- TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN. - CÁC NHÓM ĐỘNG VẬT ĐẤT CỠ TRUNG BÌNH (MESOFAUNA) TRONG LỚP THẢM RỤNG THỰC VẬT RỪNG TẠI VƢỜN QUỐC GIA CÁT BÀ. - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC. - NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:. - ĐVKXS Động vật không xương sống ĐVĐCTB Động vật đất cỡ trung bình. - Sinh vật đất rất phong phú và đa dạng, bao gồm nhiều nhóm phân loại khác nhau. - Trong đó nhóm động vật đất cỡ trung bình Mesofauna (ĐVĐCTB) là một trong các nhóm ưu thế và phổ biến của động vật đất. - Động vật đất có vai trò to lớn trong hệ sinh thái tự nhiên, ở trong đất chúng tạo lỗ hổng giúp đất luôn tơi xốp. - Phân động vật cung cấp thành phần dinh dưỡng cho đất, gắn kết các hạt đất tạo cho đất có cấu trúc. - Động vật đất góp phần quan trọng trong quá trình hình thành đất, phân hủy rác thải (lá cây, xác động vật chết…) làm tăng quá trình men hóa trong đất được diễn ra một cách nhanh chóng từ đó làm tăng độ phì trong đất, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất để bù lại những chất đã bị mất đi, cải tạo và bảo vệ môi trường đất. - Nếu biết được hệ sinh vật đất có thể đánh giá được tính chất cơ bản của đất và quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng. - Vì cuộc sống của chúng gắn chặt với đất về quan hệ dinh dưỡng, chỗ ở, độ màu mỡ của đất vì vậy mà chỉ cần môi trường sống thay đổi thì quần thể động vật cũng có sự thay đổi tương ứng nên động vật đất được xem như là sinh vật chỉ thị môi trường. - Việc nghiên cứu động vật đất, một hệ thống sinh học của các hệ sinh thái, đánh giá thực trạng điều kiện bảo vệ môi trường, lập các dự báo trước mắt và lâu dài hướng phát triển tiến hóa của tài nguyên môi trường là hướng nghiên cứu cấp thiết và có triển vọng.. - Từ đó tạo nên khu hệ động vật, đặc biệt là khu hệ động vật không có khả năng di chuyển trên nước, không có sự gắn kết, liên hệ với các hệ sinh thái trên đất liền có thể hình thành nên các đặc điểm về đơn vị phân loài, hình thái riêng mà ở những nơi khác không có được.. - Xuất phát từ các lý do trên, trong khuôn khổ của luận văn tác giả tiến hành nghiên cứu đề tài: “Biến động thành phần các nhóm động vật đất cỡ trung bình (mesofauna) trong lớp thảm rụng thực vật rừng tại VQG Cát Bà”.. - Xác định thành phần nhóm loài hình thái động vật đất cỡ trung bình trong các sinh cảnh đặc trưng của VQG Cát Bà.. - Đánh giá biến động thành phần nhóm loài, số lượng của nhóm động vật đất cỡ trung bình theo sinh cảnh và mùa.. - Tổng quan về động vật đất. - Nói một cách chung nhất, thì những loài động vật có hoạt động sống phụ thuộc hoặc liên quan đến môi trường đất được gọi là động vật đất. - Như vậy, thế giới động vật đất vô cùng phong phú và đa dạng, chúng bao gồm đại diện của hầu hết các ngành động vật không xương sống (ĐVKXS), từ đơn bào đến đa bào và đại diện của một số lớp động vật có xương sống [35].. - Tuy nhiên, tùy thuộc vào thời gian và mức độ gắn bó nhiều hay ít với môi trường đất, hoặc vai trò của chúng trong quá trình sinh học xảy ra trong môi trường đất, mà động vật sống trong đất được các nhà khoa học xếp thành những nhóm ở đất đặc trưng, không đặc trưng hoặc nhóm ở đất tạm thời [46, 62, 63].. - Có nhiều tác giả phân chia động vật đất thành các nhóm khác nhau, trong đó theo Lee và Pankurst (1992), động vật đất được phân chia như sau [53]:. - Microfauna (động vật nguyên sinh và giun tròn): những động vật có kích thước cơ thể nhỏ hơn 2mm, tương ứng đạt 0,5 và 50kg khối lượng tươi tính trên 1ha.. - Mesofauna (chân khớp bé và giun trắng): những động vật có kích thước cơ thể trong khoảng 2 - 20mm, cả 2 nhóm chân khớp bé và giun trắng tương ứng đạt 20 và 200kg khối lượng tươi tính trên 1ha. - Macrofauna (giun đất): những động vật có kích thước cơ thể lớn hơn 20mm, ở vùng nhiệt đới và ôn đới, tương ứng đạt 300 và 900kg khối lượng tươi tính trên 1ha.. - Sự thích nghi của động vật đất với