Tổng quan luận án

Vượn đen má trắng (Nomascus leucogenys Ogilby, 1840) là loài linh trưởng đặc hữu của khu vực Đông Dương, hiện đang đối diện với nguy cơ tuyệt chủng nghiêm trọng trên toàn cầu. Theo Danh lục Đỏ của Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên nhiên (IUCN, 2021), loài này được phân hạng ở mức Cực kỳ nguy cấp (CR). Trong Sách Đỏ Việt Nam (Bộ Khoa học và Công nghệ, 2007), loài được xếp ở bậc Nguy cấp (EN); đồng thời thuộc Phụ lục I của Công ước CITES và Danh mục loài nguy cấp, quý, hiếm được ưu tiên bảo vệ ban hành kèm theo Nghị định số 160/2013/NĐ-CP (được sửa đổi, bổ sung bởi Nghị định số 64/2019/NĐ-CP), cũng như thuộc Nhóm IB theo Nghị định số 84/2021/NĐ-CP của Chính phủ. Do tình trạng săn bắt để nấu cao, buôn bán động vật hoang dã và sự suy thoái, phân mảnh sinh cảnh rừng tự nhiên, số lượng quần thể loài đã suy giảm nghiêm trọng. Trong khoảng một thập kỷ qua, loài này gần như không còn được ghi nhận tại nhiều khu bảo tồn ở miền Bắc Việt Nam (Rowson et al., 2011).

Khoảng trống nghiên cứu lớn nhất tại Vườn quốc gia (VQG) Vũ Quang là trước đây các dữ liệu về loài chỉ dừng lại ở các cuộc điều tra định tính sơ lược, ghi nhận sự hiện diện qua tiếng nghe thông thường của con người mà chưa có minh chứng bằng hình ảnh hoặc phân tích phổ âm học chuẩn mực (Nguyễn Danh Kỳ & cs, 2019). Các đặc điểm cốt lõi về kích thước quần thể thực tế, mật độ phân bố, cấu trúc đàn theo độ tuổi và giới tính, sinh cảnh ưa thích cũng như các yếu tố khí tượng chi phối tập tính phát âm chưa từng được nghiên cứu chuyên sâu. Bên cạnh đó, các phương pháp điều tra truyền thống bằng con người bộc lộ nhiều hạn chế về chi phí nhân lực, tính chủ quan và chưa giải quyết được sai số do sự suy giảm xác suất phát hiện theo khoảng cách địa hình.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định cụ thể như sau:

  • Mục tiêu chung: Đánh giá được hiện trạng, xác định được khu vực phân bố cũng như các yếu tố đe dọa đến quần thể Vượn đen má trắng (Nomascus leucogenys) ở VQG Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh, từ đó xây dựng kế hoạch giám sát và đưa ra các giải pháp thích ứng nhằm duy trì và bảo tồn lâu dài quần thể Vượn đen má trắng tại khu vực nghiên cứu.
  • Mục tiêu cụ thể:
    1. Xác định được hiện trạng quần thể và phân bố của loài Vượn đen má trắng tại VQG Vũ Quang: Xác định sự có mặt của loài thông qua dữ liệu thiết bị ghi âm tự động; xác định khu vực và diện tích vùng phân bố; ước tính mật độ phân bố (đàn/km²) và kích thước quần thể.
    2. Bổ sung các dữ liệu về đặc điểm sinh học, sinh thái của loài Vượn đen má trắng tại VQG Vũ Quang: Xác định sinh cảnh ưa thích; đánh giá cấu trúc quần thể theo độ tuổi, giới tính thông qua phân tích các file ghi âm tiếng hót; cập nhật thông tin về tập tính hót (tần suất, thời gian theo ngày, mùa) và phổ âm thanh; đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết (mưa, gió, sương mù) đến tần suất hót.
    3. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn quần thể Vượn đen má trắng tại VQG Vũ Quang: Đánh giá các yếu tố đe dọa đến quần thể loài; đề xuất các giải pháp bảo tồn lâu dài; xây dựng kế hoạch giám sát định kỳ đối với loài tại VQG Vũ Quang.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Loài Vượn đen má trắng (Nomascus leucogenys).
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ ranh giới quản lý của Vườn quốc gia Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh với tổng diện tích 57.028,1 ha (bao gồm diện tích rừng đặc dụng 52.731,4 ha, rừng phòng hộ 3.688,9 ha và rừng sản xuất 607,8 ha thuộc 49 tiểu khu).
  • Phạm vi thời gian: Công tác thu thập dữ liệu ngoại nghiệp thực địa được tiến hành tập trung từ tháng 7 năm 2019 đến tháng 7 năm 2020 (không bao gồm giai đoạn khảo sát sơ thám và thiết kế kỹ thuật bắt đầu từ năm 2018).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án đã hệ thống hóa các hướng nghiên cứu chính về phân loại học, hiện trạng quần thể, tập tính phát âm và phương pháp điều tra linh trưởng:

