吳 蕾徐亮亮胡春香

(1. 中國科學(xué)院水生生物研究所, 中國科學(xué)院藻類生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢430072; 2. 中國科學(xué)院大學(xué), 北京100049)

新疆的微藻及其群落結(jié)構(gòu)

吳 蕾1, 2徐亮亮1胡春香1

(1. 中國科學(xué)院水生生物研究所, 中國科學(xué)院藻類生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢430072; 2. 中國科學(xué)院大學(xué), 北京100049)

為了解新疆的微藻資源及其群落特征, 研究于2013年5月和2014年6月對(duì)新疆包括荒漠、草甸、農(nóng)田、灘涂等土壤生境和湖泊、水庫、河流、池塘、溝渠等水體生境中的微藻進(jìn)行了采樣調(diào)查, 共采集到標(biāo)本329個(gè), 其中水樣256個(gè), 土樣73個(gè)。經(jīng)室內(nèi)鑒定發(fā)現(xiàn), 陸生藻有77種, 優(yōu)勢(shì)種呈藍(lán)藻-綠藻型, 主要是席藻屬(Phormidium)的種類、具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、土生綠球藻(Chlorococcum humicola); 水生藻有 272種, 優(yōu)勢(shì)種呈綠藻-硅藻-藍(lán)藻型, 主要集中在顫藻屬(Oscillatoria)、席藻屬(Phormidium)、柵藻屬(Scenedesmus)、單針藻屬(Monoraphidium)和舟形藻屬(Navicula)。整體而言, 北部中溫帶干旱區(qū)的微藻較南部暖溫帶極端干旱區(qū)更豐富, 而且主要集中在中溫帶干旱區(qū)的灘涂、湖泊和河流生境。依多維尺度分析發(fā)現(xiàn),土壤生境下同一氣候區(qū)的灘涂和草甸的微藻群落結(jié)構(gòu)較為相似, 荒漠和農(nóng)田生境的群落結(jié)構(gòu)無氣候區(qū)域差異。在水生生境下, 暖溫帶極端干旱區(qū)河流中的群落結(jié)構(gòu)與其他4種水境中差別較大; 中溫帶干旱區(qū)的湖泊和河流相似, 其他生境中的差別都較大, 這說明氣候帶和生境類型都對(duì)微藻群落有影響。

新疆; 微藻組成; 優(yōu)勢(shì)種; 群落結(jié)構(gòu); 多維尺度分析

目前, 已知藻類有3萬余種, 其中微藻有2萬余種, 占到70%左右[1]。根據(jù)微藻所處環(huán)境的不同, 常分為陸生微藻和水生微藻。陸生微藻是土壤中具有葉綠素行放氧型光合作用的有機(jī)物生產(chǎn)者, 對(duì)土壤的形成和土壤肥力的提高有顯著作用, 已成為評(píng)定土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[2]。水生微藻是水體生態(tài)系統(tǒng)中重要的初級(jí)生產(chǎn)者[3], 其組成和多樣性直接影響著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能[4—7], 因而其群落結(jié)構(gòu)能很好地反映水生生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)和水質(zhì)狀況[8]。

新疆位于中國的西北邊陲, 土地面積在 1.6× 1012m2以上, 約占全國的 1/6, 是我國最大的省區(qū),也是典型的干旱地區(qū)[9]。截止2009年底, 新疆荒漠化土地總面積為 1.1×1012m2, 占新疆總面積的64.34%[10]。由于其地處歐亞大陸的中心地帶, 高山環(huán)繞, 呈典型的大陸性干旱氣候, 全疆年降水量平均為134.0 mm[11]。轄區(qū)內(nèi)有世界第二大沙漠塔克拉瑪干沙漠, 博斯騰湖是中國最大的內(nèi)陸湖泊之一。最高的托木爾峰海拔7435.3 m, 而位于吐魯番盆地的艾丁湖是世界第二陸地最低點(diǎn), 海拔為–154 m。新疆北部為阿爾泰山, 南部為昆侖山, 天山東西橫貫中部, 將新疆隔成南北兩大盆地, 形成了“三山夾兩盆”的獨(dú)特地貌類型。如此特殊的地理位置和特有的氣候特征, 使微藻在長期的進(jìn)化過程中形成了豐富多樣的群落結(jié)構(gòu)。

