、单细胞藻类单细胞藻是海洋植物中结构最简单、但在海洋生态系统中最具重要意义的一群生物,它们是许多水生动物的直接饵料。
而那些不是直接摄食单细胞藻类为生的动物,也大都是间接地以它们作饵料,经过一次或多次转换才成长起来的。
据初步估算,自然界要生产出一公斤的鱼肉,约需数百公斤至上千公斤的单细胞藻类。
因此,可以说:海域单细胞藻类的丰富程度是该海域渔业丰歉的一重要决定因素。
当然,这里也应指出,如果某海域有机污染严重,造成水体富营养化,那么,在温、盐等环境条件适宜的情况下,可能会形成‘赤潮’(有关‘赤潮’的问题将在第五章海洋灾害加以叙述)。
此外,有些单细胞藻类在研究海流与水团的动态方面有重要意义;有些种类可附着于大型海藻体表,成为藻类养殖的害藻;有些还附生于船底,能降低船的航速。
单细胞藻类在硅藻门、甲藻门、裸藻门、金藻门、黄藻门、蓝藻门、红藻门、绿藻门中都有它们的存在。
其中,种类最多、数量最大的是硅藻门和甲藻门。
福建海域地处台湾海峡西部,是东海和南海的过渡区,常年受南海暖流和闽浙沿岸流的交错影响,况且还接纳许多河川输入的大量营养盐,水体肥沃,单细胞藻类非常丰富,调查记载的种类近千种,数量常年平均每立方米水体有单细胞藻类1340万个左右。
近岸、港湾区的数量还要大得多,如:厦门西港区1987年调查时,年平均竟高达每立方米水体1.8亿个。
(一)硅藻门(Bacillariophyta)硅藻为单细胞生活或借助胶质连成群体。
细胞具有特殊的壳壁,壳壁主要成分是由果胶质和硅质组成。
壳壁由两瓣套合,分为上、下壳,上壳稍大、下壳较小。
壳面有各种花纹。
根据花纹排列,分为中心纲和羽纹纲。
福建省沿海(包括台湾海峡)共已记录了784种,其中,中心纲308种,羽纹纲476种。
现将最主要属种简介如下:1.中心纲(亦称辐射纲)(Centricae)细胞壳面圆形、多角形、椭圆形或不规则形状,一般都有辐射对称花纹,没有纵沟和拟纵沟,不能运动,色素体小而数目多。
(1)直链藻属(Melosira)细胞环面观圆柱形或球形,靠壳面相连成链珠状群体。
主要是底栖附着种类,但常在风浪作用下,混入浮游生物中。
福建沿海记录了6种,常见的有:念珠直链藻(Melosiramoniliformis)、具槽直链藻(M.sulcata)、朱吉直链藻(M.juergensi)、拟货币直链藻(M.nummuloides)。
图4-1 直链藻1.念珠直链藻2~3.具槽直链藻 4.朱吉直链藻 5.拟货币直链藻(2)骨条藻属(Skeletonema)细胞椭圆形或凸镜形,有时圆柱形。
壳缘着生一圈细刺与邻细胞的对应刺相连接成链状群体。
福建沿岸记录了4种,其中,最常见且常成为优势种的是广温、广盐、广分布的中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)。
图4-2 中肋骨条藻(3)辐杆藻属(Bacteriastrum)细胞圆盘状至圆柱形,壳面周缘有许多排列规则的刺毛向四周射出,并在一定距离处与邻细胞的刺毛相连接,然后再分成两支。
但群体两端的细胞,刺毛不分支,常弯曲或呈螺旋形。
福建沿海记录了11种,具代表性的如广温性沿岸种——透明辐杆藻(Bacteriastrumhyalinum)。
图4-3 透明辐杆藻1.群体2.顶端细胞3.链内细胞(4)海链藻属(Thalassiosira)细胞圆盘状,以一条胶质线相连成串,或许多细胞共同埋于一胶质块中。
福建省沿海记录了17种,其中,细弱海链藻(Thalassiosirasubtilis)常成为福建海区的优势种;诺登海链藻(T.nordenskioldii)和圆海链藻(T.rotula)等也较常见。
