海南七洲列岛周边珊瑚分布及其健康状况评价

何晓娜 吴钟解 陈敏 陈石泉 张明坚 李元超

（海南省海洋与渔业科学院，海南 海口 570125）

七洲列岛地理位置坐标为 19°53′ ～ 19°59′ N，111°11′～ 111°16′ E，位于海南岛东北方，文昌市离岸岛，由21个海岛组成，占海南岛沿岸海岛总数的6.38%，海岛面积之和为0.97 km2，占海南岛沿岸海岛总面积的2.30%。七洲列岛地处热带，光能充足，具有独特的海岛生态系统以及丰富的渔业资源，是海南岛东部传统的主要渔场，周边珊瑚礁底质类型主要为基岩或礁岩。

生态系统健康评价是目前生态与环境领域研究热点之一（孙燕等, 2011）。珊瑚礁生态系统的健康评价方法主要有指示物种法和指标体系法，指示物种法简便易行，但其指示物种的筛选标准及对生态系统健康指示作用的强弱不明确，难以全面反映生态系统的健康状况（Cortes et al, 1985）；指标体系法根据生态系统的特征及其服务功能建立指标体系进行定量评价，其不仅考虑了不同组织水平之间的相互作用，同时还考虑了同一组织水平上不同物种间的相互作用及不同尺度转换时监测指标的变化，更能客观全面反映珊瑚礁的健康状况（牛文涛等,2009;吴钟解等,2013)，是目前区域生态系统健康评价的主要方法（杨斌等,2010)。国外HRHPI组织推荐从生态结构、生态功能、压力及社会经济4大特征属性16方面52项评价指标对珊瑚礁生态系统健康进行评价（Hmre et al,2004)。国内采用《近岸海洋生态健康评价指南》作为珊瑚礁生态系统健康评价的行业标准，但此方法评价周期为5年，不能快速获得珊瑚礁生态系统的评价结果。因此，参考HRHPI的评价模式和方法，结合近岸海洋生态健康评价指南，筛选提出了珊瑚礁生态系统的健康评价指标，构建评价指标体系，采用权重法能够综合得出珊瑚礁生态系统健康结果（纪雅宁等,2009)。

七洲列岛海域已建设海岛特别保护区，但关于七洲列岛的珊瑚礁生态系统状况却鲜有相关报道，通过综合分析七洲列岛造礁石珊瑚覆盖率、软珊瑚覆盖率、死亡率、大型藻类、大型底栖生物等生物指标，快速评价了调查区域珊瑚和珊瑚礁生态系统的健康状况。

1 材料与方法

1.1 研究区域

2012年5月调查了七洲列岛海域珊瑚礁资源现状。根据珊瑚的生长分布状况、沿岸环境、海底地形、涨落潮引起的水深改变等条件，设定200 m×200 m调查站位5个；一般监测站位选择在不同的珊瑚礁生境类型，活体珊瑚分布较好区域或珊瑚分布发生明显变化的区域，各调查区站位见图1。

图1 珊瑚调查站位Fig.1 Survey stations of coral reefs

1.2 调查与评价方法

1.2.1 珊瑚礁调查 珊瑚调查采用截线法，根据珊瑚分布的密度、均匀度、优劣情况以及海底地形，分别在3 m、6 m、9 m水深地段，选择具有代表性的珊瑚生境，布设50 m的皮尺，用水下摄像机拍摄。室内判读：将珊瑚礁生态系统的本底数据分为6类：造礁石珊瑚(hard coral,HC)、死珊瑚(dead coral,DC)、软珊瑚(soft coral,SC)、非生物物质(abiotic,AB)、藻类(algae,AL)和其他生物(other fauna,OT)。

1.2.2 水环境评价 珊瑚礁生态系统水环境评价按照《近岸海洋生态健康评价指南》（HY/T 087-2005）进行，根据水环境评价指标、要求与赋值进行评价。水环境每项评价指标的赋值按式（1）计算，水环境健康指数按式（2）计算：

式(1)(2)中：Wq为第q项评价指标赋值；Wi为第i个站位第q项评价指标赋值（表1）；n为评价区域监测站位总数；Windx表示评价指标健康指数；m为评价区域评价指数总数。当5.00≤Windx＜8.00时，水环境为不健康；当8.00≤Windx＜11.00时，水环境为亚健康；当11.00≤Windx＜15.00时，水环境为健康。

1.2.3 沉积物评价 根据《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)，七洲列岛各采样站位沉积物均执行一类标准。评价采用单因子指数法进行，公式如下：

式中：Ii为i项评价因子的标准指数；Ci为i项评价因子的实测值；Si为i项评价因子的评价标准值。评价因子的指数＞1，则表明该项沉积物质量已超过了规定的标准。

1.2.4 珊瑚礁生态系统评价 利用公式（4）计算各区域的珊瑚健康指数(Condition index,CI)，以表达珊瑚礁生态系统的健康状况和遭受环境压力的程度，根据定性估算尺度（表2）评价该区域的珊瑚礁生态系统健康状况(孙燕等,2011)，计算公式如下：

