Vai trò của rừng thứ sinh trong việc bảo tồn đa dạng quần xã bọ hung ở hệ sinh thái núi đá vôi Việt Nam
Khoa học Tự nhiên
Vai trò của rừng thứ sinh
trong việc bảo tồn đa dạng quần xã bọ hung
ở hệ sinh thái núi đá vôi Việt Nam
Bùi Văn Bắc*
Trường Đại học Lâm nghiệp
Ngày nhận bài 10/2/2020; ngày chuyển phản biện 14/2/2020; ngày nhận phản biện 26/3/2020; ngày chấp nhận đăng 27/4/2020
Tóm tắt:
Mặc dù rừng thứ sinh chiếm 1/2 tổng diện tích rừng nhiệt đới còn lại trên thế giới, nhưng giá trị bảo tồn đa dạng
sinh học của chúng còn ít được biết đến. Nghiên cứu này được thực hiện để đánh giá vai trò của rừng thứ sinh trong
việc bảo tồn đa dạng quần xã bọ hung ở hệ sinh thái núi đá vôi Việt Nam. Tổng số 60 bẫy hố có mồi nhử đã được
thiết lập để điều tra quần xã bọ hung ở rừng thứ sinh lâu năm (>40 năm) và rừng nguyên sinh thuộc khu vực Vưꢀn
quốc gia (VQG) Pia Oắc (Cao Bằng) và Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Pù Luông (Thanh Hóa). Nghiên cứu đã
xác định được 38 loài bọ hung từ 1.266 cá thể ở hai khu vực nghiên cứu. Kết quả phân tích từ các mô hình tuyến
tính tổng quát (GLM) cho thấy, không có sự khác biệt về số lượng loài, số lượng cá thể và sinh khối của quần xã bọ
hung giữa rừng nguyên sinh và thứ sinh ở cả hai khu vực nghiên cứu. Phát hiện này mang lại hy vọng cho việc phục
hồi các quần xã bọ hung trong quá trình diễn thế rừng. Tuy nhiên, cấu trúc quần xã bọ hung chỉ ra sự khác nhau
ý nghĩa giữa hai kiểu rừng này theo phân tích hoán vị phương sai (PERMANOVA) (Pia Oắc: F=8,92, p<0,001; Pù
Luông: F=6,78, p<0,001). Đặc biệt, sự suy giảm số lượng của nhóm bọ hung “đào hang” có kích thước lớn ở rừng
thứ sinh có thể làm giảm khả năng di dꢀi phân động vật của quần xã bọ hung, một chức năng sinh thái quan trọng
trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới.
Từ khóa: bọ hung, hệ sinh thái núi đá vôi, rừng thứ sinh.
Chỉ số phân loại: 1.6
tồn tính đa dạng quần xã bọ hung ở những khu vực chưa được
điều tra. Do vậy, những nghiên cứu mở rộng về vai trò của rừng
thứ sinh trong bảo tồn quần xã bọ hung ở các vùng địa lý khác
nhau là rất cần thiết.
Đặt vấn đề
Bọ hung (Coleoptera: Scarabaeidae) bao gồm hơn 7.000
loài đã được mô tả trên thế giới. Dựa vào tập tính làm tổ và sinh
sản, bọ hung được phân chia thành ba nhóm chức năng: nhóm
đào hang “tunnellers”, nhóm lăn phân “rollers” và nhóm định
cư trong phân “dwellers” [1]. Bọ hung được xem là một nhóm
sinh vật chỉ thị sinh học hiệu quả, bởi vì chúng phản ứng nhanh
với những thay đổi trong cấu trúc vật lý của sinh cảnh, như lớp
che phủ của thực vật [2, 3], lớp thảm mục [4-6] hay đặc điểm
đất [7-9]. Bên cạnh đó, do bọ hung sử dụng phân của động vật
làm nguồn thức ăn và nguyên liệu xây tổ nên chúng cũng được
sử dụng để đánh giá những thay đổi trong cấu trúc quần xã
động vật có xương sống [10-14]. Một lợi thế quan trọng trong
sử dụng bọ hung là việc thu mẫu dễ dàng bằng kỹ thuật đơn
giản với chi phí thấp. Mặc dù vai trò của rừng thứ sinh trong
việc bảo tồn quần xã bọ hung đã được bàn luận ở một số nghiên
cứu [15-20], nhưng vẫn chưa có sự thống nhất. Ví dụ, kết quả
từ các nghiên cứu [15, 16] đã chỉ ra một sự suy giảm nghiêm
trọng trong tính đa dạng loài của quần xã bọ hung ở rừng thứ
sinh. Trong khi đó, nghiên cứu [17-20] cho rằng không có sự
khác nhau ý nghĩa trong quần xã bọ hung giữa hai hệ sinh thái
này. Sự thiếu thống nhất giữa các nghiên cứu đã gây khó khăn
Rừng nhiệt đới trên núi đá vôi là một hệ sinh thái đặc biệt,
đặc trưng bởi những dãy núi cao, cô lập, độ dốc lớn và độ
dày tầng đất thấp. Do vậy hệ sinh thái này cung cấp sinh cảnh
riêng cho nhiều khu hệ động, thực vật và có tỷ lệ loài đặc hữu
cao [21, 22]. VQG Pia Oắc (Cao Bằng) và KBTTN Pù Luông
(Thanh Hóa) có các hệ sinh thái núi đá vôi nằm ở đai cao lớn
(so với mực nước biển), đặc trưng cho khu vực miền Bắc Việt
Nam. Nhiều diện tích rừng trong khu vực này bị tác động mạnh
do chặt phá rừng để chuyển đổi thành đất nông nghiệp, khai
thác gỗ và đá vôi trái phép. Do vậy, hiện nay, hai khu bảo tồn
có nhiều dạng sinh cảnh như rừng thứ sinh, rừng trồng, trảng
cỏ và đất nông nghiệp. Mục đích của nghiên cứu này là đánh
giá vai trò của rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy trong bảo
tồn quần xã bọ hung trong sự so sánh với rừng nguyên sinh
(đối chứng) ở hai khu vực bảo tồn cách biệt về không gian.
