貴州省十丈洞景區氣生和亞氣生藍藻區系及生態分布

摘要：通過2013年8月和2014年9月在貴州省十丈洞景區采集的167個樣本，對貴州省赤水市十丈洞景區氣生和亞氣生藍藻的區系及生態分布進行了研究，共鑒定出氣生和亞氣生藍藻254種，分別隸屬于10科35屬。初步討論了藍藻在不同生境的分布規律和群落形態的分布特點.結果表明。十丈洞的氣生和亞氣生藍藻種類豐富，亞氣生環境中出現215種，氣生環境中出現180種；優勢科為色球藻科（Chroococcaceae）、石囊藻科（Entophysalidaceae）和顫藻科（Oscillatoriaceae），優勢屬為粘桿藻屬（Gloeothece）、色球藻屬（Chroococcus）、粘球藻屬（Gloeocapsa）、星球藻屬（Asterocapsa）、隱球藻屬（Aphanocapsa）、席藻屬（Phormidium）、顫藻屬（Oscillatoria）、鞘絲藻屬（Lyngbya）、偽枝藻屬（Scytonema）；該區的藻類群落按形態分為膠質群落、皮殼狀群落、墊狀群落和粉末狀群落 4 種；該區的藻類主要是由世界廣泛分布的普生性種類和熱帶與亞熱帶的常見種構成；與其他地區的比較顯示，屬于丹霞地貌的十丈洞景區更適合氣生和亞氣生藍藻的生長。

關鍵詞：藍藻；區系；生態分布；氣生和亞氣生；丹霞地貌

中圖分類號：Q949.2；Q948 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）09-2106-04

藻類是一種能夠進行光合作用但并不具有根、莖、葉分化的自養植物，是生態系統中重要的生產者[1]。根據藻類的生長環境不同可將其分為水生藻類和陸生藻類，陸生環境中藻類主要是氣生和亞氣生種類，而藍藻種類適應環境能力強，在氣生和亞氣生藻類中屬于優勢群體。部分種類的藍藻能夠固定空氣中的氮，改善土壤的微環境，增加土壤的活性，為其他生物的生長積累養分[2-5]。

貴州省以碳酸鹽為基質的喀斯特地形為主，同時也存在典型的丹霞地貌，主要分布在赤水市和習水縣。丹霞地貌是由紅色砂巖、礫巖所構成，經流水向下侵蝕、重力作用及風雨水侵蝕形成的一種特有地貌[6]。胡曉紅等[7]、陳椽等[8]、劉紅敏[9]分別對貴州省云臺山、興義馬嶺河峽谷等喀斯特地形的藻類植物區系及生態分布進行了研究。目前對貴州丹霞地貌的水文地理以及動植物多樣性已有了較多的文獻報道[10-15]，但涉及到丹霞地貌區藻類的研究較少，尤其涉及氣生和亞氣生藍藻的研究更是鮮有報道。十丈洞景區是“中國丹霞”申報世界自然遺產的核心組成部分之一，位于貴州省赤水市南部，氣候屬中亞熱帶濕潤季風氣候，年均溫較高，加之降雨豐富、氣候適宜，自然環境保存完好，動植物資源豐富[16]。對赤水市十丈洞景區氣生和亞氣生藻類進行探討，可以為該地區藻類研究積累基礎資料，并可以豐富當地丹霞地貌區的生物多樣性研究資料。

1 材料與方法

本研究于2013年8月和2014年9月采用點線面結合的方式，對十丈洞景區氣生和亞氣生藻類進行全面采集（圖1），共采集167個樣本，樣本置于盛有甘油—甲醛—水溶液（1∶1∶8，V∶V∶V）固定劑的標本瓶中[17]。在實驗室利用光學顯微鏡，對樣本中的藻類作分類鑒定。

