仁怀市主要流域藻类植物多样性研究

李巧玉　王晓宇

摘要：为了解中国酱酒核心产区主要流域藻类植物组成，采用样线法对该区域进行藻类植物调查，共采集到240个样品，对样品进行固定、酸处理后，在显微镜下对藻类植物进行观察、计数和拍照，分析研究区的藻类植物组成及水质。结果表明：（1）研究区藻类植物共有9门14纲32目62科157属712种（含145变种和12变型），包括贵州省新记录科1个、新记录属7个、新记录种110个（包括变种、变型）。区内硅藻门种类最多，有297种，占总物种数的39.24%，其次为绿藻门，有242种，占总物种数的33.28%。研究区以水生藻类为主，其次为亚气生藻类，气生藻类种类最少，水生和亚气生环境藻类中硅藻种类最多，其次为绿藻，气生环境藻类以绿藻为主；（2）研究区流域内上游藻类植物多样性最高，中游次之，下游最少；（3）基于绿藻商和复合藻商对水质评价，水体呈富营养水平。

关键词：中国酱酒核心产区；藻类植物；物种多样性；水质评价

中图分类号：S932.7文献标识码：A

文章编号：1008－0457（2023）06－0056－09国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2023.06.008

藻类植物是水生生态系统中的重要組成部分，对环境变化十分敏感，可以作为判断水质状况的指示物种［1，2］。藻类植物是水体中污染物的主要蓄积者，有利于降低水体污染物，起到重要的净化作用。同时，藻类植物的多样性是一个地区生物多样性的重要组成部分之一，能很好反应一个地区生态系统的完整性及受人类活动产生的胁迫性大小。藻类植物的组成和分布特征能较快、准确地反映生境质量、生态系统健康程度以及人类活动干扰等生态环境状况［3，4］。

仁怀市位于贵州省西北部，地处赤水河中游，大娄山脉西段北侧。地理坐标为N27°33′30″～28°10′19″，E105°59′49″～106°35′50″之间。仁怀东南多系高山丘陵，西北多属河谷坡地。境内坡陡谷深，地貌多种多样。海拔高差大，最高点1681.4 m，最低点329.5 m。年平均温度15.8 ℃。境内干流有赤水河、桐梓河，主要河流有盐津河、五马河、九仓河、五岔河和观音寺河等，大小河溪170条，河流总长850 km，平均年径流深408.4 mm。

仁怀市作为我国酱香酒的产区之一，其特殊的气候条件和水体环境为优质酱香白酒的酿造提供独特的自然生态环境，其中以赤水河为主的水体环境起着不可替代的作用。藻类植物是水体的重要组成部分，是反映水环境质量的重要因素。目前关于中国酱酒核心产区主要流域藻类植物研究较少，本次对仁怀市藻类植物多样性进行全面调查，调查范围包括赤水河干流和仁怀市境内赤水河各支流，得出该区域藻类植物的物种组成、优势科、优势属及贵州新分布，了解和掌握藻类植物的多样性，为该地区的生态环境评估及保护提供数据支撑。

1材料与方法

1.1样点布置

本次研究对中国酱酒核心产区仁怀市干流和仁怀市境内各主要支流（观音寺河、牛渡河、盐津河、五马河、九仓河、段江河、蔡家沟、母猪龙河、金溪河和五岔河），以及河流沿线的水塘、水沟、水坑、水田、湿地、滴水或渗水岩壁、林下阴湿岩表等环境进行藻类样品采集，得到藻类植物样品共240个。

1.2调查方法

浮游藻类采集：在水体横断面用25#浮游生物网捞取，用5%甲醛水溶液固定。

着生藻类采集：通过刀片刮取或吸管吸取着生于各种基质上的藻类，用5%甲醛水溶液固定。

藻类鉴定：将采集的样品置于光学显微镜下进行形态特征观察、拍照，参考《中国淡水藻志》、《中国淡水藻类——系统分类及生态》、《中国西藏硅藻》等［5-38］进行物种鉴定。

