貴州省十丈洞景區(qū)氣生和亞氣生藍(lán)藻區(qū)系及生態(tài)分布

郭丁力等

摘要：通過2013年8月和2014年9月在貴州省十丈洞景區(qū)采集的167個(gè)樣本，對(duì)貴州省赤水市十丈洞景區(qū)氣生和亞氣生藍(lán)藻的區(qū)系及生態(tài)分布進(jìn)行了研究，共鑒定出氣生和亞氣生藍(lán)藻254種，分別隸屬于10科35屬。初步討論了藍(lán)藻在不同生境的分布規(guī)律和群落形態(tài)的分布特點(diǎn).結(jié)果表明。十丈洞的氣生和亞氣生藍(lán)藻種類豐富，亞氣生環(huán)境中出現(xiàn)215種，氣生環(huán)境中出現(xiàn)180種；優(yōu)勢(shì)科為色球藻科（Chroococcaceae）、石囊藻科（Entophysalidaceae）和顫藻科（Oscillatoriaceae），優(yōu)勢(shì)屬為粘桿藻屬（Gloeothece）、色球藻屬（Chroococcus）、粘球藻屬（Gloeocapsa）、星球藻屬（Asterocapsa）、隱球藻屬（Aphanocapsa）、席藻屬（Phormidium）、顫藻屬（Oscillatoria）、鞘絲藻屬（Lyngbya）、偽枝藻屬（Scytonema）；該區(qū)的藻類群落按形態(tài)分為膠質(zhì)群落、皮殼狀群落、墊狀群落和粉末狀群落 4 種；該區(qū)的藻類主要是由世界廣泛分布的普生性種類和熱帶與亞熱帶的常見種構(gòu)成；與其他地區(qū)的比較顯示，屬于丹霞地貌的十丈洞景區(qū)更適合氣生和亞氣生藍(lán)藻的生長。

關(guān)鍵詞：藍(lán)藻；區(qū)系；生態(tài)分布；氣生和亞氣生；丹霞地貌

中圖分類號(hào)：Q949.2；Q948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）09-2106-04

藻類是一種能夠進(jìn)行光合作用但并不具有根、莖、葉分化的自養(yǎng)植物，是生態(tài)系統(tǒng)中重要的生產(chǎn)者[1]。根據(jù)藻類的生長環(huán)境不同可將其分為水生藻類和陸生藻類，陸生環(huán)境中藻類主要是氣生和亞氣生種類，而藍(lán)藻種類適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，在氣生和亞氣生藻類中屬于優(yōu)勢(shì)群體。部分種類的藍(lán)藻能夠固定空氣中的氮，改善土壤的微環(huán)境，增加土壤的活性，為其他生物的生長積累養(yǎng)分[2-5]。

貴州省以碳酸鹽為基質(zhì)的喀斯特地形為主，同時(shí)也存在典型的丹霞地貌，主要分布在赤水市和習(xí)水縣。丹霞地貌是由紅色砂巖、礫巖所構(gòu)成，經(jīng)流水向下侵蝕、重力作用及風(fēng)雨水侵蝕形成的一種特有地貌[6]。胡曉紅等[7]、陳椽等[8]、劉紅敏[9]分別對(duì)貴州省云臺(tái)山、興義馬嶺河峽谷等喀斯特地形的藻類植物區(qū)系及生態(tài)分布進(jìn)行了研究。目前對(duì)貴州丹霞地貌的水文地理以及動(dòng)植物多樣性已有了較多的文獻(xiàn)報(bào)道[10-15]，但涉及到丹霞地貌區(qū)藻類的研究較少，尤其涉及氣生和亞氣生藍(lán)藻的研究更是鮮有報(bào)道。十丈洞景區(qū)是“中國丹霞”申報(bào)世界自然遺產(chǎn)的核心組成部分之一，位于貴州省赤水市南部，氣候?qū)僦衼啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，年均溫較高，加之降雨豐富、氣候適宜，自然環(huán)境保存完好，動(dòng)植物資源豐富[16]。對(duì)赤水市十丈洞景區(qū)氣生和亞氣生藻類進(jìn)行探討，可以為該地區(qū)藻類研究積累基礎(chǔ)資料，并可以豐富當(dāng)?shù)氐は嫉孛矃^(qū)的生物多樣性研究資料。

1 材料與方法

本研究于2013年8月和2014年9月采用點(diǎn)線面結(jié)合的方式，對(duì)十丈洞景區(qū)氣生和亞氣生藻類進(jìn)行全面采集（圖1），共采集167個(gè)樣本，樣本置于盛有甘油—甲醛—水溶液（1∶1∶8，V∶V∶V）固定劑的標(biāo)本瓶中[17]。在實(shí)驗(yàn)室利用光學(xué)顯微鏡，對(duì)樣本中的藻類作分類鑒定。

