1.       蓝藻门的特点

蓝藻是地球上最原始的光合自养生物,也是最古老的藻类。至少在35亿年前就出现，在长达10亿年的时间里统治着整个地球表面。是蓝藻将充满二氧化碳的地球变成今天大气中存在21%氧气的地球。我们都应该感谢蓝藻！

*1．蓝藻的特征: 是藻还是菌?——在学术界争论了近半个世纪，至今仍各执一词。

1）无细胞核，具有拟核，因而称为蓝细菌；

2）无色素体，有类囊体；

3）有藻胆素，营养和生殖细胞都不具鞭毛；

4）细胞壁上具有粘质缩氨肽

5）繁殖简单,无有性生殖蓝藻的形状

2．蓝藻的重要结构:

1）胶被:几乎所有的蓝藻都有胶被,但由于生理状态和外部环境因素,每一个蓝藻的胶被都不相同。

*胶被作用主要包括：1.垂直分布的调节；2.贮存营养；3.防御金属的毒性；4.防御浮游动物牧食；5.防御被消化。

 2）厚壁孢子：是由普通营养细胞通过体积增大，营养物质的积累，细胞壁增厚而形成的。厚壁孢子的有无、着生位置是种类鉴定的依据之一。

主要作用：有极强的生命力，在不利的环境中长期休眠，等外界条件变好后再萌发成新的丝状体。

*厚壁孢子定义：系由普通营养细胞增大体积，积累丰富营养，然后细胞壁增厚而成。厚壁孢子大多出现于丝状体类型的种类上，它的有无，以及形状、数目、位置等，均为分类的依据。厚壁孢子有极强的生命活力，能在不利环境条件下长期休眠，当环境好转时孢子萌发成新的丝状体。

 

3．异形胞：是丝状蓝藻产生的一种由营养细胞特化而来并与繁殖有关的特别类型的细胞。它同营养细胞的区别是细胞内缺乏或很少有藻胆素，没有假空泡和贮存物质，细胞壁较厚，圆形，色淡，成熟的异形胞是透明的。

主要作用：没有生殖功能，能固氮，当水中氮缺乏时，异形胞的数目显著增加。

*异形胞定义：是丝状蓝藻类(除了颤藻目以外)产生的一种与繁殖有关的特别类型的细胞，它是由营养细胞特化而成的。形状与一般细胞不同，圆形色淡，成熟的异形胞是透明的，其细胞壁在与相邻细胞相接处有钮状增厚部(极节球)。异形胞着生在藻丝上的位置有顶端位或胞间位或与厚壁孢子直接相邻，常作为分类的依据之一。

  4. 段殖体：丝状蓝藻的一种生殖方式。许多丝状蓝藻藻丝分出短的分段，称为煅殖体。

  二、  蓝藻门的分类

常见的蓝藻门种类可以分成3个目：色球藻目、颤藻目和念珠藻目。

色球藻目、颤藻目和念珠藻目的分类检索表

（1）    单细胞或者群体，没有段殖体，也没有异形胞---------------------------色球藻目

（2）    藻体为丝状体，具有段殖体，或兼具异形胞

（3）    无异形胞，但有明显的段殖体----------------------------------颤藻目

（4）    有异形胞，也有明显的段殖体---------------------------------念珠藻目

1．        色球藻目：常见的种类为平裂藻属、色球藻属、腔球藻属和微囊藻属种类。

1）        平裂藻属特征：一层薄平板群体（类似于吃的巧克力板），2个细胞为一对，2对为一组，4对为一小组。主要根据是否有伪空泡和细胞大小作为种的分类依据。

提问：哪个是中华平裂藻？哪个是细小平裂藻？

2）        色球藻属：细胞半球形，2个细胞为一对。具有明显胶被。主要根据胶被层数、细胞大小和群体细胞个数作为种的分类依据。

提问：束缚色球藻和微小色球藻的主要区别？

3）        腔球藻属：群体内细胞呈辐射状排列。中国淡水只有2种：纳氏腔球藻和居氏腔球藻。主要区别：纳氏腔球藻细胞长为宽的1~2倍，椭圆形，居氏腔球藻细胞球形或近球形。（胡鸿钧和魏印心书上描述鉴定有些问题？）

