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古尔班通古特沙漠位于新疆准噶尔盆地腹地(44°11′～46°20′N,84°31′～90°00′E),面积达4.88×10~4 km~2,海拔在300～600 m之间,是我国最大的固定半固定沙漠。古尔班通古特沙漠(以下简称“古沙漠”)年平均降水量不超过150mm,沙漠腹地仅有70～100mm,且主要集中在春季;年平均蒸发量在2000mm以上;年均温6～10℃,≥10℃的活动年积温可达3000～5000℃;空气相对湿度平均50～60%。与我国其他沙漠相比,古沙漠中由白梭梭(Haloxylon persicum)、梭梭(H.ammodendron)和其他沙生植物构成的灌木、小乔木群落广泛发育;同时,由于冬春有一定的融雪和雨水,使短命和类短命植物也获得一定发育。除此以外,该沙漠地表还有发育良好的生物土壤结皮。 荒漠地表生物土壤结皮是由土壤微生物、藻类、地衣和苔藓植物等孢子植物类群与土壤形成的有机复合体,它的形成使土壤表面在物理、化学和生物学特性上均明显不同于松散沙土,从而使其具有较强的抗风蚀、水蚀功能;同时,它也是干旱荒漠地区植被演替的重要基础。荒漠藻类作为荒漠半荒漠生态系统的先行者,在原始成土过程中,对荒漠土壤的形成起着关键作用,且能增加荒漠土壤中碳、氮和磷的含量,为其进一步转化为地衣结皮和苔藓结皮甚至维管植物的植入奠定了生物基础。而对于新疆准格尔盆地古尔班通古特沙漠中藻类,至今尚未有人进行过系统研究,因此,对该沙漠中藻类的研究不仅具有重要的理论意义,而且还具有极为重要的现实意义和实践价值。 本研究通过对古尔班通古特沙漠生物结皮的野外考察、采样、实验室培养、种类鉴定和生理实验,首次对该沙漠中藻类的种类组成、生态分布、季节变化等特征以及沙漠公路对生物结皮藻类的干扰作了较为详细的调查研究。在物种鉴定的基础上,对土生绿球藻(Chlorococcum humicola)、鱼腥藻(Anabaena sp.)、眉藻(Calothrix sp.)、伪枝藻(Scytonema sp.)和具鞘微鞘藻(Microcolus vaginatus)进行了分离纯化,并进一步对土生绿球藻和鱼腥藻进行了生理培养。主要研究结果如下: 1.古尔班通古特沙漠藻类物种多样性高于国内其它荒漠地区,共有藻类植物148种,隶属于4门23科56属。其中,蓝藻(Cyanophyta)92种,占总种数的62.16%;其又以丝状种类为优势,占蓝藻总种数的62.88%;绿藻(Chlorophyta)27种,以单细胞种类和球形种类为主;硅藻(Bacillariophyta)23种,以脆杆藻属(Fragilaria)、舟形藻属(Navicula)和菱板藻属(Hantzschia)植物为主;此外,还有裸藻(Euglenophyta)6种。 2.研究区域中藻类优势科属较少,相比之下寡种科、属较多。优势科为颤藻科