藻類植物是地球上最重要的初級(jí)生產(chǎn)者,它們光合同化生產(chǎn)有機(jī)碳的總量約為高等植物的7倍,同時(shí)固氮藻類(和固氮細(xì)菌)每年約能固定1.7億t的氮素。因此,藻類不僅是人類和動(dòng)物極其重要的食物源,而且它們光合作用中放出的氧也是大氣中氧的最重要的來源。不言而喻,它們對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及環(huán)境質(zhì)量有著深刻的影響。
藻類植物廣泛地分布在海洋和各種內(nèi)陸水體中(包括湖泊、水庫(kù)、江河、溪水、沼澤、池塘、泉水、冰雪等)以及潮濕地表,其中生長(zhǎng)在內(nèi)陸淡水水體中的為淡水藻,分布于海洋和內(nèi)陸咸水水體中的為咸水藻。中國(guó)的藻類包括有:原核生物中的藍(lán)藻門;原生生物的硅藻門、甲藻門、金藻門、黃藻門、隱藻門、裸藻門以及屬于植物界的紅藻門、褐藻門、綠藻門和輪藻門,其中海藻已記錄的共2458種(詳細(xì)情況將在海洋一節(jié)中討論),這里僅討論中國(guó)淡水藻類的多樣性及其所受威脅。
(1)中國(guó)淡水藻類的多樣性
由于中國(guó)幅員遼闊,自然環(huán)境復(fù)雜多樣,使得中國(guó)淡水藻類資源也十分豐富而多樣。近一個(gè)世紀(jì)的調(diào)查研究表明,淡水藻類中的各個(gè)門類在中國(guó)都有發(fā)現(xiàn),而且種類都非常豐富。已知全世界藻類植物約有40000種,其中淡水藻類有25000種左右,而中國(guó)已發(fā)現(xiàn)的(包括已報(bào)道的和已鑒定但未報(bào)道的)淡水藻類約9000種。但是,由于國(guó)內(nèi)尚有不少地區(qū)未進(jìn)行過藻類調(diào)查,即使已進(jìn)行藻類調(diào)查的有些地區(qū),也并不十分全面,加之多數(shù)門類的淡水藻類在中國(guó)的調(diào)查研究還缺乏深度和廣度,因此中國(guó)淡水藻類的物種數(shù)應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過9000種,估計(jì)約有12000至15000種(按占世界淡水藻類種數(shù)的50%~60%計(jì))。
淡水紅藻和褐藻,它們是海陸演變過程中殘留在淡水中的孑遺生物,幾乎都生長(zhǎng)在清潔、溫度偏低、且較穩(wěn)定的水體環(huán)境中,如泉水、井水、溪水中(特別是泉水環(huán)境),其分布區(qū)相當(dāng)狹窄,而且具有一定的封閉性。它們?cè)谶@些環(huán)境中長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果,形成了不少珍稀特有的種類,這對(duì)研究地球環(huán)境的變化及生物自身的演變具有較高的學(xué)術(shù)價(jià)值。它們?cè)谑澜绺鞯氐牡芯植嫉幂^稀少,在中國(guó),半個(gè)世紀(jì)以來對(duì)這些藻類的采集研究,發(fā)現(xiàn)有些種類僅記錄到一次。這樣的藻類共有12種,包括淡水褐藻類的層狀石皮藻(Lithoderma zonatum),以及淡水紅藻類的絞紐串珠藻(Batrachospermum intortum)、中華串珠藻(B.??sinense)、中華鏈珠藻(Sirodotia sinica)、中華魚子菜(Lemanea sinica)和鷓鴣菜窄變種(Caloglossa leprieurii?var.?angusta)等,它們應(yīng)該列入珍稀物種。
(2)中國(guó)淡水藻類資源受威脅的狀況
a.物種受威脅的狀況??雖然中國(guó)的淡水藻類資源非常豐富,但是由于自然環(huán)境的變化和人類的活動(dòng)(特別是工業(yè)和城市的發(fā)展),有些罕見的種已遭受滅絕或處于瀕臨滅絕的境地,其中受威脅最嚴(yán)重的是淡水紅藻和褐藻。近幾十年來,中國(guó)北方許多地區(qū)由于氣候干旱或工業(yè)發(fā)展而過量抽采地下水,引起地下水位下降,使一些著名泉區(qū)的水源枯竭或?yàn)l臨枯竭。泉城濟(jì)南、山西晉祠和娘子關(guān)的泉源就是著名的例子。泉水枯竭,使那些依賴泉水環(huán)境生長(zhǎng)的特有藻類(特別是淡水紅藻)面臨厄運(yùn),有些已蕩然無存。淡水褐藻更為珍稀,中國(guó)僅在40年代初于四川重慶嘉陵江中發(fā)現(xiàn)過,幾十年來由于環(huán)境的演變,也已消失。
