青海湖表层沉积物硅藻种类研究
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摘 要： 青海湖作为我国最大的湖泊，其生态重要性不言而喻，研究其硅藻种类对研究青海湖生态环境有一定意义。本文从青海湖表层沉积物中提取硅藻并对其进行初步种属鉴定。根据显微镜镜下检验，发现青海湖主要藻类主要有双菱藻属、异菱藻属、布纹藻属、双眉藻属、菱形藻属、窗纹藻属、小环藻属、舟形藻属及脆杆藻属。
关键词：青海湖 硅藻 沉积物
中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）06-0306-02
一、前言
青海湖位于青藏高原东北部，地理坐标为36°32′～37°15′N，99°36′～100°47′E，是我国最大的内陆咸水湖。青海湖湖面海拔约3200m，现代湖泊面积约4200km2，流域面积约29660km2[1]。湖盆平均水深17.9米，最大水深27米。青海湖湖区年降水量300～400mm，6～9月降水量占全年降水量的80%以上[2]。青海湖属构造断陷湖，湖盆边缘多以断裂与周围山相接。青海湖流域及周围山体岩性以变质岩、酸性岩浆岩为主，西部有碳酸岩露头出露[3]。青海湖常见浮游生物包括35属，其中每年都出现的种类有9属，种类组成以硅藻为主[4]。
硅藻是具有色素体的一种单细胞植物，常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群体。硅藻在自然界分布非常广泛，只要有水的地方，一般都有硅藻的踪迹，尤其是在温带和热带海区。由于硅藻种类多、数量大，因而被称为海洋的"草原"。硅藻的形态多种多样，其主要特点是硅藻细胞外覆硅质（主要是二氧化硅）的细胞壁。硅藻在食物链中属于生产者，它们靠光合作用将海水中的无机物合成自身需要的有机物。硅藻一直以来是一种重要的环境监测指示物种，其对水体酸碱性、盐度和营养物质浓度等非常敏感，因此常被用于水质研究。
二、样品采集与试验方法
本人利用自制重力采样器采集青海湖浅层沉积物以研究青海湖表层沉积物的硅藻种类，具体采样点见图1。
图1 青海湖采样点示意图（引自徐海等，2010[2]）
所采集样品沉积物-水界面清晰，表明样品未受扰动，符合后续试验要求。沉积物样品在-45℃，
（1）称取5g左右样品放入500ml烧杯中，加入一定量浓度为30%的H2O2，水浴加热去除有机质，离心清洗至中性；
（2）超声振荡（150W、20KHZ、10min）后加入过量15%的稀盐酸，水浴加热1小时以去除碳酸盐，离心清洗至中性；
（3）重力沉降去除粘土颗粒，沉降时间和方法参照Jackson（1956）的研究；
（4）加入比重为2.3～2.4的溴化锌进行重液浮选；
（5）取上层浮选物，加入蒸馏水，离心清洗，收样。
（6）制片，在显微镜下进行检验。
三、结果与讨论
根据显微镜镜下检验，发现青海湖主要藻类主要有双菱藻属、异菱藻属、布纹藻属、双眉藻属、菱形藻属、窗纹藻属、小环藻属、舟形藻属及脆杆藻属。各种藻类的生态习性如下：
1.双菱藻属Surirella（见图2：a～c）
单细胞真性浮游类型。壳面椭圆形、卵形或线性，平直或呈螺旋状扭曲，有的种类两端同行或异形；壳面的中部有明显或不清晰的线形或披针形的空隙，龙骨及翼状物围绕整个壳缘，管壳缝在翼沟内，在管壳缝内壁具龙骨点；具有或长或短或粗或细的翼状管，通称肋纹；具长或短的横肋纹，肋纹间有纤细的横线纹，横线纹明显或不清晰；带面长方形或楔形[5]。
2.异菱藻属Anomoeoneis（见图2：d～g）
壳面类菱形，椭圆形，披针形，两侧壳缘凸出，两端渐狭窄，末端钝圆或近头状，壳缝直线形，轴区窄线形，壳面具有"Z"形的纵线[6]。
3.布纹藻属Gyrosigma（见图2：h～j）
壳面呈"S"形，从中部向两端逐渐尖细，壳面具由纵横轴纹十字交叉构成的布纹，中轴区狭窄呈"S"形，中央节处略膨大，壳缝呈"S"形[6]。
