凌云沼虾(Macrobrachium lingyunense)

凌云沼虾(Macrobrachium lingyunense u,Cai & Clarke 2006)(封面图片)是一种典型的洞穴沼虾.眼睛极度退化,步足等外部形态特征及其他生物学特性也显示出真洞穴生物(troglobiont)的特征,包括缺乏体色素、附肢延长、繁殖无季节性、耗氧量降低、新陈代谢缓慢等.     

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     

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。     

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.     

洞穴蜘蛛的多样性

洞穴蜘蛛是洞穴生物中的物种十分丰富的一个类群,主要包括卷叶蛛(Dictynidae),弱蛛(Leptonetidae),皿蛛(Linyphiidae),类球蛛科(Nesticidae),花洞蛛(Ochyroceratidae),幽灵蛛(Pholcidae)和泰莱蛛(Telemidae)等。典型的真洞穴蜘蛛具有独特的形态、生理、行为和生活史适应,缺乏体     

广西雅长自然保护区洞穴动物调查

洞穴生物多样性是生物多样性的重要组成部分。广西是我国喀斯特地貌主要分布区之一,洞穴生物多样性丰富,但目前研究甚少。2007年5–6月,对广西雅长自然保护区8个洞穴中的动物进行了采集分类,共获标本180余号,隶属4门10纲20目31科36种（或类群）。其中,洞穴灶马、马陆、蜘蛛等为洞穴常见类群,弹尾目、蜈蚣目、双翅目的蚊类、蝇类等是洞穴分布较广泛的类群,蜚蠊目、脉翅目等在洞穴中很少见到,是数量极少的稀有类群。潮湿洞穴比干燥洞穴物种多样性丰富,较深的洞穴比较浅的洞穴物种多样性丰富,在同一洞穴中,潮湿的洞段比干燥洞段分布的洞穴动物数量多。就洞穴动物的居栖习性而言,洞穴温度适中、湿度大、洞穴环境稳定,不受外来洪水或外来生物的侵扰,比较适宜洞穴动物生存。另在调查的过程中,发现部分洞穴生态环境遭到严重破坏,洞穴生物的生存受到威胁,为防止我国洞穴生物多样性的丧失,必须加强当地居民的洞穴生物多样性保护意识,保护洞穴环境,并制定相关法律法规保护洞穴生物。     

蟹类附肢的自切与再生研究进展

蟹类附肢的自切与再生作为一种自我保护机制,是其应对极端条件(如捕食者、竞争者或恶劣环境等压力)的有效行为策略,通常以自切单条附肢最为常见。蟹类附肢自切后,会通过再生和蜕皮,重新长出健全的肢体。生长阶段中等规格蟹(4~6 g)附肢自切律较高且与性别差异无关;自切一条附肢的蟹数量较多,附肢自切通常发生在身体的一侧,自切后侧附肢的概率显著高于前侧的附肢;附肢自切与种间、种内差异和生境条件有关;附肢自切影响蟹的生长与存活及摄食习性等。本文阐述了自切与再生的主要动物种类与部位,以蟹类为主要对象,对其附肢自切的规律、自切原因和附肢自切对蟹类生长的影响及再生进行了综述,对今后相关研究提出展望。     

天坑洞穴群苔类群落分布规律与环境因子关系——以贵州猴耳天坑为例

了解天坑内洞穴苔类群落分布规律与环境因子的关系,是天坑内洞穴生物多样性保护的重要步骤。本研究以贵州猴耳天坑不同深度4个洞穴苔类群落为对象,进行了苔类数据的多元回归分析、α和β多样性分析、苔类和环境因子典范对应分析,结果表明:猴耳天坑洞穴内苔类群落组成单一,多为单优势种或双优势种群落。垂直方向上,猴耳天坑洞穴苔类群落物种数随天坑深度加深呈增加趋势。经交叉验证,天坑内4个洞穴苔类群落呈现梯度性分布,可分成三类,Ⅰ:天坑中部洞穴群落;主要为艳绿光苔(Cyathodium smaragdi-num)+花叶溪苔(Pellia endiviifolia)+叉钱苔(Riccia fluitans)群落。Ⅱ:天坑中下部洞穴群落;主要为艳绿光苔(Cyathodium smaragdinum)+叉钱苔(Riccia fluitans)群落。Ⅲ:天坑底部洞穴群落;主要为花叶溪苔(Pellia endiviifolia)+小蛇苔(Conocephalum japonicum)+毛地钱(Dumortiera hirsuta)群落。水平方向上,万亩梯田洞穴苔类群落物种多样性变化与其群落物种组成先增加后减小的变化趋势保持一致,群落环境异质性呈现先减小后增大的趋势;天乐堂洞穴苔类群落物种多样性和其环境异质性变化保持一致,群落物种多样性先减小后增加,群落环境异质性先减小后增大。典范对应分析显示,苔类群落在垂直和水平方向的分布受到温度、湿度和光照的梯度性影响,3个环境因子的不同组合影响苔类群落的多样性(第一轴解释量45.89%,第二轴79.28%,P0.05)。     