目前, 有關(guān)新疆藻類群落結(jié)構(gòu)的研究僅有零星報(bào)道, 且大多針對(duì)具體的水庫[12, 13]、河流湖泊[14—16]以及部分區(qū)域[17]的浮游植物, 或者固氮藍(lán)藻分布[18],缺乏對(duì)整個(gè)地區(qū)微藻的調(diào)查。本研究旨在調(diào)查新疆地區(qū)微藻群落結(jié)構(gòu), 了解其生境和自然群落特征,探究微藻分布規(guī)律與生境類型、氣候區(qū)域間的關(guān)系,進(jìn)一步反應(yīng)不同生態(tài)系統(tǒng)的健康及穩(wěn)定情況[19], 為微藻資源的開發(fā)提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

根據(jù)新疆氣候區(qū)域劃分[20]和采樣位點(diǎn)(圖 1)的結(jié)合, 將研究區(qū)域分為了北部中溫帶干旱區(qū)(MTA)和南部暖溫帶極端干旱區(qū)(WTA)。其中, 中溫帶干旱區(qū)年平均降雨量為 221.5 mm, 年蒸發(fā)量在1600—2200 mm; 暖溫帶極端干旱區(qū)年平均降雨量為47.3 mm, 年蒸發(fā)量在2000—3000 mm[11]。

根據(jù)不同土質(zhì)特點(diǎn)及其植被覆蓋類型, 將新疆土壤大致分為 4類: 草甸土壤、荒漠土壤、鹽堿土壤和風(fēng)沙土壤, 其中新疆的鹽堿土不論是面積還是種類, 在全國都是最多的。新疆地區(qū)河流眾多, 除額爾齊斯河注入北冰洋外, 其他均為內(nèi)陸河。河流水源的補(bǔ)給主要靠山地降水和高山冰雪融水。境內(nèi)湖泊大多為河流的終點(diǎn)湖, 面積變化大, 由于降水少蒸發(fā)大, 湖泊水量常補(bǔ)給不足, 而導(dǎo)致湖水日益濃縮, 鹽度逐漸增大。沙漠、戈壁、荒漠、高原、河流、湖泊、鹽湖、沼澤等構(gòu)成了新疆多種多樣的地質(zhì)地貌類型。

1.2 標(biāo)本采集

2013年5月和2014年6月, 共采集329個(gè)樣品 (圖1), 其中水體樣品256個(gè), 涵蓋了湖泊、水庫、河流、池塘、溝渠5種生境。土壤樣品73個(gè), 涵蓋了荒漠、草甸、農(nóng)田、灘涂4種生境 (表1)。根據(jù)所處的氣候帶不同, 將土壤環(huán)境分成 8類生境, 用MD、MM、MF、MS 分別表示中溫帶干旱區(qū)的荒漠、草甸、農(nóng)田、灘涂生境; WD、WM、WF、WS分別表示暖溫帶極端干旱區(qū)的荒漠、草甸、農(nóng)田、灘涂生境。將水體環(huán)境分成10類, 用ML、MRe、MRi、MP、MDi分別表示中溫帶干旱區(qū)的湖泊、水庫、河流、池塘、溝渠生境; WL、WRe、WRi、WP、WDi分別表示暖溫帶極端干旱區(qū)的湖泊、水庫、河流、池塘、溝渠生境。相同生境的標(biāo)本間隔至少有15 km, 記錄各樣點(diǎn)的具體位置、pH、溫度、土質(zhì)、氣壓、植被等狀況。

