Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam nằm trọn trong vùng sinh thái Indo-Burma – một trong những điểm nóng đa dạng sinh học hàng đầu thế giới với hơn 244 loài ếch nhái được ghi nhận, tăng trưởng vượt bậc so với con số 82 loài vào năm 1996. Dù vậy, trên bình diện toàn cầu hiện có hơn 8.000 loài ếch nhái nhưng có đến hơn 30% đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng do mất sinh cảnh và biến đổi khí hậu. Hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi được ví như những "hòn đảo biệt lập trên cạn", chứa đựng tính đặc hữu cao nhưng lại vô cùng nhạy cảm trước áp lực nhân sinh. Nhằm giải quyết lỗ hổng dữ liệu về khu hệ động vật biến nhiệt tại vùng núi đá vôi phía Tây tỉnh Thanh Hóa, luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng của tác giả Lò Văn Oanh đã tiến hành đánh giá toàn diện tính đa dạng thành phần loài, đặc tính phân bố sinh thái và thực trạng bảo tồn của lớp Ếch nhái (Amphibia).

Nghiên cứu được triển khai tại Khu bảo tồn các loài hạt trần quý hiếm Nam Động – nơi có tổng diện tích tự nhiên 646,95 ha với độ che phủ rừng đạt 96,56% (trong đó diện tích rừng trên núi đá vôi chiếm 77,72%, tương ứng 502,84 ha thuộc phân khu bảo vệ nghiêm ngặt) cùng vùng đệm rộng 3.315,53 ha bao quanh 12 thôn bản thuộc hai huyện Quan Hóa và Quan Sơn. Mục tiêu trọng tâm của đề tài là kiểm kê danh mục loài, mô tả hình thái các phát hiện mới, xác định quy luật phân bố theo sinh cảnh - đai cao và nhận diện các nguy cơ đe dọa sinh cảnh. Kết quả phân tích từ 128 mẫu vật thực địa không chỉ cung cấp bộ dữ liệu khoa học nền tảng cho công tác quản lý bảo vệ rừng mà còn đóng góp trực tiếp vào quy hoạch bảo tồn nguồn gen lưỡng cư đặc hữu theo tinh thần Nghị định 06/2019/NĐ-CP.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết địa lý sinh vật đảo của MacArthur và Wilson khi tiếp cận các khối núi đá vôi biệt lập như những sinh cảnh cô lập thúc đẩy quá trình hình thành loài mới. Đồng thời, đề tài kết hợp lý thuyết sinh thái nhiệt động lực của động vật biến nhiệt, nhấn mạnh sự phụ thuộc chặt chẽ giữa tính đa dạng loài lưỡng cư với độ ẩm không khí (trung bình 86%), nguồn nước khe suối và thảm thực vật rừng thường xanh mưa ẩm. Khung nghiên cứu tích hợp mô hình phân loại thảm thực vật nhiệt đới theo chuẩn UNESCO (1973) cùng mô hình phân tầng sinh thái theo đai cao của Bain và Hurley (2011). Các khái niệm nền tảng được định nghĩa và chuẩn hóa xuyên suốt gồm: Độ phong phú loài (Species Richness), Tiểu sinh cảnh (Microhabitat), Tính tương đồng sinh học (Faunal Similarity) và Phân loại học hình thái kết hợp phân tử (Integrative Taxonomy).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập thông qua 5 đợt khảo sát thực địa chuyên sâu từ tháng 5 năm 2017 đến tháng 7 năm 2019, quy tụ tổng cộng 75 ngày điều tra với 26 lượt chuyên gia và cán bộ phối hợp tham gia. Nhóm nghiên cứu đã thiết lập hệ thống 12 tuyến điều tra đại diện với chiều dài dao động từ 3,0 km đến 12,0 km, trải dài từ các khu dân cư vùng đệm (bản Lở, bản Bâu, bản Bìn, bản Bàng) lên tới các đỉnh núi cao như đỉnh Pha Phanh và đỉnh Pà Cò.

