海南花场湾一种针叶草属亚种或变种的新记录
2017-07-25蔡泽富陈石泉吴钟解张光星王道儒
蔡泽富 陈石泉吴钟解 张光星 王道儒
(海南省海洋与渔业科学院,海口 570125)
海南花场湾一种针叶草属亚种或变种的新记录
蔡泽富 陈石泉*吴钟解 张光星 王道儒
(海南省海洋与渔业科学院,海口 570125)
水鳖科针叶草属在我国海草分布记录仅有1种,即针叶草。首次在海南花场湾新发现一种海草,疑似针叶草属一亚种或变种,在水深约2 m红树林旁的泥砂中,与贝克喜盐草混生,分布集中且面积较小,面积约25 m2。比较分析了针叶草属亚种或变种、针叶草和丝状针叶草3种海草的生境、形态特征。结果表明:针叶草属亚种或变种在根和茎的形态特征与针叶草和丝状针叶草较为相似,大小上比后两者小1个数量级,果实着生在根上,初步确定该种为针叶草属亚种或变种。基于针叶草属分布面积极小,在我国海草生态保护中具有重要意义,亟需引起关注,建议将针叶草属纳入中国珍稀濒危植物名录。
海南;针叶草属;新记录
海草(Seagrass)是一种生活在热带和温带海域浅水的单子叶被子植物,常在沿岸潮间带和潮下带浅水中分布,主要生长在淤泥质和砂质沉积物上(杨宗岱,1979;Den et al,1990;黄小平等, 2007)。海南省处于热带区域,是全国海草分布面积最大,种类最多的地区(郑凤英等,2013),海南省海草床在全国海草分布中具有非常重要的地位。海南省海草床主要分布在海南岛东海岸沿岸,西北部的澄迈县花场湾海草分布仅有过1次报道(王道儒等,2012)。
针叶草属是沼生目水鳖科的1属,该属仅有2种,即针叶草与丝状针叶草Syringodium filiforme,常生于低潮线以下至水深约6 m处的浅海。我国仅有针叶草分布报道(广东省植物研究所, 1977; 孙祥钟等, 1992; 柯智仁, 2004; 吴德邻等, 2005; 范航清等, 2009; 王道儒等, 2012; 孫筱雲等, 2012; 陈石泉等, 2015)。本文对新发现种与已知种针叶草、丝状针叶草从形态学特征和生境特征方面进行比较了分析研究,以期为我国海草床中针叶草属的研究提供基础数据及理论依据。
表1 针叶草属生境及分布Table1 Habitat and distribution of syringodium
1 材料与方法
1.1 调查样地概况
海南省澄迈县花场湾是一个近封闭式天然潟湖,其内有4条小河注入淡水,盐度较低,水体交换常受潮汐汊道影响,水质及沉积环境主要受养殖、陆源污染以及渔船码头等影响,滩涂分布面积广、淤积深厚,水浅、风浪较小、水动力条件稳定,盐度变化大、营养盐充足、水质优良。花场湾内有花场湾红树林自然保护区,以红树林生态系统为主,底质为含黏土质的粉砂和含淤泥的细砂,富含腐殖质,适宜于喜盐草属等抗逆性差的海草生长(王道儒等, 2013)。
1.2 调查方法
1.2.1 海草面积 采用鳐式调查(Manta tow)法与浮潜调查相结合,通过GPS测定海草分布的上限拐点与下限拐点,计算海草分布面积。沿着调查断面使用水下数码相机对海草进行水下拍照与摄像,并记录断面两端的坐标,根据断面的照片与录像分析海草的分布现状。
1.2.2 海草群落 采用样方法对海草群落进行调查,在每个断面上依次放置20个25 cm×25 cm的样方,样方分布均匀且覆盖所有海草种类。采集样方内所有的海草种类(杨宗岱等, 1983; 黄小平等, 2007; 吴德邻等, 1994; 范航清等, 2009),对海草种类进行鉴定。室内对海草样品进行形态学测量与拍照记录,结合历史资料及文献查阅进行比对分析。针叶草属亚种或变种新记录种Syringodium sp.凭证标本号为0011,标本保存在海南省海洋与渔业科学院海洋生态研究所。
2 结果与分析
2.1 生境和分布差异性
海南省澄迈县花场湾新发现种,分布集中,面积非常小,仅有约25 m2(长约10 m,宽约2.5 m),与贝克喜盐草Halophila beccarii混生,位于红树林旁的泥砂中。针叶草和丝状针叶草在世界的分布范围都比较广泛,丝状针叶草在中国未见报道和记录,针叶草在国内见于台湾东沙岛、广东硇洲岛、广西涠洲岛、海南岛文昌与琼海沿岸(广东省植物研究所, 1977; 孙祥钟等, 1992; 柯智仁, 2004; 吴德邻等, 2005; 范航清等, 2009; 王道儒等, 2012; 孫筱雲, 2012),针叶草和丝状针叶草伴生海草一般为泰来草Thalassia hemprichii。
