Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cá là nguồn thực phẩm truyền thống lâu đời và đóng vai trò làm dược liệu trong y học phương Đông. Về mặt sinh thái học, cá là mắt xích thiết yếu trong chuỗi và lưới thức ăn tự nhiên; việc bảo tồn nhiều loài động vật hoang dã có quan hệ mật thiết với bảo tồn nguồn cá tự nhiên trong các thủy vực. Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Pù Hoạt nằm ở vùng Tây Bắc tỉnh Nghệ An, thuộc vùng đầu nguồn của hai hệ thống sông lớn là sông Chu (phía Bắc, chảy qua địa phận hai xã Thông Thụ, Đồng Văn với chiều dài hơn 64 km trước khi sang Thanh Hóa) và sông Hiếu (chiếm khoảng 30% diện tích khu bảo tồn với các nhánh Nậm Việc, Nậm Giải, Nậm Quàng). Đối với cộng đồng dân cư bản địa, đặc biệt là người Thái, cá suối là nguồn tài nguyên khai thác thường nhật gắn liền với văn hóa ẩm thực truyền thống.

Kể từ khi KBTTN Pù Hoạt được thành lập, chưa có công trình nghiên cứu chuyên biệt nào điều tra toàn diện về khu hệ cá trong các hệ thống khe suối nội khu. Các tài liệu trước đây thường thực hiện trên phạm vi không gian rộng lớn của khu vực Tây Bắc Nghệ An hoặc lưu vực sông Lam và chỉ chọn lọc một số điểm khảo sát đơn lẻ. Khóa luận tốt nghiệp "Nghiên cứu tính đa dạng khu hệ Cá tại khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An" do sinh viên Nguyễn Danh Cao Cường thực hiện nhằm cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học cho công tác quản lý, bảo tồn và khai thác bền vững nguồn lợi này.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm:

  1. Mục tiêu chung: Cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học cá tại KBTTN Pù Hoạt.
  2. Các mục tiêu cụ thể:
    • Đánh giá tính đa dạng về thành phần loài cá tại KBTTN Pù Hoạt.
    • Xác định hiện trạng quần thể của một số loài cá quan trọng tại KBTTN Pù Hoạt.
    • Định hướng giải pháp bảo tồn đa dạng sinh học cá tại KBTTN Pù Hoạt.

Nhiệm vụ nghiên cứu được xác định tương ứng:

  1. Điều tra thành phần loài cá tại KBTTN Pù Hoạt.
  2. Điều tra số lượng và thủy vực phân bố của một số loài cá quan trọng (có ý nghĩa kinh tế, quý, hiếm) tại KBTTN Pù Hoạt.
  3. Điều tra các mối đe dọa và đề xuất giải pháp quản lý nguồn lợi cá tại KBTTN Pù Hoạt.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các loài cá sinh sống trong các thủy vực khe suối tự nhiên tại khu bảo tồn.
  • Phạm vi không gian: 20 tuyến suối với tổng chiều dài 68.242 m thuộc địa bàn 5 xã (Thông Thụ, Đồng Văn, Tiền Phong, Hạnh Dịch, Nậm Giải), nằm trong hai lưu vực sông Chu và sông Hiếu thuộc KBTTN Pù Hoạt.
  • Phạm vi thời gian: Khảo sát thực địa qua 3 đợt (tháng 5/2020, tháng 9/2020 và tháng 01/2021) với tổng cộng 31 ngày thực địa; thời gian phân tích mẫu vật nội nghiệp diễn ra từ tháng 2/2021 đến tháng 5/2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết phân loại học và hình thái học cá được xây dựng dựa trên hệ thống chỉ tiêu hình thái của Pravdin (1973) với 25 chỉ tiêu đo và 6 chỉ tiêu đếm, đo bằng thước kẹp điện tử Alpha-Tool độ chính xác 0,01 mm. Tài liệu tra cứu, khóa định loại và danh mục đối chiếu chính bao gồm các công trình của Mai Đình Yên (1978), Nguyễn Văn Hảo và Ngô Sỹ Vân (2001), Nguyễn Văn Hảo (2005a, 2005b), kết hợp tài liệu phân loại quốc tế của Kottelat (1990, 1996, 1998, 2001), Chu Xinluo và cộng sự (1989), Chen Yiyu và cộng sự (1998), Yue Peiqi và cộng sự (2000), Froese (2016), Rainboth (1996).

