贵州松桃腊山河洞洞穴动物群落结构与环境因子的关系研究

通过对贵州省松桃县腊山河洞洞穴动物进行采集和调查,共获标本472号,隶属于3门9纲19目33科38种。按个体组成和环境差异,将腊山河洞洞穴动物划分为4个群落,群落多样性分析结果显示,群落A的物种数最多(23)、丰富度最大(4.571 7),群落多样性指数依次为群落A(2.637 9)B(2.475 7)C(1.442 3)D(1.311 5)。群落D均匀度指数最高(0.946 1),虽然群落C物种数较少但形成了较大的类群,所以优势度最高(0.378 8)。群落多样性与环境因子的Pearson相关性分析显示,温度与物种丰富度呈极显著正相关(r=1.000),土壤中汞(Hg)与物种数呈显著正相关(r=0.997),土壤中砷(As)与多样性指数、丰富度、优势度之间呈显著相关,相关系数分别为-1.000、-0.999、0.998。重金属污染评价结果表明,3个光带内土壤重金属Hg、As的综合污染指数均达到重污染等级,而水体中重金属Hg、As的含量均达到国家Ⅲ类地下水质标准,与相关性分析结果相吻合。由此可见,环境中重金属的含量与洞穴动物群落结构密切相关,影响着洞穴动物群落的组成及分布。     

贵州织金洞洞穴动物群落多样性与光照强度及土壤重金属含量的关系

为了解洞穴动物群落多样性与环境的关系,以及土壤重金属污染对洞穴动物分布和多样性的影响,作者于2011年8月对贵州的著名旅游洞穴织金洞的动物群落多样性进行了调查.将该洞划分为5个光带,即入洞口有光带、出洞口有光带、入洞口弱光带、出洞口弱光带和黑暗带,共设置25个样方.采用Shannon-Wiener多样性指数对群落多样性进行了分析,采用主成分(PCA)分析动物群落多样性与环境的关系,用Hakanson潜在生态危害指数法测度和评价了洞内土壤重金属的潜在生态危害程度.结果显示:共获动物标本1,080号,隶属3门7纲26科41种(或类群);多样性指数、丰富度指数、均匀度指数、优势度指数最高的分别是出洞口有光带(2.7996)、入洞口有光带(4.5399)、出洞口有光带(0.9196)和出洞口弱光带(0.1868),入洞口有光带和出洞口有光带间相似性系数最高(0.6248);群落多样性和丰富度沿有光带、弱光带、黑暗带呈递减趋势.土壤中的有机质和空气中CO2含量、洞穴湿度、温度以及土壤中的重金属污染是影响洞穴动物群落多样性的主导因子;土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、As均处于低度生态危害水平,而Hg污染较为严重,在入洞口有光带已达到重度生态危害水平(Er i=256.000);从整个洞穴的综合潜在生态风险指数的平均值(RI=192.714)来看,6种重金属总的潜在生态危害程度达到中度生态危害水平,洞穴受到一定程度的重金属污染.     

贵州波多洞和甲良洞内部分环境因子与动物群落结构的相关性

在2002-2005年的2月和7月多次赴荔波波多洞和甲良洞对肉眼能见到的软体动物、节肢动物和脊索动物进行了观察和采集。在波多洞共获标本1045号,隶属3门6纲13目27科45种或类群,在甲良洞共获标本469号,隶属3门6纲9目24科52种或类群。根据上述两洞内各光带中动物种类和数量组成,可划分为6个动物群落。经群落多样性分析,物种丰富度、群落多样性、最大多样性、均匀度、优势度和相似性指数最高的分别是群落D（8.3223）、D（3.4677）、D（3.8286）、D（0.9057）、C（0.0404）和D-E（0.6611）。环境因子与群落多样性的相关分析结果显示：土壤中有机质的含量与物种数、物种丰富度、群落多样性和群落最大多样性指数都呈极显著正相关（相关系数分别为0.908、0.913、0.826和0.818）,与群落均匀度指数呈显著正相关（相关系数为0.674）;空气中CO2的含量与物种数、物种丰富度、群落多样性、群落最大多样性和均匀度指数都呈负相关（相关系数分别为-0.324、-0.552、-0.573、-0.345和-0.742）。这些结果暗示土壤有机质的含量和空气中CO2的含量是影响洞穴动物群落变化的重要因子。     

