广东徐闻珊瑚礁国家级自然保护区珊瑚种类及覆盖率分析

李 锋，沈 城，张艳苹，周 洁，彭慧湃，刘 丽

（1.广东海洋大学水产学院/南海水产经济动物增养殖广东省普通高校重点实验室，广东湛江 524088；2.广东徐闻珊瑚礁国家级自然保护区管理局，广东徐闻 524100）

广东雷州半岛徐闻西南海岸的珊瑚礁是我国大陆发育时间最长、保存最好和研究程度最详细的大陆岸礁［1］。同时，从世界珊瑚礁分布来看，该地区的珊瑚礁属于世界珊瑚礁分布较北缘地区的珊瑚礁［2］。有研究表明，随着全球气候变暖，高纬度地区的珊瑚礁有望成为珊瑚的避难所。

徐闻珊瑚礁国家级自然保护区位于雷州半岛西南徐闻县西岸，北起20°27.00′N（石马角西北面），南至20°10.60′N（灯楼角南面），东起109°56.40′E（灯楼角东面），西至109°50.20′E（响栏角西面）。南北长30.3 km，东西宽2.0～6.5 km，总面积143.8 km2，内分核心区、缓冲区和试验区，其中礁体总面积约30.1 km2［3］。从20世纪80年代开始，邹仁林等先后对保护区内珊瑚资源进行调查，报道保护区内珊瑚种类及数量［4-7］，但近年来相关报道逐渐减少。随着全球气候变化导致夏季热带表层海水温度（SST）过高，冬季气温过低，势必会对保护区内珊瑚礁资源造成影响。同时近岸人类生产活动使得沿岸植被破坏，泥沙运移频繁，水质富营养化和浑浊度增高，严重制约着珊瑚的生长和修复［8］。尤其是2014年2场超强台风正面袭击徐闻地区，对保护区内珊瑚资源造成一定破坏。为了更好地掌握保护区内珊瑚资源的种类和分布现状，根据GB 17378—2007《海洋监测规范》和GB/T 12763—2007《海洋调查规范》，结合前人工作所获得的资料，本研究在2018年4月采用样带法对保护区内10个站位的珊瑚资源进行了调查。

1 材料与方法

1.1 调查时间与站位

于2018年4月对徐闻珊瑚礁国家级自然保护区内珊瑚资源进行水下调查，共设置站位10个，其中有8个位于保护区核心区，2个位于试验区，具体位置如图1所示。

1.2 调查方法

珊瑚调查采用样带调查法（line intercept transect），在所调查的每个站位设置1个包含2、4 m水深的调查区域，每个调查区域设2条样带，每条样带长50 m，这2条样带分别沿2、4 m等深线布设。通过录像判读、照片分析，统计分析的内容包括：

1.2.1 活珊瑚种类及覆盖率 用水下数码摄像机从断面线的一端开始沿着断面线摄像，回到实验室后在电脑上进行判读，依据样带上刻度，记录出现在皮尺下的每种活珊瑚的长度、个数，从而得到活珊瑚覆盖率：活珊瑚覆盖率＝所有活珊瑚在断面线上的长度/断面线长度×100%。

珊瑚属种鉴定主要是结合水下特写照片，与珊瑚分类学专业图鉴进行对比，主要参考邹仁林编著的《中国动物志：造礁石珊瑚》、陈乃观等编著的《香港石珊瑚图鉴》和戴昌凤等编著的《台湾珊瑚图鉴》等资料。

1.2.2 各站位活石珊瑚优势种属 各站位的优势种属是通过各种珊瑚的相对重要值排序获得。通过统计录像中各珊瑚种的相对多度（即该种珊瑚的群体总数与断面上所有种珊瑚的群体总数之比）、相对覆盖率（即该种珊瑚的覆盖长度与断面上所有种珊瑚覆盖长度之比）和相对频度（即该种珊瑚的出现频度与所有种珊瑚的频度总和之比），可得到该种珊瑚的相对重要值。

1.2.3 活珊瑚种群多样性 通过统计断面的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数来分析各站位珊瑚多样性现状。公式如下：

式中：pi为第i个珊瑚种的个体数量占群落中总珊瑚个体数的比例；ni为第i个珊瑚种的个体数，个；n为群落中珊瑚总个体数，个；S为珊瑚总种类数，种。

1.2.4 珊瑚死亡率及病害 通过影像资料测定断面上活珊瑚总个数及死亡个数，并估计死亡时间。

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15年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：（1）1个月以内：珊瑚单体骨骼白色、完整清晰；（2）6个月以内：珊瑚单体被小型藻类或薄层沉积物覆盖；（3）1～2年内：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；（4）2年以上：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。

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，针对白化病及其他颜色的异常进行调查并拍照，只统计每个珊瑚“头部”平面上颜色的异常状况。珊瑚常见病害有白化病、黑边病、白带病、侵蚀病、黄斑病、红带病。

2 结果与分析

2.1 活珊瑚种类和优势种

通过录像样带定量调查、实地调查及拍摄定性分析，记录了鉴定到种的石珊瑚12科46种（表1），调查发现新记录种16种，部分物种见图2。各调查区域定量样带调查结果显示，角孔珊瑚和盾形陀螺珊瑚为徐闻保护区内的主要优势种类（表2）。另外，在个别站位，膨胀蔷薇珊瑚、扁脑珊瑚以及滨珊瑚也属于优势种类，具体见表2。