圖1 新疆地區(qū)采樣點(diǎn)分布圖Fig. 1 Sampling locations in Xinjiang region

表1 新疆地區(qū)不同生境下采樣點(diǎn)數(shù)目Tab. 1 The number of sampling points in different habitats of Xinjiang region

5種水體生境界定標(biāo)準(zhǔn)如下: 水庫是人為建造的, 是介于湖泊和河流之間的一類生態(tài)系統(tǒng); 湖泊是四周陸地所圍之洼地, 不與海洋直接聯(lián)系的水體;河流指由一定區(qū)域內(nèi)地表水和地下水補(bǔ)給, 經(jīng)?；蜷g歇地沿著狹長凹地流動(dòng)的水流; 溝渠指為灌溉或排水而人工修建的水道的統(tǒng)稱, 多數(shù)用石頭, 沙子砌成的; 池塘是指比湖泊小的水體, 是依靠天然的地下水源和雨水或以人工的方法引水進(jìn)池, 屬于封閉的生態(tài)系統(tǒng)。

土壤標(biāo)本的采集 采樣時(shí)選取不同生境下的土壤, 用鐵鏟除去覆于土壤表面的雜質(zhì), 取其深度0—10 cm的土壤。將樣品裝進(jìn)無菌干燥的牛皮紙袋中帶回實(shí)驗(yàn)室, 放入干燥器中存放。

水生微藻的采集 使用 25#浮游生物網(wǎng)在水面表層呈 “∞” 字形緩慢撈取浮游植物樣品, 并將網(wǎng)內(nèi)濃縮液置于30 mL塑料水樣瓶中保存。

1.3 微藻鑒定

陸生微藻采用顯微鏡直接觀察和室內(nèi)培養(yǎng)箱培養(yǎng)觀察相結(jié)合的方法。稱取2 g土壤樣品, 放入干凈的研缽中進(jìn)行研磨, 加入20 mL的無菌水搖勻, 取1滴制成臨時(shí)裝片, 在顯微鏡下觀察并拍照。另一部分研磨后的樣品加水靜置24h, 取液體涂布在BG11 或 F/2的固體培養(yǎng)基中, 放入培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng) 4—7d,在顯微鏡下觀察拍照, 二者結(jié)果相結(jié)合得出最終鏡檢結(jié)果。

水生微藻在水樣搖勻后, 制臨時(shí)裝片在顯微鏡下直接觀察并拍照。

因樣品數(shù)量較多, 藻種類型均采用直接觀察法進(jìn)行鑒定。

種類鑒定參照 《中國淡水藻類——系統(tǒng)、分類及生態(tài)》、《中國淡水藻志》、《淡水微型生物圖譜》[21—23]等文獻(xiàn)。

1.4 微藻群落優(yōu)勢(shì)種的確定

優(yōu)勢(shì)種是根據(jù)物種的出現(xiàn)頻率及個(gè)體數(shù)量來確定, 用優(yōu)勢(shì)度表示。優(yōu)勢(shì)度計(jì)算公式

式中: Y 是優(yōu)勢(shì)度, fi是第 i 物種的出現(xiàn)頻率, Pi是第 i 物種個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)量的比例, 當(dāng) Y ≥0. 02時(shí), 確定為優(yōu)勢(shì)種。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用多維尺度分析法(Multidimentional scaling, MDS) 進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)分析, 數(shù)據(jù)處理采用SPSS 19.0軟件。

2 結(jié)果

2.1 微藻種類組成

陸生微藻 73個(gè)土壤樣品中共發(fā)現(xiàn)微藻 77 種(僅鑒定到屬的按 1種計(jì), 下同), 隸屬于 3門 39屬。其中, 藍(lán)藻門種類最多, 18屬44種, 占總種類數(shù)的57.14%; 綠藻門次之, 19屬31種, 占40.26%;硅藻門最少, 僅2屬2種, 占2.60%, 分別為舟形藻Navicular sp.和等片藻Diatoma sp.。