  • Phân loại học và hiện trạng các loài vượn giống Nomascus: Nguyễn Xuân Đặng và Lê Xuân Cảnh (2009), Phạm Nhật (2002), Groves (2001) từng ghi nhận 5 loài vượn mào tại Việt Nam. Sau đó, Van Ngoc Thinh et al. (2010) dựa trên phân tích di truyền học phân tử và âm sinh học đã tách loài Vượn má hung thành hai loài riêng biệt (Nomascus annamensis và Nomascus gabriellae), nâng tổng số loài thuộc giống Nomascus ở Việt Nam lên 6 loài. Luu & Rawson (2011) ghi nhận quần thể Vượn đen má trắng với quy mô hơn 400 cá thể tại VQG Pù Mát, chiếm khoảng 2/3 tổng số lượng loài này tại Việt Nam. Về cấu trúc đàn, Ruppell (2013) ghi nhận cấu trúc gia đình cơ bản gồm 1 đực, 1 cái và con non; trong khi Kenyon et al. (2011) và Barca et al. (2016) bổ sung thêm các dạng cấu trúc đàn đa thê gồm 1 đực và 2 cái trưởng thành cùng con non.
  • Các nghiên cứu tại VQG Vũ Quang: Báo cáo quy hoạch của Roland, Madhavan & Dzung (2000) ghi nhận 70 loài thú, trong đó có Hylobates leucogenys. Nghiên cứu của Nguyễn Danh Kỳ & cs (2019) xác định khu hệ linh trưởng tại Vũ Quang có 8 loài thuộc 3 họ, nhưng ghi nhận về Vượn đen má trắng chỉ có 7 lần qua tiếng hót từ xa, chưa quan sát trực tiếp được cá thể và hoàn toàn thiếu vắng các dẫn liệu phổ âm học.
  • Sự phát triển của phương pháp điều tra và phân tích âm sinh học: Phương pháp điều tra truyền thống theo tuyến và điểm dựa hoàn toàn vào người nghe (Buckland et al., 2001; Southwood & Henderson, 2000; Fitzpatrick et al., 2009) gặp hạn chế lớn về mặt chi phí và sai số chủ quan. Brockelman & Ali (1987) đề xuất kỹ thuật điều tra qua tiếng hót nhưng chưa tính đến khoảng cách. Vu Tien Thinh & Rawson (2011) phát triển công cụ bảng tính tự động ước lượng kích thước quần thể vượn dựa trên hệ số xác suất hót hàng ngày, được áp dụng trong nhiều nghiên cứu (Hoang Minh Duc et al., 2010b; Ha Thang Long et al., 2011). Tuy nhiên, phương pháp này chưa giải quyết triệt để vấn đề âm lượng suy giảm theo cự ly và địa hình đồi núi che chắn. Để khắc phục, việc kết hợp phương pháp khoảng cách (Distance sampling) với phần mềm Distance (Thomas et al., 2010; Nguyễn Hải Tuất & cs, 2011) cho phép thiết lập các hàm mô phỏng xác suất phát hiện $g(y)$ nhằm hiệu chỉnh mật độ chính xác hơn. Ứng dụng thiết bị ghi âm tự động và phân tích âm học đã được chứng minh hiệu quả trên các nhóm động vật (Thompson et al., 2016; Zwart et al., 2014; Hilje & Aide, 2012). Tại Việt Nam, kỹ thuật âm sinh học phân tích phổ âm thanh qua phần mềm Raven (Cornell Lab of Ornithology) mới chỉ được áp dụng trên loài Nomascus annamensis tại Ngọc Linh (Vũ Tiến Thịnh & cs, 2017), Đakrông (Vũ Tiến Thịnh & cs, 2021) và Nomascus gabriellae tại Cát Tiên (Trần Mạnh Long, 2020).

