缙云山的自然环境与生物资源

明代学者曹学佺在著作《蜀中名胜记》中写道：“《图经》‘缙云山在县西北百三十里，其山高耸，多林木。下有温泉，分东西流。’……《方舆胜览》即谓之巴山矣。”这是人们认定缙云山就是巴山的主要依据。今日北碚对外的宣传语——“巴山夜雨，温泉故里，自在北碚”，就根植于这样的自然环境和文化传统。

缙云山是一列东北—西南走向的山脉，地质构造属背斜山，是川东平行岭谷区的一部分。其岩层为砂页岩、泥页岩相间组合。具有亚热带季风性湿润气候特征，年平均气温13.6℃，山顶多年平均降水量1783.8毫米，是北碚的多雨量中心。

在缙云山山体东南翼和西北翼上发育有许多平行排列的顺向河及冲沟，冲沟长度一般为0.7～1千米，最长者1.8千米，最短者0.5千米，大多属于幼年冲沟，其弯曲度不明显，多为直线型冲沟，而沟谷为“V”字形，谷宽10～50米，也有几米宽的，由于山体蓄水量较大，冲沟大多数有常年性流水，成为山泉。这些构成了缙云山的梳状水系，最终流入嘉陵江。

缙云山物种资源丰富。这里有长江流域保存较好的典型亚热带常绿阔叶林景观和相对稳定的生态系统，保存了许多古老的分类上孤立的形态特殊的植物。森林覆盖率达96.6%，良好的森林植被是野生动物栖息的绝好环境。调查结果表明，缙云山节肢动物门共有2纲，20目，147科，1264种。其中昆虫纲17目119科1071种，蛛形纲3目28科193种。缙云山现有陆生野生脊椎动物共4纲21目55科（另有2个亚科），195种。其中，两栖纲1目3科13种，爬行纲2目8科22种，鸟纲12目30科（另有2个亚科）134种，哺乳纲6目12科26种。山中有国家重点保护动物小灵猫、秃鹳、红隼等。

研究案例一：清明节自然笔记——牡丹花开

作者：魏星月　王红玲

指导教师：吴春梅　李九彬　罗　键

“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”是白居易眼中的庐山春景，同纬度的缙云山在清明时节也有相似物候。在绵绵春雨中，除了桃花绽放，缙云寺和农家小院里的“花中之王”牡丹也即将进入花期。重庆产丹皮质量居全国之冠。由于海拔和纬度的差异，缙云山与四大牡丹之乡的牡丹花花期相比，稍晚于重庆垫江和四川彭州，但较河南洛阳早约一星期，比山东菏泽早约半个月。春天里，全国各地牡丹的花期略有不同，从低地到高山、从南方到北方次第开放，一派国色天香。

图1-9　“人间富贵心底清香”自然笔记

研究案例二：缙云山缘毛钩虾初探

作者：马书语　周　羽　李奇阳

指导教师：罗　键　李九彬

一、发现问题

我国有迎春登高祈福的民间习俗，在二十四节气之首的立春，人们满怀“步步高升”的美好愿望去登高，期冀拔得头筹，为全年开个好头。2015年2月4日，在缙云山健身步道旁砂岩裂隙水形成的小溪里，我们发现了一种可爱的小生灵，它们成群结队地上溯溪流，侧着身子，沿着溪底砂石努力向上爬。这些小生灵雄性长不足8毫米，雌性长不足7毫米，把陡直达1米高的流水砂岩变成了伟大的迁移路径。

它们是什么物种？有何特性？对于缙云山的生物多样性有何意义？

二、探究问题

（一）前期采样

在缙云山生物多样性考察活动中，小组成员随指导老师和中科院博士生来到缙云山新门洞附近采集钩虾样本。课题小组拟从生物学视角，对在缙云山首次发现的疑似新种——钩虾做出初步评估。

课题小组在采样点（见图1-10）发现，其顶部的水源为砂岩裂隙水，采样点的砂岩因流水的差异侵蚀，呈阶梯状；四周有成片竹林环绕，在流水搬运作用下有大量竹叶和其他自然杂质漂浮在水面。该采样点受人类活动影响小，水质较优，是当地一处饮用山泉水源。

小组成员分工对采集点进行深度、长度等基本要素的测量，随后在每个阶梯形成的低洼水潭中采集钩虾样本，发现钩虾多在水流速较缓、有落叶遮蔽处栖身。在采集期间，我们特别关注了钩虾生活的环境以及生物性状，有以下初步发现。