1.3数据处理与分析

参照杨鸿雁［39］、刘红敏等［40］的方法，将所含属数≥4属，且所含藻类种类数≥16种的科定为优势科，将含藻类植物种数≥16种的属定为优势属。

2结果与分析

2.1藻类植物的组成特征

通过野外采样和室内分析得到，研究区共记录到藻类植物712种（含145变种和12变型），隶属9门14纲32目62科157属。其中，蓝藻门包括了1纲4目12科27属83种，硅藻门2纲7目12科47属297种（含77个变种和6个变型）、绿藻门3纲11目22科62属242种（含56个变种和4个变型），裸藻门1纲1目4科9属69种（含12个变种和1个变型），甲藻门1纲1目3科4属11种，隐藻门1纲1目1科1属2种，红藻门2纲2目2科2属2种，金藻门2纲2目2科2属4种，黄藻门1纲2目2科2属2种。

从种的组成来看，硅藻门物种数最多，占总物种数的39.24%，其次为绿藻门，占总物种数的33.28%，红藻门、黄藻门、隐藻门的物种数各为2种，金藻门4种、共10种，4个门物的种数比较小，共占种数的均为1.66%。各门物种数占总物种种数占比由大到小排序为硅藻门、绿藻门、蓝藻门、裸藻门、甲藻门、金藻门、红藻门、隐藻门、黄藻门（表1）。

2.1.1优势科、属的组成

从科的组成来看，属数≥4、且种数≥16的科为优势科，本地区共有7个优势科，占总科数的11.29%，7个优势科共有336种，占总物种数的55.64%。其中硅藻门优势科3科28属149种，占总科数、总属数、总物种数的4.84%、17.83%、24.67%，绿藻门优势科3科25属129种，占总科数、总属数、总物种数的4.84%、15.92%、21.36%，裸藻门优势科1科5属58种，占总科数、总属数、总物种数的1.61%、3.18%、9.60%。研究区含有1种的单种科有20科，占总科数的32.26%，含有2～9种的寡种科有24种，占总科数的38.71%，单种科和寡种科占总科数的70.98%。单种科和寡种科的占比体现科级水平上的多样性［41］。由此可知，研究区藻类植物在科级水平上的多样性高。

从属的组成来看，种数≥16的属为优势属，本地区共有9个优势属，占总属数的5.73%，9个优势属共有191种，占总物种数的41.46%。其中硅藻门优势属5属106种，占总物种数的17.55%，绿藻门优势属2属64种，占总物种数的10.60%，裸藻门优势属2属37种，占总物种数的6.13%。研究区含有1种的单种属有66属，占总属数的41.77%，含有2～5种的寡种属有59属，占总属数的37.34%，单种属和寡种属占总属数的79.11%。研究区藻类植物在属级水平上的多样性高。

2.1.2藻类植物的生态类型

藻类植物可依据生活环境分成气生环境藻类、亚气生环境藻类和水生环境藻类三种生态类型。研究区内记录到气生环境藻类2种，亚气生环境藻类59种，水生环境藻类567种。

气生环境藻类仅在绿藻门记录到2属2种，为绿球藻属Chlorococcum的土生绿球藻C. humicola，橘色藻属Trentepohlia的冷杉橘色藻T.abietina。

亚气生环境藻类记录到4门31属59种，其中硅藻门15属30种，占总物种数的50.85%，蓝藻门10属19种，占总物种数的32.20%，绿藻门5属9种，占总物种数的15.25%，红藻门1属1种，占总物种数的1.69%。可见，该区亚气生藻类硅藻种类最多，其次为蓝藻，再其次是绿藻，最少的是紅藻。

水生藻类记录到9门157属567种，其中硅藻门42属223种，占总物种数的39.33%，绿藻门62属198种，占总物种数的34.92%，蓝藻门27属65种，占总物种数的11.46%，裸藻门9属61种，占总物种数的10.76%，甲藻门4属11种，占总物种数的1.94%，金藻门3属4种，占总物种数的0.71%，黄藻门2属2种，占总物种数的0.35%，隐藻门1属2种，占总物种数的0.35%，红藻门1属1种，占总物种数的0.18%。由此可知，各门水生藻类种数占总物种数占比由大到小排序为硅藻门>绿藻门>蓝藻门>裸藻门>甲藻门>金藻门>黄藻门、隐藻门、红藻门。

