoa học dựa trên mẫu vật của Việt Nam (Lê Xuân Huệ, 2010). Gần đây nhất, 35 loài thuộc 9 giống được ghi nhận cho khu hệ các loài ong thuộc họ Apidae ở miền Bắc và miền Trung (Khuat Dang Long et al., 2012), trong đó thống kê 32 loài thuộc 9 giống có mặt ở miền Bắc. + Nghiên cứu các loài ong nuôi lấy mật và và sự phân bố Ở Việt Nam trong nhiều năm qua, các nghiên cứu về ong mật chỉ tập chung vào nghiên cứu các loài ong nuôi lấy mật . Theo Phùng Hữu Chính và Phạm Thị Huyền (2004) đã phân chia các loài ong nuôi như: ong ruồi có 2 loài (ong ruồi đỏ Apis florea, ong ruồi đen Apis andreniformis), ong khoái Apis dorsata, ong đá Apis laboriosa, ong nội Apis cerana, ong ngoại Apis mellifera Việt Nam có 4 loài ong mật chính bao gồm: Ong châu Âu (ong ngoại) Apis mellifera, Ong Nội địa (ong châu Á): Apis cerana, Ong Khoái (ong gác kèo) Apis dorsata và Ong Hoa (ong ruồi): Apis florea.
5 Theo Nguyễn Văn Niệm (2014) Ở Việt Nam, ong nội Apis cerana gồm có 2 phân loài là A. cerana indica Fabricius, 1798 và A. cerana cerana Fabricius, 1793. Các nghiên cứu của Phạm Hồng Thái (2008) cho thấy: chưa phát hiện thấy ong nội ở đảo Lý Sơn ( Quảng Ngãi), đảo Phú Quý (Bình Thuận), bán đảo Cà Mau (Cà Mau). 1.2.2.2. Nghiên cứu về khả năng sử dụng các loài ong mật làm chỉ thị sinh học cho môi trường Ở Việt Nam, khả năng sử dụng ong mật làm chỉ thị sinh học để đánh giá sự ô nhiễm môi trường chưa được quan tâm và ít được nghiên cứu. Cho đến nay chưa có bất cứ một kết quả nào nghiên cứu về các hàm lượng của kim loại nặng và á kim trong cơ thể, ruột ong, sáp ong và mật ong. Các nghiên cứu bước đầu mới chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu xác định các hóa chất thuốc bảo vệ thực vật nhóm Clo có trong mật ong trên hoa nhãn ở Hưng Yên của Phùng Hữu Chính và Đinh Quyết Tâm (2004, 2007) và xác định giới hạn ô nhiễm của một số kim loại và á kim có trong mật ong gồm Cd, Pb, Hg và As trong đó cadmi (Cd) (Cục An toàn vệ sinh thực phẩm, 2011) 1.2.2.3. Các nghiên cứu về mối quan hệ sinh thái và việc bảo tồn các loài ong mật họ Apidae Các nghiên cứu về mối quan hệ sinh thái và việc bảo tồn các loài ong mật họ Apidae ở Việt Nam chỉ tập trung ở các loài ong nuôi lấy mật như loài Ong nội Apis cerana, Ong ngoại Apis mellifera, ong ruồi đỏ Apis florea, ong khoái Apis dorsata (Hà Thị Huệ và cs., 2010). Ong mật có đặc tính sống thành xã hội, đàn ong là một đơn vị sinh học hoàn chỉnh có 3 loại quan hệ mật thiết với nhau gồm: Ong chúa, ong đực, ong thợ (Crane E., 1990; Lê Quang Trung và Nguyễn Tường Vân, 2012). Theo Nguyễn Duy Hoan, 2002 và Nguyễn Duy Hoan và cs. (2008) đã cung cấp dẫn liệu về các dạng sinh thái dưới tác động của các yếu tố ngoại cảnh khác nhau và các đặc điểm thích nghi với điều kiện sống khác nhau của các phân loài của ong nội A.cerana và ong ngoại A.mellifera. Các nghiên cứu về cấu trúc của đàn ong, đặc điểm sinh học, kỹ thuật bắt ong rừng về nuôi, kỹ thuật tạo chúa, chia đàn của các loài ong nội Apis cerana, ong ngoại Apis mellifera, ong ruồi đỏ Apis florea, ong khoái Apis dorsata cũng đã được thực hiện (Phùng Hữu Chính và Phạm Thị Huyền, 2004). 1.2.2.4. Một số nhận xét về nghiên cứu các loài ong mật họ Apidae Cho đến nay ở Việt Nam, đã thống kế có 41 loài ong mật thuộc họ Apidae, thuộc 11 giống, trong đó có 35 loài thuộc 9 giống được ghi nhận ở miền Bắc và miền Trung. Các nghiên cứu khác chỉ tập trung vào các loài ong nuôi lấy mật như: loài ong nội Apis cerana, ong ngoại Apis mellifera, ong ruồi đỏ Apis florea, ong khoái Apis dorsata cũng đã được thực hiện. Khả năng sử dụng ong mật làm chỉ thị sinh học để đánh giá sự ô nhiễm môi trường chưa được quan tâm và ít được nghiên cứu. Các nghiên cứu bước đầu mới chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu xác định các hóa chất thuốc bảo vệ thực vật nhóm Clo có trong mật ong trên hoa nhãn ở Hưng Yên.
