刘 妍,范亚文,王全喜
(1 上海师范大学 生命与环境科学学院, 上海 200234; 2 哈尔滨师范大学 生命科学与技术学院, 哈尔滨 150025)
大兴安岭长曲壳藻科硅藻中国新记录
刘 妍1, 2,范亚文2,王全喜1*
(1 上海师范大学 生命与环境科学学院, 上海 200234; 2 哈尔滨师范大学 生命科学与技术学院, 哈尔滨 150025)
该文报道了采自中国大兴安岭的罗西藻属(Rossthidium)等3属7种中国新记录硅藻。分别为皮氏罗西藻(Rossithidiumpetersennii),喜酸沙生藻 (Psammothidiumacidoclinatum),格劳宾登沙生藻(Psammothidiumgrischunum),近原子形沙生藻(Psammothidiumsubatomoides),腹面沙生藻(Psammothidiumventralis),显著片状藻(Platessaconspicua)和卢瑟片状藻(Platessalutheri),并对罗西藻属的形态特征及其各种类的形态分类特征进行了详细的描述,给出了各种类的生态分布特点。
单壳缝类;硅藻;大兴安岭;中国新记录;
大兴安岭位于中国东北部,跨越黑龙江,内蒙古两省,是内蒙古自治区的主要山系,南北长约1 200 km,最高峰海拔达2 035 m;冬寒夏暖,昼夜温差较大,年平均气温-2.8 ℃,最低温度-52.3 ℃,无霜期90~110 d,年平均降水量746 mm,属寒温带大陆性季风气候,为重要的气候分带。整个山区的气候比较湿润,年降水500 mm以上。山脉北段是中国东部地区最冷之地,冬季严寒(平均气温-28 ℃),有大面积多年冻土区[1]。大兴安岭淡水资源丰富,是中国沼泽类型最多样的区域之一[2]。很多地方没有受到人类活动的干扰或干扰很少,还保持着较为原始的生境状态,是藻类多样性较丰富的地区。
2004~2010年,先后5次对大兴安岭进行硅藻标本采集,共采集标本600多份。对其中的硅藻植物进行了详细分类学研究,已报道硅藻新属1个,新种10种,中国新记录50余个分类单位[3]。
根据Round[4]的分类系统,单壳缝类硅藻隶属于硅藻门硅藻纲曲壳藻目(Achnanthales),下设3科:
表1 标本采集记录
曲壳藻科(Achnanthaceae),卵形藻科(Coccoenidaceae)和长曲壳藻科(Achnanthidiaceae)。该类群种类个体小,难于观察;各种类之间的形态差异小;类群内复合种多。Round等[5-7]对该类群进行了重新划分,新建了7个属。国内对于单壳缝类硅藻的专门研究很少,中国淡水藻志单壳缝类卷册也尚未出版。Skvortzow、朱蕙忠和陈嘉佑等报道了中国部分地区的单壳缝类硅藻;刘妍等[3]对中国部分地区的单壳缝类硅藻进行了研究,对4个单壳缝类的属进行了中文命名,报道了中国新记录种3个。本研究报道了采自大兴安岭的长曲壳藻科硅藻中国新记录种7个,对罗西藻属(Rossithidium)的形态特征进行了中文描述,为中国淡水硅藻生物多样性研究和中国淡水藻志的编写提供资料。
对采自2005、2006年部分硅藻标本进行了观察(9号标本,共观察封片27张),标本采集记录见表1。野外采集的标本用4%甲醛固定,带回实验室进行处理。将固定的样品加30%双氧水,水浴锅90℃煮沸,待样品变为白色或淡黄色沉淀后用蒸馏水洗5~7 次。使用Naphrax 胶进行封片[3]。光学显微镜观察使用Olympus BX51 型显微镜多功能镜头进行,使用Olympus DP71型显微摄影数码相机拍照 (科罗拉多大学博尔德校区)。照片均保存于计算机中,使用Photoshop 7.0软件对照片进行处理,并制作图版,图版中每两个贴在一起的照片展示的是一个壳体的两个壳面(具壳缝面和不具壳缝面)。鉴定文献见参考文献[4-11]。
2.1 罗西藻属Rossithidium Bukhtiyarova & Round Bukhtiyarova & Round 1996,p. 350
一个壳面具壳缝,另一个壳面不具壳缝。具壳缝面略凹,不具壳缝面略凸。壳面线形,长圆形或披针形,末端圆形。线纹由单列或双列点纹组成,在不具壳缝面连续,在具壳缝面通常被延长的中央区分隔开来。两壳面的中轴区均很窄,线形。壳缝直,近缝端略膨大。端隙缺失。壳套面具点纹。
2.1.1 皮氏罗西藻 (图版Ⅰ,1~12, 21~22)
Rossithidiumpetersennii(Hustedt) Round & Bukhtiyarova 1996
Biasionym:AchnanthespetersenniiHustedt 1937