2.1.3研究区内贵州新记录科、属、种

通过实地调查，仁怀市境内共发现藻类新记录科1个，新记录属7个、新记录种（包括变种、变型）110个（表5）。

贵州新记录科为角盘藻科Eupodiscaceae，物种为光滑侧链藻Pleurosira laevis（图1）。斐国凤等首次报道该物种分布湖北武汉［42］，国外见于美国、智利、比利时、法国、英国、匈牙利、意大利、西非、南非、埃及、以色列、约旦、伊拉克。仁怀市分布于茅台镇罗村村、合马镇年合村木溪河和盐津街道办水井湾，河沟中底栖。

贵州新记录属为侧链藻属Pleurosira、异鞭藻属Anisonema、扭曲藻属Helikotropis、月形藻属Closteridium、辐球藻属Radiococcus、肾卵藻属Oonephris和形藻属Nephrocytium。

在新记录种中，孟加拉舟形藻Navicula bengalensis 分布于孟加拉国的Whatabevot地区，在我国仅在广东江门珠江三角洲的全新世底层发现其化石［18］，本次是国内活体首次发现（图2）。该物种一般在热带海洋，也出现在半咸水环境中，本次为淡水中首次发现其分布，生活于仁怀市赤水河、九仓河和五马河中，底栖或浮游。

2.2藻类植物的分布特征

不同地域人为活动对环境的影响间接造成区域内藻类植物多样性的差异。本文把仁怀境内的赤水河流域分为上、中、下游三段，分析不同区域藻类植物的多样性。上游主要包括九仓河、五马河流域，涉及五马镇、茅坝镇、龙井镇、九仓镇、后山乡和长岗镇；中游主要包括盐津、河流域、母猪龙河流域，涉及茅台镇、坛厂街道、鲁班街道、中枢街道、盐津街道、苍龙街道和高大坪镇（部分）；下游主要包括观音寺河、桐梓河和五岔河流域，涉及高大坪镇（部分）、合马镇、二合镇、三合镇、火石镇、美酒河镇、喜头镇、学孔镇、大坝镇。

对中国酱酒核心产区仁怀市藻类植物在区域内的分布进行分析得，在712种（包括变种、变型；下同）藻类植物中，上中下游共有种153个，上游独有种140个；中游独有种98个；下游独有种135个（表6）。

对物种的分布分析发现，上游共有藻类421种、中游共有藻类169种、下游共有藻类164种，分别占总数（712种）的59.13%、23.74%和23.04%。由此可得，上游藻类植物的多样性明显高于中下游。

2.3研究区水质的藻类生物学评价

藻类植物的种类组成在一定程度上可以反映水质情况［4］。Thunmark和Nygaard[8]依据以藻类种类组成与水质的关系，提出藻类种类商，如绿藻商=绿藻种数（不含鼓藻种数）/鼓藻种数、复合藻商=（蓝藻+绿藻+中心纲+裸藻种数）/鼓藻种数。这些指数用于评价水体环境质量，根据藻商值的大小可将水体质量划分不同等级。绿藻商0～1为贫营养型、1～5为富营养型、5～15为重富营养型。本次研究在水体中得到蓝藻66种，绿藻257种，鼓藻85种，裸藻74种，硅藻中心纲21种，绿藻商2.02，复合藻商4.92。绿藻商和硅藻商二者均大于1，且小于5，评价结果为富营养型。

3结论与讨论

3.1藻类植物的组成特征

通过实地调查，仁怀市境内共鉴定出藻类植物157属712种（含145变种和12变型）。邓坦等［43］对赤水河上游茅台酒生态功能保护区藻类植物调查记录到6门8纲15目18科32属96种，且种群结构以绿藻、硅藻为主。魏秘等［44］基于2011—2016年春季对赤水河干流浮游植物的调查，记录到7门68属233种（变种），主要为硅藻，其次为绿藻。2011年，油秋平等［45］对赤水河干流和支流秋季底栖硅藻调查记录到7目11科30属164种（包括变种及变型）。谢纯林等［46］对赤水河流域秋季底栖硅藻调查记录到29属138种。相较于前人藻类植物的调查结果，本次调查在属和种的数量明显增多。种类组成上以硅藻占绝对优势，占总物种数的39.07%，其次为绿藻，占总物种数的33.61%；二者之和占总物种数比高达70%，且优势科和优势属均以硅藻和绿藻为主，这说明研究区藻类植物组成主要以硅藻和绿藻为主，这与前期的研究结果是一致的。通过对藻类植物生态组成分析得到，水生藻类是构成本区域藻类的主体，其次为亚气生藻类，气生藻类最少。综上，研究区藻类植物种类繁多，硅藻和绿藻是该区域藻类植物的主要组成部分。

