Tổng quan nghiên cứu

Vượn Cao Vít (danh pháp khoa học: Nomascus nasutus) là một trong những loài linh trưởng nguy cấp nhất hành tinh, hiện được xếp ở mức Cực kỳ nguy cấp (CR) theo Danh lục Đỏ IUCN và mức Nguy cấp (E) trong Sách Đỏ Việt Nam. Từng được nhận định là tuyệt diệt ngoài tự nhiên từ giữa thế kỷ XX, sự kiện tái phát hiện quần thể vượn gồm 26 cá thể vào năm 2002 tại huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng đã khẳng định vị trí địa lý này là nơi cư trú duy nhất còn lại của loài tại Việt Nam và trên thế giới.

Vấn đề cốt lõi mà nghiên cứu giải quyết bắt nguồn từ thực trạng sinh cảnh rừng trên núi đá vôi bị tàn phá nghiêm trọng trong lịch sử do nạn khai thác gỗ kiệt và đốt than, khiến độ che phủ chung của khu vực chỉ đạt khoảng 33% với cấu trúc rừng nghèo kiệt, phân mảnh. Khi quần thể vượn phục hồi và tăng số lượng cá thể, nguy cơ thiếu hụt sinh cảnh và cạnh tranh nguồn sống trở nên gay gắt nếu không có chiến lược mở rộng không gian sinh thái kịp thời.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu bao gồm: xác định mối liên hệ định lượng giữa các đặc trưng thực vật học với sự phân bố của vượn; đánh giá khả năng phục hồi sinh cảnh tại các khu vực rừng lân cận; xác định sức chứa sinh thái tối ưu; và đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phát triển bền vững quần thể.

Nghiên cứu được triển khai tại Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Vượn Cao Vít, huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng trong giai đoạn 2009–2011. Phạm vi không gian bao quát toàn bộ diện tích vùng lõi 1.656,8 ha (trong đó có 881,59 ha khu vực vượn đang phân bố và 774,41 ha khu vực tiềm năng mở rộng) cùng vùng đệm rộng 5.723 ha. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện qua việc cung cấp luận cứ khoa học chính xác về cấu trúc lâm phần và tập tính dinh dưỡng của 18 đàn vượn (99–101 cá thể), làm tiền đề trực tiếp cho các chương trình phục hồi 774,41 ha rừng hành lang sinh thái và tăng cường hợp tác bảo tồn xuyên biên giới giữa Việt Nam và Trung Quốc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết sinh thái học cảnh quan (Landscape Ecology) và thuyết lựa chọn sinh cảnh tối ưu (Optimal Foraging & Habitat Selection Theory). Theo các lý thuyết này, sự phân bố không gian và mật độ cá thể của động vật hoang dã ăn quả chuyên hóa phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc tầng tán, diện tích mảng sinh cảnh và độ sẵn có của nguồn thức ăn. Đồng thời, lý thuyết về động học quần thể nhỏ và sức chứa môi trường (Carrying Capacity) được vận dụng để phân tích ngưỡng giới hạn phát triển cá thể trong một sinh cảnh bị cô lập.

Mô hình nghiên cứu tập trung xác định mối tương quan đa biến giữa mật độ vượn (biến phụ thuộc) với 8 biến đặc trưng cấu trúc lâm phần (biến độc lập), bao gồm: độ tàn che, chiều cao vút ngọn trung bình, đường kính thân trung bình tại vị trí 1,3 m, đường kính tán lá, mật độ cây gỗ lớn, tổng tiết diện ngang thân cây, tỷ lệ loài cây thức ăn và tổng tiết diện ngang của cây thức ăn.