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết: Trước thời điểm luận án thực hiện, chưa có công trình khoa học nào ứng dụng thiết bị ghi âm tự động kết hợp với phương pháp khoảng cách (Distance sampling) để đánh giá toàn diện hiện trạng, kích thước quần thể, cấu trúc đàn và các đặc tính sinh học, sinh thái của loài Vượn đen má trắng (Nomascus leucogenys). Luận án đã lấp đầy khoảng trống dữ liệu thực địa cho VQG Vũ Quang và đóng góp khung phương pháp định lượng cho công tác giám sát loài vượn này tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án được thiết kế theo hướng tiếp cận định lượng kết hợp phân tích âm sinh học thực nghiệm, sử dụng khung lý thuyết và các công cụ phân tích sau:

  • Cơ sở lý thuyết:

    1. Lý thuyết âm sinh học (Bioacoustics): Dựa trên nguyên lý tiếng hót của các loài vượn mào (Nomascus) có cường độ lớn (lan truyền từ 2-3 km), mang tính đặc trưng theo loài và phân hóa rõ rệt theo giới tính và độ tuổi (Konrad & Geissmann, 2006). Phổ âm thanh cho phép bóc tách tiếng hót đơn của con đực (dao động tần số từ 850 Hz đến 1.500 Hz), tiếng hót của con cái (dải tần rộng từ 400 Hz đến trên 2.000 Hz) và tiếng hót của cá thể bán trưởng thành xen kẽ trong các bài hót đôi (duet).
    2. Lý thuyết phương pháp khoảng cách (Distance sampling): Khắc phục giả định phi thực tế cho rằng 100% đối tượng trong vùng bán kính khảo sát đều được phát hiện. Phương pháp mô hình hóa sự suy giảm của xác suất phát hiện $g(y)$ theo khoảng cách $y$ từ điểm điều tra tới đàn vượn bằng 4 dạng hàm cơ sở (Uniform, Half-normal, Negative exponential, Hazard-rate) kết hợp với 3 dạng chuỗi mở rộng (Cosine, Simple polynomials, Hermite polynomials) (Buckland et al., 2001; Thomas et al., 2010; Nguyễn Hải Tuất & cs, 2011).
    3. Tiêu chuẩn thông tin Akaike (AIC): Sử dụng chỉ số AIC (Burnham & Anderson, 2002) để lựa chọn mô hình toán học tối ưu mô phỏng hàm xác suất phát hiện có độ lệch nhỏ nhất.

  • Phương pháp thu thập dữ liệu thực địa:

    • Phương pháp ghi âm tự động: Sử dụng thiết bị ghi âm phổ rộng chuyên dụng SM3 (Wildlife Acoustics Inc) và thiết bị di động cài đặt phần mềm ghi âm tự động. Thiết kế đặt máy tại 53 điểm nghe đại diện thuộc 33 tiểu khu của VQG Vũ Quang, triển khai từ ngày 22/7/2019 đến ngày 19/5/2020. Thiết bị được lập trình ghi âm liên tục vào các khung giờ hoạt động buổi sáng của vượn.
    • Phương pháp điều tra truyền thống theo điểm do con người thực hiện: Tiến hành tại 40 điểm nghe thuộc 20 tiểu khu từ ngày 21/02/2020 đến ngày 03/7/2020. Nhóm điều tra viên ghi nhận thời điểm vượn hót, đo góc phương vị bằng địa bàn và ước tính khoảng cách tới nguồn âm thanh. Vị trí các đàn vượn được xác định bằng phương pháp giao hội điểm (triangulation).

  • Phương pháp xử lý và phân tích số liệu:

    • Phân tích âm thanh: Sử dụng phần mềm chuyên dụng RAVEN (Cornell Lab of Ornithology) để đọc dữ liệu âm thanh, trích xuất biểu đồ phổ âm thanh (spectrogram), đối chiếu với phổ chuẩn nhằm xác định loài, số lượng cá thể đực, cá thể cái và cá thể bán trưởng thành trong từng đàn từ 32 file ghi âm tiếng hót thu thập được.
    • Phân tích mật độ và kích thước quần thể: Sử dụng phần mềm DISTANCE để tính toán các tham số hình dáng hàm số, tính xác suất phát hiện hiệu chỉnh và ước lượng mật độ đàn ($D$), mật độ cá thể cùng sai số chuẩn. Kết hợp công cụ bảng tính tự động của Vu Tien Thinh & Rawson (2011) để xác định xác suất hót trung bình theo ngày ($p$).
    • Phân tích không gian: Sử dụng phần mềm MapInfo 10 để chồng xếp các tọa độ đàn vượn, xử lý giao hội điểm, đối chiếu bản đồ hiện trạng rừng và phân khu chức năng nhằm xác định diện tích vùng phân bố và sinh cảnh cư trú.
    • Phân tích thống kê khí tượng: Sử dụng kiểm định Chi-bình phương ($\chi^2$, bậc tự do $df$, mức ý nghĩa thống kê $Sig.$) trên bảng chéo để kiểm tra mối quan hệ giữa tần suất vượn hót với các yếu tố thời tiết (mưa trong thời gian điều tra, gió, sương mù và mưa vào đêm hôm trước).

