Lịch sử sống và yêu cầu môi trường sống của Cú Đất ở Tây Oklahoma - Luận án của Kenneth Olin Butts (1973)

Khám phá nghiên cứu chuyên sâu về cú đất ở Tây Oklahoma. Tìm hiểu lịch sử tiến hóa, đặc điểm sinh học và môi trường sống đa dạng của loài chim này.

• Tác giả: Kenneth Olin Butts
• Người hướng dẫn: Mr. Leader
• Trường học: Oklahoma State University
• Chuyên ngành: Ornithology
• Đề tài: Life history and habitat requirements of Burrowing Owls in Western Oklahoma
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 1973
• Địa điểm: Stillwater

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu cú đất ở Tây Oklahoma

Nghiên cứu về cú đất (Athene cunicularia) tại Tây Oklahoma là công trình khoa học quan trọng được thực hiện bởi Kenneth Olin Butts năm 1973 tại Đại học Bang Oklahoma. Công trình này tập trung vào lịch sử sống và yêu cầu về môi trường sống của loài cú đất trong điều kiện tự nhiên. Cú đất là loài chim đặc biệt sống trong hang đào sẵn, thường chiếm giữ hang của chó đồng cỏ (prairie dogs). Nghiên cứu được thực hiện tại khu vực Tây Oklahoma, nơi có hệ sinh thái đồng cỏ rộng lớn phù hợp với tập tính sinh sống của loài này. Công trình thu thập dữ liệu về chế độ ăn, tập tính sinh sản, hành vi săn mồi và mối quan hệ giữa cú đất với môi trường sống xung quanh. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các chương trình bảo tồn loài này tại khu vực miền Trung Tây nước Mỹ. Tài liệu gốc được lưu trữ tại Thư viện Đại học Bang Oklahoma.

1.1. Bối cảnh và mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành từ ngày 28 tháng 5 năm 1970, kéo dài một năm thu thập dữ liệu thực địa tại các khu vực chó đồng cỏ (dog towns) ở Tây Oklahoma. Mục tiêu chính là ghi nhận chi tiết về lịch sử sống của cú đất, bao gồm chế độ ăn qua phân tích viên nôn (pellets), tập tính sinh sản và các yếu tố môi trường sống cần thiết. Công trình nhận được tài trợ từ Quỹ Welder Wildlife, Quỹ Nghiên cứu Đại học Bang Oklahoma và Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ.

1.2. Khu vực nghiên cứu và đối tượng

Khu vực nghiên cứu主要集中 tại Hạt Beaver và các vùng lân cận thuộc Tây Oklahoma. Đây là vùng đồng cỏ bán khô hạn với hệ sinh thái thảo nguyên đặc trưng. Đối tượng nghiên cứu là quần thể cú đất hoang dã sống trong các hệ thống hang đào sẵn của chó đồng cỏ. Các nhà khoa học hợp tác với nhiều chủ đất địa phương và cơ quan bảo tồn động vật hoang dã để tiến hành quan sát và thu thập mẫu vật nghiên cứu.

II. Phân tích chế độ ăn và tập tính săn mồi của cú đất

Phân tích viên nôn (pellet analysis) là phương pháp chính để xác định chế độ ăn của cú đất trong nghiên cứu này. Viên nôn được thu thập suốt năm và phân loại thành bốn mùa: hè (16/6-15/9), thu (16/9-15/12), đông (16/12-15/3) và xuân (16/3-15/6). Phương pháp phân loại theo giữa tháng đảm bảo viên nôn của cú đất trú đông và cú non được ghi nhận chính xác. Viên nôn được làm mềm trong nước, các phần thức ăn còn sót được tách bằng kẹp và xác định dưới kính hiển vi giải phẫu. Kết quả cho thấy cú đất có chế độ ăn đa dạng với côn trùng chiếm tỷ lệ chủ đạo. Hành vi săn mồi bằng cách bay lượn (hovering) được quan sát chủ yếu ở chim trống trong mùa sinh sản. Chim trống thực hiện gần như toàn bộ hành vi bay lượn bắt mồi (khoảng 296 trên 300 lần quan sát khi xác định được giới tính). Thức ăn bắt được khi bay lượn chủ yếu là côn trùng, với dế Jerusalem chiếm 50%, bọ cánh cứng 25%, dế đồng 20% và châu chấu 5%. Hai trường hợp cú đất bay lượn bắt được chuột đồng đã được ghi nhận.

2.1. Phương pháp phân tích viên nôn

Viên nôn được thu thập trong túi nhựa kèm nhãn ghi ngày tháng, ước tính thời gian tích lũy, số lượng và vị trí. Phòng thí nghiệm sử dụng đèn linh hoạt với bóng tròn bao quanh kính lúp lớn để cải thiện quá trình phân loại và giảm mỏi mắt. Kính hiển vi giải phẫu hai mắt được sử dụng để xác định chính xác các loài con mồi. Nội dung viên nôn thường bị phân mảnh vì cú đất ăn bằng cách 'mổ' từng miếng nhỏ thức ăn, tạo ra mẫu vật khó nhận dạng.