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa gồm:

  • Sinh cảnh loài: Môi trường tự nhiên tổng hòa các yếu tố sinh vật và phi sinh vật, nơi vượn di chuyển, tìm kiếm thức ăn, ngủ và duy trì sinh sản.
  • Phục hồi sinh cảnh: Chuỗi can thiệp lâm sinh đưa hệ sinh thái rừng bị suy thoái trở lại trạng thái cân bằng tự duy trì, tương đồng với cấu trúc nguyên sinh.
  • Công thức tổ thành rừng: Chỉ số định lượng phản ánh mức độ tham gia và vai trò sinh thái của từng loài cây ưu thế trong lâm phần.
  • Cây thức ăn chuyên hóa: Các loài thực vật cung cấp quả chín, chồi non hoặc hoa chiếm tỷ trọng cao trong khẩu phần dinh dưỡng của loài.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập thông qua hệ thống 13 tuyến điều tra thực địa có tổng chiều dài từ 2,5 đến 5,0 km mỗi tuyến, được bố trí đại diện qua tất cả các dạng sinh cảnh núi đá vôi. Trên các tuyến, 36 ô tiêu chuẩn (OTC) cố định với kích thước 10 m x 50 m (diện tích 500 m²/ô) đã được thiết lập, đạt tổng diện tích nghiên cứu 1,8 ha (chiếm 0,1125% diện tích vùng lõi khu bảo tồn). Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng điển hình, chia đều 18 OTC tại khu vực vượn đang phân bố và 18 OTC tại khu vực ngoài vùng phân bố trên 3 dạng lập địa chính: thung lũng đá vôi, sườn núi đá vôi và đỉnh núi thấp.

Việc thu thập dữ liệu thực địa diễn ra liên tục từ tháng 02/2011 đến tháng 06/2011 với sự phối hợp của các trợ lý nghiên cứu và 6 thành viên tổ tuần rừng cộng đồng. Dữ liệu thực vật được phân loại theo hệ thống Loetsch, đo đếm trực tiếp các chỉ tiêu đường kính, chiều cao, độ tàn che và giám định mẫu tiêu bản tại phòng mẫu thực vật học.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích thống kê định lượng trên phần mềm SPSS 16.0 xuất phát từ yêu cầu kiểm định mức độ tương quan thực chất giữa các nhân tố sinh thái. Dữ liệu được kiểm tra phân phối chuẩn bằng tiêu chuẩn Kolmogorov-Smirnov, so sánh sai khác cấu trúc giữa các trạng thái rừng bằng kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis, và mô hình hóa mối quan hệ sinh thái thông qua phân tích hồi quy tuyến tính và phi tuyến với hệ số xác định R² và mức ý nghĩa p < 0,05.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã lượng hóa chi tiết hiện trạng quần thể và đặc trưng sinh cảnh của Vượn Cao Vít qua các số liệu nổi bật:

  • Tăng trưởng quần thể ấn tượng: Tính đến năm 2011, khu bảo tồn ghi nhận 18 đàn với số lượng 99–101 cá thể, tăng gấp 3,6 lần so với con số 28 cá thể khi tái phát hiện năm 2002. Cơ cấu bầy đàn có quy mô trung bình 5–6 cá thể/đàn (biên độ từ 2 đến 9 cá thể/đàn). Tỷ lệ giới tính và lứa tuổi ghi nhận 30,31% con cái trưởng thành (30 cá thể), 26,27% con đực trưởng thành (26 cá thể), 27,28% cá thể bán trưởng thành và 13,13% con non bám mẹ dưới 2 tuổi.

  • Cơ cấu thành phần thực vật có mạch: Khu vực vượn phân bố hiện diện 87 loài thực vật bậc cao thuộc 71 chi và 53 họ thuộc 2 ngành thực vật. Trong đó, ngành Mộc lan chiếm tỷ trọng áp đảo 95,4% (Lớp Hai lá mầm chiếm 79,3%, Lớp Một lá mầm chiếm 16,1%). Hai họ thực vật chiếm số lượng loài nhiều nhất là họ Dâu tằm (Moraceae) với 6,89% và họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) với 5,74%.

  • Đặc điểm tổ thành và phân hóa trạng thái rừng: Toàn khu vực phân bố gồm 4 trạng thái rừng phục hồi: Trạng thái IIIA1 chiếm diện tích lớn nhất với 34,97% (mật độ 1154 cây/ha, độ tàn che 0,94); Trạng thái IIIA2 chiếm 24,44% (mật độ 1120 cây/ha, độ tàn che 0,81); Trạng thái IIIA3 chiếm 24,30% (mật độ 1025 cây/ha, độ tàn che 0,54); và Trạng thái IIIB chiếm 12,28% (mật độ 1012 cây/ha, độ tàn che 0,14). Loài Mạy puôn (Celtis tetrandra) chiếm ưu thế tuyệt đối trong công thức tổ thành chung với tỷ lệ 54,43%, tiếp theo là Bã đậu, Rè, Han voi và Dướng.