Krammer & Lange-Bertalot 2003, p. 67, Figs 37: 24-40
壳面线形或线形椭圆形,末端圆形;长13.9~27.3 μm,宽3.9~4.5 μm。具壳缝面具窄的中轴区,中央区较大,矩形或横向的椭圆形,直达壳缘。壳缝直,结构较简单,不具端隙。内壳面观,中央区两壳缝末端弯向相反的方向,螺旋舌略隆起。不具壳缝面,具窄的近菱形的中轴区,中央区不明显。线纹由单列简单点纹组成,略放射排列,10 μm内有30~35条。壳套面具一列点纹。
标本号:053380,063142,063405
2.2 沙生藻属 Psammothidium Bukhtiyarova & Round 1996
2.2.1 喜酸沙生藻(图版Ⅰ,13~18)Psammothidiumacidoclinatum(Lange-Bertalot in Lange-Bertalot & Metzeltin) Lange-Bertalot 1999
Biasionym:AchnanthesacidoclinataLange-Bertalot in Lange-Bertalot & Metzeltin 1996
Lange-Bertalot & Metzeltin 1996, p. 22-23; pl. 21, fig. 22-24c, pl. 113, fig. 1-7
壳面椭圆形或线形椭圆形,末端圆形,长10.3~10.75 μm,宽4.5~5.0 μm。具壳缝面,中轴区很窄,近中央区逐渐膨大,中央区菱形椭圆形,约占壳面宽度的2/3至3/4;不具壳缝面,中轴区较宽,披针形,约占壳面宽度的1/2至2/3,中央区不明显。横线纹在两壳面均略放射状排列,10 μm内有25~28 条。
标本号:053156
2.2.2 格劳宾登沙生藻 (图版Ⅱ,1~17)Psammothidiumgrischunum(Wuthrich) Bukhtiyarova & Round 1996
Biasionym:AchnanthesgrischunaWuthrich 1975
Bukhtiyarova & Round 1996, p. 12; fig. 32-35
壳面卵圆形或线形卵圆形。长9.2~14.9 μm,宽3.8~4.7 μm。具壳缝面中轴区线形,近中央区膨大,中央区卵圆形或近矩形,约占壳面宽度的1/2至2/3;横线纹略放射状排列。不具壳缝面,中轴区窄,近中央区逐渐膨大,中央区近菱形,约占壳面宽度的1/2或2/3;横线纹略放射状排列,10 μm内有20~22条。
标本号:053374,053380,063363
2.2.3 近原子形沙生藻(图版Ⅱ, 18~22)Psammothidiumsubatomoides(Hustedt) Bukhtiyarova & Round 1996
Biasionym:NaviculasubatomoidesHustedt in Schmidt et al. 1936
Bukhtiyarova & Round 1996, p. 13-14; fig. 48-51
壳体较小,壳面圆形椭圆形,末端圆形;长7~8.5 μm,宽4.2~4.9 μm。具壳缝面,中轴区窄,中央区膨大,近菱形或矩形,约占壳面宽度的2/3;不具壳缝面形态同具壳缝面类似,中轴区很窄,中央区膨大,近菱形或矩形。横线纹在两壳面均略放射状排列,由单列长圆形点纹组成,10 μm内有 22~28 条。
标本号:053380,063118,063383
2.2.4 腹面沙生藻 (图版Ⅱ,23~24)Psammothidiumventralis(Krasske) Bukhtiyarova & Round 1996
Biasionym:NaviculaventralisKrasske 1923
Bukhtiyarova & Round 1996, p. 7; fig. 16-19
壳面线形,靠近末端明显缢缩,末端头状宽圆,长10.9~16 μm,宽5.0~6.0 μm。具壳缝面,中轴区窄,中央区膨大,近蝴蝶结形,约占壳面宽度2/3至3/4;不具壳缝面,中轴区较宽,宽披针形,中央区不明显。横线纹在两壳面均略放射状排列,10 μm内有30~31条。
标本号:063142
2.3 片状藻属Platessa Lange-Bertalot 2004
2.3.1 显著片状藻 (图版Ⅰ,19~20)Platessaconspicua(Mayer) Lange-Bertalot in Krammer and Lange-Bertalot 2004,
