西沙群岛珊瑚礁生态系统恢复的可行性研究＊

李元超，刘一霖，黄洁英，王道儒

（海南省海洋与渔业科学院 海口 570206）

西沙群岛拥有我国最具代表性的珊瑚礁生态系统，造礁石珊瑚种类约占我国石珊瑚种类的3／4，其地位十分重要［1］。2005年以来的监测数据显示，西沙群岛珊瑚礁生态系统正在朝着荒漠化的方向发展。西沙群岛的活珊瑚比例从2005年的56．20%下降到2012年的不足10%［2］。造礁石珊瑚的大量死亡，使得珊瑚礁鱼类和其他礁栖生物大量减少，渔民们为了维持生计不得不更加酷渔滥捕，生物资源遭到破坏，进而进一步破坏了珊瑚礁生态系统［3］。珊瑚礁荒漠化还会导致珊瑚礁三维礁体的崩塌，继而产生严重的珊瑚岛礁侵蚀现象，直接威胁到我国的蓝色国土权益。西沙群岛珊瑚礁生态系统的重要性和破坏的严重程度，使得珊瑚礁生态系统恢复的可行性逐渐成为热点。

1 生态恢复的目的

“生态恢复是一个协助已经退化、受损或破坏的生态系统恢复的过程”［4］。

这是一个协助自然恢复的过程。如果生态系统受损，在恢复之前可能需要其他的管理措施才能有成功的机会。协助自然恢复可能是间接的措施，也可能是直接的干预。前者通常包括加大对人类活动的管理，后者通常包括主动物理恢复和生物修复［5－9］。

恢复的主要目的是改善退化珊瑚礁生态系统的结构和功能。要考虑的属性一方面是生物多样性和复杂性；另一方面是生物量和生产力。一个没有物理损伤的健康珊瑚礁生态系统，受影响部分可能自己恢复到扰动前的状态。在这种条件下，顺其自然也能达到恢复的目标。但是，如果珊瑚礁生态系统退化足够严重或者受损面积较大或者遭受人类活动的影响（例如过度捕捞、营养盐负荷、沉积物），主动恢复结合管理措施，才能使珊瑚礁生态系统恢复到一个比较理想的状态。但是，即使有主动恢复措施，珊瑚礁生态系统也可能恢复到与原生态系统不同的状态［5－9］。

2 生态恢复的可行性分析

决定是否进行生态恢复的重要因子应该是当地的环境状况。一种情况是如果当地环境条件是良好的，退化面积小，恢复没有物理阻碍（例如松散碎石），那么退化斑块可能在5～10年内自然恢复。在这种情况下，被动的恢复已经足够了，主动恢复收益可能非常有限；另外一种情况是如果当地环境条件非常恶劣（高营养盐输入、泥沙淤积、过度捕捞等），那么建立可持续珊瑚群落的几率则可能很小。在这种情况下，就应采取主动恢复的方式［5－9］。

为了更好地权衡生态恢复的可行性，我们设计了一个决策树，其中涉及许多关键问题，详细情况如图1所示［10］。

图1 珊瑚生态恢复决策树（参照Reef Restoration Concept and Guidelines）

对于真正的恢复来说，第一个问题（在干扰之前这个地方是否存在珊瑚礁群落）是没有必要的。

尽管某些区域之前有完整的珊瑚礁群落，当水质恶化后也只能有少数忍耐性较强的物种生存。如果你想要恢复到之前多样化的状态，首先不得不考虑采取一些措施来改善水质，否则主动修复是无法成功的。

下一个问题就是关于是否有必要先进行一些物理修复。如果需要，这将会非常昂贵。但是如果需要进行物理修复而又没有修复，那之后生物修复工作也有可能失败。这种情形下，只能利用有限的资金对部分区域进行修复。

最难解答的问题是有关移植到区域内的珊瑚的可持续性。恢复的目的是恢复到可自我维持的状态。移植或许可以存活下来，但如果它们的繁殖过程受到胁迫，无法产生新的珊瑚后代，种群数最终仍无法保持稳定。

最后要关心的是这个区域的珊瑚更新是否能保证，即是否有足够的珊瑚幼虫来补充，即便是健康的珊瑚礁，在有些地方，水流中只有极少量的珊瑚幼虫，相比其他有更多补充来源的区域，其从干扰中恢复的速度更慢。

综合分析上述几个问题之后，可分析出该受损区域的珊瑚恢复可行性。

3 西沙群岛珊瑚礁生态系统恢复的可行性分析

西沙群岛的珊瑚礁生态系统是我国最具代表性的珊瑚礁生态系统，珊瑚种类多，珊瑚分布广。西沙群岛远离大陆，受陆源污染影响较小，营养盐浓度较低，海水透明度较高，整个海域的海水水质状况满足海水一类标准，适合珊瑚生长［11］。

西沙群岛的底质类型主要为珊瑚礁石，在珊瑚礁生态系统退化后，其珊瑚骨骼的三维结构也变得脆弱，外礁坪的珊瑚骨骼在波浪作用下破碎成珊瑚碎屑，之后又成为岛礁沙滩的补充来源，内礁坪的珊瑚骨骼基本保持原貌，没有破碎。所以，礁坪两侧的底质都是固定的，适合珊瑚幼虫附着及生长［3，12］。