Phương pháp chọn mẫu có chủ đích tập trung vào các điểm nút sinh thái vào ban ngày (10h00 - 13h00) và ban đêm (19h00 - 24h00) tại ven suối ngầm, vũng nước đọng, cửa hang đá karst và tầng tán cây rừng. Tổng cộng 128 mẫu vật ếch nhái đại diện đã được thu thập, xử lý gây mê bằng ethyl acetate, cố định trong cồn 80 - 90% và bảo quản chuẩn hóa trong dung dịch cồn 70%. Mẫu mô cơ được bảo quản riêng trong cồn 95% nhằm phục vụ giải mã trình tự ADN di truyền. Toàn bộ 128 mẫu vật đều trải qua quá trình đo đếm 37 chỉ số hình thái học nghiêm ngặt bằng thước kẹp điện tử có độ chính xác 0,01 mm. Để đánh giá mối quan hệ tương đồng giữa khu hệ Nam Động với các vườn quốc gia lân cận (Phong Nha - Kẻ Bàng, Cúc Phương, Ngọc Sơn - Ngổ Luông), phương pháp phân tích cụm (Cluster Analysis) sử dụng chỉ số Sorensen-Dice trên phần mềm thống kê PAST với thuật toán lặp 1.000 chu kỳ bootstrap đã được lựa chọn nhờ độ tin cậy vượt trội trong việc xử lý ma trận dữ liệu nhị phân sinh thái.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận tổng số 46 loài ếch nhái thuộc 23 giống, 08 họ và 02 bộ tại Khu bảo tồn Nam Động. Cấu trúc khu hệ thể hiện sự áp đảo tuyệt đối của bộ Không đuôi (Anura) với 45 loài (chiếm 97,8%), trong khi bộ Có đuôi (Caudata) ghi nhận 01 loài duy nhất là Cá cóc sần (Tylototriton asperrimus) chiếm 2,2%. Về cấp độ họ, họ Ếch cây (Rhacophoridae) có độ phong phú cao nhất với 12 loài (chiếm 26,1% tổng số loài) và 6 giống (chiếm 26,1% tổng số giống), tiếp theo là họ Ếch nhái (Ranidae) với 10 loài (chiếm 21,7%), họ Ếch nhái chính thức (Dicroglossidae) với 8 loài (chiếm 17,4%), họ Cóc bùn (Megophryidae) với 7 loài (chiếm 15,2%) và họ Nhái bầu (Microhylidae) với 5 loài (chiếm 10,8%).

Thành tựu phân loại học nổi bật nhất là việc phát hiện và mô tả 01 loài mới cho khoa học: Cóc mày nam động (Leptobrachella namdongensis sp. nov.) dựa trên chuỗi 7 mẫu chuẩn thu thập ở độ cao 589 - 740 m. Luận văn cũng ghi nhận bổ sung 06 loài mới cho danh lục động vật tỉnh Thanh Hóa, bao gồm: Cóc mày đá (Leptobrachella petrops), Cóc mày bụng đốm (Leptobrachella ventripunctatus), Ếch suối trường sơn (Sylvirana annamitica), Ếch cây sần bắc bộ (Theloderma corticale), Ếch cây sần go-don (Theloderma gordoni) và Ếch cây sần đỏ (Theloderma lateriticum). Đồng thời, danh lục ghi nhận mới cho riêng Khu bảo tồn Nam Động được mở rộng thêm 24 loài, nâng tổng số loài đã biết từ 23 loài lên 46 loài, tăng gấp đôi quy mô so với các công bố năm 2017.

Thảo luận kết quả

Cơ cấu phân bố của các loài lưỡng cư tại Nam Động phản ánh sự gắn kết chặt chẽ với điều kiện vi khí hậu và cấu trúc thảm thực vật. Dữ liệu thực địa cho thấy sự phân hóa rõ rệt qua 3 đai độ cao (dưới 400 m, 400 - 800 m, và trên 800 m). Đai độ cao trung bình và cao (từ 400 m trở lên) tập trung tới hơn 75% thành phần loài nhờ điều kiện nhiệt độ mát mẻ (trung bình 23 - 25°C) và thảm rừng nguyên sinh ít bị xáo trộn. Dữ liệu nghiên cứu có thể được trực quan hóa tối ưu thông qua biểu đồ hình cột phân bố đai cao và biểu đồ hình cây (Dendrogram) biểu diễn ma trận khoảng cách di truyền sinh thái. Khi so sánh mức độ tương đồng, khu hệ Nam Động có chỉ số tương đồng sinh học gần nhất với Khu bảo tồn thiên nhiên Ngọc Sơn - Ngổ Luông và Vườn quốc gia Cúc Phương do cùng chia sẻ sinh cảnh rừng kín thường xanh mưa ẩm trên núi đá vôi.