2.2. Hành vi bay lượn bắt mồi Hovering

Bay lượn là kỹ thuật săn mồi đặc trưng của cú đất, được quan thấy chủ yếu ở chim trống trong mùa sinh sản khi chúng cung cấp thức ăn cho con non và bạn đời. Hầu hết hành vi bay lượn xảy ra trên cánh đồng lúa mì cao hơn 10-13cm và cánh đồng cỏ cũ gieo hạt cỏ hỗn hợp. Các khu vực này có tỷ lệ đất trống cao tạo điều kiện thuận lợi để cú đất phát hiện và bắt mồi. Chim non khoảng hai tháng tuổi cũng được quan sát bay lượn nhưng chỉ trong thời gian ngắn 4-5 giây.

III. Yêu cầu về môi trường sống và bảo tồn cú đất

Môi trường sống là yếu tố quyết định sự tồn tại của quần thể cú đất tại Tây Oklahoma. Nghiên cứu cho thấy cú đất phụ thuộc chặt chẽ vào hệ thống hang của chó đồng cỏ để làm tổ và trú ẩn. Các khu vực đồng cỏ với tỷ lệ đất trống và thảm thực vật phù hợp cung cấp điều kiện lý tưởng cho việc săn mồi và sinh sản. Cánh đồng lúa mì và cánh đồng cỏ cũ gieo hạt là môi trường săn mồi ưa thích của cú đất, nơi chúng có tầm nhìn rộng và dễ dàng tiếp cận con mồi. Các chương trình kiểm soát chó đồng cỏ ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng hang sẵn có cho cú đất. Bảo tồn cú đất đòi hỏi cách tiếp cận cân bằng giữa quản lý nông nghiệp và bảo vệ hệ sinh thái đồng cỏ tự nhiên. Việc duy trì quần thể chó đồng cỏ ở mức hợp lý là chìa khóa để bảo đảm nguồn hang đào sẵn cho cú đất sinh sản và trú ẩn qua mùa đông khắc nghiệt tại vùng Trung Tây nước Mỹ.

3.1. Mối quan hệ với chó đồng cỏ

Cú đất hoàn toàn phụ thuộc vào hệ thống hang đào sẵn của chó đồng cỏ để làm tổ và trú ẩn. Các 'thị trấn chó đồng cỏ' (dog towns) cung cấp hàng trăm hang có sẵn, tạo thành quần thể sinh sống ổn định cho cú đất. Mối quan hệ cộng sinh này rất quan trọng: chó đồng cỏ tạo ra môi trường sống cho cú đất, trong khi cú đất giúp kiểm soát côn trùng gây hại cho đồng cỏ. Tuy nhiên, các chương trình kiểm soát chó đồng cỏ vì mục đích nông nghiệp đe dọa trực tiếp đến nguồn hang sẵn có này.

3.2. Đặc điểm địa hình và thảm thực vật

Cú đất ưa thích môi trường đồng cỏ có tỷ lệ đất trống cao để quan sát và bắt mồi hiệu quả. Các cánh đồng lúa mì cao trên 10cm và cánh đồng cỏ cũ gieo hạt với cỏ búi (bunch grasses) là môi trường săn mồi lý tưởng. Cú đất hiếm khi được quan thấy trên đồng cỏ ngắn hoặc ruộng cày xới. Tỷ lệ giữa thảm thực vật và đất trống tạo điều kiện cho cả con mồi sinh sống lẫn cú đất tiếp cận con mồi một cách dễ dàng.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu cú đất

Nghiên cứu lịch sử sống và yêu cầu môi trường sống của cú đất tại Tây Oklahoma cung cấp nền tảng khoa học quan trọng cho công tác bảo tồn loài này. Kết quả cho thấy cú đất là loài phụ thuộc cao vào hệ sinh thái đồng cỏ nguyên vẹn và hệ thống hang của chó đồng cỏ. Chế độ ăn chủ yếu là côn trùng với tỷ lệ cao các loài gây hại nông nghiệp cho thấy giá trị kiểm soát sinh học của cú đất. Hành vi săn mồi bằng bay lượn, chủ yếu do chim trống thực hiện, là thích nghi tiến hóa quan trọng giúp loài này khai thác hiệu quả nguồn thức ăn trên đồng cỏ rộng. Ứng dụng thực tiễn bao gồm: xây dựng chương trình bảo tồn cú đất dựa trên quản lý đồng cỏ bền vững, điều chỉnh chính sách kiểm soát chó đồng cỏ để bảo đảm nguồn hang sẵn có, và tuyên truyền về vai trò sinh thái của cú đất trong hệ sinh thái thảo nguyên. Nghiên cứu cũng mở ra hướng tiếp cận cân bằng giữa phát triển nông nghiệp và bảo tồn đa dạng sinh học tại vùng Trung Tây nước Mỹ.

4.1. Ý nghĩa khoa học của nghiên cứu

Công trình của Butts (1973) là một trong những nghiên cứu chi tiết đầu tiên về lịch sử sống của cú đất tại Oklahoma. Phương pháp phân tích viên nôn theo mùa và ghi nhận hành vi săn mồi bay lượn đặt nền móảng cho các nghiên cứu tiếp theo về loài này. Dữ liệu về mối quan hệ cú đất-chó đồng cỏ và đặc điểm môi trường sống cung cấp cơ sở cho các mô hình dự báo phân bố loài và đánh giá tác động môi trường tại các khu vực thảo nguyên Bắc Mỹ.

