硅藻门

第三章硅藻门Bacillariophyta硅藻门植物细胞壁富含硅质，硅质壁上具有排列规则的花纹。细胞壁：外层为硅质，内层为果胶质，细胞壁无色、透明。底栖种类的细胞壁较厚，浮游种类的壁较薄。细胞壁的构造像一个盒子，套在外面的较大，为上壳，相当于盒盖；套在里面的较小，为下壳，相当于盒底。即硅藻上，下壳并非紧密连在一起，而仅仅是相互套合。上壳和下壳都不是整块的，皆由壳面（Valve）和相连带（Connectingband）两部分组成。壳面平或略呈凹凸状，壳面边缘略有倾斜的部分，叫壳套（Valvemantle）：与壳套相连，和壳面垂直的部分，叫相连带，亦称带面。有些种类在壳套与相连带之间具有间生带，凡贯壳轴较长的种类都有间生带，其数目1条2条或多条，花纹形状主要有三类：鱼鳞状，如卡氏根管藻Rhizosoleniacastracanei；环状，如杆线藻Rhabdonema；领状，如环形娄氏藻Lauderiaannulatus和中肋角毛藻Chaetoceroscostatus。具间生带的种类，有向细胞腔内伸展成片状的结构，称隔片(sepum)。隔片通常与壳面平行，隔片从细胞的一端向内延伸或从两端向中央延伸。如果隔片一端是游离的，称为假隔片，如斑条藻（Grammatophora）；如果隔片从细胞的一端通到另一端，则称为全隔片或真隔片，如楔藻（Climacosphenia）。间生带和隔片都具增强细胞壁的作用。硅藻细胞表面有向外伸展的多种多样的突出物，有突起、刺、毛、胶质线等。它们有增加浮力和相互连接的作用。突起是细胞壁向外的头状突出物，如弯角藻Ercampia两个细胞突起相互连接，其间的空隙，称胞间隙（aperture），其形状多种，有圆形、方形和六角形等。刺一般细而不长，末端尖，其数目、长短不一，最粗大的刺如双尾藻Ditylum，中等的刺如盒形藻Biddulphia，较小的刺如圆筛藻Cascinodiscus的缘刺。毛为较细长的突出物，长度常为细胞直径的数倍，有的种类在粗毛里还有色素体，这是毛与刺的最大区别。此外还有膜状突起（如太阳漂流藻）和胶质线、胶质块等胶质突起（如海链藻）。硅藻细胞壁上都具排列规则的花纹，主要有点纹：为普通显微镜下可分辨的细小孔点，单独或成条（点条纹）；线纹：这是由硅质壁上许多小孔点紧密或稀疏排列而成，在普通显微镜下观察时，无法分辨而是一条直线状；孔纹：为硅质壁上粗的孔腔，中心硅藻纲的孔纹基本为六角形，其结构很复杂；肋纹：为硅质壁上的管状通道，内由隔膜分成小室或壁上因硅质大量沉积而增厚。按硅藻细胞的方位有三个轴：分别为纵轴，横轴和贯壳轴。纵轴（apicalaxis）为壳面中央的纵线，又称顶轴、长轴。横轴(transapicalaxis)为壳面中央的横线，又称切顶轴、短轴。贯壳轴(pervalvaraxis)是上、下壳面中心点的相连线，又称壳环轴。由纵轴和横轴形成上、下壳面。由纵轴、贯壳轴形成长轴带面。由横轴、贯壳轴形成短轴带面。一般鉴定硅藻标本时，经常见到的是壳面和长轴带面。从壳面看，称壳面观；从带面（壳环面）看，称带面观(侧面观)。壳面和带面形状截然不同。通常中心硅藻类壳面呈辐射对称，多为圆形、椭圆形，也有三角形或多角形的；羽纹硅藻类，壳面一般细长，呈两侧对称，有舟形、卵形、弓形、Ｓ形、菱形、新月形和椭圆形等。带面（壳环面）一般为长方形、方形或楔形等。硅藻类的生殖有营养生殖、无性生殖和有性生殖三种方式。⑴营养生殖⑵复大孢子auxospore复大孢子的形成方式有无性和有性两种。直链藻属Melosira：细胞圆球形或圆柱形，由壳面相连成链状或念珠状。壳面圆形，细胞一般很厚，有细点纹或孔纹。有的种类相连带上有一线形的环状溢缩，称环沟，又称横沟，两细胞之间的沟状溢入部称假环沟。有的种类壳面具棘或刺，有的种类具龙骨突。常见种类有：具槽直链藻M.sulcala，为我国沿岸水域常见种，分布很广。颗粒直链藻M.granulata为湖泊池塘的普生种，可形成优势种群。