Chúng tôi kỳ vọng sẽ tìm thấy một xu hướng thay đổi chung
trong quần xã bọ hung, từ đó làm cơ sở cho việc xây dựng các
cho việc ngoại suy về vai trò của rừng thứ sinh trong việc bảo phương sách bảo tồn hệ sinh thái đặc biệt này ở Việt Nam.
*Email: buibac80@gmail.com
13
62(8) 8.2020
Khoa học Tự nhiên
Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
The role of secondary forests
in conserving dung beetle
biodiversity in karst ecosystems
in Vietnam
Phương pháp thu thập và giám định mẫu
Bọ hung được thu bắt tại hai kiểu rừng: rừng nguyên sinh
và thứ sinh lâu năm (>40 năm) thuộc hệ sinh thái núi đá vôi khu
vực VGQ Pia Oắc (Cao Bằng) và KBTTN Pù Luông (Thanh
Hóa). Khu vực rừng thứ sinh trong nghiên cứu này đã từng là
các cánh rừng nguyên sinh nhưng bị khai khác trắng và chuyển
đổi thành nương rẫy. Hai kiểu rừng thứ sinh trên 40 năm và
nguyên sinh được lựa chọn trong nghiên cứu này nằm ở độ cao
900-1.200 m.
Van Bac Bui*
Vietnam National University of Forestry
Received 10 February 2020; accepted 27 April 2020
Nghiên cứu đã sử dụng bẫy hố có mồi nhử (hỗn hợp phân
bò và phân lợn) để thu bắt bọ hung. Tại mỗi kiểu rừng, 15 bẫy
được thiết lập trên hai tuyến điều tra song song, cách nhau 100
m. Sơ đồ bẫy và cấu tạo bẫy được miêu tả chi tiết trong các
nghiên cứu gần đây của tác giả [23-27].
Abstract:
Although secondary forests comprise half of the world’s
remaining tropical forests, their role in biodiversity
conservation remains poorly known. This study aimed to
evaluate the role of secondary forests in conserving dung
beetle biodiversity in karst ecosystems of Vietnam. In
total, 60 baited-pitfall traps were deployed to investigate
dung-beetle communities in the old secondary forests
(>40 years) and primary forests across two study areas:
Pia Oac National Park (Cao Bang Province) and Pu
Luong Nature Reserve (Thanh Hoa Province). In total,
38 dung-beetle species of 1,266 individuals were sampled
and identified from the trapping sites in the two study
areas. The generalizsed linear models (GLMs) showed
no significant difference in species richness, abundance
and biomass of dung beetles between the old secondary
forests and the primary forests, and this result was
consistent throughout both the study areas. This finding
Bọ hung được giám định chủ yếu dựa vào khóa định loại
được xây dựng gần đây cho Việt Nam [24-26] và Kabakov và
Napolov (1999) [28]. Bên cạnh đó, tất cả các mẫu bọ hung
thu bắt được trong nghiên cứu này (383 mẫu thu được ở VGQ
Pia Oắc và 883 mẫu ở KBTTN Pù Luông) được so sánh với
các mẫu chuẩn đang được lưu giữ tại Bảo tàng Lịch sử tự
nhiên Pháp (French National Museum of Natural, Pari, Pháp),
Bảo tàng Lịch sử tự nhiên Prague (National Museum Prague,
Prague, Cộng hòa Séc) và Trung tâm Đa dạng sinh học tự nhiên
Leiden (RMNH, Leiden, Hà Lan). Phần lớn các mẫu vật trong
nghiên cứu này đang được lưu giữ tại RMNH và bộ sưu tập cá
nhân của tác giả.