4）        微囊藻属：细胞球形，群体为不规则、穿孔状群体。主要根据群体是否穿孔状、群体胶被层数、是否有伪空泡和细胞大小作为种的分类依据。

提问：根据书上检索表，判断该藻为哪种微囊藻？

2．        颤藻目：常见种类为颤藻属、螺旋藻属和席藻属种类。

1）        颤藻属：多细胞单列不分枝丝状体。无胶质鞘。能颤动。主要根据顶端是否尖细、横壁是否收缢、横壁两侧是否具有颗粒以及颗粒数作为种分类依据。

提问：横壁是否收缢是分类依据之一，清静颤藻和巨颤藻哪个种类横壁收缢？

提问：横壁是否具颗粒是分类依据之一，巨颤藻和小颤藻哪个横壁具颗粒？

提问：什么是颤藻细胞的长和宽？巨颤藻和小颤藻长宽比哪个大?

2）        螺旋藻属：单细胞或多细胞丝状体，无鞘。主要根据单细胞还是多细胞、有无横壁、横壁处有无颗粒以及螺距作为种分类依据。

提问：大螺旋藻和钝顶螺旋藻哪个为单细胞，哪个为多细胞？哪个具横壁，哪个不具横壁？哪个螺距宽？

3）        席藻属：多细胞单列丝状体。有鞘。主要根据顶端是否尖细、横壁是否收缢、横壁两侧是否具有颗粒以及颗粒数作为分类依据。

提问：席藻属和颤藻属的主要区别是什么？

提问：上述两个种类哪个顶端尖细？哪个种类横壁收缢？

3．        念珠藻目：常见种类为拟鱼腥藻属、鱼腥藻属、念珠藻属、尖头藻属和束丝藻属种类。

1）        拟鱼腥藻属：多细胞单列不分枝丝状体。异形胞顶生，成对，厚壁孢子远离异形胞。

2）        鱼腥藻属：多细胞单列不分枝丝状体。异形胞间生。主要根据藻丝体弯曲程度、厚壁孢子形状以及厚壁孢子同异形胞的距离作为种分类依据。

提问：上述三个种类哪个种类藻丝直不弯曲？哪个种类藻丝弯曲？哪个种类藻丝螺旋弯曲？厚壁孢子哪个为球形？哪个为圆柱形？哪个种类厚壁孢子紧邻异形胞？哪个种类远离异形胞？

3）        念珠藻属：多细胞单列不分枝丝状体，具明显胶被，藻丝体螺旋弯曲，异形胞间生，常成串。

4）        尖头藻属：多细胞单列不分枝丝状体。无鞘，顶端细胞尖，无异形胞，具间生厚壁孢子。主要依据藻丝体是否弯曲、细胞大小为种的分类依据。淡水中只有2种。

提问：上述两个种类哪个是弯形小尖头藻，哪个是中华小尖头藻？

5）        束丝藻属：多细胞单列不分枝丝状体。无鞘，末端细胞延长成无色细胞。异形胞间生，厚壁孢子远离异形胞。群体聚合成束。主要根据群体长度和厚壁孢子的形状作为种的分类依据。

三、  蓝藻的生态意义——水体富营养化和蓝藻爆发

 绪论中提到过 湖泊富营养化，蓝藻爆发已经成为我国最主要的环境问题之国际上，没有哪个国家的湖泊富营养化和社会经济之间的矛盾像我国那样突出。从南到北、从东到西，从湖泊到湿地，蓝藻爆发的频率越来越高，影响也越来越大。外国媒体说中国90%的河流、湖泊受到了污染，中国专家说50%以上的湖泊水体富营养化，无论是哪一种说法都说明，中国的水环境令人堪忧！！这是我们需要面对的挑战，也是我们的历史责任！！

1. 蓝藻爆发的主要地区：南方地区主要为滇池、太湖、巢湖

提问：这三个湖泊蓝藻爆发都是由下面这种蓝藻引起的，请问这种蓝藻是蓝藻门哪个种类？

北方地区目前发现的：珍宝岛湿地保护区月牙湖——是北方寒冷地区的国家级湿地保护区，近邻乌苏里江，对面就是俄罗斯。但是保护区内月牙湖2013年蓝藻爆发，其污染主要来源于农田废水。

