【珊瑚礁】珊瑚礁生态科普小知识

一、珊瑚礁的生态状况、破坏原因、保护措施

珊瑚水：coral polyp，珊瑚的所有独立生活个体都是由钙质骨骼和珊瑚虫组成的。

珊瑚：coral colony，由许多同种珊瑚水螅体所形成的独立的集合体。

珊瑚礁：coral reef，由活珊瑚和已经死亡的珊瑚骨骼成构成的特殊海底生活环境。

海南是我国最大的海洋省,位于我国的最南端,北纬3’58”~20’10”,东经108’37”~117’50”,总面积150万平方公里,其中将近98%是海洋，陆地主要是海南岛，总面积约3.39万平方公里，环岛海岸线长达1528KM，为热带气候。海南省沿岸一些浅海水域及南海诸岛十分适合珊瑚生存和珊瑚礁生成，曾母暗沙等就是珊瑚礁，极大地丰富了海南的生物多样性。

海南岛沿岸珊瑚礁块厚度为10cm左右,下面即是砂层或基岩,形成年代大致为700年前。

海南省造礁珊瑚种类繁多,据统计共有110种和5个亚种,其中有1个新种,分别属于13科、34属和2亚属。主要种类有滨珊瑚、蜂巢珊瑚、角状蜂巢珊瑚、扁脑珊瑚等巨人珊瑚块体,还有成片生长的鹿角状珊瑚、牡丹珊瑚、陀螺珊瑚、杯形珊瑚等。海南岛周边还有各种软珊瑚、柳珊瑚及与珊瑚礁相互依存的丰富的海洋生物。

珊瑚礁可以粗略地分为裙礁、堡礁和环礁三大类。

珊瑚礁的生态功能：

1、珊瑚礁能维持渔业资源。对许多具有商业价值的鱼类而言，珊瑚礁提供了食物来源及繁殖的场所。珊瑚礁也是海南省一大重要海洋生物资源，其品种、分布面积和生态条件居全国之冠。

2、珊瑚礁能吸引观光游。愈来愈多的潜水观光游客在寻找珊瑚礁这种风情万种的旅游资源，它集热带风光、海洋风光、海底风光、珊瑚花园、生物世界于一体，是发展生态旅游的绝好胜景。

3、珊瑚礁维护了生物多样性。生物多样性是地球的财富，在所有的海洋生态系统中，珊瑚礁的生物多样性是最丰富的，其丰富的程度只有热带雨林可以比拟。

4、珊瑚礁保护海岸线。珊瑚礁对于保护脆弱的海岸线免于被海浪侵蚀扮演了重要的角色。珊瑚礁就好像自然的防波堤一般，约有70%-90%的海浪冲击力量在遭遇珊瑚礁时会被吸收或减弱,而珊瑚礁本身会有自我修补的力量。死掉的珊瑚会被海浪分解成细砂，这些细砂丰富了海滩，也取代已被海潮冲走的沙粒。珊瑚礁、红树林、海防林被称为海岸线的三道防线。

5、珊瑚虫可吸收二氧化碳。珊瑚虫对地球上大气中的碳循环也扮演重要的角色，它们将二氧化碳转变为碳酸钙骨骼，有助于降低地球大气中的二氧化碳含量，从而减轻温室效应，降低大气温度。

珊瑚礁的危机：

1、废水污染和破坏近海的珊瑚礁。珊瑚对于海水的变化是非常敏感且脆弱的,它需要温度适中洁净且不受污染的海水、污水中的营养物会促进海藻的生长，这些藻类会挡住原先可以照射到珊瑚礁群的阳光,并且减低水中的含氧量,海藻甚至可以完全将珊瑚礁覆盖住。

2、泥沙淤积影响珊瑚礁的生长。当污泥从陆地冲入海洋时，会降低投射在珊瑚礁上的光线，污泥也会沉积在珊瑚礁上，包裹住珊瑚，阻碍新生珊瑚的成长。

3、开采造成珊瑚礁的严重破坏。珊瑚礁生态系统是很脆弱的，对人类活动的影响十分敏感。由于珊瑚礁可生产性能更好的优质产品，所以居住在珊瑚礁周边的人传统上习惯于开采珊瑚礁来生产石灰作为建筑材料，而不是用石灰石或灰岩生产石。