6 Chƣơng 2 ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu Điều tra thu mẫu ở trên một số hệ sinh thái bị tác động ở một số tỉnh thuộc miền Bắc Việt Nam như: Hà Nội (Bãi giữa Sông Hồng, Long Biên, Trúc Khê, Láng Hạ, VQG Ba Vì, Hoài Đức), Phú Thọ (Đồng Thịnh, Yên Lập), Bắc Ninh (Từ Sơn, Tiên Du, Quế Võ); Hòa Bình (Yên Thủy, Mai Châu, Đà Bắc), Yên Bái (Yên Bình, Tân Phượng và Việt Hồng), Sơn La (Mộc Châu, Mường Lựm, Yên Châu, Cò Ma, Thuận Châu), Lai Châu (Mường Tè, Sìn Hồ), Điện Biên (Tủa Chùa, Quảng Lâm), Lào Cai (Gần Thác Bạc, VQG Hoàng Liên Sơn, Sa Pa, Lào Cai), Vĩnh Phúc (VQG Tam Đảo), Hà Giang (Quản Bạ, Đồng Văn), Cao Bằng (Phia Oắc, Nguyên Bình), Tuyên Quang (Núi Dùm, Na Hang), Bắc Kạn (Lãng Ngâm, Ngân Sơn, Kim Hỷ, Na Rì), Thái Nguyên (Phú Lương), Lạng Sơn (Mẫu Sơn, Hữu Lũng), Bắc Giang (Khe Rỗ, Sơn Động), Quảng Ninh (Đông Triều, Ba Che, Tiến Yên) Các nghiên cứu thực nghiệm, xử lý số liệu được thực hiện tại Phòng sinh thái côn trùng, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật và phòng phân tích hóa thuộc Viện Hóa học-Môi trường Quân sự Đề tài được tiến hành nghiên cứu từ năm 2014 đến 2017. 2.2. Vật liệu nghiên cứu Những dụng cụ điều tra và thực nghiệm trong phòng thí nghiệm bao gồm: Vợt bắt côn trùng, ống nghiệm, giá đựng ống nghiệm, các khay to đựng mẫu, đĩa petri và lọ tam giác nút mài, lọ nhựa đựng mẫu, đệm bông đựng mẫu, các loại lọ độc giết côn trùng bằng độc tố Ethyl acetate, Naphthalene..., các lọ bảo quản mẫu, Panh, kéo, bút lông, kim mổ, các lồng lưới có kích thước, kính hiển vi soi nổi Olympus SZX7, kính lúp 2 mắt, nhiệt độ và ẩm kế tự động, tủ định ôn Sanyo và tủ Wise Cuber, tủ sấy, đèn bàn và tủ lạnh bảo quản mẫu, vải màn, giấy bản, bông thấm nước và bông không thấm nước, sổ sách ghi chép số liệu thí nghiệm và số liệu điều tra. 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp điều tra thành phần loài, sự phân bố và mô tả đặc điểm hình thái của các loài ong mật ghi nhận mới 2.3.1.1.Điều tra và thu mẫu ngoài thực địa Phương pháp được sử dụng là những phương pháp điều tra côn trùng thông thường như: Phương pháp điều tra phát hiện côn trùng. Quy trình và kỹ thuật sưu tầm, xử lý và bảo quản côn trùng. Phương pháp điều tra cơ bản côn trùng và phương pháp của Grootaert et al.(2010) bao gồm: Điều tra theo tuyến, Điều tra theo sinh cảnh, Các cách thu bắt mẫu. 2.3.1.2. Bảo quản, lên tiêu bản và phân loại + Bảo quản và lên tiêu bản mẫu: bảo quản bằng đệm bông, cồn 70% để giữ mẫu và 90% cho các nghiên cứu về AND sau này. + Phân loại bằng hình thái học: dựa trên các tài liệu Michener (2005, 2007), He (2004).
