劉　浩, 項　蕓, 尤慶敏, 王全喜

(上海師范大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,上海 200234)

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淮河流域沙河水系異極藻科硅藻初報

劉浩, 項蕓, 尤慶敏, 王全喜

(上海師范大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,上海 200234)

于2013年4～5月對淮河流域沙河水系進行底棲硅藻標(biāo)本采樣,共鑒定出異極藻科硅藻2屬18種5變種,其中中國新紀(jì)錄1種:假尖頂異極藻(Gomphonema pseudoaugurLange-Bertalot),對該種的形態(tài)特征和生境分布進行了描述.分析了沙河水系異極藻科硅藻的生態(tài)分布特點及其對環(huán)境的指示作用.

異極藻科; 沙河; 新記錄種; 中國

沙河水系位于河南省東南部,是淮河流域潁河的最大支流,水系上游三面環(huán)山,下游進入沖積平原,生境類型多樣[1],藻類資源豐富.本文作者對采自沙河水系的異極藻科硅藻進行了分類學(xué)研究,共報道異極藻科硅藻2屬18種5變種,其中異極藻屬17種5變種,異楔藻屬1種.發(fā)現(xiàn)中國新記錄1種:假尖頂異極藻(Gomphonema pseudoaugurLange-Bertalot).分析了沙河水系異極藻科硅藻的生態(tài)分布,利用指示種類對沙河水系的水體營養(yǎng)狀況進行了初步評價.

1　材料與方法

1.1沙河水系概況及采樣點

圖1　沙河水系及采樣點分布圖

沙河全長325km,流域面積12 600km2,沙河干流(SR)發(fā)源于外方山東部余脈石人山,至周口匯入潁河干流,其主要支流為北汝河(BRR)、澧河(LR)、甘江河(GJR),其中最大的為北汝河,全長250km[1].本研究采樣點覆蓋沙河干流以及3條主要支流,共22個樣點,點位分布見如圖1所示.

1.2樣品采樣及處理

于2013年4～5月對沙河水系進行底棲硅藻采樣,采樣生境包括溪流、河流、水庫.采樣基質(zhì)選取能抵抗水流,地勢開闊且無樹蔭遮蔽的石頭,用干凈的牙刷刷取石頭表面100cm2內(nèi)的樣品,裝入容量瓶中,用4%的甲醛固定,如采樣點附近無石頭,則選取高等水生植物或在水中停留時間較長的樹枝代替.樣品經(jīng)過酸處理,Naphrax膠封片,使用NikonECLIPSEE800型光學(xué)顯微鏡觀察、鑒定,并使用NikonDS-Ri1型顯微攝影數(shù)碼相機拍照.掃描電子顯微鏡觀察使用JEOLJSM-6380LV,并拍照.使用Photoshopcc軟件對照片進行處理,并制作圖版.鑒定文獻見參考文獻[2-18].

2　中國新記錄種的描述

假尖頂異極藻中國新記錄圖版I

Gomphonema pseudoaugurLange-Bertalot1979,p.202,figs.11-16;Krammer1997,T.1,p.761,figs.159:1-4.

殼面披針狀棒形,頂部具喙?fàn)罨蜮g圓形凸起,中部偏上略膨大,向下端逐漸狹窄,基端尖圓形;長22～38μm,寬7.5～9μm.中軸區(qū)窄,線形;中央?yún)^(qū)小,橫矩形,一側(cè)具一明顯變短的中央線紋,另一側(cè)具一略短的中央線紋且線端具一孤點;線紋略放射狀排列,中間略平行,10μm內(nèi)有12～15條.

SEM:外殼面點紋多呈短裂縫狀,靠近殼縫的點紋常為“C”形.殼縫略波曲,近縫端略膨大近成“水滴”形,遠縫端彎轉(zhuǎn)并伸至殼套.頂孔區(qū)由密集小孔組成,被殼縫分為大小相等兩個區(qū)域,與線紋不連續(xù).

生境:河流,附著于石頭和高等水生植物.

采集地:沙河(SR-5).

國外分布:英國、德國、波蘭、羅馬尼亞、美國、哥倫比亞、韓國、澳大利亞.

本文報道的G. pseudoaugur與Lange-Bertalot(1979)的模式種相比,下端略延伸[5];該種與尖頂異極藻(G. augur)的形態(tài)較為相似,區(qū)別在于G.augur上端凸起明顯,近上端處更加膨大,且具明顯“肩”形.

3　沙河水系異極藻科硅藻的生態(tài)特征

3.1沙河水系異極藻科的種類組成及分布特點

本次調(diào)查的22個采樣點中,共鑒定到異極藻科硅藻2屬18種5變種,分布在18個采樣點,具體種類及分布如表1所示.

表1　沙河水系異極藻科硅藻的分布情況

注:根據(jù)顯微鏡下觀察到的硅藻數(shù)量的相對豐度,分為偶見種(+),常見種(++),優(yōu)勢種(+++)

圖版Ⅰ假尖頂異極藻(Gomphonema pseudoaugurLange-Bertalot).1～9.光鏡照片;10～15.掃描電鏡照片,10.示外殼面;11.示外殼面頂端;12.示內(nèi)殼面;13.示外殼面頂端;14.示內(nèi)殼面中部;15.示外殼面中部.