表1 2018年徐闻珊瑚礁国家级自然保护区造礁石珊瑚群落组成

虽然本次发现的物种数量高于往年，但这些新发现物种集中在蜂巢珊瑚科和滨珊瑚科，以往发现的菌珊瑚科、根珊瑚科等其他科属的物种数量在下降，间接说明物种多样性有一定程度的退化。此外，本次调查中，只有在S05和S15站位有柳珊瑚分布，S04、S16、S17站位有软珊瑚分布。

表2 2018年徐闻珊国家级自然保护区造礁石珊瑚群落优势种

2.2 珊瑚覆盖率调查结果

由表3可知，2 m水深石珊瑚平均覆盖率为10.71%，4 m水深为8.35%。各监测站位中，2 m水深S17站位石珊瑚覆盖率最高，为28.51%，4 m水深S16站位石珊瑚覆盖率最高，为14.66%。

柳珊瑚的平均覆盖率为0.08%，S15站位的覆盖率最高。10个站位中，软珊瑚的平均覆盖率为0.47%，S16和S17站位分别在4 m 和2 m 水深软珊瑚覆盖率最高，分别为3.58%、3.22%。

2.3 活珊瑚种群多样性

由表4可知，10个站位中多样性指数最高的是水尾角的S16站位2 m水深断面，为3.07，说明此站位较适宜珊瑚的生长发育，种类分布的镶嵌程度高。4 m水深多样性指数最高的是灯楼角的S05站位，为2.68。均匀度指数最高是S15站位4 m水深断面，但S15站位的覆盖率不超过1%，多样性指数低于1.5，说明这个站位不但生物种类少，而且每种个数也较少，差异不大，因而显示较高的值。

表3 2018年徐闻珊瑚礁国家级自然保护区各调查站位珊瑚覆盖率

表4 各调查站位多样性指数（H′）和均匀度指数（J）

2.4 珊瑚死亡率与病害

在整个调查过程中未发现徐闻珊瑚礁国家级自然保护区1个月内死亡珊瑚。2 m水深2年内死亡率平均为0.23%，4 m水深平均为0.25%，其中S04站位珊瑚死亡率最高（表5）。本次调查发现在S04站位个别珊瑚有白化现象。

3 讨论与结论

本次调查发现石珊瑚目有12科46种，其中有16个为新纪录种。据赵焕庭等的调查，该区石珊瑚目有12科29属56种和5个未定种，其他珊瑚虫纲物种有15科31种和12个未定种，占总种数的42.86%，结合历史数据，徐闻珊瑚礁区发现的造礁石珊瑚达到76种［9］。但有些物种在本次调查中并未发现，推测与调查位点的选取、当地环境变化和人为活动影响有关。

2018年调查发现徐闻珊瑚礁保护区内的石珊瑚优势种逐渐变成角孔珊瑚和盾氏陀螺珊瑚。2015年广东省质量公报数据显示角孔珊瑚、扁脑珊瑚为当地的优势物种［10］；刘苗苗等在2011年的调查中发现，石珊瑚的优势种主要是滨珊瑚、块状蜂巢珊瑚、鹿角珊瑚等［11］；赵焕庭等在2002年的调查中发现，当地优势种主要为粗野鹿角珊瑚（Acropora humilis）、澄黄滨珊瑚（Porites lutea）［12］；卢伙胜等在2001年的调查中发现，鹿角珊瑚科、滨珊瑚科、木珊瑚科中盾形陀螺珊瑚分布最普遍［6］。与以往调查的优势种相比，鹿角珊瑚的优势度逐渐消失，角孔珊瑚逐渐成为主要的优势物种，推测这种变化与不同珊瑚对水质环境透明度需求有关。邢帅等发现鹿角珊瑚对水质中悬浮物含量较敏感［13］；Stimson等发现鹿角珊瑚和杯形珊瑚等枝状珊瑚礁较滨珊瑚等块状珊瑚更易白化［14］。另外滨珊瑚与盾形陀螺珊瑚近似于团块状，与枝状的鹿角珊瑚相比，拖网等人类活动或恶劣天气对其影响更小。

表5 2018年徐闻珊瑚礁国家级自然保护区各站位珊瑚2年内死亡率

赵焕庭等在2009年的研究剖面中发现，徐闻西部沿岸海域活珊瑚覆盖度最高可达到39.2%［9］；刘苗苗等在2011年从系统取样的调查结果中得到整个珊瑚礁区活珊瑚的平均覆盖度为28.9%［11］；2015年广东省质量公报公布的保护区内石珊瑚平均覆盖率为15.05%，变化范围为1.7%～44.3%［10］。本次调查中2 m 水深石珊瑚平均覆盖率为10.71%，4 m水深石珊瑚平均覆盖率为8.35%，覆盖率较往年调查结果有所下降，推测原因可能与调查选址有关，本次珊瑚调查仅选取10个站位进行调查。从调查结果来看，多个站位珊瑚覆盖率及多样性指数较低，并且珊瑚病死率也不高，推测调查站位并非珊瑚主要分布区域。另外，可能与调查人员有关，相同的调查站位经不同人员调查也会存在一定的系统误差。此外，气候和沿岸城镇建设及人口增加引起的环境变化也会加剧珊瑚资源的减少。徐闻珊瑚礁国家级保护区曾在2014年遭受2场超强台风袭击，推测珊瑚覆盖率减少与此也有一定关系。因此，建议对保护区内珊瑚资源进行全面的普查，确定合适的监测站位，按年度进行持续观察。