Mô hình hóa vùng phân bố tiềm năng của loài chà vá chân nâu pygathrix nemaeus linnaeus 1771 phục vụ công tác bảo tồn

Tài liệu nghiên cứu Mô hình hóa vùng phân bố tiềm năng của loài chà vá chân nâu pygathrix nemaeus linnaeus 1771 phục vụ, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Đỗ Thị Kim Dung
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đắc Mạnh
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Quản Lý Tài Nguyên Thiên Nhiên
• Đề tài: Mô Hình Hóa Vùng Phân Bố Tiềm Năng Của Loài Chà Vá Chân Nâu (Pygathrix Nemaeus Linnaeus, 1771) Phục Vụ Công Tác Bảo Tồn
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Phân loại học thú Linh trưởng ở Việt Nam
• 1.2. Một số đặc điểm của giống Pygathrix
• 1.3. Hệ thống phân loại và phát sinh giống Pygathrix
• 1.4. Một số đặc điểm hình thái và sinh thái của Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus)
• 1.5. Mô hình hóa vùng phân bố
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.1.1. Mục tiêu chung
• 2.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2.2. Đối tượng, phạm vi, nội dung nghiên cứu
• 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Thu thập, kế thừa tài liệu
• 2.3.2. Thu thập dữ liệu phân bố
• 2.3.3. Các biến môi trường
• 2.3.4. Sử dụng mô hình MAXENT
• 2.3.5. Các bước xử lý số liệu bằng phần mềm MaxEnt
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên của Việt Nam
• 3.2. Khu vực Bắc Trung Bộ
• 3.3. Điều kiện tự nhiên của CHDCND Lào
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Dữ liệu ghi nhận sự có mặt của loài Chà vá chân nâu
• 4.2. Đánh giá tính chính xác của mô hình hóa vùng phân bố của loài Chà vá chân nâu
• 4.2.1. Bản đồ vùng phân bố thích hợp của loài Chà vá chân nâu
• 4.2.2. Vị trí vùng phân bố thích hợp loài Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus)
• 4.2.3. Diện tích vùng phân bố thích hợp của loài Chà vá chân nâu
• 4.3. Mức độ ảnh hưởng của các biến môi trường đến vùng phân bố thích hợp của loài Chà vá chân nâu
• 4.4. Đề xuất các khu vực ưu tiên bảo tồn loài Chà vá chân nâu
• 4.4.1. Vùng phân bố thích hợp của loài Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus) trong các khu rừng đặc dụng
• 4.4.2. Đề xuất các khu rừng ưu tiên bảo tồn loài Chà vá chân nâu
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Khám phá mô hình hóa vùng phân bố chà vá chân nâu quý hiếm

Loài Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus), còn được mệnh danh là "voọc ngũ sắc", là một trong những loài linh trưởng đặc hữu và đẹp nhất khu vực Đông Dương. Tuy nhiên, loài này đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng cao, được xếp hạng Nguy cấp (EN) trong Sách Đỏ IUCN và Sách Đỏ Việt Nam. Các hoạt động của con người như săn bắn và phá rừng đã khiến suy giảm quần thể một cách nghiêm trọng, đẩy loài đến bờ vực biến mất. Trong bối cảnh đó, công tác bảo tồn trở nên cấp bách hơn bao giờ hết. Để bảo tồn hiệu quả, việc xác định chính xác các khu vực sinh sống của chúng là yếu tố tiên quyết. Tuy nhiên, việc điều tra thực địa trên quy mô lớn tốn nhiều thời gian và nguồn lực. Đây là lúc công nghệ hiện đại phát huy vai trò. Mô hình hóa vùng phân bố tiềm năng sử dụng các thuật toán máy học đã trở thành một công cụ mạnh mẽ, giúp các nhà khoa học dự đoán những khu vực có điều kiện sinh cảnh sống phù hợp cho loài. Phương pháp này không chỉ giúp tìm kiếm các quần thể mới chưa được biết đến mà còn là cơ sở khoa học vững chắc để quy hoạch các vùng ưu tiên bảo tồn, đảm bảo các nỗ lực được triển khai đúng nơi, đúng thời điểm. Việc áp dụng các mô hình như MaxEnt (Maximum Entropy) cho phép phân tích mối tương quan giữa các điểm ghi nhận sự có mặt của loài và hàng loạt biến môi trường như khí hậu, địa hình, thảm thực vật. Kết quả là một bản đồ chi tiết, chỉ ra những vùng đất hứa cho sự tồn tại và phát triển của Pygathrix nemaeus, mở ra hy vọng mới cho tương lai của loài linh trưởng quý hiếm này. Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng phương pháp tiên tiến này để xây dựng một chiến lược bảo tồn dựa trên dữ liệu khoa học, góp phần bảo vệ di sản thiên nhiên của Việt Nam.

1.1. Giới thiệu loài chà vá chân nâu Pygathrix nemaeus

Chà vá chân nâu, tên khoa học Pygathrix nemaeus, là loài linh trưởng thuộc họ Khỉ Cựu thế giới (Cercopithecidae), nổi bật với bộ lông năm màu sặc sỡ. Đặc điểm nhận dạng của chúng bao gồm đôi chân màu nâu đỏ đặc trưng, cẳng tay trắng, mặt vàng và bộ râu quai nón trắng rậm. Chúng hoạt động chủ yếu vào ban ngày, sống trên cây và di chuyển theo bầy đàn từ 4 đến 15 cá thể, đôi khi lên tới 50 cá thể. Thức ăn chính của chúng là lá non, chồi, hoa và quả, với khả năng tiêu thụ hơn 50 loại thực vật khác nhau. Loài này có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái rừng, góp phần vào việc phát tán hạt giống và duy trì sự cân bằng tự nhiên.