Potapova 2010
Basionym:AchnanthesconspicuaMayer 1919
Synonym:Planothidiumconspicuum(Mayer) Aboal in Aboal, Alvarez-Cobelas, Cambra and Ector
壳面线形椭圆形,末端圆形;长10.0~19.5 μm,宽4.0~5.9 μm。具壳缝面,中轴区窄,中央区横向窄矩形,直达两侧壳缘。不具壳缝面,中轴区披针形,中央区不明显,但壳面中部两条线纹间隔较其他线纹较远。横线纹由双列圆形点纹组成,在壳面中部近平行排列,靠近末端放射状排列,10 μm内有13~15条。
标本号:053197
2.3.2 卢瑟片状藻 (图版Ⅱ,25~34)Platessalutheri(Hustedt) Potapova 2012
Basionym:AchnantheslutheriHustedt 1933
Potapova 2012, p. 33, figs 45-58.
壳面平,椭圆形;末端近尖圆,长7.6~13.9 μm,宽5.0~6.1 μm。具壳缝面,中轴区窄线形,中央区宽,蝴蝶结形,仅在靠近壳缘出具几条很短的短线纹;线纹由单列点纹组成,强烈放射排列,10 μm内有25~29条。不具壳缝面,中轴区宽披针形,约占壳面宽度的2/3至3/4,中央区不明显;横线纹短,有双列点纹组成,10 μm内有12~15条。点纹在两壳面都是圆形,开口具膜覆盖。
标本号:053190,053348,053380,063405
长曲壳藻科(Achnanthidiaceae)是1990年由硅藻学家Mann建立的,最初该科中只包含2个属长曲壳藻属(AchnanthidiumKützing) 和真卵形藻属(EucocconeisCleve & Meister)。20世纪以来,Round、Lange-Bertalot、Kulikovskiy等[4-8,13]相继报道了10个该科的新属,其中KolbesiaRound & Bukhtiyarova 被转移至卡氏藻属(KarayeviaRound & Bukhtiyarova)中。至2014年为止,该科共包含淡水属11个,PogoneisRound & Basson和PauliellaRound & Basson中都仅含有1个种类,附萍藻属(LemnicolaRound & Basson)中仅含有2个种类[6]。
中国对单壳缝类的研究开始于1880年,至今,共报道有长曲壳藻科种类近80个分类单位(未发表结果),其中,报道自中国的新种类包括狭曲壳藻中华变种(Achnanthescoarctatavar.sinicaQi & Xie),AchnanthesfragilisSkvortzow,AchnanthesfukiensisSkvortzow,AchnanthesgirinensisSkvortzow,喜马拉雅曲壳藻(AchnantheshimalayensisJao & Zhu),Achnanthesinflatavar.sinicaSkvortzow,Achnantheslinearisf.minutaSkvortzow,AchnanthesmamchyiSkvortzow, 中凸曲壳藻(AchnanthesmedioconvexaZhu & Chen), 中缢曲壳藻(AchnanthesmesoconstrictaZhu & Chen), 放射曲壳藻(AchnanthesradiataDu & Cheng), 施米德蒂曲壳藻西藏变种(Achnanthesschmidtianavar.tibeticaJao & Zhu), 西藏曲壳藻(AchnanthestibeticaJao),海南沙生藻(PsammothidiumhainaniiKociolek & Liu),广州片状藻(PlatessaguangzhouaeLiu & Kociolek)。按照现在国际通用的分类系统进行划分,中国单壳缝类报道有除Pogoneis以外的10个属的种类(未发表结果)。前期的研究报道过采自我国大兴安岭[3]及海南岛(已接收待发表)的淡水单壳缝类硅藻,涉及到8个属的种类。本研究对罗西藻属(Rossithidium)的分类特征进行了中文描述,另外2个属Pauliella和GliwicziaKulikovskiy, Lange-Bertalot & Witkowski的种类在中国分别报道为带状曲壳藻(AchnanthestaeniataGrunow)和AchnanthescalcarCleve。