Sinh khối (khối lượng) của bọ hung được xác định cho từng
loài. Khoảng 10-20 cá thể của một loài được sấy khô ở nhiệt
seemed to give hope for the recovery of dung beetle độ 65°C trong 48 giờ, sau đó được cân với mức chính xác tới
0,00001 g (chi tiết xem Bui và cs (2019b) [27]).
communities during forest succession. In contrast, the
community structure still differed significantly between
the primary forests and the old secondary forests
according to the permutational multivariate analysis of
variance (PERMANOVA) (Pia Oac: F=8.92, p<0.001; Pu
Luong: F=6.78, p<0.001). Particularly, a decline in the
number of large-bodied tunnellers in the old secondary
forests might negatively affect the dung removal rate
of the dung beetle communities, being an important
ecosystem function in tropical forests.
Phương pháp xác định các nhân tố môi trường
Dữ liệu về môi trường (độ che phủ mặt đất của lớp thảm
mục, chiều cao trung bình lớp thảm mục, đường kính tán trung
bình của cây bụi (chiều cao <3 m), đường kính trung bình tại
vị trí 1,3 m của các cây gỗ gần bẫy nhất, độ tàn che của cây gỗ,
độ che phủ của lớp thảm tươi) và mẫu đất được thu thập cùng
thời điểm với việc thu thập bọ hung, sử dụng phương pháp bốn
hướng (chi tiết xem Bui (2019) [23] và Bui và cs (2019b) [27]).
Phân tích số liệu
Keywords: dung beetles, karst ecosystems, secondary
Phân tích thống kê trong nghiên cứu này được thực hiện
bằng ngôn ngữ R, phiên bản v.3.4.0 [29]. Nghiên cứu sử
dụng đường cong tích lũy Chao (1984) [30] để đánh giá mức
độ hiệu quả của phương pháp thu bắt. Phương pháp NMDS
(Non-metric multidimensional scaling) được sử dụng để mô tả
phân bố cấu trúc quần xã bọ hung giữa các kiểu rừng của hai
khu vực. Phương pháp phân tích hoán vị đa biến của phương
sai PERMANOVA (Permutational multivariate analysis of
variance) được sử dụng để kiểm tra sự sai khác trong cấu trúc
quần xã bọ hung giữa hai kiểu rừng và giữa hai khu vực nghiên
cứu. Tất cả các phương pháp kiểm tra và biểu đồ được thực
forests.
Classification number: 1.6
62(8) 8.2020
14
Khoa học Tự nhiên
hiện với gói dữ liệu “vegan” phiên bản v.2.4-5 [31] và được
tính toán với 999 hoán vị. Biểu đồ Venn được xây dựng để chỉ
ra số lượng loài có cùng sinh cảnh. Các yếu tố môi trường và
các nhóm chức năng được thêm vào biểu đồ NMDS bằng cách
sử dụng chức năng “envfit” trong gói dữ liệu “vegan” để đánh
giá ảnh hưởng của chúng tới cấu trúc quần xã bọ hung. Giá trị p
được tính toán hoán vị 999 lần. Nghiên cứu đã sử dụng các mô
hình tuyến tính tổng quát (GLM - Generalized linear models)
để kiểm tra sự khác nhau trong thành phần quần xã (số lượng
loài, số lượng cá thể và sinh khối) giữa rừng thứ sinh lâu năm
và rừng nguyên sinh.
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Tổng
Onthophagus mulleri Lansberge
Onthophagus orientalis Harold
Onthophagus phanaeiformis Boucomont
Onthophagus sp. 01
0
2
0
2
1
4
0
0
0
1
7
2
0
6
0
0
0
0
3
1
0
0
3
0
1
151
0
6
0
0
0
4
3
6
6
3
Onthophagus sp. 02
0
1
1
Onthophagus sp. 03
2
10
5
2
Onthophagus sp. 04
0
11
0
Onthophagus sp. 05
0
0
Onthophagus sp. 06
2
0
0
Onthophagus sp. 07
0
0
0
Onthophagus sp. 08
1
0
0
Kết quả nghiên cứu
Onthophagus sp. 09
5
0
0
Khác biệt trong cấu trúc quần xã bọ hung giữa rừng
nguyên sinh và thứ sinh lâu năm ở hai khu vực nghiên cứu
Onthophagus sp. 10
2
2
0
Onthophagus sp. 11
0
6
2
Onthophagus taurinus White
Onthophagus thanwaakhomus Masumoto
Onthophagus trituber (Wiedemann)
Parachorius sp. 01
0
3
6
Tổng số 1.266 cá thể thuộc 38 loài đã được ghi nhận ở hai
kiểu rừng của hai khu vực nghiên cứu: VGQ Pia Oắc (383 cá
thể, 26 loài, 8 giống) và KBTTN Pù Luông (883 cá thể, 25 loài,
9 giống). Các loài được xác định trong nghiên cứu này thuộc
các giống: Aphodius (437 cá thể thuộc 2 loài), Catharsius (23
cá thể, 1 loài), Copris (345 cá thể, 6 loài), Eodrepanus (1 cá thể,
1 loài), Ochicanthon (10 cá thể, 2 loài), Onthophagus (390 cá
thể, 20 loài), Parachorius (1 cá thể, 1 loài), Paragymnopleurus
(23 cá thể, 1 loài), Sinodrepanus (15 cá thể, 1 loài) và Synapsis
(21 cá thể, 3 loài). Thành phần loài và phân bố của bọ hung
trong các kiểu rừng ở hai khu vực được thể hiện ở bảng 1.
