浅谈珊瑚及其生态功能与保护
2018-09-14广东徐闻珊瑚礁国家级自然保护区管理局副局长蔡雪芹
■ 文|广东徐闻珊瑚礁国家级自然保护区管理局副局长 蔡雪芹
珊瑚生长在热带的海域里,其形体千姿百态、色彩斑斓,并形成各种形状奇特的三维珊瑚礁盘。因此,珊瑚不仅是热带海洋中一种特殊自然的、令人赞叹的生态景观,更有“海底森林”和“海洋中的热带雨林”的美称,珊瑚礁的三维空间结构,是海洋生物的家园,也是海洋众多生物赖以生存的重要栖息地和繁殖地,也是地球上生产力最高的生态系统之一。
一、珊瑚分布情况
全世界珊瑚礁总面积约 28.43万平方公里,其中印度洋和太平洋地区占91.9%的面积,大西洋和加勒比海仅占全世界的7.6%。而在印度洋-太平洋地区中,东南亚占32.3%,太平洋(包括澳大利亚)占40.8%,目前,全世界珊瑚约有 2500个品种,最常见的白色珊瑚是造礁珊瑚,目前有造礁石珊瑚接近700种。
中国的珊瑚礁主要分布在中国南海诸岛海区,中国台湾、广东、福建、广西、海南岛近岸及离岛海域亦有分布。
2002年,按照世界资源研究所定义计算,中国有 7300平方公里珊瑚礁面积,占世界珊瑚礁总面积的 2.57%。目前,中国有二个珊瑚礁国家级自然保护区,其一是广东徐闻珊瑚礁国家级自然保护区,另一为海南三亚珊瑚礁国家级自然保护区。
广东徐闻珊瑚礁国家级自然保护区位于中国大陆最南端的角尾海湾,1999年 8月,经徐闻县人民政府批准建立了县级珊瑚礁自然保护区,2003年 6月,广东省人民政府批准升格为省级珊瑚礁自然保护区,2007年 4月,国务院批准升格为国家级珊瑚礁自然保护区。该保护区总面积 14378.5公顷,其中珊瑚礁区面积约 10867公顷,而密集区约 6000公顷。据调查显示,目前该保护区有珊瑚种类 3目19科82种,其中石珊瑚54种,全部为国家Ⅱ级重点保护动物,是我国大陆沿岸连片面积最大、品种最多、保护比较完整的珊瑚礁群体,也是中国最典型、最独特的沿岸珊瑚礁生态系统。
二、珊瑚生物特征
1.珊瑚的概念
珊瑚,英文名 Coral,是一种非常古老原始的动物,身体柔软,触手光滑,由细小的刺细胞组成。珊瑚由很多珊瑚虫组成,珊瑚虫是一种低等的腔肠动物,通常成圆管状,顶端有一开口,食物和消化后的废物都由这个开口进出,口的周围有触手,用来捕捉食物,珊瑚虫食物以海洋里细小的浮游生物为主。珊瑚虫的外胚层有虫黄藻共生,虫黄藻可利用珊瑚虫排出的二氧化碳气体并通过阳光的光合作用生成碳水化合物供给珊瑚生长使用。珊瑚在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳 ,然后分泌出碳酸钙(石灰石),变为自己的外壳。
珊瑚虫及骨骼的内部结构示意图
珊瑚礁是珊瑚虫一群一群地聚居在一起,一代一代地生长繁衍、新陈代谢,同时不断分泌出石灰石,并粘合在一起,这些石灰石经过大气压的压实、石化,逐渐堆积形成礁石和岛屿,也就形成了珊瑚礁。珊瑚的生长和珊瑚礁形成非常缓慢,一年只能生长约 2厘米左右,若要生成大的珊瑚礁群,需要几千年甚至上万年。
珊瑚和珊瑚礁的美景让人赞叹不已,更是海洋最重要的生态系统。这些既漂亮又珍贵的生物只能生长在南北回归线之间的温暖热带海域,这个海域的水温度在 23~28℃左右,适合珊瑚生长、繁衍。但是,也有个别珊瑚品种例外,如红珊瑚是生活在海深 100~600m、水温在 0~20℃的礁石水域中,属国家Ⅰ级重点保护动物。