7 + Phân loại bằng sinh học phân tử: Mẫu DNA sau khi khuếch đại và tinh sạch được gửi đi đọc tại hãng 1st BASE (Malaysia). Trình tự sau khi đọc được phân tích và xử lý bằng phần mềm Bioedit. 2.3.1.3. Mô tả đặc điểm hình thái của các loài ong mật ghi nhận mới Trên cơ sở dựa trên các đặc điểm về hình thái của các phần đầu, phần ngực, scutellum, bụng, cánh. 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu khả năng sử dụng một số loài ong mật làm chỉ thị sinh học Việc lựa chọn loài chỉ thị theo phương pháp của Chauzat et al. (2006) và Ghini et al. (2004) 2.3.2.1. Phương pháp điều tra cộng đồng và đánh giá tiềm năng sử dụng Sử dụng phương pháp phỏng vấn trực tiếp người dân địa phương để thu thập thông tin 2.3.2.2. Khảo sát hàm lượng kim loại nặng trên cơ thể và các sản phẩm của ong mật Theo phương pháp khối phổ plasma cảm ứng ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Emission Mass Spectrometry) (EPA, 2007), phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp phân tích ICP-MS (TCVN 7602:2007, TCVN 7603:2007, TCVN 7604:2007; phương pháp phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), phương pháp phân sắc ký khí khối phổ GCMS 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu mối quan hệ sinh thái của các loài ong mật với các sinh cảnh Nhóm sinh cảnh (SC) để nghiên cứu mối liên quan sinh thái gồm: (1) SC rừng thường xanh gắn với Hệ sinh thái rừng tự nhiên (2) SC rừng trồng gắn với Hệ sinh thái rừng trồng (3) SC vườn cây lâu năm gắn với Hệ sinh thái vườn cây lâu năm (4) SC cây hàng năm (lúa, ngô, đậu, lạc, mía, đay, rau ...) gắn với Hệ sinh thái đồng ruộng Sử dụng các phương pháp thu bắt và tính toán như ở mục 2.3.1 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu và công thức tính toán Các số liệu được xử lý, phân tích và tính toán trên máy tính theo các phương pháp toán học được ứng dụng trong sinh học với mức xác xuất (P
8 10 loài được ghi nhận mới cho khu hệ ong mật của Việt Nam gồm: loài Thyreus abdominalis rotratus, Thyreus ceylonicus lilanius, Thyreus decorus, Thyreus centrimacula, Thyreus regalis, Elaphropoda khasiana, Ceratina lieftinck, Ceratina collusor, Ceratina humilor, Ceratina sutepensis và bổ sung mới cho khu hệ ong mật miền Bắc 17 loài (ngoài 10 loài còn ghi nhận thêm được 7 loài ong mật gồm: loài Amegilla himalajensis, Ceratina smaragdula, Ceratina simillima, Ceratina unimaculata, Xylocopa aestuans, Xylocopa dejeanii, Xylocopa ruficornis). Riêng loài ong mật Thyreus regalis ghi nhận tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc và đây là thông tin quan trọng bổ sung dữ liệu về sự phân bố của loài Thyreus regalis