缙云山的钩虾体积小，有色素沉积，多呈灰黑色，不同于其他溶洞钩虾，疑似为新种；在同一个水体生态系统中还生活有其他生物，如采到的样本中的一种蝌蚪，但仅发现一只，且在随后的人工饲养中很快死去，与人工饲养条件下钩虾的长时间生存形成对比。

小组成员在新门洞一共采集到15只钩虾样本，一部分钩虾被制成标本，另一部分活体钩虾作为课题小组的研究对象被人工饲养。在采样点附近的竹林中还发现绿足蛛、中华蟾蜍等其他生物，使我们加深了对缙云山生物多样性的认识，也为我们对钩虾的伴生动物的猜想提供了依据。

图1-10　小组成员在缙云山新门洞样点采集钩虾

（二）后期采样

课题小组将缙云山钩虾送至中国科学院动物研究所及西南大学生命科学学院进行物种鉴定，最终得知缙云山的钩虾为缘毛钩虾。它于2002年被中国科学院动物研究所的侯仲娥和李枢强命名，其模式产地为四川省长宁县双河镇，副模产地为贵州省赤水市赤水河、习水河。重庆北碚的缙云山是其已知的第三个区（县）级分布地，为重庆市物种新纪录。

经会议商讨，小组成员计划从生态学角度系统观察钩虾的繁殖、进食等行为，于是先后到缙云山采样点处重新采集钩虾，用以人工饲养及实验探究。

2015年10月1日，小组成员马书语再次来到缙云山新门洞采样点，采集钩虾20只。10月2日，小组成员李奇阳先来到新门洞采集钩虾50只，后又在缙云山索道附近的另一个水体中发现有钩虾存在，并在此新采样点采集了18只钩虾。

2016年3月24日，小组全体成员再次来到缙云山索道附近的无名小溪进行考察、采样（见图1-11）。

该采样点位于一条沟谷的中段，沟谷坡度不大，水流速较缓。小溪两旁均有农田，受人类活动影响较大。从微观上看，该采样点的地形类似于新门洞的采样点，因流水差异侵蚀，砂岩呈阶梯状，但相较而言，阶梯落差不如新门洞采样点的落差大。由于此次考察期间，北碚有间歇性降水，河的水位和水面面积较上次采样有了明显的增加。该水流的流向为自西向东，水体的北方有大面积果园，南面竹林丛生，所以初步估计该水体的营养物质丰富。小组成员分别在不同的砂岩阶梯上寻找钩虾，上游阶段无明显发现，但在最后一个砂岩阶梯形成的水潭中发现有钩虾存在，与此同时在同一水潭中发现了其他昆虫幼虫。

图1-11　小组成员及指导老师在缙云山索道附近采样点采集钩虾

（三）人工饲养

课题小组在对采回的缙云山缘毛钩虾活体进行人工饲养的过程中，做了一系列关于其食性与行为的实验，也对其日常生活进行了观察、记录。

图1-12　钩虾争食柚子果粒

三、研究结果

通过持续的实验观察，对钩虾的特性有了一定了解。

（一）外表特征

成体体长10毫米左右，有眼及触须。身体半透明，可看见其体内的一段消化道。体色为黄褐色，偏深，随养殖时间变长，颜色变浅。雄性个体较雌性大。

（二）日常活动

1.运动方式

往往为弓腰侧身游动，也可见在硬物表面侧身或头向前用腹肢直立爬行。受刺激后会迅速向其他地方游动。偶尔有浮上水面的行为，但在水体浑浊时较为频繁。离开水后，会向有水的低处作侧卧式弹跳运动。

2.负趋光性(www.xing528.com)

对光敏感，有明显的负趋光性。白天太阳照射或在黑暗条件下用光亮照射时，会自发向阴暗处运动，如钻入石缝或沙粒中。白天活性明显低于夜晚。对触碰尤其敏感，会迅速逃离有其他生物活动的区域。水体深度对钩虾行为可能有一定影响，水体较深时，钩虾浮上水面的行为略微频繁一些。

（三）进食行为

1.食性

偏好水果果粒及动物尸体，但对多种植物叶子、果实均有进食情况。对非当地产或加工过的动植物产品也有摄食行为，如牛肉粒、夏威夷果、煮熟的大米等。但不食植物的茎、叶脉等较坚硬部位，也不会主动捕食快速移动的活的生物。