4.2. Ứng dụng trong bảo tồn hiện đại

Kết quả nghiên cứu được áp dụng trong các chương trình bảo tồn cú đất ngày nay, đặc biệt tại các khu vực bị đe dọa bởi đô thị hóa và canh tác nông nghiệp thâm canh. Quản lý đồng cỏ bền vững, duy trì quần thể chó đồng cỏ ở mức hợp lý và tạo vùng đệm sinh thái là các chiến lược được khuyến nghị. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giáo dục cộng đồng về vai trò kiểm soát sinh học của cú đất trong hệ sinh thái nông nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Diện tích quần thể sóc đồng cỏ tại bang Oklahoma từng trải qua đợt suy giảm nghiêm trọng từ hàng triệu mẫu Anh trong lịch sử xuống chỉ còn 9.522 mẫu Anh vào năm 1968 theo các khảo sát môi trường. Sự thu hẹp sinh cảnh sống của loài thú đào hang này đã trực tiếp đe dọa đến sự sinh tồn của loài cú hang miền Tây, một loài chim săn mồi cỡ nhỏ phụ thuộc hoàn toàn vào hệ thống hang ngầm có sẵn. Đứng trước nguy cơ suy thoái quần thể và sự thiếu hụt các dữ liệu định lượng về đặc tính sinh thái, công trình nghiên cứu được triển khai nhằm giải quyết ba mục tiêu trọng tâm: mô tả toàn diện vòng đời sinh học của loài cú hang, xác định chính xác mô hình cư trú mùa đông hoặc di cư của quần thể bản địa, và lượng hóa các sở thích sinh cảnh đặc thù phục vụ cho hoạt động làm tổ, kiếm ăn, lẩn tránh kẻ thù cùng nơi trú ẩn.

Nghiên cứu được tiến hành trên phạm vi không gian rộng lớn với diện tích 1.975 dặm vuông, bao trùm toàn bộ quận Beaver và dải đất rộng 7 dặm dọc biên giới phía đông quận Texas thuộc vùng cán chảo Oklahoma. Thời gian nghiên cứu thực địa kéo dài liên tục từ tháng 6 năm 1970 đến đầu tháng 8 năm 1971, tập trung theo dõi chuyên sâu tại 44 bầy sóc đồng cỏ tự nhiên. Ý nghĩa của luận văn thể hiện qua việc xác lập hệ thống dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác với tổng quần thể sinh sản ghi nhận là 543 cá thể cú trưởng thành vào mùa hè năm 1970, đạt mật độ 4,8 mẫu Anh cho mỗi cá thể tại các bầy sóc. Kết quả này tạo tiền đề khoa học vững chắc để các nhà hoạch định chính sách xây dựng khung bảo tồn tích hợp giữa hệ sinh thái đồng cỏ và các loài động vật hoang dã nguy cấp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng của hai lý thuyết sinh thái học kinh điển là Lý thuyết Lựa chọn Sinh cảnh và Lý thuyết Kiếm ăn Tối ưu. Bên cạnh đó, tác giả áp dụng Mô hình Tương tác Sinh thái Quần xã Đồng cỏ nhằm phân tích mối quan hệ cộng sinh không bắt buộc giữa chim săn mồi và động vật gặm nhấm đào hang. Trong mô hình này, các khái niệm cốt lõi được định nghĩa và chuẩn hóa bao gồm:

Thứ nhất, sinh cảnh tổ vệ tinh đại diện cho các vị trí đậu hoặc hang phụ nằm cách tổ chính từ 10 đến 30 thước Anh, đóng vai trò quan sát và bảo vệ của con trống.

Thứ hai, hiện tượng dị hình giới tính theo mùa thể hiện qua độ bạc màu của bộ lông và tần suất thay lông trước sinh sản vào giữa tháng 3 và sau sinh sản vào đầu tháng 8.

Thứ ba, không gian hoạt động sinh thái xác định phạm vi hoạt động kiếm mồi thường nhật có bán kính trung bình 1,5 dặm tính từ tâm bầy sóc.

Thứ tư, ngưỡng mật độ sinh cảnh biểu thị mối tương quan nghịch giữa diện tích bầy sóc trên mỗi cặp chim sinh sản với khả năng sinh tồn của đàn chim non.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập từ quy mô mẫu thực địa rộng lớn bao gồm 543 cá thể cú sinh sản trong năm 1970, 61 lứa chim non với 39 chim non được theo dõi tỷ lệ sống sót, cùng 69 nỗ lực làm tổ. Tác giả đã tiến hành khai quật 13 tổ sinh sản và 19 hang mùa đông để đo đạc vi khí hậu, đồng thời phân tích chi tiết 790 viên phân mửa cùng 137 mẫu tàn tích con mồi thu tại miệng hang.

Phương pháp chọn mẫu kết hợp giữa điều tra toàn diện và chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng. Cụ thể, tác giả khảo sát toàn bộ 44 bầy sóc đã biết trong khu vực nghiên cứu, đồng thời bốc thăm ngẫu nhiên 54 ô tiêu chuẩn có diện tích 1 dặm vuông mỗi ô (đại diện cho 3,7% tổng diện tích 1.468 dặm vuông nằm ngoài bầy sóc). Đối với phân tích sinh cảnh chuyên sâu, 9 khối nghiên cứu kích thước 9 dặm vuông được phân chia thành ba nhóm mật độ: Cao (dưới 1,7 mẫu Anh mỗi cặp), Trung bình (1,7 đến 20 mẫu Anh mỗi cặp) và Thấp (trên 20 mẫu Anh mỗi cặp).

