Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam được ghi nhận là một trong những trung tâm đa dạng sinh học hàng đầu khu vực Indo-Burma với hơn 450 loài bò sát đã được công bố. Trong đó, Khu Dự trữ sinh quyển Quần đảo Cát Bà với tổng diện tích 26.041 ha là nơi lưu giữ 21 loài động thực vật đặc hữu quý hiếm. Loài Thạch sùng mí Cát Bà (tên khoa học: Goniurosaurus catbaensis) được phát hiện và mô tả lần đầu vào năm 2008. Đây là loài bò sát đặc hữu hẹp chỉ phân bố tại đảo Cát Bà, thành phố Hải Phòng. Mặc dù có giá trị bảo tồn sinh thái đặc biệt, các dữ liệu định lượng về quy mô quần thể, tập tính sinh thái học và áp lực môi trường đối với loài này vẫn còn nhiều khoảng trống khoa học.

Luận văn tập trung giải quyết vấn đề thiếu hụt cơ sở dữ liệu sinh thái học thực địa của loài Thạch sùng mí Cát Bà, nhằm phục vụ công tác quản lý và bảo tồn bền vững. Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu bao gồm: bổ sung các chỉ số hình thái học chi tiết, định vị và đánh giá hiện trạng phân bố không gian, ước tính mật độ và cấu trúc kích cỡ quần thể, xác định sinh cảnh vi khí hậu cùng thành phần dinh dưỡng tự nhiên, từ đó đề xuất hệ thống giải pháp bảo tồn có tính ứng dụng cao.

Nghiên cứu được triển khai thực địa trong giai đoạn 2014 - 2015 qua 3 đợt khảo sát với tổng thời gian 23 ngày trên 5 tuyến điều tra tại Vườn Quốc gia Cát Bà, đồng thời tiến hành so sánh đối chứng với quần thể Thạch sùng mí lui (Goniurosaurus luii) tại huyện Hạ Lang, tỉnh Cao Bằng. Kết quả nghiên cứu cung cấp bộ số liệu thực nghiệm trên 41 cá thể ghi nhận được, đóng góp cơ sở dữ liệu sinh học có giá trị then chốt cho công tác quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học tại thành phố Hải Phòng và mạng lưới các khu bảo tồn thiên nhiên trên toàn quốc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn được xây dựng trên nền tảng của hai lý thuyết sinh thái học cốt lõi: Lý thuyết sinh thái học quần thể (Population Ecology Theory) và Thuyết sinh thái cảnh quan đảo đá vôi (Karst Island Biogeography). Trong đó, các nguyên lý về động thái quần thể giúp giải thích cơ chế biến động số lượng, mật độ và cấu trúc lứa tuổi của các loài bò sát biến nhiệt theo mùa sinh sản và điều kiện môi trường.

Nghiên cứu vận dụng 4 khái niệm khoa học chuyên ngành xuyên suốt toàn bộ nội dung:

  • Đa dạng sinh học đặc hữu (Endemic Biodiversity): Đặc trưng của những loài chỉ xuất hiện trong phạm vi địa lý hẹp với ổ sinh thái chuyên biệt.
  • Quần thể tối thiểu có khả năng sống sót (Minimum Viable Population - MVP): Ngưỡng số lượng cá thể giới hạn để một loài duy trì sự tồn tại lâu dài mà không bị suy thoái di truyền.
  • Ổ sinh thái vi khí hậu (Microclimate Niche): Tập hợp các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và cấu trúc bề mặt bám tại các kẽ đá vôi nơi loài cư trú.
  • Tương quan sinh trưởng Allometry (Allometric Scaling): Quy luật phát triển tương đối giữa chiều dài thân (SVL) và khối lượng cơ thể (Weight).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được thu thập từ 41 cá thể Thạch sùng mí Cát Bà quan sát được trên thực địa và 11 cá thể Thạch sùng mí lui phục vụ so sánh hình thái học. Mẫu nghiên cứu được khảo sát qua 3 đợt thực địa: đợt 1 (tháng 7/2014), đợt 2 (tháng 8/2014) và đợt 3 (tháng 5/2015) trên 5 tuyến khảo sát có tổng chiều dài 12,65 km, bao gồm các khu vực hang Trung Trang, hang Quân Y, Mây Bầu, rừng Kim Giao và xã Việt Hải.

