北京市绿藻门盘星藻形态及分类研究.docx

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1、摘要:为探究北京市五大水系的水生生物多样性，采用野外调查和室内观察相结合的方法，于20162019年对北京市潮白河、大清河、永定河、北运河和蓟运河五大水系中绿藻门盘星藻属PediastrumMyren的种类形态与分类学进行了研究。结果表明：共鉴定出绿藻门盘星藻属的单角盘星藻、斯氏盘星藻、卵形盘星藻、具孔盘星藻、二角盘星藻、双射盘星藻、缢缩盘星藻、整齐盘星藻、短棘盘星藻和四角盘星藻共10个种，单角盘星藻具孔变种、单角盘星藻颗粒变种、单角盘星藻对突变种、单角盘星藻粒刺变种、二角盘星藻纤细变种、二角盘星藻圆形变种、二角盘星藻山西变种、二角盘星藻网状变种、二角盘星藻真实变种、二角盘星藻大孔变种、二角盘

2、星藻皱褶变种、短棘盘星藻长角变种、短棘盘星藻短角变种、短棘盘星藻镶尖变种、短棘盘星藻颗粒变种、短棘盘星藻穿孔变种、短棘盘星藻波缘变种、整齐盘星藻小齿变种、整齐盘星藻具孔变种和四角盘星藻四齿变种共计20个变种；从外层细胞的形态和角突数、是否有穿孔、细胞壁上是否有颗粒和棘刺等方面描述了盘星藻属各种和亚种的形态特征，并列出其分布水体，建立了原色图谱和分类检索表。研究表明，北京市盘星藻属有10个种20个变种，其中有20个原种或变种是北京市新记录的盘星藻种类。关键词：盘星藻属；分类；形态；变种；北京市盘星藻属PediastrumMyren隶属于真核域Eukaryota植物界P1antae绿色植物亚界Su

3、bkingdomViridip1antae绿藻门Ch1orophyta绿藻纲Ch1orophyceae环藻目Sphaerop1ea1es水网藻科Hydrodictyaceae。根据胡鸿钧等报道，该藻隶属于绿藻纲Ch1orophyceae绿球藻目Ch1orococca1es水网藻科Hydrodictyaceaeo全世界盘星藻属植物共记载120多种和370个种内名称(infraspecificnames)。盘星藻通常由4、8、16、32、64(或128)个细胞组成，呈一层厚的平盘状集结体；圆盘形，星状，也有呈卵形或不整齐型，表面无或具穿孔；通常外缘细胞具有1、2或4个突起，突起上具胶质毛丛；内层细

4、胞常为多角形，不具角突；细胞壁较厚，表面平滑或具颗粒或网纹；幼细胞色素体周生，圆盘状，核单一，具1个蛋白核，成熟细胞色素体分散，可具1、2、4或8个细胞核，蛋白核1至多个。广泛分布于各种水体中。目前，国内学者对盘星藻属进行了较多研究，但北京市盘星藻属植物尚少见系统报道。笔者在对北京市进行生物多样性调查过程中，对北京市潮白河、大清河、永定河、北运河和蓟运河五大水系中盘星藻属的种类形态及其多样性进行了研究，旨在为北京区域该门类绿藻的分类及资源保护和水域污染治理等提供科学参考。1材料与方法试验于2016-2019年选取北京市五大水系河流、湖泊和水库共计53个样站(图1),采集绿藻活体样品和水样，采集

5、的水样用体积分数为10%15%的鲁哥氏液固定或用体积分数为5%的甲醛固定，活体样品及固定样品在生物显微镜(MOtiC-BA210)下进行观察和鉴定，并记录和拍摄。1一妫水河；2清水河；3一门城湖；4一莲石湖；5晓月湖；6宛平湖；7一官厅水库；8沙河水库；9一玉渡山水库；10一斋堂水库；11一北运河；12清河；13温榆河；14昆明湖；15后海；16莲花池；17柳荫公园；18龙潭公园；19陶然亭；20玉渊潭1;21玉渊潭2;22紫竹苑；23一十三陵水库；24一大石河；25一小清河；26一周口店河；27三渡；28一五渡；29一七渡；30西石门；31+八渡；32一天开水库；33青龙湖-北湖；34青龙湖

