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溶洞的秘密(三)
来源:中国地调局       发布时间:2021-01-21   浏览数:

5.洞穴生物

溶洞,并非只有石头,空无一物,它也是很多生物的家园。就像城市分成很多街区一样,一个溶洞也可以分成不同的区域。在洞口附近,光线充足,随四季变化,这个区域叫洞口带;再进去一点,光线变暗,基本可见的区域,叫弱光带;再往洞内深处,就没有光线了,伸手不见五指,这个区域叫黑暗带。不同区域,环境不同,生长的生物也不一样。洞穴植物多样性是生物多样性的重要组成部分,在光线充足的洞口带,石山绿色植物生机盎然,但是洞穴空间和光照有限,往往不能满足高大的乔木和灌木的生存,仅仅能够为一些特殊的草本植物提供适宜的生存环境,从而导致草本植物占绝对优势,而灌木、藤本、高大乔木较少。弱光带通过洞口与外界相连,光照强度很小,湿度较大,种子通过 雨水、风、动物等带入洞内,生长的是一些耐阴湿的植物,主要分布于潮湿的洞壁、洞顶垂下的石钟乳和洞底,如冷水花、凤尾蕨、苔鲜、念珠藻、兰藻等。还有些植物由于对洞穴环境的适应,只能生长于洞穴中,离开洞穴环境则不能正常生长,像苦苣苔科的一些类群就如此;但在黑暗带,由于没有光,植物不能进行正常的光合作用,就没有绿色植物了,只有像蘑菇一样的菌类生长了。

洞口带:光线充足,随四季变化。

弱光带:洞口往里,光线变暗,基本可见的区域。

黑暗带:洞内深处,没有光线,伸手不见五指。

洞穴动物区也有分带性:

洞口带:偶居动物,蛇、老鼠、麻雀、飞猫。

弱光带:喜居动物,蝙蝠、金丝燕、斑灶马、蜈蚣。

黑暗带:穴居动物,盲步甲、马陆、盲鱼虾、潮虫。

洞穴动物呢!它们最初的来源都是地表生活的动物,这些动物由于某种原因迁移到洞穴中,经过长期演化逐渐适应了洞穴环境。蛇、老鼠、飞猫、麻雀等经常在洞口带进进出出,它们叫偶居洞穴动物,就像参观一样,偶尔进入洞内,它们不在洞穴环境中繁衍生存。阳光不能直接到达弱光带,是蝙蝠、金丝燕、斑灶马、蜈蚣等喜居洞穴动物的家园,它们既可在洞内黑暗环境生活、也可在洞外生活,大部分的时间喜欢呆在洞里。蝙蝠是哺乳动物中唯一能飞翔的类群,它们不仅拥有很好的视力,而且拥有能在黑暗中飞行的声纳,能以惊人的精确度高速飞行,并能穿过蜿蜒曲折的洞道。蝙蝠将洞穴作为栖息场所,白天藏匿于洞内,傍晚外出觅食,每天吃的蚊虫的数量相当于它自身体重的一半,大部分是农作物害虫,然后回到洞穴内消化、排泄,产生大量的粪便,成为洞穴生态系统中最重要的营养来源。在洞穴黑暗带,温度和湿度一年到头几乎没有什么变化,是盲鱼、盲步甲、马陆、潮虫等常居洞穴动物,也叫真洞穴动物的居住区。这里的动物经长期的进化,已完全适应黑暗的洞穴环境,在洞外已失去生存能力。日积月累,生物会逐步与与环境相适应,这叫生物适应性。适应性是通过长期的自然选择,需要很长时间形成的。如常居洞穴动物长期生长在无光的环境中,它们体色透明,眼睛退化,身体修长,触觉发达等。再比如,盲鱼的幼崽是有眼睛的,在成长过程中,眼睛越长越小,然后 眼睛上长了一层皮,最后就完全隐藏了。我国洞穴生物多样性非常丰富,几乎所有的洞穴动物均为特有物种,很多真洞穴动物为冰河时期的遗孑物种,堪称活化石,盲步甲就是活化石,是我国陆生洞穴动物中最有代表意义的动物类群。在所有的溶洞中,动物食物链都始于洞外世界,偶居洞穴动物、喜居洞穴动物和地下河水将动物尸体、蚊虫、粪便带入洞内,成为常居洞穴动物的食物来源,而且,洞内深处也是弱肉强食。洞外,日复一日,冬去春来。洞内,只有弱光和黑暗,四季不变,但只要有水进入,有动物生存,地下洞穴就充满了生机。

6.特色溶洞

全球喀斯特洞穴众多,每年还不断有新的溶洞被发现。迄今为止,全球长度大于 25km 的溶洞超过 180 个,深度超过 750m的溶洞有 230之多。世界上最长溶洞是美国的犸猛洞,长度 651,784m;世界排名前十的大型溶洞大部分位于美洲,其中美国有 5 个,墨西哥有 2 个。中国最长溶洞为贵州的双河溶洞,长度为 200.427km,排名世界第十。我国目前测量最长的溶洞,200km 长的贵州双河溶洞,由于古膏盐层的存在,在洞中发育了非常漂亮的石膏花。世界最深的溶洞是格鲁吉亚的克鲁巴拉洞,探测深度 2197 m,它位于西高加索地区,这个地方竖井特别多;其它发育大型竖井的地区有比利牛斯山、阿尔卑斯山、西班牙欧罗巴山脉和墨西哥的瓦哈卡山。中国最深竖井群位于重庆乌江一带,深度上千米。除此之外,全球超过 100 万立方米的溶洞大厅有 13 个。容积最大者为贵州的苗厅,容积1057万立方米;全球洞底面积大于5万平方米的洞穴大厅有11处,底面积最大者是马拉西亚的沙捞越大厅,面积16万平方米,其中最高者为重庆武隆县云梯大厅,高度365米。对我国大型溶洞厅堂的三维扫描,确定排名世界前十的洞穴大厅中,我国有5个,分别是贵州省紫云县苗厅、重庆武隆县云梯大厅、广西乐业县红玫瑰大厅、广西凤山县马可波罗大厅和马王洞大厅,其中最大者为苗厅,容积1057万立方米。

大部分溶洞发育于石灰岩地层中,但也有很多溶洞发育于白云岩、石膏,岩盐,甚至砾岩地层中。世界著名的石膏分布区位于乌克兰西部,那儿发育了很多石膏溶洞,其中,欧派提米斯提恰那和欧泽尔那长度分别为 236km127.8km最著名的岩盐洞分布区位于伊朗扎各罗斯山和以色列色都姆山。由于岩盐可溶性强,溶洞一般不长,但伊朗的那麻可坦和以色列的马尔哈12姆均超过5km。发育在碳酸盐砾岩中的溶洞为俄罗斯的波尔下佳洞,其长度达到58km绝大部分溶洞都是通过大气降水的溶蚀和机械搬运形成于表层岩溶带,但有些溶洞却是深部成因,深部成因溶洞往往形成奇特的晶体,如墨西哥的水晶洞,其中发育 12m 长的透明石膏晶体,举世罕见。溶洞以其千姿百态次生化学沉积物景观和幽静深远的环境,成为一种极其重要的旅游资源。不完全统计,全球开放的游览洞穴超过1600个,其中中国800多个,许多溶洞还是世界自然遗产的重要组成部分,如美国的犸猛洞,中国的芙蓉洞。这些溶洞不仅提供了大量的就业机会,而且也创造了可观的经济收入,更重要的是,游览溶洞提供了一个科普教育的平台,引导人民爱护环境、保护地球。