1.2. Tầm quan trọng của việc xác định vùng phân bố tiềm năng

Việc xác định chính xác vùng phân bố tiềm năng là nền tảng cho mọi chiến lược bảo tồn hiệu quả. Nó giúp khoanh vùng các khu vực có điều kiện môi trường lý tưởng mà loài Chà vá chân nâu có thể sinh sống, ngay cả khi chưa có ghi nhận trực tiếp tại đó. Thông tin này vô cùng giá trị, cho phép các nhà quản lý tập trung nguồn lực điều tra, giám sát và bảo vệ vào những nơi có khả năng thành công cao nhất. Hơn nữa, bản đồ phân bố tiềm năng là công cụ cảnh báo sớm các mối đe dọa do phát triển kinh tế hoặc biến đổi khí hậu, giúp xây dựng các hành lang đa dạng sinh học và đề xuất thành lập các khu rừng đặc dụng mới, đảm bảo sự kết nối giữa các quần thể bị chia cắt.

1.3. Tổng quan về phương pháp mô hình hóa ổ sinh thái ENMs

Mô hình hóa ổ sinh thái (Ecological Niche Models - ENMs) là một phương pháp khoa học sử dụng thuật toán để dự đoán sự phân bố địa lý của các loài. Nguyên tắc cơ bản là tìm ra mối liên hệ giữa các địa điểm mà loài được ghi nhận tồn tại và các điều kiện môi trường tại những điểm đó. Bằng cách kết hợp dữ liệu về sự có mặt của loài với các lớp dữ liệu không gian về khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa), địa hình (độ cao, độ dốc) và thảm thực vật, mô hình có thể ngoại suy và xác định tất cả các khu vực khác trên bản đồ có điều kiện tương tự. MaxEnt là một trong những thuật toán ENMs phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay, đặc biệt hữu ích khi chỉ có dữ liệu về sự hiện diện của loài.

II. Các thách thức trong công tác bảo tồn loài Pygathrix nemaeus

Công tác bảo tồn loài Chà vá chân nâu tại Việt Nam và Lào đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng và phức tạp. Trở ngại lớn nhất đến từ các hoạt động của con người. Nạn săn bắn trái phép để lấy thịt, làm thuốc và buôn bán vật nuôi vẫn diễn ra âm ỉ, trực tiếp gây ra sự suy giảm quần thể một cách nhanh chóng. Song song với đó là tình trạng mất sinh cảnh sống do nạn phá rừng, chuyển đổi đất nông nghiệp, phát triển cơ sở hạ tầng và khai thác khoáng sản. Những hoạt động này không chỉ thu hẹp không gian sống mà còn làm phân mảnh các khu rừng, cô lập các quần thể nhỏ, làm tăng nguy cơ giao phối cận huyết và suy thoái di truyền. Một thách thức lớn khác là sự thiếu hụt dữ liệu. Hiểu biết về vùng phân bố chính xác của Pygathrix nemaeus vẫn còn hạn chế. Nhiều khu vực tiềm năng chưa được khảo sát đầy đủ, khiến việc xây dựng kế hoạch bảo tồn toàn diện trở nên khó khăn. Việc không biết rõ các quần thể đang tồn tại ở đâu đồng nghĩa với việc chúng ta không thể bảo vệ chúng một cách hiệu quả khỏi các mối đe dọa. Thêm vào đó, tác động của biến đổi khí hậu đang dần trở thành một mối nguy hiện hữu. Sự thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa có thể làm thay đổi thành phần thực vật trong rừng, ảnh hưởng đến nguồn thức ăn và sự phù hợp của môi trường sống, buộc các loài linh trưởng phải di chuyển hoặc đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng cục bộ. Việc giải quyết đồng bộ các thách thức này đòi hỏi một cách tiếp cận đa ngành, kết hợp giữa thực thi pháp luật, nâng cao nhận thức cộng đồng, nghiên cứu khoa học và hợp tác quốc tế.

2.1. Tình trạng suy giảm quần thể do săn bắn và mất sinh cảnh

Hai nguyên nhân chính đẩy Chà vá chân nâu đến bờ vực tuyệt chủng là săn bắn và mất sinh cảnh. Mặc dù đã được pháp luật bảo vệ ở cấp độ cao nhất, loài này vẫn là mục tiêu của các hoạt động săn bắn trái phép. Các bộ phận của chúng bị buôn bán trên thị trường chợ đen cho các mục đích khác nhau. Đồng thời, các khu rừng nhiệt đới, vốn là ngôi nhà của chúng, đang bị thu hẹp với tốc độ đáng báo động. Việc mở rộng đất canh tác, xây dựng các công trình thủy điện và đường giao thông đã phá hủy và chia cắt mạnh mẽ sinh cảnh sống của loài, khiến chúng mất đi nơi ở và nguồn thức ăn, đồng thời dễ bị tổn thương hơn trước các hoạt động săn bắt.

2.2. Hạn chế về dữ liệu phân bố chính xác của loài trong tự nhiên

Một trong những rào cản lớn nhất cho công tác bảo tồn là sự thiếu hụt thông tin. Dữ liệu về sự phân bố thực tế của Pygathrix nemaeus còn rải rác và chưa được hệ thống hóa. Nhiều báo cáo chỉ dừng lại ở cấp địa phương và khó tiếp cận. Việc tiến hành các cuộc điều tra thực địa toàn diện trên địa hình rừng núi hiểm trở đòi hỏi chi phí và nhân lực khổng lồ. Sự thiếu vắng một bản đồ phân bố tổng thể, chi tiết khiến các nhà hoạch định chính sách gặp khó khăn trong việc xác định các khu vực cần ưu tiên bảo vệ, cũng như đánh giá mức độ hiệu quả của các khu bảo tồn hiện có. Đây chính là lỗ hổng mà mô hình hóa vùng phân bố có thể giúp lấp đầy.