Đường cong tích lũy loài ước tính số lượng loài theo Chao
(1984) ở hai kiểu rừng được thể hiện ở hình 1. Mặc dù đường
cong tích lũy loài ở rừng nguyên sinh Pia Oắc có xu hướng
tiếp tục tăng nhẹ, nhưng số lượng loài điều tra được chiếm hơn
80% số lượng loài theo ước lượng của Chao (1984). Mô hình
phân tích này đã phản ánh mức độ hiệu quả cao và đầy đủ của
phương pháp điều tra thực địa của nghiên cứu.
2
2
0
24
0
18
0
13
0
Paragymnopleurus brahminus (Waterhouse)
Sinodrepanus similis Simonis
Synapsis horaki Zidek & Pokorny
Synapsis puluongensis Bui & Bonkowski
Synapsis tridens Sharp
0
15
3
8
1
11
0
0
0
0
0
6
3
3
5
232
413
470
Ghi chú: F.2Cao: rừng thứ sinh Pia Oắc; F.1Cao: rừng nguyên sinh Pia Oắc;
F.2Than: rừng thứ sinh Pù Luông, F.1Than: rừng nguyên sinh Pù Luông.
Bảng 1. Thành phần các loài bọ hung được tìm thấy ở hai kiểu
rừng của hai khu vực nghiên cứu.
TT
1
Loài
F.2Cao
F.1Cao
F.2Than
F.1Than
Hình 1. Đường cong tích lũy loài mô tả mức độ hiệu quả của việc
thu thập mẫu qua hai trạng thái rừng: nguyên sinh (màu đỏ) và
thứ sinh (màu xanh) ở VQG Pia Oắc (A) và KBTTN Pù Luông (B).
Aphodius elegans Allibert
10
40
1
3
113
0
261
0
2
Aphodius sp. 03
10
1
3
Catharsius molossus (Linnaeus)
Copris caobangensis Bui, Dumack & Bonkowski
Copris confucius Harold
17
0
4
Cấu trúc quần xã bọ hung khác nhau có ý nghĩa thống kê
giữa rừng nguyên sinh và thứ sinh ở cả hai khu vực nghiên
cứu (Pia Oắc, Cao Bằng: PERMANOVA, F=8,92, p<0,001; Pù
Luông, Thanh Hóa: PERMANOVA, F=6,78, p<0,001). Kết
quả phân tích NMDS mô tả cấu trúc quần xã bọ hung cư trú
trên hai kiểu rừng (nguyên sinh và thứ sinh) ở hai khu vực
nghiên cứu cho thấy, quần xã bọ hung có sự phân tách rất
lớn giữa hai khu vực cách biệt về không gian (Pia Oắc và Pù
Luông). Một điều đáng ngạc nhiên hơn là, ngay trong cùng một
khu vực nghiên cứu, hai kiểu rừng cũng có các quần xã bọ hung
đặc trưng khác biệt với tỷ lệ giao thoa trong cấu trúc quần xã rất
thấp (hình 2). Giá trị nhiễu “stress value” rất nhỏ (0,06) phản
ánh chính xác phân bố cấu trúc quần xã bọ hung qua các kiểu
rừng bằng phương pháp NMDS.
4
0
3
0
5
0
0
4
15
0
6
Copris magicus Harold
0
1
0
7
Copris reflexus Fabricius
7
1
65
9
11
3
8
Copris sonensis Bui, Dumack & Bonkowski
Copris szechouanicus Balthasar
Eodrepanus striatulus Paulian
Ochicanthon obscurum (Boucomont)
Ochicanthon sp. 01
0
0
9
10
0
8
115
0
93
1
10
11
12
13
14
15
0
0
0
8
0
0
2
0
0
Onthophagus dorsofasciatus Fairmaire
Onthophagus gracilipes Boucomont
Onthophagus jeannelianus Paulian
100
0
90
0
4
1
0
4
14
1
0
0
15
62(8) 8.2020
Khoa học Tự nhiên
Hình 4. Biểu đồ hình hộp mô tả số lượng cá thể (trong một bẫy)
giữa rừng nguyên sinh và thứ sinh tại khu vực VQG Pia Oắc (A)
và KBTTN Pù Luông (B).
Hình 2. Phân tích NMDS chỉ ra sự khác nhau trong cấu trúc quần
xã bọ hung giữa rừng nguyên sinh và thứ sinh ở hai khu vực
nghiên cứu. Forest.1Cao: rừng nguyên sinh ở Pia Oắc, Cao Bằng;
Forest.2Cao: rừng thứ sinh Pia Oắc, Cao Bằng; Forest.1Than: rừng
nguyên sinh Pù Luông, Thanh Hóa; Forest.2Than: rừng thứ sinh ở Pù
Luông, Thanh Hóa. Giá trị nhiễu (“stress value”) = 0,06.