洞穴鱼类眼部退化机制的研究进展

黑暗环境中的洞穴鱼类眼部结构发生了退化,但不同洞穴鱼物种眼部退化程度存在差异,从眼部结构的部分缺失到完全消失的情况均存在。目前研究表明,不论是达尔文的自然选择学说,还是木村资生的中性进化理论均不能很好地解释洞穴鱼类眼部退化的产生机制。洞穴鱼类眼部退化是一个复杂的过程,若要揭示其机制需汇集多个学科的研究优势。该文介绍了国内外洞穴鱼类眼部退化研究领域的形态解剖学、发育生物学、动物行为学及分子遗传学研究进展,并对洞穴鱼眼部退化的研究现状与发展提出了一些思考和建议。     

黔中喀斯特山区退化生态系统生物量结构与N、P分布格局及其循环特征

喀斯特生态系统退化导致植被群落结构简单、系统生态功能逐渐丧失与稳定性不断下降,这些退化特征皆与系统生物量结构和生物地球化学循环特征密切相关。采用实地调查和典型取样方法,探讨了贵州省普定县3个不同退化程度的喀斯特生态系统生物量结构与养分分布格局。结果表明:(1)随着生态系统不断退化,植被地上部分生物量和土壤有效态养含量呈下降趋势,植物营养物质通过凋落物返还土壤的比例也呈类似的趋势,而细根和草本植物等活性生物组分的生物量却呈现上升趋势。(2)对应于生物量结构的变化,各组分主要养分储量也呈现相似的变化特征。乔木林枯落物层养分(N和P)累积量显著高于草本层和细根部分,而灌木林和灌草丛系统草本层和细根部分的养分储量超过或接近枯落物层。(3)随着生态系统不断退化,N和P的生物吸收率、生物返还率、生物迁移率和生物分解率出现明显变化,生物吸收率和生物分解率呈现明显下降趋势,而生物迁移率和生物返还率却表现出上升趋势。     

退化草原的恢复状态:气候顶极或干扰顶极?

针对世界性的草原普遍退化,以及人类利用的影响问题,该文阐述了生态系统恢复、生态演替中气候顶极、环境变化与草原状态转移、放牧利用与干扰顶极,以及人工辅助干预恢复,提出了退化草原生态系统恢复的路径与状态模式。该文特别强调:应该以生态系统为视角开展退化草原恢复,而非仅考虑植被或土壤等单一过程;同时注重干扰下的退化草原恢复,其恢复状态可能存在多个选择。退化草原恢复包括3种基本方式:1)依渐进式恢复的生态演替理论,在环境条件较好,退化程度处于中轻度的草原,借助系统自组织性,以“自然演替”能够达到顶极或近顶极状态; 2)人工辅助干预恢复:对重度或极度退化草原,突破由于非生物(土壤物理、养分等)与生物(植物定植、物种相互作用等)因素带来的限制,使用工程、物理、化学及生物生态等方法,可以恢复到某种平衡或稳定状态,或者顶极状态;3)放牧干扰恢复:通过适度家畜放牧,调控生态系统基本结构(物种组成、多样性)、主要过程(生产力形成、养分循环、反馈作用),进而促进与维持较高的草原生态系统多功能性与稳定性,对于处于中轻度的退化草原可以选择这种恢复方式。总之,退化草原恢复的目标是实现其长期稳定的生态系统多功能性。     