长曲壳藻科(Achnanthidiaceae)中,多数属都是从曲壳藻属(Achnanthes)或是长曲壳藻属(Achnanthidium)中分离出来的,属与属之间在形态特征上具有一定的相似性,为便于分类及研究,本研究列表比较了中国报道过的10个属的形态特征,见表2。
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图版Ⅰ 3种中国新记录硅藻形态特征1~12, 21~22. 皮氏罗西藻 ;13~18. 喜酸沙生藻;19~20. 显著片状藻 标尺=10 μmPlate Ⅰ Morphological picture for three newly record species of ChinaFig. 1-12, 21-22. Rossithidium petersennii; Fig. 13-18. Psammothidium acidoclinatum; Fig. 19-20. Platessa conspicua; Scale bar=10 μm
图版Ⅱ 4种中国新记录硅藻形态特征1~17. 格劳宾登沙生藻;18~22. 近原子形沙生藻;23~24. 腹面沙生藻;25~34. 卢瑟片状藻; 标尺=10 μmPlate Ⅱ Morphological pictures for four newly record species for ChinaFig. 1-17. Psammothidium grischunum; Fig. 18-22. Psammothidium subatomoides; Fig. 23-24. Psammothidium ventralis; Fig. 25-34. Platessa lutheri; Scale bar=10 μm
(编辑:潘新社)
Newly Recorded Species of Achnanthidiaceae from Great Xing’an Mountains
LIU Yan1, 2, FAN Yawen2,WANG Quanxi1*
(1 College of life and environmental Science, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China; 2 College of life science and technology, Harbin Normal University, Harbin 150025, China)
Seven newly recorded species of Achnanthidiaceae from Great Xing’an Mountains were reported in this paper. They areRossithidiumpetersennii,Psammothidiumacidoclinatum,Psammothidiumgrischunum,Psammothidiumsubatomoides,Psammothidiumventralis,Platessaconspicua,Platessalutheri. Morphological features of these species were described in detail and the habitats of sampling sites were given. The Chinese description of the genusRossithidiumis provided.
Monoraphid; diatom; Great Xing’an Mountains; newly recorded species
1000-4025(2016)11-2339-07
10.7606/j.issn.1000-4025.2016.11.2339
2016-08-26;修改稿收到日期:2016-11-15
国家科技基础研究专项(2013FY110400); 国家自然科学基金(31270250,31470308); 黑龙江省自然科学基金(C2015021)
刘 妍(1982-), ,博士,副教授,主要从事硅藻分类学及生态学研究。E-mail: liuyanll@sina.com
*通信作者:王全喜,教授,博士生导师,主要从事藻类分类及生态学研究。E-mail: wangqx@shnu.edu.cn
Q949.2
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