Khác biệt trong thành phần loài, số lượng cá thể và sinh
khối cꢀa bọ hung giữa rừng nguyên sinh và thứ sinh lâu năm
qua hai khu vực nghiên cứu
Hình 5. Biểu đồ hình hộp mô tả sinh khối của bọ hung (trong một
bẫy) giữa rừng nguyên sinh và thứ sinh tại khu vực VQG Pia Oắc
(A) và KBTTN Pù Luông (B).
Kết quả phân tích từ các mô hình tuyến tính tổng quát
(GLM) chỉ ra không có sự khác nhau có ý nghĩa thống kê trong
số lượng loài, số lượng cá thể và sinh khối của quần xã bọ hung
giữa rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh ở cả hai khu vực nghiên
cứu (bảng 2, hình 3-5).
Thảo luận
Đặc điểm quần xã bọ hung cư trú trên hệ sinh thái núi
đá vôi
Nghiên cứu đã đưa ra một đánh giá đầu tiên về ảnh
hưởng của việc chuyển đổi rừng nhiệt đới trên núi đá vôi
đến quần xã bọ hung tại hai khu vực cách biệt về không
gian ở Việt Nam. Bọ hung đã được biết đến rất nhạy cảm với
những thay đổi của các yếu tố môi trường như nhiệt độ môi
trường xung quanh [32], kết cấu đất cũng như cấu trúc vật lý
của lớp thực vật, độ tàn che của cây gỗ [2-9]. Các vùng địa
lý sinh thái được đặc trưng bởi các hệ sinh thái khác nhau
sẽ có các quần xã bọ hung khác biệt [33]. Nghiên cứu này
cũng chỉ ra sự khác biệt lớn trong cấu trúc quần xã bọ hung
giữa hai khu vực cách biệt về không gian là VQG Pia Oắc
và KBTTN Pù Luông, thậm chí hai khu vực nghiên cứu này
có cùng hệ sinh thái núi đá vôi với các đặc điểm tương tự
về địa hình, khí hậu, cấu trúc thực vật và cách nhau chỉ 380
km. Hệ sinh thái núi đá vôi được biết đến là nơi có tính đa
dạng cao với nhiều loài đặc hữu [21, 22]. Quần xã bọ hung
trong nghiên cứu này là một ví dụ điển hình khi mà tỷ lệ các
loài phân bố hẹp rất cao, trong khi đó chỉ tám loài được tìm
thấy cư trú ở cả hai kiểu rừng của hai khu vực nghiên cứu
(hình 6). Trong các nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã khám
phá và mô tả chính thức ba loài bọ hung mới cho khoa học
cư trú trên các hệ sinh thái núi đá vôi này, bao gồm: Copris
caobangensis Bui, Dumack & Bokowski; Copris sonensis
Bui, Dumack & Bokowski và Synapsis puluongensis Bui &
Bonkowski [24, 25]. Kết quả ban đầu này đã chỉ ra sự tồn
tại tiềm năng của các loài bọ hung chưa được mô tả. Các
điều kiện đặc biệt của hệ sinh thái núi đá vôi như đất kiềm,
Bảng 2. GLM cho số lượng loài, số lượng cá thể và sinh khối bọ
hung giữa rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh.
β
±SE
z-value
p-value
Cao Bằng
Số lượng loài
Số lượng cá thể
Sinh khối
0,248
0,429
0,239
0,167
0,104
0,423
1,486
4,107
0,564
0,137
0,071
0,58
Thanh Hóa
Số lượng loài
Số lượng cá thể
Sinh khối
0,171
-0,05
0,353
0,133
0,067
0,188
1,287
-0,818
1,878
0,198
0,413
0,06
Ghi chú: β: ước lượng; ±SE: sai tiêu chuẩn; z-value: giá trị kiểm tra; p-value:
trị số p.
Hình 3. Biểu đồ hình hộp mô tả số lượng loài (trong một bẫy)
giữa rừng nguyên sinh và thứ sinh tại khu vực VQG Pia Oắc (A)
và KBTTN Pù Luông (B).
62(8) 8.2020
16
Khoa học Tự nhiên
những thay đổi không thể phục hồi trong các nhóm chức
năng bọ hung, đặc biệt nhóm “đào hang” (hình 7). Phân tích
NMDS chỉ ra mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa lớp che phủ mặt
đất của thảm tươi (GV) và số lượng cá thể của các loài bọ
hung “đào hang” có kích thước nhỏ (STun) (hình 7). Dường
như là các loài bọ hung kích thước nhỏ tập trung nhiều ở
rừng thứ sinh phản ánh sự ưa thích của chúng với lớp thảm
tươi, bởi vì sinh cảnh này có thể là địa điểm quan sát thích
hợp cho chúng trong quá trình tìm kiếm thức ăn [1, 35-37].