  • Tỷ lệ cây thức ăn theo trạng thái: Tỷ lệ loài cây cung cấp thức ăn đạt đỉnh cao nhất ở trạng thái rừng IIIA2 với 86,8%, tiếp đến là trạng thái IIIA3 với 72,4%, trạng thái IIIB với 68,2% và thấp nhất ở trạng thái IIIA1 với 49,9%.

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội của Mạy puôn trong công thức tổ thành chung (54,43%) là hệ quả của áp lực khai thác chọn lọc trong quá khứ. Do đặc tính thân gỗ dễ bị rỗng ruột nên Mạy puôn ít bị người dân đốn hạ làm vật liệu xây dựng, từ đó chiếm lĩnh không gian sinh thái sau khi các loài gỗ lớn như Nghiến hay Trai lý bị khai thác cạn kiệt. Ở trạng thái IIIB, diện tích khoảng 20 ha vùng lõi gần như là rừng thuần loài Mạy puôn với tỷ lệ cá thể đạt xấp xỉ 90%.

Đối với tập tính sinh thái học thức ăn, Vượn Cao Vít sử dụng 62,79% quả chín, 20,93% lá non và 16,28% hoa trong cơ cấu thức ăn, đồng thời dành 89% thời gian ban ngày cho hoạt động tìm kiếm thức ăn và 7,9% thời gian cho việc di chuyển trên tầng tán. Điều này giải thích tại sao trạng thái IIIA2, mặc dù có số lượng loài thực vật không phong phú nhất, lại là sinh cảnh tập trung mật độ vượn cao nhất nhờ tỷ lệ cây thức ăn đạt tới 86,8%. Ngược lại, trạng thái IIIA1 dù đa dạng loài cây tiên phong ưa sáng nhưng tỷ lệ cây thức ăn chỉ đạt 49,9%, khiến mật độ vượn phân bố rải rác hơn.

Dữ liệu phân tích tương quan Pearson cho thấy mật độ vượn có mối liên hệ đồng biến chặt chẽ với chiều cao cây (Hvn), đường kính thân (D1.3), độ tàn che và tỷ lệ cây thức ăn (R² > 0,65, p < 0,01). Kết quả này có thể được mô tả trực quan qua biểu đồ phân tán hồi quy tuyến tính thể hiện độ dốc dương giữa mật độ cá thể và tỷ lệ cây thức ăn, cùng bảng ma trận hệ số Kruskal-Wallis chứng minh sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các trạng thái rừng.

Phát hiện trên hoàn toàn tương đồng với các công trình nghiên cứu của Hamard (2009) trên loài vượn tại Indonesia và Wieczowski (2004) tại Châu Phi, khẳng định cấu trúc sinh khối cây lớn và sự sẵn có của quả chín là hai yếu tố quyết định mật độ quần thể linh trưởng ăn quả. Về mặt quản lý bảo tồn, kết quả chỉ ra rằng diện tích 881,59 ha hiện tại đang tiệm cận giới hạn sức chứa; việc phục hồi 774,41 ha rừng ngoài vùng phân bố là yêu cầu cấp thiết để ngăn chặn nguy cơ suy thoái di truyền do giao phối cận huyết khi quần thể phát triển vượt ngưỡng 100 cá thể.

Đề xuất và khuyến nghị

Để bảo tồn và mở rộng không gian sống cho loài Vượn Cao Vít, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý cụ thể:

  1. Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh và làm giàu rừng: Thực hiện các biện pháp lâm sinh tác động trực tiếp lên 774,41 ha diện tích rừng ngoài vùng phân bố. Trồng bổ sung các loài cây thức ăn bản địa ưu thích như Bã đậu, Rè, Dướng, Cò ke và Thổ mật xoan nhằm nâng tỷ lệ cây thức ăn từ mức dưới 40% lên trên 70%, nâng mật độ cây tầng cao đạt trên 1.100 cây/ha. Thời gian thực hiện từ năm 2012 đến 2016, do Ban Quản lý Khu bảo tồn phối hợp với Chi cục Kiểm lâm tỉnh Cao Bằng chủ trì thực hiện.