2.进食方式

进食时用胸肢抓住食物，并将身体固定在食物上。进食后，钩虾的前一段消化道变为所采食的食物的颜色。

3.耐饥力

耐饥能力较强。长期不喂食时可见主动翻找砂砾、寻找食物碎屑的行为。根据实验，即使多日不喂食，也可正常存活。

4.其他

钩虾在进食时对周围环境的敏感程度降低，不同大小的钩虾之间有明显的争食现象，对体积较小的食物尤其明显。

（四）抱对现象

1.时间

自10月初采样至第二年3月，均可见抱对现象，3月在索道采样点也采到正在抱对的活体钩虾。在人工饲养期间我们观察到，抱对时雌性钩虾尾部不时排出黑色卵状物，不久后可见体型较小的新一代钩虾。若在抱对过程中对其干扰过大，很可能导致其分开，甚至可能导致不久后抱对钩虾均死亡。

2.环境影响

在水质恶化、长期不喂食的情况下，仍可见抱对行为。

（五）生活环境

对环境的适应能力非常强，在长期不投喂食物或水质恶化的情况下，生存与抱对基本不受影响，只是水质浑浊或较差时活动更为频繁一些。

（六）伴生动物

伴生动物有涡虫、水黾等。若涡虫正在进食，则钩虾一般不会上前争夺，但若钩虾正进食，涡虫有可能争食。钩虾和水黾无明显的相互依存关系（水黾生活在水体表面，而钩虾生活在水体底部）。

四、未来展望

课题小组是国内首个对缘毛钩虾进行人工饲养的团队。由于人类对钩虾这一物种了解不深，所以这一课题有相当大的研究前景。而在近一年的研究时间里，小组建立了有700余张照片、大量文字及视频记录的资料库。同时，小组根据研究结果提出如下建议：

（1）加大对国内淡水钩虾物种的探索力度；

（2）丰富对钩虾的各方面研究；

（3）在淡水钩虾生活区域附近减少人类活动的干扰，以更好地保护钩虾的生存环境。

在研究过程中，小组成员遇到过各种困难，在观察中也存在不足。如一般认为钩虾在生态系统中作为分解者存在，但本小组在平时的观察中发现它们会采食植物叶片等，说明钩虾可能也是消费者。而本小组尚未观察到钩虾捕食场景。后期小组将完善对缙云山缘毛钩虾的观察研究，并深入与其他钩虾的对比研究；同时，还将对缙云山缘毛钩虾的营养成分进行鉴定，并深入研究它的自然和社会运用价值。

体验：科技创新促成长

经过一下午的激烈角逐，我们最终圆满完成了研究性学习展示大赛。在此过程中我收获颇丰，并决定从以下四个方面进行研思、总结。

展示前，我充分地做了讲解准备，因而较好地控制了讲解时间。在讲解内容方面还需注意言辞简练，多增添些趣味性内容，贴切课题本身。其他成员也做得不错，但马书语同学需要注意精简内容，控制时间。之后，我们将进行相关方面的讨论，并互相纠正、学习，共同进步。

展示中，我吐字清楚，思维清晰，台风端正，无大问题。但还需要注意提高语速，正确判断站台位置，注意连贯性。总体来说，我们做得都比较棒，唯一需要注意的是讲解时间的严格控制和讲解语言的简练。不要过多添饰生活语言，要学会适当运用幽默语言。

展示后，我认为我们组没有很好地收尾，缺少小组会议和集体反思，这一点需要改进。

至于对未来的展望，我们将准备继续本课题的研究，完善课题内容，并学会更好地团队合作。

（雏鹰计划学员 周　羽）

图1-13　西大附中第十三届研究性学习大赛现场展示项目

实践：一方水土一方生物

实地考察自己家乡的一座山岭或一方水域，开展一次生物多样性调查，把调查结果写成报告，并提交给相关管理部门。

探究：科学研究与价值

在案例二中，课题小组成员发现了缙云山的物种新纪录，并采集了钩虾样本开展实验研究，还提出可以通过人工饲养的方式发挥其经济效益。你如何评价他们的研究行为？

立身：自然导师研学行

假如你是一位生物研究专家，被缙云山国家级自然保护区管理局聘为自然导师，请设计一次面向高中生的研学活动。

图1-14　方花蛇的乡愁（作者：刘芯如，指导教师：罗键李九彬）