Các loài bọ hung “đào hang” có kích thước lớn (LTun) được
thu thập nhiều ở những khu vực có nhiều cây gỗ lớn (Di.t)
(hình 7), bởi vì rừng cây gỗ có thể cung cấp nơi cư trú và
thức ăn cho nhiều loài động vật lớn như các loài linh trưởng,
cầy, lợn rừng, những loài quan trọng cung cấp nguồn thức
ăn cho các loài bọ hung kích thước lớn [35, 36]. Sự thay đổi
không thể hồi phục trong các nhóm chức năng của quần xã
bọ hung ở rừng thứ sinh sẽ làm giảm hiệu quả các dịch vụ
sinh thái của chúng ở kiểu rừng này.
Hình 6. Biểu đồ Venn chỉ ra số lượng các loài có sinh cảnh hẹp
và số lượng loài phổ biến giữa hai kiểu rừng của hai khu vực
nghiên cứu.
tầng đất mỏng, các ngọn núi cao với độ dốc lớn và bị cô lập
có thể hạn chế quá trình trao đổi gen trong quần thể và thúc
đẩy quá trình hình thành loài địa lý. Những loài côn trùng
với đặc điểm di chuyển chậm và kích cỡ quần thể nhỏ (ví
dụ như các loài bọ hung), có thể hình thành nên các loài đặc
hữu ở những khu vực bị cô lập này.
Giá trị cꢀa rừng thứ sinh lâu năm cho bảo tồn quần
xã bọ hung
Mặc dù nhiều nghiên cứu đã xem xét giá trị bảo tồn
của rừng thứ sinh, nhưng vẫn chưa chắc chắn về giá trị của
chúng trong việc bảo tồn tính đa dạng của quần xã bọ hung.
Kết quả của nghiên cứu này phù hợp với các nghiên cứu
[17-20], chỉ ra không có sự khác nhau ý nghĩa trong thành
phần loài, số lượng cá thể và sinh khối giữa rừng thứ sinh
và nguyên sinh. Trong khi đó, các nghiên cứu [15, 16] chỉ
ra sự khác nhau ý nghĩa trong quần xã bọ hung giữa hai kiểu
rừng. Điều này có thể được giải thích như sau. Thứ nhất,
thành phần các loài bọ hung rất khác nhau giữa các vùng
địa lý sinh thái. Quần xã bọ hung vùng nhiệt đới Đông Nam
Á rất khác biệt bởi sự đa dạng của các loài bọ hung thuộc
giống Onthophagus [16, 33, 34]. Trong nghiên cứu này, các
loài Onthophagus cũng chiếm ưu thế trong quần xã, chiếm
hơn 50 và 30% tổng số loài và số lượng cá thể bọ hung ghi
nhận được. Trong khi đó, quần xã bọ hung ở hệ sinh thái
rừng ôn đới châu Âu được đặc trưng bởi các loài Aphodius
spp. [1]. Sự khác nhau trong thành phần giữa các khu vực
nghiên cứu cùng với mức độ nhạy cảm của các loài bọ hung
khác nhau đã dẫn đến những thay đổi trong quần xã bọ hung
không giống nhau qua các vùng địa lý sinh thái. Thứ hai,
các trạng thái rừng thứ sinh được lựa chọn trong các nghiên
cứu có thể không giống nhau. Nhìn chung, rừng thứ sinh đã
phục hồi sau thời gian dài (rừng thứ sinh lâu năm) có thể có
giá trị bảo tồn loài và đa dạng cao cho quần xã bọ hung do
có thể cung cấp một nơi trú ẩn tương tự với rừng nguyên
sinh [nghiên cứu hiện tại, 17, 18]. Ngược lại, rừng thứ sinh
mới phục hồi có thể thiếu đi những đặc trưng này [15, 16].
Hình 7. Phân tích NMDS chỉ ra mối quan hệ giữa các thuộc tính
quần xã bọ hung với các yếu tố môi trường trong rừng thứ sinh
(Forest.2) và rừng nguyên sinh (Forest.1). Các vec-tơ đậm nét biểu
thị cho các yếu tố môi trường và thuộc tính quần xã ảnh hưởng ý nghĩa
tới cấu trúc quần xã (p<0,05). Vec-tơ mờ là các yếu tố môi trường và
thuộc tính quần xã không ảnh hưởng ý nghĩa tới cấu trúc quần xã
(p>0,05). Các vec-tơ: Stun - mô tả số lượng cá thể của các loài bọ
hung kích thước nhỏ thuộc nhóm “đào hang”; Ltun - các loài bọ hung
“đào hang” kích thước lớn; De - các loài bọ hung “định cư” trong phân;
Lro - các loài bọ hung “lăn phân” có kích thước lớn. LLT - độ che phủ
mặt đất của thảm mục; LLC - chiều cao trung bình lớp thảm mục; Di.s-
đường kính tán trung bình của cây bụi (chiều cao <3 m); Clay - tỷ lệ
phần trăm của đất sét; Di.t - đường kính trung bình tại vị trí 1,3 m của
các cây gỗ gần bẫy nhất; FC - độ tàn che của cây gỗ; GV - độ che phủ
của lớp thảm tươi. Độ nhiễu (“stress value”) = 0,05.