在同一生境下, 中溫帶干旱區(qū)(MTA)的陸生藻種類數(shù)均高于暖溫帶極端干旱區(qū)(WTA)(表2)。硅藻僅在MTA地區(qū)出現(xiàn), 而在WTA地區(qū)未出現(xiàn), 這可能與 WTA地區(qū)的高光強(qiáng)、高溫以及較高的鹽度等因素有關(guān)。在MTA的草甸、農(nóng)田和灘涂生境下, 藍(lán)藻與綠藻多樣性較高, 其中灘涂生境的藻種多樣性最為豐富, 荒漠生境下微藻種類數(shù)最少。

為了揭示不同采樣點(diǎn)陸生微藻組成的差異, 本研究對(duì)8種土壤生境的微藻種類數(shù)進(jìn)行了MDS分析(圖2), 脅強(qiáng)系數(shù)為0.002(小于0.05), 說明尺度分析得到的結(jié)果與實(shí)際情況能夠很好吻合, 可以正確解釋樣點(diǎn)間的相似關(guān)系。根據(jù)MDS分析結(jié)果, 8種樣點(diǎn)大致可以分為3個(gè)類群, 類群1為MS、MM, 類群2為WS、MD、WD、WM, 類群3為MF、WF。

水生微藻 256個(gè)水體樣品中共發(fā)現(xiàn)微藻272種, 隸屬于8門100屬。其中, 綠藻種類最多, 46 屬136種, 占總種類數(shù)的50.00%; 藍(lán)藻次之, 20屬60種, 占22.06%; 硅藻23屬58種, 占21.32%; 裸藻有3屬6種, 占2.21%; 金藻4屬6種, 占2.21%;甲藻2屬3種, 占1.10%; 黃藻1屬2種, 占0.74%;隱藻1屬1種, 占0.37%。

表2 不同生境中的陸生微藻門類組成Tab. 2 The composition of terrestrial microalgae in different habitats

圖2 新疆地區(qū)8個(gè)樣點(diǎn)類型下陸生微藻群落的多維尺度分析Fig. 2 Multidimensional Scaling Analysis of terrestrial microalgae communities at 8 sites in Xinjiang region

河流生境下的微藻種類數(shù)最為豐富, 水庫和湖泊次之, 溝渠最少。水生微藻種類數(shù)在中溫帶干旱區(qū)(MTA)均高于暖溫帶極端干旱區(qū)(WTA)(表 3), 與陸生藻分布規(guī)律一致。隱藻、甲藻和黃藻僅出現(xiàn)在MTA地區(qū)。

通過MDS分析發(fā)現(xiàn)(圖3), 10種水生生境樣點(diǎn)間脅強(qiáng)系數(shù)為 0.010(小于 0.05), 說明吻合很好, 可以正確解釋樣點(diǎn)間的相似關(guān)系。將10種采樣點(diǎn)分為5個(gè)類群, 類群1為MRi、ML; 類群2為WRi、MDi;類群3為WL、WP、WDi、WRe; 類群4為MP; 類群5為MRe。

2.2 微藻優(yōu)勢(shì)種統(tǒng)計(jì)

陸生微藻 調(diào)查區(qū)土壤中的優(yōu)勢(shì)種共有9種,集中在綠藻門和藍(lán)藻門(表4)。

比較不同氣候區(qū)的優(yōu)勢(shì)種發(fā)現(xiàn), MTA的優(yōu)勢(shì)種類(7種)稍高于WTA (4種)。在MTA地區(qū)的生境中,小球藻(Chlorella vulgaris)、土生綠球藻(Chlorococcum humicola)和纖細(xì)席藻(Phormidium tenue)

是常見的優(yōu)勢(shì)種類, 而在 WTA地區(qū), 窩形席藻(Phormidium faveolarum)作為優(yōu)勢(shì)種出現(xiàn)在所有采樣生境中。