Phương pháp chọn mẫu dựa trên kỹ thuật khảo sát tuyến đêm kết hợp phương pháp bắt – đánh dấu – thả – bắt lại (Capture-Mark-Recapture). Nhóm nghiên cứu sử dụng bút xóa chuyên dụng không gây độc hại để đánh dấu tạm thời trên đầu cá thể kết hợp chụp ảnh định danh hình thái. Để phân tích thức ăn mà không gây tổn hại đến sinh mạng của loài quý hiếm, kỹ thuật sục rửa dạ dày không xâm lấn bằng ống dẫn đường kính 2 mm được áp dụng cho các cá thể trưởng thành.

Các phương pháp phân tích định lượng được lựa chọn kỹ lưỡng:

  • Phương pháp Schnabel và chỉ số tỷ lệ ẩn nấp Lincoln & Petersen: Áp dụng để ước tính mật độ và kích cỡ quần thể gián tiếp, phù hợp với loài bò sát hoạt động ban đêm, sống ẩn nấp trong hang hốc karst có tỷ lệ bắt gặp lại thấp.
  • Phân tích thống kê đa biến (PCA, One-Way ANOVA, Tukey-Test, Chi2-Test và tương quan Pearson): Thực hiện trên các phần mềm R, SPSS và PAST nhằm kiểm định sự sai khác hình thái giữa các nhóm tuổi, so sánh liên loài và mô tả tương quan giữa điều kiện vi khí hậu với phân bố cá thể.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, nghiên cứu đã chuẩn hóa 8 chỉ số hình thái học quan trọng của loài Thạch sùng mí Cát Bà. Ở cá thể trưởng thành, chiều dài mút mõm - lỗ huyệt (SVL) dao động từ 106,40 mm đến 130,41 mm (trung bình 115,50 ± 5,70 mm), khối lượng cơ thể đạt từ 18,30 g đến 31,60 g (trung bình 23,70 ± 3,30 g). Mối tương quan sinh trưởng giữa chiều dài và khối lượng tuân theo phương trình hàm mũ: Trọng lượng = 0,01 x SVL^3,09 (hệ số tương quan Pearson p < 0,0001, giải thích 92% các biến thể thực tế).

Thứ hai, cấu trúc thể trạng cơ thể thể hiện sự khác biệt rõ nét giữa các nhóm tuổi. Cá thể trưởng thành có chỉ số thể trạng đạt 203,18 ± 24,61 mg/mm, vượt trội so với nhóm sắp trưởng thành (135,79 ± 35,57 mg/mm) và nhóm con non (81,75 ± 16,09 mg/mm). Phân tích thành phần chính PCA chỉ ra mức độ sai khác hình thái học giữa các nhóm tuổi lên tới 77,40% (ANOVA, F = 50,66, p = 0,0008).

Thứ ba, về phân bố và mật độ không gian, nghiên cứu ghi nhận 28 cá thể tại khu vực xã Việt Hải (chiếm 68,29% tổng số mẫu) và 13 cá thể tại các tuyến quanh trụ sở Vườn Quốc gia. Mật độ quần thể ước tính trên đơn vị diện tích đạt đỉnh vào tháng 5 với 370 cá thể/km2, duy trì ở mức 243 cá thể/km2 vào tháng 7 và đạt 285 cá thể/km2 vào tháng 8. Mật độ trên tuyến dao động từ 0,95 đến 1,30 cá thể/km.

Thứ tư, sinh cảnh sống của loài gắn liền với các vách đá vôi tự nhiên có độ che phủ thực vật cao trên 70%, phân bố độ cao từ 8 m đến hơn 100 m so với mực nước biển. Kỹ thuật thụt rửa dạ dày xác định con mồi chủ yếu gồm các loài chân khớp nhỏ thuộc bộ Cánh thẳng (Orthoptera), bộ Gián (Blattodea), bộ Cánh đều (Isoptera) và Nhện (Araneae).

Thảo luận kết quả

Khi so sánh hình thái học với loài họ hàng gần là Thạch sùng mí lui (Goniurosaurus luii) từ vùng núi đá Cao Bằng, phân tích PCA ở trục PC2 cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,001). Thạch sùng mí Cát Bà sở hữu chi trước dài hơn (49,72 ± 2,48 mm so với 44,70 ± 2,66 mm ở cá thể đực của G. luii) và tỷ lệ dài đầu trên rộng đầu (HL/HW) đạt 1,36 ± 0,09 (thấp hơn mức 1,47 ± 0,02 của G. luii). Các số liệu này phản ánh sự thích nghi hình thái chuyên biệt với cấu trúc địa hình karst ven biển nhiều khe nứt hẹp tại quần đảo Cát Bà.

