Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam sở hữu khu hệ bò sát và ếch nhái phong phú với khoảng 655 loài đã được công bố, bao gồm 417 loài bò sát và 238 loài ếch nhái. Hệ sinh thái rừng nguyên sinh trên núi đá vôi tại Vườn Quốc gia Cúc Phương với diện tích 22.240 ha đóng vai trò là một trong những trung tâm đa dạng sinh học hàng đầu khu vực miền Bắc. Tuy nhiên, các dữ liệu phân loại học và hiện trạng quần thể tại đây trong giai đoạn từ năm 2006 đến 2017 còn thiếu tính liên tục, nhiều họ phân loại lớn chưa được cập nhật theo hệ thống danh pháp quốc tế mới.

Vấn đề cốt lõi của nghiên cứu là đánh giá thực trạng cấu trúc thành phần loài bò sát và ếch nhái, đồng thời xác định các tác động từ biến đổi sinh cảnh và áp lực nhân sinh tại khu vực. Mục tiêu cụ thể của luận văn tập trung vào 4 nhiệm vụ: cập nhật danh lục phân loại học; đánh giá độ phong phú và phân bố theo 5 dạng sinh cảnh; xác định các nhân tố đe dọa trực tiếp; và đề xuất hệ thống giải pháp bảo tồn khả thi.

Phạm vi không gian nghiên cứu bao phủ toàn bộ 22.240 ha rừng đặc dụng thuộc địa giới hành chính của 3 tỉnh: Ninh Bình (51,1%), Hòa Bình (26,4%) và Thanh Hóa (22,5%). Phạm vi thời gian khảo sát thực địa tập trung trong năm 2017 với 4 đợt điều tra chuyên sâu. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn lớn khi cập nhật danh lục 80 loài bò sát thuộc 19 họ và 46 loài ếch nhái thuộc 6 họ, bổ sung 5 loài bò sát mới cho Vườn Quốc gia và 2 phân bố loài mới cấp tỉnh, tạo cơ sở quản lý bền vững cho 34 loài quý hiếm có tên trong Sách Đỏ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng Lý thuyết sinh thái học quần xã nhiệt đới (Tropical Community Ecology) và Lý thuyết địa lý sinh vật đảo trên sinh cảnh núi đá vôi (Island Biogeography on Karst Ecosystems) để phân tích mức độ đa dạng loài và mối liên hệ giữa điều kiện vi khí hậu với sự thích nghi hình thái. Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp Khung phân loại học hình thái chuẩn hóa kết hợp sinh học phân tử (Integrative Taxonomy) nhằm giải quyết các sai biệt về hệ thống phân loại học bò sát, lưỡng cư.

Khung lý thuyết định hình 4 khái niệm trung tâm:

  • Độ phong phú tương đối (Relative Abundance): Tỷ lệ cá thể bắt gặp của từng loài trên các tuyến điều tra chuẩn.
  • Chỉ số tương đồng Sørensen: Công thức $d_{jk} = 2M / (2M + N)$ dùng để định lượng mức độ giống nhau về thành phần loài giữa Cúc Phương và các khu bảo tồn lân cận.
  • Sinh cảnh karst đặc trưng (Karst Micro-habitats): Các phân vùng địa hình núi đá dốc đứng, hang động, thung lũng bồi tụ và suối ngầm.
  • Tình trạng bảo tồn theo chuẩn phân hạng: Tiêu chuẩn Sách Đỏ Việt Nam (2007), Danh lục Đỏ IUCN (2017), Nghị định 32/2006/NĐ-CP và Nghị định 160/2013/NĐ-CP.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tổng hợp từ 3 kênh: số liệu khảo sát thực địa trực tiếp năm 2017; bộ mẫu chuẩn lưu trữ tại Bảo tàng Khoa học Vườn Quốc gia Cúc Phương và Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật; cùng dữ liệu phỏng vấn bán cấu trúc 40 người gồm cán bộ kiểm lâm, nhà khoa học và người dân bản địa.