2 結(jié)果與分析

2.1 種類組成

經(jīng)過對(duì)十丈洞景區(qū)野外采集所獲得的氣生和亞氣生藻類的鑒定，共鑒定出藍(lán)藻種類254種，隸屬于2綱7目10科35屬。其中色球藻科包括14屬131種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的40.00%和51.57%；藍(lán)柄藻科1屬1種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的2.86%和0.39%；石囊藻科4屬10種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的11.43%和3.94%；管孢藻科1屬1種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的2.86%和0.39%；顫藻科5屬70種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的14.29%和27.56%；偽枝藻科3屬15種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的8.57%和5.91%；膠須藻科2屬4種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的5.71%和1.57%；念珠藻科3屬12種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的8.57%和4.72%；真枝藻科1屬9種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的2.86%和3.54%；波吉藻科1屬1種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的2.86%和0.39%（表1、圖2）。

由表1和圖2可以看出，色球藻科是所含屬數(shù)和種數(shù)最多的科，粘球藻屬是所含種數(shù)最多的屬。這是因?yàn)樯蛟蹇浦械脑孱惓：袀€(gè)體膠被或者群體膠被，能夠很好地儲(chǔ)存和保持水分，且個(gè)體結(jié)構(gòu)簡單，能夠更好地適應(yīng)環(huán)境。

2.2 十丈洞藍(lán)藻的優(yōu)勢(shì)科屬

本研究將不少于4屬的科定為優(yōu)勢(shì)科，研究區(qū)的優(yōu)勢(shì)科有3科，分別為色球藻科、石囊藻科、顫藻科，共有23屬，占總屬數(shù)的65.71%，從種類上看該地區(qū)優(yōu)勢(shì)科明顯，3科共有藻類211種，占總種數(shù)的83.07%（表2）。

本研究將該研究區(qū)域內(nèi)藻類植物不少于10種的屬定為優(yōu)勢(shì)屬（表3）。從表3可以看出，其中含有10種及以上的有9個(gè)屬，分別為粘桿藻屬、色球藻屬、粘球藻屬、星球藻屬、隱球藻屬、席藻屬、顫藻屬、鞘絲藻屬、偽枝藻屬，占總屬數(shù)的25.71%；所含藻類種數(shù)178種，占總種數(shù)的70.08%，由此可以看出該地區(qū)優(yōu)勢(shì)屬的現(xiàn)象比較明顯。

2.3 十丈洞景區(qū)氣生和亞氣生藻類生態(tài)分布

十丈洞景區(qū)植被覆蓋率超過90%，氣候濕潤多雨，早晚多有霧，空氣中水分充足，有利于氣生環(huán)境中的藻類獲取水分。整體來看研究區(qū)域的氣生和亞氣生藍(lán)藻種類豐富，分布廣泛。

本研究共鑒定出藍(lán)藻254種，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，十丈洞景區(qū)藍(lán)藻出現(xiàn)在氣生環(huán)境中的藻類有180種，占總種數(shù)的70.87%，出現(xiàn)在亞氣生環(huán)境中的藻類有215種，占總種數(shù)的84.65%。該區(qū)的藻類主要是由世界廣泛分布的普生性種類和熱帶與亞熱帶的常見種構(gòu)成，另外中國特有屬星球藻屬（Asterocapsa）中的種類也比較常見，且種類豐富。結(jié)合野外考察、室內(nèi)鑒定，將十丈洞景區(qū)氣生和亞氣生藻類群落類型按照形態(tài)劃分為4種：endprint

1）膠質(zhì)群落。常生長在潮濕的巖石或滴水巖石的表面小生境，主要表現(xiàn)為綠色、褐色或紅色的膠質(zhì)塊狀或膠質(zhì)球形。其中主要是由粘球藻屬、念珠藻屬、隱桿藻屬、星球藻屬、色球藻屬、隱球藻屬等種類形成優(yōu)勢(shì)。其間夾雜有絲狀的偽枝藻屬、鞘絲藻屬以及硅藻中的橋彎藻屬（Cymbella）、異極藻屬（Gomphonema）和綠藻中的鼓藻屬（Cosmarium）、綠球藻屬（Chlorococcum），但都不形成優(yōu)勢(shì)種。

2）墊狀群落。這類常為黑褐色或紅褐色，幾乎存在于各種生境中。墊狀群落中優(yōu)勢(shì)種主要是由席藻屬、偽枝藻屬、鞘絲藻屬、顫藻屬等絲狀藻類組成；其次粘球藻屬、隱桿藻屬、隱球藻屬、星球藻屬、粘桿藻屬等種類也比較常見；此外還夾雜有硅藻中的舟形藻屬（Navicula）、橋彎藻屬、異極藻屬等種類，以及綠藻中的鼓藻屬、橘色藻屬（Trentepohlia）、絲藻屬（Ulothrix）、綠球藻屬等種類。