Tiêu chí xác định các loài cá quan trọng dựa trên:

  1. Loài quý hiếm ghi nhận trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) hoặc Danh lục Đỏ IUCN (2020).
  2. Loài có ý nghĩa kinh tế theo tài liệu của Mai Đình Yên (1969) và tài liệu "Hiện trạng và giải pháp phát triển nguồn lợi cá tự nhiên ở một số tỉnh phía Bắc Việt Nam".

Cấp độ nhiều (độ phong phú tương đối) của quần thể được xác định căn cứ vào tỷ lệ phần trăm số cá thể của loài trên tổng số mẫu thu được ($P%$):

  • $P \ge 10%$: Rất nhiều (chiếm ưu thế, ký hiệu ++++).
  • $1% \le P < 10%$: Nhiều (ký hiệu +++).
  • $0,1% \le P < 1%$: Trung bình (ký hiệu ++).
  • $P < 0,1%$: Ít (ký hiệu +).

Phương pháp nghiên cứu thực tế gồm:

  • Kế thừa tài liệu: Sử dụng dữ liệu thực địa năm 2020 từ đề tài của Ban quản lý KBTTN Pù Hoạt và bổ sung đợt khảo sát tháng 01/2021.
  • Phỏng vấn và khảo sát chợ: Tiếp cận ngư dân địa phương bằng bộ câu hỏi bán định hướng, sử dụng ảnh màu đối chiếu tên gọi bản địa, thu mua mẫu cá tươi và đông lạnh tại chợ xã kèm định vị nguồn gốc đánh bắt trên bản đồ.
  • Điều tra thực địa: Thực hiện theo tổ 5 người (chuyên gia, cán bộ kỹ thuật, kiểm lâm, 2 người dân bản địa) trang bị máy định vị GPS, cân đĩa, bể chụp ảnh. Thiết lập điểm quan trắc thu mẫu cách nhau khoảng 100 m dọc sông suối, tập trung vào ngã ba, cửa suối, bãi đẻ. Ngư cụ sử dụng đa dạng gồm lưới dính, chài, cần câu và kích điện tại các hang hốc hiểm trở.
  • Xử lý và bảo quản mẫu vật: Cố định mẫu bằng dung dịch Formalin 5–8% (mẫu trên 0,5 kg tiêm Formalin 25% vào xoang bụng), căng vây chụp ảnh chuẩn trắc nghiệm, lưu trữ dài hạn trong Cồn 70%.

Nguồn dữ liệu phân tích gồm 686 mẫu cá thu thập thực tế, được định danh và lưu giữ tại Phòng tiêu bản Trung tâm Đa dạng sinh học và Quản lý rừng bền vững (Đại học Lâm nghiệp) cùng Phòng mẫu Động vật thuộc Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu

Chương này hệ thống hóa lịch sử nghiên cứu ngư loại học qua 3 thời kỳ trên thế giới: thời kỳ thứ nhất từ Aristotle (-384 đến -322 TCN) đến thế kỷ XVI; thời kỳ thứ hai từ thế kỷ XVII đến thế kỷ XIX với đóng góp của P. Artedi, C. Linnaeus, G. Valenciennes, P. Bleeker; thời kỳ thứ ba từ đầu thế kỷ XX đến nay với công trình của D. Jordan, L. Berg, Nelson (1984), FishBase của Froese và Pauly (1995). Tại Việt Nam, nghiên cứu được phân kỳ trước năm 1954 (thời kỳ Pháp thuộc với công trình của Chevey và Lemasson năm 1937 ghi nhận 98 loài ở Bắc Bộ) và sau năm 1954 với các nghiên cứu phân vùng của Mai Đình Yên, Nguyễn Thái Tự, Nguyễn Hữu Dực, Võ Văn Phú, Nguyễn Văn Hảo. Tại khu vực Tây Bắc Nghệ An, các tác giả đi trước đã ghi nhận thành phần loài cá gồm Nguyễn Thái Tự (1983 - 157 loài sông Lam), Lê Văn Đức (2006 - 88 loài sông Hiếu) và Hoàng Xuân Quang cùng cộng sự (2008 - 103 loài), cho thấy chưa có nghiên cứu chuyên sâu riêng cho KBTTN Pù Hoạt.

Chương 2: Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết mục tiêu, nội dung, kế hoạch thời gian và mạng lưới 20 tuyến điều tra thu mẫu tại 5 xã. Tác giả tổng hợp cơ cấu 686 mẫu vật nghiên cứu thuộc 14 họ, trong đó họ Cá chép chiếm số lượng lớn nhất với 308 mẫu, tiếp theo là họ Cá chạch vây bằng với 189 mẫu. Chương này cũng mô tả các bước kỹ thuật đo 25 kích thước hình thái, đếm tia vây, vảy, quy trình chụp ảnh và công thức định lượng độ phong phú quần thể.

Chương 3: Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt

Chương này phân tích vị trí địa lý của khu bảo tồn nằm cách thành phố Vinh 150 km, trải dài từ $19^\circ 27'46''$ đến $19^\circ 59'55''$ vĩ Bắc và $104^\circ 37'46''$ đến $105^\circ 11'11''$ kinh Đông. Địa hình gồm 3 dạng: núi cao trên 1.700 m (đỉnh Pù Hoạt 2.452 m, chiếm 52% diện tích), núi trung bình và thấp từ 300–1.700 m (chiếm 40%), và thung lũng bằng thấp. Khí hậu có nhiệt độ trung bình năm $23,1^\circ\text{C}$, lượng mưa tập trung từ tháng 7 đến tháng 9, chịu tác động của gió mùa Đông Bắc và gió Tây Nam khô nóng. Thảm thực vật gồm 6 kiểu rừng chính và 2 kiểu phụ. Về xã hội, có 9.629 hộ với 44.965 nhân khẩu sống trong vùng lõi và đệm thuộc 9 xã huyện Quế Phong; người Thái chiếm 83,7%, H'Mông chiếm 7,3%, Khơ Mú chiếm 4,5%; 95% lao động làm nông lâm nghiệp.

Chương 4: Kết quả và phân tích kết quả

Chương 4 là phần nội dung trọng tâm, cung cấp danh lục 47 loài cá thuộc 39 giống, 14 họ, 5 bộ. Tác giả phân tích cấu trúc taxon, mô tả hình thái và công bố 6 loài ghi nhận mới cho khu vực Tây Bắc Nghệ An. Phân bố sinh thái được mổ xẻ theo 2 lưu vực sông, 5 đơn vị hành chính cấp xã và 2 đai cao (dưới 300 m và trên 300 m). Đánh giá hiện trạng quần thể của 18 loài cá quan trọng, chỉ ra 5 nhóm nguyên nhân trực tiếp gây suy thoái nguồn lợi thủy sản và xây dựng hệ thống giải pháp quản lý, phục hồi nguồn lợi.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã xác định danh lục thành phần loài cá tại hệ thống khe suối KBTTN Pù Hoạt gồm 47 loài thuộc 39 giống, 14 họ và 5 bộ (trong đó có 5 phênon định danh đến giống). Tỷ lệ các bậc phân loại được tổng hợp trong bảng sau:

STT Tên bộ Số họ Tỉ lệ (%) Số giống Tỉ lệ (%) Số loài Tỉ lệ (%)
1 Bộ Cá chép (Cypriniformes) 2 14,29 19 48,72 25 53,19
2 Bộ Cá nheo (Siluriformes) 4 28,57 8 20,51 9 19,15
3 Bộ Cá mang liền (Synbranchiformes) 2 14,29 2 5,13 2 4,26
4 Bộ Cá vược (Perciformes) 5 35,71 9 23,08 10 21,28
5 Bộ Cá nhái (Beloniformes) 1 7,14 1 2,56 1 2,13
Tổng 5 bộ 14 100 39 100 47 100

So với toàn bộ khu hệ cá nước ngọt Việt Nam, khu hệ cá tại KBTTN Pù Hoạt chiếm 4,58% tổng số loài, 9,13% tổng số giống, 14,29% tổng số họ và 22,73% tổng số bộ.

Đóng góp mới về phân loại học là việc phát hiện và bổ sung 6 loài cá lần đầu tiên ghi nhận tại khu vực Tây Bắc Nghệ An:

  1. Cá đục đanh chấm hải nam (Microphysogobio kachekensis Oshima, 1926): Thu 23 mẫu tại khe Nậm Cân và khe Nậm Tốt.
  2. Cá chạch vây bằng vẩy lan cang (Balitora lancangjiangensis Zheng, 1980): Thu 3 mẫu tại khe Nậm Cân.
  3. Cá chạch vây bằng vẩy bu-xây (Balitora brucei Gray, 1933): Thu 5 mẫu tại suối Pà và khe Nậm Việc.
  4. Cá chạch vây bằng vẩy quảng tây (Balitora cf. kwangsiensis Kottelat & Chu, 1988): Thu 5 mẫu tại khe Nậm Cân.
  5. Cá chiên thác bẹt (Oreoglanis cf. infulatus Nguyen & Freyhof, 2001): Thu 15 mẫu tại khe Nậm Tốt, Nậm Niên và Nậm Việc.
  6. Cá chiên bẹt (Pareuchiloglanis cf. nebulifer Ng & Kottelat, 2000): Thu 7 mẫu tại suối Pà.

Kết quả phân tích phân bố không gian và đai cao:

  • Theo lưu vực: Lưu vực sông Chu có tính đa dạng cao hơn với 40 loài (85,11%), lưu vực sông Hiếu ghi nhận 31 loài (65,96%). Có 7 loài chỉ xuất hiện ở sông Hiếu (như Cá đục ngộ, Cá chiên thác bẹt, Cá trê đen, Cá bống đá khe...) và 16 loài chỉ ghi nhận ở sông Chu (như Cá mương, Cá ngão, Cá trôi, Cá đo, Cá lăng chấm, Lươn đồng, Cá sóc...).
  • Theo địa bàn xã: Xã Thông Thụ có số loài cao nhất với 33 loài (70,21%), Đồng Văn 24 loài (51,06%), Tiền Phong 21 loài (44,68%), Hạnh Dịch 20 loài (42,55%) và Nậm Giải thấp nhất với 7 loài (14,89%).
  • Theo đai cao: Đai dưới 300 m tập trung 39 loài (82,98%), trong khi đai trên 300 m chỉ có 25 loài (53,19%).

Hiện trạng quần thể và giá trị bảo tồn:

  • Xác định được 18 loài cá quan trọng (chiếm 38,29% khu hệ), bao gồm 3 loài quý hiếm và 17 loài có giá trị kinh tế. Về độ phong phú, phần lớn các loài ở mức "Nhiều" (+++) và "Trung bình" (++). Riêng loài Cá đục ngộ (Hemibarbus medius) đạt mức "Rất nhiều" (++++) tại các khe suối thuộc xã Hạnh Dịch.