  • Nguồn dữ liệu: Toàn bộ dữ liệu âm thanh số từ 53 điểm đặt máy tự động; số liệu quan sát thực địa tại 40 điểm nghe truyền thống; cơ sở dữ liệu số hóa bản đồ hiện trạng rừng giai đoạn 2012–2020 của VQG Vũ Quang; tài liệu thứ cấp về kiểm lâm, các vụ việc vi phạm bảo vệ rừng và số liệu cứu hộ động vật hoang dã giai đoạn 2017–2020 do VQG Vũ Quang lưu trữ.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu và điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa đặc điểm sinh học, phân loại học của bộ Linh trưởng, họ Vượn (Hylobatidae) và giống Vượn mào (Nomascus). Giống Nomascus có bộ nhiễm sắc thể $2n = 52$, trọng lượng 7–12 kg, con đực mang lông đen với mào lông dựng đứng trên đỉnh đầu và vệt má sáng màu; con cái trưởng thành chuyển sang màu vàng nhạt hoặc vàng cam có mảng lông đen ở đỉnh đầu. Vượn đen má trắng (Nomascus leucogenys) phân bố tự nhiên từ tả ngạn sông Đà đến phía bắc sông Rào Nậy. Đời sống gắn liền với rừng nguyên sinh tán kín, di chuyển bằng hai chi trước kiểu chuyền cành, sống theo đơn vị gia đình nhỏ và thiết lập vùng lãnh thổ bằng tiếng hót đôi vào sáng sớm.

Về khu vực nghiên cứu, VQG Vũ Quang có tọa độ từ 18°09’ đến 18°26’ vĩ độ Bắc và 105°16’ đến 105°33’ kinh độ Đông, nằm trên địa bàn 3 huyện Hương Sơn, Vũ Quang và Hương Khê. Vườn là đầu nguồn của 3 hệ thống sông: sông Ngàn Trươi, sông Rào Nổ và sông Khe Tre. Địa hình đặc trưng bởi dải núi cao hiểm trở, độ cao biến thiên từ 30 m đến 2.200 m, độ chia cắt sâu và độ dốc rất lớn. Thổ nhưỡng gồm hai nhóm đá mẹ chính: macma axit kết tinh chua (tập trung ở phân khu bảo vệ nghiêm ngặt) và phiến thạch sét. Đất feralit mùn vàng đỏ trên núi cao ($FH$) chiếm 31% diện tích, duy trì thảm rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới và á nhiệt đới với độ che phủ trên 90%. Khí hậu thuộc vùng nhiệt đới gió mùa Bắc Trung Bộ chịu ảnh hưởng khắc nghiệt của gió mùa Tây Nam khô nóng vào mùa hè và gió mùa Đông Bắc lạnh ẩm, mưa lớn kèm sương mù vào mùa đông. Khu hệ linh trưởng tại vườn đã ghi nhận 8 loài, trong đó Vượn đen má trắng và Chà vá chân nâu là hai loài nằm ở phân hạng Cực kỳ nguy cấp (CR theo IUCN). Tuy nhiên, các ghi nhận vượn trước đây chỉ đạt 7 lần qua tiếng nghe đơn thuần, chưa thu thập được ảnh hay phổ âm thanh.

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thiết kế mạng lưới điều tra thực địa và phương pháp luận phân tích số liệu:

