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中國濕地鼓藻屬(綠藻門)植物新記錄*

2022-04-20 02:45呂海英王狄寧艾克拜爾依米提
西部林業(yè)科學 2022年2期
關鍵詞:變種電導率海拔

呂海英,王狄寧,艾克拜爾·依米提

(1.新疆師范大學 生命科學學院干旱區(qū)植物逆境生物學實驗室,新疆 烏魯木齊 830054;2.新疆特殊環(huán)境物種保護與調控生物學實驗室,新疆 烏魯木齊 830054)

由于干旱區(qū)的濕地自然環(huán)境條件與其周圍區(qū)域反差強烈,因而很多種類嚴格局限于濕地中分布。天山山脈將新疆分為南北兩部分,氣候差異明顯,北部地區(qū)為溫帶大陸性干旱半干旱氣候,年均氣溫-4~9 ℃,年降水量150~200 mm,全年無霜期140~185 d,四季分明[1]。新疆北部的阿勒泰地區(qū)自然環(huán)境獨特,擁有多樣的濕地景觀,分布著豐富而獨特的野生植物資源[2]。

鼓藻屬(CosmariumCorda ex Ralfs)隸屬于綠藻門雙星藻綱鼓藻目鼓藻科,主要生長在淡水軟水體中,如水坑、池塘、湖泊、河流及沼澤。全世界已報道約1 300種,中國已報道約350種,多為世界性的普生種類,但有些種類則限制在一定的地理分布范圍,依據(jù)緯度可分為熱帶的、亞熱帶的、溫帶的、極地的等分布類群[3-4]。鑒于在新疆阿勒泰地區(qū)濕地藻類研究中不斷涌現(xiàn)出新的中國分布記錄種[5-6],值得對其持續(xù)開展調查研究。2018—2019年分3次在新疆阿勒泰地區(qū)主要濕地進行采樣,發(fā)現(xiàn)了鼓藻屬中國新記錄植物5個分類單位,并且詳細描述了其形態(tài)特征、生境特征和國外分布情況。

1 材料與方法

2018年7—8月和2019年6月,對新疆阿勒泰地區(qū)青河縣和布爾津縣主要濕地進行藻類標本采樣,所采集標本用4%(體積分數(shù))甲醛固定后帶回實驗室顯微觀察、拍照(NIKON Ci-L型顯微鏡)。同時記錄采集樣點的地理坐標、海拔、氣溫、水溫、pH和電導率。參考相關資料[3,4,7-49],依據(jù)形態(tài)特征為主的經典分類學方法對鼓藻屬植物種類進行了鑒定。標本保存于新疆師范大學生命科學學院生物系藻類研究室。

2 中國新記錄種描述

2.1 雙鈍頂鼓藻三隆起變種(新擬)

Cosmariumbiretumvar.trigibberumNordstedt1875,?fv.Kongl.Vet.-Akad.F?rhandl.1875(6):26.pl.7,fig.19.Prescott et al.1981.North American Desmids,Ⅱ,3.P.84-85,Pl.CCLXXVIII,Figs.6-7.Coesel & Meesters.2007.Desmids of the Lowlands,p.107.Pl.73,Fig.8.West & West 1912.British Desmidiaceae,IV,p.28.Pl.CI,Figs.10-15.(圖1-1;圖2-1、2-2、2-3)

本變種與原變種不同之處在于 通常細胞較大,在形狀上有些變化,一般更圓;垂直面觀,細胞長圓形,顯示3個小突起或沿兩側呈波狀;側面觀,半細胞倒卵形或近圓形;長43~100 μm,寬38~82 μm,縊部寬12~33 μm,厚32~48 μm。

采集地點 新疆青河縣兩河源自然保護區(qū)邊海子沼澤中浮游及水生植物附著(46°54′46.62″ N、90°49′54.33″ E),海拔2 375 m;pH 7.2;氣溫25 ℃;水溫28.5 ℃;電導率90 μs/cm。

采集時間 2018-7-20;采集編號為201807020、201807022。

分布 北美洲有魁北克省、阿拉斯加、伊利諾斯、印第安納、俄亥俄州[8-9];非洲[9];北極[10];歐洲有奧地利[11]、英國[12]、捷克[13]、法國[14]、德國[15]、匈牙利[16]、愛爾蘭[17]、荷蘭[18]、俄羅斯(歐洲部分)[19]、瑞典[20];中東地區(qū)有土耳其[21];亞洲有俄羅斯(亞洲部分)[22]、塔吉克斯坦[23]、中國(新記錄植物)。

