稳定同位素技术对贵州青菜洞和癞子洞营养级关系的研究

本文应用稳定同位素技术对贵州喀斯特洞穴青菜洞和癞子洞生态系统的营养级关系进行研究。结果表明,青菜洞和癞子洞食物链的碳源主要为洞穴内土壤有机质,为第一营养级(即初级生产者);洞穴内软体动物的螺类和节肢动物的裸灶螽、马陆等主要以土壤有机质和颗粒有机物为食,为第二营养级(即初级消费者);洞穴内的节肢动物的蜘蛛类和脊椎动物主要以其他动物为食物,为第三营养级(即次级消费者)。本文中青菜洞Δδ15 N的富集因子为2.9‰,癞子洞Δδ15 N的富集因子为2.46‰。     

应用同位素研究施秉下洞和木老唐洞的营养级

稳定δ~(13)C和δ~(15)N是研究生态系统中物质循环与能量流动的有效技术。δ~(13)C值常用来分析消费者食物来源,δ~(15)N值常用来确定生物在食物网中的营养位置。本文利用稳定δ~(13)C和δ~(15)N对贵州省施秉下洞和木老唐洞进行营养级关系的研究,结果表明:施秉下洞和木老唐洞动物类群对δ~(13)C和δ~(15)N的富集都较明显,两洞对δ~(13)C富集跨度分别为4.911 4‰和6.292 8‰,对δ~(15)N的富集跨度分别为6.687 0‰和5.056 0‰;但从总体来看,两生态系统中对δ~(13)C的富集程度不稳定,而对δ~(15)N的富集程度较稳定,故通过利用δ~(15)N值来评价营养级层次,得出两洞对δ~(15)N的富集因子分别为2.808 0和2.420 0,其营养级层次均为三级:土壤有机质作为第一营养级,另外以土壤有机质为食的马陆类群和螺类、裸灶螽等处于第二营养级,蜘蛛类群、红点齿蟾和蝙蝠类群等处于第三营养级。     

贵州大水洞和马狼洞内动物群落结构与部分环境因子的相关性研究

2008年8月对贵阳市的大水洞和贵定县的马狼洞内动物进行了调查,共获动物标本3314号,其中大水洞1467号,隶属3门7纲11目20科26种(或类群);马狼洞1847号,隶属4门9纲16目35科55种(或类群)。两洞内由6个动物群落组成,经群落多样性分析,物种丰富度指数、群落多样性指数、均匀度指数和优势度指数最高的分别是群落D(6.4811)、群落B(2.6364)、群落E(0.8793)和群落D(0.5420)。通过对群落多样性与部分环境因子的相关性分析,结果显示群落最大多样性指数与湿度和氮气均呈显著负相关,相关系数为-0.857和-0.998,与磷呈显著正相关,相关系数为0.832;优势度指数与磷呈显著正相关,相关系数为0.833;CO2与物种数、物种丰富度、群落最大多样性指数和优势度指数均呈负相关,相关系数分别为-0.552、-0.070、-0.570和-0.510,其相关性虽然都未达到显著以上水平,但说明对物种和群落多样性有负面影响,可以说是影响群落多样性变化的主流因子之一。     

贵州松桃矿区洞穴水重金属分布特征及污染评价

为了解松桃矿区洞穴水的重金属含量及污染状况,确保居民饮用洞穴水安全,本研究选取5个代表洞穴作为研究对象,分析检测不同水期洞穴水中9种重金属含量及分布特征,并采用内梅罗综合指数法和健康风险评价相结合的方法,对洞穴水进行重金属污染评估。结果表明,松桃矿区洞穴水重金属平均浓度为MnCrZnNiPbCuAsHgCd,未超过《地下水质量标准》Ⅲ类标准。洞穴水中重金属浓度在枯水期最高。Spearman相关性分析表明,Cd-Cr、Cd-Pb、Cd-Zn、Cd-Ni、Cu-As、Cu-Zn、Pb-Zn、Ni-Zn、As-Zn几组元素间具有共同的物质来源或地球化学特性相近。内梅罗综合指数法研究结果表明,洞穴水处于清洁水平。健康风险评价表明,Cr所致健康风险超过英国皇家协会等最大可接受风险(1.0×10~(-6) a~(-1)),说明长期饮用不加处理的洞穴水会产生潜在致癌风险。健康总风险主要来自致癌重金属,其中,Cr的平均贡献率最大(86.77%),应作为优先管理的污染物。儿童受到的健康风险高于成人。综合来看,松桃矿区洞穴水目前适用作生活饮用水源,但如果长期饮用,会有致癌风险,建议饮用时加以处理,如采用净化器过滤后再饮用,儿童尽量不要直接饮用洞穴水。     

贵州郑家小洞内群落多样性与部分环境因子的相关性研究

2009年6月对安顺郑家小洞内的动物进行了调查,共获动物标本551号,隶属3门6纲10目20科29种(或类群)。该洞内的动物群由3个动物群落组成。经群落多样性分析,群落A的物种丰富度D(3.7268)、群落多样性H(′4.2703)和群落最大多样性指数Hm′ax(3.0910)最高。两群落间的相似性指数最高的是B-C群落(0.5600)。通过对群落多样性与部分环境因子的相关性分析,结果显示物种数(S)、物种丰富度(D)和群落最大多样性指数(Hm′ax)分别与湿度(H)呈显著负相关(双尾显著性检验≤0.05),群落多样性(H′)与钾(SK)呈显著负相关(双尾显著性检验≤0.05),由此说明在该洞内影响群落多样性变化的主要环境因子是湿度(H)和钾(SK)。     

喀斯特洞穴大型底栖动物群落结构与环境因子的关系——以贵州惠水3个洞穴为例

为了解喀斯特洞穴大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系,选择贵州省惠水县的龙洞、牛洞、龙潭洞作为研究对象,分析洞穴大型底栖动物的群落组成、现存量、生物多样性特征,并且运用Spearman相关性分析洞穴部分环境因子与底栖动物群落结构的关系,同时基于底栖动物生物学指数对洞穴水质作出评价。结果表明：夏、冬两季共采集到大型底栖动物39种,隶属4门5纲10目31科,以节肢动物和软体动物为主。洞穴大型底栖动物密度在季节上表现为夏季>冬季,在空间上表现为有光带>弱光带>黑暗带,生物量则无明显时空变化。Spearman相关性分析表明,夏季影响洞穴大型底栖动物群落结构的主要环境因子是光照强度、沉积物有机质和浊度,冬季影响洞穴大型底栖动物群落结构的主要环境因子是光照强度、总氮和水温。Shannon-Wiener指数、Margalef指数及科级水平生物指数(Family-Level Biotic Index,FBI) 3种生物指数评价洞穴水质状况有差异,FBI的评价结果与洞穴的实际水质情况更符合。