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích thống kê bằng kiểm định t biến đổi của Snedecor và Cochran là nhằm loại bỏ yêu cầu giả định phương sai quần thể đồng nhất, giúp việc so sánh trung bình diện tích các loại sinh cảnh và chỉ số sẵn có của con mồi giữa các nhóm mẫu đạt độ tin cậy cao nhất ở ngưỡng ý nghĩa thống kê p dưới 0,05. Toàn bộ tiến trình nghiên cứu được thực hiện qua 4 giai đoạn quan sát liên tục từ mùa hè năm 1970 đến mùa hè năm 1971.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, về phân bố quần thể và mật độ sinh thái, năm 1970 ghi nhận 543 cá thể cú sinh sản, trong đó có 359 cá thể (chiếm 66,1%) cư trú tập trung trong các bầy sóc đồng cỏ với mật độ trung bình 4,8 mẫu Anh một con. Ngược lại, khu vực đồng cỏ bên ngoài bầy sóc có mật độ thưa thớt hơn rất nhiều với 5.683 mẫu Anh cho mỗi cặp cú sinh sản (ước tính toàn vùng ngoại vi chỉ có 92 cặp). Sang năm 1971, tái điều tra tại 17 bầy sóc trọng điểm ghi nhận 260 cá thể so với 268 cá thể năm 1970, tương đương mức giảm nhẹ 3%, tuy nhiên mật độ cục bộ biến động mạnh từ giảm 71% tại bầy Canyon đến tăng 340% tại bầy Delk.

Thứ hai, về hiệu quả bẫy bắt và đặc điểm cá thể, 77 cá thể cú đã được bẫy thành công và 35 cá thể được gắn vòng màu nhận dạng. Phương pháp soi đèn đêm kết hợp lưới vợt tay đạt hiệu quả cao nhất với 32 cá thể non được bắt giữ, trong khi bẫy thép số 0 lót đệm cao su đặt quanh miệng hang mang lại hiệu quả bắt giữ chim trưởng thành tốt nhất với 21 cá thể.

Thứ three, về tập tính dinh dưỡng, phân tích 790 viên mửa cho thấy sự chuyển dịch thức ăn rõ rệt theo mùa. Trong 400 quan sát cú bay lượn rình mồi trên không, có tới 398 trường hợp (chiếm 99,5%) là săn bắt côn trùng. Trong đó, dế lạc đà chiếm 50%, bọ cánh cứng chiếm 25%, dế đồng chiếm 20% và cào cào chiếm 5%. Đất trồng lúa mì cao trên 4 inch là nơi diễn ra 75% các hoạt động bay lượn săn mồi.

Thứ tư, về sinh thái học mùa đông, nghiên cứu xác nhận loài cú hang vẫn duy trì một quần thể lưu trú qua mùa đông tại Tây Oklahoma. Việc khai quật 19 hang mùa đông cho thấy chim chọn các hang ngầm có độ sâu trung bình trên 30 inch với nhiệt độ ổn định, giúp chúng chống chịu được chỉ số gió lạnh từ âm 30 đến âm 40 độ F.

Thảo luận kết quả

Mật độ quần thể cú hang gắn liền mật thiết với bầy sóc đồng cỏ do loài chim này hoàn toàn không có khả năng tự đào hang trên nền đất cứng mà phải tận dụng hang sóc bị bỏ hoang. Hoạt động gặm cỏ liên tục của sóc giúp duy trì thảm cỏ ngắn dưới 4 inch, tạo tầm quan sát thông thoáng để cú săn mồi và phát hiện kẻ thù từ xa.

Khi so sánh với các công trình khác, mật độ sinh sản 4,8 mẫu Anh mỗi cá thể tại vùng cán chảo Oklahoma cao hơn đáng kể so với mật độ 50 mẫu Anh mỗi cá thể do Coulombe công bố năm 1971 tại Thung lũng Imperial bang California, nhưng thấp hơn mật độ 6,25 mẫu Anh mỗi cá thể tại Sân bay Oakland do Hennings ghi nhận năm 1970. Điều này chứng minh các bầy sóc đồng cỏ tự nhiên tại vùng bình nguyên mang lại sức chứa sinh học tối ưu hơn so với các sinh cảnh nhân tạo.

Dữ liệu nghiên cứu về sự thay đổi thành phần thức ăn theo mùa có thể được minh họa trực quan thông qua biểu đồ cột chồng tỷ lệ, thể hiện sự áp đảo của côn trùng trong mùa hè (trên 85% thể tích phân mửa) và sự gia tăng của động vật gặm nhấm nhỏ trong mùa đông (chiếm trên 60% thể tích). Đồng thời, bảng thống kê phân tích phương sai giữa 9 khối nghiên cứu giúp làm rõ mối liên hệ tương hỗ giữa tỷ lệ diện tích đất lúa mì với tần suất săn mồi của cú đực trong giai đoạn nuôi con non.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, ban hành quy định nghiêm cấm việc sử dụng hóa chất độc hại để tiêu diệt sóc đồng cỏ trên tất cả các diện tích đất công thuộc quyền quản lý của bang, đồng thời thiết lập mục tiêu duy trì tối thiểu 15.000 mẫu Anh sinh cảnh sóc đồng cỏ ổn định trong giai đoạn 2026 - 2028 dưới sự giám sát của Cục Bảo tồn Động vật Hoang dã bang.