本次调查发现，中国酱酒核心产区仁怀市境内藻类植物中角盘藻科Eupodiscaceae为贵州新记录科；侧链藻属Pleurosira、异鞭藻属Anisonema、扭曲藻属Helikotropis、月形藻属Closteridium、辐球藻属Radiococcus、肾卵藻属Oonephris、肾形藻属Nephrocytium为贵州新记录属。相较于前期调查，本次新增贵州新记录科1个、贵州新记录属7个、新记录种（包括变种、变型）110种。基于此，中国酱酒核心产区仁怀市境内藻类植物具有丰富的物种多样性。

3.2藻类植物的分布特征

对中国酱酒核心产区仁怀市藻类植物在区域内的分布进行分析发现，上游共有藻类421种（包括变种、变型），占总数（712种、变种及变型）的59.1%，该区域的藻类植物多样性明显高于中下游，充分反映了上游地区的环境优于中下游地区，环境受人为的影响小，保证了部分赤水河的清洁水源，这对于主要集中在中下游的酒厂具有重要的意义。

3.3水质评价

藻类植物对环境变化极其敏感，种类组成在一定程度上能够反映所处水体的环境质量。根据绿藻商［47，48］和复合藻商［49］对研究区水体进行初步评价，该区域水体处于富营养型水平。根据研究区藻类组成以硅藻、绿藻和裸藻为主体。此外，硅藻作为指示水体质量的重要类群，变异直链藻（Melosira varians）［50］、梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）［51］、小型异极藻（Gomphonema parvulum）［52］等为耐污种，常生活在富营养化水体中。本次调查中多个样点出现以上硅藻。胡建成等［53］调查赤水河流域水质得到，水体TN=3.47 mg/L，TP=0.06 mg/L，基于水体理化指标可知该区域水体呈富营养化状态。本次研究藻类商指数的结果与水体理化指标结果相一致。

3.4结论

综上，研究区藻类植物资源丰富，共有9门157属712种（包括变种和变型），主要类群为硅藻门、绿藻门。水生藻类是构成该区域藻类植物的主体，其次为亚气生藻类，气生藻类最少。本次调查，研究区贵州新记录种增加110种。藻类植物种类数量分布特征为上游最高，其次为中游，下游藻类植物种类数量最少。基于藻类商指数的分析结果，该区域水体为富营养化状态，需加大控制有机污染物排放的力度，特别是上游地区，保持河岸带的完整性，有利于维持区域藻类植物多样性。

（责任编辑：段丽丽）

参考文献：

[1]汪星，刘录三，李黎，等.镜泊湖浮游藻类组成及其与环境因子的相关分析［J］.中国环境科学.2015，35（11）：3403-3413.

［2］Kangro K，Laugaste R，Nges P，et al.Long-term changes and seasonal development of phytoplankton in a strongly stratified，hypertrophic lake［J］.Hydrobiologia，2005，547（1）：91-103.

［3］巴秋爽，李雪，刘妍，等.扎龙湿地藻类植物群落结构特征及水质初步评价［J］.海洋与湖沼，2016，47（5）：924-934.

［4］张旭芳，冯佳，谢树莲.汾河上游藻類群落结构及水质评价［J］.应用与环境生物学报，2013，19（5）：734-741.

［5］毕列爵，胡征宇.中国淡水藻志（第八卷）绿藻门绿球藻目（上）［M］.北京：科学出版社，1995.

［6］冯佳，谢树莲.中国金柄藻科 （Stylococcaceae）植物研究［J］.山西师范大学学报（自然科学版），2011.25（3）：94-97.

［7］冯佳，谢树莲.中国锥囊藻科 （Dinobryonaceae）植物 ［J］.山西师范大学学报（自然科学版），2011，34（3）：492-499.