4.双眉藻属Amphora（见图2：k～m）
壳体多数为单细胞，末端钝圆或延长呈头状，壳缝直或略弯向腹侧。带面椭圆形，两侧弧形外凸，末端截形[7]。
5.舟形藻属Navicula
壳体上下左右均对称，壳面线形，披针形，椭圆形，菱形等，末端钝圆，头状或喙状，壳缝直线形轴区窄线形或披针形，具中央节和极节，上下两壳面的纹饰一致。壳面花纹多为点、孔或线纹。色素片状，数量不等。舟形藻属种类极多，多数为浮游型，沿岸带常见[7]。
6.窗纹藻属Epithemia
壳面线形，新月形，披针形，半椭圆形，左右两侧不对称，有背侧和腹侧之分，末端钝圆或近头状，腹侧有一条"V"形的管壳缝，贯穿壳内的横隔膜构成壳面的肋纹，带面观长方形[6]。
7.小环藻属Cyclotella
壳体圆盘形或鼓形，壳面圆形，常呈同心波曲或切线波曲，壳面纹饰明显的分为边缘区与中央区，边缘区具线纹或粗短纹，中央区平滑，或具点纹或斑纹[7]。
8.菱形藻属 Nitzschia
常为单细胞，个别种类的细胞位于单一的或分枝的胶质管中。细胞外形、花纹和管壳缝的构造与菱板藻属相同[7]。
9.脆杆藻属 Fragilaria
壳体常连成带状群体，少数呈"Z"型。壳面长披针形或线形，中部略膨大，两端钝圆或呈小头状，少数呈椭圆形或菱形。具假壳缝，带面长方形，色素体多数，小粒状或片状，多数附生或底栖生活。常见于浅水淡水沼泽和小型水体沿岸带[8]。喜缓流，不过在波浪、水流等外力作用下也会变成偶然性浮游生物[9]。脆杆藻属中较多种在冷水环境中更加丰富，其中小型脆杆藻属种主要适应于光照充足、透明度较大的贫营养水体[10]，这一种属的特点对环境具有明显的指示意义，其含量较大常指示湖泊的贫营养状况及较低的湖泊生产力[11]。
图2 部分硅藻在光学显微镜下照片
（a～c：双菱藻属，Surirella，其中c为破碎的硅藻片段；d～g：异菱藻属，Anomoeoneis；h～j：布纹藻属Gyrosigma；k～m：双眉藻属，Anomoeoneis constanta；n～p：硅藻群）
参考文献
[1]中国科学院兰州地质研究所.青海湖综合考察报告，北京：科学出版社， 1979
[2]徐海，刘晓燕， 安芷生， 侯昭华， 董吉宝， 刘斌. 2010. 青海湖现代沉积速率空间分布及沉积通量初步研究.科学通报.55， 4-5：384-390
[3]刘斌， 徐海，蓝江湖，等. 青海湖沉积物生物硅的环境意义初步研究. 第四纪研究， 2010， 30（6）： 1169-1176
[4]王苏民， 窦鸿身. 1998. 中国湖泊志， 北京： 科学出版社 .
[5]李海玲. 新疆管壳缝目硅藻的初步研究. 上海：上海师范大学硕士学位论文.2003， 1-78
[6]尤庆敏. 中国新疆硅藻区系分类初步研究.上海：上海师范大学硕士学位论文.2006， 1-107
[7]刘妍. 大兴安岭达尔滨湖及其周围沼泽硅藻的研究.上海：上海师范大学硕士学位论文. 2007， 1-243
[8]羊向东， 王苏民， 夏威岚，等. 典型对应分析在青藏高原现代湖泊硅藻与环境研究中的应用. 中国科学D辑， 2001，31（增刊）： 273-279
[9]胡鸿钧， 李尧英， 魏印心，等. 中国淡水藻类. 上海：上海科技出版社， 1980
[10]羊向东， 沈吉， 夏威岚等. 龙感湖近代沉积硅藻组合与营养演化的动态过程. 古生物学报， 2002，41（3）： 455-460
[11]Fritz S.C.， Kingston J.C.， Engstrom D.R.， Quantitave trophic reconstruction from sedimentary diatom assemblages： A cautionary tale， Freshwater Bilology， 1993， 30： 1-23