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Media science

太阳湾海域珊瑚礁资源现状调查研究

作者

张东云

三亚珊瑚礁生态研究所 海南省三亚市572024

摘要:为了掌握太阳湾海域珊瑚礁资源状况,本研究在该海域开展珊瑚礁资源现状调查,并基于调查结果进行珊瑚礁现状分析,为珊瑚礁生态保护提供科学依据。结果表明,太阳湾珊瑚以造礁石珊瑚为主,种类有11科19属45种;软珊瑚种类为5种。造礁石珊瑚覆盖率为13.35%,软珊瑚覆盖率为为3.44%;造礁石珊瑚平均补充量为1.19 ind/m2;此外珊瑚礁鱼类和大型底栖动物较为丰富。珊瑚主要沿海岸分布,主要集中分布在水深2m~9m。

关键词:太阳湾  珊瑚  健康状况  底质类型  生物群落

引言:珊瑚礁是地球上生产力最高、生物种类最丰富的生态系统之一,被称为“热带海洋沙漠巾的绿洲”,“海洋中的热带雨林” [1-3]。珊瑚礁生态系统是海洋生态中的重要组成部分,珊瑚礁生态系统拥有较高的初级生产力和生物多样性,为人类提供了极具价值的生态服务功能,比如丰富的渔业和旅游资源[4-5],由于气候变化和人为干扰的影响,珊瑚礁生态系统受到不同程度的影响或破坏,迄今为止全球至少20%的珊瑚礁发生了退化或消失[6]。本文根据2021年太阳湾珊瑚礁资源现状调查,调查太阳湾珊瑚种类、覆盖率、死亡率、补充量、珊瑚礁鱼类、珊瑚礁大型底栖动物等,并基于调查结果进行珊瑚礁现状分析。

1项目调查站位、内容及方法

1.1调查站位及内容

本次海上作业调查为2021年3月25日至2021年3月26日。在太阳湾附近海域共布设调查站位6个。调查项目内容包括珊瑚种类、珊瑚覆盖率、珊瑚死亡率、珊瑚补充量、底质类型、大型藻类、大型底栖生物、珊瑚礁鱼类、珊瑚礁分布面积等。调查站位布设见表1.1-1和图1.1-1。

1.2调查的方法

1.2.1 珊瑚礁资源调查方法

珊瑚礁采用断面监测法(Line Intercept Transect)进行监测。选择一条长50m带刻度(1cm)的皮尺在断面较平坦的地段上布设。用水下数码摄像机从断面上尺的一端沿着皮尺拍摄,水下摄影、拍照完后,用GPS测定断面两端的坐标,为下次监控提供准确位置。回到实验室后在计算机上进行判读,观察皮尺下活珊瑚的绳长,小于5cm的不记,记下断面线下活珊瑚、死珊瑚的总长度及珊瑚礁病害等,并对断面上的各种造礁珊瑚种类进行鉴定。如果断面线下有砂质或礁石等底质,记录其所占的长度,计算出各底质类型覆盖度。

①珊瑚种类鉴定

珊瑚种类主要根据所拍珊瑚相片鉴定,并结合拍摄图像、现场调查观察记录和采集标本鉴定方式。

②活石珊瑚覆盖率

断面活珊瑚覆盖率%=活珊瑚所占尺长cm/5000cm×100%

③底质类型覆盖率

断面底质类型覆盖度%=底质类型长度cm/5000cm×100%

④石珊瑚死亡情况判断

a、石珊瑚死亡率

石珊瑚死亡率是判断造礁石珊瑚死亡情况的一种方法,其可通过影像资料测定断面上造礁石珊瑚总个数及死亡个数,并估计死亡时间。

石珊瑚死亡率=断面上石珊瑚死亡个数/断面上石珊瑚总个数

b、死珊瑚覆盖率死珊瑚覆盖度也是判断石珊瑚死亡情况的一种方法。断面上,一定个数的石珊瑚都存在一定的长度,多次取平均值可以以珊瑚长度来表征珊瑚个数,因此死珊瑚覆盖度也是判断造礁石珊瑚死亡情况的一种方法。

断面死珊瑚覆盖率%=死珊瑚所占尺长cm/5000cm×100%

活珊瑚都呈现不同的颜色,判断死亡珊瑚的标准是珊瑚的颜色为白色或黑色,早期死亡的为黑色,死亡时间超过1.5a的珊瑚已辨认不清珊瑚体,近期死亡的为白色,死亡时间判别标准如下:

30d以内:珊瑚单体骨骼白色、完整清晰;

0.5a以内:珊瑚单体被小型藻类或薄层沉积物覆盖;

1a~2a之内:珊瑚单体结构轻微腐蚀,但仍然能分辨出珊瑚的属级分类单位;