2.2 好望角鼓藻小型變種(新擬)

Cosmariumcapensevar.minusFritsch1918:p.551,fig.26.Prescott et al.1981.North American Desmids,Ⅱ,3.P.97,Pl.CXCIII,Figs.3-4.(圖2-2;圖2-4、2-5)

本變種與原變種不同之處在于 較原種小,但縊縫處稍微寬。長64~72 μm,寬度46~50 μm,縊部寬16~25 μm,厚33~38 μm。

采集地點 新疆青河縣兩河源自然保護區(qū)邊海子沼澤(46°54′46.62″ N、90°49′53.98″ E),海拔2 375 m;pH 7.3;氣溫25 ℃;水溫27.6 ℃;電導率96 μs/cm。

采集時間 2018-7-20;采集編號為201807025、201807026、201807027。

分布 北美洲有阿拉斯加、密歇根州、紐芬蘭、魁北克[9];南非[24];中國(新記錄植物)。

2.3 迪波威斯基鼓藻(新擬)

CosmariumdybowskiiGutwinski1896,Rozpr.Akad.Umiej.Wydz.matem.-przyr.33:56 pl.7,Fig.59.Prescott et al.1981.North American Desmids,Ⅱ,3.P.130—131,Pl.CCLXVII.Fig.1(圖1-3;圖2-6、2-7).

細胞中等大小,長稍大于寬;縊縫深凹,狹線形,外端稍膨大;半細胞近似梯形,兩邊向上(收縮),圓鋸齒狀邊緣,圓齒4個(包括底角),基角的3個小而全緣,另1個微缺,先端截形和4圓齒(包括上角),2個中部圓齒全緣和末端的微缺;邊緣有2個同心的圓形顆粒,在縊縫上方的中央?yún)^(qū)有一個較大的凸起,其上有3個垂直的顆粒脊和1個大的表面顆粒;側面觀,半細胞卵圓形,具截形先端,向基部微膨大,基部有明顯顆粒;垂直面觀,細胞橢圓形,在兩側的中心有一個寬的圓齒狀膨脹,在每一極約有7個波狀起伏。長22~29 μm,寬20~26 μm,縊部寬7~8.5 μm,厚約15 μm。

采集地點 新疆青河縣兩河源自然保護區(qū)中海子草甸沼澤(46°52′21.14″ N、90°50′15.98″ E),海拔2 398 m;pH 7.8;氣溫17 ℃;水溫23.5 ℃;電導率186 μs/cm。

采集時間 2019-6-24;標本號為201906023、201906024。

分布 北美洲有阿拉斯加、科羅拉多[9];歐洲有奧地利[11]、英國[12]、愛爾蘭[17]、荷蘭[18];亞洲有印度[25]、中國(新記錄植物)。

2.4 眼紋鼓藻(新擬)

CosmariumocellatumEichleretGutwiński1894,Rospr.Wydz.Matem-przyr.Akad.Umiej.w Krakowie 28:164 pl.4 fig.7.Prescott et al.1981.North American Desmids,Ⅱ,3.P.204-205,Pl.CLXIII.Figs.6-7.Lenzenweger 1999.Desmidiaceenflora von ?sterreich,Teil 3,P.51,Pl.50.Figs.13.Coesel & Meesters.2007.Desmids of the Lowlands,p.128.P64,Fig.6.West & West 1905.British Desmidiaceae,II,p.144.Pl.LVIII,Fig.6.(圖1-4;圖2-8、2-9)

細胞小,長是寬的1.17至1.25倍;縊縫較狹窄,狹線形,在先端膨大,在中部開或閉;半細胞圓錐形,從圓的基角到圓的或稍微扁的頂端,兩側稍微凸或凹;半細胞垂直面觀呈十分狹窄的橢圓形;細胞壁光滑或細點狀,具一個大的中央的丘狀突起;葉綠體軸上有一個蛋白核。長20~36 μm,寬17~29 μm,縊部寬4~10 μm,厚9~14 μm。