洞穴鱼类:概念、多样性及研究进展

洞穴鱼类是淡水鱼类中一个特殊的生态类群,其生活史的自然完成离不开洞穴或地下水环境。洞穴鱼类可分为典型和非典型两种类型,前者具有易辨识的特殊适应性形态结构(如眼消失、身体透明等),后者此类特征不明显。目前世界典型洞穴鱼类共记录有107种,其中鲤形目和鲇形目的种类最多,分别占49.5%和24.3%;在科级水平上以鲤科和爬鳅科最为丰富。东南亚和中南美是洞穴鱼类多样性最高的地区,有着世界上75.0%的典型洞穴鱼类。中国的洞穴鱼类具有物种多样性高、但集中出现在个别类群(如金线鲃属(Sinocyclocheilus)和高原鳅属(Triplophysa))、物种分化强烈、分布范围狭窄、种群数量小等特点。洞穴鱼类学是一门交叉科学,研究涉及系统学、生态学、生理学、保护生物学等众多学科领域,但目前研究仍多围绕演化问题展开。中国洞穴鱼类研究还处于系统分类和区系研究水平,其他有关学科的研究有待开展。     

洞穴鱼类——神秘地下世界的定居者

洞穴对于生物来说是一种极端环境,却孕育了一些鲜为人知的特殊生物,洞穴鱼类就是其中的典型代表。依据是否具有洞穴适应特征,洞穴鱼类可分为典型和非典型两大类型。中国是世界上洞穴鱼类物种多样性最丰富的国家,拥有130种有效种,其中有69种为典型洞穴鱼类。受岩溶发育和气候等影响,中国绝大多数洞穴鱼类分布在广西、云南、贵州3个省、自治区。中国的洞穴鱼类面临着严峻的生存威胁,人类经济发展造成的洞穴和地下水环境退化是最主要的威胁因素。     

不同退化阶段亚高山草甸土壤原生生物群落多样性特征及驱动因素

原生生物在草地生态系统养分循环、微生物群落稳定和土壤肥力维持方面发挥着重要作用。为了揭示亚高山草甸退化过程中土壤原生生物群落组成和多样性变化格局及环境驱动机制,本文利用18Sr DNA高通量测序技术研究了五台山不同退化阶段(未退化(nondegraded, ND)、轻度(lightly degraded, LD)、中度(moderately degraded, MD)和重度退化(heavily degraded,HD))亚高山草甸土壤原生生物群落组成和多样性的变化特征。结果表明:丝足门、褐藻门、纤毛门、叶足亚门、锥足亚门、绿藻门和顶复门是亚高山草甸土壤原生生物的优势门(相对丰度>1%)。纤毛门、叶足亚门、绿藻门、Choanoflagellida和Perkinsea的相对丰度在4种不同退化程度草甸中存在显著差异(P<0.05)。LEfSe分析显示未退化草甸中主要富集了Perkinsea类群,轻度退化草甸中富集了盾纤目类群,中度退化草甸中富集了变形虫纲和卵菌纲类群,中度退化草甸中主要富集了绿藻纲和硅藻纲类群等光合自养原生生物。随着亚高山草甸退化加剧,土壤原生生物群落α多样性呈下...     

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。     

寒武纪大附肢节肢动物的起源和进化机制分析

在节肢动物早期演化阶段 ,前附肢的演化是提高动物感觉和捕食能力的重要事件。化石和发育生物学实验结果表明节肢动物前附肢 (即口前附肢 )的原型为短棒形触角 ,在此基础上分别演化为长鞭形触角和腿肢形大附肢 ;大附肢与螯肢形态相似 ,为同源构造 ,因此寒武纪大附肢类群可能是现生螯肢类的干支类群。文中结合发育生物学研究进展分析节肢动物演化早期大附肢产生可能的分子进化机制。认为腿肢形大附肢的发生可能与Hox基因或其它未知发育调控因子参与触角或者附肢原型的发育有关 ,从而改变原有前附肢发育中Dll基因、dac基因和hth基因间特异的相互作用 ,导致前附肢获得腿肢特异性发育程序。     

