贵州沿河大水洞洞穴动物调查

梅 杰，许勤智，杨天友，兰世军，丁 兰

（ 1.铜仁学院 农林工程与规划学院，贵州 铜仁 554300；2.梵净山动植物保护与利用研究中心，贵州 铜仁 554300；3.贵州省石阡县第一中学，贵州 石阡 555100 ）

贵州沿河大水洞洞穴动物调查

梅 杰1，2，许勤智1，2，杨天友1，2，兰世军3，丁 兰3

（ 1.铜仁学院 农林工程与规划学院，贵州 铜仁 554300；2.梵净山动植物保护与利用研究中心，贵州 铜仁 554300；3.贵州省石阡县第一中学，贵州 石阡 555100 ）

2014年7月至8月，对贵州沿河大水洞内的动物进行了调查，共采集动物标本478号。经鉴定，隶属3门8纲10目18科20属23种，计算并讨论了该洞动物类群的群落结构及多样性。结果表明：多样性指数最高的是群落B（2.5588），而最低的是群落C（1.2718）；相似性指数最高的是群落B-C(0.8050)，最低的是群落A-C(0.2610)；从多样性指数上看，三个群落中B群落为多样性最高的生物群落，由于人为因素的影响，群落A多样性反而次于群落B；从相似性指数上看，相邻群落比相隔群落的生物相似性高。

洞穴动物； 群落结构； 多样性； 大水洞

洞穴动物主要包括无脊椎动物与脊椎动物，无脊椎动物中主要有蛛形纲、重足纲、甲壳纲、涡虫纲、昆虫纲及腹足纲，脊椎动物主要包括洞穴鱼类、洞穴青蛙、洞穴蝾螈和洞穴蝙蝠等[1]。世界上首次有关洞穴动物的记录出现是在斯洛文尼亚，是J.V.Valvasor 1689年于欧洲巴尔干半岛发现，由泉水所带到地表的蠕虫状动物，后又经过Lau-renti在1768年鉴定才确认其为洞穴动物[3]。20世纪是国际洞穴动物研究高速发展的时期，世界各国发表了很多有关洞穴动物的论文，研究内容广泛且比较深入，包括如对洞穴动物的生态学和生理学研究[3]，洞穴动物的起源和演化研究[6]，洞穴动物多样性及分布研究[2]，洞穴动物的繁殖研究[5]，洞穴动物的生态地理特征和生态变异研究等[4]。

洞穴动物的研究在国内起步比较晚，研究的地区主要集中在云南省、广西省、贵州省等地的喀斯特地区，对洞穴动物的生态[7]、区系[7,8]等做了很多的工作。主要有陈会明[9]、王福星[10]、黎道洪[7,11-14]等人，他们对洞穴动物的区系分析、分类等做了很多工作，同时也发表了不少文章和新种，其中涉及的洞穴动物主要包括鱼、哺乳动物、环节动物、软体动物和节肢动物等。比如罗泰昌、黎道洪等人对云南省和贵州省洞穴内的脊索动物、软体动物、季节动态、群落结构、节肢动物的形态分类等进行了深入并且系统的研究，同时发表了一些新种[12-14]。此外，黎道洪等人也与斯洛文尼亚专家组对两国的洞穴洞物共同进行了研究与对比[12]。

贵州省的喀斯特地貌面积分布广，形成了大量的喀斯特洞穴，其类型也比较复杂，为本次调查提供了有利因素[16]。洞穴动物的调查能够了解部分天然洞穴内洞穴动物的多样性，能够为洞穴动物某些

进化或退化提供一些理论依据[17]。洞穴内生态环境相对脆弱，非常容易遭到人为或外在的破坏、难以恢复[18]。迄今为止，还没有关于贵州沿河大水洞具体洞穴动物的报道。对沿河大水洞穴动物调查，对动物群落结构进行相关性分析，研究大水洞洞内的动物多样性、均匀度和优势度，对大水洞洞穴动物进行基础分类，了解其群落结构，可对喀斯特地貌洞穴动物调查的基础资料进行扩充。通过本次调查的洞穴动物内容，不但可以为洞穴内资源的利用提供一些资料，而且对保护动物多样性、保护洞穴生态平衡具有一定的研究参考意义。

大水洞位于贵州省沿河县中寨乡，地理位置为E108°9'8"、N28°35'45"，洞口朝向西261°，海拔1006.9m，洞口宽9.52m、高2.53m。洞口植物主要为禾本科植物，部分乔木、灌木植物。洞穴全长96.3m，有光带长26.1m，最宽处5.8m，洞顶最高处13m，湿度80%，温度15℃，左右洞壁潮湿，右洞壁有流水冲刷痕迹，并有轻微的人为破坏；弱光带长20.4m，最宽处 6m，洞顶最高8m，湿度85%，温度15℃，左右两壁均不光滑，为一廊道；黑暗带49.8m，最宽处3m，湿度90%，温度14℃，化学沉积物有石刺，有积水，洞内潮湿。

