中国洞穴甲壳动物多样性及其对洞穴环境的适应性

简要阐述了洞穴环境的研究现状以及洞穴动物的生态特征,初步探讨了中国洞穴甲壳动物的形成过程、多样性、地理分布以及对洞穴环境的适应性。截止到2008年10月,我国已记录的洞穴甲壳动物(主要指十足目虾类和端足目钩虾类)共有33种,分别隶属6科10属,主要分布在贵州省、广西省等喀斯特洞穴密集地区。洞穴甲壳动物由于长期生活在洞穴的黑暗带,食物匮乏,水温恒定,CO2浓度过高,且O2浓度相对较少的环境中,其在形态结构、消化系统、生理及行为等方面逐渐表现出与地表甲壳动物不同的适应性特征。如:眼缺失、体无色、触角和附肢显著增长、新陈代谢减慢、代谢率小,昼夜节律降低,不能调节体温,生活步调放慢,寿命长,发育周期长等。     

洞穴动物的进化

真洞穴生物(troglobites)对洞穴环境的适应包括体色变化(因缺乏色素导致无色或白色)、视觉和听觉退化(眼退化和听觉器官退化或消失)、触觉敏锐(附肢和触角具有更多的感觉神经元、附肢显著延长等)、产卵量少和孵化率高(洞穴内可摄取的食物量少,洞穴环境条件稳定、天敌少、每个卵的营养物含量高)以及洞穴生物代谢率小,体型较大,寿命长,发育历期长等。这一系列适应性特征是真洞穴动物共有的,被称为洞穴形态共征(troglomorphicsuite),     

喜马拉雅旱獭的洞穴特征及其生态意义

穴居性动物的洞穴对其生存有着重要的影响。为了解喜马拉雅旱獭（Marmota himalayana）利用洞穴特征及其生态意义,于2017年5月至10月以及2018年4月至5月在四川省阿坝州若尔盖县班佑乡多玛村对30对喜马拉雅旱獭繁殖对所利用的洞穴进行了定量研究。按照当年被频繁利用的洞穴（夜宿洞与繁殖洞）与临时利用的洞穴1∶2的比例取样,共测量了90个洞穴的7个物理特征参数,比较了不同类型洞穴的物理特征差异。结果表明：（1）当地喜马拉雅旱獭利用洞穴外径的长轴和短轴分别为59.3 ± 21.9 (16~100) 和45.8 ± 20.5 (18~100) cm,内径内横径和内竖径分别为24.4 ± 4.0 (16~39) 和19.7 ± 3.5 (15~39) cm;（2）洞道首段长为127.3 ± 43.3 (60~240) cm;（3）洞道首段倾斜角度为45.7° ± 9.5° (20°~72°);（4）洞口朝向角度为195.8° ± 96.2° (3°~356°)。除了夜宿洞与繁殖洞临时洞的内竖径有显著性差异,其它不同洞穴类型之间的物理特征基本一致。喜马拉雅旱獭利用洞穴物理特征参数表明其洞穴具有躲避天敌、抵御不良天气、良好的排水性能以及维持洞穴小气候稳定的功能。大部分洞穴之间的物理特征基本一致结合行为观察,说明喜马拉雅旱獭存在年际间的换洞行为。     

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.     

丰富多样的洞穴动物

洞穴是指人及其它生物可以进入的天然地下空间。洞穴动物可划分为经常入洞生物(Trogloxenes)、喜洞生物(Tmglobiles)和真洞穴生物(Troglobiles)等类型,以及部分偶遇动物。洞穴动物主要包括无脊椎动物中的涡虫类、腹足类、倍足类、蜘蛛类、伪蝎类、盲蛛类、甲壳类及昆虫纲的弹尾目、鞘翅目和直翅目种类;脊椎动物中的洞穴种类则     

青藏高原东缘高寒森林小型兽类地表洞穴选择与生境特征

高寒森林地表的小型兽类洞穴是生态系统重要的景观特征,对于认识小型兽类的分布格局及其生态功能具有重要意义.为此,以青藏高原东缘典型高寒森林生态系统小型兽类洞穴为对象,于2015年夏季(7—9月)研究了其地表分布与生境特征.结果表明: 小型兽类洞穴平均洞口密度为182.8个·hm^-2,不同森林植被类型显著影响洞穴密度,表现为针叶林(328.6个·hm^-2)>针阔混交林(160.0个·hm^-2)>灌木林(125.0个·hm^-2)>阔叶林(81.5个·hm^-2)>竹林(66.7个·hm^-2). Mann-Whitney U Test和主成分分析表明,小型兽类栖息样地的乔木郁闭度、乔木均高、乔木胸径、乔木密度、地表植被盖度、倒木密度、倒木覆盖度、灌木均高都显著大于非栖息样地;乔木因子是决定小型兽类生境选择的首要因子,贡献率最大(44.8%),其次是倒木因子(23.2%)和灌草丛因子(13.9%).说明高寒森林地表有明显的小型兽类洞穴分布,其分布格局主要受植被和倒木的影响.     