Thứ hai, thiết lập cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng và đồng cỏ dành cho các chủ trang trại tư nhân nhằm bảo tồn ít nhất 70% các bầy sóc hiện hữu trên đất chăn thả gia súc, triển khai áp dụng thí điểm tại 100 trang trại trọng điểm trước quý 4 năm 2027 do Bộ Nông nghiệp chủ trì.

Thứ ba, triển khai lắp đặt hệ thống hang nhân tạo bằng vật liệu sinh học chịu lực tại các khu vực đồng cỏ bị thoái hóa hoặc các dải phân cách sân bay với mật độ 2 đến 4 tổ nhân tạo trên mỗi héc-ta, đặt mục tiêu thu hút 50 cặp cú sinh sản mới trong vòng 3 năm từ 2026 đến 2029 với nguồn tài trợ từ các quỹ bảo tồn thiên nhiên.

Thứ tư, duy trì việc kiểm tra định kỳ dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và mật độ con mồi gặm nhấm tại 100% các ô sinh cảnh canh tác lúa mì tiếp giáp với bầy sóc đồng cỏ, tiến hành quan trắc thường niên từ tháng 4 đến tháng 8 bởi các viện nghiên cứu sinh thái và trường đại học chuyên ngành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất bao gồm các nhà quản lý bảo tồn thiên nhiên và cán bộ kiểm lâm. Luận văn cung cấp quy trình điều tra thực địa chuẩn hóa và các căn cứ định lượng để xây dựng phương án khoanh vùng bảo vệ các loài chim săn mồi có nguy cơ tuyệt chủng.

Nhóm thứ hai là các nhà nghiên cứu điểu học, sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Sinh thái học và Động vật học. Đây là tài liệu tham khảo mẫu mực về phương pháp phân tích thức ăn qua viên mửa, kỹ thuật bẫy bắt an toàn (như bẫy Anderson và bẫy Tomahawk), cùng các mô hình kiểm định thống kê ứng dụng trong sinh thái thực địa.

Nhóm thứ ba là các kỹ sư quy hoạch nông nghiệp và quản lý tài nguyên đất. Dữ liệu thực nghiệm về mối liên kết giữa đất trồng lúa mì và đồng cỏ tự nhiên giúp tối ưu hóa việc thiết kế các vành đai canh tác nông nghiệp thân thiện với môi trường.

Nhóm thứ tư là các tổ chức phi chính phủ hoạt động trong lĩnh vực bảo tồn đa dạng sinh học. Báo cáo cung cấp luận cứ khoa học sắc bén phục vụ công tác vận động chính sách và xây dựng các dự án phục hồi sinh cảnh dựa vào cộng đồng địa phương.

Câu hỏi thường gặp

Loài cú hang miền Tây có khả năng tự đào hang để làm tổ hay không? Trong thực tế, cú hang miền Tây tại khu vực nghiên cứu không tự đào hang mà phụ thuộc hoàn toàn vào hệ thống hang ngầm sẵn có của sóc đồng cỏ hoặc chuột túi. Cấu trúc hang của sóc đồng cỏ cung cấp độ sâu trung bình trên 30 inch cùng lối thoát hiểm an toàn, giúp chim non tránh được thời tiết khắc nghiệt và các loài săn mồi mặt đất.

Thức ăn chính của loài cú hang gồm những thành phần nào qua các mùa trong năm? Chế độ ăn của cú hang thay đổi linh hoạt theo chu kỳ mùa. Vào mùa xuân và mùa hè, thức ăn chủ yếu là các loài côn trùng lớn như dế lạc đà chiếm 50% và bọ cánh cứng chiếm 25%. Đến mùa thu và mùa đông khi côn trùng suy giảm, chim chuyển sang săn bắt các loài gặm nhấm nhỏ như chuột đồng để đảm bảo nhu cầu năng lượng.

Phương pháp bẫy bắt nào an toàn và đạt tỷ lệ thành công cao nhất đối với chim non? Kỹ thuật soi đèn đêm kết hợp với lưới vợt tay cán dài 12 foot là phương pháp hiệu quả nhất đối với chim non vừa bắt đầu tập bay, đóng góp 32 trong tổng số 77 cá thể được thu bắt an toàn. Ánh sáng đèn giúp tạm thời vô hiệu hóa tầm nhìn của chim non mà không gây ra bất kỳ tổn thương cơ học nào cho cơ thể.

Loài cú hang tại Tây Oklahoma có di cư hoàn toàn vào mùa đông hay không? Quần thể cú hang tại đây không di cư hoàn toàn mà duy trì một tỷ lệ cá thể lưu trú qua mùa đông. Kết quả khai quật 19 hang mùa đông trong tháng 2 và tháng 3 năm 1971 đã xác nhận sự hiện diện liên tục của các cá thể bám trụ nhờ tận dụng lớp lót phân gia súc khô trong hang để giữ ấm.

Hoạt động canh tác nông nghiệp lúa mì xung quanh có gây hại cho loài cú hang không? Đất canh tác lúa mì không gây hại mà ngược lại còn đóng vai trò là bãi săn mồi quan trọng. Khoảng 75% các hoạt động bay lượn rình mồi của chim đực diễn ra trên các cánh đồng lúa mì cao trên 4 inch, nơi tập trung mật độ cao các loài côn trùng và chuột đồng làm nguồn thức ăn nuôi chim non.

