[科普中國]-冰雪浮游生物

概念

冰雪浮游生物是指生活在冬季，甚至在很厚的冰層下或冰雪中的浮游生物。多為一些藻類，它們適應(yīng)兩極海洋以及低溫和低光照強(qiáng)度的環(huán)境，不能在10℃或更高的水溫中生長，即使溫帶湖泊的冬季也不能大量生長。淡水中還沒有。大量生存時可使雪面呈紅、綠、黃、褐等色彩。3

特點(diǎn)冰雪浮游生物最初由R.Chodat(1902)所命名。冰雪浮游生物生長最適宜的溫度是0～4℃，在高山或極地等多雪地帶，早春時即可見到。它們能通過光合作用營自養(yǎng)性生活，分布在雪的表面或數(shù)厘米深的地方。為好氧性，有的具有各種色素(例如血色素)，當(dāng)生長茂盛時，肉眼可見紅、黃、綠等顏色，稱之為“雪華”。產(chǎn)生紅雪時的種類，除雪衣藻外，還有雪螺翼藻和短刺頂棘藻等；產(chǎn)生黃雪時的種類，為一種螺翼藻；產(chǎn)生綠雪的有綠纖維藻、短刺頂棘藻、雪螺翼藻等，產(chǎn)生褐雪的有挪氏中帶鼓藻等。這種情況在日本各處也可見到，例如在尾瀨個原附近，據(jù)報(bào)道有藍(lán)藻3種，接合藻1種，硅藻5種，綠藻10種，同時還發(fā)現(xiàn)有3種真菌和4種原生動物。4

冰雪浮游生物的藻類大部分不會在新鮮降落的雪上生長的。只有在夏天在冷的山谷或高山冰川上還保留的老的冰雪，才是藻類發(fā)展的適合的環(huán)境條件。在兩極的夏天在極圈內(nèi)的冰川上有完全特殊的豐富的藻類區(qū)系。在阿爾卑斯山和其他高山上的冰雪植物有更豐富的發(fā)展，因它的適合的環(huán)境條件不僅在山谷的雪上而且在高山冰川上都可遇到。

北極的冰川和南極海的喜冰雪植物區(qū)系有稍為不同的種類。在海的冰上生長看大量的硅藻，因此海的冰雪呈褐色的顏色。它們是如此大量的出現(xiàn)，以至曾在1立方米的極地的冰雪上發(fā)現(xiàn)有1公斤(鮮重)的硅藻。5

研究與運(yùn)用①中國挺進(jìn)南極進(jìn)行科學(xué)考察已近30年，為人類和平利用南極做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。中山站前的普里茲灣是東南極的最大海灣。常年冰雪覆蓋，即使在夏季的融冰期也是冰山林立。利用1999～2000年科學(xué)考察中獲取的資料數(shù)據(jù)，分析普里茲灣北部海域光合浮游生物分布特征。浮游植物是供養(yǎng)和維持海洋生物資源的物質(zhì)基礎(chǔ)。葉綠素a濃度和初級生產(chǎn)力是生物海洋學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，也是南大洋生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)與功能研究的最重要內(nèi)容。6

②不少研究學(xué)者通過一年的采樣監(jiān)測和模擬實(shí)驗(yàn)，揭示了非凍期、結(jié)凍期和融凍期湖水中藻類的分布遷移規(guī)律：在非凍期，水體中藻類在6月和8～9月出現(xiàn)峰值，屬雙峰型;結(jié)凍期，部分藻類懸浮在水體上層，隨著結(jié)冰過程進(jìn)入冰體，部分藻類在懸浮物的吸附沉降作用下沉淀到水體底層，導(dǎo)致了結(jié)冰初期冰層中和底泥-水界面水中藻類的濃度較高。底泥-水界面中藻類被底泥吸附，導(dǎo)致了結(jié)凍后期，底泥-水界面中藻類濃度較低;融凍期，隨著溫度增高，底泥釋放作用逐漸增強(qiáng)，以及外源隨冰雪融化進(jìn)入湖水中，營養(yǎng)物質(zhì)充沛，水體中藻類增長呈上升趨勢。在天氣最寒冷，湖中冰層最厚的1月份，上層冰中的藻類與葉綠素a的濃度較高，而在冰層厚度約有20cm的11月中旬，下層冰中的藻類和葉綠素a的濃度較高。此外，水體融化過程中，存在藻類首先被釋放的現(xiàn)象。7

③南極冰藻的研究現(xiàn)狀南極是一個嚴(yán)寒、低光照、強(qiáng)輻射的環(huán)境，除了短暫的夏季，常年被冰雪所覆蓋，最大面積可達(dá)22×106KM，嚴(yán)寒的氣候在南極已存在至少1400萬年。南極冰藻主要是指在南極極端環(huán)境海冰中生長的一大類微型藻類，是極地海洋生態(tài)系統(tǒng)中初級生產(chǎn)力的重要承擔(dān)者之一，在南極生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的地位和作用，嚴(yán)酷的極地環(huán)境造就了其特殊的生物學(xué)特征。正是由于冰藻這種特殊的生理特征，必然使其成為研究低溫生物學(xué)的良好試驗(yàn)材料;此外，冰藻也是新型活性物質(zhì)的潛在來源。合理的開發(fā)南極的低溫藻類資源，不僅可以從應(yīng)用上豐富我國現(xiàn)有的微生物資源，從中開發(fā)出有價(jià)值的生理活性物質(zhì)和其他資源。8