西藏米堆冰川硅藻植物及组成特点

吴维维,冯佳,吕俊平,南方茹,刘琪,谢树莲

(山西大学 生命科学学院,山西 太原 030006)

米堆冰川位于西藏东南部的念青唐古拉山与伯舒拉岭的接合部,波密县玉普乡境内,地理坐标为96°30′E,29°27′N(图1)。年均温为8.5 ℃,一月平均气温为零下0.2 ℃,七月平均气温为16.5 ℃,年降水量为900 mm,年无霜期为176 d。主要河流年均流量31.5×108m2,多分布于峡谷。草场面积3 384 km2,占总面积的20.14%,裸岩、石砾占3 550 km2,其他占35.6 km2。米堆冰川主峰海拔高达6 800 m,雪线海拔4 600 m,而末端海拔只有2 400 m,是我国最大季风海洋性冰川的分布区。受喜马拉雅山东段气候的影响,米堆冰川虽然位于约29°N,但冰川的末端温度却比大约44°N的博格多山的冰川还要低,是我国冰川中比较特殊的类型[1]。

Fig.1 The location of Midui Gracier图1 米堆冰川位置

2015年7月,我们对米堆冰川进行了藻类标本采集,并对其中的硅藻门植物进行了鉴定,并对其水质状况进行了分析,以期为丰富该地区硅藻植物的多样性提供资料,并为米堆冰川水资源的保护和利用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 实验材料与方法

采集时间为2015年7月。标本用4%(V/V)甲醛固定并保存。标本存放于山西大学植物标本馆(SXU)。标本采集记录见表1。参照有关文献酸处理并制片[2-3]。在Olympus BX51 光学显微镜下观察并照像。依据有关文献进行标本鉴定[4-26],并按照Round等的分类系统排列[2]。

表1 标本采集信息Table 1 Information of specimen collection

1.2 水质分析评价方法

硅藻商法:硅藻商=中心纲硅藻数/羽纹纲硅藻数。硅藻商指数越高,表明其种类多样性越少,水质被污染[27]。

硅藻生物指示法:I=(2A+B-2C)/(A+B-C)×100%,A是不抗污染的种类数,B是对有机物反映不灵敏的种类数,C是污染区域中特有的种类数,I值越大,说明其水质状况越好[27]。

2 结果与讨论

2.1 米堆冰川硅藻的种类组成

经鉴定,米堆冰川共计有硅藻植物87种(含变种,下同),隶属3纲9目15科37属(表2,图版1-图版3)。其中优势科有脆杆藻科、桥弯藻科和舟形藻科,分别含8属13种、6属23种和4属18种,优势属为桥弯藻属(Cymbella)、弯肋藻属(Cymbopleura)和舟形藻属(Navicula),分别包括9种、9种和8种。

表2 米堆冰川硅藻名录Table 2 List of diatoms identified in Midui Gracier

续表2 米堆冰川硅藻名录Continue Table 2 List of diatoms identified in Midui Gracier

续表2 米堆冰川硅藻名录Continue Table 2 List of diatoms identified in Midui Gracier

2.2 米堆冰川硅藻的中国新记录种

分隔辐节藻(图版3：12)

StauroneisseparandaLange-Bertalot et Werum, Iconographia Diatomologica 13: 180, pl. 46, figs. 1-12,2004.

壳面披针形,边缘呈三波曲,具短的喙状的顶端,壳面中央较宽。壳面长14.0 μm～17.0 μm,宽4.0 μm～5.0 μm。线纹10 μm 内28-34条。轴区狭窄,线形,接近中央区变宽。中央区的十字结窄,线形。壳缝直,线形,近缝端轻微膨胀。线纹接近中央区平行,接近顶端有轻微的辐射。在光学显微镜下观察不到点纹。

生境:西藏米堆冰川,海拔3846m,96°30.520′E,29°27.506′N,絮状底栖,丝状藻附着,水温9.4℃,pH 8.95。

本种与其近缘种Stauroneissmithii的主要区别在于该种类壳体较小,顶端明显突出,具三波曲边缘。此前本种报道分布于欧洲的法国、德国、马其顿、荷兰和波兰[26]。