表1 珊瑚礁生态系统水环境评价Table 1 Evaluation of water environment about the coral reef ecosystem

式中 ：CI为珊瑚健康指数 ；LC为活珊瑚(HC+SC)的覆盖率；DC为死珊瑚的覆盖率；AL为藻类的覆盖率；OT为其它生物群落覆盖率。

2 结果与分析

2.1 珊瑚资源

2.1.1 珊瑚种类 七洲列岛造礁石珊瑚共调查到11科30种，在科级组成中鹿角珊瑚科和蜂巢珊瑚科为科级优势类群。种类组成中二异角孔珊瑚Goniopora duofasciata、精巧扁脑珊瑚Platygyra daedalea、澄黄滨珊瑚Porites lutea、秘密角蜂巢珊瑚Favites abdita、网状菊花珊瑚Goniastrea retiformis、鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis、疣状杯形珊瑚Pocillopora Verrucosa为主要优势种。此外，七洲列岛海域还发现软珊瑚3种，分别为短指软珊瑚Sinularia sp.、豆荚软珊瑚Lobophytum sp.和肉质软珊瑚Lobophytum sp.。软珊瑚属于八放珊瑚亚纲、软珊瑚目、软珊瑚亚目的珊瑚门类。

2.1.2 珊瑚覆盖度 七洲列岛珊瑚礁资源调查到活造礁石珊瑚覆盖度平均值为22.70%，软珊瑚覆盖度0.70%；3 m水深活造礁石珊瑚覆盖度平均值为28.10%，软珊瑚覆盖度0.30%；6 m水深活造礁石珊瑚覆盖度平均值为33.00%，软珊瑚覆盖度0.30%；9 m水深活造礁石珊瑚覆盖度平均值为7.20%，软珊瑚覆盖度1.40%。站位Ⅰ活造礁石珊瑚覆盖度平均值为30.30%，软珊瑚覆盖度1.00%；站位Ⅱ活造礁石珊瑚覆盖度平均值为15.00%，软珊瑚覆盖度0.50%；站位Ⅲ活造礁石珊瑚覆盖度平均值为27.20%，软珊瑚覆盖度0.20%；站位Ⅳ活造礁石珊瑚覆盖度平均值为10.80%，软珊瑚覆盖度0.30%；站位Ⅴ活造礁石珊瑚覆盖度平均值为30.50%，软珊瑚覆盖度1.50%（表3)。

2.1.3 珊瑚死亡和病害情况 七洲列岛海域造礁石珊瑚死珊瑚覆盖度平均值为0.1%；3 m水深死珊瑚覆盖度平均值为0.02%；6 m水深死珊瑚覆盖度平均值为0.2%；9 m水深死珊瑚覆盖度平均值为0.04%。站位Ⅰ死珊瑚覆盖度平均值为0.1%；站位Ⅱ死珊瑚覆盖度平均值为0.2%；站位Ⅲ未记录到有珊瑚死亡情况；站位Ⅳ死珊瑚覆盖度平均值为0.1%；站位Ⅴ死珊瑚覆盖度平均值为0.1%，总体上七洲列岛海域造礁石珊瑚死珊瑚覆盖度非常低（表3）。七洲列岛海域造礁石珊瑚调查未发现黑边病(Black band BB)、黄斑病（Yellow blotch YB）、红带病（Red band RB）等。只发现少数几个丛生盔形珊瑚和澄黄滨珊瑚发生白化现象，其原因可能是敌害生物长棘海星Acanthaster placci、核果螺Drupa sp.和海胆Diadema sp.等生物侵蚀引起。

表2 半定性估算尺度Table 2 Semi-qualitative scale for an assessment

2.1.4 珊瑚补充量 七洲列岛造礁石珊瑚补充量为1.50 ind/m2；其中3 m珊瑚补充量为1.60 ind/m2；6 m珊瑚补充量为2.10 ind/m2；9 m珊瑚补充量为0.80 ind/m2。站位Ⅰ珊瑚补充量为1.70 ind/m2；站位Ⅱ珊瑚补充量为1.30 ind/m2；站位Ⅲ珊瑚补充量为1.90 ind/m2；站位Ⅳ珊瑚补充量为0.70 ind/m2；站位Ⅴ珊瑚补充量为2.00 ind/m2（表3）。

2.2 珊瑚礁生态系统健康评价

2.2.1 水质监测与评价 七洲列岛珊瑚礁生态系统水环境pH值为8.03～8.22，平均赋值为15.00；悬浮物含量范围为3.40～5.50 mg/L，平均赋值为10.00；无机氮含量范围为21.00～143.00 μg/L，平均赋值为15.00；活性磷酸盐含量为未检出～0.07 μg/L，平均赋值为15.00；叶绿素a含量为0.07～0.20 μg/L，平均赋值为15.00（计算按公式1，赋值按表1）。七洲列岛珊瑚礁生态系统水环境健康评价值为15.00，参照珊瑚礁生态系统水环境评价标准，七洲列岛水环境为健康状态(计算按公式2，赋值按表1)(表4）。