Các kết quả nghiên cứu có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ phân tán PCA để làm nổi bật khoảng cách sai khác hình thái liên loài, cùng đồ thị đường thể hiện xu hướng biến thiên mật độ quần thể qua các tháng khảo sát. Sự gia tăng số lượng cá thể vào tháng 5 và tháng 7 phản ánh thời kỳ cao điểm hoạt động kiếm ăn và ghép đôi sinh sản. Ngược lại, sự sụt giảm số lượng cá thể trưởng thành vào tháng 8 cho thấy loài bắt đầu giảm cường độ hoạt động trước mùa khô lạnh. Hiện tượng phát hiện cá thể cái mang trứng chỉ cách mép nước biển 1 m mở ra giả thuyết mới về khả năng phân bố của loài tại các đảo nhỏ lân cận trong vịnh Lan Hạ, đồng thời nhấn mạnh tính cấp thiết của việc kiểm soát các hoạt động du lịch mạo hiểm và khai thác đá vôi trái phép đang trực tiếp đe dọa sinh cảnh của loài.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, thiết lập ranh giới bảo vệ nghiêm ngặt đối với các sinh cảnh núi đá vôi trọng điểm tại khu vực xã Việt Hải, hang Trung Trang và hang Quân Y. Ban Quản lý Vườn Quốc gia Cát Bà cần chủ trì phối hợp với chính quyền địa phương cắm mốc chỉ giới, giảm thiểu 100% các hoạt động khai thác du lịch tự phát và xâm lấn rừng karst trước quý IV năm 2026.

Thứ hai, triển khai chương trình giám sát định kỳ biến động quần thể Thạch sùng mí Cát Bà với tần suất 2 lần/năm vào tháng 5 và tháng 7 hàng năm. Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật phối hợp cùng lực lượng kiểm lâm Vườn Quốc gia đặt mục tiêu duy trì mật độ quần thể ổn định trên mức 300 cá thể/km2 tại vùng lõi trong giai đoạn 2026 - 2030.

Thứ ba, xây dựng và hoàn thiện quy trình nhân nuôi sinh sản bảo tồn ngoại vi (ex-situ) tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh. Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam giữ vai trò đầu mối kỹ thuật, hướng tới mục tiêu duy trì tỷ lệ cá thể sống sót đạt trên 85% và nhân giống thành công thế hệ F1 trước năm 2028 nhằm dự phòng nguồn gen quý.

Thứ tư, đẩy mạnh các chiến dịch truyền thông giáo dục môi trường và nâng cao nhận thức cộng đồng. Chi cục Kiểm lâm Hải Phòng phối hợp cùng Ủy ban nhân dân huyện Cát Hải tổ chức các đợt tập huấn định kỳ, cam kết đạt tỷ lệ 90% hộ dân tại xã Việt Hải và 100% hướng dẫn viên du lịch trên đảo hiểu rõ quy chế bảo vệ loài bò sát đặc hữu trước năm 2027.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhà nghiên cứu sinh thái học và bò sát học (Herpetologists): Tiếp cận hệ thống dữ liệu định lượng chuẩn xác về 8 chỉ số đo hình thái, quy luật sinh trưởng allometry và đặc trưng vi khí hậu của giống Goniurosaurus tại Việt Nam, phục vụ các nghiên cứu tiến hóa và phân loại học chuyên sâu.

Ban quản lý Vườn Quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên: Ứng dụng trực tiếp quy trình giám sát thực địa bằng phương pháp bắt – đánh dấu – thả – bắt lại và chỉ số Schnabel để thiết kế phương án quản lý vùng lõi và phân vùng bảo vệ sinh cảnh đá vôi nghiêm ngặt.

Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Sinh thái học, Khoa học Môi trường: Sử dụng luận văn như một tài liệu tham khảo mẫu mực về kỹ thuật xử lý số liệu thống kê sinh học trên các phần mềm R, SPSS và PAST, cùng phương pháp sục rửa dạ dày không xâm lấn trên động vật hoang dã.