辐节藻属在我国分布范围比较广泛,在北京、河北、山西、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、陕西、宁夏、新疆、四川、贵州、西藏、河南、山东、湖南、江西、福建、广西、广东、海南等地都有分布[9]。但分隔辐节藻是我国首次报道。

2.3 米堆冰川硅藻的分布特点

2.3.1 区系组成特点

米堆冰川下端穿行于针阔叶混交林带,是西藏最重要的海洋型冰川之一。由于其独特的自然环境,该区物种多样性比较丰富。硅藻标本采自底栖、浮游、附着三种生境,在7月份的藻类植物中硅藻占优势地位。

通过对米堆冰川的硅藻植物进行鉴定,共发现 87个分类单位,隶属于3纲9目15科37属,其中,圆筛藻纲种类很少,只发现1种,脆杆藻纲也只发现7个分类单位。在同一时期对西藏拉鲁湿采集的标本中,观察到133个分类单位,其中圆筛藻纲6个分类单位,脆杆藻纲16个分类单位[28]。本文与之相比,种类组成特点有所不同。

在米堆冰川下游采集的标本中,观察到有湖生四川藻(Sichunanialacustris),该种目前只在四川省贫营养的高山湖中发现过。

米堆冰川的硅藻种类比较丰富,数量较多,优势种为细小异极藻(Gomphonemamicropus)、长线形异极藻(G.longilineare)、箱形桥弯藻(Cymbellacistula)、切断桥弯藻(C.excisa)等。在pH小于5和大于8的生境中均分布有耐受性强的种类,如库津细齿藻(Denticulakuetzingii)、钝脆杆藻沃切里变种(Fragilariacapucinavar.vaucheriae)、小型异极藻(Gomphonemaparvulum)、瞳孔鞍形藻(Sellaphorapupula)等。此外,还观察到一些碳酸钙含量高的贫营养高山湖的指示种,如瘦短纹藻(Brachysiraneoexilis)、近直桥弯藻(Cymbellasubhelvetica)和库津细齿藻(Denticulakuetzingii)。

米堆冰川的植被属于青藏高原高寒植被区,我们将米堆冰川的硅藻植物与内蒙古[14]、若尔盖湿地及其附近水域[12]、大兴安岭[11]等地的硅藻植物进行了比较,与若尔盖及其附近水域的硅藻植物分布具有较高的相似度,共有种达51种,相似系数达到25.8%(相似系数=两地共有种数目/两地种类数之和的一半×100%),与内蒙古和大兴安岭共有种分别是44种和30种,相似系数仅有12.5%和14.6%,这与西藏和四川若尔盖及其附近水域都属于青藏高原,具有近似的自然环境和气候条件有关。

2.3.2 水质分析评价

藻类与它们的生存环境密切相关。当水体受到污染时,对其中生存的藻类产生影响,藻类对也作出不同的反应和变化,所以藻类在水体监测方面,具有特别重要的作用。

由表2可知,米堆冰川中心纲硅藻有1种,羽纹纲硅藻有86种,其硅藻商为0.01,硅藻商指数很低,说明米堆冰川硅藻种类的多样性较高,水质污染程度较轻。计算其硅藻生物指数I=127,据有关文献,I值在100-140时,水体为轻度污染[27],也表明米堆冰川水体污染程度较轻,可能与人为活动较少,自然环境受外界干扰较小有关。

