亚气生蓝藻在草原生态系统中的作用
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摘要
本文研究了东北草原样地中亚气生蓝藻的组成与分布，并对藻结皮与相关环境因子的关系进行了探讨与分析。
在2002~2003年两个生长季内采集了蓝藻标本，并设立了四块实验样地，每块样地两次重复。经初步鉴定草原区共有亚气生蓝藻31种，隶属于4科9属。在不同群落样地中亚气生蓝藻的优势种不同。
扫描电镜观察藻结皮结构证明藻结皮具有一定的层次，丝状体蓝藻结成绳状或网状直接与土壤颗粒接触，位于藻结皮底层，这些丝状体蓝藻主要为沼地微鞘藻（Microcoleus paludosus Kütz .）Gom.）、具鞘微鞘藻（M. vaginatus (Vauch .) Gom）、爪哇伪枝藻（Scytonema javanicum (Kütz.) Born）、马氏鞘丝藻（Lyngbya martensiana Menegh. et Gomont ）。而原植体为球形或原植体在生长后期变为膜状的蓝藻则位于结皮上层，主要种类为普通念珠藻（Nostoc commune Vauch）、灰色念珠藻（N. muscorum Ag. ）、棕黄粘杆藻（Gloeothece fusco-lutea N?g .）。
研究表明藻结皮在草原生态系统中具有一定的生态作用。藻结皮对土壤含水量有一定影响，同种群落样地中有藻结皮土壤含水量高于去藻结皮土壤含水量，主要由于蓝藻具有较厚的胶鞘或胶被，一方面能够吸收并储存水分，另一方面随着温度升高和降雨量的增多，藻类生长迅速，藻结皮不断加厚，能够起到防止地表土壤水分蒸发的作用。
藻结皮对土壤含氮量也有一定的影响，同种群落类型样地中有藻结皮地表土壤含氮量高于去藻结皮地表土壤含氮量，这是因为有些蓝藻种类能够固氮并将一部分氮素释放到土壤中，而且藻类植物体自身降解也可增加土壤有机质，提高土壤肥力。不同群落类型中藻结皮的降解速率有差异，这种差异主要是由藻结皮厚度和组成藻结皮的藻类种类决定。
The species and distribution of subaerial bule-green algae in northeast grassland are researched in this paper, the relation between the algal crust and the environmental factors is also discussed and analysed.
During the growth season in the year 2002~2003, I selected 4 different research sites, every site was repeated. There are 31 species subaerial blue-green algae which subordinated to 3 families, 9 genus are founded, there are different superior species in different communities.
It is verified that the algal crust has certain structure through using the scaning electron microscope. The filiment algae interwined rope-like bundles or nets among the soil particles, they live in the lowest layer of algal crust . These main species are M. paludosus 、M. vaginatus、S. javanicum 、L. martensiana. The spherical thallus live in the up-layer of the crust .The main species are N. commune、N. muscorum、G. fusco-lutea .
Consequently express the algal crust in the grassland ecosystem has certain ecological effects . The algal crust affect the moisture content . In the same research site , the moisture content of soil is higher than that without algal crust . The main reason is that the blue-green algae have thick sheath , the sheath can absorb more water, and the higher temperature and more rain thicken the algal crust . they help to maintain moisture in the soil .The algal crust also affect the nitrogen content of the soil . In the same research site the nitrogen content of the soil with algal crust higher than that non-crust . It is because that some species of blue-green algae can fix nitrogen and release some of it in the soil. The degradation of the thallus increase the organic matter of soil and fertilize the soil . The degradation rate of algal crust in every community is different , the difference mainly due to the thickness of algal crust and species of the blue-green algae.
在2002~2003年两个生长季内采集了蓝藻标本，并设立了四块实验样地，每块样地两次重复。经初步鉴定草原区共有亚气生蓝藻31种，隶属于4科9属。在不同群落样地中亚气生蓝藻的优势种不同。
扫描电镜观察藻结皮结构证明藻结皮具有一定的层次，丝状体蓝藻结成绳状或网状直接与土壤颗粒接触，位于藻结皮底层，这些丝状体蓝藻主要为沼地微鞘藻（Microcoleus paludosus Kütz .）Gom.）、具鞘微鞘藻（M. vaginatus (Vauch .) Gom）、爪哇伪枝藻（Scytonema javanicum (Kütz.) Born）、马氏鞘丝藻（Lyngbya martensiana Menegh. et Gomont ）。而原植体为球形或原植体在生长后期变为膜状的蓝藻则位于结皮上层，主要种类为普通念珠藻（Nostoc commune Vauch）、灰色念珠藻（N. muscorum Ag. ）、棕黄粘杆藻（Gloeothece fusco-lutea N?g .）。
研究表明藻结皮在草原生态系统中具有一定的生态作用。藻结皮对土壤含水量有一定影响，同种群落样地中有藻结皮土壤含水量高于去藻结皮土壤含水量，主要由于蓝藻具有较厚的胶鞘或胶被，一方面能够吸收并储存水分，另一方面随着温度升高和降雨量的增多，藻类生长迅速，藻结皮不断加厚，能够起到防止地表土壤水分蒸发的作用。
藻结皮对土壤含氮量也有一定的影响，同种群落类型样地中有藻结皮地表土壤含氮量高于去藻结皮地表土壤含氮量，这是因为有些蓝藻种类能够固氮并将一部分氮素释放到土壤中，而且藻类植物体自身降解也可增加土壤有机质，提高土壤肥力。不同群落类型中藻结皮的降解速率有差异，这种差异主要是由藻结皮厚度和组成藻结皮的藻类种类决定。
The species and distribution of subaerial bule-green algae in northeast grassland are researched in this paper, the relation between the algal crust and the environmental factors is also discussed and analysed.