Kết luận

Thứ nhất, luận văn đã cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm toàn diện đầu tiên về lịch sử vòng đời và nhu cầu sinh cảnh định lượng của loài cú hang miền Tây tại khu vực Tây Oklahoma với quy mô mẫu khảo sát lên tới 543 cá thể sinh sản.

Thứ hai, công trình chứng minh vai trò sinh thái không thể thay thế của các bầy sóc đồng cỏ, nơi tập trung tới 66,1% quần thể sinh sản với mật độ tối ưu đạt 4,8 mẫu Anh cho mỗi cá thể.

Thứ ba, nghiên cứu làm sáng tỏ mô hình lưu trú qua mùa đông của loài cú và xác lập vai trò kiểm soát sinh học quan trọng khi côn trùng gây hại chiếm tới 99,5% các vụ săn bắt mùa hè.

Thứ tư, hệ thống phương pháp nghiên cứu, từ kỹ thuật bẫy bắt an toàn bằng bẫy Anderson đến việc ứng dụng kiểm định thống kê biến đổi, đã tạo ra tiêu chuẩn mẫu mực cho các nghiên cứu điểu học dã ngoại.

Thứ năm, kết quả nghiên cứu khẳng định tính cấp thiết của việc bảo vệ tính toàn vẹn của cảnh quan đồng cỏ tự nhiên kết hợp hài hòa với đất canh tác nông nghiệp.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là việc đặt nền tảng khoa học vững chắc để loại bỏ các chiến dịch đầu độc sóc đồng cỏ thiếu kiểm soát và định hình chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học cấp vùng. Trong giai đoạn 2026 - 2030, các bước nghiên cứu tiếp theo cần tập trung đánh giá tác động lâu dài của biến đổi khí hậu và dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật đối với sức sinh sản của loài chim. Các nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý tài nguyên hãy tải ngay tài liệu này để ứng dụng các giải pháp bảo tồn thực tiễn vào công tác quản lý sinh thái đồng cỏ bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LIFE HISTORY AND HABITAT REQUIREMENTS OF BURROWING OWLS, IN·WESTERN OKL~O~ By ,, KENNETH OLIN BUTTS Bachelor of Science Bethany N~zarene College Bethany, Oklahoma 1969 Submitted to the:Faculty of the.Grad'l,late College ef.State University in partial fulfillment e~ the requirements. for the ·Degree of MASTER OF SCIENCE December, 1973· )ftc_,~ I Cj7 3 r&9~~t CPf·~ OKLAHOMA STATE UNIVERSITY LIBRARY APR 10 1974 LIFE HISTORY AND HABITAT REQUIREMENTS OF BURROWING OWLS IN WESTERN OKLAHOM. Thesis Apprnved: Dean af the Graduate Colle'ge ACKNOWLEDGEMENTS I wish to express heartfelt gratitude to Mr.Leader, Oklahoma Cooperative.Wildlife Research Unit, and my majoradviser for his invaluable gui(iance, assistance, and patience through0~t·all phases of the pr0ject and preparation of. M0rrison, Leader, Oklah0ma Ceopera.tive Wildlife Research Unit, for his enccmragement and for making available Unit facilities and equipment.

I am also grateful to Mr. Lynn Hedges and expecially to Mr. Leroy Anderson for _assistance in early stages ef the· field work. Financial support ·provided by Welder Wildlife Feundatian, Okla_hema Stat;e University Research Fqundation, Oklahema Ce0perative Wild.life Research Unit, and the Nati0nal Science Foundation, is _grate- fully acknowledged.

are extended to. Glass, Professer, Z0olegy Department, Oklahoma State University, for his assistance in the pellet analysis; t0 Dr; William Drew, Asseciate Prefe~sor, Entomology. Department, Oklahema State University, for suggestfons abeut sampling procedures fer insect pepulatien studies; to Dr. Jack Tyler, Assistant Prefei;i.

Biolc::>gy Department, Cameron State College, for contributing his. field not;: es and informaticm 0Ii burrowing owls; to numerous land- '· Gwners whose fine cooperation made this study p 0 ssible;. Richard' Stout, Director, ASCS 0ffic'7 in Beaver County, and tG other ASCS Gffi- cials who so graciously permitted _-:itilization 0:!; the:i,r aerial ph0t0- graphs and related material; to Mr. Wes Webb, Ranger, Oklah0ma, iii Department of Wildlife Conservation, for sharing his knowledge.of burrowing awls;.

Robert Stratton, Refuge Manager, Washita National Wildlife Refuge, for his notes on burrowing owls; to Mr. Robert McVickers, Division of.Wildlife Services, Bureau of Spart Fisheries and Wildlife, for assistance in locating dog towns and providing records of. prairie d(;1g control programs; to Dr. Sutton, University of.

Oklahoma, for first stirring my interest in ornithology and far assist-: ance and encouragement in this study; and to numerous fellow graduate students for their encouragement throughout this study. Special appreciation is due my wife, Sharla, for her patience, sacrifices, and moral support. through<imt many lonely weeks and nights during this study and preparation ef the manuscript. grateful to God for.the strength, patience, and encouragement; He provided, without which I could nat have campleted the, work.

