吳川良，李長青, 張文勇, 耿濤年,李 穎， 劉亞星, 田晶晶

(1.三亞珊瑚礁生態(tài)研究所 海南 三亞 572000；2.三亞國家級珊瑚礁自然保護區(qū)管理處 海南 三亞 572000)

珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)被稱為“海洋的熱帶雨林”[1]，珊瑚礁有著重要的生態(tài)和經(jīng)濟功能[2]，不僅為其他生物的固著提供場所、保護海岸線、保護環(huán)境，減輕溫室效應(yīng)等，還能給人提供海產(chǎn)工藝品、藥品、建筑和工業(yè)原材料等。近幾十年來，由于人類活動的影響，海南島周邊海域珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞， 海南島整個東部海岸2006年的珊瑚覆蓋率是39%左右，至2013年下降到18%[3-8]。定期地監(jiān)測調(diào)查海南島周邊海域珊瑚礁分布和種類的變化成為當下了解珊瑚礁生態(tài)系健康狀況和保護珊瑚礁的首要工作和重要手段。三亞國家級珊瑚礁自然保護區(qū)地處三亞市南部近岸海域(東經(jīng)109°20′50″～109°40′30″E，北緯18°10′30″～18°15′30″N)。根據(jù)國家海洋局批復文件，三亞國家級珊瑚礁自然保護區(qū)總面積85 km2，由3個片區(qū)組成，即東西瑁洲片區(qū)、鹿回頭半島-榆林角片區(qū)、亞龍灣片區(qū)?？蒲泄ぷ髡咴诒Ｗo區(qū)做了許多研究，其中集中在珊瑚礁的種類分布及群落特征[9-11]、珊瑚礁的生長發(fā)育[12-14]、珊瑚礁生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等[8,15-16]，而對于珊瑚分布狀況的長期變化規(guī)律報道較少。因此，筆者根據(jù)2012～2016年對海南三亞國家級珊瑚礁自然保護區(qū)的珊瑚礁資源以及水質(zhì)監(jiān)控的數(shù)據(jù)，研究分析了珊瑚覆蓋率、補充量、底質(zhì)和水質(zhì)指標，可為保護區(qū)珊瑚礁的生態(tài)修復提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1調(diào)查站位根據(jù)所掌握的監(jiān)控區(qū)珊瑚礁資料，依珊瑚的生長分布、沿岸環(huán)境、海洋氣候水文等條件，設(shè)定珊瑚礁監(jiān)控站位見圖1和表1。調(diào)查時間為2012～2016年的每年8月份。

表1 三亞珊瑚礁站位

1.2調(diào)查方法

1.2.1 覆蓋率調(diào)查方法根據(jù)國際通用的截線樣帶法對保護區(qū)造礁石珊瑚種類、分布和覆蓋率等展開調(diào)查。每個調(diào)查區(qū)域選取8個以上站位，每個站位分別在2～3 m 和5～6 m水深地段布設(shè)2條長達50 m的平行樣帶。用水下數(shù)碼攝像機從斷面上尺的一端沿著皮尺拍攝，水下攝影、拍照完后，用GPS測定斷面兩端的坐標，為下次監(jiān)控提供準確位置?；氐綄嶒炇液笤谟嬎銠C上進行判讀，觀察皮尺下活珊瑚的繩長，小于10cm的不記。如果斷面線下有砂質(zhì)或礁石等底質(zhì)，記錄其所占的長度，計算出各底質(zhì)類型覆蓋度。

1.2.2 造礁石珊瑚鑒定采用野外調(diào)查(現(xiàn)場觀測和拍攝，采集部分珊瑚樣品)結(jié)合室內(nèi)分析確定造礁石珊瑚的種類。珊瑚的形態(tài)學鑒定和分類通過《海南島淺水造礁石珊瑚》[9]來確定。

1.2.3 造礁石珊瑚補充量調(diào)查方法根據(jù)拍攝的錄像，統(tǒng)計每一斷面上各種造礁石珊瑚的石珊瑚補充量；即單位面積上，高度<5cm，直徑<5cm的新長造礁石小珊瑚個數(shù)。

石珊瑚補充量(ind·m-2)=斷面新長珊瑚個數(shù)/斷面面積。

1.3水質(zhì)監(jiān)測海水水質(zhì)調(diào)查項目的分析方法嚴格依據(jù)《海洋調(diào)查規(guī)范》(GB/T12763-2007, 2008)和《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB17378-2007, 2008)進行[17-18]。項目檢測依據(jù)的標準方法和使用儀器見表2。

表2 檢測項目依據(jù)的標準方法及使用儀器

2 結(jié)果與分析

2.1造礁石珊瑚物種多樣性根據(jù)2012—2016年調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果(表3)顯示，三亞國家級珊瑚礁保護區(qū)造礁石珊瑚種類數(shù)，2012～2013年基本保持在50種左右，變化不大。鹿角珊瑚科和蜂巢珊瑚科的珊瑚種類所占比例較高，為該海域的優(yōu)勢科，其中鹿角珊瑚屬等為屬級優(yōu)勢類群。優(yōu)勢種按優(yōu)勢度大小順序排列為叢生盔形珊瑚、澄黃濱珊瑚、多孔鹿角珊瑚、二異角孔珊瑚、精巧扁腦珊瑚、鹿角杯形珊瑚和十字牡丹珊瑚(表4)。具有熱帶代表性分枝形珊瑚越來越少，正向塊狀珊瑚成為優(yōu)勢種群趨勢逐漸演變。