4、旅游观光对珊瑚礁的影响。面临着从未有过的旅游发展活动的威胁，潜水旅游者可能会不小心踩在珊瑚礁上弄碎了珊瑚、或撞坏了珊瑚，或用手直接触弄珊瑚。

5、自然环境的恶化给珊瑚礁带来自然危害。

珊瑚礁的保护对策：

1、摸清海南珊瑚礁的家底。开展针对海南珊瑚礁生态系统家底的调查，尤其是海南岛周边的珊瑚礁生态系统，包括已存在有珊瑚礁的区域和新出现珊瑚礁的区域以及古老珊瑚礁区域，对生态分级调查，可划分为生态脆弱区域和一般区域以及较旺盛区域，通过这么一系列的调查，以区别不同的情况来采取相应的保护措施。

2、加强旅游产业的监督管理。旅游观光产业提供了另种收入来源，因此保护珊瑚礁比摧毁珊瑚礁无疑是较具有经济效益的，然而旅游观光产业存在有负面影响，要谨慎地进行监督管理以确保珊瑚礁的可持续利用是绝对必须的。

3、加大海洋环境保护的监管力度。要依据已经制定出的《海南省珊瑚礁保护规定》，加强海洋环境执法监察。

4、培育培养专业的管理人才。

5、恢复已退化的珊瑚礁生态系统

6、大力开展宣传教育。要向沿海居民，渔民和旅游者进行全面宣传教育，普及生态科学知识，逐步形成群众性的生态科普教育活动。

研究表明 :

珊瑚礁的生态功能：

1.健康的珊瑚礁系统每年每平方公里渔业产量达 35t ,全球约 10 %的渔业产量源于珊瑚礁地区,在印度-太平洋等发展中国家则可高达 25 %,是人类所需蛋白质的主要来源;

2.海藻 、海绵 、软体动物和某些珊瑚体内含有高效抗癌、抗菌的化学物质,有广阔的药物开发潜力;珊瑚骨骼在医学上可用于骨骼移植; 3.很多海藻可用来提取琼脂和胶等工业原料;珊瑚礁系统内的碳酸钙常被用作建筑材料 ,

4.珊瑚礁还是重要的生态旅游基地,

5.珊瑚礁对于环境研究具有很高的科学价值 ,如礁栖生物可用作污染监测的指示种, 造礁珊瑚特别是滨珊瑚可用来重建热带表层古海水温度 等 。

6.造礁生物参与形成的礁体, 不仅为其它喜礁生物提供复杂的三维立体生境, 而且具有重要的防浪护岸效应 , 为海草 、红树林以及人类提供安全的生态环境 。珊瑚礁不断堆积成陆地,为人们繁衍生息提供了更多的生存空间。

珊瑚礁的生态环境效应与保护管理：

(1)珊瑚礁现状评估：

由于遭受人为和自然的双重压力, 全球变暖、水温上升导致珊瑚“白化” 死亡;泥沙淤积、城乡源污染、挖礁、炸鱼和滥采集珊瑚活体等 ,使珊瑚礁生态系面临着严重的退化, 尤其是那些靠近大陆和高密度人群的珊瑚礁情况更为严峻。

影响珊瑚礁退化的因素很多, 主要包括人类活动和气候变化两个方面 。由于人类活动影响的范围和强度不断增大 ,全球气候持续变暖 ,珊瑚礁生态系面临前所未有的威胁。人类活动对珊瑚礁的影响主要表现为过度捕捞、生态环境污染和直接挖掘等方面。气候变化是珊瑚礁目前所面临的最大威胁。温室气体含量增加, 全球持续变暖导致的珊瑚礁白化是造成当前珊瑚礁生态系统退化的最主要原因。珊瑚病害也愈来愈严重。

（2）珊瑚礁的保护和管理：①普及珊瑚礁生态环境和生物多样性知识, 增强人们的保护意识，②建立保护区 ,保护珊瑚礁生态环境和生物多样性，③开展珊瑚礁修复工作，④建立长期监测网络,监测珊瑚礁的动态过程。

二、珊瑚礁生态技术研究方法、生态修复方法

基于MICP珊瑚礁生态修复技术研究：

MICP是 一 种 新 的 关 于ＣaCO3的 沉 积 方 法。本质是将嗜盐和嗜碱的产脲细菌（UPB）与钙 离 子发生水解反 应，生 成 CaCO3，这一 过 程 与 自 然 界 过程中ＣaCO3的微 生 物 沉 淀 过 程相同。