2.3. Ảnh hưởng từ biến đổi khí hậu đến môi trường sống linh trưởng

Biến đổi khí hậu là một mối đe dọa thầm lặng nhưng ngày càng rõ rệt. Sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu và thay đổi mô hình mưa có thể tác động tiêu cực đến hệ sinh thái rừng. Đối với Chà vá chân nâu, một loài chuyên ăn lá, sự thay đổi này có thể làm ảnh hưởng đến sự sẵn có của các loài cây thức ăn ưa thích. Nhiệt độ tăng cũng có thể tạo điều kiện cho dịch bệnh phát triển. Về lâu dài, biến đổi khí hậu có thể làm cho các vùng phân bố thích hợp hiện tại trở nên không còn phù hợp, buộc các quần thể phải di cư đến những vùng cao hơn hoặc vĩ độ khác. Tuy nhiên, khả năng di cư của chúng bị hạn chế bởi sự phân mảnh sinh cảnh, tạo ra một "cái bẫy sinh thái" nguy hiểm.

III. Phương pháp thu thập dữ liệu cho mô hình hóa vùng phân bố

Để xây dựng một mô hình dự đoán chính xác, chất lượng dữ liệu đầu vào là yếu tố quyết định. Quá trình mô hình hóa vùng phân bố tiềm năng của loài Chà vá chân nâu dựa trên hai loại dữ liệu chính: dữ liệu về sự có mặt của loài và dữ liệu về các biến môi trường. Đầu tiên, dữ liệu về sự có mặt của loài được tổng hợp một cách cẩn thận từ nhiều nguồn khác nhau. Nghiên cứu đã kế thừa và thu thập được 211 điểm ghi nhận sự hiện diện của Pygathrix nemaeus từ các báo cáo khoa học, kết quả điều tra thực địa đã công bố và các cơ sở dữ liệu đa dạng sinh học trong khoảng thời gian từ năm 1973 đến nay. Mỗi điểm dữ liệu bao gồm tọa độ địa lý (kinh độ, vĩ độ) nơi loài được quan sát, tạo thành một bộ dữ liệu đầu vào quan trọng cho mô hình. Thứ hai, dữ liệu về các biến môi trường được thu thập để mô tả các đặc điểm sinh thái của khu vực nghiên cứu. Nghiên cứu đã sử dụng 25 biến môi trường ban đầu, bao gồm 19 biến sinh khí hậu (như nhiệt độ trung bình năm, lượng mưa năm) từ cơ sở dữ liệu WorldClim; 3 biến địa hình (độ cao, độ dốc, hướng dốc) được xử lý từ dữ liệu SRTM; và các biến liên quan đến thảm thực vật như chỉ số thực vật NDVI và tỷ lệ che phủ cây xanh. Để tránh sự tương quan cao giữa các biến có thể làm sai lệch kết quả, một phân tích tương quan Pearson đã được thực hiện, từ đó lựa chọn ra 16 biến môi trường độc lập và có ý nghĩa sinh thái nhất để đưa vào mô hình cuối cùng. Sự kết hợp giữa dữ liệu thực địa và các lớp bản đồ môi trường này tạo nên một cơ sở dữ liệu toàn diện, cho phép mô hình MaxEnt học và nhận diện các điều kiện sinh cảnh sống lý tưởng cho Chà vá chân nâu.

3.1. Tổng hợp 211 điểm ghi nhận sự hiện diện của chà vá chân nâu

Nguồn dữ liệu cơ bản cho mô hình là vị trí địa lý của các cá thể hoặc quần thể Chà vá chân nâu đã được xác nhận. Nghiên cứu đã tổng hợp thành công 211 điểm ghi nhận như vậy, trải dài trên phạm vi phân bố của loài ở Việt Nam và Lào. Các điểm này được thu thập từ các công trình nghiên cứu uy tín của các tác giả như Fooden (1996), Nadler và cộng sự (2003), và các cuộc điều tra tại VQG Vũ Quang, VQG Phong Nha-Kẻ Bàng, KBTTN Sơn Trà. Mỗi điểm tọa độ là một bằng chứng về sự tồn tại của loài, giúp mô hình "học" được các đặc điểm môi trường tại nơi chúng sinh sống.

3.2. Lựa chọn các biến môi trường quan trọng khí hậu và địa hình

Các yếu tố khí hậu và địa hình đóng vai trò quyết định đến sự phân bố của các loài linh trưởng. Nghiên cứu đã sử dụng 19 biến sinh khí hậu từ WorldClim, bao gồm các chỉ số về nhiệt độ (ví dụ: nhiệt độ trung bình năm - Bio1, biên độ nhiệt trung bình ngày - Bio2) và lượng mưa (ví dụ: lượng mưa năm - Bio12, lượng mưa tháng khô nhất - Bio14). Về địa hình, các lớp dữ liệu về độ cao so với mực nước biển (Elevation), độ dốc (Slope) và hướng dốc (Aspect) được tạo ra từ mô hình số độ cao SRTM. Việc lựa chọn các biến này dựa trên giả định rằng chúng ảnh hưởng trực tiếp đến sinh lý, tập tính và nguồn thức ăn của Pygathrix nemaeus.

3.3. Vai trò của dữ liệu thảm thực vật NDVI độ che phủ

Là một loài ăn lá, đặc điểm của thảm thực vật là yếu tố sống còn đối với Chà vá chân nâu. Do đó, mô hình đã tích hợp các biến liên quan đến thảm phủ. Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa (NDVI) được lấy từ dữ liệu vệ tinh, phản ánh sức khỏe và mật độ của thảm thực vật. Biến tỷ lệ che phủ của cây (Percent of Tree Coverage) cung cấp thông tin về độ tàn che của rừng, một yếu tố quan trọng đối với các loài sống trên cây. Lớp bản đồ trạng thái rừng (LcType) giúp phân biệt các loại hình sinh cảnh khác nhau, chẳng hạn như rừng lá rộng thường xanh, rừng thứ sinh. Các biến này giúp mô hình xác định cụ thể hơn các kiểu sinh cảnh sống phù hợp cho loài.