表3 不同生境中的水生微藻門類組成Tab. 3 The composition of aquatic microalgae in different habitats

圖3 新疆地區(qū)10個(gè)樣點(diǎn)類型下水生微藻群落的多維尺度分析Fig. 3 Multidimensional Scaling Analysis of aquatic microalgae communities at 10 sites in Xinjiang region

表4 新疆地區(qū)8種土壤生境下微藻優(yōu)勢(shì)種Tab. 4 The dominant microalgal species of 8 soil habitats in Xinjiang region

對(duì)比不同生境下優(yōu)勢(shì)種組成發(fā)現(xiàn), 荒漠生境下優(yōu)勢(shì)種較單一, 一般為藍(lán)藻門的具鞘微鞘藻和窩形席藻, 而其他生境優(yōu)勢(shì)種相對(duì)較為豐富。

水生微藻 水環(huán)境下微藻優(yōu)勢(shì)種出現(xiàn)較陸生生境下更為廣泛(表5), 共出現(xiàn)42種, 其中綠藻門最多, 有9屬21種, 占總數(shù)的50.00%; 硅藻門次之, 有7屬11 種, 占26.19%; 藍(lán)藻門最少, 6屬10種, 占23.81%。

表5 新疆地區(qū)10種水體生境下微藻優(yōu)勢(shì)種Tab. 5 The dominant microalgal species of 10 water habitats in Xinjiang region

比較不同氣候區(qū)優(yōu)勢(shì)種組成發(fā)現(xiàn)(表5), MTA地區(qū)的優(yōu)勢(shì)種種數(shù)(40種)遠(yuǎn)高于WTA地區(qū)的 (15種)。盡管在MTA和WTA地區(qū)有一些共同優(yōu)勢(shì)種類的出現(xiàn), 但在兩個(gè)氣候區(qū)相同的生境條件下, 優(yōu)勢(shì)種組成仍存在一定差異。例如在湖泊生境下(表6), MTA地區(qū)優(yōu)勢(shì)種共出現(xiàn)了14種, 而在WTA地區(qū)湖泊生境中優(yōu)勢(shì)種僅有纖細(xì)席藻一種。

不同生境間比較發(fā)現(xiàn)(表7), 溝渠生境中所含優(yōu)勢(shì)種種類最多, 其次是河流、水庫和湖泊, 池塘中所含優(yōu)勢(shì)種種類最少。

表6 不同氣候區(qū)5種水體生境下微藻優(yōu)勢(shì)種門類組成Tab. 6 The composition of dominant microalgal species in 5 water habitats of different climatic region

表7 5種水體生境下微藻優(yōu)勢(shì)種門類組成Tab. 7 The composition of dominant microalgal species in 5 water habitats

通過MDS分析發(fā)現(xiàn) (圖4), 脅強(qiáng)系數(shù)為0.169(大于0.05), 說明吻合性一般。大致看出, 2個(gè)氣候區(qū)的湖泊 (WL、ML)、池塘 (WP、MP) 生境較為相近, MRi和WRe較為相近, WDi和WRi較為相近, MDi和MRe均相對(duì)獨(dú)立。

3 討論

3.1 不同生態(tài)系統(tǒng)對(duì)微藻的影響

藻類能夠適應(yīng)各種生活條件, 豐富多樣的生態(tài)環(huán)境是藻類多樣性的一個(gè)重要基礎(chǔ), 因此在研究藻類群落結(jié)構(gòu)時(shí)不可忽視對(duì)其生態(tài)環(huán)境的研究[24]。

圖4 新疆地區(qū)10個(gè)樣點(diǎn)類型下水生微藻優(yōu)勢(shì)種組成的多維尺度分析Fig. 4 Multidimensional Scaling Analysis of dominant species of aquatic microalgae at 10 sites in Xinjiang region