图4-4 海链藻1.细弱海链藻2.诺登海链藻3.圆海链藻(5)圆筛藻属(Cosicinodiscus)细胞绝大多数为圆盘状,壳面有六角形或圆形孔纹,孔纹排列各种各样,它们是分类的主要依据。
福建沿海共记录了53种,浮游和底栖生活的都有。
常见的如:线形圆筛藻(Cosicinodiscuslineatus)、偏心圆筛藻(C.excentricus)、辐射圆筛藻(C.radiatus)等等。
图4-5 圆筛藻1.线形圆筛藻2.偏心圆筛藻3.辐射圆筛藻(6)双尾藻属(Ditylum)细胞通常单个生活,但有时也可数个连成群体。
壳面三角形,中央有一中空长刺,有的在长刺周围还有许多小刺。
福建沿海记录的两种——布氏双尾藻(Ditylumbrightwellii)和太阳双尾藻(D.sol)的主要区别就在于壳面中部有无小刺。
前一种适温范围广,属世界性种,后一种是偏暖性种类。
它们均营浮游生活。
图4-6 双尾藻1~2.布氏双尾藻3~4.太阳双尾藻(壳环面) 5.太阳双尾藻(壳面)(7)弯角藻属(Eucampia)细胞环面观为“工”字形,壳面观椭圆形,壳面长轴两极各有一个突起,借此与邻细胞的相对突起相连成扇形或螺旋状链状群体。
福建沿海记录了短角弯角藻(Eucampiazoodiacus)和长角弯角藻(E.cornuta)两种,其主要区别在于前者突起较短,细胞间隙小,节间带不易见到;后者突起较长,细胞间隙较大,节间带线纹极明显。
两者均营浮游生活。
短角弯角藻是沿岸广温性种类,而长角弯角藻是沿岸暖水性种。
图4-7 弯角藻1~4.短角弯角藻(1~2.群体,3.环面,4.壳面)5~6.长角弯角藻(5.环面,6.群体)(8)盒形藻属(Biddulphia)单细胞或成链状群体。
壳面两端有角状突起,突起的内侧还往往有特殊的刺毛状棘。
大多数种类是营附着生活,少数是真正浮游的。
福建沿海共记录了17种,常见的浮游性种类有:中华盒形藻(Biddulphia sinensis)、颗粒盒形藻(B.granulata)和活动盒形藻(B.mobiliensis)等。
图4-8 盒形藻1.中华盒形藻2~3.颗粒盒形藻 4.活动盒形藻(9)角毛藻属(Chaetoceros)细胞环面观方形至长方形,壳面一般为椭圆形或圆形,有两个突起并生有长角毛,通常借助角毛与邻细胞角毛相连成链状群体,只极少数是单细胞生活的。
它们均为浮游性种类。
福建沿海种类多、数量大,已记录了59种。
其中,洛氏角毛藻(Chaetoceros lorenzianus)、旋链角毛藻(C.curvisetus)、并基角毛藻(C.decipiens)、窄隙角毛藻(C.affinis)、扁面角毛藻(pressus)、聚生角毛藻(C.socialis)等等,常成为优势种。
图4-9 角毛藻1.洛氏角毛藻2.旋链角毛藻3.并基角毛藻4.扁面角毛藻5~6.聚生角毛藻(5.宽环面,6.狭环面)(10)根管藻属(Rhizosolenia)细胞单个或连成链状、弯曲形、螺旋状群体。
细胞多呈长管状,壳面突起呈半球形、锥形、斜锥形、鸭咀形等等,末端常生小刺。
壳环面有环形、半环形、鳞片状花纹。
该属大多是暖海性浮游种类。
福建沿海共记录了22种,常见的如:脆根管藻(Rhizosolenia fragilissima)、笔尖形根管藻(R.styliformis)、柔弱根管藻(R.delicatula)、斯托根管藻(R.stolterfothii)、翼根管藻(R.alata)等。