  • Mạng lưới điều tra: Bố trí 53 điểm đặt thiết bị ghi âm tự động phân bổ tại 33 tiểu khu trọng yếu của vườn từ tháng 7/2019 đến tháng 5/2020. Thiết lập 40 điểm điều tra nghe truyền thống tại 20 tiểu khu thực hiện từ tháng 2/2020 đến tháng 7/2020.
  • Quy trình phân tích âm thanh: Dữ liệu ghi âm dạng số (.wav) được nạp vào phần mềm RAVEN để phân tích phổ âm tần. Các chỉ số được trích xuất gồm: dạng sóng âm, tần số đỉnh, tần số nền, thời điểm bắt đầu hót, thời điểm kết thúc hót và tổng độ dài của từng bài hót. Cấu trúc đàn được xác định dựa trên sự xuất hiện đồng thời của âm hót cá thể đực, cá thể cái và cá thể bán trưởng thành.
  • Quy trình mô hình hóa khoảng cách: Sử dụng phần mềm DISTANCE để kiểm định độ khớp của các hàm số xác suất phát hiện ($g(x)$). Đánh giá lựa chọn hàm số có chỉ số AIC thấp nhất để tính toán mật độ phân bố đàn vượn ($D$) hiệu chỉnh theo công thức chuẩn của Buckland et al. (2001).
  • Quy trình phân tích sinh cảnh và không gian: Sử dụng MapInfo 10 để số hóa các điểm ghi nhận, xác định tọa độ đàn qua giao hội góc phương vị, bóc tách lớp phủ hiện trạng rừng và đo đạc diện tích các phân khu phân bố thực tế.
  • Kiểm định tương quan môi trường: Phân nhóm các yếu tố thời tiết thành các biến định tính (có mưa/không mưa, có gió/không gió, có sương mù/không sương mù, đêm hôm trước có mưa/không mưa) và kiểm định sự khác biệt về tần suất hót bằng phép kiểm định $\chi^2$ với mức ý nghĩa $p < 0,05$.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu của luận án cung cấp các số liệu định lượng về quần thể Vượn đen má trắng tại VQG Vũ Quang:

  1. Hiện trạng và phân bố quần thể:

    • Dữ liệu ghi âm tự động và quan sát thực địa xác nhận sự có mặt chắc chắn của Vượn đen má trắng tại 23 tiểu khu thuộc ranh giới Vườn quốc gia. Tổng diện tích vùng phân bố thực tế được xác định là 32.432 ha.
    • Bằng phương pháp giao hội điểm trên MapInfo và xử lý âm thanh, nghiên cứu đã định vị chính xác vị trí của 18 đàn vượn ngoài thực địa. Đồng thời ghi nhận được hình ảnh cá thể đực Vượn đen má trắng trưởng thành trong quá trình điều tra.
    • Phân tích mô hình khoảng cách trên phần mềm DISTANCE cho thấy mô hình Half-normal kết hợp chuỗi mở rộng Cosine đạt giá trị AIC nhỏ nhất, được lựa chọn để mô phỏng xác suất phát hiện. Kết quả tính toán xác định xác suất hót trung bình trong ngày của đàn vượn kết hợp hệ số hiệu chỉnh khoảng cách cho ra mật độ phân bố ước tính là 0,42 đàn/km². Quy mô toàn thể quần thể tại VQG Vũ Quang ước tính đạt khoảng 137 đàn, tương đương khoảng 270 cá thể.

  2. Đặc điểm sinh thái và tập tính âm học:

    • Sinh cảnh ưa thích: 100% các điểm ghi nhận vượn đều phân bố trong kiểu thảm thực vật rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới và á nhiệt đới núi trung bình và núi thấp, tại những nơi có cây gỗ lớn tầng vượt tán và độ tàn phá sinh cảnh thấp.
    • Cấu trúc đàn: Phân tích chi tiết 32 file ghi âm tiếng hót hoàn chỉnh bằng phần mềm Raven ghi nhận cấu trúc xã hội của vượn khá linh hoạt, gồm các dạng: đàn chỉ có 1 vượn đực; đàn có 1 vượn đực và 1 vượn cái trưởng thành; đàn gồm 2 vượn đực và 1 vượn cái; đàn gồm 1 đực, 1 cái trưởng thành và 1 cá thể bán trưởng thành.
    • Tập tính hót: Thời gian vượn bắt đầu hót tập trung chủ yếu vào khoảng từ 5h30 đến 6h30 sáng, có sự dịch chuyển rõ rệt giữa mùa hè (bắt đầu sớm hơn) và mùa đông (bắt đầu muộn hơn). Thời lượng bài hót dao động từ 15 đến trên 35 phút mỗi đợt.
    • Ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng: Kết quả phân tích bảng chéo và kiểm định Chi-bình phương ($\chi^2$) khẳng định các yếu tố thời tiết tác động rõ rệt đến hoạt động phát âm của vượn:
      • Mưa khi điều tra làm suy giảm đáng kể tần suất hót so với ngày không mưa (kiểm định $\chi^2$ đạt mức ý nghĩa $Sig. < 0,05$).
      • Gió mạnh và sương mù dày đặc làm giảm tần suất vượn hót trong sáng sớm ($Sig. < 0,05$).
      • Yếu tố mưa lớn vào tối hôm trước cũng làm giảm xác suất vượn phát âm vào buổi sáng ngày hôm sau.
Thông số nghiên cứu Phương pháp điều tra truyền thống Phương pháp ghi âm tự động & DISTANCE
Công cụ thu thập dữ liệu Người nghe trực tiếp tại 40 điểm (20 tiểu khu) Máy ghi âm SM3 / thiết bị di động tại 53 điểm (33 tiểu khu)
Công cụ xử lý dữ liệu Địa bàn đo góc, giao hội trên MapInfo 10 Phần mềm RAVEN phân tích phổ tần, phần mềm DISTANCE
Số đàn định vị trực tiếp 18 đàn (phối hợp dữ liệu) 18 đàn (minh chứng phổ âm thanh)
Diện tích vùng phân bố Ghi nhận theo điểm cục bộ 32.432 ha thuộc 23 tiểu khu
Xác suất phát hiện Mặc định bằng 1 (không hiệu chỉnh cự ly) Mô phỏng qua hàm Half-normal + Cosine (AIC tối ưu)
Mật độ phân bố ước tính Không phản ánh sự suy giảm theo cự ly 0,42 đàn/km²
Quy mô quần thể ước tính Khó khái quát hóa toàn diện tích Khoảng 137 đàn (khoảng 270 cá thể)
Nhận diện cấu trúc đàn Quan sát hạn chế do tán rừng dày Phân tích 32 file phổ âm thanh (đực, cái, bán trưởng thành)
  1. Đánh giá các mối đe dọa và công tác quản lý:
    • Các mối đe dọa trực tiếp: Hoạt động săn bắt bằng bẫy dây diễn ra lén lút. Dữ liệu thực địa ghi nhận nhiều vụ bẫy thú rừng (xác khỉ mặt đỏ, thỏ vằn, cầy vòi hương). Hoạt động khai thác lâm sản ngoài gỗ, lấy mật ong rừng làm xáo trộn sinh cảnh sống của vượn.
    • Biến động diện tích rừng giai đoạn 2012–2020: Cơ cấu rừng tự nhiên tuy duy trì độ che phủ cao nhưng một số khu vực vùng rìa vẫn chịu áp lực dân sinh từ 10 xã vùng đệm thuộc 3 huyện lân cận.
    • Đánh giá bộ máy quản lý: Lực lượng kiểm lâm mỏng, thiếu hụt trang thiết bị chuyên dụng phục vụ giám sát đa dạng sinh học theo định kỳ.
    • Giải pháp bảo tồn và giám sát: Luận án xây dựng sơ đồ phân vùng không gian ưu tiên bảo vệ nghiêm ngặt cho loài Vượn đen má trắng, quy hoạch tuyến du lịch sinh thái có kiểm soát để tránh gây xung đột sinh học, và thiết lập sơ đồ 6 bước thực hiện giám sát định kỳ bằng thiết bị ghi âm tự động trên mạng lưới điểm nghe cố định.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đã nêu rõ những đóng góp mới về mặt khoa học lý luận và thực tiễn quản lý tài nguyên rừng:

  • Về mặt lý luận và khoa học:

    • Bổ sung cơ sở dữ liệu khoa học về âm sinh học của loài Vượn đen má trắng (Nomascus leucogenys) tại Việt Nam. Luận án đã xác lập và giải mã được đặc trưng phổ âm thanh tiếng hót của các cá thể đực, cá thể cái và cá thể bán trưởng thành tại khu vực Bắc Trường Sơn.
    • Chứng minh tính ứng dụng của phương pháp điều tra định lượng bằng thiết bị ghi âm tự động kết hợp với phần mềm phân tích âm thanh (Raven) và mô hình hóa khoảng cách (Distance sampling) đối với đối tượng linh trưởng nguy cấp tại các khu rừng nhiệt đới có địa hình núi cao, hiểm trở. Phương pháp này loại bỏ sai số chủ quan của con người và giải quyết bài toán suy giảm xác suất phát hiện theo khoảng cách.
    • Cung cấp các dẫn liệu định lượng về mối quan hệ giữa các biến số khí tượng (mưa, gió, sương mù, mưa đêm trước) đối với tập tính phát âm của loài vượn, làm cơ sở khoa học để hiệu chỉnh số liệu điều tra ngoại nghiệp.