2 結果與分析

2.1 種類組成

經過對十丈洞景區野外采集所獲得的氣生和亞氣生藻類的鑒定，共鑒定出藍藻種類254種，隸屬于2綱7目10科35屬。其中色球藻科包括14屬131種，分別占總屬數和總種數的40.00%和51.57%；藍柄藻科1屬1種，分別占總屬數和總種數的2.86%和0.39%；石囊藻科4屬10種，分別占總屬數和總種數的11.43%和3.94%；管孢藻科1屬1種，分別占總屬數和總種數的2.86%和0.39%；顫藻科5屬70種，分別占總屬數和總種數的14.29%和27.56%；偽枝藻科3屬15種，分別占總屬數和總種數的8.57%和5.91%；膠須藻科2屬4種，分別占總屬數和總種數的5.71%和1.57%；念珠藻科3屬12種，分別占總屬數和總種數的8.57%和4.72%；真枝藻科1屬9種，分別占總屬數和總種數的2.86%和3.54%；波吉藻科1屬1種，分別占總屬數和總種數的2.86%和0.39%（表1、圖2）。

由表1和圖2可以看出，色球藻科是所含屬數和種數最多的科，粘球藻屬是所含種數最多的屬。這是因為色球藻科中的藻類常含有個體膠被或者群體膠被，能夠很好地儲存和保持水分，且個體結構簡單，能夠更好地適應環境。

2.2 十丈洞藍藻的優勢科屬

本研究將不少于4屬的科定為優勢科，研究區的優勢科有3科，分別為色球藻科、石囊藻科、顫藻科，共有23屬，占總屬數的65.71%，從種類上看該地區優勢科明顯，3科共有藻類211種，占總種數的83.07%（表2）。

本研究將該研究區域內藻類植物不少于10種的屬定為優勢屬（表3）。從表3可以看出，其中含有10種及以上的有9個屬，分別為粘桿藻屬、色球藻屬、粘球藻屬、星球藻屬、隱球藻屬、席藻屬、顫藻屬、鞘絲藻屬、偽枝藻屬，占總屬數的25.71%；所含藻類種數178種，占總種數的70.08%，由此可以看出該地區優勢屬的現象比較明顯。

2.3 十丈洞景區氣生和亞氣生藻類生態分布

十丈洞景區植被覆蓋率超過90%，氣候濕潤多雨，早晚多有霧，空氣中水分充足，有利于氣生環境中的藻類獲取水分。整體來看研究區域的氣生和亞氣生藍藻種類豐富，分布廣泛。

本研究共鑒定出藍藻254種，根據統計，十丈洞景區藍藻出現在氣生環境中的藻類有180種，占總種數的70.87%，出現在亞氣生環境中的藻類有215種，占總種數的84.65%。該區的藻類主要是由世界廣泛分布的普生性種類和熱帶與亞熱帶的常見種構成，另外中國特有屬星球藻屬（Asterocapsa）中的種類也比較常見，且種類豐富。結合野外考察、室內鑒定，將十丈洞景區氣生和亞氣生藻類群落類型按照形態劃分為4種：

1）膠質群落。常生長在潮濕的巖石或滴水巖石的表面小生境，主要表現為綠色、褐色或紅色的膠質塊狀或膠質球形。其中主要是由粘球藻屬、念珠藻屬、隱桿藻屬、星球藻屬、色球藻屬、隱球藻屬等種類形成優勢。其間夾雜有絲狀的偽枝藻屬、鞘絲藻屬以及硅藻中的橋彎藻屬（Cymbella）、異極藻屬（Gomphonema）和綠藻中的鼓藻屬（Cosmarium）、綠球藻屬（Chlorococcum），但都不形成優勢種。

2）墊狀群落。這類常為黑褐色或紅褐色，幾乎存在于各種生境中。墊狀群落中優勢種主要是由席藻屬、偽枝藻屬、鞘絲藻屬、顫藻屬等絲狀藻類組成；其次粘球藻屬、隱桿藻屬、隱球藻屬、星球藻屬、粘桿藻屬等種類也比較常見；此外還夾雜有硅藻中的舟形藻屬（Navicula）、橋彎藻屬、異極藻屬等種類，以及綠藻中的鼓藻屬、橘色藻屬（Trentepohlia）、絲藻屬（Ulothrix）、綠球藻屬等種類。

