Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam nằm trong vùng sinh thái Indo-Burma, một trong những điểm nóng đa dạng sinh học trọng điểm toàn cầu. Riêng đối với lớp Lưỡng cư (Amphibia), số lượng loài ghi nhận tại nước ta tăng trưởng liên tục từ 82 loài vào năm 1996 lên 176 loài vào năm 2009 và hiện nay đã vượt mốc khoảng 244 loài. Khu bảo tồn các loài hạt trần quý hiếm Nam Động thuộc tỉnh Thanh Hóa có tổng diện tích tự nhiên 646,95 ha với độ che phủ rừng đạt 96,56%, sở hữu hệ sinh thái núi đá vôi đặc hữu với 502,84 ha rừng nguyên sinh. Tuy nhiên, hệ sinh thái nhạy cảm này đang chịu áp lực lớn từ các hoạt động nhân sinh như phá rừng làm nương rẫy và sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật.

Nghiên cứu được triển khai nhằm mục tiêu kiểm kê toàn diện thành phần loài, xác định quy luật phân bố sinh thái theo đai cao và sinh cảnh, đồng thời đề xuất giải pháp bảo tồn bền vững cho khu hệ ếch nhái. Quá trình khảo sát thực địa diễn ra từ tháng 5 năm 2017 đến tháng 7 năm 2019 qua 75 ngày thực địa với 26 lượt người tham gia tại 12 tuyến điều tra trọng điểm. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện ở việc nâng tổng số loài ghi nhận tại khu bảo tồn từ 23 loài lên 46 loài (tăng 100%), bổ sung 1 họ và 6 loài mới cho tỉnh Thanh Hóa, đặc biệt là mô tả 1 loài mới cho khoa học. Kết quả này cung cấp luận cứ khoa học chuẩn xác hỗ trợ công tác quy hoạch bảo tồn vùng lõi và quản lý bền vững vùng đệm rộng 3.315,53 ha.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn ứng dụng Lý thuyết sinh địa lý đảo của MacArthur và Wilson nhằm xem xét các khối rừng trên núi đá vôi như những đảo sinh thái biệt lập trên cạn, nơi thúc đẩy quá trình hình thành loài và tạo nên tính đặc hữu cao. Kết hợp với đó là Lý thuyết ổ sinh thái của Hutchinson nhằm phân tích sự thích nghi, phân hóa không gian sống và mức độ cạnh tranh giữa các quần thể lưỡng cư theo đai độ cao và cấu trúc vi sinh cảnh.

Khung phân tích tập trung vào 4 khái niệm cốt lõi: đa dạng thành phần loài, tính đặc hữu sinh học, động vật biến nhiệt nhạy cảm môi trường và chỉ số tương đồng sinh thái quần xã. Hệ thống phân loại học hiện đại được áp dụng dựa trên việc đối chiếu hình thái kết hợp tư liệu sinh học phân tử từ các nghiên cứu chuyên sâu về khu hệ ếch nhái Đông Dương.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thực hiện thu thập và xử lý hình thái trên 128 mẫu vật ếch nhái tại thực địa. Phương pháp chọn mẫu theo tuyến khảo sát ngẫu nhiên có định hướng ven các khe suối, vũng nước, vách đá và tán cây, thiết lập trên 12 tuyến điều tra với chiều dài dao động từ 3,0 km đến 12,0 km mỗi tuyến. Thời gian điều tra tập trung vào hai khung giờ hoạt động mạnh nhất của lưỡng cư: ban ngày từ 10h00 đến 13h00 và ban đêm từ 19h00 đến 24h00.

Mỗi mẫu vật được đo đạc chi tiết 37 chỉ số hình thái học chuẩn bằng thước kẹp điện tử kỹ thuật số có độ chính xác 0,01 mm. Về phân tích dữ liệu, nghiên cứu lựa chọn chỉ số tương đồng Sorensen-Dice và thuật toán phân tích cụm tập hợp nhóm lặp lại 1.000 lần (bootstrap) trên phần mềm PAST Statistic. Lý do lựa chọn phương pháp này là nhằm đánh giá khách quan mối liên hệ tương đồng sinh thái giữa Khu bảo tồn Nam Động với các khu rừng đặc dụng lân cận (như Vườn quốc gia Cúc Phương, Khu bảo tồn Vân Long, Ngọc Sơn - Ngổ Luông và Phong Nha - Kẻ Bàng) dựa trên dữ liệu nhị phân về sự hiện diện của loài.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận tổng cộng 46 loài ếch nhái thuộc 23 giống, 8 họ và 2 bộ tại Khu bảo tồn Nam Động. Bộ Không đuôi (Anura) chiếm ưu thế tuyệt đối với 6 họ, 22 giống và 45 loài, trong khi bộ Có đuôi (Caudata) chỉ ghi nhận 1 họ và 1 loài duy nhất là Cá cóc sần (Tylototriton asperrimus). Về cấu trúc phân loại, họ Ếch cây (Rhacophoridae) có độ phong phú cao nhất với 12 loài (chiếm 26,1% tổng số loài), 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%).