  2. Xây dựng hành lang sinh thái kết nối xuyên biên giới: Tiến hành liên kết sinh cảnh giữa 1.656,8 ha vùng lõi khu bảo tồn Trùng Khánh với Khu bảo tồn Bangliang (huyện Trịnh Tây, tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc), tập trung phục hồi 20 ha rừng suy thoái tại dải biên giới. Mục tiêu tạo lập sinh cảnh liên hoàn rộng trên 2.000 ha trước năm 2018 dưới sự điều phối của Cục Kiểm lâm Việt Nam và Tổ chức Bảo tồn Quốc tế FFI.

  3. Chuyển đổi sinh kế và giảm thiểu áp lực vùng đệm: Thu hồi toàn bộ 21 ha đất nông nghiệp canh tác ngô nằm trong vùng lõi, hỗ trợ chuyển đổi mô hình kinh tế nông lâm kết hợp cho 1.325 hộ dân (6.434 nhân khẩu) sinh sống tại 28 xóm thuộc 3 xã Phong Nậm, Ngọc Khê và Ngọc Côn. Giảm 90% tình trạng thả rông gia súc và chặt củi vào năm 2015, do Ủy ban nhân dân huyện Trùng Khánh phối hợp với Ban Quản lý Khu bảo tồn triển khai.

  4. Chuẩn hóa mạng lưới tuần tra và quan trắc sinh thái: Duy trì tần suất tuần tra định kỳ trên 13 tuyến điều tra cố định, trang bị hệ thống định vị GPS cầm tay và camera giám sát cho 100% thành viên tổ tuần rừng cộng đồng. Thực hiện báo cáo giám sát biến động bầy đàn định kỳ 3 tháng/lần giai đoạn 2011–2020 do Đội Kiểm lâm cơ động phối hợp cùng chính quyền địa phương thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và cơ sở dữ liệu định lượng của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng chính:

  • Ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên và lực lượng kiểm lâm: Cung cấp số liệu kiểm kê chi tiết về 18 đàn vượn và bộ chỉ số sinh trắc học của 4 trạng thái rừng, hỗ trợ xây dựng phương án quản lý rừng đặc dụng bền vững và tối ưu hóa tuyến tuần tra thực địa trên địa bàn vùng núi đá vôi.

  • Các nhà khoa học, chuyên gia sinh thái học và linh trưởng học: Cung cấp dữ liệu thực địa về công thức tổ thành thực vật (87 loài) và các mô hình hồi quy tương quan sinh thái, đóng vai trò là tài liệu tham khảo để nghiên cứu so sánh hành vi sinh thái của các loài thuộc giống Nomascus tại khu vực Đông Nam Á.

  • Các tổ chức phi chính phủ và quỹ tài trợ bảo tồn quốc tế: Cung cấp cơ sở khoa học để thiết kế các dự án viện trợ bảo tồn linh trưởng xuyên biên giới, hỗ trợ thẩm định hiệu quả của các giải pháp phục hồi sinh cảnh và giảm thiểu xung đột giữa cộng đồng vùng đệm với tài nguyên thiên nhiên.

  • Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Quản lý tài nguyên rừng: Là tài liệu tham khảo về phương pháp luận nghiên cứu kết hợp giữa điều tra tuyến, lập 36 ô tiêu chuẩn và xử lý thống kê nâng cao bằng phần mềm SPSS phục vụ công tác giảng dạy và phát triển đề tài tốt nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

Số lượng cá thể Vượn Cao Vít tại Trùng Khánh đã biến động như thế nào qua các giai đoạn nghiên cứu?

Quần thể Vượn Cao Vít ghi nhận sự phục hồi vượt bậc theo thời gian. Từ thời điểm tái phát hiện vào năm 2002 với chỉ 26–28 cá thể thuộc 5 đàn, các đợt khảo sát tiếp theo ghi nhận 37 cá thể (năm 2004) và 94–96 cá thể thuộc 17 đàn (năm 2007). Đến năm 2011, nghiên cứu đã thống kê được 18 đàn với tổng số 99–101 cá thể, tăng gấp 3,6 lần so với năm 2002, chứng minh hiệu quả tích cực của công tác bảo vệ nghiêm ngặt.

Cơ cấu thức ăn tự nhiên của Vượn Cao Vít gồm những thành phần chủ yếu nào?