3）皮殼狀群落。主要分布在潮濕的環境中，在外觀上與墊狀群落相似，但表面為殼狀。表面皮狀層藻類組成與墊狀群落相似，主要是由絲狀藻類組成。內部的殼狀層則由星球藻屬、隱球藻屬、色球藻屬、粘球藻屬、粘桿藻屬形成的多優勢群落，細胞少數到多數聚集在一起形成厚的膠被，群體之間的膠質相互聯結，膠質中混有泥土或沉積物。

4）粉末狀群落。主要存在于干燥的石壁或樹干上，常為綠色或紅色。主要由球形藻組成，由隱球藻屬、星球藻屬、色球藻屬、粘球藻屬、粘囊藻屬中的種類構成優勢種。此外一些絲狀藻類也經常出現，包括席藻屬、鞘絲藻屬、顫藻屬中的種類。

2.4 十丈洞景區氣生和亞氣生藍藻與其他地區的比較

十丈洞景區屬典型的丹霞地貌，本研究將該地區氣生和亞氣生藍藻與五大連池、望天鵝峽谷兩種火山地貌以及貴州省云臺山、云南石林兩種喀斯特地貌的氣生和亞氣生藍藻作比較[7，18-20]。按照藻類植物不少于10種的屬定為優勢屬，各區域優勢屬情況見表4。

結果表明：①從優勢屬及其所含藻類種類的數量上看，由多到少依次為十丈洞景區、云南石林、云臺山、五大連池、望天鵝湖峽谷，其中2種火山地貌區都遠低于其他3個地區。這主要是因為氣候、水分、光照強度對氣生和亞氣生藍藻分布有重要影響。這2個地區植被少，空氣及巖石表面干燥，藻類生長的環境比較單一，導致藻類種類較少。②望天鵝湖峽谷和五大連池兩地藍藻的種類數目差別不大。這是由于兩個地區都是火山地貌，藍藻生長的主要基質都是火山巖，而且火山巖中所含的礦物質差別不大。③十丈洞景區、云臺山和云南石林，這三者在地域上比較接近，氣候相似，研究區域植被密度大，水分充足，適合藍藻生長的各種生境齊全，藍藻種類豐富。其中云臺山和云南石林2種喀斯特地區藍藻種類數差別不大，但屬于丹霞地貌的十丈洞景區藍藻種類更為豐富，由此初步判斷丹霞地貌更適合氣生和亞氣生藍藻的生長分布。

3 小結與討論

赤水市十丈洞景區屬典型的丹霞地貌，氣溫適宜，空氣濕度大，植被覆蓋率高，適合氣生和亞氣生藻類生長的各種生境齊全，氣生和亞氣生藻類種類豐富。本研究將為該地區藻類的研究提供基礎資料，同時有利于與省內外其它地貌藻類研究作對比，探討不同地貌下藻類分布的區別。本研究得到以下結論：

1）將十丈洞景區氣生和亞氣生藻類群落按形態分為膠質群落、皮殼狀群落、墊狀群落和粉末狀群落4種。共鑒定出藍藻種類254種，隸屬于2綱7目10科35屬，其中亞氣生藻類有215種，占總種數的84.65%。

2）十丈洞景區氣生和亞氣生藍藻優勢科屬比較明顯，研究區優勢科有3科，分別為色球藻科、石囊藻科、顫藻科；優勢屬有9個屬，分別為粘桿藻屬、色球藻屬、粘球藻屬、星球藻屬、隱球藻屬、席藻屬、顫藻屬、鞘絲藻屬、偽枝藻屬。

3）在與其他地區地貌的比較中，屬于丹霞地貌的十丈洞景區藍藻的優勢屬及藻類種數均高于其他地區，初步判斷丹霞地貌更適合氣生和亞氣生藍藻的生長分布，但丹霞地貌對藍藻分布的影響機制有待進一步研究。

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