異極藻科硅藻適合生長和分布在平原地區(qū)和靜水水體,在多數(shù)水體中生長的種類偏少,種類數(shù)多的水體比較少見[2].另外,有研究[20]認(rèn)為硅藻種類多樣性與水體營養(yǎng)狀況缺乏相關(guān)性,多樣性會在較高或較低的營養(yǎng)水平出現(xiàn)下降[21],中-富營養(yǎng)型水體的硅藻種類的多樣性和種類豐富度值往往較高[22].這與本研究結(jié)果是一致的,處于貧營養(yǎng)及重富營養(yǎng)水平點位,如北汝河中游點位(BRR-2、BRR-3、BRR-4)及沙河下游點位(SR-7、SR-8)等,異極藻科硅藻種類數(shù)相對較少,在1～4之間;處于中-富營養(yǎng)點位,如SR-5和SR-6,異極藻科硅藻種類數(shù)較為豐富,分別達到20種和8種,且這兩個點位上游靠近水庫,流速低,水體相對穩(wěn)定,適合異極藻科硅藻生長.

3.2沙河水系異極藻科硅藻的環(huán)境指示作用

硅藻可直接并敏感地對河流生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)、生物變化作出反應(yīng),比如溫度、營養(yǎng)鹽濃度、捕食關(guān)系等,因此硅藻可作為河流環(huán)境的重要指示生物[19].異極藻科硅藻屬于附著硅藻,它們通過膠質(zhì)柄附著于礫石、水生高等植物等基質(zhì)上,生境相對固定[2],這種特性使其具有更穩(wěn)定的環(huán)境指示作用[19].

在沙河水系,微小異極藻(G. minutum)是全水系的廣布種,主要集中在上游、中游營養(yǎng)鹽水平較低的地區(qū),可指示貧營養(yǎng)環(huán)境[23].本研究中在澧河(LR-1點位)出現(xiàn)了橄欖綠異楔藻(G. olivacea),該點位處于澧河上游溪流,河面窄,流速快,水溫低,總氮、總磷均較低,這與G.olivacea喜愛生活在水溫偏涼,具相當(dāng)硬度的流水環(huán)境中,指示貧營養(yǎng)狀態(tài)的生態(tài)特性相符[2].克里夫異極藻(G. clevei)喜堿性,流水環(huán)境[2],該種出現(xiàn)在澧河上游(LR-2),水體流速快,pH偏堿性.假尖頂異極藻(G. pseudoaugur)指示中營養(yǎng)[24],該種在沙河中游(SR-5)為優(yōu)勢種,此處的營養(yǎng)水平符合其指示作用.小型異極藻(G. parvulum)喜富營養(yǎng)化環(huán)境[2,23-24],本研究中G.parvulum在沙河下游(SR-7)的優(yōu)勢度達到17%,而SR-7正是沙河水系營養(yǎng)水平最高的點位.

綜上所述,異極藻科硅藻環(huán)境指示種類的生態(tài)習(xí)性與其分布的生境基本符合,很好地指示了沙河水系的水環(huán)境狀況.沙河水系上游、中游大部分河段處于貧營養(yǎng)狀態(tài),支流上游部分點位受局部小環(huán)境影響營養(yǎng)水平相對較高,沙河干流下游水體富營養(yǎng)現(xiàn)象較嚴(yán)重.

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(責(zé)任編輯：顧浩然)

Preliminary studies on Gomphonemataceae (Bacillariophyta)from Shahe river,Huaihe river basin

LIU Hao, XIANG Yun, YOU Qingmin, WANG Quanxi

(CollegeofLifeandEnvironmentalSciences,ShanghaiNormalUniversity,Shanghai200234,China)

BenthicdiatomsampleswerecollectedfromShaheRiver,HuaiheRiverbasininAprilandMay,2013.Twenty-threetaxaofGomphonemataceaewereidentified,includingeighteenspeciesandfivevarieties,whichbelongtotwogenera.OnespecieswasthenewlyrecordedspeciesfromChina: Gomphonema pseudoaugurLange-Bertalot,themorphologicalfeaturesandhabitatdistributionpatternofthisspecieswasreported.EcologicaldistributivecharactersandenvironmentalindicationofsomeGomphonemataceaespeciesinShaheRiverwerediscussed.

Gomphonemataceae;Shaheriver;newlyrecordedspecies;China

10.3969/J.ISSN.1000-5137.2016.04.014

2015-05-26

水體污染控制與治理科技重大專項(2012ZX07501002-003)

劉浩，中國上海市徐匯區(qū)桂林路100號，上海師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，郵編：200234，E-mail：liuhao0823@foxmail.com;王全喜，中國上海市徐匯區(qū)桂林路100號，上海師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，郵編：200234，E-mail：wangqx@shnu.edu.cn

Q949.27

A

1000-5137(2016)04-0477-05