本次调查发现的针叶草属亚种或变种位于海南省澄迈县花场湾,属于首次调查到的种类,其分布水深远低于针叶草和丝状针叶草的分布水深,伴生海草种类为贝克喜盐草。从海草伴生种类、水深、底质类型和分布等方面比较可以看出,本次调查新发现种与已知的2种针叶草存在较大的差异(表1、图1)。
2.2 形态特征差异
2.2.1 根、茎和叶差异 针叶草属亚种或变种株高2~6 cm,根状茎非常短,长约2 mm,且只有1节,节两端各伸出1株植株,即一枝根状茎上仅有2株海草;直立茎不明显,轮生叶叶片为钻状长针形,长15~19 mm,且宽度也比针叶草、丝状针叶草小。总之,针叶草属亚种或变种的植株高度、节间长度、叶片长度和叶鞘长度等均比针叶草和丝状针叶草小1个数量级,其与针叶草和丝状针叶草既有一定的相似性,又有较大的差异(表2、图2)。
2.2.2 花和果差异 针叶草和丝状针叶草的花较为相似,调查到的针叶草属亚种或变种未遇到花期,故不能对花的形态进行比较分析。针叶草属亚种或变种的果实形状为倒卵形,果实长度只有丝状针叶草的1/2,约2.6 mm,宽度则比针叶草、丝状针叶草小1个数量级,约0.8 mm,喙长约3.8~8.1 mm。针叶草亚种或变种的果实生长在根上,而针叶草和丝状针叶草果实生于茎上。此外,针叶草属亚种或变种的果实里的种子有1粒,见表3。
图1 针叶草属生境Fig. 1 Habitat of syringodium
3 讨论
2012年调查,花场湾海草种类有2种海草,即羽叶二药草Halodule pinifolia和贝克喜盐草(王道儒等, 2012),但本次未调查到羽叶二药草,仅发现贝克喜盐草、卵叶喜盐草Halophila ovalis和针叶草属亚种或变种3种海草。贝克喜盐草以绝对优势占据花场湾海草床生境。针叶草虽可一定程度地暴露在空气中,但分布较为局限,一般在潮下带上部区域,因为它那僵直的锥形叶不大适应突然的干燥(王道儒等, 2013)。分析结果表明,针叶草属亚种或变种在根和茎的形态特征与针叶草和丝状针叶草较为相似,大小却比另两者均小1个数量级,这可能是因环境改变而表现出来的表型可塑性,然而果实的着生位置不会因环境而改变,因此,初步确定该种为针叶草属亚种或变种。
本次调查到针叶草属亚种或变种分布集中且面积很小,仅有约25 m2(长约10 m,宽约2.5 m),与贝克喜盐草混生于红树林旁的泥砂中。针叶草受其个体小且分布范围狭窄因素所致,被发现十分困难,在我国的台湾、广东、广西与海南有分布,但分布面积较小。20世纪80年代杨宗岱首次在中国广西北海涠洲岛发现针叶草(Den et al,1990),并得到进一步证实(范航清等,2007)。台湾针叶草仅东沙岛调查到(柯智仁,2004;孫筱雲等, 2012)。东沙岛海草面积约820 hm2,优势种为泰来草Thalassia hemprichii,针叶草分布集中于2 m水深处且离岸较远( 孫筱雲等, 2012)。广东仅湛江硇洲岛有针叶草记录,具体分布不详(吴德邻等, 2005)。海南仅文昌与琼海沿岸有少量的针叶草分布记录(王道儒等, 2012)。台湾、广西与广东针叶草的分布均位于离岸岛,海南岛针叶草分布在东部沿岸。针叶草在我国分布仅限于岛屿,且分布范围狭窄,这是否与海草种子或植株随海流传播有关,还有待进一步研究。针叶草属的分布面积极小,在中国的濒危程度不亚于濒危海草贝克喜盐草(邱广龙等, 2016),但对针叶草属重视程度不够,亟需加大关注力度。因此,建议将针叶草属纳入中国珍稀濒危植物名录。
表2 针叶草属根、茎、叶形态特征Table 2 Morphological characteristics of root, stem and leaf of syringodium
图2 针叶草属的根、茎、叶Fig. 2 Comparison of root, stem and leaf of syringodium
表3 针叶草属花、果形态特征及分布差异Table 3 Morphological characteristics and distribution of flowers and fruit of syringodium
图3 针叶草属的果实Fig. 3 Fruits of syringodium
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A New Record of Subspecies or Varieties of Syringodium in Huachang Bay, Hainan
