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海南大洲岛后港造礁石珊瑚的种类组成与分布

2018-01-11古倩怡李洪武刘建根师彦飞李袁源殷安齐

关键词:鹿角珊瑚礁礁石

古倩怡,李洪武,钱 军,刘建根,师彦飞,何 凯,李袁源,殷安齐

(1. 海南大学 南海海洋资源利用国家重点实验室,海南 海口 570228;2. 海南热带海洋学院 生命科学与生态学院,海南 三亚572022;3. 滋贺县立大学环境科学部,日本 滋贺 5220075 ;4. 海南三友海洋科技有限公司,海南 海口 570100)

海南大洲岛后港造礁石珊瑚的种类组成与分布

古倩怡1,李洪武1,钱 军3,刘建根4,师彦飞5,何 凯1,李袁源1,殷安齐2

(1. 海南大学 南海海洋资源利用国家重点实验室,海南 海口 570228;2. 海南热带海洋学院 生命科学与生态学院,海南 三亚572022;3. 滋贺县立大学环境科学部,日本 滋贺 5220075 ;4. 海南三友海洋科技有限公司,海南 海口 570100)

采用断面法对海南大洲岛后港的造礁石珊瑚开展了为期两年的调查研究,调查表明:后港造礁石珊瑚共有12科22属42种,优势种为风信子鹿角珊瑚、鼻形鹿角珊瑚、佳丽鹿角珊瑚、丛生盔形珊瑚、二异角孔珊瑚、精巧扁脑珊瑚、指状蔷薇珊瑚、脆蔷薇珊瑚、多孔鹿角珊瑚和澄黄滨珊瑚等10种.在对比两年的珊瑚覆盖率、死亡率和硬珊瑚补充量变化时发现,2014年后港珊瑚覆盖率和硬珊瑚补充量较2013年略差,而珊瑚死亡率却较2013年的珊蝴死亡率明显增高,经分析认为:2014年珊瑚死亡率大幅上升很可能与强台风有关.

造礁石珊瑚; 种类组成; 分布; 后港

珊瑚礁生态系统是地球上初级生产力最丰富和物种多样性最高的海洋生态系统之一,被誉为“海洋中的热带雨林”[1-2].珊瑚礁生态系统为人类提供了丰富的食物资源、药物资源和旅游资源,它促进了国家和地区经济的发展.我国的珊瑚礁主要分布在华南地区,以海南省为主,广东、福建和广西等地区仅有少量珊瑚分布[3].人类的活动给珊瑚礁生态系统造成了较大的压力,大洲岛不仅是驰名中外的燕窝采集地,而且其邻近海域更是适合开展渔业活动的优良海域,该岛常年有游客、渔民等在此聚集[4-5].

大洲岛位于海南省万宁市东南部,分为大岭和小岭,二岭中间由一条沙带连接.潮位较低时沙带显露,分为前港和后港,沙带东侧为后港,其水质条件等适合珊瑚的生长要求,造礁石珊瑚的覆盖率较高[6].目前,对大洲岛珊瑚资源调查的相关文献较少,只有吴钟解等人于2008—2009年开展过调查和研究,但近年来却无更多相关的研究[7].徐闻珊瑚礁在上世纪80年代也曾遭受过严重破坏,但自徐闻国家级珊瑚礁自然保护区建成后,该地的珊瑚礁资源得到了很好的保护,这为保护和恢复珊瑚礁生态资源提供了很好的借鉴[8].本次调查旨在反映后港珊瑚资源的现状,以便为大洲岛今后开展珊瑚礁生态系统的修复工作提供科学的依据.

1 材料与方法

1.1调查站位通过浮潜初步掌握了后港珊瑚礁资源的分布、种类和数量等情况,因而布设了6个站位来开展调查(表1和图1),并在每个站位布设了50 m的调查断面(各3条)[9-10].

1.2活造礁石珊瑚的种类鉴定在对活珊瑚进行种类鉴定时是本着尽量不伤害珊瑚的原则,故调查主要是通过拍摄珊瑚相片、摄制视频、现场观察和记录以及采集标本等来进行综合分析,同时参照《中国动物志·造礁石珊瑚》和《Coral of the World》等来开展珊瑚种类的鉴定工作[11-13].

