Điều tra thành phần loài và đặc điểm sinh học mọt nuôi nấm (mọt Ambrosia) gây hại cho các loài cây họ dẻ (Fagaceae) tại khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-------------------

NGUYỄN ĐÌNH THẮNG

"ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN LOÀI VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC

MỌT NUÔI NẤM (MỌT AMBROSIA) GÂY HẠI CÁC LOÀI CÂY

THUỘC HỌ DẺ (FAGACEAE) TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN

HOÀNG LIÊN - VĂN BÀN, TỈNH LÀO CAI"

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : Lâm nghiệp

Mã số : 60 62 60

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Phạm Quang Thu

Thái Nguyên, năm 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Lào Cai có diện tích đất tự nhiên 638.389.59 ha trong đó; rừng tự

nhiên 323.277.11 ha, rừng trồng 65.586.23 ha, đất chƣa có rừng là

94.657.05 ha, đất khác 220.455.43 ha. Độ che phủ của rừng tăng tính đến

hết năm 2010 là 49,5%. Trên địa bàn có hai khu bảo tồn đa dạng sinh học

đó là Vƣờn Quốc gia Hoàng Liên và Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên -

Văn Bàn là nơi bảo vệ các nguồn gen động, thực vật quý hiếm của nƣớc ta.

Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn thuộc dãy Hoàng Liên

Sơn. Có tổng diện tịch là: 25.669 ha bao gồm: Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt:

21.624 ha, Phân khu phụ hồi sinh thái: 4.040 ha, là nơi phân bố đa dạng thực

vật bậc nhất của dãy Hoàng Liên Sơn và là nơi hiển diện nhiều kiểu rừng kín

thƣờng xanh nhiệt đới núi thấp và rừng kín thƣờng xanh nhiệt đới núi cao.

Khu vực Hoàng liên là nơi lƣu giữ và cƣ trú của nhiều loài động thực vật

quý hiếm có tầm Quốc gia và Quốc tế nhƣ Bách tán Đài loan, Hoàng liên Ô

rô, Dẻ lá rụng, Vƣợn đen tuyền, Chim trèo cây lƣng đen, Cá cóc Tam Đảo,

Dơi dơi sọ to, Cu ly nhỏ,...các loài này đang có nguy cơ bị đe dọa ở mức

cao, cần đƣợc ƣu tiên bảo tồn trƣớc những tác động bất lợi của rất nhiều

nguyên nhân nhƣ dân số tăng, tình hình dịch bệnh xâm nhiễm gây hại đến

rừng dẫn đến các giá trị bảo tồn sẽ bị mất đi từng ngày.

Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên – Văn Bàn là vùng có phân bố

tự nhiên của nhiều loài họ Dẻ (Fagaceae), trong đó có loài có tên trong sách

đỏ của thế giới nhƣ loài Dẻ lá rụng. Các loài Sồi, Dẻ này chủ yếu thuộc chi

Castanopsis họ Dẻ (Fagaceae), mọc thành quần thụ, có nơi mọc tập trung

với mật độ cao và trở thành ƣu hợp Sồi, Dẻ. Tuy nhiên cùng với sự phát

triển của loài và tính đa dạng sinh học của nó thì đi theo nó là sự tồn tại và

phát triển của rất nhiều các loài sâu bệnh hại nguy hiể m, có nguy cơ tiêu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

2

diệt và gây ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và phát triển của loài Sồi , Dẻ này,

Trong số các loài sâu bệnh hại đƣợ c ghi nhận gần đây trên các loài Sồi , Dẻ

thì bệnh Nấm xanh (Blue – Stain) do mộ t vector truyền bệnh là mộ t loài

mọt gỗ thuộc họ mọt gỗ Scoltydae . Bệnh này đã bƣớ c đầu đƣợ c ghi nhận

tại các tỉnh tập trung nhiều Dẻ là Lâm Đồng , Kon Tum, Gia Lai. Nhƣ vậy,

phạm vi xuất hiện của loài này trong tự nhiên đã đƣợc khẳng định , trải rộng

trên mộ t vùng rộ ng của Miền Nam Việt Nam.

Các loài mọt nuôi nấm thƣờng gây chết cây do Mọt mang theo các

loài nấm để gây cấy trong thân cây chủ để làm thức ăn. Các loài nấm đƣợc

Mọt gây cấy đã phát triển nhanh trên phần gỗ giác, làm biến màu gỗ và gây

tắc nghẽn các mạnh dẫn chất dinh dƣỡng nuôi cây làm cây bị héo và chết.