  • Về mặt thực tiễn:

    • Cung cấp bức tranh toàn diện và cập nhật nhất về phân bố của Vượn đen má trắng tại VQG Vũ Quang với diện tích vùng phân bố xác định là 32.432 ha tại 23 tiểu khu; ghi nhận 18 đàn thực tế và ước tính quy mô toàn vườn khoảng 137 đàn (khoảng 270 cá thể), mật độ đạt 0,42 đàn/km².
    • Đưa ra bằng chứng khoa học khẳng định VQG Vũ Quang là một trong những nơi lưu giữ quần thể Vượn đen má trắng quan trọng thứ hai tại Việt Nam (chỉ đứng sau VQG Pù Mát).
    • Nhận diện các mối đe dọa thực tế đối với loài (đặc biệt là nạn đặt bẫy dây dưới mặt đất và khai thác lâm sản ngoài gỗ).
    • Đề xuất giải pháp bảo tồn khả thi: Khoanh định vùng ưu tiên bảo vệ nghiêm ngặt tại các tiểu khu có mật độ vượn cao; hoàn thiện quy trình và thiết kế sơ đồ giám sát định kỳ loài Vượn đen má trắng bằng máy ghi âm tự động dành riêng cho lực lượng kiểm lâm VQG Vũ Quang.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

  • Thời gian thu thập số liệu ngoại nghiệp bị giới hạn trong vòng một năm (từ tháng 7 năm 2019 đến tháng 7 năm 2020), do đó chưa đánh giá được đầy đủ biến động quần thể theo chu kỳ nhiều năm.
  • Địa hình chia cắt hiểm trở và tán rừng rậm rạp khiến việc quan sát trực tiếp bằng mắt thường gặp nhiều trở ngại; phần lớn dữ liệu phân tích cấu trúc đàn dựa trên âm thanh (32 file ghi âm hoàn chỉnh), số lượng hình ảnh chụp trực tiếp cá thể ngoài tự nhiên còn hạn chế.
  • Nghiên cứu chỉ tập trung trong ranh giới hành chính của VQG Vũ Quang, chưa khảo sát liên vùng sang các dải rừng giáp ranh thuộc nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào và các khu bảo tồn lân cận.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả khuyến nghị:

  • Triển khai chương trình giám sát định kỳ hàng năm bằng thiết bị ghi âm tự động tại các điểm nghe cố định đã thiết lập để theo dõi biến động kích thước và cấu trúc quần thể.
  • Mở rộng phạm vi điều tra nghiên cứu sang các khu vực rừng tự nhiên tiếp giáp dọc biên giới Việt – Lào nhằm xác định các hành lang sinh thái di chuyển của loài.
  • Đi sâu nghiên cứu về tập tính sinh thái học dinh dưỡng, các loài cây thức ăn ưa thích và sự tương tác giữa Vượn đen má trắng với các loài linh trưởng khác cùng sinh cảnh (như Chà vá chân nâu).
  • Phát triển và ứng dụng các thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) học máy trong việc tự động nhận dạng và phân loại tiếng hót vượn từ các tệp dữ liệu âm thanh lớn, giảm thiểu thời gian phân tích thủ công trên phần mềm.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên khảo trong các lĩnh vực quản lý tài nguyên rừng, sinh thái học động vật và bảo tồn đa dạng sinh học:

  • Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Lâm học, Sinh học thực nghiệm: Luận án là tài liệu mẫu mực về phương pháp kết hợp kỹ thuật âm sinh học (bioacoustics) với lý thuyết phương pháp khoảng cách (Distance sampling) và sử dụng các phần mềm chuyên khảo (Raven, Distance, MapInfo) trong nghiên cứu động vật hoang dã nguy cấp.
  • Đối với giảng viên và các nhà nghiên cứu: Cung cấp nguồn trích dẫn học thuật tin cậy về hệ thống phân loại, phổ âm học và đặc tính sinh thái của phân họ Vượn tại Việt Nam; cung cấp dẫn liệu kiểm định thống kê toán học ($\chi^2$) về ảnh hưởng của thời tiết đến hoạt động phát âm của linh trưởng.
  • Đối với các nhà quản lý bảo tồn, Chi cục Kiểm lâm và Ban quản lý các khu rừng đặc dụng: Cung cấp khung hướng dẫn kỹ thuật thực tế để thiết kế hệ thống giám sát đa dạng sinh học tự động bằng máy ghi âm; quy trình phân vùng bảo tồn ưu tiên và các giải pháp giảm thiểu xung đột giữa phát triển du lịch sinh thái với bảo tồn loài linh trưởng nguy cấp bậc nhất.

Câu hỏi thường gặp

Kích thước quần thể và mật độ phân bố của Vượn đen má trắng tại VQG Vũ Quang là bao nhiêu?