IV. Hướng dẫn mô hình hóa bằng phần mềm MaxEnt chi tiết nhất

Quá trình mô hình hóa vùng phân bố tiềm năng được thực hiện chủ yếu bằng phần mềm MaxEnt, một công cụ mạnh mẽ và được sử dụng rộng rãi trong sinh thái học và bảo tồn. MaxEnt hoạt động dựa trên nguyên lý Entropy Tối đa (Maximum Entropy), một thuật toán học máy giúp tìm ra mô hình phân bố có tính tổng quát cao nhất (ít giả định nhất) dựa trên các ràng buộc từ dữ liệu đầu vào. Nói một cách đơn giản, nó cố gắng tìm ra mối quan hệ phức tạp giữa các điểm có sự hiện diện của loài và các biến môi trường, sau đó dự đoán mức độ phù hợp của tất cả các điểm ảnh (pixel) khác trên bản đồ. Quy trình thực hiện mô hình hóa bao gồm các bước rõ ràng. Đầu tiên, chuẩn bị dữ liệu đầu vào: một tệp tin chứa tọa độ của 211 điểm ghi nhận Pygathrix nemaeus và 16 lớp bản đồ raster của các biến môi trường đã được lựa chọn. Các lớp bản đồ này phải có cùng độ phân giải và hệ quy chiếu không gian. Tiếp theo, các dữ liệu này được nạp vào giao diện phần mềm MaxEnt. Mô hình được thiết lập để sử dụng 80% dữ liệu cho việc huấn luyện (training) và 20% còn lại cho việc kiểm tra (testing) độ chính xác. Sau khi nhấn chạy, MaxEnt sẽ thực hiện hàng nghìn phép lặp để xây dựng mô hình. Cuối cùng, kết quả đầu ra là một bản đồ dạng raster, với mỗi pixel có giá trị từ 0 đến 1, thể hiện xác suất phù hợp của môi trường sống cho Chà vá chân nâu. Giá trị càng gần 1, khu vực đó càng được dự đoán là thích hợp. Để đảm bảo độ tin cậy, mô hình được đánh giá bằng chỉ số AUC (Area Under the Curve), một thước đo phổ biến về hiệu suất dự đoán.

4.1. Nguyên lý hoạt động của thuật toán Maximum Entropy MaxEnt

Thuật toán Maximum Entropy (MaxEnt) tìm kiếm một phân bố xác suất gần với phân bố đều nhất có thể, trong khi vẫn phải tuân thủ các ràng buộc được rút ra từ dữ liệu quan sát. Các ràng buộc ở đây là các giá trị trung bình của các biến môi trường tại các điểm ghi nhận sự có mặt của loài. Bằng cách tối đa hóa entropy (tức là tối đa hóa sự ngẫu nhiên hoặc không chắc chắn) dưới các ràng buộc này, MaxEnt tạo ra một mô hình dự đoán mượt mà và tránh được việc trang bị quá mức (overfitting) cho dữ liệu huấn luyện. Điều này làm cho nó trở thành một công cụ rất hiệu quả, đặc biệt khi chỉ có dữ liệu về sự hiện diện mà không có dữ liệu về sự vắng mặt của loài.

4.2. Các bước xử lý và chạy mô hình dự đoán phân bố tiềm năng

Quy trình chạy mô hình trên MaxEnt gồm ba bước chính. Bước 1: Chuẩn bị dữ liệu. Tọa độ các điểm ghi nhận được lưu trong một tệp .csv, và các lớp bản đồ biến môi trường được lưu dưới định dạng ASCII hoặc GeoTIFF. Bước 2: Chạy mô hình. Trong giao diện MaxEnt, người dùng nhập tệp tọa độ vào mục 'Samples' và các lớp bản đồ môi trường vào 'Environmental layers', sau đó chọn thư mục lưu kết quả và nhấn 'Run'. Bước 3: Phân tích kết quả. MaxEnt tạo ra một loạt các tệp kết quả, quan trọng nhất là một tệp bản đồ ASCII biểu thị mức độ phù hợp. Tệp này sau đó được chuyển đổi sang định dạng raster trong phần mềm GIS (như ArcMap) để phân tích không gian và tạo bản đồ phân bố cuối cùng.

4.3. Đánh giá độ chính xác mô hình qua chỉ số AUC Area Under Curve

Để biết mô hình dự đoán có tốt hay không, cần phải đánh giá độ chính xác của nó. Chỉ số AUC là một thước đo tiêu chuẩn cho mục đích này. AUC có giá trị từ 0 đến 1. Một mô hình có AUC = 0.5 tương đương với dự đoán ngẫu nhiên. Một mô hình có AUC gần 1 cho thấy khả năng phân biệt rất tốt giữa các điều kiện phù hợp và không phù hợp. Trong nghiên cứu này, mô hình MaxEnt cho loài Chà vá chân nâu đạt giá trị AUC rất cao là 0,986 cho dữ liệu huấn luyện và 0,977 cho dữ liệu kiểm tra. Theo Elith (2000), kết quả này chỉ ra rằng mô hình có tính chính xác xuất sắc, đáng tin cậy để dự đoán vùng phân bố thích hợp cho loài.