During the growth season in the year 2002~2003, I selected 4 different research sites, every site was repeated. There are 31 species subaerial blue-green algae which subordinated to 3 families, 9 genus are founded, there are different superior species in different communities.
It is verified that the algal crust has certain structure through using the scaning electron microscope. The filiment algae interwined rope-like bundles or nets among the soil particles, they live in the lowest layer of algal crust . These main species are M. paludosus 、M. vaginatus、S. javanicum 、L. martensiana. The spherical thallus live in the up-layer of the crust .The main species are N. commune、N. muscorum、G. fusco-lutea .
Consequently express the algal crust in the grassland ecosystem has certain ecological effects . The algal crust affect the moisture content . In the same research site , the moisture content of soil is higher than that without algal crust . The main reason is that the blue-green algae have thick sheath , the sheath can absorb more water, and the higher temperature and more rain thicken the algal crust . they help to maintain moisture in the soil .The algal crust also affect the nitrogen content of the soil . In the same research site the nitrogen content of the soil with algal crust higher than that non-crust . It is because that some species of blue-green algae can fix nitrogen and release some of it in the soil. The degradation of the thallus increase the organic matter of soil and fertilize the soil . The degradation rate of algal crust in every community is different , the difference mainly due to the thickness of algal crust and species of the blue-green algae.
引文
沈银武，黎尚豪。固氮蓝藻培养和应用的结果与展望 水生生物学报 1993年 第17卷 第4期 356-362
郭裕等 固氮蓝藻和单细胞绿藻的繁殖与培养 山西出版社 1960年
林惠民，何振荣，杜代贤，戴玲芬，黎尚豪 蓝藻固氮酶铁钼蛋白的研究 水生生物学报 1986年 第10卷 第1期 15-22
王业勤，徐旭东，黎尚豪 蓝藻分子遗传十年研究进展 水生生物学报 1991年 第15卷 第4期 356-365
程义强 固氮蓝藻(Nostoc spp.)基因组文库的构建及固氮酶结构基因克隆 学位论文 1992
G.E.FOGG, W..D..P. STEWART, P.FAY and A.E.WALSBY The Blue-Green Algae[M] 1973
胡鸿均，李尧英，魏印心，朱惠忠，陈嘉佑，施之新 中国淡水藻类[M] 上海科技出版社1981年
周志刚，程子俊，刘志礼 沙漠结皮中藻类生态的研究 生态学报 1995年 第15卷 第4期 385-391
肖洪兴 中国东北森林-草原样带中亚气生藻类的研究 东北师范大学博士学位论文 2001年
10、胡春香，刘永定，宋立荣，黄泽波 半荒漠藻结皮中藻类的种类组成和分布 应用生态学报 2000年 第11卷 第1期 61-63
11、胡春香，刘永定，宋立荣 土壤藻研究新进展 水生生物学报 2002年 第26卷 第5期 521-528
12、胡春香，刘永定，黄泽波，宋立荣 荒漠藻壳的精细结构与发育 水生生物学报 2000年 第24卷 第1期 11-18
13、胡春香，刘永定 ，张德禄 ，黄泽波 B.S. Paulsen 荒漠藻结皮的胶结机理 科学通报 2002年 第47卷 第12期 931-937
14、Chunxiang Hu, Yongdig Liu, Lirong Song and Delu Zhang Effect of desert soil algae on the stabilization of fine sands Journal of Applied Phycology 14: 281-292, 2002
15、周云龙 异形胞与蓝藻固氮 生物学通报 1994年 第29卷 第11期 5-6
16、林碧琴，姜彬慧 藻类与环境保护 辽宁民族出版社
17、肖洪兴 吉林省蓝藻门真枝藻属(Asterocapsa)植物的研究 东北师范大学学报（自然科学版）1993年 第2期 110-115
18、肖洪兴，盛彦敏 肾胞藻属一新种 木本植物研究 2000年 第20卷第3期242-243