trên bản đồ phân bố trên thế giới. Cấu trúc thành phần loài ong mật theo các giống bao gồm: giống Ceratina có nhiều loài nhất 17 loài, tiếp theo là giống Xylocopa có 11 loài, giống Thyreus có 9 loài giống Bombus có 7 loài, giống Amegilla có 6 loài và giống Apis và Elaphropoda có 5 loài. Tuy nhiên, tỷ lệ (%) bắt gặp cao nhất tập trung ở giống Apis (chiếm 35,12%) và tỷ lệ bắt gặp thấp nhất thuộc giống Elaphropoda (chiếm 0,04%) (Hình 3.1). Hình 3.1. Cấu trúc thành phần loài ong mật họ Apidae ở miền Bắc, Việt Nam Hình 3.2. Tỷ lệ bắt gặp các loài ong mật họ Apidae ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam
9 Điều tra sự phân bố và tỷ lệ bắt gặp của các loài ong mật ở 20 tỉnh miền Bắc cho thấy: Loài Apis cerana phân bố rộng nhất và bắt gặp ở 16/20 tỉnh nghiên cứu, tiếp theo là loài ong ngoại Apis mellifera, ong khoái Apis dorsata và ong bầu đen Bombus sp. phân bố ở 8/20 tỉnh nghiên cứu, ong hoa Apis florea phân bố ở 7/20 tỉnh nghiên cứu. Các loài còn lại phân bố ở 1-3 tỉnh nghiên cứu. (Hình 3.2) 3.1.2. Đặc điểm hình thái của các loài ghi nhận mới ở Việt Nam 3.1.2.1. Đặc điểm hình thái của loài Ceratina collusor Cockerell, 1919 Cá thể cái Hình 3.3. Hình thái ngoài của loài ong mật Ceratina collusor A. Mặt trước phần đầu E. Đốt ngực trước B. Đốt háng chân trước F. Vảy nhỏ C. Khoảng giữa mắt đơn và mắt kép G. Mặt lưng phần bụng D. Mặt lưng phần ngực H. Toàn bộ cơ thể 3.1.2.2. Đặc điểm hình thái của loài Ceratina humilor Cockerell, 1916 Cá thể cái Hình 3.4. Hình thái ngoài của loài ong mật Ceratina humilor A. Mặt nghiêng phần đầu E. Vảy nhỏ B. Môi trên F. Mặt lưng phần bụng C. Đốt ngực trước G. Toàn bộ cơ thể D. Mặt trên phần đầu và phần ngực 3.1.2.3. Đặc điểm hình thái của loài Ceratina sutepensis Cockerell, 1929
10 Cá thể cái Hình 3.5. Hình thái ngoài của loài ong mật Ceratina sutepensis A.Mặt trước phần đầu D. Khoảng giữa mắt đơn và mắt kép B. Mặt nghiêng phần đầu E. Mặt lưng phần bụng C. Mặt lưng phần ngực F. Toàn bộ cơ thể 3.1.2.4. Đặc điểm hình thái của loài Ceratina lieftinck van der Vecht, 1952 Cá thể cái Hình 3.6. Hình thái ngoài của loài ong mật Ceratina lieftinck A. Mặt trước phần đầu D. Khoảng giữa mắt đơn và mắt kép B. Mặt nghiêng phần đầu F. Toàn bộ cơ thể C. Mặt lưng phần bụng 3.1.2.5. Đặc điểm hình thái của loài Elaphropoda khasiana (Schulz, 1906) Cá thể cái Hình 3.7. Hình thái ngoài của loài ong mật Elaphropoda khasiana
