朱杰英,劉世彪,任珊珊,熊利芝
(吉首大學生物資源與環(huán)境科學學院,湖南 吉首 416000)
輪藻(charophytes)屬于輪藻門輪藻科植物。作為淡水藻類中個體較大、結構復雜的一個類群,輪藻的生態(tài)分布廣,在臨時漬水、水稻田、沼澤、池塘、湖泊、水庫、河流、溝渠、小溪或河流入海口的半堿水中都可以生長。輪藻具有多方面的進化特點,表現(xiàn)為藻體復雜,高度分化;有假根、主枝、側枝、輪生短枝,并具節(jié)、節(jié)間分化;主枝、側枝具頂端細胞,可進行頂端生長;卵式生殖,生殖器官構造復雜,卵囊、精囊有一層營養(yǎng)細胞包被,與高等植物相類似;合子萌發(fā)經(jīng)過原絲體階段;產(chǎn)生珠芽形成新植物體等。由于輪藻的外形很像金魚藻和狐尾藻,我國一般俗名為水茴香或絲草[1]。
輪藻通常被用作植物學和植物生理學的實驗材料,人們對其經(jīng)濟價值了解較少,甚至被認為是消耗肥力、降低水溫、抑制水稻生長、引起爛秧的水稻田中的雜草[2]。但相關研究表明,輪藻是一種在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、殺蟲劑、漁業(yè)、環(huán)保和其他方面都具有研究價值和開發(fā)潛力的資源植物[3]。吉首市位于東經(jīng) 109°30′~110°04′,北緯 28°08′~28°29′,地貌以山原山地為主,地形復雜。總面積1058.5 km2,市區(qū)面積14.1 km2,屬于亞熱帶山區(qū)季風濕潤氣候,四季分明,冬暖夏涼,溫濕多雨,氣候立體差異明顯,年平均溫度16.4℃,極端最高氣溫40.2℃[4-5]。市區(qū)有峒河、萬溶江流過。吉首市的藻類資源十分豐富,但目前尚未見到有關輪藻資源的調(diào)查報告。本文對該地區(qū)的輪藻資源進行了初步調(diào)查,現(xiàn)將結果報道如下。
供試材料為輪藻,采集自吉首鄉(xiāng)坪山坡村、馬頸坳鎮(zhèn)馬頸坳村、社塘坡鄉(xiāng)山岔坪村、萬溶江鄉(xiāng)施金坪村、寨陽鄉(xiāng)曙光村、河溪鎮(zhèn)河溪村等吉首城區(qū)附近的6個采樣點。
1.2.1 調(diào)查方法 于2004~2010年的每年春夏季,對吉首城區(qū)附近的6個采樣點的冬水田、水溝、池塘和溪流中的輪藻資源進行物種及其生境的調(diào)查。標本采集時,直接或涉水用手或采集錨、采集耙收集活體標本。標本帶回實驗室清洗、整理后,用4%的福爾馬林或70%的酒精浸制保存。
1.2.2 鑒定方法 輪藻的鑒定標準按輪藻科分屬檢索表進行[6-7]。
調(diào)查表明,吉首地區(qū)的習見輪藻有14種2變種,分屬于3個屬,即麗藻屬(Nitella)、燈枝藻屬(Lychnothamnus)和輪藻屬(chara)(見表 1)。
表1 吉首地區(qū)輪藻種類
其中麗藻屬有4種,燈枝藻屬1種,輪藻屬9種2變種,以輪藻屬植物種類最多。
2.2.1 麗藻屬(Nitella Agardh) 植物體一般較細,多不被鈣質,在莖節(jié)上常具有2個對生的側枝,小枝單輪或2~3輪,多等勢分叉,罕單軸分叉或不分叉,能育小枝較短,常密集成頭狀或穗狀,有的被有濃厚的膠質;末射枝由1至多個細胞組成,數(shù)目相同或不同,雌雄同株或異株,藏精器頂生于小枝的分叉上,藏卵器生于一側,有的也生于小枝基部,受精卵縱扁,橫切面呈橢圓形;外膜平滑或具有粒狀、瘤狀、乳頭狀、刺狀、網(wǎng)狀等各種突起。