V. Kết quả mô hình hóa Xác định vùng ưu tiên bảo tồn loài

Kết quả từ mô hình hóa vùng phân bố tiềm năng đã cung cấp những hiểu biết sâu sắc và có giá trị thực tiễn cao cho công tác bảo tồn loài Chà vá chân nâu. Bản đồ kết quả cho thấy các vùng phân bố thích hợp của loài này chủ yếu tập trung dọc theo dãy Trường Sơn, kéo dài từ vĩ độ 14°B đến 19°B, thuộc lãnh thổ Việt Nam và Lào. Tại Việt Nam, các khu vực có mức độ phù hợp cao nhất được xác định tại các tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình và thành phố Đà Nẵng, đặc biệt là trong và xung quanh các khu rừng đặc dụng hiện có. Tổng diện tích vùng phân bố thích hợp được mô hình hóa là khoảng 47.649 km², trong đó phần lớn nằm ở Việt Nam. Tuy nhiên, phân tích sâu hơn cho thấy diện tích có mức độ thích hợp cao và rất cao chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ, lần lượt là 13% và 3% tổng diện tích. Điều này nhấn mạnh tính cấp thiết của việc bảo vệ nghiêm ngặt những "điểm nóng" sinh cảnh này. Mô hình cũng xác định được các biến môi trường có ảnh hưởng lớn nhất đến sự phân bố của Pygathrix nemaeus. Bốn yếu tố quan trọng nhất bao gồm: Nhiệt độ trung bình hằng năm (Bio1) chiếm 25.5% mức độ ảnh hưởng, Biên độ nhiệt trung bình (Bio2) (17%), Lượng mưa hàng năm (Bio12) (15.4%), và Độ cao so với mặt nước biển (Elevation) (9.1%). Điều này cho thấy loài Chà vá chân nâu rất nhạy cảm với các điều kiện khí hậu và địa hình cụ thể, một cảnh báo quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Dựa trên kết quả này, nghiên cứu đã đề xuất các khu vực ưu tiên bảo tồn, bao gồm VQG Phong Nha - Kẻ Bàng (Quảng Bình), VQG Vũ Quang (Hà Tĩnh) và KBTTN Sơn Trà (Đà Nẵng), nơi có diện tích sinh cảnh phù hợp lớn và đã có các ghi nhận về sự tồn tại của loài.

5.1. Bản đồ vùng phân bố thích hợp của chà vá chân nâu tại Việt Nam Lào

Bản đồ do MaxEnt tạo ra đã trực quan hóa các khu vực có tiềm năng cho sự sống của Chà vá chân nâu. Các vùng màu nóng (đỏ, cam) trên bản đồ biểu thị mức độ phù hợp cao, tập trung chủ yếu ở khu vực Bắc Trung Bộ của Việt Nam và các tỉnh của Lào giáp ranh như Bolikhamxay và Xaisomboun. Các khu vực như VQG Phong Nha - Kẻ Bàng, VQG Vũ Quang, và bán đảo Sơn Trà nổi lên như những thành trì quan trọng. Bản đồ này là một công cụ quý giá để hướng dẫn các cuộc điều tra thực địa trong tương lai nhằm tìm kiếm các quần thể mới và đánh giá lại hiện trạng của các quần thể đã biết.

5.2. Phân tích các yếu tố môi trường ảnh hưởng lớn nhất đến loài

Mô hình MaxEnt không chỉ dự đoán 'ở đâu' mà còn giải thích 'tại sao'. Phân tích Jackknife về tầm quan trọng của các biến cho thấy Nhiệt độ trung bình hằng năm (Bio1) là yếu tố dự báo mạnh nhất. Loài này dường như ưa thích những khu vực có nhiệt độ trung bình năm trong khoảng 18-22°C. Lượng mưa và độ cao cũng là các yếu tố giới hạn quan trọng. Cụ thể, chúng có xu hướng phân bố ở những nơi có lượng mưa hàng năm khoảng 2000-2800 mm và ở độ cao từ 300 đến 1400 mét. Về sinh cảnh, chúng ưa thích rõ rệt trạng thái rừng lá rộng thường xanh. Những thông tin này giúp hiểu rõ hơn về ổ sinh thái của loài.

5.3. Đề xuất các khu rừng đặc dụng cần ưu tiên bảo tồn khẩn cấp

Dựa trên việc chồng lớp bản đồ phân bố thích hợp với bản đồ hệ thống khu rừng đặc dụng của Việt Nam, nghiên cứu đã xác định được 8 khu vực có môi trường sống phù hợp cho Pygathrix nemaeus. Trong số đó, VQG Phong Nha - Kẻ Bàng, KBTTN Sơn Trà, VQG Vũ Quang, KDTTN Bắc Hướng Hóa và KDTTN Đakrông là những nơi cần được ưu tiên bảo tồn khẩn cấp. Kết quả cho thấy hệ thống các khu bảo tồn hiện tại chưa bao phủ hết các vùng sinh cảnh quan trọng. Do đó, cần có các biện pháp tăng cường quản lý tại các khu này, đồng thời xem xét mở rộng hoặc thành lập các hành lang đa dạng sinh học để kết nối các vùng phân bố thích hợp nằm ngoài ranh giới bảo vệ.