Kết quả nghiên cứu của luận án xác định được vị trí phân bố trực tiếp của 18 đàn vượn ngoài thực địa. Dựa trên phân tích mô hình khoảng cách với hàm Half-normal kết hợp chuỗi Cosine trên phần mềm DISTANCE, mật độ phân bố của loài được ước tính là 0,42 đàn/km². Toàn bộ diện tích phân bố 32.432 ha tại 23 tiểu khu của VQG Vũ Quang ước tính có khoảng 137 đàn, tương đương quy mô khoảng 270 cá thể.

Luận án đã ứng dụng những công nghệ và phần mềm nào để giải mã tiếng hót của vượn?

Tác giả đã triển khai 53 điểm đặt máy ghi âm tự động (máy SM3 và thiết bị di động tích hợp phần mềm ghi âm chuyên dụng). Dữ liệu âm thanh thu được được phân tích trên phần mềm chuyên khảo RAVEN (thuộc Phòng Thí nghiệm Điểu học Cornell - Cornell Lab of Ornithology) để bóc tách phổ âm thanh (spectrogram), phân biệt dải tần số của con đực (850–1.500 Hz), con cái (400–2.000 Hz) và cá thể bán trưởng thành. Tọa độ đàn được giải mã bằng phương pháp giao hội điểm trên phần mềm MapInfo 10.

Cấu trúc đàn của loài Vượn đen má trắng tại khu vực nghiên cứu được ghi nhận như thế nào?

Thông qua việc bóc tách và phân tích phổ âm thanh từ 32 file ghi âm tiếng hót hoàn chỉnh, luận án xác định cấu trúc đàn của loài tại VQG Vũ Quang bao gồm nhiều hình thức: đàn chỉ có 1 cá thể đực; đàn gia đình cơ bản gồm 1 đực và 1 cái trưởng thành; đàn đa thê gồm 2 đực và 1 cái; và đàn sinh sản gồm 1 đực, 1 cái trưởng thành đi kèm 1 cá thể bán trưởng thành.

Các yếu tố thời tiết ảnh hưởng như thế nào đến tập tính phát âm của loài?

Qua kiểm định Chi-bình phương ($\chi^2$) trên bảng chéo số liệu thực địa, luận án chứng minh với độ tin cậy thống kê ($p < 0,05$) rằng: mưa trong lúc điều tra, gió to và sương mù dày đặc vào sáng sớm làm giảm rõ rệt tần suất phát âm của các đàn vượn. Ngoài ra, việc xảy ra mưa lớn vào đêm hôm trước cũng ức chế hoạt động hót của vượn vào sáng ngày hôm sau.

Những mối đe dọa trực tiếp nhất đối với loài Vượn đen má trắng tại VQG Vũ Quang là gì?

Mối đe dọa trực tiếp lớn nhất được ghi nhận là hoạt động săn bắt động vật hoang dã trái phép bằng bẫy dây kim loại dưới mặt đất (luận án ghi nhận thực tế nhiều cá thể động vật như khỉ mặt đỏ, thỏ vằn, cầy vòi hương bị dính bẫy chết). Kế đến là hoạt động xâm nhập rừng khai thác lâm sản ngoài gỗ (thu hái phong lan, lấy mật ong rừng) gây xáo trộn không gian sống và áp lực từ các hoạt động dân sinh của 10 xã vùng đệm.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của nghiên cứu sinh Nguyễn Hữu Văn đã đánh giá một cách toàn diện hiện trạng, phân bố và đặc điểm sinh học, sinh thái của quần thể Vượn đen má trắng (Nomascus leucogenys) tại Vườn quốc gia Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh. Bằng việc ứng dụng thành công kỹ thuật âm sinh học qua thiết bị ghi âm tự động kết hợp mô hình hóa khoảng cách (Distance sampling), công trình đã xác lập quy mô quần thể đạt khoảng 137 đàn (khoảng 270 cá thể) trên diện tích phân bố 32.432 ha, khẳng định Vũ Quang là sinh cảnh bảo tồn trọng yếu của loài linh trưởng cực kỳ nguy cấp này tại Việt Nam. Đồng thời, luận án đã làm rõ ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng đến tập tính phát âm, nhận diện các mối đe dọa sinh cảnh và đề xuất kế hoạch giám sát định kỳ bằng công nghệ âm học, đóng góp luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc cho công tác quản lý tài nguyên rừng và bảo tồn đa dạng sinh học lâu dài.