6、-南湖；35牛口峪水库；36-金海湖；37一潮白河；38一潮白河桥；39怀沙河；40碧水公园；41一干沟；42二滩；43龙湾；44一楼子峪；45一白河堡水库；46栗榛寨水库；47沙厂水库；48怀柔水库；49一遥桥峪水库；50密云水库；51雁栖湖；52青龙峡；53汉石桥湿地。1-GuishuiRiver;2-QingshuiRiver;3-1akeMencheng;4-1ake1ianshi;51akeXiaoyue;6-1akeWanping;7-GuantingReservoir;8-ShaheReservoir;9-YudushanReservoir;10ZhaitangReservoir

7、;11NorthCana1;12QingRiver;13WenyuRiver;141akeKunming;151akeHouhai;161ake1ianhua;171ake1iuyinPark;181ake1ongtanPark;191akeTaoranting;201akeYuyuantan1;21-1akeYuyuatan2;22-1akeZizhuyuan;23一Shisan1ingReservoir;24DashiRiver;25XiaoqingRiver;26Zhoukouc1ianRiver;27SanduinJumaRiver;28WuduinJumaRiver;29Qiduin

8、JumaRiver;30-XishimeninJumaRiver;31ShibaduinJumaRiver;32-TiankaiReservoir;33North1akeQing1ong;34South1akeQing1ong;35NiukouyuReservoir;361akeJinhai;37ChaobaiRiver;38BridgeofChaobaiRiver;39HuaishaRiver;401akeBishuiPark;41GangouinBaiRiver;42ErtaninBaiRiver;431ongwaninBaiRiver;441ouziyuinChaoRiver;45一Ba

9、ihepuReservoir;461izhenzhaiReservoir;47ShachangReservoir;48一HuairouReservoir;49YaoqiaoyuReservoir;50MiyunReservoir;51-1akeYanqi;521akeQing1ongxia;53HanshiqiaoWet1and.图1北京市调查水体的分布Fig.1DistributionofwaterbodiessurveyedinBeijing2结果与分析2.1北京市盘星藻种类调查中共检出盘星藻属中具孔盘星藻、卵形盘星藻、斯氏盘星藻、单角盘星藻、缢缩盘星藻、二角盘星藻、双射盘星藻、短棘盘星藻

10、、整齐盘星藻和四角盘星藻10个种。其中，单角盘星藻有粒刺变种、具孔变种、对突变种和颗粒变种共4个变种；二角盘星藻有纤细变种、山西变种、网状变种、圆形变种、具刺变种、皱褶变种和真实变种共7个变种；短棘盘星藻有波缘变种、镶尖变种、长角变种、穿孔变种、颗粒变种和短角变种共6个变种；整齐盘星藻有小齿变种和具孔变种共2个变种；四角盘星藻仅有四齿变种1个变种。累计共检出盘星藻属植物10个种20个变种。2.2北京市盘星藻形态特征及分布2.2.1草角盘星藕PediaStrUmsimp1exMeyen,1829（图2A）该藻为真性定形群体，由8、16、32个或64个细胞组成，群体细胞间无穿孔；群体边缘细胞常为五

11、边形，外壁具1个圆锥形的角状突起，突起两侧凹入，群体内层细胞呈五边形或六边形，细胞壁光滑；细胞（不含突起）长为1218m,宽为1218mo分布于妫水河、门城湖、莲石湖、晓月湖、官厅水库、沙河水库、北运河、温榆河、后海、莲花池、龙潭公园、陶然亭、玉渊潭、紫竹院、十三陵水库、大石河、小清河、三渡、十八渡、天开水库、青龙湖、牛口峪、金海湖、潮白河、白河、怀沙河、碧水公园、娄子峪、密云水库和汉石桥湿地。1）单角盘星藻具孔变种AS/磔/exvar.duodenarium（Bai1ey）RabenhorS31868（图2BC）。此变种与原种不同之处是真性定形群体细胞间具穿孔；群体细胞为三角形，三边均内凹，