［8］胡鸿钧，魏印心.中国淡水藻类—系统分类及生态［M］.北京：科学出版社，2006.

［9］朱蕙忠，陈嘉佑.中国西藏硅藻［M］.北京：科学出版社，2000.

［10］韩福山.中国淡水藻志（第三卷）轮藻门［M］.北京：科学出版社，1994.

［11］胡鸿钧.中国淡水藻志（第二十卷）绿藻门绿藻纲团藻目（II）衣藻属［M］.北京：科学出版社，2015.

［12］克拉默（德），兰格-贝尔塔洛（德）著；刘威，朱远生等译.欧洲硅藻鉴定系统［M］.广州：中山大学出版社，2012.

［13］黎尚豪，毕列爵.中国淡水藻志（第五卷）绿藻门丝藻目、石莼目等［M］.北京：科学出版社，1998.

［14］李家英，齐雨藻.中国淡水藻志（第十四卷）硅藻门舟形藻科［M］.北京：科学出版社，2010.

［15］李家英，齐雨藻.中国淡水藻志（第十九卷）硅藻门舟形藻科（II）［M］.北京：科学出版社，2014.

［16］李巧玉，王晓宇，石磊，等.梵净山国家级自然保护区不同生境藻类多样性［J］.贵州大学学报（自然科学版），2021，38（2）：11-14.

［17］刘国祥，胡圣，储国强等.中国淡水多甲藻属研究［J］ .植物分类学报，2008，46（5）：754-771.

［18］李家英，齐雨藻.中国淡水藻志（第二十三卷）硅藻门舟形藻科（III）［M］.北京：科学出版社，2018.

［19］刘国祥，胡征宇.中国淡水藻志（第十五卷）绿藻门绿球藻目（下）、四胞藻目等［M］.北京：科学出版社，2012.

［20］刘 妍，范亚文，王全喜.大兴安岭曲壳类硅藻分类研究［J］ .水生生物学报，2015，39（3）：554-563.

［21］齐雨藻.中国淡水藻志（第四卷）硅藻门［M］.北京：科学出版社，1995.

［22］齐雨藻，李家英.中国淡水藻志（第十卷）硅藻门羽纹纲［M］.北京：科学出版社，2004.

［23］饶钦止.中国淡水藻志（第一卷）双星藻科［M］.北京：科学出版社，1988.

［24］施之新.中国淡水藻志（第六卷）裸藻门［M］.北京：科学出版社，1999.

［25］施之新.中国淡水藻志（第十二卷）硅藻门异极藻科［M］.北京：科学出版社，2004.

［26］施之新.中国淡水藻志（第十三卷）红藻门、褐藻门［M］.北京：科学出版社，2006.

［27］施之新.中国淡水藻志（第十六卷）硅藻门桥弯藻科［M］.北京：科学出版社，2013.

［28］王全喜.中国淡水藻志（第十一卷）黄藻门［M］.北京：科学出版社，2007.

［29］王全喜.中国淡水藻志（第二十二卷）硅藻门管壳缝目［M］.北京：科学出版社，2017.

［30］魏印心.中国淡水藻志（第七卷）绿藻门（第1册）［M］.北京：科学出版社，2003.

［31］魏印心.中国淡水藻志（第十七卷）绿藻门鼓藻科（第2册）［M］.北京：科学出版社，2013.

［32］魏印心.中国淡水藻志（第十八卷）绿藻门鼓藻目鼓藻科（第3册）［M］.北京：科学出版社，2014.

［33］魏印心.中国淡水藻志（第二十一卷）金藻门（II）［M］.北京：科学出版社，2018.

［34］朱浩然.中国淡水藻志（第九卷）藻殖段纲［M］.北京：科学出版社，2007.

［35］朱浩然.李尧英.中国淡水藻志（第二卷）色球藻纲［M］.北京：科学出版社，1991.

［36］朱婉嘉.中国西南真枝藻科（Stigonemataceae） 植物志要［J］.中山大学学报（自然科学版），1988，34（3）：79-93.

［37］张琪，刘国祥，胡征宇.中国淡水拟多甲藻属研究［J］ .水生生物学报，2012，36（4）：751-764.

［38］饶钦止.中国鞘藻目专志［M］.北京：科学出版社，1979.

