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

1、洞穴動物的食物來源、營養(yǎng)級關系和食物網結構是動物生態(tài)學研究的重要內容。2016年10月對貴州荔波玉屏鎮(zhèn)水江洞、龍宮洞和雙龍洞內陸生動物進行調查與研究，并運用碳氮穩(wěn)定同位素方法分析了洞穴有光帶、弱光帶、黑暗帶的陸生動物及其有機碳源的δ13C和δ15N的動態(tài)變化，探究了洞穴有機碳源對陸生動物的食源貢獻，估算了洞穴陸生動物的營養(yǎng)級和構建了貴州荔波玉屏鎮(zhèn)洞穴陸生生態(tài)系統(tǒng)的簡化食物網模型。旨在了解洞穴動物在洞穴生態(tài)系統(tǒng)中所處的地位及其作用，為豐富

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

3、3C在-38.25±0.95‰~-29.44±0.49‰區(qū)間，總體比洞外植物偏低。
　?。?）同一洞穴內不同光帶的土壤有機質δ13C、δ15N值不同，不同洞穴同一光帶的土壤有機質δ13C、δ15N值也不同。洞穴土壤有機質δ13C（-32.73‰~-24.68‰）、δ15N值（-2.12‰~5.67‰）均低于洞穴外土壤有機質δ13C（-25‰~-22‰）、δ15N（平均值7.30‰）。此外，有光帶土壤有機質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質的貢獻較小。
　　（3）同一洞穴不同光帶動物樣品δ13C、δ15N值不同。同一類群動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，估算洞穴有機碳源對洞穴陸生動物的食

5、源貢獻率，得出洞穴土壤有機質（SOM）對大部分動物的食源貢獻高于植物。
　　通過營養(yǎng)級公式估算了洞穴陸生動物的營養(yǎng)級和構建了貴州荔波玉屏鎮(zhèn)洞穴陸生生態(tài)系統(tǒng)的簡化食物網模型，得出：
　?、僭诓煌亩囱ㄉ鷳B(tài)系統(tǒng)內，洞穴陸生動物所處的營養(yǎng)級有差異。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)級分別為2.53、2.67、3.46，處于第三營養(yǎng)級。最高等哺乳動物蝙蝠的營養(yǎng)級并非

6、處于洞穴生態(tài)系統(tǒng)的頂端，而處于第三營養(yǎng)級。部分同一大類的動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)級位置存在一定的差異，有的甚至相差2個以上的營養(yǎng)級，如駝螽科在水江洞黑暗帶處于第二營養(yǎng)級（2.32），在龍宮洞黑暗帶處于第四營養(yǎng)級（3.74）。
　?、诶蟛ㄓ衿伶?zhèn)洞穴陸生生態(tài)系統(tǒng)由五個營養(yǎng)級構成：洞穴內的土壤有機質、植物為第一營養(yǎng)級，其中土壤有機質對大部分洞穴動物的食源貢獻比植物高；軟體動物螺類（如鉆頭螺科、堅齒螺科、椎實螺科