本研究通過比較新疆地區(qū)土壤微藻和水體微藻種類組成及其優(yōu)勢(shì)種發(fā)現(xiàn), 土壤環(huán)境中藍(lán)藻種類較為豐富; 而水體環(huán)境中綠藻種類占據(jù)優(yōu)勢(shì)。在這 2種大環(huán)境下發(fā)現(xiàn)有共同優(yōu)勢(shì)種, 即綠藻門的小球藻,以及藍(lán)藻門中絲狀的漸細(xì)席藻、窩形席藻、纖細(xì)席藻, 說明這幾種藻對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng), 分布廣泛。

3.2 不同生境類型對(duì)陸生微藻的影響

相較于胡春香等[25]對(duì)蘭州陸生藻的報(bào)道, 藍(lán)藻和綠藻的優(yōu)勢(shì)種大體一致, 然而新疆地區(qū)陸生藻中硅藻數(shù)量較少。灘涂生境的微藻種類最為豐富, 這可能是因?yàn)闉┩课挥诔苯^渡地帶, 易受河流和泥沙的沖刷, 地下水位高, 水質(zhì)一般為淡水或弱礦化水, 營養(yǎng)豐富, 適于更多的微藻生存。在荒漠生境下微藻種類數(shù)最少, 可能與荒漠土本身的特性有關(guān),地表多石礫, 有機(jī)質(zhì)含量低, CaCO3含量高, 鹽化和堿化現(xiàn)象明顯, 不利于微藻生長。

3.3 不同氣候區(qū)、生境類型對(duì)水生微藻的影響

隱藻、甲藻和黃藻僅出現(xiàn)在 MTA地區(qū), 說明MTA的水質(zhì)類型多樣, 營養(yǎng)程度差別較大。水體環(huán)境中黃藻是喜清水的藻種, 說明MTA部分水質(zhì)屬于寡營養(yǎng)型(os)[19]。而嚙蝕隱藻(Cryptomonas erosa)和飛燕角甲藻(Ceratium hirundinella)是富營養(yǎng)型(α-ms)水體的指示種, 表明MTA部分水體也存在富營養(yǎng)化隱患[19]。

河流生境下的微藻種類數(shù)最為豐富, 大體是綠藻-硅藻-藍(lán)藻型, 其他門類所占比例很小, 這與洪松等[26]有關(guān)中國河流水生生物群落的報(bào)道相一致,可能由于河流分支多, 尤其大型河流流域面積廣闊,流經(jīng)區(qū)域易受到自然環(huán)境和社會(huì)條件的影響[27], 環(huán)境復(fù)雜多變, 水體流動(dòng), 營養(yǎng)充足, 適于不同微藻種類生存, 因而多樣性最為豐富。湖泊生境微藻種類組成也呈綠藻-硅藻-藍(lán)藻型, 與東湖[28]、太湖[29]、巢湖[30]、烏倫古湖[15]的浮游植物種類組成比例大體一致, 與博斯騰湖[16]的不太相似, 它是以硅藻為主要類群。水庫生境與三峽水庫[31]類型一致, 都以綠藻門、硅藻門種類數(shù)居多。溝渠的微藻種類數(shù)最少,但其優(yōu)勢(shì)種最多, 這可能與其相對(duì)單一的環(huán)境條件有關(guān)。池塘的微藻種類數(shù)相對(duì)較少, 優(yōu)勢(shì)種也不明顯, 這說明池塘水質(zhì)較差, 營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)不足, 環(huán)境惡劣, 有利于復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的形成。

湖泊生境優(yōu)勢(shì)種呈綠藻-硅藻型, 藍(lán)藻門優(yōu)勢(shì)種僅為漸細(xì)席藻和纖細(xì)席藻, 與報(bào)道的富營養(yǎng)化湖泊太湖、巢湖、東湖均以藍(lán)藻為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種, 尤其是微囊藻 Microcystis sp.這一特性不相一致[29—31], 但是針桿藻 Synedra sp.、直鏈藻 Melosira sp.、柵藻Scenedesmus sp. 也是營養(yǎng)水平較高的湖泊中的常見指示種。水庫生境優(yōu)勢(shì)種呈綠藻-藍(lán)藻型, 也出現(xiàn)了富營養(yǎng)化指示種群-柵藻和顫藻Oscillatoria sp.[31],說明部分水體同樣存在富營養(yǎng)化隱患。