VI. Tương lai nghiên cứu và bảo tồn chà vá chân nâu hiệu quả

Công trình mô hình hóa vùng phân bố tiềm năng của loài Chà vá chân nâu không phải là điểm kết thúc, mà là một khởi đầu quan trọng, mở ra nhiều hướng đi mới cho nghiên cứu và hành động bảo tồn. Kết quả hiện tại đã cung cấp một bức tranh tổng quan vô giá, nhưng để tăng cường độ chính xác và tính ứng dụng, các nghiên cứu trong tương lai cần tiếp tục thu thập thêm dữ liệu về sự có mặt của loài, đặc biệt là ở các khu vực còn ít được khảo sát tại Lào và Campuchia. Việc bổ sung dữ liệu sẽ giúp tinh chỉnh mô hình và xác nhận các vùng tiềm năng đã được dự đoán. Một hướng đi cực kỳ quan trọng là mô phỏng sự thay đổi của vùng phân bố dưới tác động của biến đổi khí hậu. Bằng cách sử dụng các kịch bản phát thải khí nhà kính khác nhau (ví dụ: RCP 2.6, RCP 8.5) cho tương lai (năm 2050, 2070), các nhà khoa học có thể dự báo các vùng sinh cảnh phù hợp sẽ dịch chuyển, thu hẹp hay mở rộng. Điều này giúp xây dựng các chiến lược bảo tồn mang tính "thích ứng" và "dài hạn", thay vì chỉ tập trung vào hiện tại. Bên cạnh đó, để các đề xuất bảo tồn đi vào thực tiễn, cần phải kết hợp bản đồ vùng phân bố thích hợp với các bản đồ quy hoạch sử dụng đất của địa phương và quốc gia. Việc lồng ghép này giúp xác định các điểm xung đột tiềm tàng giữa phát triển kinh tế và bảo tồn, từ đó đề xuất các giải pháp hài hòa. Cuối cùng, Pygathrix nemaeus là loài phân bố xuyên biên giới, do đó, nỗ lực bảo tồn sẽ không thể thành công nếu thiếu sự hợp tác quốc tế chặt chẽ giữa Việt Nam, Lào và Campuchia trong việc chia sẻ thông tin, đồng bộ hóa chính sách và phối hợp tuần tra, chống săn bắn trái phép.

6.1. Hướng phát triển mô hình theo kịch bản biến đổi khí hậu

Tương lai của Chà vá chân nâu gắn liền với sự thay đổi của khí hậu. Hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc dự báo sự dịch chuyển ổ sinh thái của loài. Bằng cách chạy mô hình MaxEnt với các lớp dữ liệu khí hậu dự báo cho tương lai, chúng ta có thể xác định các "vùng trú ẩn" (refugia) - những nơi có khả năng duy trì điều kiện khí hậu ổn định và phù hợp cho loài. Việc xác định sớm các vùng trú ẩn này là yếu-tố-sống-còn để ưu tiên bảo vệ, đảm bảo loài có nơi để tồn tại khi các vùng sống hiện tại trở nên khắc nghiệt hơn.

6.2. Kết hợp mô hình phân bố với quy hoạch sử dụng đất

Một bản đồ khoa học sẽ chỉ có giá trị khi được ứng dụng vào thực tiễn quản lý. Bước tiếp theo là chồng ghép bản đồ vùng phân bố thích hợp của Pygathrix nemaeus lên trên bản đồ quy hoạch sử dụng đất. Phân tích này sẽ chỉ ra những khu vực có nguy cơ cao bị chuyển đổi thành đất nông nghiệp, khu công nghiệp hoặc bị ảnh hưởng bởi các dự án hạ tầng. Kết quả sẽ là cơ sở khoa học để các cơ quan chức năng điều chỉnh quy hoạch, đưa ra các đánh giá tác động môi trường nghiêm ngặt hơn và thiết lập các hành lang xanh kết nối các sinh cảnh sống bị chia cắt.

6.3. Tăng cường hợp tác quốc tế trong bảo tồn loài Pygathrix nemaeus

Ranh giới của loài không tuân theo ranh giới chính trị. Chà vá chân nâu phân bố ở cả Việt Nam, Lào và Campuchia, tạo thành một vùng cảnh quan bảo tồn chung. Do đó, hợp tác quốc tế là yêu cầu bắt buộc. Các quốc gia cần xây dựng một cơ chế chung để chia sẻ dữ liệu giám sát, phối hợp trong việc chống buôn bán động vật hoang dã xuyên biên giới, và cùng nhau xây dựng các khu bảo tồn liên quốc gia (transboundary protected areas). Chỉ có một nỗ lực chung, đồng bộ mới có thể đảm bảo một tương lai bền vững cho loài linh trưởng mang tính biểu tượng của khu vực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Khu vực Đông Nam Á là một trong các khu vực có số lƣợng các loài thú cao nhất trên giới, nhƣng phần lớn các loài thú đang đứng bên bờ vực của sự tuyệt chủng (Sodhi và cs, 2009). Chính vì vậy, khu vực này cần phải có các chiến lƣợc, kế hoạch bảo tồn một cách thích hợp để giải quyết đƣợc vấn đề trên. Hiểu biết về vùng phân bố là cơ sở nền tảng cho việc quản lý và bảo tồn các loài (Nazeri và cs. Trong đó, mô hình hóa vùng phân bố bằng mô hình ổ sinh thái là một công cụ có thể sử dụng để dự đoán vùng phân bố của chúng (Nazeri và cs.

Xác định đƣợc vùng phân bố của một loài là một trong các chìa khóa để thực hiện bảo tồn thành công cho các loài động vật hoang dã. Hiện nay, các mô hình ổ sinh thái đƣợc ứng dụng trong dự đoán vùng phân bố cho nhiều loài động vật hoang dã, từ các loài động vật, thực vật trên cạn, đến các loài sinh vật sống ở môi trƣờng nƣớc (Elith và Leathwick. Mô hình ổ sinh thái thƣờng đƣợc sử dụng bởi các mục đích sau: (1) đánh giá/ƣớc tính các khu vực có điều kiện thích hợp với loài; (2) đánh giá sự thay đổi vùng phân bố của loài trong khoảng thời gian nhất định dựa trên các kịch bản về sự thay đổi điều kiện môi trƣờng; (3) đánh giá các ổ sinh thái hay các yêu cầu sinh thái của các loài (Warren và Seifert, 2011). Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus) là một trong ba loài thuộc giống Chà vá đƣợc ghi nhận ở khu vực Đông Dƣơng (Nadler và cs.

