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 生命與環境科學學院,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 生命與環境科學學院,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,其中中國新紀錄1種:假尖頂異極藻(Gomphonema pseudoaugurLange-Bertalot),對該種的形態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分布特點及其對環境的指示作用.

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.發現中國新記錄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分布,利用指示種類對沙河水系的水體營養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.樣品經過酸處理,Naphrax膠封片,使用NikonECLIPSEE800型光學顯微鏡觀察、鑒定,并使用NikonDS-Ri1型顯微攝影數碼相機拍照.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,頂部具喙狀或鈍圓形凸起,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.中軸區窄,線形;中央區小,橫矩形,一側具一明顯變短的中央線紋,另一側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,遠縫端彎轉并伸至殼套.頂孔區由密集小孔組成,被殼縫分為大小相等兩個區域,與線紋不連續.

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)的形態較為相似,區別在于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:根據顯微鏡下觀察到的硅藻數量的相對豐度,分為偶見種(+),常見種(++),優勢種(+++)

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.示內殼面;13.示外殼面頂端;14.示內殼面中部;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和靜水水體,在多數水體中生長的種類偏少,種類數多的水體比較少見[2].另外,有研究[20]認為硅藻種類多樣性與水體營養狀況缺乏相關性,多樣性會在較高或較低的營養水平出現下降[21],中-富營養型水體的硅藻種類的多樣性和種類豐富度值往往較高[22].這與本研究結果是一致的,處于貧營養及重富營養水平點位,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相對較少,在1～4之間;處于中-富營養點位,如SR-5和SR-6,異極藻科硅藻種類數較為豐富,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境指示作用

硅藻可直接并敏感地對河流生態系統中的物理、化學、生物變化作出反應,比如溫度、營養鹽濃度、捕食關系等,因此硅藻可作為河流環境的重要指示生物[19].異極藻科硅藻屬于附著硅藻,它們通過膠質柄附著于礫石、水生高等植物等基質上,生境相對固定[2],這種特性使其具有更穩定的環境指示作用[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、中游營養鹽水平較低的地區,可指示貧營養環境[23].本研究中在澧河(LR-1點位)出現了橄欖綠異楔藻(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,具相當硬度的流水環境中,指示貧營養狀態的生態特性相符[2].克里夫異極藻(G. clevei)喜堿性,流水環境[2],該種出現在澧河上游(LR-2),水體流速快,pH偏堿性.假尖頂異極藻(G. pseudoaugur)指示中營養[24],該種在沙河中游(SR-5)為優勢種,此處的營養水平符合其指示作用.小型異極藻(G. parvulum)喜富營養化環境[2,23-24],本研究中G.parvulum在沙河下游(SR-7)的優勢度達到17%,而SR-7正是沙河水系營養水平最高的點位.

綜上所述,異極藻科硅藻環境指示種類的生態習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境狀況.沙河水系上游、中游大部分河段處于貧營養狀態,支流上游部分點位受局部小環境影響營養水平相對較高,沙河干流下游水體富營養現象較嚴重.

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(責任編輯：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，中國上海市徐匯區桂林路100號，上海師范大學生命與環境科學學院，郵編：200234，E-mail：liuhao0823@foxmail.com;王全喜，中國上海市徐匯區桂林路100號，上海師范大學生命與環境科學學院，郵編：200234，E-mail：wangqx@shnu.edu.cn

Q949.27

A

1000-5137(2016)04-0477-05