西沙群岛海域中，海水营养盐含量极低，不足以支撑大量大型藻类的生长，整个西沙群岛海域大型藻类覆盖率极低，不足1%，且优势种主要是喇叭藻、耳壳藻等，对珊瑚的生长没有造成影响。此外，西沙群岛海域存在大量的底栖刮食生物（螺类、海胆等），也可以在礁石表面制造大量的空白地带，给珊瑚幼虫提供附着的基底。所以西沙群岛海域也不存在藻类过多、没有附着基底等问题。

西沙群岛的珊瑚补充是否充足的问题，可以从永乐大环礁的晋卿岛和宣德大环礁的西沙洲的珊瑚礁生态系统监控数据来说明。2012年对永乐大环礁进行了珊瑚礁资源普查，发现晋卿岛的造礁石珊瑚补充量非常高，平均可以达到4．2个／m2，局部区域甚至达到了6．4个／m2。2013年调查宣德群岛七连屿海域的珊瑚礁资源，发现西沙洲附近的珊瑚补充量也非常高，平均可以达到3．5个／m2，局部区域可以达到6．6个／m2。从这两组数据可以看出，西沙群岛的主要珊瑚礁海域是不缺少珊瑚补充来源的，新长成的造礁石珊瑚数量多且种类丰富，生长状况良好。

这就出现一个问题：为什么周围海域的珊瑚覆盖率这么低，但是珊瑚补充来源却是足够的呢？这是因为珊瑚幼虫在附着之前可以随海流漂移较远的距离和时间，所以西沙群岛海域只要存在完好的健康的珊瑚礁生态系统，就可以为整个海域提供珊瑚幼虫补充来源。根据2012年和2013年的珊瑚礁资源调查数据，现在西沙群岛海域保存完好的几块珊瑚礁生态系统是北礁、东岛及南岛至南沙洲区域，这3个区域的珊瑚覆盖率都在50%以上，尤其是北礁，珊瑚覆盖率可以达到70%以上。只要保护好这些健康的珊瑚礁生态系统，就可以保证西沙群岛海域有足够的幼虫补充来源。

综合分析西沙群岛海域的水质、底质、大型藻类、幼虫来源等问题后，可以发现这些问题在西沙群岛都不存在，也就是说西沙群岛的珊瑚礁生态系统不存在水质问题，不存在底质问题，没有大型藻类的影响，也不缺少幼虫补充来源，所有这些都不是问题之后，西沙群岛海域的珊瑚礁生态系统恢复完全可以自行恢复，只要我们有足够的耐心，5～10年或者20年时间，西沙群岛海域又可以看到成片的美丽的珊瑚礁生态系统，而不是现在仅局限在几个区域。

4 西沙群岛珊瑚礁生态系统恢复建议

虽然西沙群岛的珊瑚礁生态系统可以自行恢复，但是有个前提条件，就是减少人类活动的干扰，所以建议将西沙群岛建设为海洋公园，使西沙群岛珍贵珊瑚礁生态系统资源得到更有效保护，使自然生态环境和自然资源得到恢复和发展，并探索合理利用西沙群岛海洋渔业资源的有效途径，开展科学研究和生态旅游业，从而促进当地的国民经济发展和科学技术的发展，达到生态效益、经济效益和社会效益的和谐统一，走上可持续的发展道路。

［1］ 邹仁林．中国动物志－造礁石珊瑚［M］．北京：科学出版社，2001：1－4．

［2］ 吴钟解，王道儒，涂志刚，等．西沙生态监控区造礁石珊瑚退化原因分析［J］．海洋学报，2011，33（4）：140－145．

［3］ 李元超，黄晖，董志军，等．珊瑚礁生态修复的研究进展［J］．生态学报，2008，28（10）：1－8．

［4］ JOB S，SCHRIMM M，MORANCY R．Reef restoration：practical guide for management and decision－making［M］．Carex Environnement：Ministère de l’Écologie et du Développement Durable，IFRECOR，2003：32．

［5］ PRECHT W F．Coral reef restoration handbook［M］．Boca Raton：CRC Press，2006：363．

［6］ CLARK S．Handbook of ecological restoration（Volume 2）：restoration in practice［M］．Cambridge：Cambridge University Press，2002：599．

［7］ HARRIOTT V J，FISK D A．Accelerated regeneration of hard corals：a manual for coral reef users and managers［M］．Great Barrier Reef Marine Park Authority Technical Memorandum，1995：42．

［8］ OMORI M，Fujiwara S．Manual for restoration and remediation of coral reefs［M］．Japan：Nature Conservation Bureau，Ministry of Environment，2004：84．

［9］ EDWARDS A，GUEST J，SHAFIR S．Reef rehabilitation manual［M］．St Lucia，Australia：Coral reef Targeted Research ＆ Capacity Building for Management Program，2010：166．

［10］ EDWARDS A，GOMEZ E．Reef restoration concept and guidelines－making sensible management choices in the face of uncertainty［M］．St Lucia，Australia：Coral Reef Targeted Research ＆ Capacity Building for Management Program，2007：44．

［11］ 李颖虹，黄小平，岳维忠，等．西沙永兴岛珊瑚礁与礁坪生物生态学研究［J］．海洋与湖沼，2004，35（2）：176－182．

［12］ CHARLES R C，SHEPPARD，MARK SPALDING，et al．1998年厄尔尼诺后珊瑚礁的侵蚀与恢复印度洋查戈斯礁群［J］．AMIBO－人类环境杂志，2002（1）：40－48．