12、外层细胞具尖而长的角突；细胞长为2728urn,宽为1115Un1。分布于门城湖、莲石湖、晓月湖、官厅水库、沙河水库、北运河、清河、温榆河、昆明湖、后海、龙潭公园、陶然亭、玉渊潭、紫竹院、十三陵水库、大石河、小清河、周口店河、拒马河、天开水库、青龙湖、牛口峪、金海湖、白河、怀沙河、碧水公园、娄子峪、怀柔水库、遥桥峪水库、密云水库和雁栖湖。2）单角盘星藻颗粒变种P.simp1exvar.granu1atum1emmennann,1897（图2D、E）。本变种与原变种的主要区别是细胞壁具颗粒。分布于妫水河、莲石湖、晓月湖、龙潭公园、玉渊潭、十三陵水库、小清河、天开水库、青龙湖、潮白河、碧水公园和娄

13、子峪。3）单角盘星藻对突变种P.simp1exvar.biwaenseFukushima,1953（图2F）o本变种的外层细胞外侧具一角状突起，往往2个突起成对排列。分布于陶然亭、玉渊潭、青龙湖、怀沙河和密云水库。4）单角盘星藻粒刺变种P.simp1exvar.echinu1atumWittrock,1883（图2G、H）。本变种以细胞壁密被颗粒状小刺，与原变种有所不同；细胞长为1530Unb宽为615mo分布于晓月湖、北运河、龙潭公园、陶然亭、玉渊潭、紫竹院、十三陵水库、大石河、小清河、三渡、天开水库、青龙湖、碧水公园、娄子峪、白河堡水库、怀柔水库和密云水库。2.2.2斯氏盘星藻Pedias

14、trumSturmiiReinSCh,1867（图21）该藻为真性定形群体，由4、16或32个细胞组成，群体无穿孔；群体细胞呈三角形或四边形，群体边缘细胞外壁具1个长突起；细胞基部与邻近细胞相连接，细胞壁具小颗粒或较光滑；细胞长为920Unb宽为715Umo分布于大石河和莲石湖。2.2.3卵形盘星藻Pediastrumovaturn（Ehrenberg）BraUn,1855（图2J）集结体具穿孔，外层细胞呈卵圆形，具一长角突，侧边凸出，内层细胞呈卵形或多角形，细胞壁具细颗粒；藻体直径为117.5m,外层细胞长为34um（其中角突长为10Um）,宽为28Um,内层细胞长为25m,宽为21Urno

15、分布于北运河、温榆河、后海、玉渊潭、十三陵水库、大石河、小清河、十八渡、青龙湖、密云水库和青龙峡。2.2.4具孔盘星藻Pediastrumc1athratum(Schroetor)1emmenIIann,1897（图2K、1）集结体多由16或32个细胞组成，具显著穿孔；外层细胞略呈等腰三角形，其中两侧边向等腰三角形的中轴凹入,并形成一个长角突，细胞间以其基部紧密挤压而连接；内层细胞呈多角形，未与其他细胞连接处的细胞壁均向内凹陷，细胞壁光滑；植物体直径为6874urn,外层细胞长为14.016.5Um（其中角突长为811Um）,宽为810Hnb内层细胞长为1219m,宽为89mo分布于莲石湖、宛

16、平湖、沙河水库、北运河、后海、莲花池、龙潭公园、陶然亭、玉渊潭、紫竹院、十三陵水库、小清河、天开水库、青龙湖、金海湖、碧水公园、娄子峪、沙厂水库、怀柔水库、遥桥峪水库、密云水库、雁栖湖和汉石桥湿地。2.2.5二角盘星藻PediaStrU/ndup1exMeyen,1829（图2M、N）该藻为真性定形群体，由8、16、32、64、128个细胞（常为16、32个细胞）组成；群体细胞间具小的透镜状穿孔，群体边缘细胞呈四边形，其外壁扩展成2个圆锥形钝顶状的短突起，突起末端无缺刻，群体内层细胞或多或少呈四方形，侧壁中部略凹入；邻近细胞间细胞侧壁的中部彼此不相连接，细胞壁平滑；细胞长为1121m,宽为821mo分布