贵州省松桃县锰矿区洞穴动物群落结构与环境因子的关系

主要选取松桃锰矿区周边大洞、下洞为对象,研究洞穴环境因子与洞穴动物群落的关系,探索两洞穴环境中是否存在重金属Mn污染,对比分析两洞穴动物群落结构,探讨不同重金属、环境因子与两洞穴动物群落之间的相关性是否一致。通过采集,共获标本1274号,其中大洞660号,隶属于5门10纲21目24科26种,下洞614号,隶属于4门7纲15目21科26种。群落多样性分析结果显示,多样性指数由高到底的顺序为群落D(2.4745)C(1.4036)A(1.3549)B(1.1935)E(1.1384)F(0.7265)。分析大洞、下洞洞穴群落多样性与环境因子Pearson相关系数矩阵得出,大洞土壤中As、Mn与物种数均呈显著正相关,P值分别为0.039、0.029,下洞水体中重金属As与物种优势度呈显著正相关(0.021),重金属Mn与多样性指数呈显著负相关(0.044),温度是影响下洞洞穴群落数量、分布的主要原因。重金属污染评价显示,两洞穴水质污染小,土壤中的重金属除Hg达到极严重污染外,其余重金属均未超过中度污染等级。     

贵州董背洞和水江洞内动物群落结构与部分环境因子的相关性

在2002—2005年的2月和7月共5次赴荔波董背洞和水江洞对肉眼能见到的软体动物、节肢动物和脊索动物进行了观察和采集，在董背洞共获标本440号，隶属3门5纲10目20科39种或类群；在水江洞共获标本498号，隶属3门6纲11目20科25种或类群。根据上述两洞内各光带中动物种类和数量组成不同，将其划分为6个动物群落，经群落多样性分析，物种丰富度、群落多样性、最大多样性、均匀度、优势度和相似性指数最高的分别是群落B(4.1059)、H(2.4716)、B(3.3322)、E(0.9042)、C(0.3442)和A—C(0.5251)。此外还研究了群落多样性与部分环境因子的相关性，如温度、湿度、空气中CO ₂和N ₂含量、土壤有机质和部分无机盐含量等。用Pearson相关系数进行分析，结果显示土壤中有机质的含量与物种数、物种丰富度和群落最大多样性指数都呈极显著正相关，相关系数分别为0.885、0.909和0.868(双尾显著性检验均P≤0.05)，与群落多样性指数呈显著正相关，相关系数为0.611(双尾显著性检验，P≥0.1)，由此证明土壤有机质的含量是影响洞穴动物群落变化的重要因子之一；在地表，温、湿度是影响动物群落多样性变化的重要因子，但在特殊的溶洞内由于洞尾段的温度四季较稳定和整个洞穴内的湿度均较高，故与群落多样性的相关性不显著。     

贵州紫烟洞和莲花洞动物群落结构及环境因子的影响

2006年7月对贵州省织金县紫烟洞和莲花洞内肉眼可见的软体动物、节肢动物和脊索动物进行了观察和标本的采集,紫烟洞共获标本661个,隶属3门5纲32科68种或类群。莲花洞共获标本265个,隶属3门5纲18科25种或类群。根据2洞内各光带中动物种类组成和数量不同,将其划分为6个动物群落：紫烟洞有光带（ZY1）、紫烟洞弱光带（ZY2）、紫烟洞黑暗带（ZY3）、莲花洞有光带（LH1）、莲花洞弱光带（LH2）和莲花洞黑暗带（LH3）。群落多样性分析表明,丰富度、多样性、最大多样性、均匀度、优势度指数最高的群落分别是ZY1、ZY1、ZY1、LH1、ZY1。通过主成分分析,研究了环境因子对2洞穴内动物群落结构的影响,结果表明,影响程度由大到小依次为土壤中Ca含量、温度、湿度、N2、O2、水中Ca含量、CO2、pH值和土壤中有机质含量。其中湿度和CO2为负影响。     

