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具鞘微鞘藻在荒漠藻结皮形成过程中的作用

The contribution of Microcoleus vaginatus to the formation of algal crust in the arid desert

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摘要具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)是荒漠藻结皮主要的优势物种,在藻结皮的形成和发育过程中发挥着非常重要的作用.为了探讨具鞘微鞘藻在荒漠藻结皮形成过程中的作用,通过实验室内模拟藻结皮不同发育阶段,研究了具鞘微鞘藻在结皮形成过程中对藻类生物量、结皮厚度及其抗压强度的影响;同时利用光学显微镜和扫描电镜对藻结皮微结构观察,分析了不同发育阶段沙粒和具鞘微鞘藻之间的胶结方式和作用机理.结果表明:(1)藻结皮形成的最初阶段,结皮状态主要由细菌及小型蓝绿藻分泌胞外多糖的黏结作用和结皮表面有机质层的保护作用维持,但该阶段的藻结皮比较脆弱,抗压强度仅为(12.21±1.58)Pa;当具鞘微鞘藻大量出现后,逐步占据了明显的优势地位,沙粒间的黏结作用被更高强度的具鞘微鞘藻机械束缚力所取代,成为该阶段藻类结皮硬度提高的重要贡献者;(2)随着具鞘微鞘藻接种比例的逐渐增加,藻结皮中的藻类生物量、结皮厚度及抗压强度均呈现出升高的趋势(P＜0.01),当接种比例增加为80%时达到最高值;然而,当具鞘微鞘藻接种比例为100%时,各项指标却又有所下降.重点探讨藻结皮不同发育阶段沙粒间的胶结形式及微形态变化,深入揭示具鞘微鞘藻在藻结皮形成和发育过程中的作用机理,为旱生藻类广泛应用于荒漠植被恢复与重建过程提供重要的试验数据和理论依据.

作者郑云普 ^[1] 张丙昌 ^[2] 赵建成 ^[3] 徐明 ^[4] 学术成果认领

作者单位河北师范大学,生命科学学院,石家庄,050016;中国科学院,地理科学与资源研究所,北京,100101;中国科学院研究生院,北京,100039 ^[1] 中国科学院,新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐,830011 ^[2] 河北师范大学,生命科学学院,石家庄,050016 ^[3] 中国科学院,地理科学与资源研究所,北京,100101 ^[4]

关键词具鞘微鞘藻藻结皮生物量厚度抗压强度微结构 Microcoleus vaginatus algal crust biomass thickness hardness microstructure

医学主题词抗压强度(Compressive Strength)生物量(Biomass)接种(Vaccination)阴道(Vagina)实验室(Laboratories)

分类号 Q94（植物学）

栏目名称

研究简报

发布时间 2010-05-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

国家自然科学基金（40571085）国家十一五科技基础条件平台建设专项资助项目（2005DKA21403）中国科学院知识创新工程重要方向项目（NKZCX2-YW-336）国家自然科学基金（30770411）