CAI Ze-Fu CHEN Shi-Quan* WU Zhong-Jie ZHANG Guang-Xing WANG Dao-Ru
( Hainan Provincial Academy of Ocean and Fishery Sciences,Haikou 570125)
A subspecies or varieties suspected of Syringodium was found for the first time in Huachang Bay, Hainan. There was only 1 Seagrass species of Hydrocharitaceae Syringodium as Syringodium isoetifolium record distribution in China. The newly found Seagrass was concentrated in an area of about 25 m2, and mixed with Halophila beccarii growing in the mud 2 meters under water beside the mangrove forest. It was sure preliminarily that the new recorded subspecies or varieties was different from Syringodium isoetifolium and Syringodium filiforme, with the biggest difference as the fruit growing on the root. By comparative analysis of Habitats, morphology and ecology of the three species of Seagrass as subspecies or varieties, Syringodium isoetifolium and Syringodium filiforme, although with the morphological characteristics of the root and stem are similar, and the differences of the specific organizational structure need more studies of microstructure and molecular biology to determine. Based on Syringodium was distribution and scarce of seagrass ecology of china, have rare, endangered, special significance for protection, in urgent need of attention and care, This paper advises that put the Syringodium into the list of China's rare and endangered plants.
Hainan; Syringodium; New record
10.3969/j.issn.1673-3290.2017.02.12
2017-02-13
海南省自然科学基金资助项目:海南岛周边养殖活动对珊瑚海草资源的影响研究(20163092);海南岛东寨港濒危海草贝克喜盐草的土壤种子库及其种群动态研究(417198);2016年海南省科研院所技术开发专项 (TV45987)海南岛海岸泻湖中海草土壤种子库的时空分布格局研究;计算机辅助筛选技术应用于海草活性物质虚拟筛选研究;2016年海南省重大科技计划项目(ZDKJ2016013)
蔡泽富(1984—),男,海南定安人,农学硕士,工程师,主要从事海草床与珊瑚礁典型生态系统研究。E-mail: caizefu@126.com
*通讯作者:陈石泉(1985—),男,理学硕士,工程师,主要从事海草床与珊瑚礁生态系统研究。E-mail:breezysmile.c.s.q@163.com