探索三亞灣珊瑚礁區(qū)的瑰麗水下世界

海南島三亞灣海域,生長(zhǎng)著大片美麗的珊瑚礁,吸引著大批中外游人。各種各樣的珊瑚礁中棲息著多種海洋生物,構(gòu)成了曼妙的水下景觀,這其中就包括五彩斑斕的海藻。

海藻的形態(tài)學(xué)

海藻的主體通常稱為藻體。海藻體具有各種形式和大?。簭暮?jiǎn)單的絲狀到大的分化形式,其通常由固著器或假根(根狀外生)、柄或莖(莖狀)、葉或枝(葉狀體)組成(圖1)。

圖1 海藻的形態(tài)學(xué)(Titlyanov et al.,2016)

連接直立葉片的匍匐軸(匍匐莖)稱為根莖。不同形式的固著器適應(yīng)不同類型的基底。固著器為根狀細(xì)絲或盤狀多細(xì)胞器官,或大的多細(xì)胞和發(fā)育良好的分支形式(所謂的固著器),具有修飾功能的基底細(xì)胞。葉柄形成支撐葉片的莖狀結(jié)構(gòu),盡管在許多物種中它不存在并且葉片是在固著器上直接固定的。葉片通常呈薄的、膜狀、絲狀和分支狀形態(tài)。分支葉的類型是海藻重要的形態(tài)特征,可以用于物種鑒定。大型藻類基本上有7 種類型的分支:交替、對(duì)立、二分、三分、輪生、單側(cè)和不規(guī)則(圖2)。

圖2 大型藻類的分支模式(Titlyanov and Titlyanova, 2012)

藻類的形態(tài)功能形式

藻類的大小和形式是高度多樣的,但某些基本特征是許多群體所共有的。按形態(tài)功能形式分組是對(duì)比藻類更實(shí)用和可視化的方法。值得注意的是,來(lái)自不同門的一些藻類物種可以被歸類為同一種形態(tài)功能形式。為了區(qū)分它們,可以進(jìn)一步分為以下形式:薄片狀、管狀、細(xì)分支狀、囊狀、厚皮革狀和橡膠狀、有關(guān)節(jié)或關(guān)節(jié)融合(硬并且可以轉(zhuǎn)動(dòng))和結(jié)殼狀(硬表面層)等(圖3)。

圖3 海洋植物的形態(tài)功能形式(Titlyanov et al.,2016)

與它們的定義相一致,薄片狀、管狀、細(xì)分支狀在形態(tài)上顯著不同。這類代表性的藻類群體通常具有生命周期短和生長(zhǎng)快速的特點(diǎn)。其葉片的表面積與其體積的比率較高,這使得藻類的大部分細(xì)胞可以暴露于陽(yáng)光下進(jìn)行光合作用,并且與水接觸以快速獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。一些藻類的表面只有一個(gè)或兩個(gè)細(xì)胞的厚度,這些藻類是食草動(dòng)物的主要食物來(lái)源。囊狀、厚皮革狀、橡膠狀和硬結(jié)節(jié)狀的海藻與前面的海藻具有顯著的不同。其葉片的表面積與其體積的比率較低。在大多數(shù)情況下,它們的葉片由幾個(gè)到許多細(xì)胞層組成。它們的細(xì)胞壁包含許多纖維素帶,并且它們的角質(zhì)層厚。通常,它們緩慢生長(zhǎng)并且生命周期長(zhǎng),質(zhì)地較硬,且有時(shí)具有毒性。因此,這些類型的藻類不適合食草動(dòng)物食用。

結(jié)殼狀形式可以是橡膠狀、革質(zhì)、硬質(zhì)鈣質(zhì)(平的或分支的)或巖石狀的。珊瑚藻的特征在于由于細(xì)胞壁內(nèi)的鈣質(zhì)沉積而形成硬質(zhì)海藻。它們可以包裹在巖石基質(zhì)上、附生在其他藻類或海洋被子植物上生長(zhǎng)或外寄生在動(dòng)物上生長(zhǎng)。很多種類的珊瑚藻生長(zhǎng)在有強(qiáng)風(fēng)暴潮、強(qiáng)烈的海浪和潮流的地方,而這是軟海藻所不能承受的。