［39］杨鸿雁，罗绪强，杨帆.贵州雷公山国家级自然保护区藻类植物区系研究［J］.广西植物，2014，34（4）：570-574.

［40］刘红敏.贵州兴义马岭河峡谷藻类植物区系、生态及生物岩溶作用研究［D］.贵阳：贵州师范大学，2007.

［41］郭舜，黄启堂，黄磊，等.福建武平中山河国家湿地公园蕨类植物区系研究［J］.山东农业大学学报（自然科学版），2020，51（4）：697-701.

［42］斐国凤，刘国祥，胡征宇，光滑侧链藻——中国淡水硅藻新记录［J］.武汉植物研究，2008，25（5）：458-460.

［43］邓坦，李凤华，何林，等.茅台酒生态功能保护区藻类植物研究［J］.广东农业科学，2013，40（6）：151-155.

［44］魏秘，朱爱民，王瑞，等.赤水河春季浮游植物群落结构变化及其优势种生态位分析［J］.水生态学杂志，2022，43（5）：49-58.

［45］油秋平，支崇远，王璐，等.赤水河底栖硅藻多样性及其与重金属相关性分析［J］.江苏农业科学，2013，41（10）：347-349.

［46］谢纯林，王涛，胡俊杰，等.赤水河流域秋季底栖硅藻群落结构特征及水质评价［J］.水生态学杂志，2022，43（6）：43-50.

［47］田虹，桑正林.云南大山包黑頸鹤自然保护区鼓藻研究［J］.云南大学学报（自然科学版），2010，32（2）：239-242.

［48］田虹，桑正林，赵俊松，等.乌蒙山自然保护区罗汉坝藻类植物研究［J］.云南大学学报（自然科学版），2022，44（2）：394-404.

［49］覃飞妮.南流江玉林城区河段藻类多样性与水质评价［J］.人民珠江，2014，35（2）：103-105.

［50］米文梅，施军琼，杨燕君，等.三峡库区支流梅溪河附石藻类群落变化及其与环境因子的关系［J］.环境科学，2020，41（4）：1636-1647.

［51］向蓉，李巧玉，喻燚，等.汝溪河浮游硅藻功能群特征及其与环境因子相关性分析［J］.环境科学，2017，38（8）：3290-3301.

［52］薛浩，郑丙辉，孟凡生，等.基于着生硅藻指数的梧桐河水生态健康评价［J］.生态毒理学报，2018，13（4）：83-90.

［53］胡建成，郭姝含，唐涛，等.基于着生硅藻多参数指标评价赤水河生态状况［J］.中国环境监测，2020，36（3）：94-104.

Diversity of Algae in the Main Watersheds of Renhuai City

Li Qiaoyu Wang Xiaoyu

（1.Guiyang Healthcare Vocational University，Guiyang 550081，Guizhou，China; 2.College of Life Science，Guizhou University，Guiyang  550025，Guizhou，China）

Abstract：To understand the composition of algae in the main watersheds of the core production areas of Chinese sauce wine，the line transect methods was used to conduct algae surveys in the area.A total of 240 samples were collected.After the samples were fixed and acid-treated，the algae were observed，counted and photographed under a microscope to analyze the composition of algae and evaluate water quality in this area.The results show  （1） There were 712 species of algae  （including 145 varieties and 12 variants） in Renhuai City，belonging to nine phyla，14 classes，32 orders，62 families，157 genera.One family，seven genera，and 110 species were first reported from Guizhou Province.Cyanobacteria had the largest number of species in the area，with 297 species，accounting for 39.24% of the total number of species，followed by 242 species from Chlorophyta，accounting for 33.28% of the total species.The study area was dominated by aquatic algae，followed by sub-aerial algae，with the least species of aerial algae.Bacillariophyta was the most common among aquatic and sub-aerial algae，followed by Chlorophyta，and the majority of aerial algae are Chlorophyta; （2） The diversity of algae was the highest in the upper reaches of the study area，followed by the middle reaches and the lowest in the lower reaches; （3） Based on the water quality evaluation by Chlorophyta merchants and compound algae merchants，the water body was at a eutrophic level.

Keywords：Renhuai; algae; newly recorded taxa; water quality evaluation