贵州董背洞和水江洞内动物群落结构与部分环境因子的相关性

在2002—2005年的2月和7月共5次赴荔波董背洞和水江洞对肉眼能见到的软体动物、节肢动物和脊索动物进行了观察和采集,在董背洞共获标本440号,隶属3门5纲10目20科39种或类群;在水江洞共获标本498号,隶属3门6纲11目20科25种或类群。根据上述两洞内各光带中动物种类和数量组成不同,将其划分为6个动物群落,经群落多样性分析,物种丰富度、群落多样性、最大多样性、均匀度、优势度和相似性指数最高的分别是群落B(4·1059)、H(2·4716)、B(3·3322)、E(0·9042)、C(0·3442)和A—C(0·5251)。此外还研究了群落多样性与部分环境因子的相关性,如温度、湿度、空气中CO2和N2含量、土壤有机质和部分无机盐含量等。用Pearson相关系数进行分析,结果显示土壤中有机质的含量与物种数、物种丰富度和群落最大多样性指数都呈极显著正相关,相关系数分别为0·885、0·909和0·868(双尾显著性检验均P≤0·05),与群落多样性指数呈显著正相关,相关系数为0·611(双尾显著性检验,P≥0·1),由此证明土壤有机质的含量是影响洞穴动物群落变化的重要因子之一;在地表,温、湿度是影响动物群落多样性变化的重要因子,但在特殊的溶洞内由于洞尾段的温度四季较稳定和整个洞穴内的湿度均较高,故与群落多样性的相关性不显著。     

贵州仙家洞和忆苦洞洞穴动物群落多样性及其环境因子的影响

为了解矿区洞穴动物群落多样性特征及其影响因素,于2019年3月对贵州松桃锰矿区仙家洞和忆苦洞的动物进行了调查,运用主成分(PCA)综合分析了环境因子对洞穴动物群落多样性的影响,并利用潜在生态危害指数对洞穴内土壤重金属的生态风险水平进行了评价.结果 表明:共获动物标本445号,隶属4门8纲18目32科,其中仙家洞178号...     

贵州屯上洞洞穴动物对5种重金属富集的研究

2009年7月对贵州施秉县屯上洞洞穴动物进行了调查.共获动物标本454号,隶属3门9纲16目19科20种.对7个动物类群(鲤鱼、泥鳅、红点齿蟾、小戴溪蟹、盲蛛、常雕囊马陆和斑灶马)、洞穴土壤和洞穴水的重金属含量进行了测定,对各动物类群重金属富集系数和洞穴土壤的污染指数进行了评价.结果显示动物体内对重金属镉(Cd)和铜(Cu)有明显的富集.各元素在3个光带(有光带、弱光带和无光带)土壤中的平均值含量中镉(Cd)和汞(Hg)超过了我国的土壤背景值,按顺序排列为:Cu>Pb>As>Hg>Cd;水体中为:As>Cu>Pb>Hg>Cd.单项污染指数显示Cd为轻污染(1.4);Hg为中污染(2.93).综合污染指数显示3个光带的污染系数平均值为1.22,属于轻污染,说明该洞虽有重金属污染但并不严重.     