变异直链藻M.varians在海、淡水中，均有分布。圆筛藻属Coscinodiscus（图3-9）：细胞多呈圆盘状，孔纹一般六角形，有的孔间隙大而使孔纹呈圆形，孔纹在壳面正中心，有时特别粗大，似玫瑰花朵排列，称中央玫瑰区。正中心有时有块小的无纹区称裂隙，较大时称中央无纹区。壳缘部分称外围，最外围孔纹间常有一圈小刺。色素体小而多，粒状或小片状，常分布在细胞四周较浓的原生质中。本属是最常见的浮游硅藻之一，为海产仔幼鱼，毛虾、贝类的主要饵料。种类繁多，约有300多种，但种的鉴定较难。我国已记录的有近30种，常见有线形圆筛藻Cos.lineatus，辐射圆筛藻Cos.radiatus，星脐圆筛藻Cos.asterromphalus和偏心圆筛藻Cos.excentricus等。小环藻属Cyclotella：单细胞或2－3个细胞相连。细胞圆盘形，壳面花纹分外围和中央区，外围有向中心伸入的肋纹，肋纹有宽有窄，少数呈点条状。中央区平滑无纹或具向心排列的不同花纹，壳面平直或有波状起伏，或中央部分向外鼓起，本属共有60多种，常见种类有：扭曲小环藻C.comta主要淡水产，近海也常发现。条纹小环藻C.striata，海产、半咸水河口及高盐水体也有分布。梅尼小环藻（孟氏小环藻）C.meneghiniana，常见于淡水湖泊。漂流藻属Planktoniella：单细胞。细胞圆盘形，壳环面四周有薄而透明的翼状突，翼上有许多射出肋，有支持翼状突及有利漂浮的作用。本属只有2种，我国仅1种，太阳漂流藻Planktoniellasol，分布我国南海、东海、南黄海，为暖水性种。海链藻属Thalassiosira：细胞呈圆盘形，以一条胶质线相连成串，或埋在胶质块内。群体，极少数单个生活。壳面点纹，壳缘有许多小刺。间生带明显，呈环纹状或领纹状。本属为近海浮游种类，我国记录的有4种，诺氏海链藻T.nordenskioldi为我国北方沿岸性种类。细弱海链藻Thal.subtilis黄海、东海和南海均有分布。骨条藻属：Skeletonema：细胞透镜形、圆柱形、直径6-7µm，壳面圆而鼓起，细胞间靠细刺组成长链，刺的数目差异较大，有8－30条，细胞间隙长短不一，但比细胞本身长。壳面点纹极微细，不易见到。本属我国只发现一种，中肋骨条藻S.costatum，为广温广盐种，分布极广，从北极到赤道，从外海高盐水团到沿岸低盐水团，甚至半咸水中皆有，但以沿岸为最多，我国近海很常见。骨条藻在自然海区，是缢蛏和牡蛎等的优良饵料，硅质少容易消化。河口、港湾常由于有机质污染，即富营养化，骨条藻大量生殖而形成赤潮。由于骨条藻在其它海洋硅藻不能生活的恶劣条件下仍能生存，其分布和数量可作为水质污染的生物指标。冠盖藻属Stephanopyxis：细胞壳面圆形，略鼓起。壳缘着生一圈管状刺，以此连成短链。细胞壁有明显的六角形孔纹，无间生带。我国沿海常见有掌状冠盖藻S.palmeriana和塔形冠盖藻S.turris。细柱藻科Leptocylindraceae：细胞长圆柱形。以壳面紧密相连,构成细长的链状群体。链直或呈波状弯曲。壳面无刺无突起。细胞壁薄，无花纹。色素体2个或多个，呈颗粒状或圆板状。细柱藻属Leptocylindrus：我国只一种，丹麦细柱藻L.danicus，细胞直径8-12µm，长31－130µm，长等于宽的2－12倍。色素体颗粒状6-33个。这是沿岸种，我国近海常见。辐杆藻属Bacteriastrum：特征同科，常见有透明辐杆藻B.hyalium和优美辐杆藻B.delicatulum。环毛藻属Corethron：特征同上。我国只一种，豪猪环毛藻C.hystrix单细胞，圆柱形。高大于直径。上壳刺毛有两种类型，一圈较长，另有一圈较短，介在长刺毛之间，其末端呈头状膨大。细胞壁较薄。本种为大洋种类，但在我国各沿海都可采到。根管藻属Rhizosolenia：单细胞或组成链状群体，细胞长圆柱形，断面椭圆形至圆形，扁平或略凸，或十分伸长呈圆锥形突起，其末端具刺，刺常伸入邻胞而连成链状。