Bệnh có tốc độ lây lan nhanh do Mọt trƣởng thành vũ hóa từ những cây bị

chết, xâm nhiễm vào cây chủ khác và làm cây chết trong mùa sinh trƣởng

tiếp theo. Khi mật độ quần thể Mọt lớn, sự xâm nhiễn diễn ra với tốc độ

nhanh dẫn đến suy giảm đa dạng sinh học . Trƣớ c nhƣ̃ng đòi hỏi cấp thiết

của việc bảo tồn và gìn giữ tính đa dạng của loài thực vật, đặc biệt là các

loài cây thuộc họ Dẻ nghiên cứu về thành phần loài, xác định loài gây hại

chính và nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái của loài gây hại

chính và đề xuất biện pháp quản lý dịch hại là rất cần thiết, trên cơ sở đó

tôi mạnh dạn đề xuất đề tài nghiên cƣ́u thuộ c chƣơng trình đào tạo Thạc sỹ

của mình là : "Điều tra thành phần loài và đặc điểm sinh học mọt nuôi

nấm (Mọt ambrosia) gây hại các loài cây họ Dẻ (Fagaceae) tại Khu bảo

tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn bàn, tỉnh Lào Cai".

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

3

Chƣơng 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI

1.1.1. Nghiên cứu về côn trùng nói chung

Côn trùng học trở thành một ngành Khoa học bắt đầu từ 384-322

trƣớc Công nguyên khi Aristoteles đã mô tả và sắp xếp thế giới động vật

thành 02 nhóm: không máu và có máu [3] . Sau đó đến năm 23-79 trƣớc

Công nguyên Cajus Plinius Secundus công bố các công trình và có sự

phỏng đoán về sự hô hấp của côn trùng.

Aldrovandi vào thế kỷ XVI bắt đầu dụng thuật ngữ về côn trùng

(Insecta) và có một khối lƣợng lớn về quan sát cách sinh sống, hình dạng

của nhóm động vật này. Th.Moufer dựa theo bản thảo của Conrad Gesner

[4] đã biên soạn thông tin về côn trùng thành một tài liệu và đƣợc công bố

vào năm 1634. Từ những năm 1628 đến 1723 đã có những công trình

nghiên cứu về giải phẫu côn trùng đáng kể nhất là của Marcello Malpighi

và của Antony Leeuwenhoek .

Năm 1710, tài liệu “Historia Insectorum” của Ray đã đƣợc Hội

hoàng gia Anh công bố [9]. Ông đƣợc coi là nhà côn trùng học đầu tiên về

hệ thông phân loại côn trùng. Nhƣng cách mô tả và phân loại còn hạn chế,

chƣa chi tiết và khó hiểu.

Carl von Linne tiếp bƣớc Ray xây dựng nền móng cho hệ thống phân

loại hiện đại về côn trùng. Ông đã phân chia chi tiết côn trùng thành các bộ,

giống, loài.

Sau thời kỳ của Linne, số lƣợng các công trình nghiên cứu về côn

trùng đƣợc phát triển bổ sung hoàn thiện nhƣng Côn trùng học vẫn chỉ là

một bộ phận của Động vật học chứ chƣa trở thành một lĩnh vực riêng.

Từ năm 1801 đến 1897 các công trình nghiên cứu về côn trùng trong

Lâm nghiệp và Nông nghiệp đƣợc xây dựng nhƣ của J.T.C. Ratzeburg và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

4

H.Nordlinge [9]. Cũng trong giai đoạn này các công trình nghiên cứu về

côn trùng phát triển mạnh mẽ ở các nƣớc phát triển nhƣ: Đức, Mỹ, Canada,

Pháp...sau đó lan rộng sang các nƣớc trên toàn thế giới.

Ngày nay công trình nghiên cứu về côn trùng đã có những bƣớc tiến

vƣợt bậc, có trên 135 tạp trí chuyên khảo về côn trùng với các đội ngũ đông

đảo các nhà khoa học chuyên sâu [4]

1.1.2. Nghiên cứu về côn trùng cánh cứng và các loài mọt

Bộ cánh cứng (Coleoptera) là một trong những bộ có các loài côn

trùng gây hại nguy hiểm cho ngành Nông Lâm nghiệp. Các loài gây hại

không chỉ cho loài cây lá rộng, là kim mà cả các loại cây công nghiệp.