Nghiên cứu thiết lập 20 tuyến điều tra thực địa (từ GS 01 đến GS 20) cắt qua 21 tiểu khu rừng trọng điểm. Tuyến điều tra được thiết kế đại diện cho 5 dạng sinh cảnh: rừng trên núi đá vôi, rừng trên núi đất, rừng hỗn giao đá - đất, sông suối/thủy vực, và nương rẫy/trảng cây bụi. Mỗi tuyến được khảo sát lặp lại trong 2 ngày với vận tốc di chuyển chậm dưới 1 km/h. Thời gian điều tra chia thành 2 khung giờ: ban ngày (9h00–16h00) và ban đêm (19h00–24h00), trong đó khảo sát ban đêm chiếm 70% tổng thời lượng nhằm tối ưu khả năng bắt gặp các loài hoạt động đêm. Cỡ mẫu đo đạc hình thái được thực hiện trên 38 chỉ số đo lường (SVL, HL, HW, TAL, số hàng vảy bụng, vảy lưng...) bằng thước kẹp điện tử Etopoo-Tool với độ chính xác 0,1 mm. Việc lựa chọn phương pháp phân tích thống kê trên phần mềm PAST Statistics giúp tối ưu hóa việc phân cụm dữ liệu và xác thực sai số sinh thái.

Lộ trình khảo sát thực địa được chia thành 4 đợt: đợt 1 (25/8–4/9/2017), đợt 2 (28/9–9/10/2017), đợt 3 (6/10–15/10/2017) và đợt 4 (18/11–27/11/2017).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả nghiên cứu đã cập nhật danh lục khu hệ bò sát tại Vườn Quốc gia Cúc Phương lên 80 loài thuộc 52 giống, 19 họ và 2 bộ. Trong đó, Bộ Có vảy (Squamata) chiếm ưu thế áp đảo với 67 loài (chiếm 88,1%), Bộ Rùa (Testudinata) có 13 loài (chiếm 11,9%). Họ Rắn nước (Colubridae) có số lượng loài phong phú nhất với 22 loài, chiếm 27,5% tổng số loài bò sát ghi nhận. Đề tài đã cập nhật danh pháp cho 13 loài và tách 4 họ mới từ họ Rắn nước cũ gồm họ Rắn ri (Homalopsidae), họ Rắn nước chính thức (Natricidae), họ Rắn hổ mây (Pareatidae) và họ Rắn hổ đất (Lamprophiidae), nâng tổng số họ bò sát lên 19 họ.

Khu hệ ếch nhái được ghi nhận gồm 46 loài thuộc 18 giống, 6 họ và 1 bộ. Trong đó, họ Ếch cây (Rhacophoridae) có tỷ lệ đa dạng cao nhất với 15 loài (chiếm 32,6%), tiếp sau là họ Ếch nhái (Ranidae) với 13 loài (chiếm 28,3%), các họ còn lại như Nhái bầu và Cóc bùn chiếm tỷ lệ nhỏ hơn.

Nghiên cứu ghi nhận 5 loài bò sát mới cho danh lục Vườn Quốc gia Cúc Phương gồm: Thằn lằn chân ngón bobrovi (Cyrtodactylus bobrovi), Thằn lằn chân ngón sơn (Cyrtodactylus soni), Rắn lệch đầu hoa (Lycodon rufozonatus), Rắn bồng Trung Quốc (Myrrophis chinensis) và Rắn lục sừng (Protobothrops cornutus). Trong đó, Thằn lằn chân ngón bobrovi và Rắn lệch đầu hoa là 2 ghi nhận phân bố mới lần đầu tiên cho tỉnh Thanh Hóa.

Nghiên cứu xác định 34 loài có giá trị bảo tồn đặc biệt cao, bao gồm 28 loài bò sát và 6 loài ếch nhái. Trong số đó có 17 loài ghi tên trong Sách Đỏ Việt Nam (2007), 10 loài thuộc Danh lục Đỏ IUCN (2017), 12 loài thuộc Danh mục thực vật, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm ban hành kèm theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP và 11 loài thuộc các phụ lục của Công ước CITES.

Thảo luận kết quả

Sự phong phú vượt trội của khu hệ bò sát và ếch nhái tại Cúc Phương bắt nguồn từ cấu trúc địa hình karst cổ Kimeri với độ chênh cao từ 200 m đến 656 m (đỉnh Mây Bạc). Nền nhiệt trung bình năm đạt 20,6°C, lượng mưa bình quân 2.138 mm/năm và độ ẩm không khí duy trì ở mức 90% đã tạo nên hệ thống vi sinh cảnh hang động, thảm mục tầng rừng nhiệt đới thường xanh và mạng lưới suối ngầm lý tưởng.

So sánh với các khu bảo tồn có sinh cảnh núi đá vôi tương đồng, chỉ số tương đồng Sørensen cho thấy Cúc Phương có mối quan hệ tương đồng cao với Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng (nơi ghi nhận 151 loài bò sát và ếch nhái) và Vườn Quốc gia Cát Bà. Tuy nhiên, Cúc Phương có tính đặc thù cao hơn ở nhóm thằn lằn chân ngón và rắn thích nghi với hốc đá karst ẩm độ cao.