11 A. Mặt nghiêng phần đầu D. Đốt ống chân sau B. Mặt dưới râu E. Mặt lưng phần bụng C. Cánh F. Toàn bộ cơ thể 3.1.2.6. Đặc điểm hình thái của loài Thyreus abdominalis rostratus (Friese, 1905) Cá thể đực Hình 3.8. Hình thái ngoài của loài ong mật Thyreus abdominalis rostratus A. Mặt trước phần đầu D. Đốt ống chân giữa B. Vảy nhỏ E. Mặt lưng phần ngực C. Mặt lưng đốt bụng 4-7 F. Toàn bộ cơ thể 3.1.2.7. Đặc điểm hình thái của loài Thyreus ceylonicus lilacinus (Cockrell, 1919) Cá thể cái Hình 3.9. Hình thái ngoài của loài ong mật Thyreus ceylonicus lilacinus A. Mặt trước phần đầu (con đực) E. Mặt lưng phần ngực (con cái) B. Mặt lưng phần ngực (con đực) F. Mặt nghiêng phần bụng (con cái) C. Mặt lưng phần bụng (con đực) G. Toàn bộ cơ thể con đực D. Mặt trước phần đầu (con cái) H. Toàn bộ cơ thể con cái
12 3.1.2.8. Đặc điểm hình thái của loài Thyreus centrimacula (Pérez, 1905) Cá thể cái Hình 3.10. Hình thái ngoài của loài ong mật Thyreus centrimacula A. Mặt trước phần đầu C. Toàn bộ cơ thể B. Đốt ống chân giữa và chân sau 3.1.2.9. Đặc điểm hình thái của loài Thyreus decorus (Smith, 1852) Cá thể cái Hình 3.11. Hình thái ngoài của loài ong mật Thyreus decorus A. Mặt trước phần đầu C. Mặt ngoài đốt ống chân sau A. Mặt lưng phần bụng D. Toàn bộ cơ thể 3.1.2.10. Đặc điểm hình thái của loài Thyreus regalis Lieftinck, 1962
13 Cá thể cái Hình 3.12. Hình thái ngoài của loài ong mật Thyreus regalis A. Mặt trước phần ngực D. Mặt dưới đốt bụng thứ 6 B. Mặt lưng phần ngực E. Toàn bộ cơ thể C. Vảy nhỏ 3.1.3. Đặc điểm sinh học phân tử của quần thể ong nội Apis cerana tại một số tỉnh phía Bắc, Việt Nam Để đánh giá sự đa dạng của các quần thể ong nghiên cứu, phương pháp PCR được sử dụng để khuếch đại đoạn gen ty thể cox1 với cặp mồi COI. Kết quả cho thấy một băng đặc hiệu có đúng kích thước mong muốn (Hình 3.13) Hình 3.13. Sản phẩm PCR gen cox1 trên gel agarose 1% Phân tích trình tự nucleotide bằng phần mềm BioEdit ver 7.0.9 (Hình 3.14). (a) Trình tự gen ty thể cox 1 mẫu ong tại Ba Vì (b) Trình tự gen ty thể cox 1 mẫu ong tại Lạng Sơn (c) Trình tự gen ty thể cox 1 mẫu ong tại Vĩnh Phúc
14 (d) Trình tự gen ty thể cox 1 mẫu ong tại Đồng Văn (f) Trình tự gen ty thể cox 1 mẫu ong tại Cao Bằng Hình 3.14. Trình tự gen ty thể cox 1 của 5 mẫu ong nội Apis cerana Mối quan hệ của các quần thể ong nội nghiên cứu được xác định dựa trên trình tự của gen ty thể cox1, cây phát sinh loài được trình bày ở Hình 3.15 cho thấy: 5 quần thể ong nội nghiên cứu tạo thành 2 nhóm di truyền khác nhau. Nhóm 1 gồm các quần thể: BaVi, CaoBang, VinhPhuc; nhóm 2 gồm: DongVan-HaGiang, LangSon. Hình 3.15. Kết quả alignment 5 quần thể ong nghiên cứu (Các vị trí nucleotide được bôi màu là vị trí bị đột biến) BaVi CaoBang VinhPhuc DongVan-HaGiang LangSon Hình 3.16. Phân nhóm quan hệ của 5 quần thể ong nội ở một số tỉnh phía Bắc theo trình tự đoạn gen ty thể cox1.