采集地點 新疆布爾津縣喀納斯自然保護區(qū)鴨澤湖邊沼澤(48°42′49.48″ N、87°01′27.55″ E),海拔1 370 m;pH 7.5;氣溫22 ℃;水溫19.5 ℃;電導率118 μs/cm。

采集時間 2018-7-27;標本號為201807220、201807221、201807223。

分布 北美洲有阿拉斯加、喬治亞州、馬薩諸塞州、密歇根州[9]及新澤西州[26]、魁北克省[8],古巴[27];歐洲有奧地利[11]、英國[12]、捷克[13]、法國[14]、德國[28]、荷蘭[18]、羅馬尼亞[29]、塞爾維亞[30]、烏克蘭[31];亞洲有日本[32]、俄羅斯(歐洲部分)[22]、俄羅斯遠東地區(qū)[33]、印度[25]、泰國[34];南美洲有巴西[35];中東地區(qū)有伊拉克[36];北極[9];中國(新記錄植物)。

2.5 顫鼓藻湖變種(新擬)

Cosmariumvexatumvar.lacustreMessikommer1935:51,pl.V:fig.62.Prescott et al.1981.North American Desmids,Ⅱ,3.P.204-205,Pl.CCLXXVII.Fig.8.Lenzenweger 1999.Desmidiaceenflora von ?sterreich,Teil 3,P.125,Pl.56.Figs.6-7.Coesel & Meesters.2007.Desmids of the Lowlands,p.150.Pl77,Fig.4.(圖1-5;圖2-10、2-11)

本變種與原變種區(qū)別在于 其下緣稍微更圓,側緣有7、8或9個波狀起伏,從下緣到上緣逐漸增大,先端更加突出且直;半細胞的中部有一些不規(guī)則排列的顆粒,位于縊縫外,水平排列有1或2組3顆粒。長49~57 μm,寬40~53 μm,縊部寬12~16 μm,厚23~25 μm。

采集地點 新疆青河縣兩河源自然保護區(qū)套查干湖草甸沼澤中(46°44′40.70″ N、90°53′19.07″ E),海拔2 641 m;pH 7.6;氣溫17.5 ℃;水溫15 ℃;電導率136 μs/cm。

采集時間 2018-7-23;標本號為201807067。

分布 北美洲有阿拉斯加、奧克拉荷馬州[9];歐洲有奧地利[11]、英國[12]、法國[14]、德國[15]、愛爾蘭[17]、意大利[37]、荷蘭[18];南美洲有巴西[35];中東地區(qū)有土耳其[21];亞速爾群島[9];中國(新記錄植物)。

3 討論

新疆阿勒泰地區(qū)環(huán)境多樣、氣候獨特,生物多樣性豐富,在其生物區(qū)系分布上有獨特的特征[2]。鼓藻類植物廣泛分布于淡水水體,是水生生態(tài)系統(tǒng)、特別是貧營養(yǎng)型水體中物種多樣性的重要類群之一,大部分種類都限制在一定的地理分布范圍,在特殊的生境中生長有獨特的類群[4,47]。在2016—2017年采樣中發(fā)現(xiàn)了10種中國新記錄植物,鼓藻屬占40%[5-6]。因此2018年7—8月和2019年6月再次采樣,經過鑒定又發(fā)現(xiàn)了5種鼓藻屬中國新記錄植物,其中眼紋鼓藻分布于喀納斯自然保護區(qū),雙鈍頂鼓藻三隆起變種、好望角鼓藻小型變種、迪波威斯基鼓藻和顫鼓藻湖變種分布于兩河源自然保護區(qū)。這5種植物都分布在高海拔山區(qū),除了眼紋鼓藻在海拔1 300 m以上,其余4種都在海拔2 300 m以上,屬于極地—高山鼓藻類區(qū)系,其分布決定于小氣候而不是大氣候[5]。采樣水體電導率在90~196 μs/cm之間,即水體含離子、雜質較少,這是鼓藻類植物分布的理想生境[6]。以上說明鼓藻類植物的生長需要較為獨特的生態(tài)環(huán)境要求,并在地理分布上具有獨特分布特性,因此新疆阿勒泰地區(qū)鼓藻類植物值得進行更深入的研究。

致謝:本研究得到新疆維吾爾自治區(qū)教育廳重點實驗室/新疆特殊環(huán)境物種多樣性應用與調控重點實驗室、新疆師范大學校級重點學科生物學學科的大力支持和幫助,謹此致謝。

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