表3 七洲列岛各调查站位珊瑚的覆盖率Table 3 Coverage rates of corals in Qizhou islands

2.2.2 沉积物监测与评价 根据沉积物监测数据（表5），采用单因子指数，评价因子的指数＜1.00，表明七洲列岛附近海域所有站位的监测因子均达一类沉降物标准，海域沉积物质量良好。

2.2.3 珊瑚礁生态系统健康状况评价 珊瑚礁生态系统健康状况评价结果（表6）显示，七洲列岛海域各调查站位珊瑚的健康指数CI值介于0.80～ 2.02（ 大 于 0.60），表明七洲列岛海域珊瑚礁生态系统的健康状况非常好。

3 讨 论

七洲列岛海域造礁石珊瑚共调查到11科30种，软珊瑚3种；造礁石种类组成中，以二异角孔珊瑚、精巧扁脑珊瑚、澄黄滨珊瑚、秘密角蜂巢珊瑚、网状菊花珊瑚、鹿角杯形珊瑚及疣状杯形珊瑚为主要优势种。水温、光照、基底、盐度、沉积物等区域环境条件的差异对一定区域内造礁石珊瑚的分布格局和物质多样性有影响（吴钟解等, 2013），许多研究者认为群落分布格局和水动力因子有关（Goreau et al, 1994; Bellwood et al, 2004; Moberg et al, 1999; 吴钟解等,2015），七洲列岛受热带气旋影响的季节比较长，除了2、3月没有热带气旋影响外，其他月份均有热带气旋影响，常年风浪作用较大，优势类群为块状和粗短的枝状珊瑚，除了适应七洲列岛陡峭的礁石、岩石底质类型外，也说明了一些块状的种类在波浪作用较大的地段占优势，同时，很多珊瑚种类通过改变形态适应外部环境（Bernhard et al,2002)。

表5 沉积物质量Table 5 Sediment quality

表6 底质类型及健康指数Table 6 Benthic form and condition index

七洲列岛活造礁石珊瑚覆盖度平均值为22.70%，软珊瑚覆盖度0.70%。6 m水深范围造礁石珊瑚覆盖度最高为33.00%，3 m水深为28.10%，9 m水深最低为7.20%。由于人类活动的影响，尽管珊瑚礁生态系统面临珊瑚退化的趋势，主要原因包括一些近岸工程、过度捕捞、长棘海星侵蚀、采挖珊瑚、炸鱼、礁区排放污水污物等，过度的潜水旅游观光活动也会对珊瑚及其生态环境造成影响（吴钟解等,2011)。七洲列岛为海南岛周边最远的群岛，影响珊瑚礁生态系统主要为渔业活动，尤其是过度捕捞。珊瑚礁鱼类调查结果显示，该海域珊瑚礁鱼类密度为91.00 ind/100 m2，珊瑚礁鱼类个体小于5.00 cm的鱼类占22.00%，6 cm至10 cm体长的鱼类占58.00%，大于10.00 cm体长的鱼类仅占20.00%；底栖生物丰富，优势种为羊鲍Haliotis ovina，其平均密度达1.00～3.00 ind/m2，个体普遍较小，平均壳长约2.00～4.00 cm。珊瑚死亡率非常低，说明在人为干扰较少的环境下，在透明度较好的海域，6 m水深的光照强度、波能、水温等各种环境因子的综合结果较适合造礁石珊瑚的生长发育，珊瑚覆盖率高，珊瑚补充量也较高,为2.10 ind/m2。据文昌近岸的波能调查分析，在平均气候2 m水深左右，平均波能锐减，波浪作用较激烈；在热带气旋或强寒潮的影响下，5 m水深以下平均波能锐减，波浪作用激烈（王道儒等,2011)，水深6 m则波浪作用减弱。因此，七洲列岛海域3 m水深范围，礁岩受风浪拍打冲击的物理作用较大，虽然有良好的基底，但对于幼虫的附着相对容易脱落，珊瑚补充量仅为1.60 ind/m2；且仅部分抗冲击的块状和少量短粗枝状珊瑚类群适合生长。9 m水深范围，造礁石珊瑚逐渐减少，软珊瑚逐渐增多，珊瑚补充量仅为0.80 ind/m2，说明9 m水深的基岩底质类型和光线不适合造礁石珊瑚幼虫的附着和生长发育，光照强度的减弱会显著影响珊瑚共生藻的光合作用效率，减少共生体能量的获取，进而影响珊瑚的生长分布。

七洲列岛的珊瑚礁生态环境良好，珊瑚礁生态系统水环境健康评价值为15.00，水环境为健康状态 ；所有测站的沉积物监测因子均达到一类沉降物标准；七洲列岛海域各调查站位珊瑚的健康指数CI值介于0.80～2.02（CI＞0.60），表明七洲列岛海域珊瑚礁生态系统的健康状况非常好，活珊瑚覆盖度高为23.40%，珊瑚补充量为1.50 ind/m2，死珊瑚覆盖度为0.10%。综上所述，七洲列岛海域珊瑚礁生态系统保存较为完好和健康。

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