图4-10 根管藻1.脆根管藻2.笔尖形根管藻3.柔弱根管藻;4.斯托根管藻5.翼根管藻2.羽纹纲(Pennatae)细胞大多是长形至椭圆形,绝大部分种类有纵沟,能行动。
壳面花纹均向着一条中线(长轴)左右排列成羽纹状。
根据纵沟的构造可分为无纵沟(壳面无真正纵沟,只有拟纵沟)、单纵沟(仅一个壳面上有纵沟)和双纵沟(两个壳面均有纵沟)等三类。
图4-11 日本星杆藻(1)星杆藻属(Asterionella)细胞呈棒状,两端异形。
借壳面连结成链状、带状、螺旋状或星形群体。
具不明显的拟纵沟。
福建沿海记录了4种,均为浮游生活,以近海广温性的日本星杆藻(Asterionellajaponica)分布最为普遍,数量也大。
(2)海毛藻属(Thalassiothrix)细胞棒形至线状,直或略弯。
单个生活或借助胶质相连成锯齿状或星形群体。
壳面两端形状不同。
壳缘有小刺。
营浮游生活。
福建沿海记录了5种,最常见的是长海毛藻(Thalassiothrix longissima)和伏氏海毛藻(T.frauenfeldii)。
图4-12 海毛藻1~2.长海毛藻(1.壳面,2.壳环面)3~4.伏氏海毛藻(3.壳面,4.群体壳环面)(3)海线藻属(Thalassionema)细胞棒形,与海线藻极为相似,所不同的是壳面两端形状相似,壳缘没有小刺。
细胞常连成锯齿状群体。
福建沿海只记录了菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)一种,它是世界广分布的近岸性种类。
图4-13 菱形海线藻1.群体壳环面2.群体壳面(4)楔形藻属(Licmophora)细胞环面楔形,内有假隔片。
壳面棒形。
群体通常扇状,借胶质柄附着在大型藻类或其他物体上,但常混入浮游生物群中。
福建沿海共记录了6种,最常见的如:短楔形藻(Licmophoraabbreviata)。
图4-14 短楔形藻1.群体2.环面3~4.壳面(5)菱形藻属(Nitzschia)细胞梭形或棒形,断面菱形。
单独生活或成群体。
壳缘有管状纵沟。
无中结。
色素体一般两个。
福建沿海记录了60多种,常在浮游生物中成为优势种的有:尖刺菱形藻(Nitzschia pungens)、柔弱菱形藻(N.delicatissima)、奇异菱形藻(N.paradoxa)等。
其中,尖刺菱形藻是硅藻类中发现的唯一能引起毒性赤潮的种类。
该种是典型的近岸性种类,其适温、适盐范围广。
图4-15 菱形藻1.柔弱菱形藻2.尖刺菱形藻3.奇异菱形藻(二)甲藻门(Pyrrophyta)甲藻绝大多数是单细胞种类。
细胞有较厚的、由纤维素构成的外壳。
壳的结构比较复杂,有的分成两瓣,有的则由许多块小甲片组成,甲片的数目和排列模式是分类的主要依据。
细胞多数有两条鞭毛,有的生于细胞前端,有的生于细胞腹面,借助鞭毛摆动能游动。
根据壳壁结构及分裂情况,分为纵裂甲藻纲和横裂甲藻纲。
福建省沿海共记录了184种,其中,纵裂甲藻纲只记录3种,横裂甲藻纲181种。
1.纵裂甲藻纲(Desmophyceae)细胞壳壁由左右两瓣组成,两鞭毛生于细胞前端。
该纲的研究欠充分。
常见的有:(1)闪光原甲藻(Prorocentrum micans)细胞卵形或心形,形如瓜子(故又称瓜子虫),左右侧扁,后端尖,顶端有一刺状突起。
是赤潮生物种类之一。
赤潮时,夜晚海面有发光现象(参见图4-16之1~3)。
(2)海洋脱壳藻(Exuviaella marina)细胞椭圆形。
与前种的主要区别是细胞前端没有长的刺状突起,而只是在鞭毛孔周围有一圈很小的、不易见到的齿状突(参见图4-16之4)。