Nguyên nhân tạo nên sự phong phú đặc hữu này xuất phát từ 502,84 ha rừng núi đá vôi tự nhiên liền dải, cung cấp các hang hốc karst có độ ẩm cực kỳ ổn định. Tuy nhiên, sự tồn tại của các loài đang đối mặt với nguy cơ suy thoái sinh cảnh do áp lực từ 947 hộ dân sinh sống tại vùng đệm. Đất sản xuất nông nghiệp chỉ chiếm vỏn vẹn 0,5% (83,72 ha), thúc đẩy tình trạng canh tác nương rẫy trái phép, khai thác gỗ quy mô nhỏ, phun hóa chất diệt cỏ ven khe suối và bẫy bắt lưỡng cư làm thực phẩm thương mại.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn bền vững nguồn tài nguyên lưỡng cư quý hiếm và hệ sinh thái rừng hạt trần tại Nam Động, luận văn kiến nghị 4 nhóm giải pháp chiến lược:

Thứ nhất, tăng cường tuần tra và kiểm soát thực địa nghiêm ngặt: Thiết lập mạng lưới tuần tra định kỳ hàng tháng trên toàn bộ 12 tuyến điều tra trọng điểm, đặc biệt tập trung tại khu vực lõi Pha Phanh và đỉnh Pà Cò. Ban quản lý Khu bảo tồn phối hợp cùng Hạt Kiểm lâm Quan Hóa và Quan Sơn đặt mục tiêu giảm thiểu 100% các hoạt động khai thác gỗ và săn bắt ếch nhái thương mại trong giai đoạn 2020 - 2025.

Thứ hai, quy hoạch vùng đệm và chuyển đổi sinh kế bền vững: Triển khai các gói hỗ trợ kỹ thuật nông nghiệp thâm canh lúa nước, chăn nuôi bán chăn thả và phát triển lâm sản ngoài gỗ cho 947 hộ dân (chủ yếu là đồng bào Mường chiếm 75,3% và Thái chiếm 19,5%). Mục tiêu nâng thu nhập bình quân của cư dân địa phương vượt qua mức 5,8 triệu đồng/người/năm hiện tại trong lộ trình 3 - 5 năm, xóa bỏ căn bản tập quán đốt nương làm rẫy lấn chiếm đất rừng.

Thứ ba, quản lý hóa chất nông nghiệp và bảo vệ nguồn nước đầu nguồn: Chính quyền xã Nam Động và các xã lân cận ban hành quy chế nghiêm cấm xả thải và hạn chế sử dụng thuốc trừ cỏ hóa học tại 83,72 ha đất canh tác dọc các lưu vực khe suối. Dự kiến hoàn thành việc cắm biển cảnh báo sinh thái tại 100% các điểm cấp nước tự nhiên trước năm 2024.

Thứ tư, thiết lập chương trình giám sát đa dạng sinh học dài hạn: Chi cục Kiểm lâm Thanh Hóa chủ trì liên kết với Trường Đại học Lâm nghiệp tổ chức định kỳ 2 năm một lần các đợt quan trắc quần thể loài mới Cóc mày nam động và 6 loài ghi nhận mới cấp tỉnh, đồng thời đào tạo nâng cao kỹ năng nhận dạng thực địa cho 100% kiểm lâm viên trước năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng trọng điểm:

Nhóm thứ nhất là Ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên và Vườn quốc gia có sinh cảnh karst: Cung cấp khung phương pháp luận và dữ liệu chuẩn mực để xây dựng phương án quản lý rừng bền vững trên 646,95 ha diện tích đặc dụng, hỗ trợ phân định ranh giới bảo vệ nghiêm ngặt các loài động vật nhạy cảm.

Nhóm thứ hai là các nhà nghiên cứu, giảng viên và sinh viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Lâm học và Động vật học: Sử dụng nguồn tư liệu quý giá về 128 mẫu vật, hệ thống 37 chỉ số đo đếm hình thái học chuẩn xác và khóa định loại chi tiết làm tài liệu giảng dạy, học tập và đối sánh phân loại học.