表1 调查站位经纬表

图1 调查站位

1.3造礁石珊瑚的覆盖率、死亡率和补充量2013年和2014年在大洲岛珊瑚礁海域设置了6个调查站位,并在这些区域开展了珊瑚群落的调查,主要是通过水下摄像机,从断面起点开始沿着断面摄像,并测量断面活造礁石珊瑚的长度,计算出活造礁石珊瑚的覆盖率;接着,判断造礁石珊瑚是否死亡,并测定断面造礁石珊瑚的总个数和死亡个数,计算出造礁石珊瑚的死亡率;最后,沿着断面拍照并录像,记录断面石珊瑚的补充量,石珊瑚补充量为单位面积内高度和直径均小于或等于5 cm的珊瑚个数[14].

2 结 果

2.1珊瑚种类的组成在大洲岛后港共调查到12科22属42种造礁石珊瑚(表2).在科级组成中,鹿角珊瑚科(Acroporidae)、滨珊瑚科(Poritidae)、枇杷珊瑚科(Oculinidae)和蜂巢珊瑚科(Faviidae)等为优势类群;在属级组成中,鹿角珊瑚属(Acropora)、盔型珊瑚属(Galaxea)、角孔珊瑚属(Goniopora)、扁脑珊瑚属(Platygyra)、蔷薇珊瑚属(Montipara)以及滨珊瑚属(Porites)等为优势属;在种类组成中,风信子鹿角珊瑚、鼻形鹿角珊瑚、佳丽鹿角珊瑚、丛生盔形珊瑚、二异角孔珊瑚、精巧扁脑珊瑚、指状蔷薇珊瑚、脆蔷薇珊瑚、多孔鹿角珊瑚和澄黄滨珊瑚等为优势种.常见种有伞房鹿角珊瑚、疣状杯形珊瑚、松枝鹿角珊瑚、花鹿角珊瑚和强壮鹿角珊瑚等.

表2 后港造礁石珊瑚种类名录

2.2珊瑚群落的覆盖率、死亡率和补充量对珊瑚群落开展了为期两年的跟踪调查,对比了其覆盖率、死亡率和补充量的变化(表3).

2013年珊瑚覆盖率最高的是3号和5号站位,为50.00%,珊瑚覆盖率最低的是6号站位,仅为10%;死亡率最低的是4号站位,为2.20%,6号站位的死亡率最高,达13.30%;硬珊瑚补充量是3号站位最高,为0.20 ind./m2.后港珊瑚的平均覆盖率为34.15%,死亡率为4.8%,硬珊瑚补充量则为0.13 ind./m2.

2014年珊瑚覆盖率最高的是5号站位,为37%,珊瑚覆盖率最低的是6号站位,不足20%;死亡率最高的是1号站位,达36.10%;硬珊瑚补充量最高的是4号站位,为0.10 ind./m2,最低的是6号站位,仅为0.02 ind./m2.后港珊瑚的覆盖率为27.5%,死亡率达30.5%,硬珊瑚补充量仅为0.05 ind./m2.

对比两年珊瑚群落的调查结果发现,2014年后港珊瑚的覆盖率和硬珊瑚补充量低于2013年后港珊瑚的覆盖率和硬珊瑚补充量,而2014年后港珊瑚的死亡率却高于2013年后港珊瑚的死亡率,且死亡率较2013年的死亡率有较大提高.