Trong số đó Mọt là những loài cánh cứng gây hại nhiều nhất, theo các nhà

Khoa học trên thế giới đã xác định rất nhiều loài Mọt hại vỏ cây sống làm

ảnh hƣởng đến sự phát triển của cây, thậm trí còn làm trên cây và gây ra

thành dịch trong đó có 06 loài chủ yếu nhƣ: Ips calligraphus Germar, Ips

grandicollis Eichhoff, Ips avulsus Eichhoff, Dendroctonus frontalis

Zimmerman, Dendroctonus terebrans Olivier và Dendroctonus pondesae

Hopkins (Albert E.M, 2005; Clyde S.G, 1999; Hiratsuka Y và cộng sự,

2004; Jame R.M và cộng sự, 2000; Jeffrey M.E và Albert E.M, 2006;

Micheal D.C và Robert C.W, 1983). Từ năm 1973 đến 1979 có 03 loài Mọt

thuộc chi Ips gây hại hơn 3 triệu m

3

gỗ Thông ở miền Nam nƣớc Mỹ. Sự

gây hại và trở thành dịch của loài Mọt Dendroctonus pondesae Hopkins

cho loài Thông ở Vƣờn quốc gia Banff thuộc bang Alberta năm 1940-1944

và miền Tây Nam bang Alberta Canada vào năm 1977-1985. Phần lớn các

loài Mọt này tấn công chủ yếu vào những cây bị tổn thƣơng cơ giới hoặc

những cây sinh trƣởng và phát triển kém. Gần đây loài Mọt Tomicus

piniperda đang trở thành mối nguy hiểm cho loài Thông ở các nƣớc Châu

Âu. Cho nên các loài Mọt gỗ nói chung ngày càng đƣợc quan tâm nghiên

cứu bởi những tác hại do chung gây ra cho ngành Lâm nghiệp.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

5

Loài Mọt chân dài Platypus quercivorus là một loài Mọt điểm hình

thuộc nhóm Mọt không ăn gỗ. Con cái của loài Mọt này sau khi vũ hóa từ

các loài cây chủ thuộc họ Dẻ đã bị chết, bay đến cây chủ ƣa thích thuộc họ

Dẻ (Fagaceae) đào hang thẳng từ vỏ vào phần gỗ giác của thân cây, cuối

đƣờng hang con cái đào thêm 1 đến 2 đƣờng nhánh theo đƣờng vòng năm

để đẻ trứng. Trong quá trình đào hang, bào tử nấm bám trên cơ thể của Mọt

và ở các lỗ trên tấm ngực trƣớc nảy mầm và xâm nhiễm vào thân cây. Mọt

sử dụng sợi nấm này làm thức ăn. Gỗ phát triển mạnh trong thân cây ở

phần gỗ giác làm gỗ bị biến màu và sợi nấm làm tắc các ống mạch dẫn

nƣớc làm cây chủ bị héo và chết. Khi cây chết Mọt cái trƣởng thành vũ hóa

và xâm nhiễm cây chủ khác. Đối với loài Mọt Platypus quercivoru có phổ

cây chủ rất rộng, gây hại các loài thuộc họ Dẻ sau: Castanea crenata,

Castanopsis cuspidata, Castanopsis sieboldii, Quercus acuta, Quercus

myrsinaefolia, Quercus serrata, Quercus mongolica, Quercus acutissima,

Quercus phillyraeoides, Quercus crispuloserrata, Quercus sessilifolia, Quercus

salicina, Lithocarpus glaber, Lithocarpus edulis (Erica E. et al., 2005).

Platypus quercivorus là loài Mọt gây hại rất nguy hiểm đới với rừng

tự nhiên ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Tại Nhật Bản loài Mọt này

mang loài nấm Raffaelea quercivora đã làm chết 100.000 đến 200.000 cây

dẻ mỗi năm bắt đầu từ năm 1980. Loài cây bị tấn công nhiều nhất là 2 loài

Quercus serrata và Q. mongolica var. grosseserrata (Ito et al. 2003a, Ito et

al. 2003b).

Esaki và cộng sự (2005) điều tra lâm phần có các loài dẻ phân bố bị

Mọt Platypus quercivorus gây hại và có nhận định rằng loài Mọt này chỉ

gây hại những cây có đƣờng kính trên 15cm và chỉ gây hại ở độ cao của

thân dƣới 1,5m. Mọt không tấn công những cây có đƣờng kính nhỏ hơn

8cm. Khi đẽo vỏ cây ở xung quanh các lỗ Mọt thấy gỗ bị biến màu do sợi

nấm Mọt cấy làm thức ăn. Một nghiên cứu khác tại Nhật Bản cho thấy các

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

6

loài dẻ mọc ở rừng lá rộng thƣờng xanh thì ít bị hại hơn so với các loài dẻ

mọc ở rừng lá rộng rụng lá.