2a以上:珊瑚单体结构消失,或单体上的附着生物(藻类、无脊椎动物等)已经很难取下。

⑤石珊瑚补充量调查方法

在样带线两侧各2.5m范围内的礁石上随机放置10个50cm×50cm样方或40个25cm×25cm样方,拍摄样方照片。样方应随机布设,避免人为放在沙、珊瑚、藻类或其他生物较多的区域内。统计样方内不大于5cm的造礁石珊瑚幼体数量,该数量除以样方面积,即为造礁石珊瑚补充量,单位为ind/m2。判读时种类鉴定到科或属,且应注意区别幼体与死亡后仅剩的小块活体。

石珊瑚补充量(ind/m2)=断面新长珊瑚个数/断面面积×100%

⑥珊瑚礁病害的判断方法

珊瑚礁病害主要通过颜色的改变来判断,白化病在全球范围内都有发生。对发生白化病及有其它异常颜色的珊瑚进行监测并拍照,只统计每个珊瑚“头部”平面上颜色的异常状况。分枝珊瑚,白死亡区域集中在每个分枝的边缘部分。记录每个珊瑚颜色异常状况;B为白化病,BB为黑边病,WB为白带病,RW为侵蚀病,YB为黄斑病,RB为红带病,并对病害情况进行现场拍照。

断面珊瑚发病覆盖率%=断面上发病珊瑚所占尺长度cm/5000cm×100%

1.2.2珊瑚礁鱼类调查方法

珊瑚礁鱼类监测采用带状断面普查法。沿着断面游向断面的另一端,记录断面两侧各1m宽的范围内常见种类的个体数量;并记录每条鱼的种类名称、体长范围(<5cm,5-10,10-20,20-30,30-40,>40cm)。

1.2.3珊瑚礁大型底栖动物调查方法

珊瑚礁大型底栖动物调查采用带状断面普查法。沿着断面游向断面的另一端,记录断面两侧各1m宽的范围内常见种类的个体数量。

2珊瑚礁资源调查结果

2.1珊瑚分布范围

本次调查,太阳湾区域北部珊瑚分布面积约为0.16km2,南部珊瑚分布面积约为0.10km2。

太阳湾北部区域珊瑚分布以南北走向呈矩形分布,南部区域以东西走向分布。太阳湾调查海域珊瑚分布水深达9m,主要集中在水深2m~9m,以礁石为基底;水深6~9m珊瑚分布较多,主要以造礁石珊瑚为主,水深10m以深几乎未见珊瑚分布。详见图2.1-1。

2.2造礁石珊瑚种类分布

调查结果显示(见表2.2-1),太阳湾海域活造礁石珊瑚共有11科19属45种。调查海域的造礁石珊瑚在科级组成中,鹿角珊瑚科、蜂巢珊瑚科以及滨珊瑚科为科级优势类群;属级组成中,鹿角珊瑚属、蜂巢珊瑚属、扁脑珊瑚属、滨珊瑚属等为属级优势类群;种类组成中,常见种类有团块滨珊瑚、多曲杯形珊瑚、尖边扁脑珊瑚、指状蔷薇珊瑚等。

2.3造礁石珊瑚覆盖率

调查结果显示(见表2.3-1和图2.3-1),太阳湾海域造礁石珊瑚覆盖率平均值为14.25%,水深在6~9m珊瑚覆盖率高于0m~6m水深。

2.4底质类型分布情况

调查结果显示(2.3-1和图2.4-1),太阳湾海域0m~9m水深礁石底质占较高比例,平均值为57.63%;其中,太阳湾6站位礁石底质占比最高,平均值为81.51%;太阳湾1站位礁石底质占比最低,平均值为40.67%;各站位3m~9m水深砂石底质均有一定的占比,平均值为8.50%。

2.5造礁石珊瑚补充量

本次调查太阳湾海域调查站位中,造礁石珊瑚补充量平均值为2.19 ind/m2(表2.3-1和图2.5-1),其中太阳湾1站位造礁石珊瑚补充量最高,平均值为3.44 ind/m2,太阳湾6站位补充量最低,平均值为0.71 ind/m2。

2.6珊瑚死亡和病害

调查结果显示(见表2.3-1和图2.6-1)。由图表看出太阳湾0m~9m珊瑚死亡率为0.12%,发病率为0.08%。其中太阳湾2、太阳湾4、太阳湾6站位出现死亡情况,其他站位死亡率均为0.00%;同时,太阳湾2和太阳湾4出现病害情况,病害种类主要为白化病,其他站位病害率均为0.00%。

2.7珊瑚敌害生物情况

本次太阳湾调查过程中发现珊瑚敌害生物长棘海星(Acanthastr planci),核果螺(Drapa morumroding)。

2.8软珊瑚分布情况

太阳湾调查站位的软珊瑚分布统计结果(表2.3-1和2.8-1)显示,太阳湾软珊瑚的平均覆盖率为3.44%;其中太阳湾6站位软珊瑚平均覆盖率最高,为15.13%,其他站点有少量软珊瑚分布。常见的软珊瑚种类有短指软珊瑚、杯形肉芝软珊瑚等。

