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中国湿地鼓藻属(绿藻门)植物新记录*

2022-04-20吕海英王狄宁艾克拜尔依米提

西部林业科学 2022年2期
关键词:变种电导率海拔

吕海英,王狄宁,艾克拜尔·依米提

(1.新疆师范大学 生命科学学院干旱区植物逆境生物学实验室,新疆 乌鲁木齐 830054;2.新疆特殊环境物种保护与调控生物学实验室,新疆 乌鲁木齐 830054)

由于干旱区的湿地自然环境条件与其周围区域反差强烈,因而很多种类严格局限于湿地中分布。天山山脉将新疆分为南北两部分,气候差异明显,北部地区为温带大陆性干旱半干旱气候,年均气温-4~9 ℃,年降水量150~200 mm,全年无霜期140~185 d,四季分明[1]。新疆北部的阿勒泰地区自然环境独特,拥有多样的湿地景观,分布着丰富而独特的野生植物资源[2]。

鼓藻属(CosmariumCorda ex Ralfs)隶属于绿藻门双星藻纲鼓藻目鼓藻科,主要生长在淡水软水体中,如水坑、池塘、湖泊、河流及沼泽。全世界已报道约1 300种,中国已报道约350种,多为世界性的普生种类,但有些种类则限制在一定的地理分布范围,依据纬度可分为热带的、亚热带的、温带的、极地的等分布类群[3-4]。鉴于在新疆阿勒泰地区湿地藻类研究中不断涌现出新的中国分布记录种[5-6],值得对其持续开展调查研究。2018—2019年分3次在新疆阿勒泰地区主要湿地进行采样,发现了鼓藻属中国新记录植物5个分类单位,并且详细描述了其形态特征、生境特征和国外分布情况。

1 材料与方法

2018年7—8月和2019年6月,对新疆阿勒泰地区青河县和布尔津县主要湿地进行藻类标本采样,所采集标本用4%(体积分数)甲醛固定后带回实验室显微观察、拍照(NIKON Ci-L型显微镜)。同时记录采集样点的地理坐标、海拔、气温、水温、pH和电导率。参考相关资料[3,4,7-49],依据形态特征为主的经典分类学方法对鼓藻属植物种类进行了鉴定。标本保存于新疆师范大学生命科学学院生物系藻类研究室。

2 中国新记录种描述

2.1 双钝顶鼓藻三隆起变种(新拟)

Cosmariumbiretumvar.trigibberumNordstedt1875,Öfv.Kongl.Vet.-Akad.Förhandl.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.(图1-1;图2-1、2-2、2-3)

本变种与原变种不同之处在于 通常细胞较大,在形状上有些变化,一般更圆;垂直面观,细胞长圆形,显示3个小突起或沿两侧呈波状;侧面观,半细胞倒卵形或近圆形;长43~100 μm,宽38~82 μm,缢部宽12~33 μm,厚32~48 μm。

采集地点 新疆青河县两河源自然保护区边海子沼泽中浮游及水生植物附着(46°54′46.62″ N、90°49′54.33″ E),海拔2 375 m;pH 7.2;气温25 ℃;水温28.5 ℃;电导率90 μs/cm。

采集时间 2018-7-20;采集编号为201807020、201807022。

分布 北美洲有魁北克省、阿拉斯加、伊利诺斯、印第安纳、俄亥俄州[8-9];非洲[9];北极[10];欧洲有奥地利[11]、英国[12]、捷克[13]、法国[14]、德国[15]、匈牙利[16]、爱尔兰[17]、荷兰[18]、俄罗斯(欧洲部分)[19]、瑞典[20];中东地区有土耳其[21];亚洲有俄罗斯(亚洲部分)[22]、塔吉克斯坦[23]、中国(新记录植物)。

2.2 好望角鼓藻小型变种(新拟)

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

本变种与原变种不同之处在于 较原种小,但缢缝处稍微宽。长64~72 μm,宽度46~50 μm,缢部宽16~25 μm,厚33~38 μm。

采集地点 新疆青河县两河源自然保护区边海子沼泽(46°54′46.62″ N、90°49′53.98″ E),海拔2 375 m;pH 7.3;气温25 ℃;水温27.6 ℃;电导率96 μs/cm。

采集时间 2018-7-20;采集编号为201807025、201807026、201807027。

分布 北美洲有阿拉斯加、密歇根州、纽芬兰、魁北克[9];南非[24];中国(新记录植物)。

2.3 迪波威斯基鼓藻(新拟)

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(图1-3;图2-6、2-7).