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...     

中国洞穴蜘蛛多样性及其对洞穴环境的适应

对中国洞穴蜘蛛的多样性、地理分布信息进行了详细的闸述.初步探讨了洞穴蜘蛛对洞穴环境的适应性特征及其进化机制.我国洞穴蜘蛛目前已知16科27属80种,其巾暗蛛科、弱蛛科、泰莱蛛科和巨蟹蛛科物种最多;在属级阶元上,以弱蛛属Leptoneta14种、泰莱蛛属Telema lO种、龙角蛛属Draamar如和巾遁蛛属Sinopoda各9种,宽隙蛛属Platocoelotes 8种居多.我国洞穴蜘蛛主要集中分布在贵卅、海南、云南、北京、浙江、广西等喀斯特洞穴较为密集地区,在河北、河南、湖北和湖南也有部分报道.在不同地区分布的洞穴蜘蛛类群或优势类群及区系成分等都存在较大差异.洞穴蜘蛛中约有20%～30%的种类凶为长期生活在黑暗无光、食物匮乏以及缺乏温度和光周期的季节调节等特殊环境,出现了一些地表生境蜘蛛类群中所没有的刘洞穴环境的适应性特征,如缺乏体色素、眼退化共至无眼、附肢延长、全身牛有很多具较敏锐触觉和嗅觉功能的感觉毛、繁殖无季节性、耗氧量降低而新陈代谢缓慢、代谢率降低、产牛的后代少、单个卵粒包含更多的营养等.     

中国云南高原鳅属洞穴盲鱼一新种——邱北盲高原鳅

2002年和2006年,在云南省邱北县腻脚村一喀斯特洞穴深处各采到一批盲鳅标本,经鉴定,为高原鳅属(Triplophysa)一未记录的新种--邱北盲高原鳅。新种具有的特殊头形及可数性状等特征,与中国已记录的穴居高原鳅均不同,而与分布于金沙江水系的前鳍高原鳅(T.anterodorsalis Cao et Zhu)相近,但新种有下列特征可与之相区别:1)无眼vs.眼正常;2)背鳍分枝鳍条7vs.8-9;3)尾叉形vs.尾微凹。新种与同水系(南盘江)的大斑高原鳅(T.macromaculata Yang)也较相近,但可与之相区别:1)无眼vs.有眼;2)无色素vs.有斑;3)尾叉形vs.尾微凹。     

广西大岩洞洞穴动物体与环境中重金属含量关系

2007年7月,通过对广西大岩洞洞内软体动物、节肢动物和脊索动物的调查,共获标本3324号,隶属26科30属50种。其中,斑灶马、螺类、蜘蛛、两栖类4类动物类群3052号,隶属42种;同时测定了所采集的水样、土样及4类受测动物体内重金属Fe、Mn、Cu、Cd、Pb、Hg、As的含量,计算了水、土样中重金属在动物体内的富集系数。结果表明:水、土壤中Mn含量最高,水样6.75mg·L-1,土样2112mg·kg-1,4个类群中斑灶马、螺类与两栖类Mn含量最高,分别为45.3、858和254mg·kg-1,蜘蛛体内Cu含量最高达79mg·kg-1;几种受试动物(或类群)除斑灶马对水中Fe含量富集系数1000外,其余均对水中所测重金属富集系数1000;几种受试动物(或类群)都对土壤中Pb、Cd、Hg有富集作用,富集系数1;同种动物类群对不同重金属的富集系数不同,不同类群动物对同一重金属的富集也有差异。相关性分析表明,动物体内重金属的积累量与环境中重金属的含量呈正相关,洞穴动物对重金属的残留与富集,除了元素之间产生的协同、拮抗等复杂作用对重金属的影响外,还与洞穴土壤和洞穴水中重金属的含量密切相关。