Nguyên nhân gây suy giảm nguồn lợi gồm:

  • Biến đổi chế độ thủy văn do biến đổi khí hậu và tác động ngăn dòng của các đập thủy điện (Hủa Na, Sao Va, Bản Mòng, Cửa Đạt).
  • Ô nhiễm môi trường nước sinh hoạt từ các khu dân cư tập trung và hoạt động du lịch chưa xử lý nước thải (như bản Long Thắng, khu du lịch thác 7 tầng xả ra khe Nậm Việc; bản Na Chạng xả ra khe Nậm Niên).
  • Áp lực khai thác cung cấp thực phẩm đặc sản cho vùng đô thị.
  • Sử dụng phương tiện mang tính hủy diệt (kích điện, mìn nổ, bả độc, lưới mắt nhỏ).
  • Suy giảm chất lượng rừng đầu nguồn, ý thức người dân còn hạn chế và sự kiểm soát của chính quyền địa phương chưa nghiêm ngặt.

Hệ thống giải pháp quản lý được đề xuất:

  • Nhóm giải pháp phục hồi, tái tạo nguồn lợi: Điều chỉnh cường độ khai thác, ứng dụng sinh sản nhân tạo giống cá bản địa thả bổ sung vào tự nhiên, cải thiện chất lượng môi trường nước, nghiên cứu thuần hóa giống mới cho các hồ chứa thủy điện.
  • Nhóm giải pháp bảo tồn và bảo vệ thủy vực: Thiết lập khu bảo tồn nội vi tại các khúc suối xung yếu (khe Nậm Cân - Thông Thụ; suối Pà, khe Hồi Mân - Đồng Văn; suối Lân - Hạnh Dịch), kết hợp nhân nuôi ngoại vi; nâng cao nhận thức cộng đồng qua tập huấn Luật Thủy sản; quy hoạch du lịch sinh thái gắn với văn hóa ẩm thực cá suối của người Thái; xây dựng mô hình nuôi cá suối cho các thôn bản vùng đệm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ ra một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện thực hiện:

  • Các thủy vực diện tích lớn, điển hình là các hồ chứa thủy điện nằm ngoài ranh giới lõi của KBTTN Pù Hoạt, chưa được khảo sát đầy đủ.
  • Danh lục loài hiện tại mới tập trung vào các sinh cảnh khe suối tự nhiên và vẫn còn 5 dạng hình thái (phênon) mới dừng lại ở mức định danh đến giống (cf.).

Hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả định hướng:

  • Mở rộng phạm vi khảo sát sang các thủy vực nước đứng quy mô lớn (hồ chứa thủy điện trên lưu vực sông Chu và sông Hiếu).
  • Tiếp tục phân tích chuyên sâu về hình thái và sinh học phân tử để xác định chính xác danh tính của 5 taxon chưa định loại được đến loài.
  • Triển khai các nghiên cứu theo dõi biến động quần thể dài hạn và thử nghiệm quy trình nhân giống nhân tạo đối với các loài cá bản địa có giá trị kinh tế cao.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu hữu ích cho sinh viên và học viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Lâm học, Sinh học thực nghiệm và Quản lý môi trường đang thực hiện các đề tài về đa dạng sinh học thủy vực.

Những nội dung có giá trị tham khảo chuyên môn sâu gồm:

  • Bản mô tả hình thái chi tiết và kích thước đo đếm thực tế của 6 loài cá mới ghi nhận cho khu hệ cá Tây Bắc Nghệ An.
  • Bộ dữ liệu về vị trí tọa độ VN-2000, độ cao và chiều dài khảo sát của 20 tuyến khe suối tại 5 xã vùng sâu huyện Quế Phong.
  • Phương pháp phối hợp giữa điều tra phân loại học hình thái với phỏng vấn điều tra ngư cụ thực địa và chợ địa phương tại các vùng rừng đặc dụng miền núi.