细胞中等大小,长稍大于宽;缢缝深凹,狭线形,外端稍膨大;半细胞近似梯形,两边向上(收缩),圆锯齿状边缘,圆齿4个(包括底角),基角的3个小而全缘,另1个微缺,先端截形和4圆齿(包括上角),2个中部圆齿全缘和末端的微缺;边缘有2个同心的圆形颗粒,在缢缝上方的中央区有一个较大的凸起,其上有3个垂直的颗粒脊和1个大的表面颗粒;侧面观,半细胞卵圆形,具截形先端,向基部微膨大,基部有明显颗粒;垂直面观,细胞椭圆形,在两侧的中心有一个宽的圆齿状膨胀,在每一极约有7个波状起伏。长22~29 μm,宽20~26 μm,缢部宽7~8.5 μm,厚约15 μm。

采集地点 新疆青河县两河源自然保护区中海子草甸沼泽(46°52′21.14″ N、90°50′15.98″ E),海拔2 398 m;pH 7.8;气温17 ℃;水温23.5 ℃;电导率186 μs/cm。

采集时间 2019-6-24;标本号为201906023、201906024。

分布 北美洲有阿拉斯加、科罗拉多[9];欧洲有奥地利[11]、英国[12]、爱尔兰[17]、荷兰[18];亚洲有印度[25]、中国(新记录植物)。

2.4 眼纹鼓藻(新拟)

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 Österreich,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.(图1-4;图2-8、2-9)

细胞小,长是宽的1.17至1.25倍;缢缝较狭窄,狭线形,在先端膨大,在中部开或闭;半细胞圆锥形,从圆的基角到圆的或稍微扁的顶端,两侧稍微凸或凹;半细胞垂直面观呈十分狭窄的椭圆形;细胞壁光滑或细点状,具一个大的中央的丘状突起;叶绿体轴上有一个蛋白核。长20~36 μm,宽17~29 μm,缢部宽4~10 μm,厚9~14 μm。

采集地点 新疆布尔津县喀纳斯自然保护区鸭泽湖边沼泽(48°42′49.48″ N、87°01′27.55″ E),海拔1 370 m;pH 7.5;气温22 ℃;水温19.5 ℃;电导率118 μs/cm。

采集时间 2018-7-27;标本号为201807220、201807221、201807223。

分布 北美洲有阿拉斯加、乔治亚州、马萨诸塞州、密歇根州[9]及新泽西州[26]、魁北克省[8],古巴[27];欧洲有奥地利[11]、英国[12]、捷克[13]、法国[14]、德国[28]、荷兰[18]、罗马尼亚[29]、塞尔维亚[30]、乌克兰[31];亚洲有日本[32]、俄罗斯(欧洲部分)[22]、俄罗斯远东地区[33]、印度[25]、泰国[34];南美洲有巴西[35];中东地区有伊拉克[36];北极[9];中国(新记录植物)。

2.5 颤鼓藻湖变种(新拟)

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 Österreich,Teil 3,P.125,Pl.56.Figs.6-7.Coesel & Meesters.2007.Desmids of the Lowlands,p.150.Pl77,Fig.4.(图1-5;图2-10、2-11)

本变种与原变种区别在于 其下缘稍微更圆,侧缘有7、8或9个波状起伏,从下缘到上缘逐渐增大,先端更加突出且直;半细胞的中部有一些不规则排列的颗粒,位于缢缝外,水平排列有1或2组3颗粒。长49~57 μm,宽40~53 μm,缢部宽12~16 μm,厚23~25 μm。

采集地点 新疆青河县两河源自然保护区套查干湖草甸沼泽中(46°44′40.70″ N、90°53′19.07″ E),海拔2 641 m;pH 7.6;气温17.5 ℃;水温15 ℃;电导率136 μs/cm。

采集时间 2018-7-23;标本号为201807067。

分布 北美洲有阿拉斯加、奥克拉荷马州[9];欧洲有奥地利[11]、英国[12]、法国[14]、德国[15]、爱尔兰[17]、意大利[37]、荷兰[18];南美洲有巴西[35];中东地区有土耳其[21];亚速尔群岛[9];中国(新记录植物)。

3 讨论

新疆阿勒泰地区环境多样、气候独特,生物多样性丰富,在其生物区系分布上有独特的特征[2]。鼓藻类植物广泛分布于淡水水体,是水生生态系统、特别是贫营养型水体中物种多样性的重要类群之一,大部分种类都限制在一定的地理分布范围,在特殊的生境中生长有独特的类群[4,47]。在2016—2017年采样中发现了10种中国新记录植物,鼓藻属占40%[5-6]。因此2018年7—8月和2019年6月再次采样,经过鉴定又发现了5种鼓藻属中国新记录植物,其中眼纹鼓藻分布于喀纳斯自然保护区,双钝顶鼓藻三隆起变种、好望角鼓藻小型变种、迪波威斯基鼓藻和颤鼓藻湖变种分布于两河源自然保护区。这5种植物都分布在高海拔山区,除了眼纹鼓藻在海拔1 300 m以上,其余4种都在海拔2 300 m以上,属于极地—高山鼓藻类区系,其分布决定于小气候而不是大气候[5]。采样水体电导率在90~196 μs/cm之间,即水体含离子、杂质较少,这是鼓藻类植物分布的理想生境[6]。以上说明鼓藻类植物的生长需要较为独特的生态环境要求,并在地理分布上具有独特分布特性,因此新疆阿勒泰地区鼓藻类植物值得进行更深入的研究。

致谢:本研究得到新疆维吾尔自治区教育厅重点实验室/新疆特殊环境物种多样性应用与调控重点实验室、新疆师范大学校级重点学科生物学学科的大力支持和帮助,谨此致谢。

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