2.珊瑚的分类与繁殖
(1)珊瑚的分类。珊瑚根据外观形态分为软珊瑚和石珊瑚,若按生态角度分可为造礁珊瑚和非造礁珊瑚。
(2)珊瑚的繁殖。珊瑚分为有性繁殖和无性繁殖。
①无性繁殖,分为分裂生殖、出芽生殖和断裂生殖。出芽生殖是在母体上长出与母体相似的芽体,即芽基,芽基并不立即脱离母体,而与母体相连,继续接受母体提供养分,直到个体可独立生活才脱离母体;断裂生殖是生物体在一定或不定的部位断裂成两段或几段,然后每小段发育成一个成熟的个体。
②有性繁殖。每年春季末,海水温度达到 23~28℃时,珊瑚会将成熟的卵子和精子同时排放到水层中,在大海里随海流漂浮并进行体外受精,形成新的生命。受精卵发育成胚胎后,会经过变态过程而形成单一珊瑚虫,这是珊瑚生命史中附着生活的开始。珊瑚大部分是卵生的,不过,仍然有某些种类的珊瑚会透过胎生方式来繁衍后代,它们将受精卵留在体内发育一段时间,待幼苗发育到相当阶段以后才会释放到水层中去寻找合适的附着地点及生长。
三、珊瑚生态功能
1.珊瑚礁维护了海洋生物的多样性。一方面,珊瑚(珊瑚礁)生态系统能拉动经济增长,据统计,全球有 5亿人直接依赖于珊瑚(珊瑚礁)生态系统而生活 ,对于马来西亚而言,有 30%的渔获物都是从珊瑚礁群中捕得的。另一方面,珊瑚礁生态系统能为海洋生物提供生存空间,据统计,有超过 2500种鱼类生活在珊瑚礁之中,珊瑚礁为鱼类提供了食物来源及繁殖的场所。
2.珊瑚礁能缓解海浪对海岸的冲击,保护海岸线。海洋中的珊瑚岸礁(即珊瑚的坚硬骨骼)对海岸有防护功能,被誉为“海上长城”。珊瑚礁可以保护脆弱的海岸线,能有效抵挡 70%~90%的海浪冲击力量,免于其被海浪侵蚀,有着消波和护岸作用。
3.珊瑚与珊瑚礁具有很高的观赏价值。游客钟情于美丽的珊瑚和珊瑚礁,愈来愈多的潜水观光客在寻找全球各地原始珊瑚礁群。因此 ,不少国家在保护好珊瑚礁,并确保珊瑚礁的永续发展的前提下,合理利用珊瑚和珊瑚礁的观赏价值,科学发展观光旅游产业,如澳大利亚的大堡礁群,则是发展旅游业的典范。
4.珊瑚礁有医学、医用研究价值。在珊瑚礁中有许多资源可制造药品、化学物质及食物。如:矶花科动物桃色珊瑚等珊瑚虫分泌的石灰质骨胳,有去翳明目,安神镇惊等功效,主治目生翳障,惊痫,吐衄。法国将珊瑚用于人体外伤修复手术,不留伤疤;澳大利亚将珊瑚应用于遮光剂与化妆品;日本也用珊瑚进行隆鼻整形;中国将珊瑚应用于心脏病的研究。
珊瑚礁中生物数量众多意味着许多动植物本身可制造化学物质以抵抗其他竞争者及保护自身安全,这些化学物质是宝贵的资产,例如海绵动物就被用来制造一种新药(Ara-C),用以治疗皰疹及一些癌症;l982年墨西哥科学家德拉摩拉发现珊瑚含有高等动物所具有的前列腺素,可以治疗溃疡、动脉硬化、高血压、冠心病以及由过滤性病毒所引起的某些不治之症。
5.珊瑚能将二氧化碳转变为碳酸钙,有助于降低大气中的二氧化碳含量,减轻温室效应。
6.珊瑚是海水的净化器。无数细小的珊瑚虫用它们的触手和肠腔不停地“吞食”海水中的各种微生物及浮游动植物,通过过滤着海水中各种微粒,从中获取营养和保持海水的洁净,大大降低发生赤潮的可能性。