1.研究方法

1.1.实验仪器设备及药剂

仪器：水网、皮尺、刻度尺、电子游标卡尺、相机、标签纸、纱布、矿泉水瓶、镊子、小纸袋、蛙袋、GPS接收机、光照度测量仪、放大镜、温湿度测量仪。

主要试剂：75%酒精和10%福尔马林。

1.2.方法

调查依照黎道洪等的方法进行，根据洞穴内的每个洞段的光照度取值范围的不同（用光照度测量仪器测量），从而将整个洞穴分为有光带、弱光带、黑暗带。根据洞穴内动物的分布情况以及数量的多少，对每个带的洞顶、洞壁和洞底进行动物的随机取样，在各取样点进行梅花型取样，在洞顶主要调查的是翼手类。对于采取到的同种或同类的动物只采集2-3号标本，其余进行记数，然后带回实验室做镜检、鉴定和分类[19]。

1.3.数据分析

根据洞穴生物的特点及实地采样数据，按照群落生态学的统计方法，对优势度指数、Shannon-wiener指数、Pielou均匀度指数等运用Microsoft Excel 2007、SPSS 16.0软件对洞穴动物的多样性进行分析。

2.结果与分析

2.1.洞穴动物的种类组成与相对数量

本次沿河大水洞洞穴动物的调查，总共获得标本（含统计数）478号，隶属于3门8纲10目18科20属23种（见表1），在有光带、弱光带、黑暗带分别捕获了237号、149号、88号标本（见表2）。

表1 大水洞内动物类群组成

表2 不同光带物种总数比较

根据表3中的数据进行统计和分析，在大水洞内，优势种为粗糙鼠妇Pocellio scaber，占总捕数19.46%。粗糙鼠妇Pocellio scaber分布于有光带。

2.2.群落结构组成

依据大水洞各个光带之中动物的数量组成和类群的不同，可将其划分为3个动物群落；分别是：

（1）粗糙鼠妇Pocellio scaber+灰巴蜗牛Bradybaena ravida群落分布于大水洞的有光带，粗糙鼠妇为该光带的优势种，占该光带总捕获数39.24 %；其次灰巴蜗牛、扁平毛蜗牛Trichochloritis submissa和同型巴蜗牛Bradybaena similaris为普通种，分别占该带总捕获数9.28%、8.02%和8.02%。

（2）斑灶马Diestrammena marmorata+红点齿蟾Oreolalax rhodostigmatus+钩虾Gammarus gammarid群落分布于大水洞的弱光带，斑灶马和红点齿蟾共同为该光带的主要种，占该光带总捕获数12.75%；钩虾为该光带普通种，占该带总捕获数12.08%。

（3）红点齿蟾Oreolalax rhodostigmatus+涂闪夜蛾Sypna picta+钩虾Gammarus gammarid群落分布于大水洞的黑暗带，红点齿蟾、涂闪夜蛾和钩虾为该光带的优势种，分别占该带总捕获数30.68%、23.86%、21.59%；其次，该光带普通种为斑灶马Diestrammena marmorata，占该带其总捕获数的14.77%。

表3 大水洞内动物类群组成和数量

2.3.群落的多样性、优势度和相似性

我们采用Shannon-wiener公式H′=-ΣPilnPi和J=H′/H′max计算群落的多样性。式中Pi为种的个体数占群落中总个体数的比例，H′为多样性指数，S为组成群落的物种数或类群数，H′max为最大多样性指数，J为均匀性指数。以Simpson优势度指数公式E=∑(ni/N)2计算群落的优势度，ni为第i种或类群的个体数[20]。以物种丰富度公式D=S/N计算群落物种丰富度。按照Whittaker的相似性指数公式I=1-0.5(∑|ai-bi|)，式中S为a、b群落中相对应的种数或类群数，ai和bi为物种或类群i的个体数分别在a和b群落中所占的比例，I为两群落的相似性指数[20]，上述几种指标的计算结果列于表4和表5。

从表4得出，群落B（2.5588）多样性指数为大水洞的最高值，但群落B分布在弱光带，说明此洞生态环境遭到一定的破坏，导致有光带的一些物种往洞内弱光带迁入。同时弱光带分布地衣、苔藓等低等植物，为很多迁入的动物提供了一些食物来源和相对隐蔽的场所；因此，该群落均匀度指数也最高（0.8853）、但优势度指数最低（0.1330）。该洞多样性指数最低的是群落C（1.2718），群落C分布在黑暗带，由于洞穴过长且曲折，黑暗带虽然有水，