15 3.2. Nghiên cứu khả năng sử dụng một số loài ong mật làm chỉ thị sinh học nhằm đánh giá sự ô nhiễm môi trƣờng ở các sinh cảnh nghiên cứu 3.2.1. Các loài ong mật có thể sử dụng làm chỉ thị sinh học tại các điểm nghiên cứu Đã điều tra thu thập được 9 loài ong mật họ Apidae có thể sử dụng làm chỉ thị sinh học, để xác định hàm lượng các kim loại nặng và xác định tồn dư thuốc BVTV để đánh giá sự ô nhiễm môi trường cho các sinh cảnh nghiên cứu (Bảng 3.3). Bảng 3.3. Các loài ong mật có khả năng làm chỉ thị sinh học tại các điểm nghiên cứu ở miền Bắc, Việt Nam Tỷ lệ Sinh cảnh nghiên STT Tên khoa học Phân bố bắt gặp cứu (%) SC1 SC2 SC3 SC4 HG, CB, TQ, LS, VP, BK, 1. Apis cerana Fabricius QN, HN, TN, PT, SL, 17,97 + + + + LCh, LC, TH, NA, VP LS, HN, ĐB, SL, CB, BK, 2. Apis mellifera Linnaeus 6,07 + + + + HG LS, HN, ĐB, SL, CB, BK, 3. Apis florea Fabricius 6,07 + + + + HG 4. Apis dorsata Fabricius HG, TQ, HN, SL, VP, QN 4,76 + + + + Amegilla zonata HG, CB, TQ, LS, BK, 5. 6,32 + + + + (Linnaeus) BG, BN, HN, SL Bombus flavescens 6. CB 5,58 + + Smith Thyreus himalayensis 7. CB, BK, BG, SL 2,13 + + (Radoszkowski) Ceratina nigrolateralis 8. LS, HB, LC, ĐB 2,71 + + Cockerell Xylocopa tenuiscapa 9. CB, HN, LC, SL, PT 3,53 + + Westwood 3.2.2. Nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong các sản phẩm của loài ong mật Apis cerena indica tại một số điểm nghiên cứu. Nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong các sản phẩm của Apis cerena (phân loài Apis cerana indica) được tiến hành ở các điểm nghiên cứu thuộc 3 tỉnh Hà Nội, Cao Bằng và Hà Giang. 3.2.2.1. Hàm lượng kim loại nặng trong cơ thể ong mật Apis cerana indica Tại Hà Nội, thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana là Fe >Zn >Mn > Cu >Hg>Ni >Pb>As> Co> Cd. Kết quả cho thấy, tại Hà Nội 3 nguyên tố kim loại nặng Fe, Zn và Mn có hàm lượng cao và biến động nhiều, các nguyên tố còn lại có hàm lượng thấp với biên độ giao động nhỏ (Hình 3.17).
16 Tại Cao Bằng, thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana indica là Fe >Zn >Mn >Cu >Pb>Ni >Co>As >Hg >Cd. 3 kim loại nặng Fe, Zn, Mn có hàm lượng thấp và biến động nhỏ, nguyên tố Fe là kim loại được tìm thấy trong cơ thể ong mật với hàm lượng cao được xác định ở điểm Tam Kim ở năm 2015, nguyên tố kim loại As và Cd tại điểm Minh Thanh có hàm lượng thấp Hình 3.17. Sự dao động của hàm lƣợng kim loại nặng trong cơ thể ong mật Apis cerana indica ở các điểm nghiên cứu Tại Hà Giang, thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana indica là Fe >Zn >Mn >Cu >Hg >Pb >Ni >As >Cd >Co. 3 kim loại nặng Fe, Zn, Mn có hàm lượng cao hơn ở Cao Bằng và thấp hơn ở Hà Nội. (Hình 3.17) 3.2.2.2. Hàm lượng kim loại nặng trong ruột ong mật Apis cerana indica Tại Hà Nội, thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana indica là Mn >Zn >Fe >Cu >Ni >Hg >Pb >As >Cd >Co. Hàm lượng các kim loại Mn , Zn, Fe trong ruột ong mật có biên độ giao động lớn, trong khi đó các kim loại Co, As, Cd, Ni và Pb có hàm lượng với biên độ giao động nhỏ hơn (Hình 3.18). Tại Cao Bằng, thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana indica là Mn> Zn >Fe >Cu >Pb >Co >Hg >Ni >Cd >As. Hàm lượng của 10 kim loại nghiên cứu trong ruột của ong mật ở Cao Bằng có biên độ giao động không lớn. Hình 3.18. Sự dao động của hàm lƣợng kim loại nặng trong mẫu ruột ong mật Apis cerana ở các điểm nghiên cứu