淮南煤矿废弃地重金属污染对土壤动物群落的影响

土壤动物是煤矿废弃地生态环境变化最敏感的指示指标,已成为土壤生态恢复研究的热点。通过对淮南大通废弃地土壤重金属含量分析和污染等级确定,选取2条不同污染带的8个采样点调查,分析重金属污染对土壤动物的影响,结果显示:(1)大通煤矿废弃地8个样地,共获得土壤动物2286个,隶属于4门8纲24个类群,优势类群为弹尾目、线虫类和蜱螨目,膜翅目、蜘蛛目等9类为常见类群,其余12类为稀有类群。(2)重金属污染对煤矿废弃地的土壤动物群落影响显著。煤矸石和原化工厂的重金属污染对土壤动物群落的影响表现为:随着污染程度增加,个体数和类群数均呈减小趋势,群落的均匀性、多样性和密度-类群指数也呈降低趋势,优势度指数在煤矸石堆污染带呈逐渐降低趋势,在化工厂污染带则先减小后增加。(3)重金属污染使土壤动物群落多样性降低,群落结构趋于简单,重金属污染与群落结构指数之间呈显著负相关,与土壤有机质等营养物质关系不明显。(4)随污染程度增加,土壤动物垂直分布的表聚性降低。     

淮南市重金属污染对土壤动物群落和多样性影响研究

通过对淮南煤矿和发电厂及灰场污染地的土壤动物群落结构进行分析。结果表明,土壤动物群落的组成与数量随着污染的加重而减少,土壤动物的密度也有同样的变化趋势;在重污染土壤中,优势类群与常见类群的种类明显减少。随着污染的加重使土壤动物的种类和数量逐渐减少。重金属污染对土壤动物群落结构的影响是随着污染的加重,多样性指数、均匀性指数、密度类群指数都有减少的趋势,优势度指数在灰场外围是先增加后减少。在群落指标的相关性中,多样性指数和均匀性指数呈密切正相关,多样性指数与优势性指数呈负相关,有机质含量与土壤动物个体数量关系不密切。     

Correlation between the animal community structure and environmental factors in Jialiang and Boduo caves of Guizhou Province, China

1045 samples collected in Boduo cave belong to 3 phyla, 6 classes, 13 orders, 27 families and 45 species or groups. 469 samples collected in Jialiang cave were subordinated to 3 phyla, 6 classes, 9 orders, 24 families and 52 species or groups. According to the analysis of the community diversity, the communities that have the highest values of richness, diversity, maximum diversity, evenness, dominance and community similarity are D (8.3223), D (3.4677), D (3.8286), D (0.9057), C (0.0404) and D-E (0.6611), respectively. According to the analysis of Pearson correlation, the content of organic matter in soil is strongly positively related to species number, species richness, community diversity and maximum community diversity, and is significantly positively related to the evenness. The content of CO2 in air is opposite to the above result and is negatively related to species number, species richness, community diversity, maximum community diversity and evenness. The results indicate that the contents of organic matter and CO2 are the important factors influencing the community structure of cave animals.     

Correlation between the animal community structure and environmental factors in Jialiang and Boduo caves of Guizhou Province, China

1045 samples collected in Boduo cave belong to 3 phyla, 6 classes, 13 orders, 27 families and 45 species or groups. 469 samples collected in Jialiang cave were subordinated to 3 phyla, 6 classes, 9 orders, 24 families and 52 species or groups. According to the analysis of the community diversity, the communities that have the highest values of richness, diversity, maximum diversity, evenness, dominance and community similarity are D (8.3223), D (3.4677), D (3.8286), D (0.9057), C (0.0404) and D-E (0.6611), respectively. According to the analysis of Pearson correlation, the content of organic matter in soil is strongly positively related to species number, species richness, community diversity and maximum community diversity, and is significantly positively related to the evenness. The content of CO2 in air is opposite to the above result and is negatively related to species number, species richness, community diversity, maximum community diversity and evenness. The results indicate that the contents of organic matter and CO2 are the important factors influencing the community structure of cave animals.     