表3 2012～2016年造礁石珊瑚種類名錄

續(xù)表3 Continued Tab.3

續(xù)表3 Continued Tab.3

表4 2012～2016年造礁石珊瑚優(yōu)勢種

2.2平均覆蓋率保護區(qū)珊瑚礁平均覆蓋率調(diào)查結(jié)果顯示(圖2)，造礁石珊瑚總的平均覆蓋率基本保持在20%左右；2014年造礁石珊瑚總平均覆蓋率相對較低為16.44%，2012年最高，為25.89%；2014～2016年呈持續(xù)上升趨勢。亞龍灣海域造礁石珊瑚2013～2014年急劇下降，覆蓋度從29.5%直降至8.95%，是整個保護區(qū)珊瑚礁覆蓋率的最小值。西瑁洲島海域造礁石珊瑚覆蓋率2016年達到最大值32.67%，也是整個保護區(qū)2013～2017年的最大值；鹿回頭海域石珊瑚覆蓋率從2012～2013年出現(xiàn)下降趨勢，而從2013～2016年基本保持在21%左右。保護區(qū)海域底質(zhì)調(diào)查結(jié)果顯示(圖3)，礁石底質(zhì)所占比例較高，2012～2016年基本維持在60%左右。亞龍灣海域石質(zhì)底質(zhì)從2013年開始有所上升，之后保持在70%左右；鹿回頭海域從2013～2015年有小幅度的下降，但到2016年又上升至60%左右；西瑁州島海域從2012年的80%，下降到2016年的47%。

保護區(qū)海域沙石底質(zhì)占比從2012～2016年基本維持在8.78%～24.44%，2012年最低，2014年最高(圖4)。亞龍灣海域沙質(zhì)底質(zhì)占比從2013～2016年持續(xù)下降；鹿回頭和西瑁州島海域2012～2014年都有一個上升的趨勢，2014～2016年又出現(xiàn)持續(xù)下降。

2.3珊瑚補充量2012～2016年保護區(qū)珊瑚平均補充量調(diào)查結(jié)果(圖5)顯示，2014年的珊瑚平均補充量最低為0.397 ind·m-2。2015年珊瑚補充量有明顯的增加(1.4 ind·m-2)，說明三亞珊瑚蟲的來源豐富，珊瑚具有恢復的可能性。

2.4水質(zhì)狀況保護區(qū)海域海水水質(zhì)調(diào)查結(jié)果(表5)顯示，保護區(qū)近5年溶解氧含量平均值在6.19～7.89 mg·L-1之間，2013年最高，2016年最低；化學需氧量(COD)含量平均值在0.38～0.48 mg·L-1之間，2015達到最大，2013年最?。粺o機氮含量平均值在0.017～0.078 mg·L-1之間，2015年最高，2016年最低；活性磷酸鹽含量平均值在0.002～0.005 mg·L-1之間，變化不大；表層石油最小測值為0.010 mg·L-1，出現(xiàn)在2013年，最大測值在2015年，為0.033mg·L-1。2012～2016年期間對三亞國家級珊瑚礁自然保護區(qū)海水監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果(表5)表明，近5年來保護區(qū)海域海水水質(zhì)各項監(jiān)測數(shù)據(jù)有一定的差異，但差異不大。水體中溶解氧、化學需氧量、無機氮、無機磷及石油類等各項指標含量都較低。

綜上所述，該海域海水水質(zhì)均滿足第1類海水水質(zhì)標準(具體依據(jù)《海南省海洋功能區(qū)劃》(2011-2020)和《海水水質(zhì)標準(GB3097-1997)》相關(guān)要求)。海水水質(zhì)處于良好的狀態(tài)，可滿足珊瑚礁的生長。

表5 2012～2016年珊瑚礁海域水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計

3 討 論

筆者2012～2016年對三亞國家級珊瑚礁自然保護區(qū)3個區(qū)域(亞龍灣、鹿回頭、西瑁州島)的調(diào)查結(jié)果表明，三亞國家級珊瑚礁自然保護區(qū)石珊瑚種類保持在50種左右，該結(jié)果要顯著少于吳鐘解等[8，19]2006～2009年對附近海區(qū)的調(diào)查結(jié)果僅鹿回頭1處石珊瑚種類達60種。通過上述數(shù)據(jù)可以看出三亞海域石珊瑚的種類在不斷減少。50～60年代三亞的石珊瑚主要以分枝狀珊瑚(如傘房鹿角珊瑚等)，而近年來珊瑚礁群落結(jié)構(gòu)在發(fā)生變化，正在由分枝狀向團塊狀轉(zhuǎn)變。