麗藻屬在吉首社塘坡鄉(xiāng)山岔坪村、萬溶江鄉(xiāng)施金坪村、河溪鎮(zhèn)河溪村中分布很廣,尤其是透明度大,污染少,呈微酸性的溪溝、池塘、水田等淡水體中更為常見,終年都有生長,但受精卵成熟多在秋季。
2.2.2 燈枝藻屬(Lychnothamnus(Rupr.)Leanhardi) 植株較粗狀,被鈣質,灰綠色,莖和小枝多具不完全皮層,在下部有時無皮層;刺細胞不發(fā)達,呈鈍圓錐狀,單生或叢生,托葉單托,為小枝數(shù)的2倍,長達1 cm,苞片細胞輪生,長達5000 μm以上,雌雄同株,雌雄配子囊并列,同生于小枝節(jié)部的周圍細胞上,不生于小枝輪的基部。
燈枝藻屬在馬頸坳鎮(zhèn)馬頸坳村、寨陽鄉(xiāng)曙光村、河溪鎮(zhèn)河溪村中多生長在淺水溪溝和池塘里,在溝渠中也時有發(fā)現(xiàn)。
2.2.3 輪藻屬(Chara Linn) 體外常被有大量鈣質,多呈灰綠色或褐綠色,莖和小枝有或無皮層,托葉單輪或雙輪,多發(fā)達,有的退化。小枝具有4~18個節(jié)片,苞片細胞5~7枚,內(nèi)苞片發(fā)達,外苞片一般較短或退化;小苞片多2枚。雌雄同株或異株,雌雄同株的雌雄配子囊在小枝節(jié)上混生時,藏精器位于藏卵器的下方,有的配子囊也生于小枝輪基部。
輪藻屬的適應性很強,在吉首鄉(xiāng)坪山坡村、馬頸坳鎮(zhèn)馬頸坳村、社塘坡鄉(xiāng)山岔坪村、萬溶江鄉(xiāng)施金坪村、寨陽鄉(xiāng)曙光村、河溪鎮(zhèn)河溪村各種水體中均有生長,但在含鈣量高、微堿性的水體中生長特別繁茂。
華中地區(qū)是我國輪藻科植物分布中心[8]。我國的輪藻類植物共有6個屬,即麗藻屬、燈枝藻屬、輪藻屬、鳥巢藻屬(Tolypella)、麗枝藻屬(Lamprothamnium)和擬麗藻屬(Nitellopsis)[7-14],而吉首地區(qū)存在有3個屬,占全國輪藻屬的50%。其中擬松形輪藻(C.pseadohydropitys)為中國特有種。吉首地區(qū)的16種及變種占全國的187種及變種的8.6%,由此可見,本地區(qū)的輪藻種類的多樣性是較豐富的。在已調(diào)查的這些輪藻植物中,柔曲麗藻(N.fleriles)、星芒麗藻(N.stellaris)、日本麗藻(N.faponca)、長苞燈枝藻(L.longibracteatus)、布氏輪藻(C.braunii)、對枝輪藻(C.contraria)、普生輪藻(C.vulgaris)、球狀輪藻(C.globularis)等大部分種類分布于熱帶或亞熱帶[14-15],說明本地區(qū)的輪藻區(qū)系成分具有明顯的熱帶及亞熱帶性質。本地區(qū)輪藻區(qū)系的特征是輪藻屬占優(yōu)勢,麗藻屬和燈枝藻屬較少,而鳥巢藻屬和擬麗藻屬沒有分布。在本地區(qū)的這些輪藻中,有12種與四川相同,有7種與云南相同,有8種與貴州相同,11種與湖北相同,其相同比例依次為75%、43.7%、50%和68.7%,顯示了較高的地緣分布相似性。吉首市屬中亞熱帶濕潤地區(qū),其水、熱條件優(yōu)越,適合于輪藻的自然生長,所調(diào)查的6個鄉(xiāng)村均有輪藻的分布。同時,輪藻屬的適應性很強,在各地的冬水田、水溝、溪溝、池塘中均有生長。輪藻資源可以作為良好的綠肥來利用,也可以作用飼養(yǎng)鴨、鵝等水禽的飼料加以開發(fā)。
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