岩溶洞穴苔藓群落特征及其对重金属污染的指示意义: 以贵州织金洞为例

岩溶洞穴的开发与利用导致的重金属污染严重威胁洞穴环境及地下水, 因此对洞穴环境的监测具有重要的现实意义。本文通过对典型的暗河型溶洞贵州织金洞内的苔藓群落特征及其重金属污染状况进行研究, 拟揭示苔藓群落对洞穴重金属污染的指示意义。共发现苔藓群落类型34个, 苔藓植物种类20科33属49种, 含苔类8科8属12种, 藓类12科25属37种。优势科为丛藓科、凤尾藓科和提灯藓科, 物种占比率分别为16%、14%、14%。Hg污染超标倍数最高达59.45倍, 在距洞口不同深度均远高于Cr和Zn, 说明洞内Hg污染较为严重。苔藓群落指标随着重金属污染含量的上升总体呈下降趋势。所测定的重金属中基质Hg含量与苔藓群落指标的拟合程度最好, 与其对应的苔藓群落指标均呈显著负相关关系(P < 0.05), 说明苔藓群落特征能够很好地反映洞内Hg污染的变化趋势。RDA排序结果分析表明: 洞穴苔藓群落为适应低光度环境会表现出向光性运动、喜钙生基质、耐重金属等生理特征。蛇苔(Conocephalum conicum)植物体内的Hg含量与其基质Hg含量具有显著相关性(P < 0.05), 说明蛇苔受基质Hg污染影响较大。在今后的治理过程中, 可以考虑将蛇苔作为洞内环境的生物监测材料之一。     

Characteristics and diversity of microbial communities in lead–zinc tailings under heavy metal stress in north-west China

High-throughput 16S rRNA and 18S rRNA sequencing were performed to study the changes of soil microbial diversity and community structure under different heavy metal pollution levels in Chengxian lead–zinc mining area, Gansu Province. In this study, we characterized the main physicochemical properties, multiple heavy metal pollution, and microbial community structure of the soil in the tailings. The results show that the soil near the tailings pond was alkaline, barren and the heavy metals were seriously polluted. The microbial diversity and richness of S1 and S2 sites were significantly lower than that of CK2 site (P < 0·05), indicating that the heavy metal pollution could change the physicochemical properties and microbial community structure in soil. Among 97 identified core operating taxa of fungal communities, Ascomycota, Teguta and Basidiomycota were dominant at the phylum level, while among 1523 identified core operating taxa of bacterial communities, Actinomycota was dominant at the phylum level. In addition, the redundancy analysis and Spearman correlation analysis showed that the physicochemical properties and the heavy metal concentration had significant effects on the composition and distribution of soil microbial community. The basic characteristics of soil physicochemical properties, multiple heavy metal pollution and microbial community structure in the tailings were revealed, hoping to provide a basis for ecological rehabilitation of tailings by revealing the variance rule of microbial community diversity in the future.     

桂林岩溶石山不同坡向灌丛植物多样性与土壤环境因子的关系

该研究以桂林岩溶石山灌丛植物为对象,分析了灌丛群落物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数与土壤环境因子随坡向(阴坡-阳坡)梯度的变化规律。结果表明:(1)土壤含水量、土壤温度、土壤pH和土壤全磷均对植物群落类型及物种分布具有显著的影响,坡向对植物群落类型及物种分布具有极显著的影响;而土壤全氮、土壤有效氮和土壤有机碳对植物群落类型及物种分布则均无显著影响。(2)除Pielou均匀度指数在阴坡与阳坡差异不显著外,物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数对不同坡向微生境均存在显著差异。其中,物种丰富度指数和Shannon-Wiener指数在不同坡向上均表现出相同的变化趋势,即阴坡大于阳坡。(3)除土壤pH值和土壤全磷含量差异不显著外,坡向对土壤含水量、土壤温度、土壤全氮含量、土壤有效氮含量、土壤有机碳含量均产生显著的影响。其中,土壤含水量、土壤有效氮含量、土壤有机碳含量则为阴坡大于阳坡,而土壤温度和土壤全氮含量为阴坡小于阳坡。(4)多元逐步回归分析表明,在阴坡上,各土壤环境因子对物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数作用均不显著;在阳坡上,物种丰富度指数与土壤温度呈显著负相关、与土壤有机碳含量呈显著正相关;Shannon-Wiener指数与土壤含水量和土壤有机碳含量呈显著正相关;Pielou均匀度指数与土壤有机碳含量呈显著正相关、与土壤全磷含量呈显著负相关。