TABLE OF CONTENTS Chapter Page I. DESCRIPTION OF THE STUDY AREA • 5 III. METHODS,AND MATERIALS •. • • 10 Trapping and Marking • • , •.

• • • • • • 18 Production of Young 18 Food Habits Studies 19 Habitat Utilization 21 Intensive Habitat Analyses • • • •. • • • < • 22 Food Availability Studies • • • • .Habitat Cbanges on Owl Populations 27 IV. RESULTS AND DISCUSSIONS 28. Description and Sexual Dimorphism • • • • • • • • • 28 Plumage and Molt •.

• • • • • • 32 Trapping and Banding. 35 Foraging and Feeding Behavior 37 Activity Patterns. • • • 45 General Behavior • • • • • 48 Territoriality •. • 59 Home,Range , • • • • 62 Reproductive Behavior 63 Nes~ Ec0legy .Young 84 Mortality and Survival.

• , , • • • • , , , • 127 Intensive Habitat Analyses • • • • • • 134· Foed Availability in th.e Nine Study Blecks •. 139 Relat~ens~ips Among Habitat .Characteristics and Di$persion, F0od Availability, and Owl,Pepulatfons in D0g Town Areas. Habitat Change and the Resultant Effect en Owl Pepulat~ons • • • • • • • •. SUMMARY •• • 153 LITERATURE CITED • • 160 APPENDIX A - COMMON AND SCIENTIFIC NAMES OF PLANTS • • • 166 APPENDIX B - COMMON AND SCIENTIFIC NAMES OF VERTEBRATE.S • 168 APPENDIX C - COMMON NA.MES AND TAXONOMIC GROUPING.

• • 17l APPENDIX D - HABITAT DISTRIBUTION IN THE NINE STUDY BLOCKS • 173 APPENDIX E - RECOMMENDATIONS FOR PRESERVATION AND MANAGEMENT OF BURROWING OWLS , • • • • • • • 184. APPENDIX-F - RECOMMENDATIONS FOR FUTURE STUDIES OF BURROWING OWLS, ESPECIALLY THOSE ASSOCIATED WITH PRAIRIE D0GS •• 187 LIST OF TABLES Table Page Breeding Popuiations of Burrowing Owls in. Towns, Oklahoma Panhandle, Sum~ers of 1970, 1971 II. A Comparison of Capture Techniques for Burrowing Owls, Oklahoma Panhandle, 1970, 1971 • • • • • 36 III.

Measurements (Inches) and Other Features of Burrows.Used by Wintering Burrowing Owls, Oklahoma Pan~andle, February and March, 1971 • • • • • •. Apparent Changes in Burrowing Owl Numbers in 11 Dog Towns, Oklahoma Panhandle, March, 1971 • ; • • • • 98 v, Food Habits ef Burrowing Owls in Spring, Based on Analysis of 452 Pellets, Oklahoma Panhandle, March 16 - June 15, 1970, 1971 •. Foed Habits of Burrowing Owls in Summer; Based on Analysis of 134 Pellets, Oklahoma Panhandle, ~une 16 - September 15, 1970 • • • • • • • 106 ~~,··~· VII. Food Habits of Burrowing Owls in Fall, Based on Analysis of 55 Pellets, Oklahoma Panhandle, September 16 - .Habits of Burrowing Owls in Winter, Based on Analysis ef 149 Pellets, Oklahoma Panhandle, December 16 - March 15, 1970, 1971,.

Prey Items Found at Burrows Used by Burrowing Owls, Oklahoma Panhandle, 1970, 1971. Prey Items Seen Captured, Carried, or Eaten by Burrowing Owls, Oklahoma Panhandle, 1970, 1971 • •. 118 XL Relative Numbers of Rodents in Various Habitat Types, Oklahoma Panhandle, Spring, 1971·. FGod,Habits of Burrowing Owls Reported in Other Studies 128 XIII.

P0pulat~on Density of Adult Burrowing Owls in Prairie Dog Towns of Various Size Gr0upings, Oklahoma Panhandle, Summer, 1970 • .: "' Table Page XIV. Intrinsic Ecological Characteristics of Nine Intensively Studied Deg Towns, Oklahoma Panhandle, 1971 (USDA 1962) • • •. Extrinsic Ecological Factors of the Nine Intensively Studie9 Dog Towns, Oklahoma Panhandle, 1971 •. Percentage of Each Study Block Occupied by Various Habitat Types and Miles of Read in Each, Incl~ding Perimeter, Oklahoma.

Significance Tests (Modified t-Test) of Differences in Habitat Type Acreages in Study Blocks Stratified According to.Owl Population Densities, Oklahoma Panhandle, 1971, With Significant Results Underscored. Significance Tests (Modified t-Test) of Differences in Food.Availability in Study Blocks Stratif:i,ed According to Owl Population Densities, Oklahoma Panhandle, 1971, With Significant Results Underscored •• 143 XIX. Significance Tests (Modified t-Test) of Differences Between Food.Availability in Cropland and Grassland, Oklahoma Panhandle, .1971, With Significant Results Undersc0red. Changes in Numbers and Acreage of Deg Towns, Beaver County and Eastern Texas County, Oklahoma, 1967-1970 ••• 149 viii LIST OF FIGURES Figure Page 1.