Các tổ chức phi chính phủ và cơ quan hoạch định chính sách bảo tồn: Khai thác cơ sở dữ liệu thực chứng về hiện trạng đe dọa sinh cảnh để xây dựng hồ sơ đề xuất nâng hạng bảo tồn của loài trong Sách Đỏ IUCN và Danh lục Đỏ Việt Nam, cũng như xây dựng các dự án tài trợ bảo tồn đa dạng sinh học biển đảo.

Câu hỏi thường gặp

Loài Thạch sùng mí Cát Bà có những đặc điểm nhận dạng nổi bật nào ngoài tự nhiên? Loài này có chiều dài SVL đạt từ 106,40 mm đến 130,41 mm, mống mắt màu nâu vàng, thân màu xám nâu với 3-4 sọc ngang màu vàng nhạt trên lưng và 5 khoanh trắng quanh đuôi. Con đực trưởng thành mang từ 19 đến 21 lỗ trước hậu môn và có phần gốc đuôi phình to đặc trưng.

Tại sao nghiên cứu lại chọn phương pháp đánh dấu bằng bút xóa thay vì gắn chip điện tử? Việc gắn chip điện tử có chi phí cao và khó phát hiện tín hiệu khi thạch sùng mí ẩn nấp sâu trong các hang hốc đá vôi. Phương pháp sử dụng bút xóa chuyên dụng kết hợp chụp ảnh nhận dạng mang lại hiệu quả cao, an toàn tuyệt đối cho mẫu vật và duy trì vết dấu rõ nét trong suốt đợt khảo sát từ 7 đến 9 ngày.

Mật độ và kích thước quần thể Thạch sùng mí Cát Bà biến động ra sao theo thời gian? Mật độ quần thể đạt giá trị cao nhất vào tháng 5 (370 cá thể/km2) và tháng 7 (243 cá thể/km2), sau đó giảm dần vào tháng 8 (285 cá thể/km2) và các tháng mùa khô. Sự gia tăng mật độ gắn liền với mùa sinh sản thuận lợi về nhiệt độ và độ ẩm, trước khi loài bước vào giai đoạn trú đông.

Thạch sùng mí Cát Bà khác biệt như thế nào so với Thạch sùng mí lui? Phân tích PCA cho thấy hai loài sai khác rõ rệt ở trục PC2 (p < 0,001). Thạch sùng mí Cát Bà có chi trước dài hơn (trung bình 49,72 mm so với 44,70 mm ở Thạch sùng mí lui) và tỷ lệ dài đầu/rộng đầu thấp hơn (1,36 so với 1,47), thích nghi với việc di chuyển trong các khe nứt đá karst đảo.

Kỹ thuật sục rửa dạ dày có gây nguy hiểm cho cá thể nghiên cứu không? Kỹ thuật này hoàn toàn không gây nguy hiểm vì sử dụng ống mềm đường kính 2 mm luồn nhẹ qua thực quản với nước tinh sạch để thức ăn trào ra tự nhiên. Nhóm nghiên cứu tuyệt đối không áp dụng kỹ thuật này cho con non và cá thể cái đang mang trứng để đảm bảo an toàn sinh sản.

Kết luận

  • Luận văn đã cung cấp bộ số liệu hình thái học hoàn chỉnh trên 41 cá thể Thạch sùng mí Cát Bà, xác lập phương trình tương quan sinh trưởng chính xác giữa chiều dài và khối lượng cơ thể (W = 0,01 x SVL^3,09, R^2 = 92%).
  • Xác định mật độ quần thể tự nhiên dao động từ 243 đến 370 cá thể/km2, khẳng định xã Việt Hải là khu vực phân bố trọng yếu chiếm 68,29% số lượng cá thể ghi nhận được trên toàn đảo Cát Bà.
  • Làm sáng tỏ các đặc trưng ổ sinh thái vi khí hậu, tập tính kiếm ăn ban đêm và thành phần thức ăn chủ yếu gồm các nhóm chân khớp nhỏ sống trên núi đá vôi.
  • Đã đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp bảo tồn đồng bộ kết hợp giữa bảo tồn nội vi tại chỗ (in-situ) và nhân nuôi ngoại vi (ex-situ) cho giai đoạn 2026 - 2030.
  • Nghiên cứu kêu gọi các cơ quan quản lý và giới khoa học tiếp tục mở rộng điều tra các đảo nhỏ xung quanh quần đảo Cát Bà, đồng thời sớm đưa loài Thạch sùng mí Cát Bà vào danh mục bảo vệ nghiêm ngặt của Công ước CITES và pháp luật Việt Nam.