7.珊瑚礁蕴藏着丰富的矿产和油气资源。珊瑚礁灰岩是多孔隙岩类,渗透性好,有机质丰富,是油气良好的生储层。目前已发现和开采的礁型大油田有十多个,可采储量 50多亿吨,这些大型油气田多产于古代的堡礁中。珊瑚礁及其潟湖沉积层中,还有煤炭、铝土矿、锰矿、磷矿。在礁体粗碎屑中发现铜、铅、锌等多金属层控矿床。
8.珊瑚还可广泛应用于古地质、地貌和古地理和气候研究等。
四、珊瑚礁退化的原因与珊瑚的生态保护
1.珊瑚礁退化的原因
珊瑚礁生态系统退化和生态功能降低是当今世界普遍面临的生态问题之一,主要原因有如下几点:
①气候变暖,全球二氧化碳的浓度在逐渐升高,会引起大气温度慢慢升高,引起珊瑚白化死亡。同时,二氧化碳进入海洋会引起海水酸化,珊瑚的钙化率减少,覆盖率减少甚至死亡、毁灭。研究人员考察日本伊豆群岛、小笠原群岛、美国夏威夷群岛、澳大利亚大堡礁等地珊瑚礁后发现,1980年以前,太平洋和印度洋海域珊瑚礁上的珊瑚平均覆盖率超过 50%,至 2003年平均覆盖率减至22%。
②人类无序的海洋沿岸开发、滥挖、滥捕等破坏性活动,对海洋生态环境造成严重破坏,加剧了脆弱的珊瑚礁生态系统的退化、死亡。
③工农业以及城镇生活污水等陆源污染物往海里排放,造成海洋污染,引起海水富营养化,导致藻类疯长,造礁石珊瑚的生长地盘和空间受到威胁,同时有毒污染物及油污也会直接杀死珊瑚虫,造成珊瑚减少和死亡。
④快速增长的海水养殖业,会加快海水富营养化,引发赤潮,破坏珊瑚生存环境。
2.珊瑚与珊瑚礁的生态保护
①加强立法,理顺保护区执法机制。首先要进一步制定和完善相关法律法规,根据每个保护区的实际,加快制定“一区一法”管护细则,尤其要强调属地管理以及相关部门职责,并以当地省政府或市政府的名义发布实施;其次要理顺保护区执法机制,乘这次机构改革机遇,建议赋予自然保护区执法主体权。
②加强执法管护力度。首先要进一步强化保护区专项联合执法和执勤点日常巡逻执法,有效管控和防止任何个人和单位非法采挖、贩运、加工以及销售珊瑚礁石及其工艺制品,严禁在珊瑚礁自然保护区海域从事捕捞、养殖、采沙等作业;其次要依法依规从严执法,加强对违法违规者的处罚力度,以达到最大的警示作用。
③加强法律法规和科普知识教育宣传。通过加强宣传教育,提高全民保护和爱护海洋生态环境的意识,自觉避免伤害、破坏、采集珊瑚及其他海洋生物,保护珊瑚礁生态系统;自觉不捕捞、饲养、购买、食用珊瑚礁生态系统生物;不在海边随意倾倒垃圾和废弃物,维护海洋环境清洁;不向珊瑚礁保护区海域排放污水。通过加强宣传教育,举行珊瑚礁保育的各项活动,促进珊瑚永续发展。
④加大专项经费投入。通过加大自然保护区管护资金的投入,加快和完善保护区基础设施建设,尤其是执法码头建设与完善,保障保护区日常管理和巡航执法正常开展;加强开展珊瑚人工繁殖和生态修复研究等,尽力维护自然保护区生态系统的平衡。
⑤建设信息化管控平台。完善保护区生态系统与保护物种的立体观测、监测、预测和预警工作,构建保护区立体观测监测网,提高信息化管控能力和水平。
⑥科学合理的利用珊瑚礁资源。在保护好珊瑚礁自然资源的前提下,科学适度发展珊瑚观光旅游业,处理好保护与利用的关系,实现循环经济和可持续发展,为当地经济发展做贡献。