Câu hỏi thường gặp

Khóa luận ghi nhận tổng cộng bao nhiêu loài cá tại KBTTN Pù Hoạt và nhóm nào chiếm ưu thế?

Nghiên cứu đã ghi nhận 47 loài cá thuộc 39 giống, 14 họ và 5 bộ. Bộ Cá chép (Cypriniformes) chiếm ưu thế lớn nhất về số loài (25 loài, chiếm 53,19%) và số giống (19 giống, chiếm 48,72%). Xét riêng cấp họ, họ Cá chép (Cyprinidae) dẫn đầu với 14 giống (35,89%) và 15 loài (31,91%).

Có bao nhiêu loài cá được ghi nhận mới cho khu vực Tây Bắc Nghệ An qua đợt khảo sát này?

Có 6 loài lần đầu tiên được ghi nhận bổ sung cho khu vực Tây Bắc Nghệ An, bao gồm: Cá đục đanh chấm hải nam (Microphysogobio kachekensis), Cá chạch vây bằng vẩy lan cang (Balitora lancangjiangensis), Cá chạch vây bằng vẩy bu-xây (Balitora brucei), Cá chạch vây bằng vẩy quảng tây (Balitora cf. kwangsiensis), Cá chiên thác bẹt (Oreoglanis cf. infulatus) và Cá chiên bẹt (Pareuchiloglanis cf. nebulifer).

Thành phần loài cá phân bố giữa lưu vực sông Chu và lưu vực sông Hiếu khác biệt ra sao?

Lưu vực sông Chu ghi nhận độ phong phú cao hơn với 40 loài (85,11% tổng số loài), trong khi lưu vực sông Hiếu chỉ ghi nhận 31 loài (65,96%). Có 7 loài chỉ xuất hiện ở lưu vực sông Hiếu mà không có ở sông Chu, và 16 loài chỉ bắt gặp tại lưu vực sông Chu.

Hiện trạng quần thể của các loài cá quan trọng tại khu bảo tồn được đánh giá như thế nào?

Đề tài xác định 18 loài cá quan trọng (3 loài quý hiếm và 17 loài có giá trị kinh tế). Hầu hết các loài này xuất hiện ở mức độ nhiều là "Nhiều" (+++) và "Trung bình" (++). Duy nhất loài Cá đục ngộ (Hemibarbus medius) đạt mức độ "Rất nhiều" (++++) tại các khe suối thuộc địa bàn xã Hạnh Dịch.

Những hoạt động nhân vi nào được xác định là nguyên nhân trực tiếp làm suy giảm nguồn cá suối tại Pù Hoạt?

Các nguyên nhân trực tiếp gồm: việc xây dựng và vận hành các đập thủy điện làm chia cắt dòng chảy và cản trở đường di cư sinh sản; nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý từ các bản làng và khu du lịch (như thác 7 tầng) xả thẳng ra khe suối; áp lực khai thác cá đặc sản tăng cao; và tình trạng sử dụng phổ biến các ngư cụ mang tính hủy diệt như kích điện, mìn nổ, bả độc và lưới mắt nhỏ.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Nguyễn Danh Cao Cường đã cung cấp dẫn liệu thực địa toàn diện đầu tiên về khu hệ cá suối tại Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt với 47 loài được ghi nhận, trong đó bổ sung 6 loài mới cho khu vực Tây Bắc Nghệ An. Công trình đã phản ánh rõ nét mối liên hệ giữa điều kiện sinh thái vùng đầu nguồn với đặc tính phân bố không gian và mức độ dồi dào của các quần thể cá. Đồng thời, nghiên cứu phân tích xác đáng các áp lực sinh kế, khai thác hủy diệt và tác động thủy điện lên nguồn lợi thủy sản, từ đó đề xuất hệ thống giải pháp bảo tồn nội vi kết hợp phát triển kinh tế cộng đồng có tính thực tiễn cao cho đơn vị quản lý khu bảo tồn.