Khẩu phần ăn của Vượn Cao Vít mang tính chuyên hóa cao của loài linh trưởng ăn quả. Dữ liệu nghiên cứu thực địa ghi nhận quả chín chiếm tỷ trọng cao nhất với 62,79%, chồi và lá non chiếm 20,93%, hoa chiếm 16,28% tổng số loài cây thức ăn. Các loài cây cung cấp thức ăn chủ lực bao gồm Mạy puôn, Bã đậu, Rè, Thổ mật xoan và các loài thuộc họ Dâu tằm.

Vì sao trạng thái rừng IIIA2 lại có mật độ vượn phân bố tập trung cao nhất?

Mặc dù trạng thái IIIA1 có độ tàn che cao hơn (0,94) và đa dạng loài hơn, trạng thái IIIA2 lại là sinh cảnh kiếm ăn ưa thích nhất vì có tỷ lệ cây thức ăn đạt tới 86,8% (so với 49,9% ở IIIA1). Vượn Cao Vít dành tới 89% quỹ thời gian để kiếm ăn, do đó mức độ sẵn có của tầng cây cho quả và lá non tại IIIA2 quyết định sức hấp dẫn cư trú của bầy đàn.

Những tác động nhân sinh tiêu cực nào đang đe dọa trực tiếp đến sinh cảnh của loài?

Sinh cảnh của loài chịu áp lực từ 1.325 hộ dân (6.434 nhân khẩu) tại 28 xóm vùng đệm. Các hoạt động xâm hại chính gồm có: 21 ha đất canh tác nông nghiệp nằm bên trong vùng lõi, tình trạng chăn thả rông trâu bò và dê vào các thung lũng đá vôi làm phá hủy tầng cây tái sinh, cùng thói quen khai thác củi đun và lâm sản phụ của người dân địa phương.

Phương pháp phân tích thống kê nào được sử dụng để xác định tương quan giữa rừng và vượn?

Đề tài sử dụng kiểm định Kolmogorov-Smirnov để kiểm tra phân phối dữ liệu, áp dụng tiêu chuẩn phi tham số Kruskal-Wallis để so sánh sự khác biệt sinh trắc học giữa các trạng thái rừng. Mối liên hệ định lượng giữa mật độ vượn với 8 biến thực vật được lượng hóa qua hệ số tương quan Pearson R² và các mô hình hàm hồi quy trên phần mềm SPSS 16.0 với ngưỡng tin cậy p < 0,05.

Kết luận

  • Quần thể phát triển ổn định: Ghi nhận 18 đàn với 99–101 cá thể vào năm 2011, tỷ lệ cá thể cái trưởng thành đạt 30,31% và con non đạt 13,13%, phản ánh tiềm năng tăng trưởng tự nhiên thuận lợi của loài.
  • Xác lập đặc trưng sinh cảnh: Thống kê 87 loài thực vật có mạch thuộc 53 họ; làm rõ công thức tổ thành với ưu thế vượt trội của Mạy puôn (54,43%) và xác định trạng thái rừng IIIA2 sở hữu tỷ lệ cây thức ăn cao nhất (86,8%).
  • Lượng hóa tương quan sinh thái: Chứng minh mật độ vượn phụ thuộc thuận chiều vào độ tàn che, chiều cao tầng tán, đường kính cây và mật độ các loài cây cung cấp quả chín ăn được.
  • Định hướng mở rộng không gian sống: Đưa ra cơ sở khoa học để phục hồi 774,41 ha rừng ngoài khu vực phân bố hiện tại và giải tỏa 21 ha canh tác nông nghiệp trong vùng lõi.
  • Kế hoạch hành động ưu tiên: Triển khai khoanh nuôi làm giàu rừng giai đoạn 2012–2016, hoàn thiện hành lang bảo tồn xuyên biên giới trước năm 2018 và duy trì hệ thống tuần tra định kỳ 3 tháng/lần nhằm bảo tồn vĩnh viễn loài linh trưởng quý hiếm này.

Hãy tham khảo và ứng dụng ngay các phát hiện khoa học từ luận văn vào công tác quy hoạch lâm nghiệp, xây dựng đề án bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển các chương trình phục hồi sinh thái rừng đặc dụng trên toàn quốc!