最近10多年來,中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,不少泉水資源得到了開發(fā)利用,但是由于人們對(duì)泉水環(huán)境缺乏保護(hù)意識(shí),因而造成生長(zhǎng)在其中的淡水紅藻和其他泉水生物面臨瀕危,有的甚至滅絕。南京浦口珍珠泉,過去生長(zhǎng)有十分豐富的淡水紅藻:外界串珠藻(Batrachos-permum ectocarpum)和美芒藻(Compsopogon?spp.)。但是隨著旅游區(qū)的開發(fā),如今那里的紅藻幾乎絕跡。山西太原晉祠也有外果串珠藻生長(zhǎng),1994年去調(diào)查時(shí)尚有部分存在。1995年由于泉水枯竭,已經(jīng)消亡。可以設(shè)想那些正在進(jìn)行開發(fā)的泉源(旅游或飲料),如果不注意對(duì)泉源環(huán)境的保護(hù),那么藻類和其他泉水生物也可能面臨同樣的厄運(yùn)。
在其他生長(zhǎng)大型淡水藻類的水體中,也往往由于人類活動(dòng)引起環(huán)境變化,招致大型淡水藻類的消失,如江蘇陽澄湖,湖中大型輪藻植物出現(xiàn)成片死亡。又如武漢東湖中的原來主要藻類——鼓藻類(desmids),它們主要生長(zhǎng)在清潔的水體中,但自70年代以來由于富營(yíng)養(yǎng)化過程的加劇,逐漸被藍(lán)藻、綠球藻等耐污藻類所取代。類似的情況,已是十分常見。
b.物種多樣性結(jié)構(gòu)受破壞的狀況??在正常情況下,一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)(特別是水生生態(tài)系統(tǒng))中,藻類群落的物種結(jié)構(gòu)保持著良好的多樣性狀態(tài),即種類多,但每個(gè)種的個(gè)體不多,這時(shí)藻類群落發(fā)揮出良好的生態(tài)效益——保持水質(zhì)良好狀態(tài),且水產(chǎn)豐富。但是當(dāng)水生生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生逆向轉(zhuǎn)化——受重金屬污染或高度富營(yíng)養(yǎng)化時(shí),藻類群落物種結(jié)構(gòu)的多樣性被破壞,某些物種超常生長(zhǎng)而導(dǎo)致有害的赤潮(海洋中)或水華(淡水中)發(fā)生,并造成管道阻塞,水質(zhì)惡化,危及漁業(yè)生產(chǎn),甚至出現(xiàn)魚類中毒現(xiàn)象。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快,這種嚴(yán)重的環(huán)境問題已屢見不鮮。中國(guó)常見的能形成有害水華的藻類有:藍(lán)藻,常有毒,其中主要的是微囊藻(Microcystis),還有魚腥藻(Anabaena)、項(xiàng)圈藻(Anabaenopsis)、顫藻(Oscillatoria)、束絲藻(Aphanizomenon)等,它們?cè)谥袊?guó)許多地方都有大面積的發(fā)生,危害很大;小定鞭藻(Prymnesium parvum),屬定鞭藻類,有毒,它們的水華已引起多起養(yǎng)殖魚類的中毒事件;硅藻,也偶有大面積發(fā)生,其中以1991年冬春之交,湖北省漢江發(fā)生的約200km范圍的硅藻水華——梅尼小環(huán)藻(Cyclotella meneghiniana)最為典型,這次水華造成很大危害,嚴(yán)重地影響了武漢市和沿江地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)和居民生活。
(3)中國(guó)淡水藻類的保護(hù)
從上述可知,中國(guó)淡水藻類資源雖很豐富,但目前已受到嚴(yán)重的威脅,如不及時(shí)采取措施進(jìn)行保護(hù),許多珍稀種類可能很快滅絕。特別應(yīng)該指出的是,當(dāng)前人們對(duì)生物多樣性保護(hù)的注意力主要放在大型動(dòng)、植物上,對(duì)像藻類這樣的微型生物很少注意,這一情況必須改變。在保護(hù)大型動(dòng)、植物的同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)小型植物的保護(hù)。
原文地址:http://www.biodiv.gov.cn/dyxxz/200402/t20040226_88575.htm