應(yīng)用穩(wěn)定同位素研究洞穴陸生動(dòng)物食物來源與營養(yǎng)級(jí)——以貴州荔波玉屏鎮(zhèn)的洞穴為例.pdf

1、洞穴動(dòng)物的食物來源、營養(yǎng)級(jí)關(guān)系和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)是動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容。2016年10月對貴州荔波玉屏鎮(zhèn)水江洞、龍宮洞和雙龍洞內(nèi)陸生動(dòng)物進(jìn)行調(diào)查與研究，并運(yùn)用碳氮穩(wěn)定同位素方法分析了洞穴有光帶、弱光帶、黑暗帶的陸生動(dòng)物及其有機(jī)碳源的δ13C和δ15N的動(dòng)態(tài)變化，探究了洞穴有機(jī)碳源對陸生動(dòng)物的食源貢獻(xiàn)，估算了洞穴陸生動(dòng)物的營養(yǎng)級(jí)和構(gòu)建了貴州荔波玉屏鎮(zhèn)洞穴陸生生態(tài)系統(tǒng)的簡化食物網(wǎng)模型。旨在了解洞穴動(dòng)物在洞穴生態(tài)系統(tǒng)中所處的地位及其作用，為豐富

2、國內(nèi)洞穴生態(tài)系統(tǒng)研究的信息庫提供一定的基礎(chǔ)資料，同時(shí)有助于認(rèn)識(shí)洞穴生態(tài)系統(tǒng)的特征和過程。研究結(jié)果如下：
　　共采獲洞穴動(dòng)物701號(hào)，計(jì)59種，隸屬4門8綱18目39科。其中，水江洞306號(hào)，計(jì)30種；龍宮洞116號(hào)，計(jì)21種；雙龍洞279號(hào)，計(jì)29種。
　　通過對洞穴植物、土壤、動(dòng)物樣品的δ13C、δ15N的動(dòng)態(tài)變化分析得出：
　?。?）同一洞穴內(nèi)不同類植物或不同洞穴內(nèi)同一類植物δ13C、δ15N值不同。洞穴內(nèi)植物δ1

3、3C在-38.25±0.95‰~-29.44±0.49‰?yún)^(qū)間，總體比洞外植物偏低。
　?。?）同一洞穴內(nèi)不同光帶的土壤有機(jī)質(zhì)δ13C、δ15N值不同，不同洞穴同一光帶的土壤有機(jī)質(zhì)δ13C、δ15N值也不同。洞穴土壤有機(jī)質(zhì)δ13C（-32.73‰~-24.68‰）、δ15N值（-2.12‰~5.67‰）均低于洞穴外土壤有機(jī)質(zhì)δ13C（-25‰~-22‰）、δ15N（平均值7.30‰）。此外，有光帶土壤有機(jī)質(zhì)δ13C值不在植物樣品δ1

4、3C的變化區(qū)間，說明洞穴植被對土壤有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)較小。
　?。?）同一洞穴不同光帶動(dòng)物樣品δ13C、δ15N值不同。同一類群動(dòng)物在不同洞穴或不同光帶δ13C、δ15N值不同，如大蚊科δ13C、δ15N值在水江洞有光帶分別為-34.22±0.39‰、7.61±0.41‰，弱光帶-24.6‰、6.88‰，在龍宮洞有光帶為-31.71‰、6.17‰。
　　采用多元線性混合模型IsoSource軟件，估算洞穴有機(jī)碳源對洞穴陸生動(dòng)物的食

5、源貢獻(xiàn)率，得出洞穴土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）對大部分動(dòng)物的食源貢獻(xiàn)高于植物。
　　通過營養(yǎng)級(jí)公式估算了洞穴陸生動(dòng)物的營養(yǎng)級(jí)和構(gòu)建了貴州荔波玉屏鎮(zhèn)洞穴陸生生態(tài)系統(tǒng)的簡化食物網(wǎng)模型，得出：
　?、僭诓煌亩囱ㄉ鷳B(tài)系統(tǒng)內(nèi)，洞穴陸生動(dòng)物所處的營養(yǎng)級(jí)有差異。肉食性種類蚰蜓科在洞穴生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)級(jí)相對較穩(wěn)定，其在水江洞黑暗帶、雙龍洞弱光帶和雙龍洞黑暗帶的營養(yǎng)級(jí)分別為2.53、2.67、3.46，處于第三營養(yǎng)級(jí)。最高等哺乳動(dòng)物蝙蝠的營養(yǎng)級(jí)并非

6、處于洞穴生態(tài)系統(tǒng)的頂端，而處于第三營養(yǎng)級(jí)。部分同一大類的動(dòng)物在同一洞穴不同光帶或不同洞穴同一光帶所處的營養(yǎng)級(jí)位置存在一定的差異，有的甚至相差2個(gè)以上的營養(yǎng)級(jí)，如駝螽科在水江洞黑暗帶處于第二營養(yǎng)級(jí)（2.32），在龍宮洞黑暗帶處于第四營養(yǎng)級(jí)（3.74）。
　?、诶蟛ㄓ衿伶?zhèn)洞穴陸生生態(tài)系統(tǒng)由五個(gè)營養(yǎng)級(jí)構(gòu)成：洞穴內(nèi)的土壤有機(jī)質(zhì)、植物為第一營養(yǎng)級(jí)，其中土壤有機(jī)質(zhì)對大部分洞穴動(dòng)物的食源貢獻(xiàn)比植物高；軟體動(dòng)物螺類（如鉆頭螺科、堅(jiān)齒螺科、椎實(shí)螺科