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为探究洞穴地面环境因子对无脊椎动物群落的影响,来自巴西的研究人员开展相关研究,目前研究仍在进行中,该研究有助于深入理解洞穴生态。
在群落生态学领域,理解塑造生物群落的因素以及揭示区域和局部尺度的物种分布模式是重大挑战,洞穴因其独特生态环境成为研究的理想 “天然实验室”。洞穴生物群落丰富度和组成受光照、有机资源、温度、湿度等多种因素影响,洞穴物种分为洞穴专居种(troglobites)等不同类别,其分布模式复杂。然而,对地下生物多样性,尤其是新热带地区洞穴专居种分布的了解尚不完整。
本研究在两个分析层面考察无脊椎动物的分布、物种组成和丰富度,以确定洞穴地面的环境因素(物理、营养和微气候因素)如何影响无脊椎动物群落。研究还旨在探究某些洞穴专居种的栖息地选择,因为新热带地区地下物种生态位的研究较少。
此前新热带地区研究表明,洞穴微气候和微栖息地特征等会影响洞穴无脊椎动物。基于此,研究人员提出假设:洞穴地面底物多样性(代表栖息地异质性)、营养资源可利用性和微气候特征(温度和湿度)是影响洞穴内无脊椎动物组成和丰富度变化的关键因素;洞穴专居性和非洞穴专居性无脊椎动物对这些栖息地组成部分的反应不同;两类物种会遵循洞穴中典型的分布模式;物理和营养变量对无脊椎动物的影响因采样尺度而异;广泛分布的洞穴专居种会出现生态位分化。
研究地点位于巴西东北部巴伊亚州西部卡林哈纳市的佩德罗?卡西阿诺洞穴(Pedro Cassiano Cave,UTM 23L: 617,427–8,474,330),该洞穴位于塞拉杜拉马略岩溶地区,区域内有大量洞穴和地下水文系统。
研究发现,佩德罗?卡西阿诺洞穴沿长度方向存在环境梯度,随着洞穴向远离入口的区域延伸,资源可利用性(F1,13 = 4.664;R = 0.455;p = 0.05)、遮蔽物可利用性(F1,13 = 48.846;R = 0.599;p = 0.01)和底物多样性(F1,13 = 9.003;R = 0.603;p = 0.01)均降低。并且,该洞穴内部有分叉,无脊椎动物呈现出独特的空间分布模式,这可能与洞穴最后部分支流微栖息地的独特特征有关。