1.1.3. Những nghiên cứu về chất dẫn dụ côn trùng và bẫy côn trùng

bằng chất dẫn dụ

Đầu thế kỷ XX, các nhà côn trùng học đã tiến hành các thí nghiệm

nghiên cứu trên một số đối tƣợng côn trùng nhằm đƣa ra cơ sở khoa học để

giải thích cho hiện tƣợng vận động của côn trùng dƣới ảnh hƣởng của các

yếu tố hoá học. Barrows (1907) đã mô tả tập tích của ruồi Dropsophila

melanogaster Mg dƣới tác động của chất hấp dẫn [27]. Những nghiên cứu

của Kellog (1907) về phản ứng của ngài đực Bombyx mori L đối với mùi

thơm hấp dẫn của con cái [27]. Đến năm 1909 Freiling đã tiến hành nghiên

cứu phản ứng trên hai con đực ở hai giống Danais và Euploea

(Lepidoptera) với mùi thơm hấp dẫn từ con cái. Một thời gian sau đó việc

nghiên cứu này lại bị gián đoạn cho mãi đến năm 1932 khi Bethe tìm hiểu

về đặc tính sinh hoá học của các chất thơm gây ra hiện tƣợng hấp dẫn và

xua đuổi ở một số côn trùng cánh cứng và đã gọi các chất này với tên

ektohormon [27], tiếp sau đó là các công trình nghiên cứu của Kaltofen

(1951), Hass (1952), Kalmus (1955), Kohler (1955) tiến hành trên ong mật

Apis mellifera và hàng loạt những nghiên cứu của Sengun (1954),

Schwinek (1955), Ander (1959)…về tác động lôi cuốn của con cái đối với

con đực ngài Bombyx mori L. Trong số những công trình nghiên cứu phải

kể đến công trình của Kullenberg, năm 1953 ông đã tiến hành các thí

nghiệm về tác dụng sinh học của của các chất thơm của con cái đối với con

đực của 8 loài của họ Sphecidae; 21 loài của họ Apidae và các họ

Chrysididae, Mutillidae, Vespidae và Ichneumonidae mỗi họ nghiên cứu

đại diện một loài. Ông đã so sánh các chất thơm này với tác dụng kích thích

của hormon và nhận thấy giữa chúng có những điểm chung là đều có hoạt

tính sinh học cao, đều gây ảnh hƣởng đối với các tập tính của con vật và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

7

ông đã gọi chất thơm này là parahormon. Sau hàng loạt các tên gọi đƣợc

đƣa ra cho loại chất thơm kể trên đƣợc đông đảo các nhà khoa học thống

nhất gọi một cái tên là pheronmone [27]. Pheromone theo định nghĩa của

Peter Karlson và Martin Lüscher công bố vào năm 1959 là một chất đƣợc

tiết ra môi trƣờng bên ngoài từ một cá thể và đƣợc nhận biết ở một cá thể

thứ hai cùng loài. Sau nhiều công trình nghiên cứu các nhà khoa học đã

chứng minh rằng pheromone có thể đƣợc tiết ra từ các tuyến khác nhau của

cơ thể động vật chứ không phải chỉ đƣợc tiết ra ở một tuyến nhất định nhƣ

trƣớc đây ngƣời ta nghĩ vậy. Ở một số loài côn trùng, ngoài các pheromone

đƣợc tiết ra từ các tế bào biểu bì của lớp phôi ngoài còn có các pheromone

đƣợc tiết ra từ các tế bào tuyến biểu bì ở phần nếp gấp gian đốt cơ thể [27].

Theo tính chất tác động, pheromone đƣợc chia làm nhiều loại khác nhau

nhƣ: pheromone tập hợp (aggregation pheromones) chỉ tạo ra bởi một giới

trong cùng một chủng loài và chúng có tác dụng hấp dẫn đến cả hai giới;

pheromone báo động (alarm pheromones) một vài loài khi bị tấn công bởi

động vật ăn thịt, một vài loài tiết ra những hợp chất bay hơi để các thành

viên khác bay đi (nhƣ ở con rệp vừng) hoặc tụ lại (nhƣ ở ong). Ngoài ra

pheromone cũng tồn tại trong cây cỏ. Một số loại cây tỏa ra pheromone khi

chúng bị trầy xƣớc khiến những cây khác tăng hàm lƣợng tannin (có vị

đắng) trong cây khiến cho cây trở nên kém ngon miệng đối với động vật ăn

cỏ; pheromone đánh dấu lãnh địa (territorial pheromones), những loại

pheromone này đƣợc phóng thích vào trong môi trƣờng để đánh dấu biên

giới giữa những vùng lãnh thổ của động vật; pheromone đánh dấu lãnh địa

chỉ dùng cho con cái (epideictic pheromones), côn trùng cái dùng những

loại pheromone này đƣợc nhận dùng để đánh dấu lãnh địa của chúng và

nhận biết đƣợc bởi những con khác. Ông Fabre, nhà côn trùng học ngƣời

Pháp, trong nửa cuối thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX đã phát hiện ra những

con cái đẻ trứng trên trái cây cùng với những hợp chất huyền bí quanh tổ