3 讨 论

3.1造礁石珊瑚种类变化的分析大洲岛位于海南省万宁市东南部,大洲岛造礁石珊瑚资源主要分布在后港,但由于后港造礁石珊瑚的死亡率日益提升,并且其种类、覆盖率以及硬珊瑚补充量亦日趋减少,因此,有必要针对这一现象展开研究和讨论,以便为有效保护珊瑚礁提供切实可靠的参考依据.与吴钟解等人对大洲岛珊瑚礁调查的历史资料对比,历史资料中所记载的造礁石珊瑚种类数达48种[7],然而本次调查到的珊瑚礁种类数却较2008—2009年略少,呈一年减少一种的递减趋势;两次调查的活造礁石珊瑚的覆盖率基本保持不变,约为27%,但是,本次调查的硬珊瑚补充量较历史资料中的硬珊瑚补充量有所减少,在2008—2009年调查时其高达2.9 ind./m2,但本次其仅为0.1 ind./m2;历史资料中造礁石珊瑚的优势种为澄黄滨珊瑚、二异角孔珊瑚、精巧扁脑珊瑚、标准蜂巢珊瑚(Faviaspeciosa)、疣状杯形珊瑚、丛生盔形珊瑚和十字牡丹珊瑚[15],然而,本次调查的优势种却为风信子鹿角珊瑚、鼻形鹿角珊瑚、佳丽鹿角珊瑚、丛生盔形珊瑚、二异角孔珊瑚、精巧扁脑珊瑚、指状蔷薇珊瑚、脆蔷薇珊瑚、多孔鹿角珊瑚和澄黄滨珊瑚,优势种种类数增加了3种,标准蜂巢珊瑚和疣状杯形珊瑚在本次调查中均不属于优势种,且本次调查并没有发现标准蜂巢珊瑚的踪迹,风信子鹿角珊瑚、鼻形鹿角珊瑚、佳丽鹿角珊瑚、指状蔷薇珊瑚、脆蔷薇珊瑚和多孔鹿角珊瑚在本次调查中均为优势种,优势种的更迭表明:随着环境的变化,珊瑚的优势种会发生更迭,更适应于新环境的珊瑚种类将会有所增加,而且风信子鹿角珊瑚明显对环境更具有较强的适应性.

表3 各调查站位区域珊瑚群落的死亡率、覆盖率和补充量

3.2造礁石珊瑚死亡原因的分析大洲岛造礁石珊瑚的生存情况不容乐观,活造礁石珊瑚的覆盖率和硬珊瑚的补充量偏低.一般造成造礁石珊瑚死亡的原因是多方面的,这可能与相关环境因子、水质状况、浮游生物、天敌、人类活动、海流作用等因素有关[16-18].后港盐度始终保持在(33±1)‰的范围,盐度稳定,因临近近海,故其盐度略低于世界上大多数海洋的平均盐度.适宜珊瑚生长的盐度范围为24‰~40‰,因此,盐度不是造成该地造礁石珊瑚死亡的主要因素[19].但该地全年最低水温为15.9 ℃,最高可达30 ℃.水温是影响造礁石珊瑚分布的重要条件,18~30 ℃是造礁石珊瑚的适应温度,但其最适生长温度则是23~27 ℃,水温高于30 ℃和低于18 ℃时会影响珊瑚的生长,并且可能造成珊瑚短期白化的现象[20-22],但由于大洲岛全年超过 适宜水温的时间较短,在恢复至适宜水温后,造礁石珊瑚经过一段时间的恢复也能重现生机,因此水温也并非是造成该地造礁石珊瑚死亡的主要因素.万宁市地处海南省东部,每年均会遭受不同程度的台风侵袭,台风会使海水交换加剧,进而使盐跃层和温跃层充分混合,并将底层沉积的营养物质和底泥等带到表层,使其重新参与能量循环的过程[23].大洲岛全年透明度不稳定,主要受风浪和人为因素的影响.前港透明度的变化较大,特别是在水深小于2 m和靠近岸边的位置,多为流沙底质,含沙量较高,为小水体,每遇台风和风浪,其透明度迅速降低,因此在该处甚少发现造礁石珊瑚的踪迹;后港多为天然大型礁石和碎石底质,与前港相比,后港有覆盖率较高的珊瑚礁生态系统.一般来说,台风侵袭对覆盖率较高的珊瑚礁生态系统不会造成太大影响,故其透明度很快能够恢复至正常水平[24-25].大/小岭之间的沙带起到了分隔前/后港的作用,但沙带较浅,台风侵袭时前/后港的海水连通,前港近岸的大量流沙在风浪作用下被带到后港,悬浮物的浓度过高会影响虫黄藻的光合作用,浮沙落在珊瑚礁上亦会影响珊瑚虫摄食,从而直接导致珊瑚白化死亡.2013年,侵袭海南省的台风次数高达31次,历史罕见;2014年更是连续有超强台风—威马逊和海鸥,台风给大洲岛地区带来了强降雨及较强风浪,使前后港连通,并且将前港丰富的营养物质和流沙等悬浮物带到了后港,而在台风后,大量浮沙覆盖在了珊瑚礁上,从而导致珊瑚礁死亡,尤其是6号站位,其位于入海口,水深较浅,是湾内和湾外海水的交汇处,台风后在6号站位发现有大量泥沙沉积,透明度较低,造礁珊瑚的死亡率有明显提升,这对6号站位硬珊瑚的补充量造成了不良影响,从而致使造礁珊瑚的死亡率和硬珊瑚的补充量在6个调查站位中处于较低水平;而2015年台风的数量较少,故总体硬珊瑚的补充量较2014年有所提高[26].渔民在前港近岸海域活动频繁,且常有游客上岛观光,人类活动过于频繁对珊瑚的生长发育也有潜在的影响.2013—2014年的水质状况从贫营养级变成了富营养状态,有机污染状况由良好变为中度污染;2013—2014年硅藻逐渐减少,甲藻逐渐增多,并且在2014年的调查发现了污染指示种—隐藻,这表明该海域已受到污染,且有爆发赤潮的可能[27].水质状况的评价与分析以及浮游生物的变化趋势表明,后港海域的环境情况不容乐观[26],与分布有造礁石珊瑚的各岛屿海域相比[28],其造礁石珊瑚的覆盖率和硬珊瑚的补充量均偏低,尤其是硬珊瑚的补充量仅为0.1 ind./m2,补充量偏低预示着当地海域造礁石珊瑚的覆盖率将受到极大的限制,可见,加强对珊瑚礁的管理和保护刻不容缓.近年来,政府有关部门加大了对海南省沿岸海域和岛屿的整治力度,有迹象表明,大洲岛珊瑚礁的覆盖率和硬珊瑚的补充量有所提高,因此可以预见,在政府职能部门和社会各界人士的积极努力下,未来大洲岛珊瑚礁的生态修复将取得显著的成效.