2014年三亞國家級珊瑚礁自然保護區(qū)石珊瑚平均覆蓋率降到最低，從各分區(qū)情況來看，2013～2014年期間各分區(qū)石珊瑚平均覆蓋率都有所降低，其中亞龍灣海域最嚴重，由2013年的29.5%，降低到2014年的8.95%。主要原因：(1)海洋工程等的建設(shè)直接或間接的影響珊瑚及其生態(tài)環(huán)境。如已建成的亞龍灣堤壩，使亞龍灣沿岸輸沙方向與余流方向大致相同，余流輸運了大量的沿岸泥沙進入亞龍灣西排海域滯留，導致懸浮物濃度提高，從而影響西排珊瑚的生長與分布。(2)珊瑚敵害生物侵蝕。亞龍灣海域受長棘海星侵蝕現(xiàn)象比較突出，早在2007 年亞龍灣生態(tài)監(jiān)控區(qū)調(diào)查就發(fā)現(xiàn)亞龍灣西排區(qū)域每100 m2約有長棘海星2 ～ 7 ind[8,19]。(3)三亞開展珊瑚礁觀光旅游區(qū)如鹿回頭、大東海、西島、亞龍灣等不可避免存在旅游活動影響珊瑚現(xiàn)象(4)2014年三亞珊瑚保護區(qū)補充量降到最低，新生珊瑚少。

從2015年開始保護區(qū)活珊瑚平均覆蓋率逐漸上升，珊瑚死亡率極低，未發(fā)現(xiàn)或很少出現(xiàn)病害，說明近年來三亞國家級珊瑚礁保護區(qū)管理處對珊瑚礁的生態(tài)修復初現(xiàn)成效，珊瑚正處于逐漸恢復的階段。另外從2015年開始，該區(qū)域珊瑚補充量明顯增加，說明珊瑚蟲來源豐富，也增加了珊瑚恢復的可能性。自2014年后三亞加大投入生態(tài)保護工作，減少對自然保護區(qū)直接排放污染源，海水水質(zhì)情況良好，人為破壞減少，為珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)提供了一個健康的海洋環(huán)境。到2016年珊瑚覆蓋率有所回升，與三亞海水水質(zhì)情況轉(zhuǎn)好有很大關(guān)系，說明三亞生態(tài)保護工作取得了顯著效果。

三亞珊瑚礁國家級自然保護區(qū)部分海域砂質(zhì)底質(zhì)覆蓋率高，泥沙底質(zhì)會影響珊瑚蟲的固著，一般只有部分團塊狀的珊瑚(如濱珊瑚)等能在軟底質(zhì)區(qū)域存活。而且，三亞夏秋季多臺風，泥沙會隨著風浪卷起，將珊瑚淹沒，阻礙其進行正常的生理活動，嚴重時會引起窒息，導致死亡[20]。另外，礁石底質(zhì)平均覆蓋率極高，幾乎占60%，硬底質(zhì)海域適合珊瑚幼蟲的附著，結(jié)合好的水質(zhì)條件，極適宜珊瑚生長，這為三亞珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的修復提供良好的條件[21]。

2012～2016年三亞國家級珊瑚礁自然保護區(qū)海域的海水質(zhì)量保持在良好水平，每年雖有差異，但變化幅度不大，均在一類海水水質(zhì)標準范圍內(nèi)。近年來三亞加大了對水質(zhì)污染的治理，同時，隨著人們環(huán)境保護意識的增強及管理水平的提高也對保護區(qū)海域產(chǎn)生了積極的作用。保護區(qū)管理站近年來也加大了對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的保護力度，并開展珊瑚的修復工作，如在西島建立珊瑚保育實驗中心和海上培育場等。

目前，全球的珊瑚礁都因人類活動和全球變暖這兩大威脅造成其覆蓋率持續(xù)降低，對珊瑚礁的生態(tài)修復勢在必行，且在未來的一段時間應(yīng)成為關(guān)注的重點。珊瑚礁生態(tài)修復的關(guān)鍵是既要保證珊瑚礁的生態(tài)環(huán)境，又要避免珊瑚礁生物多樣性遭到破壞。我國在借鑒國外先進的珊瑚礁生態(tài)修復理念的同時，也針對國內(nèi)不同海域的水文條件情況，運用開發(fā)不同的生態(tài)修復技術(shù)，例如在南海島礁，由于水質(zhì)條件良好，主要開展以支架吊養(yǎng)式養(yǎng)殖為主的海區(qū)珊瑚斷枝培育；而在近岸，主要以投放人工珊瑚礁和采用較為穩(wěn)固的網(wǎng)圃珊瑚斷枝培育方式。但是，由于起步較晚，實踐經(jīng)驗較少，目前除南海島礁以外，我國近岸還未開展大規(guī)模的珊瑚礁生態(tài)修復工作，因此，我國在珊瑚礁生態(tài)修復的道路上任重道遠，無論是在技術(shù)手段上，還是場地選擇上都應(yīng)該加強生態(tài)修復理念，這將有助于珊瑚礁的自然恢復和擴展。