提问：月牙湖蓝藻爆发的主要种类是哪个属的种类？

2.蓝藻爆发的生态分布特点以及原因分析——以达赉湖国家级湿地保护区为例

研讨背景：达赉湖国家级保护区2015年夏季爆发了严重的蓝藻水华事件，习近平主席责令保护区查明原因，你们受保护区局长委托请找出蓝藻爆发的原因。

达赉湖是我国第五大湖，有四条河流新开河、海拉尔河、乌尔逊河和克鲁伦河流入到达赉湖中。其中有两个地点开辟为旅游区，分别为新开河口和拴马桩。周围为呼伦贝尔大草原，草原上有放牧的牛、羊、马等。夏季风向为东南风。

提问：1)  根据达赉湖国家级湿地保护区地图，请提出采样点的设置？

2)为了查明蓝藻爆发的原因，我们需要监测哪些内容？

3) 根据浮游植物图片结果，鉴定达赉湖蓝藻爆发的主要种类是什么？

4) 根据达赉湖夏季蓝藻爆发的相关数据，分析蓝藻的生态分布特点，回答以下问题：

A 蓝藻喜欢营养高的地方还是营养低的地方？

B蓝藻喜欢碱度高的地方还是碱度低的地方？

C蓝藻喜欢高温还是低温？

D蓝藻喜欢强光还是弱光？

E蓝藻喜欢流水还是静水？

F蓝藻水平分布上风位多还是下风位多？

5) 根据水化学数据和浮游生物数据分析达赉湖国家级湿地保护区蓝藻爆发的原因。分组同时讨论：

结论：

 

 

1．        蓝藻爆发的原因：

根据达赉湖水化学数据和浮游植物数据，推断达赉湖夏季蓝藻爆发的原因？

 

 

1．        蓝藻的生态分布特点：

蓝藻喜欢生活在有机物丰富的碱性水体中，喜欢较高的温度、强光和静水。主要生活在淡水，在水体中垂直分布表层大于底层，有假空泡的更是如此。水平分布是下风位多于上风位。静水容易滋生。

2．        蓝藻爆发的主要种类：主要有微囊藻、鱼腥藻、色球藻、螺旋藻、拟项圈藻、腔球藻、尖头藻、颤藻等。微囊藻分布最广。

3．        蓝藻水华发生的机制：

4．        所谓富营养化是指湖泊等水体接纳过多N、P等营养性物质，使藻类及其他水生生物过量繁殖，水体透明度下降，溶解氧降低，造成湖泊水质恶化，从而使湖泊生态系统和水功能受到损害及破坏，严重的甚至发生水华。

5．        某些特殊蓝藻水华的发生，如节选藻（螺旋藻）、水华束丝藻等并不与水体富营养相关，而是由于特殊水质——苏打湖、碱水湖及其独特的环境条件（温度、光照等）形成的。在特殊的水质（pH）环境条件下，水生生物的种群组成是不同的。

6．        蓝藻水华的显著特点：1）构成蓝藻水华的蓝藻细胞都具有气囊或者气囊群，因此具有较强的漂浮力，根据外界环境条件（如温度、光强、风力以及水体中的N、P浓度等）上浮或下沉。

2）大量聚集水表层的蓝藻细胞常形成“浮膜”。在夏季，气温适宜时在风力作用下，水体中的某些局部水表“浮膜”厚度可达250px,甚至更厚，在强光和高温下表面藻细胞大量死亡，藻蓝蛋白渗出，死亡的细胞呈白色，使“浮膜”表面呈蓝白色；死亡的细胞迅速腐烂，散发出难闻的气体。

3）许多水华蓝藻能分泌各种化学性质不同的有毒物质，如微囊藻毒素等，此外还分泌一些虽不是有毒物质，但是挥发性很强的臭味、异味，加上细胞腐烂的气体混在一起，所以蓝藻水华爆发时湖边甚至离岸较远的地方都可以闻到五味杂陈的及其难闻的气味！水体富营养化引起的蓝藻水华的确是败坏水质的一大公害，但是在pH较高（9-11）的特殊水体，特别是一些苏打湖中形成的螺旋藻或者束丝藻水华都是营养价值很高的保健品。在美国以及非洲一些国家和地区从湖泊中采收这些自然资源或者进行规模化养殖已形成一定规模的产量，开发成多种产品，不仅如此，有些水华蓝藻生长过程中产生的一些化学物质有可能作为治疗某些疑难杂症的药物或化学试剂。