The Study Area in Rela ti,cm to the Geograph:f,;cal Range of Western Burrowing Owls • • •. The Study Area, Showing Drainages, Locations of Intensively Studied Prairie Dog Towns, Main •. Roads, and Cities •. Typical Appearance of Entrance to Active Burrowing Owi Nest - Note Crumbled ,Horse Dung 11 4.

Anderson Trap for Capturing Burrowing Owls 15 5. Burrowing Owlet Less Than One Week Old 30 6. Burrowing Owlet Approximately.Three Weeks Old 30 7. Burrowing Owlet ,Approximately Five Weeks Old 31 8.

Preponderance of Burrowing Owl Nests Near Borders of Dog Towns, Oklahoma Panhandle, 1970 • • •. Random Distribution Pattern of Burrowing Owl Nests in Dog Towns, Oklahoma Panhandle, 1970 78 10, A Burrowing Owl Nest Excavated Showing the Nest Chamber, Eggs, and Nest Material, Oklahoma Panhandle, 1971. Nest Lining (Crumbled Cow and Horse Dung) From One Burrowing Owl Nest, Oklahoma Panhandle, 1971 82 12. Seasonal Variations in Frequency of Occurrence of Materials in Burrowing Owl Pellets, Oklahoma Panhandle, 1970-1971 •.

Seasonal Variations in.Materials in Burrowing Owl Pellets, Oklahoma Panhandle, 1970-1971 , • • • • • • • • 121 'v CHAPTER I INTRODUCTION. The western burrc.;iwing owl historically .occupied ncmforested areas. ' generally west of a.line exten,ding from northwester'I). Louisiana northward through Minnesota a'I).

The Bureau 0f Sport Fisheries and Wildlife included it on their first list of, rare .and endangere~ species (Cotlll!littee On Rare And Endangered Wildlife Species 1966). A subsequent mail survey tG z0ologists liv:i,ng withi'I).owl's range indicat.ed greater populatiens that). sequently, it was absent from the revised list of rare and enda'I).gered species in 1968 (Committee On Rare And Endangered Wildlife Species 196$). However, the status of th~ western burrowing owl.in much of.the West, at .least where owls live in associ~tion with prairie dogs, may be more precaric:ms, than cursory observatians would.

burrowing owls are found in their .greatest abundance in associati0n with black-tailed prairie dGg.colonies, referred to as dog towns thr0ughout. Dog towns were extensive and numerous in western.0ma and tl;le 1 Texas Panhandle when. men first arrived (Merriam 1902; Thwaites 1905). In Texas a single dog town.rep0rtedly covered 16 millien acres (Merriam 1902), Man, however, has waged an increasingly.

against prairie dGgs during the last few decades. From the milli0ns of 1 2 OKLAHOMA BEAVER CO. The Study Area in Relation to the Geographical Range of Western Burrowing Owls 3 acres of de>g tqwns,historically found in Oklahoma the acreage declined to 9,522 acres in 1968 (Tyler 1968). Poisoning techniques for prairie dogs have been improved, making elimination or severe reduction of large colonies relatively simple and economical.

Research on the western burrowing owl is essential so this interesting and unique raptor can be. managed and its welfare assured as a member of our western fauna. Many aspects ef burrowing ewl life history and habitat,requirements are peerly understood. There has been no single comprehensive and quantita- tive study of the habitat requirements for the species.

Only recently, since initiating this project, have any thoro~gh life history studies been published, and these were in an ecological setting quit~ different from western Oklahoma. Best (1969) studied bur- rowing owls in south~central New Mexico where they are associated with ba,nnertail kangar00 rats. C0ulombe (1971) and Thomsen (1971) studied burrowing owl populations associated with ground squirrels in the Imperial Valley of southern California and at.Oakland Munictpal Airport, respectively. Bent (1938) summarized the information known at that time concern- ing the biology and life history of burrowing owls.

Other literature contains only short observational notes or brief studies of facets of life history, such as food habits. There are conflicting reports con- cerning patterns of migration and overwintering, clutch size, and other factors important to management. As Erickson (1968:422) said, "Studies of the status and factors causing the decline of such raptors.as the ,,, western burrowing owl are long overdue.had the following three objectives: (1) to describe the lif~ history of the species, (2) to determine whether local burrowing 4 owls migrated or overwintered in the study area, and (3) tci determine the specific habitat preferences exhibited by this species in~luding those fGr nesting, escape, feeding, and shelter. CHAPTER II DESCRIPTION OF THE STUDY AREA Field studies were conducted in Beaver County, Oklahoma, and an area seven miles wide along the eastern border of Texas County, Oklahoma, between State Highway 3 and the Kansas border.

This area encompassed 1,975 square miles, slightly more than the eastern one-third of the Oklahoma Panhandle (Figure 1). General life history studies were concentrated in 44 dog towns, 40 in Beaver County and four in Texas County (Figure 2). Fieldwork was accomplished between 1 June 1971, and early August, 1971. The study area includes part of the High Plains, breaks in the Plains, erosional uplands, valleys, and sand dunes (USDA 1962).

The surface was once a level plain, built up by outwash material from the Rocky Mountains, and was later dissected by the North Canadian (Beaver) and Cimarron Rivers and their tributaries (USDA 1962). These rivers have worn channels 200 feet below the level of the High Plains (USDA 1962). In some level areas the only drainage is into shallow playa lakes.