Nhóm thứ ba là các tổ chức bảo tồn đa dạng sinh học trong nước và quốc tế (như NAFOSTED, IdeaWild, IUCN, Viet Nature): Khai thác cơ sở dữ liệu thực chứng về loài mới và các loài quý hiếm để thẩm định tài trợ dự án, lập hồ sơ cập nhật Sách Đỏ và đề xuất các hành lang bảo tồn liên vùng.

Nhóm thứ tư là các cơ quan quản lý nhà nước và chính quyền địa phương cấp huyện, xã: Tham khảo các phân tích kinh tế - xã hội vùng đệm của 4.333 nhân khẩu để hoạch định chính sách phát triển nông thôn mới, giao khoán bảo vệ rừng và giải quyết hài hòa xung đột giữa sinh kế người dân với bảo tồn thiên nhiên.

Câu hỏi thường gặp

Khám phá khoa học nổi bật nhất của luận văn này là gì? Luận văn đã phát hiện và mô tả thành công 01 loài mới hoàn toàn cho khoa học là Cóc mày nam động (Leptobrachella namdongensis) dựa trên 7 mẫu chuẩn, đồng thời ghi nhận bổ sung 06 loài mới cho tỉnh Thanh Hóa và 24 loài cho Khu bảo tồn Nam Động.

Họ ếch nhái nào chiếm tỷ lệ đa dạng cao nhất trong khu vực nghiên cứu? Họ Ếch cây (Rhacophoridae) dẫn đầu về độ đa dạng với 12 loài, chiếm 26,1% tổng số loài và 6 giống (26,1% tổng số giống), thích nghi tối ưu với thảm thực vật rừng thường xanh mưa ẩm trên núi đá vôi ở độ cao trên 400 m.

Quy mô thực hiện khảo sát thực địa được triển khai ra sao? Tác giả đã tiến hành 5 đợt điều tra thực địa trong 75 ngày (2017 - 2019) với 26 lượt người tham gia, thiết lập 12 tuyến điều tra (dài 3,0 - 12,0 km) và thu thập, phân tích hình thái chi tiết 128 mẫu vật bằng thước kẹp điện tử 0,01 mm.

Những nhân tố chính nào đang đe dọa trực tiếp đến quần thể ếch nhái tại đây? Bốn nguy cơ lớn nhất gồm có: phá rừng làm nương rẫy, khai thác gỗ trái phép, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trên ruộng bậc thang và áp lực săn bắt làm thực phẩm từ 947 hộ dân vùng đệm có thu nhập thấp (5,8 triệu đồng/người/năm).

Chỉ số tương đồng Sorensen-Dice đem lại ý nghĩa gì trong nghiên cứu? Chỉ số Sorensen-Dice chạy trên phần mềm PAST qua 1.000 chu kỳ lặp giúp chứng minh mối quan hệ tương đồng chặt chẽ về thành phần loài giữa Nam Động với Khu bảo tồn Ngọc Sơn - Ngổ Luông và Vườn quốc gia Cúc Phương.

Kết luận

  • Xác lập cấu trúc thành phần loài lưỡng cư tại Khu bảo tồn Nam Động gồm 46 loài thuộc 23 giống, 08 họ và 02 bộ, khẳng định giá trị đa dạng sinh học vượt trội của hệ sinh thái núi đá vôi.
  • Đóng góp cho khoa học 01 loài mới (Leptobrachella namdongensis), bổ sung 06 loài cho danh lục tỉnh Thanh Hóa và 24 loài cho khu bảo tồn.
  • Xây dựng bộ cơ sở dữ liệu hình thái học hoàn chỉnh cho 128 mẫu vật với 37 chỉ số đo đếm chuẩn xác, phục vụ công tác giám định và đào tạo.
  • Làm sáng tỏ quy luật phân bố của các loài ếch nhái theo 3 đai độ cao và 3 dạng sinh cảnh đặc trưng, xác định các điểm nóng bảo tồn ở độ cao trên 400 m.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp toàn diện kết hợp giữa tuần tra nghiêm ngặt 12 tuyến điều tra với nâng cao sinh kế bền vững cho 947 hộ dân vùng đệm giai đoạn 2020 - 2025.

Các cơ quan quản lý và viện nghiên cứu cần tiếp tục ứng dụng ngay các phát hiện của luận văn vào thực tiễn quản lý rừng để bảo vệ vẹn nguyên nguồn gen quý hiếm của Việt Nam.