Điểm nhấn nổi bật nhất là việc phát hiện và mô tả 1 loài mới cho khoa học là Cóc mày nam động (Leptobrachella namdongensis) dựa trên 7 mẫu chuẩn thu thập ở độ cao từ 589 m đến 740 m. Đồng thời, nghiên cứu ghi nhận bổ sung 6 loài mới cho danh lục bò sát - ếch nhái tỉnh Thanh Hóa (gồm Cóc mày đá, Cóc mày bụng đốm, Ếch suối trường sơn, Ếch cây sần bắc bộ, Ếch cây sần go-đon, Ếch cây sần đỏ) và ghi nhận mới 24 loài cho riêng Khu bảo tồn Nam Động.

Thảo luận kết quả

Dữ liệu nghiên cứu phản ánh cấu trúc phân bố rõ rệt theo sinh cảnh và độ cao, có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ phân bố tần suất loài và sơ đồ nhánh tương đồng sinh thái. Rừng tự nhiên trên núi đá vôi (chiếm 502,84 ha, tương đương 77,72% diện tích khu bảo tồn) là sinh cảnh có số lượng loài phong phú nhất và tập trung hầu hết các loài chỉ thị quý hiếm. Theo đai độ cao, số lượng loài tập trung cao nhất ở đai dưới 400 m và đai từ 400 m đến 800 m, sau đó giảm dần ở đai trên 800 m do điều kiện nhiệt độ thấp và độ ẩm biến động mạnh.

Nguyên nhân tạo nên tính đa dạng cao tại Nam Động bắt nguồn từ mạng lưới khe suối dày đặc và độ che phủ rừng đạt tới 96,56%. Khi so sánh với Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên (50 loài) hay Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông, Nam Động có diện tích hẹp hơn nhiều nhưng sở hữu mật độ loài trên một đơn vị diện tích rất cao. Kết quả phân tích cụm trên biểu đồ tương đồng sinh thái khẳng định mối quan hệ địa lý sinh vật chặt chẽ giữa hệ thống karst Nam Động với dải đá vôi vùng Tây Bắc và Bắc Trung Bộ.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, thiết lập mạng lưới tuần tra và kiểm soát nghiêm ngặt 12 tuyến khảo sát trọng điểm nhằm bảo vệ toàn vẹn 502,84 ha phân khu bảo vệ nghiêm ngặt, giảm thiểu 100% các hành vi săn bắt ếch nhái làm thực phẩm và khai thác gỗ trái phép, thực hiện định kỳ hàng tuần từ quý 1 năm 2020 do Hạt Kiểm lâm Quan Hóa phối hợp với Ban quản lý Khu bảo tồn Nam Động chủ trì.

Thứ hai, triển khai chương trình chuyển đổi sinh kế và phát triển nông nghiệp bền vững cho 947 hộ dân với 4.333 nhân khẩu tại 12 thôn bản vùng đệm, đặt mục tiêu nâng thu nhập bình quân từ 5,8 triệu đồng/người/năm lên 12 triệu đồng/người/năm vào năm 2025 nhằm giảm áp lực xâm hại tài nguyên rừng, giao UBND huyện Quan Hóa và Quan Sơn điều phối thực hiện.

Thứ ba, ban hành quy chế quản lý hóa chất nông nghiệp, kiểm soát việc sử dụng thuốc trừ cỏ và thuốc bảo vệ thực vật tại 83,72 ha đất sản xuất nông nghiệp giáp ranh khe suối, giảm thiểu 80% lượng hóa chất độc hại xả ra môi trường thủy vực trong giai đoạn 2020-2022, do Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh Thanh Hóa giám sát.

Thứ tư, xây dựng chương trình giám sát dài hạn quần thể loài đặc hữu Cóc mày nam động và các loài nguy cấp có tên trong Sách Đỏ và Nghị định 06/2019/NĐ-CP, định kỳ 2 năm một lần cập nhật cơ sở dữ liệu số hóa tài nguyên sinh vật giai đoạn 2020-2025, do Trường Đại học Lâm nghiệp phối hợp với Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thanh Hóa thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Cán bộ quản lý vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên và kiểm lâm viên: Cung cấp tài liệu nhận dạng chuẩn xác 46 loài ếch nhái và bộ giải pháp quản trị phân khu nghiêm ngặt 502,84 ha để xây dựng kế hoạch tuần tra bảo tồn hữu hiệu.

Giảng viên, sinh viên và nhà nghiên cứu chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Sinh thái học: Kế thừa dữ liệu đo đếm 37 chỉ số hình thái từ 128 mẫu vật thực tế, phục vụ công tác giảng dạy, phân loại học thực nghiệm và đào tạo chuyên sâu về bảo tồn lưỡng cư.