Hiện nay, quần thể Chà vá chân nâu chủ yếu phân bố ở Lào và Việt Nam (Vũ Ngọc Thành và cs. Gần đây một số đàn khác đƣợc ghi nhận tại Campuchia (Rawson và Roos. Tuy nhiên, quần thể loài Chà vá chân nâu đang bị suy giảm nghiêm trọng (Nadler và cs. 2003; Vũ Ngọc Thanh và cs.,2008; Coudrat và cs., 2012) bởi các nguyên nhân chủ yếu là do săn bắn cũng nhƣ là mất sinh cảnh sống.

Trong sách đỏ Việt Nam (2007) và sách đỏ IUCN (2017), Chà vá chân nâu đƣợc xếp ở mức Nguy cấp (EN). Đặc biệt, chúng cũng là một trong các loài đƣợc pháp luật bảo vệ thông qua các nghị định 32/2016 và nghị định 160/2013 của chính phủ Việt Nam. Tuy nhiên, hiểu biết của chúng ta về loài Chà vá chân 1 nâu là còn rất hạn chế, đặc biệt là về vùng phân bố của chúng. Do vậy, một nghiên cứu về phân bố tiềm năng của loài Chà vá chân nâu là rất quan trọng và cần thiết.

Từ đó, chúng ta có thể thiết kế các chƣơng trình nghiên cứu điều tra thực địa để tìm kiếm nhằm phát hiện các tiểu quần thể mới của loài Chà vá chân nâu. Đồng thời, đây sẽ là cơ sở để thực hiện các nỗ lực trong việc nghiên cứu và bảo tồn loài linh trƣởng quý hiếm này. Đề tài “Mô hình hóa vùng phân bố tiềm năng của loài Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus Linnaeus, 1771) phục vụ công tác bảo tồn” đƣợc thực hiện với mong muốn đƣợc góp phần nghiên cứu và bảo tồn loài Chà vá chân nâu. Số liệu thu thập đƣợc và kết quả nghiên cứu sẽ bổ sung thêm thông tin về đặc điểm sinh thái và tập tính của loài, là cơ sở khoa học quan trọng cho việc đƣa ra các giải pháp quản lý, bảo tồn và phát triển loài Linh trƣởng quý hiếm này ở Việt Nam.

2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Phân loại học thú Linh trƣởng ở Việt Nam. Theo hệ thống phân loại của (Brandon-Jone và vs.,2004), khu hệ thú linh trƣởng Việt Nam có 24 loài và phân loài thuộc 3 họ là: họ Cu li (Loridae), họ Khỉ (Cercopithecidae), họ Vƣợn (Hylobatidae) (Brandon-Jone và cs. Groves (2004) chỉ ra rằng Việt Nam có 24 loài và phân loài Linh trƣởng thuộc 3 họ.

Trong đó có 6 loài và phân loài là đặc hữu của Việt Nam gồm: Voọc mũi hếch (Rhinopithecus avunculus), Voọc mông trắng (Trachypithecus dela- couri), Voọc Cát Bà (Trachypithecus poliocephalus), Chà vá chân xám (Py- gathrix cinerea), phân loài Khỉ đuôi dài Côn Đảo (Macaca fascicularis con- dorensis), Vƣợn Đen Cao Vít (Nomascus nasutus). Hệ thống phân loại Thú Linh trƣởng của theo Groves đƣợc trình bày cụ thể trong bảng 1.1 (Nadler và cs.1: Phân loại khu hệ thú Linh trƣởng Việt Nam theo Groves (2004) Tên loài STT Tên khoa học Tên phổ thông I Loridae Họ Cu li 1 Nycticebus bengalensis Cu li lớn 2 Nycticebus pygmaeus Cu li nhỏ II Cercopithecidae Họ Khỉ IIa Cercopithecinae Phân họ Khỉ 3 Macaca arctoides Khỉ cộc 4 Macaca assamensis Khỉ mốc 5 Macaca leonine Khỉ đuôi lợn 6 Macaca mulatta Khỉ vàng 7 Macaca fascicularis Khỉ đuôi dài IIb Colobinae Phân họ Voọc 3 IIb1 Trachypithecus Chi Voọc 8 Trachypithecus crepusculus Voọc xám 9 Trachypithecus obscures Voọc bạc 10 Trachypithecus germaini Voọc géc manh 11 Trachypithecus francoisi Voọc đen má trắng 12 Trachypithecus poliocephalus Voọc đầu vàng 13 Trachypithecus hatinhensis Voọc Hà tĩnh 14 Trachypithecus ebenus Voọc đen tuyền 15 Trachypithecus delacouri Voọc mông trắng IIb2 Rhinopithecus Chi Voọc mũi hếch 16 Rhinopithecus avunculus Voọc mũi hếch IIb3 Pygathrix Chi Chà vá 17 Pygathrix nemaeus Chà vá chân nâu 18 Pygathrix nigripes Chà vá chân đen 19 Pygathrix cinereal Chà vá chân xám III Hylobatidae Họ Vƣợn 20 Nomascus concolor Vƣợn đen tuyền 21 Nomascus nasutus Vƣợn đen Hải Nam 22 Nomascus leucogenys Vƣợn đen má trắng 23 Nomascus siki Vƣợn siki 24 Nomascus gabriellae Vƣợn má hung Theo hệ thống phân loại học phân tử các loài linh trƣởng Đông Dƣơng của Roos và cs., (2007) thì Khu hệ thú linh trƣởng ở Việt Nam có 25 loài và phân loài thuộc 3 họ. Tuy có sự khác nhau về số lƣợng loài và phân loài nhƣng nhìn chung các tác giả đều thống nhất rằng khu hệ thú Linh Trƣởng ở Việt Nam có 3 họ chính là họ Cu li (Loridae), họ Khỉ (Cercopithecidae), họ Vƣợn (Hylobatidae). Một số đặc điểm của giống Pygathrix 1.