3）皮殼狀群落。主要分布在潮濕的環(huán)境中，在外觀上與墊狀群落相似，但表面為殼狀。表面皮狀層藻類組成與墊狀群落相似，主要是由絲狀藻類組成。內(nèi)部的殼狀層則由星球藻屬、隱球藻屬、色球藻屬、粘球藻屬、粘桿藻屬形成的多優(yōu)勢(shì)群落，細(xì)胞少數(shù)到多數(shù)聚集在一起形成厚的膠被，群體之間的膠質(zhì)相互聯(lián)結(jié)，膠質(zhì)中混有泥土或沉積物。

4）粉末狀群落。主要存在于干燥的石壁或樹干上，常為綠色或紅色。主要由球形藻組成，由隱球藻屬、星球藻屬、色球藻屬、粘球藻屬、粘囊藻屬中的種類構(gòu)成優(yōu)勢(shì)種。此外一些絲狀藻類也經(jīng)常出現(xiàn)，包括席藻屬、鞘絲藻屬、顫藻屬中的種類。

2.4 十丈洞景區(qū)氣生和亞氣生藍(lán)藻與其他地區(qū)的比較

十丈洞景區(qū)屬典型的丹霞地貌，本研究將該地區(qū)氣生和亞氣生藍(lán)藻與五大連池、望天鵝峽谷兩種火山地貌以及貴州省云臺(tái)山、云南石林兩種喀斯特地貌的氣生和亞氣生藍(lán)藻作比較[7，18-20]。按照藻類植物不少于10種的屬定為優(yōu)勢(shì)屬，各區(qū)域優(yōu)勢(shì)屬情況見表4。

結(jié)果表明：①從優(yōu)勢(shì)屬及其所含藻類種類的數(shù)量上看，由多到少依次為十丈洞景區(qū)、云南石林、云臺(tái)山、五大連池、望天鵝湖峽谷，其中2種火山地貌區(qū)都遠(yuǎn)低于其他3個(gè)地區(qū)。這主要是因?yàn)闅夂?、水分、光照?qiáng)度對(duì)氣生和亞氣生藍(lán)藻分布有重要影響。這2個(gè)地區(qū)植被少，空氣及巖石表面干燥，藻類生長的環(huán)境比較單一，導(dǎo)致藻類種類較少。②望天鵝湖峽谷和五大連池兩地藍(lán)藻的種類數(shù)目差別不大。這是由于兩個(gè)地區(qū)都是火山地貌，藍(lán)藻生長的主要基質(zhì)都是火山巖，而且火山巖中所含的礦物質(zhì)差別不大。③十丈洞景區(qū)、云臺(tái)山和云南石林，這三者在地域上比較接近，氣候相似，研究區(qū)域植被密度大，水分充足，適合藍(lán)藻生長的各種生境齊全，藍(lán)藻種類豐富。其中云臺(tái)山和云南石林2種喀斯特地區(qū)藍(lán)藻種類數(shù)差別不大，但屬于丹霞地貌的十丈洞景區(qū)藍(lán)藻種類更為豐富，由此初步判斷丹霞地貌更適合氣生和亞氣生藍(lán)藻的生長分布。

3 小結(jié)與討論

赤水市十丈洞景區(qū)屬典型的丹霞地貌，氣溫適宜，空氣濕度大，植被覆蓋率高，適合氣生和亞氣生藻類生長的各種生境齊全，氣生和亞氣生藻類種類豐富。本研究將為該地區(qū)藻類的研究提供基礎(chǔ)資料，同時(shí)有利于與省內(nèi)外其它地貌藻類研究作對(duì)比，探討不同地貌下藻類分布的區(qū)別。本研究得到以下結(jié)論：

1）將十丈洞景區(qū)氣生和亞氣生藻類群落按形態(tài)分為膠質(zhì)群落、皮殼狀群落、墊狀群落和粉末狀群落4種。共鑒定出藍(lán)藻種類254種，隸屬于2綱7目10科35屬，其中亞氣生藻類有215種，占總種數(shù)的84.65%。

2）十丈洞景區(qū)氣生和亞氣生藍(lán)藻優(yōu)勢(shì)科屬比較明顯，研究區(qū)優(yōu)勢(shì)科有3科，分別為色球藻科、石囊藻科、顫藻科；優(yōu)勢(shì)屬有9個(gè)屬，分別為粘桿藻屬、色球藻屬、粘球藻屬、星球藻屬、隱球藻屬、席藻屬、顫藻屬、鞘絲藻屬、偽枝藻屬。

3）在與其他地區(qū)地貌的比較中，屬于丹霞地貌的十丈洞景區(qū)藍(lán)藻的優(yōu)勢(shì)屬及藻類種數(shù)均高于其他地區(qū)，初步判斷丹霞地貌更適合氣生和亞氣生藍(lán)藻的生長分布，但丹霞地貌對(duì)藍(lán)藻分布的影響機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

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