珊瑚礁生态修复方法：

1、珊瑚移植：珊瑚移植因为成本较低且可以快速增加珊瑚的 数量，因此是提及最为广泛的技术。

2、园艺式养殖移植：园艺式养殖指在特定的海区对珊瑚断片或幼虫 进行培养，待珊瑚生长到一定的大小时，再将其移 植到退化的珊瑚礁。

3、养殖箱培养技术：指将珊瑚放置于人工建造的养殖 箱中，在可控的条件下研究珊瑚礁生态系统修复的 方法，或将珊瑚作为移植供体

4、珊瑚礁局部修补技术：当船只搁浅、炸鱼和自然灾害等 物理作用破坏珊瑚礁时，通过工程手段恢复珊瑚礁 结构的完整性。

5、人工礁的生态修复技术：人工礁应用于珊瑚礁的生态修复，既可以将人 工礁投放于珊瑚礁区，也可以在珊瑚礁附近区域建 造人工礁，形成新的珊瑚礁。

现今国内对于珊瑚的保育工作的研究手段之一：珊瑚礁的结构生态的修复技术。

人工生态珊瑚礁的种植，适用于当地的珊瑚礁已被严重破坏的海域。一般使用人工建造的具有三维结构的，适合珊瑚幼虫以及共生微藻类生长的建筑物，安装到海底后为珊瑚等无脊椎动物和鱼类提供庇护所。为了给珊瑚的大面积生长提供一个良好的基础，现有的技术手段一般通过在现场用水泥将活动的碎石胶接在一起；或者采用将人工鱼礁或结构物上附着一层钙化物（其与珊瑚的骨骼成分相同）的方法来实现。这种方法，一般是与珊瑚移植的方法相结合，不仅为珊瑚的生长提供牢固的基底，同时由于钙化物与天然珊瑚礁的基质相同，也增加了珊瑚自然恢复补充的速率，诱使幼虫附着，提高存活率，从而起到加速珊瑚生长以及促使海洋生物繁殖的作用。

在珊瑚移植的设计方法中，珊瑚能否成活很大程度上取决于基底是否能为珊瑚的生长提供稳定的环境。由于珊瑚的生物钙化过程较为漫长（平均增长速度为2.5cm/year-11cm/year），所以初始生长的加固对于人工培植的过程显得尤为重要。

三、珊瑚礁生态调研方法－珊瑚、大型 海藻和底质类型调查采用国际上通用的通用的截点样带 法

珊瑚礁生态监测方法：珊瑚礁生态监测技术标准（HY/T 082-2005）

检测指标（物理和化学）：水深、水温、盐度、透明度、悬浮物、悬浮物沉降速率，底质类型，溶解氧，pH值，营养盐（硝酸盐、亚硝酸盐、氨、无机磷、活性硅酸盐）。

珊瑚及大型藻类监测：鳐式监测法

珊瑚礁生态调查方法：

1、珊瑚礁：

采用断面监测法，根据珊瑚的生长分别状况、沿岸环境、海底地形、涨落潮引起的水深改变条件，设定200mX200m监控站位1－3个。根据珊瑚分别的密度、均匀度、优劣情况以及海底地形，在每一调查站位布置50mX0.6m的条形带状断面2－6条。断面分别在1－3m浅水地段和4－6m深水地段，沿着珊瑚礁长轴方向布设，其中在珊瑚礁分别的中心区至少设置断面2条，断面尽量均匀，能反映出该监测区域珊瑚礁生态现状。

监测指标：活珊瑚种类及覆盖度、硬珊瑚死亡率测定、病害情况、珊瑚补充状况。

2、鱼类：

采用带状断面目测法，每一调查区，根据站位和断面的布设范围，选定好珊瑚礁鱼类监测区域，然后分别在1－3m和4－5m水深处，各设置50m长断面1条。沿着断面游向断面的另一端，记录断面两侧各1m宽范围内常见种类的个体数量。

3、大型底栖藻类及海胆：

采用样框调查法，每一调查区，根据站位和断面的布设范围，选定在型藻类调查区域，然后分别在1－3m和4－5m水深处，各设3个1mX1m的样框，记录样框内在大型藻类种类和估算覆盖率、高度等。底栖动物的调查方法与大型藻类的一样。

珊瑚礁生态评价内容和方法：

1、生态压力评价

2、污染压力评价：氮、磷、油污、有机物污染压力评价

3、结构功能评价：珊瑚礁群落优势度评价、物种多样性评价、群落均匀度评价、群落演变评价。

4、生态系统健康评价：状况指数、发育指数和演替参数