细胞壁薄，有排列规则的点纹。壳环面长。间生带呈环形，半环形或鳞片状。本属种类多，分布广，多数为暖海性浮游硅藻之一。常见的有：斯托根管藻R.stolterfothii，翼根管藻R.alata等。淡水种类很少，多生活在富营养型水体中，有长刺根管藻R.longiseta等。角毛藻属Chaetoceros：细胞壳面上的构造极为微细而精致，一般不易看清，细胞常借助角毛与邻胞交接而成链状群体或靠壳面连成群体，少数种类为单细胞。色素体数目、形状、大小、位置都随种类不同而不同，是分类的主要依据。本属种类很多，分布很广，是最常见的浮游硅藻之一，与骨条藻在近岸（尤其河口附近）浮游生物群中占有重要的地位。常见有：洛氏角毛藻C.lorenzianas、窄隙角毛藻C.affinis和牟勒氏角毛藻C.muelleri等。盒形藻属Biddulphia：细胞形状象一袋面粉或近圆柱形。壳面一般呈椭圆形，两端有突起，突起的末端常有小型的真孔，能分泌胶质，使细胞连成直链或锯齿状群体。也有直接靠细胞突起相连成群体。本属种类多，常以胶质附着，营固着生活，仅少数为真正浮游生活，浮游种类常为单细胞，多为海产，只少数分布淡水或半咸水。常见有中华盒形藻B.sinensis。双尾藻属Ditylum：单细胞、三角形、柱形、四角柱形或圆柱形。壳面中央有一条粗直中空的长刺，和贯壳轴平行。有的种类在壳面四周有许多小刺。壳环面的长短随间生带多少而改变。细胞壁薄，花纹不明显。我国沿岸水域常见为布氏双尾藻D.brightwellii，本种适温范围广，属于世界种。四棘藻属Atthetas：壳面中部凹入，两端各有两根粗长的刺状突起，细胞壁极薄。三角藻属Triceratium：壳面中部不凹入，单细胞或以突起相连成短链。壳面三角形、四角形或多角形。壳面有排列整齐的六角形孔纹。弯角藻属Eucampia：特征同科。我国近海常见为浮动弯角藻E.zoodiacus，为沿岸广温性种类，分布很广。星杆藻属Asterionella：细胞呈棒状，两端异形，通常一端扩大。细胞以一端连成星状、螺旋状等群体。假壳缝不明显。色素体多数，呈板状或颗粒状。浮游种类，海、淡水均有分布。常见有日本星杆藻A.japonica。针杆藻属Synedra：细胞长线形。浮游种类单独生活或形成放射状群体；着生种类为放射状或扇状群体。壳面线形、披针形，中部至两端略渐尖，或等宽，末端呈头状。壳面中央常有方形或长方形的无纹区。具假壳缝，两侧具横线纹或点纹。色素体带状或颗粒状。分布广泛，淡水、海水皆有，浮游或着生在沉水植物、丝状藻类上，或着生在流水处的岩石、木头上。脆杆藻属Fragilaria：细胞以壳面相互连成带状群体，或以每个细胞的一端相连成“z”状群体。壳面长披针形或椭圆形，两侧对称，壳面具线形假壳缝，线纹或点纹。带面长方形。间生带仅在海产某些种类有。主要分布淡水中。海毛藻属Thalassiothrix：细胞棒形，两端形状不同。单细胞或以胶质柄相连成锯齿状或星形群体。壳缘有小刺。无假壳缝、间生带和隔片。色素体多数，颗粒状。常见佛氏海毛藻T.frauenfeldi。海线藻属Thalassionema：细胞棒形，壳面两端圆形，等大。细胞以一端相连成锯齿链状群体。本属仅菱形海线藻T.nitzschioides,分布广，为世界种。在我国沿岸常同佛氏海毛藻一起出现。扇形藻属Meridion：细胞互相连成扇形或螺旋形群体。壳面棒形或倒卵形，具假壳缝。壳面和带面具横肋纹和细线纹。带面楔形，具1-2个间生带。壳内具发育不全的横隔膜。色素体小盘状，多数。此属种类在小水沟和半永久性的池塘中最为丰富。常见有环状扇形藻M.circulare。等片藻属Diatoma：细胞常连成带状或锯齿状群体。壳面线形、棒形至椭圆形，有的种类两端略膨大。假壳缝狭窄。壳面和带面均有横隔片和细线纹。带面长方形，具一至多数间生带。色素体椭圆形，多数。主要产于淡水，海水也有。平板藻属Tabellaria：细胞常连成“