但空气流动较缓，因此随气流传入的食物非常少，食物的稀少与物种相对较少有一定关联；这也致使了该群落优势度指数（0.2224）最高，优势种为红点齿蟾Oreolalax rhodostigmatus、涂闪夜蛾Sypna picta及钩虾Gammarus gammarid，分别占该带总捕获数30.68%、23.86%、21.59%，这样的相对集中导致了该群落的均匀度指数（0.6536）最低。从表5中数据表明，该洞穴类相似性指数最高的是群落B-C（0.805），B、C为相邻群落；相似性指数最低的群落A-C（0.261），A、C为相隔群落。主要原因可能是相邻光带的环境比较相似，相隔光带的环境相差较大。

表4 不同群落的多样性、均匀性和优势度指数

表5 各光带群落间的相似性指数

2.4.群落多样性、优势度和相似性的相关性分析本次研究采用了统计分析软件SPSS16.0对群落多样性、优势度和相似性进行了相关性分析，结果如表6所示。各群落的H′(多样性指数)与J（均匀度指数）呈显著正相关，相关系数0.9800(P＜0.01）；E(优势度指数)与H′(多样性指数)呈的是显著负相关，相关系数为-9.400；J（均匀度指数）与E(优势度指数)呈显著负相关，相关系数为-0.9890。说明该洞穴环境良好，如有机质含量丰富、温度适中，群落的物种多样化越高，群落的均匀度也就越高，群落之间的相互制约效应、相互影响越好，群落环境呈现良性循环，群落当中具有明显优势的物种也就不易出现。

表6 群落多样性、优势度和相似性的相关性分析

3.结论

通过上述对贵州省沿河县大水洞内的群落比较研究，得出以下结论：

（1）贵州沿河大水洞内物种丰富，多样性高、均匀度适中（群落C偏低）、优势度偏高（群落C偏高），大水洞洞内环境好，如无人为影响，大水洞是一个很适合洞穴动物生存的良性洞穴生态系统。

（2）各群落的H′(多样性指数)与E(优势度指数)呈负相关，但与J（均匀度指数）基本呈正相关，各个物种之间不太容易出现优势种，可以形成物种多样，各个动物层次也可以不断完善，对洞穴动物环境形成良性循环。

（3）大水洞遭遇到一定程度的人为破坏，有光带较为严重，使得洞穴内的生态环境也遭到一定的损坏。每一个洞穴环境的破坏，对洞穴动物大多是不可逆或需要很长时间才能自我调节恢复的，这导致了有些无法继续生存的洞穴动物一部分转移洞穴，另一部分往洞穴更深处迁移，幸运的是黑暗带环境保存的比较完整。

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Survey of Dashui Cave Animals in Yanhe County of Guizhou Province

MEI Jie1,2, XU Qinzhi1,2, YANG Tianyou1,2, LAN Shijun3, DING Lan3
( 1. College of Biological and Agro-forestry Engineering, Tongren University, Tongren Guizhou 554300, China; 2. Research Center for Conservation and Utilization of Wildlife Resources in Fanjing Mountain, Tongren, Guizhou 554300, China；3. Guizhou shiqian No.1 Middle School, Shiqian, Guizhou 555100, china )

During July to August 2014, the author has surveyed the cave animals in Dashui cave of Yanhe County. 478 cave animals were collected, which belong to 3 phyla 8 classes 10 orders 18 families 20 genera 23 speices. Then the animal community structure and diversity of the hole is also calculated and discussed. The result shows that the highest index of diversity is community B(2.5588), and community C(1.2718) is the lowest. The similarity index between community B and C (0.8050) is the highest, the lowest similarity index is between community A and C (0.2610). In the index of biodiversity, the diversity of biological communities in B community is the highest in these three communities. The community diversity in community A is less that the community B dues to the influence of human factors. From the similarity index, the communities similarity of adjacent communities is higher than the separated communities.

cave animal, community structure, diversity, Dashui Cave

Q958

A

1673-9639 (2016) 04-0027-05

（责任编辑 吴思展）（责任校对 印有家）

2016-05-08

野生动植物保护与利用重点支持学科建设项目“梵净山特色动植物种质资源开发及利用”（黔教合重点支持学科字[2011]232号）；铜仁学院教学质量工程项目“梵净山特色动植物种质资源开发及利用”（ZLGC201306）。

梅 杰（1985-），男，贵州石阡人，副教授，硕士，研究方向：动物生态学、动物资源保护与利用。