根據(jù)藻體的形態(tài)和質(zhì)地, 大型藻類也可以分為肉質(zhì)藻類(圖4)、葉狀體藻類(圖5)、絲狀藻類(圖6)和多葉藻類(圖7)等。肉質(zhì)藻類大、軟,具有膠狀及橡膠至皮革狀質(zhì)地;葉狀體藻類的藻體具有葉片狀結(jié)構(gòu);多葉藻類也是葉片狀的;絲狀藻類為細(xì)絲狀、線狀或長(zhǎng)鏈狀。

圖4 肉質(zhì)綠藻——交織松藻 Codium intricatum Okamura

圖5 葉狀體褐藻——橢圓蜈蚣藻 Grateloupia elliptica Holmes

圖6 絲狀藻——萱藻 Scytosiphon lomentaria(Lyngbye)Link

圖7 多葉褐藻——大托馬尾藻 Sargassum macrocarpum C. Agardh

珊瑚礁上的主要藻類群落

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藻皮群落

世界范圍內(nèi)沿海水域常見(jiàn)藻皮(algal turf)、藻皮形成或藻席形成的海藻群落,它們對(duì)三亞灣珊瑚礁具有非常獨(dú)特的重要性。藻皮通常由松散到密集聚集的藻類葉狀體組成,一般高在15cm 以下,由一種或多種物種組成,覆蓋面積大約為平方米數(shù)量級(jí)或更大。藻皮代表了藻類的特殊生命形式,具有特有的生物結(jié)構(gòu)和功能。在分類學(xué)上,它是包含代表各種藻門(植物界的門)的生物體的多樣化群體。這些不同藻門的成員通常存在于礁石上,并且在多個(gè)藻門組合中緊密混合。藻皮藻類密集生長(zhǎng),多附著到基質(zhì)上,并且它們的直立分支系統(tǒng)由伏地的軸產(chǎn)生。一些藻類形成絲狀、墊狀毛簇、叢生叢或纏結(jié)墊。草坪藻的一般形態(tài)特征是在成熟時(shí)具有小尺寸(至約3cm 的高度)和細(xì)長(zhǎng)的分支。大型藻類的幼年或受抑制個(gè)體經(jīng)常存在于藻類草皮中(圖8)。

圖8 潮下帶上部(深1m)馬賽克藻皮群落

小東海,2016年4月

形成藻皮的藻類群落對(duì)海浪作用有抵抗力,并且經(jīng)常在潮間帶濁度較高的環(huán)境下的巖石基質(zhì)上生存。許多藻皮藻類具有爬行習(xí)性,這使得它們很好地適應(yīng)了在珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中被高強(qiáng)度啃食的壓力。

藍(lán)綠色通常在藻皮上可見(jiàn), 由兩種大小在100-600cm2 的斑點(diǎn)組成:深褐色斑點(diǎn)由Coleofasciculus chthonoplastes(Thuret ex Gomont) M. Siegesmund,J. R. Johansen & T. Friedl 和顫藻Oscillatoria spp. 占主導(dǎo),不規(guī)則形式的綠色斑點(diǎn)由阿氏浮絲藻Planktothrix agardhii (Gomont) Anagnostidis & Komárek和巨大鞘絲藻Lyngbya majuscula Harvey ex Gomont 占主導(dǎo)(圖9)。

圖9 過(guò)度生長(zhǎng)的藻皮——藍(lán)綠藻群落

左為阿氏浮絲藻占主導(dǎo);右為

Coleofasciculus chthonoplastes(Thuret ex Gomont) M. Siegesmund,J. R.

