中国洞穴生物研究概述

本文评述了中国洞穴生物的研究历史、现状,概括了研究内容,总结了近20年来中国在洞穴生物研究方面所取得的成果,在充分分析洞穴生物研究动态并列举了大量的文献资料后,展望了中国洞穴生物研究的前景。      

中国洞穴动物调查研究进展

黑暗、潮湿、常温的岩溶地下洞穴,使生活其中的动物构成特殊的群落,表现出特殊的行为和体征,根据其生活习性,洞穴动物可分为真洞穴动物（Troglobites）、半洞穴动物（Troglophiles）和洞栖动物（Trogloxenes）;中国岩溶洞穴动物研究开始于上世纪70年代后期,已经先后发现洞穴动物新种131个,在洞穴动物行为及特征方面,开始了大量的调查研究,取得了较好的进展。考虑到中国岩溶洞穴分布广泛、数量众多,中国洞穴动物调查研究还有很大的潜力。     

三论洞穴石笋沉积速率——以衙门洞一号石笋为例

综合观测我国南方洞穴30多根大石笋纵剖面。其中,精选近20根结构、构造清晰的剖面,进行高精度系统测年及沉积特征的对比研究,认定沉积速率是石笋生长过程时空轨迹的数学描述,记录石笋或石笋段沉积生长过程的时间和物质组分、结构构造及其空间组合。确认石笋沉积（生长）速率是沉积特征的缩影,具有多旋回、多级次特征,可作重建古气候环境的替代指标之一,具有时空双重含意。在石笋沉积速率研究积累和Y 1测年系列数据的基础上,提出沉积速率以10 mm/100 a作为气候冷、暖转变的分界值和冷、暖彼此趋近的临界值,建议以此作为南、北方甚至是地带性气候冷暖转变的分界或趋近的临界值。在重建古气候环境研究实践中,探索、完善、深化石笋沉积特征的综合对比;同时提出影响石笋沉积速率的自然条件是主控因素。其中,气候、地质、环境等是关键。而获得准确沉积速率,采样、测试、研究方法、剖面选择等,人为因素重大作用。在实践方面以结语的3点建议供同行参考。     

中国南方石笋氧同位素记录的重要意义

中国南部石笋氧同位素记录记载了重要的气候变化信息。应用石笋氧同位素记录时首先需要考虑检验石笋的平衡结晶生长,特别是重复性检验,以排除可能的偶然性或地方因素。中国南部重复性很好的南京葫芦洞和贵州董歌洞石笋氧同位素记录主要代表了当时的降水氧同位素信息。两洞的记录都显示,在冰期或冰段时期降水的氧同位素比间冰期或间冰段时期明显偏重。受夏季风强弱变化的控制,与目前亚洲季风降水氧同位素的季节变化相对应,在间冰期或间冰段时,ITCZ偏北,降水以夏季风的大规模大气环流下的对流降水为主,其氧同位素较轻;相反地,在冰期或冰段时,ITCZ偏南,降水以夏季风爆发前的锋面降水为主,其氧同位素较重。虽然尚有其他许多影响因素,亚洲季风的变化应是影响中国南部石笋氧同位素在冰期/间冰期或冰段/间冰段的尺度上变化的主导因素。但在更小的尺度上(例如小冰期),石笋氧同位素记录的解释则需要谨慎。虽然下最终结论为时尚早,但作为亚洲季风的两个组成部分的东亚季风和印度季风很可能是同步的,至少在冰期/间冰期或冰段/间冰段的尺度上是如此。基于上述研究,进一步提出亚洲夏季风强段/弱段的概念(AsianSummerMonsoonInterstadial/stadial,或ASMI/ASMS),其在上个冰期中与格陵兰冰芯间冰段/冰段一一对应     

贵州洞穴盲副鳅一新种

描记采于贵州茂兰自然保护区一洞穴的盲副鳅一新种,命名为茂兰盲副鳅Paracobitis maolanensisLi,RanetChen sp nov。该种与产于该县的长须盲副鳅Paracobitis longibarbatusChen,YangetSket(1998)的区别为:①口须纤弱而不是发达;②鼻瓣不成须状;而不是鼻瓣发育成鼻须。③胸鳍较长,后伸接近腹鳍起点且形态特殊;④尾鳍深叉;⑤臀鳍条ii,5;而不是ii,6。新种与分布于广西的后鳍盲副鳅Paracobitis posterodarsalusLi,RaoetChen的区别为:①背鳍起点与腹鳍起点相对;而不是在整个腹鳍之后;②口须纤弱鼻瓣不呈鼻须;而不是口须发达,鼻瓣发育成鼻须;③背鳍条iii,8;而不是iii,6;④臀鳍条ii,5;而不是ii,4;⑤胸鳍长而形态特殊。     

表层岩溶系统中土-气-水界面碳流通的短尺度效应——以贵州茂兰国家喀斯特森林公园的秋季日动态监测为例

在2001年秋季对贵州省荔波县茂兰国家喀斯特森林公园林地、草地植被下土壤CO₂呼吸释放及岩溶表层泉水HCO₃及其^δ13C值的变化进行了日动态的野外监测,表明岩溶系统中土-气-水界面间存在着碳交换的日动态变化以及所伴随的同位素交换的变化,这种变化与土温的日动态有密切的关系。林地植被显示了平抑这种日动态幅度的效应,而草地植被则显示响应于温度变化的较灵敏的动态变化。这种短尺度的变化构成了表层岩溶系统对外界条件的灵敏响应,进一步揭示了在生物作用下岩溶地质作用在碳循环过程及其同位素交换上的灵敏性和动态性。其不同植被系统下的日动态差异在解释岩溶沉积记录和讨论岩溶作用与碳循环时值得充分注意     

植物营养元素的含量和δ 13 C值随海拔而变化的特征及营养元素相互作用对碳同位素分馏作用的影响

为了研究植物营养元素的含量和δ 13 C值随海拔而变化的相关关系，沿着海拔450 m的贵州茂兰至海拔 1330 m的贵州安顺一线，采集和分析研究了C3植物---小果蔷薇（ R．cymosa Tratt）的叶片。分析结果表明，植物叶片中营养元素含量随着海拔的上升而产生的变化是：氮、磷和钾的含量会在增高，而钙和镁的含量却会降低。植物叶片的δ 13 C值会增大，其变幅为＋2．4‰／ 1000 m。     

贵州荔波第四纪晚近期石笋地质年表与气候事件

南方岩溶区大型石笋年代地层学研究表明石笋是第四纪 (系 )研究的主要对象之一 ,石笋比其他第四纪沉积物更易高精度定年。贵州荔波地区以 6 8个TIMS U系正序平行测年 ,建立了第四纪晚近期 16 2 .3ka以来的地质年表 ,确定全新世与晚更新世以 9.36 3ka分界 ,而晚更新世与中更新世以12 8.5ka分界 ,提出距今 35 0年、2 30 0年……和新仙女木、类Heinrich等一系列冷事件的跃变年代 ,事件的冷暖转 (突 )变时限具区域对比意义。认定应以大型石笋系统测年建立第四纪地质年表 ,不宜用少数测年值按 2～ 3个沉积速率推算建年表 ,亦不宜以小型石笋“系统”测年建年表 ,以免因间断沉积造成自然的、人为的缺层和漏测 ,使年表失实。