Dữ liệu phân bố theo sinh cảnh được mô hình hóa qua biểu đồ cột và bảng ma trận sinh thái cho thấy sinh cảnh rừng nguyên sinh trên núi đá vôi tập trung hơn 62% tổng số loài quan sát được. Ngược lại, sinh cảnh nương rẫy và trảng cỏ cây bụi chỉ ghi nhận khoảng 15% số loài, chủ yếu là các loài rộng sinh thái như Liu điu chỉ (Takydromus sexlineatus) hay Nhông xanh (Calotes versicolor). Phân tích cũng chỉ ra rằng sinh cảnh thủy vực suối karst theo mùa là mắt xích nhạy cảm nhất đối với sự tồn tại của các quần thể ếch nhái đặc hữu.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn hiệu quả khu hệ bò sát và ếch nhái tại Vườn Quốc gia Cúc Phương, 4 giải pháp trọng tâm được đề xuất:

  1. Tăng cường tuần tra, giám sát chuyên đề: Thành lập 5 tổ công tác cơ động tuần tra định kỳ tại 21 tiểu khu trọng điểm, tập trung dọc theo 20 tuyến điều tra đã xác lập (như tuyến GS 01, GS 05, GS 10). Mục tiêu giảm 80% tình trạng bẫy bắt rắn độc và săn lùng rùa núi quý hiếm trong giai đoạn 2018–2022. Chủ thể thực hiện: Hạt Kiểm lâm Vườn Quốc gia Cúc Phương phối hợp lực lượng bảo vệ rừng cơ sở.

  2. Quy hoạch bảo vệ sinh cảnh karst nhạy cảm: Thiết lập hành lang bảo vệ nghiêm ngặt đối với 1.500 ha rừng nguyên sinh trên núi đá vôi tiếp giáp 14 xã vùng đệm, đặc biệt là các xã Cúc Phương, Thạch Lâm và Ân Nghĩa. Kiểm soát chặt chẽ việc phát quang nương rẫy từ 16,8% quỹ đất nông nghiệp giáp ranh trong lộ trình 2019–2025. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý Vườn Quốc gia Cúc Phương phối hợp UBND các huyện Nho Quan, Lạc Sơn, Yên Thủy và Thạch Thành.

  3. Mở rộng năng lực cứu hộ và nhân nuôi bảo tồn (Ex-situ): Nâng cấp cơ sở vật chất tại Chương trình Bảo tồn Thú ăn thịt và Tê tê, Trung tâm Cứu hộ Rùa Cúc Phương; tiến hành nghiên cứu sinh sản nhân tạo cho ít nhất 3 loài bò sát bị đe dọa nghiêm trọng gồm Rùa núi vàng (Indotestudo elongata), Rùa sa nhân (Cuora mouhotii) và Rắn lục sừng (Protobothrops cornutus) trước năm 2025. Chủ thể thực hiện: Phòng Khoa học và Hợp tác Quốc tế Vườn Quốc gia Cúc Phương.

  4. Tổ chức truyền thông nâng cao nhận thức cộng đồng: Triển khai 30 lớp tập huấn nâng cao nhận thức bảo tồn động vật hoang dã cho khoảng 81.000 cư dân vùng đệm (với 76,6% là đồng bào dân tộc Mường), xóa bỏ thói quen tiêu thụ thịt rắn và rùa làm thực phẩm hoặc dược liệu từ năm 2019. Chủ thể thực hiện: Bộ phận Giáo dục Môi trường Vườn Quốc gia phối hợp các tổ chức phi chính phủ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý khu bảo tồn thiên nhiên và lực lượng kiểm lâm: Luận văn cung cấp tọa độ thực địa của 20 tuyến điều tra và danh mục 34 loài nguy cấp, là tài liệu chuẩn để xây dựng phương án tuần tra chuyên sâu và ngăn chặn các điểm nóng săn bắt trộm.
  2. Nhà nghiên cứu phân loại học bò sát - ếch nhái (Herpetologists): Bộ số liệu đo đạc 38 chỉ tiêu hình thái của các loài mới ghi nhận (Cyrtodactylus bobrovi, Protobothrops cornutus...) cùng các hiệu chỉnh danh pháp họ Colubridae là cơ sở tham chiếu khoa học tin cậy cho các công trình nghiên cứu hệ thống học tiếp theo.
  3. Các tổ chức bảo tồn đa dạng sinh học trong nước và quốc tế (IUCN, WWF, TRAFFIC): Tài liệu cung cấp dữ liệu kiểm kê quần thể tại một trong những vùng karst quan trọng nhất Đông Dương, hỗ trợ xây dựng hồ sơ đề xuất tài trợ và thiết kế các dự án bảo tồn loài bị đe dọa toàn cầu.
  4. Học viên sau đại học và sinh viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Lâm học, Sinh thái học: Luận văn đóng vai trò là một mẫu nghiên cứu thực nghiệm chuẩn mực về phương pháp điều tra thực địa theo tuyến, kỹ thuật xử lý mẫu vật ngâm cồn và phân tích dữ liệu thống kê bằng phần mềm sinh thái.