17 Kết quả nghiên cứu tại Cao Bằng ghi nhận 3 kim loại nặng Mn, Zn và Fe có hàm lượng cao và biến động nhỏ trong ruột của ong mật Apis cerana (Hình 3.18). Tại Hà Giang, thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana indica là Mn >Zn >Fe >Cu >Hg >Cd >Pb >Ni >As >Co. Hàm lượng của 10 kim loại nghiên cứu trong ruột ong mật ở Hà Giang có biên độ giao động không lớn như ở Cao Bằng. (Hình 3.18). 3.2.2.3. Hàm lượng kim loại nặng trong mẫu sáp ong Tại Hà Nội, thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana indica là Fe> Zn> Cu >Ni >Mn >Pb> Hg >As >Co >Cd. Hàm lượng các kim loại Fe, Zn, Cu, Ni và Mn trong sáp ong có biên độ giao động lớn, Co, As, Cd và Pb có hàm lượng với biên độ giao động nhỏ hơn (Hình 3.19). Tại Cao Bằng, thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana indica là Fe >Zn >Mn >Cu >Ni >Pb >Hg >As >Co >Cd; 4 kim loại nặng Fe, Zn, Mn và Cu có hàm lượng cao và biến động nhỏ trong sáp của ong mật Apis cerana indica (Hình 3.19). Hình 3.19. Sự dao động của hàm lƣợng kim loại nặng trong mẫu sáp ong mật Apis cerana indica ở các điểm nghiên cứu Tại Hà Giang, hàm lượng các kim loại nặng trung bình cũng thấp so với ở Hà Nội và Cao Bằng. Hàm lượng kim loại nặng trung bình cao nhất là Fe sau đó đến Zn và Mn. Thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana indica là Fe >Zn >Mn >Cu >Pb >Ni >Hg >As >Co >Cd. Hàm lượng của 10 kim loại nghiên cứu trong sáp ong mật ở Hà Giang có biên độ giao động không lớn (ngoại trừ Fe và Zn) (Hình 3.19). 3.2.2.4. Hàm lượng kim loại nặng trong mẫu mật ong Tại Hà Nội, hàm lượng các kim loại nặng trung bình cao nhất là Fe sau đó đến Zn, Hg, Cu và Mn. Thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong mật ong mật Apis cerana indica là Fe >Zn > Cu >Ni> Mn> Pb >As >Hg>Co >Cd. Hàm lượng các
18 kim loại Fe trong mật ong có biên độ giao động lớn, trong khi đó các kim loại Hg, Co, As, Cd và Pb có hàm lượng với biên độ giao động nhỏ (Hình 3.20). Tại Cao Bằng, hàm lượng các kim loại nặng trung bình thấp so với các điểm thu mẫu ở Hà Nội, cao nhất là Fe sau đó đến Hg, Mn và Zn. Thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong cơ thể ong mật Apis cerana indica là Fe> Mn> Zn> Cu> Ni> Pb> As>Hg> Co> Cd. Hàm lượng của 10 kim loại nghiên cứu trong mật của ong ở Cao Bằng có biên độ giao động không lớn (Hình 3.20). Hình 3.20. Sự dao động của hàm lƣợng kim loại nặng trong mẫu mật ong Apis cerana indica ở các điểm nghiên cứu Tại Hà Giang, hàm lượng kim loại nặng trung bình cao nhất là Fe sau đó đến Zn và Hg. Thứ tự sắp xếp 10 kim loại nặng được nghiên cứu trong mẫu mật ong Apis cerana indica là Fe >Zn >Cu >Mn >Pb> Ni>As > Hg >Co >Cd. Hàm lượng của 10 kim loại nghiên cứu trong cơ thể ong mật ở Hà Giang có biên độ giao động không lớn (Hình 3.20). 3.3. Nghiên cứu mối quan hệ sinh thái của các loài ong mật với các sinh cảnh và đề xuất một số biện pháp bảo tồn 3.3.1. Mối quan hệ giữa thành phần loài của ong mật ở các dạng sinh cảnh khác nhau Hình 3.21. Quan hệ giữa số lƣợng loài và tỷ lệ bắt gặp của các giống thuộc họ ong mật Apidae ở các sinh cảnh nghiên cứu