2.9大型藻类分布

调查结果显示(表2.3-1),太阳湾调查海域站位的大型藻类平均覆盖率为15.41%;其中太阳湾1站位大型藻类平均覆盖率最高,为36.46%;太阳湾6站位平均覆盖率最低,为0.59%;其他站位平均覆盖率在10%~20%之间。种类主要有马尾藻、总状蕨类、喇叭藻、紫衫海门冬等。

2.10珊瑚礁鱼类分布

调查结果显示(见表2.10-1、2.10-2和图2.10-2)太阳湾海域调查站位珊瑚礁鱼类共有14科29属35种,主要以雀鲷科(Pomacentridae)、隆头鱼科(Labridae)为主,经济鱼类较为丰富。

本次太阳湾调查站位中,珊瑚礁鱼类密度为214 ind/100m2;其中,太阳湾3站位珊瑚礁鱼类密度最高,为733 ind/100m2,主要以布氏长鳍天竺鲷(Archamia bleekeri)和黄尾光腮鱼(Perciformes)为主;最低为太阳湾6站位,密度为92 ind/100m2。部分鱼类图鉴见图2.10-1。

2.11珊瑚礁大型底栖动物

调查结果表明(见表2.11-1),在太阳湾调查站位中共发现19种大型底栖动物,各站位的种类略有差异,种类数平均值约为9种。调查站位常见的大型底栖动物有海胆、海星以及海参等。就大型底栖动物种类来看,太阳湾5站位底栖动物种类数最多,为12种;种类最少为太阳湾1、3站位,为6种。

3总结

(1)本次太阳湾调查海域活珊瑚覆盖率平均值为18.60%,造礁石珊瑚平均覆盖率为14.25%,软珊瑚平均覆盖率为3.44%,该海域主要以造礁石珊瑚为主;太阳湾海域造礁石珊瑚平均补充量为2.19ind/m2。该海域出现少量珊瑚死亡和病害,病害类型主要为白化病。

(2)造礁石珊瑚共有11科19属45种;根据统计,鹿角珊瑚科、蜂巢珊瑚科以及滨珊瑚为科级优势类群;鹿角珊瑚属、扁脑珊瑚属等为属级优势类群;种类组成中,团块滨珊瑚、多曲杯形珊瑚、尖边扁脑珊瑚、指状蔷薇珊瑚等为主要常见种。软珊瑚共有6种,常见有短指软珊瑚、杯形肉芝软珊瑚等。

(3)太阳湾海域基底主要为礁石,平均占比分别为57.63%;砂石底质有一定占比,平均占比为8.50%,底质类型的占比影响珊瑚的生长。

(4)太阳湾海域大型藻类平均覆盖率为15.41%,主要常见为马尾藻等。大型藻类与珊瑚存在竞争关系,其覆盖率过高会占据珊瑚的生长空间,同时会遮挡阳光,不利于珊瑚的生长。

(5)太阳湾海域调查站位珊瑚礁鱼类共有14科29属35种;珊瑚礁鱼类主要以雀鲷科(Pomacentridae)、隆头鱼科(Labridae)为主,经济鱼类较为丰富,平均密度为214ind/100m2。

(6)在太阳湾调查站点中共发现19种大型底栖动物,种类丰富,常见大型底栖动物为海胆、海星、海参等,有少量砗磲。调查过程中,在太阳湾海域发现珊瑚敌害生物长棘海星和核果螺。长棘海星的主要食物为造礁石珊瑚,具有个体大、数量多和生长快等特点,其暴发严重破坏珊瑚礁生态系统[8]。

参考文献

[1] JOMPA J,MCCOOK L J.The effects of nutrients and herbivory on competition between a hard coral(Porites cylindriea)and a brown alga(Lobophora variegata)[J].Limnology and Oceanogra phy,2002,47(2):527—534.

[2] 壬丽荣。赵焕庭.珊瑚礁生态系的一般特点[J].生态学杂志,2001.20(6):41—45.

[3] 赵美霞,余克服,张乔民.珊瑚礁区的生物多样性及其生态功能[J].生态学报.2006,26(1):186—194.

[4] 邹仁林.造礁石珊瑚[J].生物学通报,1998(6):10−13.

[5] COSTANZA R, GROOT R, SUTTON P, et al. Changes in the global value of ecosystem services [J].Global Environmental Change,2014,26:152−158.

[6] 龙丽娟, 杨芳芳, 韦章良. 珊瑚礁生态系统修复研究进展[J]. 热带海洋学报,2019,38(6):8.

[7] Nowshad M ,  Kuttyamma V J ,  Menon N R . Survey of coral lagoons of Laksbadweep Atolls using line intercept transect (LIT) technique[J]. Cochin University of Science & Technology, 1998.

[8]李元超,梁计林,吴钟解,陈石泉.长棘海星的暴发及其防治[J].海洋开发与管理,2019年08期.

作者简介:张东云 女 本科 本科 海洋生物检测