Kết luận
Nghiên cứu đã điều tra và xác định được 38 loài thuộc 10
giống từ 1.266 cá thể bọ hung thu bắt được từ hai khu vực
VQG Pia Oắc (26 loài, 8 giống) và KBTTN Pù Luông (25
loài, 9 giống). Phân tích thống kê theo các mô hình tuyến
tính tổng quát (GLM) chỉ ra không có sự khác nhau về số
Sự phân tách lớn trong cấu trúc quần xã bọ hung giữa
rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh dường như phản ánh
17
62(8) 8.2020
Khoa học Tự nhiên
[17] K. Vulinec (2002), “Dung beetle communities and seed dispersal in primary
forest and disturbed land in Amazonia”, Biotropica, 34, pp.297-309.
lượng loài, số lượng cá thể và sinh khối giữa rừng thứ sinh
lâu năm (>40 năm) và rừng nguyên sinh qua cả hai khu vực
nghiên cứu. Kết quả này đã xác nhận vai trò quan trọng của
rừng thứ sinh trong việc phục hồi tính đa dạng của quần xã
bọ hung trong quá trình diễn thế rừng. Tuy nhiên sự khác
nhau trong cấu trúc quần xã giữa hai kiểu rừng này, đặc biệt
là sự suy giảm số lượng các loài bọ hung “đào hang” có kích
thước lớn thuộc giống Synapsis và Copris ở rừng thứ sinh
có thể hạn chế khả năng di dời phân động vật của quần xã
bọ hung, một chức năng sinh thái quan trọng của chúng ở
rừng nhiệt đới.
[18] I. Quintero, T. Roslin (2005), “Rapid recovery of dung beetle communities
following habitat fragmentation in central Amazonia”, Ecology, 12, pp.3303-3311.
[19] K. Vulinec, et al. (2006), “Primate and dung beetle communities in secondary
growth rain forests: implications for conservation of seed dispersal systems”,
International Journal of Primatology, 27, pp.855-879.
[20] E. Nichols, et al. (2007), “Global dung beetle response to tropical forest
modification and fragmentation: a quantitative literature review and meta-analysis”,
Biological Conservation, 137, pp.1-19.
[21] R. Clements, et al. (2006), “Limestone karsts of Southeast Asia: imperiled
arks of biodiversity”, BioScience, 56, pp.733-742.
[22] M. Schilthuizen, et al. (2005), “Effects of karst forest degradation on
pulmonate and prosobranch land snail communities in Sabah, Malaysian Borneo”,
Conservation Biology, 19, pp.949-954.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] I. Hanski, Y. Cambefort (1991), Dung beetle ecology, Princeton University
Press, pp.1-481.
[23] V.B. Bui (2019), “Effects of land use change on Coprini dung beetles in
tropical karst ecosystems of Puluong Nature Reserve”, VNU Journal of Science:
Natural Sciences and Technology, 35(4), pp.42-54.
[2] C. Costa, et al. (2017), “Variegated tropical landscapes conserve diverse dung
beetle communities”, PeerJ, 5(e3125), pp.1-22.
[3] R.P. Salomão, et al. (2018), “Landscape structure and composition define the
body condition of dung beetles (Coleoptera: Scarabaeinae) in a fragmented tropical
rainforest”, Ecol. Indic., 88(2018), pp.144-151.
[24] V.B. Bui, M. Bonkowski (2018), “Synapsis puluongensis sp. nov. and new
data on the poorly known species Synapsis horaki (Coleoptera: Scarabaeidae) from
Vietnam with a key to Vietnamese species”, Acta Entomol. Musei Nationalis Pragae,
58, pp.407-418.
[4] R.C. Campos, M.I.M. Hernández (2013), “Dung beetle assemblages
(Coleoptera, Scarabaeinae) in Atlantic forest fragments in southern Brazil”, Revista
Brasileira de Entomologia, 57(1), pp.47-54.
[25] V.B. Bui, K. Dumack, M. Bonkowski (2018), “Two new species and one new
record for the genus Copris (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae) from Vietnam
with a key to Vietnamese species”, Eur. J. Entomol., 115, pp.167-191.
[5] E. Nichols (2013), “Fear begets function in the ‘brown’ world of detrital food
webs”, Journal of Animal Ecology, 82(4), pp.717-720.
[26] V.B. Bui, T. Ziegler, M. Bonkowski (2019a), “Checklist of beetles in the
subgenus Copris (Paracopris) Balthasar from Asia with description of a new species,
and redescription of Copris (Paracopris) punctulatus Wiedemann (Coleoptera:
Scarabaeidae: Scarabaeinae)”, Zootaxa, 4712(1), pp.51-64.