môi trường sống. - Đối với động vật đất, đây là môi trường sống đa hạt, với hệ thống khoang và kẽ hở liên kết với nhau. - Động vật đất không bị biến đổi nhiều sau hàng triệu năm phát triển và tiến hóa trong môi trường đất. - Vì thế, muốn tồn tại, phát triển và tiến hóa, các nhóm động vật đất phải có nhiều biến đổi thích nghi với môi trường sống trong đất. - Một hướng thích nghi khác, rất đặc trưng của động vật đất, là thích nghi vận chuyển trong môi trường đất gồm một hệ thống khoang, khe và kẽ hở liên tiếp, nằm xen trong cấu trúc đa hạt cứng. - Cũng có nhiều nhóm động vật đất kết hợp cả hai phương thức di chuyển nêu trên [32].. - Nhiều nhóm sâu bọ và ấu trùng của chúng, cùng một số nhóm động vật không xương sống nhỏ khác có cách di chuyển chủ động, tự đào rãnh và mở đường đi trong đất. - Nhóm động vật đất này thường có vỏ cơ thể bao ngoài, có đôi chân trước bè ngang chuyên hóa đào bới và một số cấu trúc bổ sung, giúp cho việc rẽ đất và mở đường trong đất. - Giun đất là nhóm động vật đặc trưng, di chuyển trong đất nhờ phương thức kết hợp vừa chủ động vừa thụ động. - Động vật đất còn có nhiều tập tính thích nghi sống ở môi trường đất khác nhau, như các hoạt động di cư ngày đêm, di cư theo mùa, di cư thẳng đứng theo tầng sâu trong đất, hoặc di cư trên bề mặt đất. - Động vật chân khớp bé ở đất, gồm hai nhóm chính là nhóm ve bét và bọ nhảy. - Giun đất cùng nhiều nhóm sâu bọ và ấu trùng, động vật chân khớp nhiều chân (Myriapoda)… chiếm lượng khá lớn trong hệ sinh vật đất. - Giun đất là nhóm động vật đặc trưng, sống suốt vòng đời trong đất. - Chúng là thành phần chính của quần xã động vật tầng thảm rụng rừng nhiệt đới.. - Nhóm mesofauna đặc trưng Geobiontes, là nhóm động vật sống suốt vòng đời trong đất. - Nhóm mesofauna không đặc trưng Geophyles, là những động vật chỉ sống một phần vòng đời trong đất. - Nhóm mesofauna sống tạm thời Geoxenes, là những động vật chỉ có một số hoạt động hoặc vô tình sống trong môi trường đất. - Đó là những nhóm động vật có một số hoạt động trong đất như tìm kiếm thức ăn, hoạt động sinh sản hay trú ẩn trong môi trường này như dế, gián… [32, 35]. - Nhóm động vật hoại sinh: gồm những động vật ăn xác chết, nguồn gốc hữu cơ. - nhóm ăn xác vụn hữu cơ động vật gồm kiến, ấu trùng cánh cứng, rết, ve giáp…. - Nhóm động vật hút dịch và ăn mô thực vật sống: gồm chủ yếu những động vật như giun tròn ký sinh thực vật, ve bét, dế, châu chấu…. - Nhóm động vật ăn thịt: gồm những động vật ăn thịt và động vật sống khác như các nhóm nhện, rết, kiến…. - Nhóm động vật đất ký sinh: gồm những động vật đất sống ký sinh trên cơ thể sống của các loài sinh vật khác.. - Vai trò của các nhóm động vật đất. - Động vật đất chiếm hơn 90% tổng sinh lượng hệ động vật ở cạn và hơn 50%. - tổng số loài động vật sống trên trái đất, nên chúng là thành phần quan trọng tạo nên tính đa dạng của sinh giới. - Từ xa xưa người ta đã quan tâm rất nhiều đến lợi ích mà động vật đất đem lại. - Tùy vào đặc điểm và khả năng tham gia vào các quá trình phân hủy xác hữu cơ và cải tạo đất, người ta phân biệt 5 nhóm động vật đất phân hủy xác vụn hữu cơ sau [46]:. - Nhóm động vật đất giúp xé nhỏ và nghiền xác vụn hữu cơ theo phương thức cơ học, qua đó làm tăng bề mặt tiếp xúc của xác vụn hữu cơ với hệ vi sinh vật, chất khoáng, nước và không khí.. - Nhóm động vật có khả năng tiết enzyme riêng nhờ cộng sinh được với hệ vi sinh vật, nên có thể phân hủy các thành phần tế bào có chứa xenlulozo, để giải phóng lignin dưới dạng hợp chất mô xenlulo.. - Nhóm động vật tạo sản phẩm trao đổi đạm ammoniac, mà trong ruột của chúng có thêm thành phần lignin, nên chúng có ý nghĩa quan trọng trong quá trình mùn hóa, tạo chất thải là phân hữu cơ.. - Nhóm động vật tham gia vào quá trình phân hủy, trong ống ruột của chúng xác vụn hữu cơ được khoáng hóa hoặc mùn hóa một phần.. - Nhóm động vật có khả năng di chuyển thẳng đứng và theo bề mặt đất, góp phần luân chuyển