青海湖现代硅藻研究

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硅藻具有简单的细胞结构,对环境变化十分敏感,水体温度、光照、水体扰动、冰封条件、营养盐浓度、pH、盐度等环境要素的变化,都会引起硅藻的种属、数量和分布的变化。硅藻种属生态习性及其组合变化的研究在现代生态环境监测和古环境重建中发挥着重要的作用,受到越来越多的关注。青海湖具有独特的地理位置与气候特征,一直以来是进行全球生态、环境与古气候研究的理想对象,但该区硅藻的分类及其生态意义研究却十分薄弱。开展青海湖硅藻生态特征研究,并探讨其与环境要素的关系,可认识青海湖现代生态环境状态,为研究区古环境的重建提供理论支持,并丰富我国硅藻-环境因子关系的数据库。  本文首先对青海湖现生硅藻进行区域性调查,以了解现代环境状态下该区硅藻的主要类型和分布特征。然后,利用在青海湖南盆中放置的时间序列沉积物捕获器获取的2010年7月至2012年6月的46个沉积样品,通过硅藻组合的变化状况,结合温盐深仪(CTD)记录的环境因子实时监测数据,获得了青海湖地区现生硅藻种属和组合及其季节性变化,探讨了其与水体环境因子之间的关系。  从青海湖沉积物捕获器的时间序列样品中,我们共鉴定出硅藻2纲32属61种,建立了青海湖现生硅藻的图册,采集相应属种的扫描电镜(SEM)与光学显微镜(LM)照片,整理出图版25张。青海湖现生硅藻主要为咸水种与微咸水种,有少量淡水种的出现,后者可能是随湖流由河口带入的;主要优势种为Berkeleyarutilans、Cyclotella choctawhatcheeana、Cocconeis placentula var.euglypta和Nitzschia inconspicua,四者相对百分含量之和超过青海湖硅藻总量的82%。其中,Cyclotella choctawhatcheeana为主要的浮游种,其余大多为附生种或底栖种。  时间序列样品显示了四季分明的硅藻组合变化,主要表现为浮游种与附生种的演替。湖区冰封情况与水生植物的兴亡是影响硅藻组合变化的两个直观原因。封冻期内优势种主要是浮游种Cyclotella choctawhatcheeana;非封冻期内,附生确Berkeleya rutilans、Cocconeis placentula var.euglypta、Nitzschia inconspicua、Halamphora tumida占优势。  沉积物捕获器中硅藻种属的季节性变化与实时记录的环境因子数据之间的关系表明,湖水温度和电导率是影响青海湖中硅藻属种变化的主要限制因子。湖中大部分硅藻都与水温呈正相关关系,但也有部分硅藻与之呈负相关关系,如Cyclotella choctawhatcheeana和Suriella peisonis,且硅藻属种的多样性随湖水温度增高也相应地增大。光照、盐度、水体扰动、溶解硅浓度等环境要素也能在一定程度上影响青海湖硅藻的发育繁殖。  在本次研究中,还发现硅藻门新种1种,命名为Hippodonta qinghainensis sp.nov.,疑似新种3种,包括Gyrosigma sp.,Biremis sp.与Nitzschia sp.cf.incrustans。对新种的鉴别及其环境意义还有待在下一步研究中深入认识。
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