Cơ quan hoạch định chính sách lâm nghiệp và chính quyền địa phương cấp huyện, tỉnh: Ứng dụng các phân tích kinh tế - xã hội từ 12 thôn bản vùng đệm để thiết kế các chính sách giao khoán bảo vệ rừng, chi trả dịch vụ môi trường rừng và hỗ trợ sinh kế giảm nghèo bền vững.

Các tổ chức phi chính phủ và các quỹ tài trợ bảo tồn quốc tế: Sử dụng luận văn như một tài liệu thẩm định khoa học đáng tin cậy để xem xét tài trợ các dự án bảo tồn nguồn gen quý hiếm và bảo vệ hệ sinh thái núi đá vôi có nguy cơ bị đe dọa cao.

Câu hỏi thường gặp

Luận văn đã phát hiện những đóng góp mới nào cho phân loại học lưỡng cư? Công trình đã phát hiện và mô tả 1 loài mới cho khoa học là Cóc mày nam động (Leptobrachella namdongensis) với 7 mẫu chuẩn, đồng thời bổ sung 6 loài mới cho danh lục tỉnh Thanh Hóa và ghi nhận 24 loài mới cho khu bảo tồn.

Tại sao Khu bảo tồn Nam Động có diện tích nhỏ nhưng độ đa dạng loài lại cao? Mặc dù diện tích chỉ 646,95 ha, khu bảo tồn sở hữu địa hình chia cắt phức tạp, độ che phủ rừng đạt 96,56% và hệ thống núi đá vôi chứa nhiều vi sinh cảnh ẩm ướt nguyên sinh, tạo điều kiện trú ẩn lý tưởng cho 46 loài sinh sống.

Những áp lực nhân sinh lớn nhất đe dọa hệ lưỡng cư tại khu vực là gì? Áp lực bắt nguồn từ 947 hộ dân vùng đệm với mức thu nhập thấp (5,8 triệu đồng/người/năm), dẫn đến các hoạt động canh tác nương rẫy, săn bắt động vật tự nhiên và tình trạng lạm dụng thuốc diệt cỏ làm ô nhiễm nghiêm trọng các nguồn nước sinh sản của ếch nhái.

Phương pháp nghiên cứu hình thái trong luận văn được thực hiện như thế nào? Tác giả đã thu thập 128 mẫu vật và tiến hành đo đạc 37 chỉ số kích thước đầu, thân, chi bằng thước kẹp điện tử có độ chính xác 0,01 mm, kết hợp đối chiếu tài liệu chuẩn quốc tế để định loại chính xác từng taxon.

Luận văn đóng góp gì cho công tác thực thi pháp luật và bảo tồn loài nguy cấp? Kết quả nghiên cứu giúp cập nhật hiện trạng phân bố của các loài nằm trong Sách Đỏ Việt Nam và Nghị định 06/2019/NĐ-CP, tạo cơ sở pháp lý để cơ quan kiểm lâm quản lý và xử lý nghiêm các hành vi khai thác, buôn bán trái phép.

Kết luận

  • Luận văn đã xác lập danh mục 46 loài ếch nhái thuộc 23 giống, 8 họ, 2 bộ tại Khu bảo tồn Nam Động, tăng gấp đôi số lượng loài so với các công bố trước đây.
  • Công trình đóng góp 1 loài mới cho khoa học (Leptobrachella namdongensis) và ghi nhận bổ sung 6 loài mới cho khu hệ lưỡng cư tỉnh Thanh Hóa.
  • Nghiên cứu đã làm sáng tỏ quy luật phân bố của các loài theo 3 dạng sinh cảnh và 3 đai độ cao, khẳng định vai trò trọng yếu của 502,84 ha rừng núi đá vôi.
  • Luận văn đã phân tích sâu sắc các tác động nhân sinh từ 4.333 nhân khẩu vùng đệm và đề xuất 4 nhóm giải pháp quản lý khả thi gắn liền với cải thiện sinh kế.
  • Hoàn thiện bộ sưu tập 128 mẫu vật tiêu bản chuẩn được lưu trữ phục vụ nghiên cứu lâu dài tại Trường Đại học Lâm nghiệp.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là hoàn thiện cơ sở dữ liệu đa dạng sinh học và định hình chiến lược bảo tồn bền vững cho hệ sinh thái rừng nhiệt đới trên núi đá vôi. Các đơn vị nghiên cứu, cơ quan quản lý tài nguyên và cộng đồng học thuật hãy khai thác ngay nguồn tư liệu chuyên sâu này để phục vụ công tác quy hoạch bảo tồn, giảng dạy và triển khai các dự án bảo vệ nguồn gen động vật quý hiếm tại Việt Nam.