广西喀斯特洞穴虾类资源及开发利用探讨

来源 :佛山科学技术学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kmyzchenpeng
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我国喀斯特面积达363.1万km2,约占全球岩溶面积和全国陆地面积的15.6%和1/3,其中我国喀斯特地区主要以南方喀斯特为主。广西作为我国南方喀斯特的门面之一,是全球潮湿的热带—亚热带喀斯特发育最完美的地区之一,也是世界上最重要的喀斯特地貌之一,碳酸盐岩在79个县市中都有分布,面积达96400km2,约占全国喀斯特地貌和广西壮族自治区总面积的9.84%和40.72%,其喀斯特洞穴十分发育,拥有独特的洞穴虾类资源和旅游资源。本文自2018年7月至2019年12月,对广西南宁市、河池市、百色市、崇左市、桂林市和玉林市等地进行了虾类资源和相关旅游洞穴的调查研究,主要结果如下:1、共调查56个洞穴,获得500余尾洞穴虾类及相关理化因子和生境特征。利用传统分类学方法,初步鉴定出23种洞穴虾类,其中米虾属(Caridina)12种,盲米虾属(Thphlocaridina)3种,新米虾属(Neocaridina)2种,沼虾属(Macrobrachium)6种,极大地丰富了我国虾类种质资源,可为动物生态学、系统进化学以及生物多样性研究提供基础材料。2、采用传统分类学与系统发育分析相结合的方法,对采集的虾类标本进行研究,发现匙指虾科(Atyidae)中的米虾属(Caridina)3个新种,分别为环江米虾(Caridina huanjiangensis sp.nov.)、大才米虾(Caridina dacaiensis sp.nov.)和马山米虾(Caridina mashanensis sp.nov.),长臂虾科(Palaemonidae)中的沼虾属(Macrobrachium)1个新种,为细足沼虾(Macrobrachium tenuipes sp.nov.),极大地丰富了我国洞穴虾类种质资源。3个米虾新种在形态学上与近缘种的区别主要在于额角长短、形状及上下缘齿的数量和分布,尾节间刺的形状、长短和对数,第一腹肢内肢形状以及内附肢长短和形状,雄性第二腹肢雄附肢的形状及内附肢的位置和长短,端叶缝活动刺的数目,以及身体花纹和颜色等形态特征;细足沼虾(Macrobrachium tenuipes sp.nov.)与近缘种(细螯沼虾(Macrobrachium superbum))的差异主要是额角长度及上、下缘齿的分布与数量,成熟个体第2对步足各节的比例及身体花纹和卵的大小等。利用线粒体COI基因对3个洞穴米虾新种进行系统发育分析时,环江米虾(Caridina huanjiangensis sp.nov.)和大才米虾(Caridina dacaiensis sp.nov.)、马山米虾(Caridina mashanensis sp.nov.)的种间遗传距离分别为0.10和0.11,大才米虾(Caridina dacaiensis sp.nov.)和马山米虾(Caridina mashanensis sp.nov.)的种间遗传距离为0.06,同时在系统发育树中分属不同的分支,在分子层面支持基于传统形态学的系统分类。在利用COI和18S r RNA的联合数据对沼虾的系统发育进行分析时,细足沼虾(Macrobrachium tenuipes sp.nov.)和细螯沼虾(Macrobrachium superbum)的种间遗传距离为0.16(COI)和0.03(18S r RNA),且两物种在系统发育树中的界限十分清楚,其分析结果与传统形态学相一致,细足沼虾(Macrobrachium tenuipes sp.nov.)为新的分类单元。3、与地表水的同类型虾类比较,发现生活于洞穴地下水体的虾类,经过趋同进化与自然选择及生殖隔离的作用,洞穴虾类的形态结构产生了一系列适应性特征,如眼缺失、体色退化和触觉敏锐等。本研究的掌肢新米虾(Neocaridina palmata)等5个入洞生物在眼睛、体型以及附肢等外部形态特征上未发生任何变化。而近洞生物和真洞穴生物在外部形态特征上都产生了对洞穴环境的适应性特征。比如,广西米虾(Caridina guangxiensis)等9种近洞生物在形态特征上表现出眼睛正常、附肢延长、体色呈现血红色或淡黄色而透明;剑额盲米虾(Typhlocaridina lanceifrons)等9种真洞穴生物的眼睛部分退化或完全消失,呈子弹型,体色退化,呈现出红色透明或纯白色,以及附肢细长、触觉敏锐等。这一系列适应性特征在研究退化问题、比较生物学问题以及研究复合性状变异问题中都具有重大的意义,可为进化研究提供良好的借鉴。4、洞穴虾类表现出极高的珍稀性和特有性,对生活的环境极为苛刻,容易受到人为压力的影响,比如环境污染、地下水开采和洞穴旅游等。本研究在2018年7月和2019年3月对剑额盲米虾(Typhlocaridina lanceifrons)的模式产地,武鸣县起凤山风景区的太极洞进行调查,都未发现该物种,而且由于人为活动和景区的开发,其生活环境遭到了严重破坏,使其处于濒临灭绝状态。因此,迫切需要对洞穴虾类或相关物种的生态系统进行更多的研究,同时采取立法行动,将生物多样性保护和需求纳入水资源管理的决策过程中,从而保护脆弱的喀斯特生态系统。5、洞穴旅游是广西最重要的一类旅游资源,然而在开发利用过程中存在诸多问题。例如本研究的10处旅游洞穴,国家级的七星岩等3处旅游洞穴存在着缺少对自然和人文资源的保护以及游客急剧增加等问题;自治区级的巴马水晶宫和地方级的金伦洞等7处旅游洞穴存在着大同小异、游程短等问题。在开发洞穴旅游资源时应在现有基础上,总结经验教训,保持洞穴旅游资源的生命力,充分利用溶洞丰富的自然和人文资源,从而达到有效提高洞穴资源的转化率。首先,加强洞穴生态环境保护,建立有效的喀斯特生态环境保护系统。其次,寻找有特色的洞穴与其他旅游资源联合开发,使旅游产品结构优化,产生叠加效应。最后,紧跟市场需求,多学习国内外同行经验,引进或开创全新的开发模式,大大提高旅游地的吸引力。
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