[6] T. Tixier, et al. (2015), “Lumaret, Species-specific effects of dung beetle
abundance on dung removal and leaf litter decomposition”, Acta Oecologica, 69,
pp.31-34.
[7] W. Beiroz, et al. (2017), “Dung beetle community dynamics in undisturbed
tropical forests: implications for ecological evaluations of land-use change”, Insect
Conservation and Diversity, 10, pp.94-106.
[27] V.B. Bui, T. Ziegler, M. Bonkowski (2019b), “Morphological traits reflect
dung beetle response to land use changes in tropical karst ecosystems of Vietnam”,
Ecological Indicators, 108, pp.1-9.
[8] P.M. Farias, et al. (2015), “Response of the copro-necrophagous beetle
(Coleoptera: Scarabaeinae) assemblage to a range of soil characteristics and livestock
management in a tropical landscape”, Journal of Insect Conservation, 19, pp.947-960.
[28] O.N. Kabakov, A. Napolov (1999), “Fauna and ecology of Lamellicornia of
subfamily Scarabaeinae of Vietnam and some parts of adjacent countries: South China,
Laos, and Thailand”, Latvijas Entomologs, 37, pp.58-96.
[9] D.C. Osberg, et al. (1994), “Habitat specificity in African dung beetles: the
effect of soil type on the survival ofdung beetle immatures (Coleoptera: Scarabaeidae)”,
Tropical Zoology, 7, pp.1-10.
[29] R. Core Team (2017), R: A language and environment for statistical
[30] A. Chao (1984), “Non-Parametric estimation of the Nnumber of classes in a
population”, Scandinavian Journal of Statistics, 11, pp.265-270.
[10] E. Andresen, S.G.W. Laurance (2007), “Possible indirect effects of mammal
hunting on dung beetle assemblages in Panama”, Biotropica, 39, pp.141-146.
[31] J. Oksanen, et al. (2017), Vegan: Community Ecology Package, R package
[11] H. Enari, S. Koike, H. Sakamaki (2013), “Influences of different large
mammalian fauna on dung beetle diversity in beech forests”, J. Insect. Sci., 13(54),
pp.1-13.
[32] C.H. Scholtz, A.L.V. Davis, U. Kryger (2009), Evolutionary biology and
conservation of dung beetles, Pensoft Sofia-Moscow.
[12] A. Estrada, D.A. Anzures, R. Coates-Estrada (1999), “Tropical rain forest
fragmentation, howler monkeys (Alouatta palliata), and dung beetles at Los Tuxtlas.
Mexico”, Am. J. Primatol., 48, pp.253-262.
[33] L. Hayes, et al. (2009), “Rapid assessments of tropical dung beetle and
butterfly assemblages: contrasting trends along a forest disturbance gradient”, Insect
Conservation and Diversity, 2, pp.194-203.
[13] C.A. Harvey, J. Gonzalez, E. Somarriba (2006), “Dung beetle and
terrestrial mammal diversity in forests, indigenous agroforestry systems and plantain
monocultures in Talamanca, Costa Rica”, Biodivers. Conserv., 15, pp.555-585.
[34] A.J. Davis, et al. (2001), “Dung beetles as indicators of change in the forests
of northern Borneo”, J. Appl. Ecol., 38, pp.593-616.
[35] H. Howden, V. Nealis (1978), “Observations on height of perching in some
[14] K. Vulinec (2000), “Dung beetles (Coleoptera: Scarabaeidae), monkeys, and
tropical dung beetles (Scarabaeidae)”, Biotropica, 10, pp.43-46.
conservation in Amazonia”, Florida Entomol., 83(3), pp.229-241.
[36] S.B. Peck, A. Forsyth (1982), “Composition, structure, and competitive
behaviour in a guild of Ecuadorian rain forest dung beetles (Coleoptera; Scarabaeidae)”,
Can. J. Zool., 60, pp.1624-1634.
[15] S. Boonrotpong, et al. (2004), “Species composition of dung beetles in the
primary and secondary forests at Ton Nga Chang Wildlife Sanctuary”, ScienceAsia,
30, pp.59-65.
[16] Shahabuddin, et al. (2005), “Changes of dung beetle communities from
rainforests towards agroforestry systems and annual cultures in Sulawesi (Indonesia)”,
Biodiversity and Conservation, 14, pp.863-877.
[37] T.H. Larsen, A. Lopera, A. Forsyth (2008), “Understanding trait-dependent
community disassembly: dung beetles, density functions, and forest fragmentation”,
Conserv. Biol., 22, pp.1288-1298.
62(8) 8.2020
18
6 trang
20/04/2022
1520
Bạn đang xem tài liệu "Vai trò của rừng thứ sinh trong việc bảo tồn đa dạng quần xã bọ hung ở hệ sinh thái núi đá vôi Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- vai_tro_cua_rung_thu_sinh_trong_viec_bao_ton_da_dang_quan_xa.pdf