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SpeciesCompositionandDistributionofScleractiniaCoralinthePortofHainanDazhouIsland

Gu Qianyi1,Li Hongwu1,Qian Jun3,Liu Jiangen4,Shi Yanfei4,He Kai1,Li Yuanyuan1,Yin Anqi2

(1. State Key Laboratory of Marine Resource Utilization in South China Sea, Hainan University, Haikou 570228, China;2. College of Life Sciences and Ecology, Hainan Tropical Ocean University, Sanya 572022, China;3. School of Environmental science, the University of Shiga Prefecture, Shiga 5220075, Janpan;4. Hainan Sanyou Ocean Technology Company Limited, Haikou 570100, China)

In the report, the cross section method was performed to investigate the scleractinia coral in the port of Hainan Dazhou Island for 2 years. The results indicated that there were 42 Hermatypic coral species in 22 genera among 12 families, the 10 dominant species wereAcroporahyacinthus,A.nasuta,A.pulchra,Galaxeafascicularis,Gonioporaduofasciata,Platygyradaedalea,Montiporadigitata,M.fragilis,A.milleporaandPoriteslutea, respectively. The coverage, mortality and supplement quantity of coral communities in 2014 were significantly lower than that in 2013, and the strong increase of mortality in 2014 is likely to be associated with strong typhoons.

the port of Hainan Dazhou Island; scleractinia coral; species composition; distribution

2017-10-16

国家自然科学基金项目(编号:41566002);海南省自然科学基金项目(编号:20154173);海南省高等学校科学研究项目(编号:Hnky2016ZD-4);海南省重点研发计划(编号:ZDYF2016154);2016年度海南省研究生创新科研课题(编号:Hys2016-18);2016年海南大学研究生实践创新项目资助

古倩怡(1993 - ),女,广东东莞人,海南大学海洋学院2015级硕士研究生,E-mail:guqianyi2011@163.com

殷安齐(1985- ),女,安徽太湖人,博士,讲师,研究方向:海洋生物资源保护与开发利用,E-mail:ancky_y_0116@yeah.net

1004-1729(2017)04-0366-06

Q178.53

ADOl10.15886/j.cnki.hdxbzkb.2017.0056

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