湖北和尚洞固氮微生物群落的生境特异性及网络分析

岩溶洞穴是喀斯特地貌的重要组成部分,由于其长期黑暗、寡营养等极端条件,使其成为研究陆地深部生物圈的天然实验室。尽管近年来对洞穴微生物多样性的研究不断深入,但对洞穴中固氮微生物的认识却相对薄弱。【目的】查明洞穴中固氮微生物群落的特征以及与生物、非生物因子之间的关系。【方法】本文以湖北和尚洞为例,通过对固氮菌功能基因nifH进行高通量测序和多元统计分析,系统研究了洞穴内外3种生境(洞穴上覆土壤、洞内松散沉积物以及风化岩壁)固氮微生物群落的空间分布特征及其与环境因子之间的关系。【结果】结果表明和尚洞不同生境间固氮菌群落α多样性存在显著差异(P<0.05),以洞穴上覆土壤α多样性最高,洞穴内沉积物α多样性最低。K+、NO2-和NO3-是驱动和尚洞固氮微生物群落组成的重要因子。和尚洞内固氮菌群落组成和分布具有生境特异性,除慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)在3种生境中相对丰度均较高外,上覆土壤以地杆菌属(Geobacter)占主导,洞穴沉积物以固氮菌属(Azotobacter)占主导,而风化岩壁中地杆菌属(Geobacter)、固氮菌属(Azotobacter)以及需盐红螺菌属(...     

穿山甲洞穴生态学初步研究

20 0 0年 6月～ 2 0 0 1年 5月 ,在大雾岭自然保护区共记录到 6 1个穿山甲洞穴 ,并对其中的 4 0个进行了解剖 .结果发现 ,穿山甲的洞均为盲洞 ,没有分支 ;洞口径大小一般为长径 14 2 0± 2 79cm (n =6 1) ,短径 12 5 0± 2 83cm(n =6 1) ;洞穴可分为冬洞和夏洞 .冬洞在冬春季节打造 ,洞穴较深 (1 4 4± 0 73m ,n =2 8) .夏洞在夏秋季节打造 ,洞穴较浅 (0 32± 0 11m ,n =12 ) ;穿山甲多在冬春季打洞 ,夏季打洞少 ,并且主要选择在土质松软湿润、土层厚、地表有机质丰富的黄壤土中打洞 ,以获得食物白蚁 ,然后再利用它越冬、卧息、繁殖、隐藏和逃避敌害 ;穿山甲对新洞的平均利用时间为 12 2 5± 2 2 5d ,而对旧洞的再次利用率极低 (1/12 =8 33% ) .文中还记录了 6 1个洞穴所在的各种环境因子 (分为 9类 ,2 7种 ) ,并依据因子出现频次和系统聚类结果 ,对穿山甲的洞穴生境选择进行了分析 .穿山甲喜爱将洞穴设置在干扰程度小 (干扰源距离 >10 0 0m)、坡度较陡 (30°～ 6 0°)、坡向为半阴半阳坡、针阔混交林、中低海拔 (76 0～ 15 0 0m)、洞口隐蔽程度好 (全隐蔽或半隐蔽 )、中坡或下坡位、离水源距离近 (<5 0 0m)的生境内 ;不喜爱将洞穴设置在阴坡、洞口隐蔽程度差 (裸露 )、极陡坡 (>6 0°)或缓坡     

桂林罗汉肚洞细菌群落的环境驱动机制及群落构建过程

【目的】洞穴被认为是黑暗、寡营养的极端环境,是研究深地生物圈的天然实验室。洞穴内部小生境丰富,不同洞穴水文条件和环境因子等差异大,尽管微生物群落在不同的洞穴中均显示出较强的生境特异性,但对不同相态(固相和液相)环境样本中微生物群落的环境驱动机制以及群落构建的生态学过程的认识却十分薄弱。为了回答上述科学问题。【方法】本文选择了桂林地区典型的喀斯特洞穴罗汉肚洞,针对洞穴中不同生境(岩壁、沉积物、水潭积水、滴水和地下河河水)进行系统采样以及16S rRNA扩增子的高通量测序分析和理化参数的测试。【结果】结果表明洞穴中不同生境微生物群落结构具有显著的生境特异性。岩壁样品以放线菌门(Actinobacteria)为优势类群,沉积物中的优势类群则为酸杆菌门(Acidobacteria),所有水样微生物群落均以γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)为主。温度、风化指数以及SO₄^2–浓度显著影响罗汉肚岩壁和沉积物等固相样本中微生物的群落结构,其中USCγ和假单胞菌属(Pseudomonas)与温度呈正相关,假诺卡氏菌属(Pseudonocar...     

夜行性昆虫微光视觉行为及其视觉适应机制

作为昆虫种群的重要组成部分,夜行性昆虫成功进化出了与其生存环境相适应的感觉机制,普遍认为夜行性昆虫主要依靠嗅觉和机械性感受等来探索环境,其视觉器官发生了退化或功能丧失.近年来,随着红外夜视、视网膜电位(electroretinogram,ERG)和视觉神经等生物新技术的应用,昆虫视觉生态学研究出现了突破性进展,自200...