参考文献：

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图版1 1.未及细点藻Puncticulata praetermissa;2.狭辐节窄十字脆杆Staurosirella leptostauron;3. 寄生假十字脆杆藻近镒缩变种Pseudostaurosira parasitica var.Subconstricta;4. 奥尔登堡窄十字脆杆藻Staurosirella oldenburgian;5. 羽纹脆杆藻Fragilaria pinnata;6. 钝脆杆藻沃切里变种Fragilaria capucina var. vaucheriae;7. 羽状窄十字脆杆藻Staurosirella pinnata;8. 连结十字脆杆藻双节变种Staurosira construens var. binodis;9. 肘状肘形藻Ulnaria ulna;10. 尖针杆藻Synedra acus;11. 普通等片藻Diatoma vulgaris;12. 念珠状等片藻Diatoma moniliformis;13. 中型等片藻Diatom mesodon;14. 环状扇形藻镒缩变种Meridion circulare var. constrictum;15. 南方短缝藻Eunotia meridionalis;16. 小曲丝藻Achnanthidium minutissimum;17-18. 扁圆卵形藻Cocconeis placentula;19-20. 披针平丝藻Planothidium lanceolatum;21. 弯曲真卵形藻Eucocconeis flexella;22. 平滑真卵形藻Eucocconeis laevis;23. 细小尖月藻Encyonopsis minuta;24. 法国尖月藻Encyonopsis falaisensis;25. 偏肿泥生藻Luticola ventricosa;26. 湖生四川藻Sichunania lacustris;27. 瘦短纹藻Brachysira neoexilis;28. 西里西亚内丝藻Encyonema silesiacum;29. 长内丝藻Encyonema latens;30. 瞳孔鞍形藻Sellaphora pupula;31. 施罗西鞍形藻Sellaphora schrothiana;32. 短小美壁藻Caloneis sublinearis;33. 镰形美壁藻Caloneis falcifera;34. 两栖美壁藻Caloneis tenuis;35. 短角美壁藻Caloneis silicula;36. 温泉美壁藻Caloneis thermalis;37. 窄异极藻Gomphonema angustatum;38. 延长异极藻Gomphonema productum;39. 小型异极藻Gomphonema parvulum;40. 细小异极藻Gomphonema micropus;41. 长线形异极藻Gomphonema longilineare (标尺代表10 μm)

图版2 1.箱形桥弯藻Cymbella cistula;2. 安斯提卡桥弯藻Cymbella asiatica;3. 近直桥弯藻Cymbella subhelvetica;4. 普通桥弯藻Cymbella vulgata;5. 分割形桥弯藻Cymbella excisiformis;6. 斯勒桥弯藻Cymbella cosleyi;7. 近细角桥弯藻Cymbella subleptoceros;8. 小桥弯藻Cymbella laevis;9. 矛状桥弯藻Cymbella lancettula;10. 优美藻Delicata delicatula; 11. 两尖弯肋藻Cymbopleura angustata;12. 近相等弯肋藻Cymbopleura subaequalis var. alpestris;13. 相似弯肋藻Cymbopleura similis;14. 拉普兰弯肋藻Cymbopleura lapponica;15. 佛罗伦萨弯肋藻Cymbopleura florentina var. brevis;16. 双头弯肋藻Cymbopleura amphicephala;17. 蒙古弯肋藻Cymbopleura mongolica;18. 宽形弯肋藻Cymbopleura lata;19. 松尼卡弯肋藻Cymbopleura tsoneka;20. 弯曲瑞士藻Reimeria sinuata;21. 结合双眉藻Amphora copulate;22. 花柄双眉藻Amphora pediculus;23. 内生双眉藻Amphora inariensis;24. 卵形双眉藻Amphora ovalis;25. 急尖杯状藻Craticula cuspidata;26. 纤细辐节藻Stauroneis subgracilis (标尺代表10 μm)

图版3 1. 瑞卡的舟形藻Navicula ricardae;2. 近同心舟形藻Navicula subconcentrica;3. 三角舟形藻Navicula trilatera;4. 瑞卡德提舟形藻Navicula reichardtiana;5. 合缝舟形藻Navicula notha;6. 荔波舟形藻Navicula libonensis;7. 微小舟形藻Navicula digitulus;8. 长圆舟形藻Navicula oblonga;9. 小细小藻Adlafia minuscula;10. 苔藓细小藻Adlafia bryophila;11. 近小沟状曲解藻Fallacia subhamulata;12. 分隔辐节藻Stauroneis separanda;13. 两尖菱板藻相等变种Hantzschia amphioxys var. aequalis;14. 谷皮菱形藻Nitzschia palea;15. 杆状菱形藻Nitzschia bacillum;16. 苏驰兰提菱形藻Nitzschia suchlandtii;17. 微小双菱藻Surirella minuta;18. 窄双菱藻Surirella angusta;19. 库津细齿藻Denticula kuetzingii;20. 弯曲菱形藻德洛变种Nitzschia sinuata var. delognei;21. 毕弗隆斯双菱藻Surirella bifrons;22. 草鞋形波缘藻Cymatopleura solea (标尺代表10 μm)