Hệ thống phân loại và phát sinh giống Pygathrix. Trong bộ Linh trƣởng Loài Voọc Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus) là một trong ba phân loại của Giống Chà vá (Pygathrix). Đây là loài thú thuộc nguồn gen quý hiếm và đang trên con đƣờng tuyệt chủng do các hoạt động phát triển của con ngƣời ở Việt Nam. Loài này thuộc danh mục nhóm IIB ở mức nguy cấp (EN) trong sách đỏ Việt Nam và tổ chức bảo tồn thiên nhiên.

CITES Giống Chà vá hay Giống Voọc vá là tên gọi trong tiếng việt để chỉ các loài trong Giống Pygathrix. Giống này theo CITES kể từ ngày 10 tháng 7 năm 2006 chỉ chứa ba loài. Các tên gọi dùng chung cho ba loài này là Voọc Vá, Voọc Chà vá, Voọc Linh, Khỉ chú lính (cách gọi của ngƣời Tày), dộc (cách gọi của ngƣời Mƣờng), Elơva (cách gọi của ngƣời Ê Đê). Các loài khỉ trong phân họ Colobinae này có bề ngoài khá sặc sỡ.

Chà vá chân nâu có hai chân với màu nâu đỏ sáng đặc trƣng (từ đầu gối tới mắt cá chân) cùng các vệt đỏ quanh mắt. Ngƣợc lại, Chà vá chân xám trông ít sức sống hơn, với các chân có màu xám lốm đốm và mặt màu vàng da cam. Cả hai đều có thân màu xám lốm đốm, lông trên tay và bàn chân màu đen và má màu trắng, mặc dù các lông trên má của Chà vá chân nâu dài hơn của Chà vá chân xám. Chà vá chân đen có màu lông trên toàn bộ chân màu đen.

Hai chân và đuôi dài cho phép chúng trở thành những động vật rất nhanh nhẹn trên các cành và ngọn cây, là nơi sinh sống của chúng. Mặc dù chúng còn đƣợc gọi là "Voọc chà vá", nhƣng trên thực tế chúng có quan hệ họ hàng gần gũi với các loài khỉ mũi dài và Voọc mũi hếch, hơn là với các loài Voọc thực sự. Giống Chà vá (Pygathrix) có 3 loài đặc trƣng: Chà vá chân xám: Pygathrix cinerea Chà vá chân đỏ (hay chân nâu): Pygathrix nemaeus Chà vá chân đen: Pygathrix nigripes Các loài trong Giống Pygathrix chủ yếu là ăn lá. Lá là bộ phận thức ăn chiếm khoảng 60% đến 80% trong thành phần thức ăn của chúng.

Còn lại là các loại thức ăn khác nhƣ măng, hoa, quả và vỏ cây. Một số đặc điểm hình thái và sinh thái của Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus).1: Loài Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus) (Nguồn: Danang sense travel.com) - Đặc điểm hình thái của loài Chà vá chân nâu: + Có màu sắc rực rỡ nhất trong các loài Linh trƣởng + Chúng còn đƣợc biết đến với tên "Voọc ngũ sắc" cũng bởi vẻ ngoài độc đáo này. + Từ đầu gối đến mắt cá chân của Voọc Chà chân nâu (Chà vá chân đỏ) giống nhƣ “đôi tất dài màu nâu đỏ”, cẳng tay trƣớc của chúng nhƣ đƣợc phủ một lớp găng tay trắng vậy. Nhƣng bàn tay và đôi chân thì lại có màu đen.

Vọoc Chà vá chân nâu có vành râu quai nón màu trắng và thƣờng của con đực sẽ rậm rạp hơn. Mí mắt của chúng màu xanh dƣơng nhẹ. Đuôi trắng và có cụm lông trắng ở phía cuối. Con đực ở mọi lứa tuổi đều có mảng trắng ở hai bên mông và bộ phận sinh dục màu đỏ và trắng.

- Đặc điểm sinh thái: + Chà vá chân nâu sinh hoạt vào ban ngày, ăn và ngủ trên cây trong rừng. Thức ăn của chúng chủ yếu bao gồm lá cây nhiều chất xơ. Thuộc phân loài Colobinae hay loài khỉ ăn lá. Chà vá chân nâu thích ăn những lá non, nhỏ và 6 mềm nhƣng cũng thích hoa quả nhƣ quả sung, nụ, cuống lá, hoa và hạt.

Loài khỉ này ăn tới 50 loại thực vật khác nhau nhƣng không ăn thịt loài động vật nào. - Tập tính: thích sống bầy đàn. Chúng sống trong nhóm từ 4 đến 15 con nhƣng đã từng ghi lại đƣợc nhóm lên tới 50 con. Một nhóm thƣờng có một hoặc vài con đực và trung bình sẽ có hai con cái nếu có một con đực.

Cả con cái và con đực đều biết vị trí của mình trong đàn và con đực thƣờng có vị trí cao hơn con cái. Cả con đực và con cái cuối cùng rồi sẽ rời khỏi đàn nơi chúng đƣợc sinh ra. - Phân bố của loài Voọc Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus): Quần thể Voọc Chà vá chân nâu phân bố ở sinh cảnh rừng lá rộng thƣờng xanh mƣa mùa nhiệt đới (52,17%) và sinh cảnh rừng phục hồi (28,26%). Các loài Voọc Chà vá chân nâu phân bố ở khắp các khu vực rừng mƣa nhiệt đới Đông Nam Á.

Vào các mùa mƣa (tháng 9,10,11,12): quần thể Voọc Chà vá chân nâu tại khu BTTN sơn Trà phân bố chủ yếu ở sinh cảnh rừng lá rộng thƣờng xanh mƣa nhiệt đới. Chà vá chân nâu (Pygathrix nemaeus) nay sinh sống ở khu vực bắc Trƣờng Sơn của Việt Nam (địa bàn gồm từ Nghệ An xuống Kontum) và nƣớc Lào.