Johansen & T. Friedl 和顫藻占主導(dǎo)

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具有直立葉狀形態(tài)的大型藻類群落

具有葉肉和肉質(zhì)形態(tài)的直立大型藻類群落廣泛分布在潮間帶低潮區(qū)和潮下帶上部的珊瑚礁上。這些群落通常占據(jù)幾十米寬的珊瑚礁石質(zhì)基質(zhì)或碳酸鹽基底,深度為5-7m 以淺區(qū)域。在三亞灣有兩個(gè)常見(jiàn)的直立大型藻類群落:①單優(yōu)勢(shì)種群落南方團(tuán)扇藻Padina australis Hauck 及包含的小團(tuán)扇藻P. minor Yamada,存在于潮間帶低潮區(qū)和潮下帶上部之間的邊界,形成一條寬約10m 的帶狀區(qū)域并存在大量死珊瑚群落(圖10);②雙優(yōu)勢(shì)種群落由褐色葉狀藻類匍枝馬尾藻和三亞馬尾藻組成,它們沿潮間帶低潮區(qū)和潮下帶上部之間的邊界分布,形成高1-2m、寬2-10m 的致密藻床,并且生長(zhǎng)在珊瑚礁的碳酸鹽基底上或大量死珊瑚群落上(圖11)。

圖10 在潮間帶低潮區(qū)的南方團(tuán)扇藻單優(yōu)勢(shì)種群落

東海,2016年3月

圖11 褐色葉狀藻類匍枝馬尾藻和三亞馬尾藻組成的雙優(yōu)勢(shì)種群落

插圖為三亞馬尾藻

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石灰質(zhì)、皮殼狀藻類群落

這些群落分布在潮間帶和潮下帶上部的硬質(zhì)基質(zhì)上(圖12)。胭脂藻Hildenbrandia rubra(Sommerfelt) Meneghini是平坦巖石上最常見(jiàn)的一種紅色石灰質(zhì)殼狀海藻(圖13)。紅耳殼藻Peyssonnelia rubra( Greville) J. Agardh、木耳狀耳殼藻P. conchicola Piccone & Grunow 和Neoralfsia expansa( J. Agardh) P.-E. Lim & H. Kawai ex Cormaci & G. Furnari 也常生長(zhǎng)在潮間帶中潮區(qū)。

圖12 潮下帶上部的紅色石灰質(zhì)殼狀藻類群落

三亞灣,鹿回頭半島,2012年3月

圖13 單優(yōu)勢(shì)種群落紅色石灰質(zhì)殼狀藻類胭脂藻

迄今為止,海南島已經(jīng)成為一個(gè)全球著名的游覽勝地,但大多數(shù)游客并不熟悉海洋、珊瑚礁及珊瑚礁中的植物,今天小編就奉上這本介紹海南島珊瑚礁及棲息生物的圖冊(cè),海量高清美圖,帶你游覽曼妙的水下世界!

精美好書(shū)

《海南島三亞灣珊瑚礁區(qū)常見(jiàn)大型海藻》

作者:李秀保,[俄] T. V. 蒂特利亞諾娃,[俄] E. A. 蒂特利亞諾夫,黃暉

責(zé)任編輯:王海光,郝晨揚(yáng)

北京:科學(xué)出版社,2018.1

ISBN:978-7-03-056158-9

《海南島三亞灣珊瑚礁區(qū)常見(jiàn)大型海藻》匯集了作者近10年的研究成果。首先介紹了三亞灣珊瑚礁區(qū)概況,以及三亞灣珊瑚礁區(qū)的海洋植物和常見(jiàn)海藻區(qū)系;接著詳細(xì)記述了三亞灣珊瑚礁區(qū)常見(jiàn)大型海藻101種,隸屬4門、4綱、19目、35科、60屬,每種海藻的形態(tài)特征、地理分布和經(jīng)濟(jì)價(jià)值都有描述,并配有彩色實(shí)拍照片。

(本期責(zé)編:小文)

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