3.4 新疆微藻群落結(jié)構(gòu)

多維尺度分析能在低維空間較好的反映相似矩陣的信息[32], 結(jié)果的脅強(qiáng)系數(shù) (Stress) 值可作為MDS 空間構(gòu)形圖擬合度的指標(biāo), 當(dāng)脅強(qiáng)系數(shù)值0.20以上為不好、0.10為一般、0.05為好、0.00完全配合[32]。通過 MDS分析了不同氣候區(qū)不同生境下的微藻種類組成都取得了較理想的結(jié)果。整體而言, MTA的微藻種類及優(yōu)勢(shì)種數(shù)目普遍高于 WTA,土壤環(huán)境中MTA的灘涂、草甸和農(nóng)田藻種資源較為豐富; 水體環(huán)境中MTA的湖泊、河流藻種資源較為豐富。這說明南北氣候的差異、不同生境類型都會(huì)對(duì)微藻群落結(jié)構(gòu)有很大影響, 當(dāng)然與人為干擾、生物因素等也有一定關(guān)聯(lián), 還需進(jìn)一步探究。

致謝:

感謝蘭書斌博士、張青一博士、歐陽海龍博士在野外采樣工作中給予的支持。

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THE MICROALGAE AND THEIR COMMUNITY STRUCTURE IN XINJIANG AREA

WU Lei1, 2, XU Liang-Liang1and HU Chun-Xiang1
(1. Key Laboratory of Algal Biology, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

We conducted studies in May 2013 and June 2014 in Xinjiang to better understand the community structure of microalgae in this area and the impacts of habitational environments on their distribution. The sampling sites were located in different aquatic (lakes, rivers, ditches, ponds, reservoirs) and terrestrial (deserts, meadows, farmlands, shallows) habitats in Xinjiang. Two hundred and twenty microalgae samples were collected including 185 water samples and 35 soil samples. Seventy-seven species of terrestrial microalgae were identified, and 9 of them (mainly Cyanophyta and Chlorophyta) were dominant, such as Phormidium, Microcoleus vaginatus, and Chlorococcum humicola. There were 272 of aquatic species, 42 of which were dominant, and the dominant species were a complex of Chlorophyta, Bacillariophyta and Cyanophyta, including Oscillatoria, Phormidium, Scenedesmus, Monoraphidium, Navicula and so on. Compared to the southern warm-temperate extreme arid zone, microalgae species were more abundant in the northern mid-temperate arid zone, especially enriched in shallows, rivers and lakes. According to the multidimensional scaling analysis, terrestrial habitats such as beaches and meadows had similar community structures of microalgae in the same climate zone, while deserts and farmlands had the same community structure in spite of the climate difference. As for the aquatic habitats, there were remarkable differences in the community structure between rivers and other 4 aquatic habitats in the warm-temperate extreme arid zone; in the mid-temperate arid zone, the community structures in the lakes and rivers were similar, but there was a great difference among other aquatic habitats. Our study indicated that different climates and habitational environments may have impacts on microalgae species.

Xinjiang; Microalgal species; Dominant species; Community structure; Multidimensional Scaling

S932.8

A

1000-3207(2015)06-1207-10

10.7541/2015.157

2014-11-05;

2015-04-11

科技部科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)(2012Y112900)資助

吳蕾(1989—), 女, 河南開封市人; 工程碩士; 主要從事微藻生物質(zhì)研究工作。E-mail: wulei545545@163.com

胡春香, 女, 研究員; E-mail: cxhu@ihb.ac.cn