Câu hỏi thường gặp

Luận văn đã ghi nhận bao nhiêu loài bò sát mới cho danh lục Vườn Quốc gia Cúc Phương?
Nghiên cứu đã ghi nhận 5 loài bò sát mới cho danh lục Vườn Quốc gia gồm: Cyrtodactylus bobrovi, Cyrtodactylus soni, Lycodon rufozonatus, Myrrophis chinensisProtobothrops cornutus. Trong đó, có 2 loài ghi nhận mới cho tỉnh Thanh Hóa và 1 loài cho Ninh Bình.

Họ bò sát và họ ếch nhái nào chiếm tỷ lệ đa dạng lớn nhất tại khu vực nghiên cứu?
Họ Rắn nước (Colubridae) chiếm ưu thế lớn nhất trong lớp Bò sát với 22 loài (chiếm 27,5% tổng số loài bò sát). Trong lớp Lưỡng cư, họ Ếch cây (Rhacophoridae) có số loài phong phú nhất với 15 loài (chiếm 32,6% tổng số loài ếch nhái).

Phương pháp thu thập và bảo quản mẫu vật trong nghiên cứu được tiến hành như thế nào?
Mẫu vật được chụp ảnh tự nhiên, gây mê bằng ethyl acetate trong 24 giờ, cố định hình dạng trong cồn 80–90% từ 8–10 tiếng và lưu giữ lâu dài trong cồn 70% tại Bảo tàng Khoa học Vườn Quốc gia Cúc Phương để phục vụ đo đạc 38 chỉ tiêu hình thái học.

Những nhân tố nhân sinh nào đang đe dọa trực tiếp nhất đến khu hệ bò sát, ếch nhái Cúc Phương?
Các mối đe dọa chính gồm: mất sinh cảnh sống do 16,8% đất nông nghiệp lấn chiếm vùng đệm, hoạt động săn bắt động vật hoang dã trái phép để làm thuốc hoặc thực phẩm, và tác động chia cắt sinh cảnh do tuyến đường giao thông dài 18 km chạy qua trung tâm Vườn.

Chỉ số tương đồng Sørensen phản ánh điều gì về cấu trúc khu hệ bò sát, ếch nhái tại Cúc Phương?
Chỉ số Sørensen lượng hóa mối tương đồng sinh thái giữa Cúc Phương và các vùng núi đá vôi lân cận như Phong Nha - Kẻ Bàng và Cát Bà. Kết quả khẳng định Cúc Phương là mắt xích trung gian kết nối các luồng di cư động vật nhiệt đới phía Bắc và Trung Bộ.

Kết luận

  • Cập nhật toàn diện danh lục 80 loài bò sát thuộc 19 họ và 46 loài ếch nhái thuộc 6 họ tại Vườn Quốc gia Cúc Phương.
  • Ghi nhận mới 5 loài bò sát cho Vườn Quốc gia, bổ sung vùng phân bố địa lý mới cho 2 loài tại tỉnh Thanh Hóa và Ninh Bình.
  • Chuẩn hóa hệ thống đo đạc với 38 chỉ số hình thái học trên mẫu vật thực địa và bộ mẫu lưu trữ bảo tàng.
  • Đánh giá hiện trạng 34 loài quý hiếm thuộc các phân hạng bảo tồn nghiêm ngặt của Sách Đỏ Việt Nam và Danh lục Đỏ IUCN.
  • Thiết lập hệ thống 4 nhóm giải pháp bảo tồn đồng bộ, gắn liền với kế hoạch hành động giai đoạn 2018–2025.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác, lấp đầy khoảng trống dữ liệu phân loại học giai đoạn 2006–2017 cho vùng rừng karst Cúc Phương. Lộ trình nghiên cứu tiếp theo cần mở rộng phân tích chỉ thị phân tử ADN barcoding trong giai đoạn 2025–2030 để giải mã các phức loài ẩn dạng. Các đơn vị quản lý tài nguyên và viện nghiên cứu cần tiếp tục phối hợp thực hiện ngay các chương trình giám sát định kỳ nhằm giữ gìn tính toàn vẹn của hệ sinh thái núi đá vôi Cúc Phương.