xác vụn hữu cơ và khoáng chất, làm tăng độ tơi xốp cho đất, kích thích quá trình phân hủy xác thực vật ưa khí.. - Động vật đất không xương sống trong đất hoại sinh gồm nhiều nhóm phân loại khác nhau. - Động vật đất có vai trò to lớn trong việc phân hủy rác hữu cơ tạo mùn và hình thành đất, góp phần làm tăng độ phì cho đất. - Thông qua các hoạt động sống của động vật đất mà các chất hữu cơ phân hủy và chất dinh dưỡng được trả về cho đất. - Mặt khác, động vật đất lại rất nhạy cảm với những thay đổi của môi trường như. - Sự tham gia của động vật đất vào quá trình phân hủy xác hữu cơ động thực vật gồm nhiều nhóm, nhưng đặc biệt phải kể đến sự đóng góp của giun đất (Oligochaeta), sâu bọ và ấu trùng sâu bọ (Insecta), động vật chân khớp nhiều chân (Myriapoda)… tạo thành hệ ĐVĐCTB (Mesofauna) chiếm sinh lượng chủ yếu của hệ động vật đất [31].. - Giun đất (Oligochaeta), là nhóm động vật hoại sinh, giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình phân hủy xác vụn thực vật và chuyển hóa vật chất hữu cơ trong đất. - Nguyễn Đức Anh, Huỳnh Thị Kim Hối (2004), “Góp phần nghiên cứu nhóm động vật cỡ trung bình (Mesofauna) ở vườn quốc gia Ba Vì, Hà Tây”, Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr. - Nguyễn Đức Anh, Huỳnh Thị Kim Hối, Vương Tân Tú (2005), “Bước đầu nghiên cứu mối tương quan giữa động vật không xương sống cỡ trung bình ở đất (Mesofauna) với một số tính chất lý, hóa học ở VQG Xuân Sơn, Phú Thọ”, Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr. - Thái Trần Bái (1991), “Cấu trúc và vai trò chỉ thị môi trường của các nhóm động vật không xương sống cỡ trung bình (Mesofauna) trên một số đảo phía Nam Việt Nam”, Thông báo khoa học của các trường đại học - Chuyên đề sinh học Nông nghiệp, tr 42-49. - Thái Trần Bái (1997), “Nghiên cứu động vật đất ở Việt Nam”, Tạp chí khoa học đất, (8), tr. - Thái Trần Bái (2000), “Kết quả nghiên cứu giun đất và những vấn đề quan tâm trong các năm tới”, Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Thái Trần Bái (2009), Động vật học không xương sống, NXB Giáo dục, Hà Nội.. - Trần Thiếu Dư, Tạ Huy Thịnh (2011), “Khóa định loại và kết quả điều tra bộ Cánh thẳng (Insecta: Orthoptera) tại khu vực miền Trung”, Hội nghị Khoa học Toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật lần thứ 4, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Đặng Thị Đáp (2000), “Vai trò chỉ thị sinh học của côn trùng cánh cứng ăn lá (Insecta: Coleoptera) ở Việt Nam”, Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Pseudoscorpiones) ở Việt Nam”, Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật lần thứ 4, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Huỳnh Thị Kim Hối (2000), “Bước đầu nghiên cứu thực nghiệm ngưỡng tác động sinh thái giun đất của wofatox và Bassa ở liều lượng trung bình phổ dụng vùng trồng rau màu và cây cảnh”, Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Tuyển tập công trình nghiên cứu Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr. - Huỳnh Thị Kim Hối, Tống Kim Thuần (2005), “Bước đầu nghiên cứu giun đất và các nhóm Mesofauna khác ở ba loại đất đồi tại Vĩnh Phúc và Phú Thọ”, Báo cáo khoa học về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Hội thảo Quốc gia lần thứ nhất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Huỳnh Thị Kim Hối, Lê Xuân Cảnh, Vũ Thị Liên (2006), “Kết quả nghiên cứu các nhóm động vật đất cỡ trung bình dưới các thảm thực vật ở Sơn La”, Tạp chí Khoa học đất, (24), tr. - Nguyễn Lân Hùng, Vũ Quang Mạnh (2000), “Giun đất trong cơ cấu vật nuôi của gia đình”, Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Vũ Quang Mạnh (1993), “Nghiên cứu động vật đất ở Việt Nam, khả năng và triển vọng”, Tạp chí Sinh học 15(4), tr. - Vũ Quang Mạnh (1995), “Hệ động vật với quá trình cải tạo đất góp phần phủ xanh đất trống, đồi núi trọc”, Tạp chí Lâm nghiệp (10), tr. - Vũ Quang Mạnh (2000), “Đa dạng động vật đất