19、肖洪兴 马秀杰 东北地区星球藻属(Astcrocapsa) 植物的研究 2000年 第32卷 第3期
20、王策箴 东北松嫩草原区亚气生蓝藻的初步研究 东北师范大学学报（自然科学版）1990年 第1期 96-98
21、朱浩然 中国淡水藻志[M] 科学出版社 第2卷 1991
22、肖洪兴 吉林省真枝藻属新植物 植物分类学报 1991 30（1）：94-96
23、T.V. DESIKACHARY, Ph.D., F.A.SC. CYANOPHYTA Indian council of Agricultural Research New DELHI 1979
24、Masayuki Watanabe. Studies on planktonic Blue-green Algae 6 Bloom-forming spicies in Lake Biwa (Japan) in the Summer of 1994 . Bull. Natn.Sci..Mus. , Tokyo, Ser. B, 22 (1), pp. 1-10, March22, 1996
25、 Masayuki Watanabe. Studies on planktonic Blue-green Algae5 , A New Species of Cylindrospermospsis (Nostocaceae) from Japan , Bull . Natn. Sci. Mus. ,Tokyo , Ser. B , 21 (2):pp. 45-48 , Jane 22 ,1995
26、梁诗炎，陈树谷 星球藻属一新种---中国星球藻 广西植物 1985 5（2）： 101-103
27、李尧英 西藏蓝藻门新植物 植物分类学报 1984 22（2）：167-174
28、Renhui li and Makoto M. Watanabe , Anabaena eucompacta sp. Nov. (Nostocales, Cyanobacteria), a new planktonic Species with Tightly Spiraled Filaments from Japan , Bull. Natn. Sci. Mus. , Tokyo , Ser. B , 25(3), pp. 89-94 , September 12 1999
29、L.W. Durrell and Lora Mangum Shields , Characteristics of Soil Algae Relation to crust formation, Transactions of the American Microscopical Society 1961
30、李新荣，张景光，王新军，刘立超，肖洪浪 干旱沙漠区土壤微生物结皮及其对固沙植被的研究 植物分类学报 2000年 42（9）：
965-970
31、肖洪兴 吉林省真枝藻属新植物 植物分类学报 1991年 30（1）：94-96
32、田友萍，何复胜 贵州盘悬风洞藻席藻群落生态初探 中国岩溶 1996年 第15卷 第3期 234-238
33、关桂兰，杨玉锁，郭沛新 新疆干旱地区陆生固氮蓝藻的种群分布及对环境的作用 干旱区研究 1995年 第12卷 第1期1-5
34、刘玉，沈银武，黎尚豪 六种固氮蓝藻提取液对玉米的促生长作用和提取液成分比较 水生生物学报 1996年 第20卷 第4期 301-309
35、丰成礼，李永键，计玲华 国内外螺旋藻的研究和开发利用现状 广西农业大学学报 1994年 第13卷 第4期 358-364
36、康金花 关桂兰 郭沛新 孔爱琴 陆生固氮蓝藻对土壤环境的影响 干旱区研究 1998年 第15卷 第3期 30-33
37、黄开耀，郭厚良 蓝藻突变体研究综述 武汉植物研究 1998 16（3）：263-267
38、陈利顶，傅伯杰 干扰的类型、特性及生态学意义 生态学报 2000年 第20卷 第1期 581-586
39、戈列尔巴赫，查乌耶尔 植物群落中藻类的研究方法 野外地植物学 1965年 第1卷 476-491
40、王策珍 长白山高山苔原带的亚气生蓝藻 植物研究 1987年 第7卷 第3期
41、洪英，李尧英，黎尚豪 柴达木盆地荒漠土壤蓝藻群落的初步研究 植物学报1992年 34（3）：161-168
郭裕等 固氮蓝藻和单细胞绿藻的繁殖与培养 山西出版社 1960年
林惠民，何振荣，杜代贤，戴玲芬，黎尚豪 蓝藻固氮酶铁钼蛋白的研究 水生生物学报 1986年 第10卷 第1期 15-22
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30、李新荣，张景光，王新军，刘立超，肖洪浪 干旱沙漠区土壤微生物结皮及其对固沙植被的研究 植物分类学报 2000年 42（9）：
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32、田友萍，何复胜 贵州盘悬风洞藻席藻群落生态初探 中国岩溶 1996年 第15卷 第3期 234-238
33、关桂兰，杨玉锁，郭沛新 新疆干旱地区陆生固氮蓝藻的种群分布及对环境的作用 干旱区研究 1995年 第12卷 第1期1-5
34、刘玉，沈银武，黎尚豪 六种固氮蓝藻提取液对玉米的促生长作用和提取液成分比较 水生生物学报 1996年 第20卷 第4期 301-309
35、丰成礼，李永键，计玲华 国内外螺旋藻的研究和开发利用现状 广西农业大学学报 1994年 第13卷 第4期 358-364
36、康金花 关桂兰 郭沛新 孔爱琴 陆生固氮蓝藻对土壤环境的影响 干旱区研究 1998年 第15卷 第3期 30-33
37、黄开耀，郭厚良 蓝藻突变体研究综述 武汉植物研究 1998 16（3）：263-267
38、陈利顶，傅伯杰 干扰的类型、特性及生态学意义 生态学报 2000年 第20卷 第1期 581-586
39、戈列尔巴赫，查乌耶尔 植物群落中藻类的研究方法 野外地植物学 1965年 第1卷 476-491
40、王策珍 长白山高山苔原带的亚气生蓝藻 植物研究 1987年 第7卷 第3期
41、洪英，李尧英，黎尚豪 柴达木盆地荒漠土壤蓝藻群落的初步研究 植物学报1992年 34（3）：161-168
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