trong môi trường sống của chúng”, Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Văn Sức, Huỳnh Thị Kim Hối (2000), “Phát triển và di nhập động vật đất góp phần cải tạo đất vùng đồi của Việt Nam”, Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Vũ Quang Mạnh (2000) “Tính đa dạng sinh học của hệ sinh vật đất”, Thế giới đa dạng sinh vật đất, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr. - Vũ Quang Mạnh (2000), Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.. - Vũ Quang Mạnh, Nguyễn Văn Sức, Đỗ Duy Trinh, Vương Thị Hoa (2002), “Cấu trúc quần xã động vật đất Mesofauna liên quan đến diễn thế suy giảm tài nguyên rừng ở Việt Nam”, Báo cáo khoa học hội thảo bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Vũ Quang Mạnh, Lại Thị Thu Hiền, Nguyễn Huy Trì (2013), “Đa dạng thành phần loài ve giáp (Acari: Oribatida) và phân bố của chúng ở hệ sinh thái đất Vườn Quốc gia Cát Bà, thành phố Hải Phòng”, Hội nghị Khoa học Toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật lần thứ 5, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Hồ Thị Nhung, Nguyễn Văn Thuận, Hoàng Hữu Tình (2013), “Nghiên cứu đa dạng các nhóm Mesofauna tại Khu bảo tồn thiên nhiên Đắk Rông, tỉnh Quảng Trị”, Hội nghị Khoa học Toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật lần thứ 5, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Phạm Bình Quyền (2005), Thực hành động vật không xương sống, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.. - Phạm Đình Sắc (2005), Danh sách các loài nhện (Arachnida: Araneae) đã ghi nhận được ở Việt Nam, Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật lần thứ nhất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Phạm Đình Sắc, Nguyễn Văn Quảng (2007), “Kết quả bước đầu điều tra Nhện (Araneae) tại Vườn Quốc gia Cát Bà”, Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật lần thứ 2, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Dermaptera) ở Việt Nam, Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật lần thứ 3, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Nguyễn Trí Tiến (1994), “Một số đặc điểm cấu trúc quần xã bọ nhảy (Collembola) ở hệ sinh thái Bắc Việt Nam”, Luận án PTS sinh học, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật/Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.. - Nguyễn Trí Tiến (2000), “Động vật đất trong chỉ thị giám sát sinh học và kiểm tra sinh thái”, Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - “Đa dạng sinh học, đặc điểm phân phố của bọ nhảy (Collembola) ở Vườn Quốc gia Cát Bà, Hải Phòng”, Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên nguyên Sinh vật lần thứ 2, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Lê Văn Triển (2000), “Giun đất vùng đồi và sử dụng chúng như một thành tố góp phần cải tạo đất”, Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất. - NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Đào Duy Trinh, Trịnh Thị Thu,Vũ Quang Mạnh (2010), “Dẫn liệuvề thành phần loài, đặc điểm phân bố và địa động vật khu hệ Oribatida ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn, Phú Thọ”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, (26), tr. - Vương Tân Tú, Huỳnh Thị Kim Hối, Nguyễn Cảnh Tiến Trình (2007), Nghiên cứu đa dạng các nhóm động vật không xương sống cỡ trung bình ở đất (Mesofauna) tại Vườn Quốc gia Cát Bà, Hải Phòng, Sinh học cơ thể động vật và ứng dụng, tr. - Bùi Tuấn Việt (2000), “Kiến với môi trường đất”, Tài nguyên sinh vật đất và sự phát triển bền vững của hệ sinh thái đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. - Bùi Tuấn Việt (2005), “Tính đa dạng sinh học của Kiến và mối quan hệ của chúng với chức năng hệ sinh thái rừng Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh”, Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh thái và Tài nguyên nguyên Sinh vật lần thứ 1, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr