我国珊瑚礁生态系统研究现状及发展趋势
王明婷，公维洁，韩 玉，齐 丹，王燕芳，许世桃
【摘 要】摘要：指出了珊瑚礁生态系统是以珊瑚礁生物为中心和生活在珊瑚礁环境里无数生物构成的一个有机整体，也被称为“海洋之肺”和 “热带海洋中的绿洲”。它是生物多样性最丰富的海洋生态系统，在海洋中扮演着重要角色，但同时也是脆弱的，一旦遭到破坏在短时间内将很难恢复。综述了珊瑚礁生态系统在生态环境、修复研究和保护方面的研究现状，并结合实际问题展望了其发展趋势。
【期刊名称】绿色科技
【年(卷),期】2019(000)008
【总页数】3
【关键词】珊瑚礁；生态系统；研究现状；趋势
基金项目：高等学校发展专项海洋工程学科建设资金支持；海南热带海洋学院重点学科(海洋化学)经费支持
1 引言
珊瑚礁(coral reef)是由碳酸钙物质组成的珊瑚虫骨骼在数百年至数千年的生长过程中形成的，它为海洋生物提供了生活环境，种类繁多的珊瑚礁具有极高的生态学和经济学价值。珊瑚礁是大自然对大海的一种馈赠，也是对海洋生态系统的一种保护。
2 珊瑚礁简介
2.1 珊瑚礁的构造和形成
珊瑚礁是由碳酸钙物质长期沉淀的结果，是大海中一个特别的生态系统。各种动植物(贝壳类、碳酸钙质遗骸、有孔虫等)，经过长时间的堆积形成常说的珊瑚礁[1]。珊瑚礁必需在适宜的水温、盐度(28%以上)、清洁无污染的海域中才能生长下去。
2.2 中国珊瑚礁的分布
珊瑚礁分布范围宽广，物种茂盛。珊瑚礁一般生活在热带和亚热带阳光富足的浅水海区，从海水表层到水深约40 cm处，也有部分可深至60 m[2]，最适合海水盐度为27%～38%，水温要求在20 ℃以上，最佳温度是26～29 ℃，其中温度低于18 ℃则不能生存，最高温度为36 ℃。在我国，珊瑚礁多生长在南部沿海区域，如广东、广西近海、海南环岛(三亚、文昌、昌江等地)、台湾海峡等，在这些地方孕育着极其独特的热带珊瑚礁生态系统，它是多种海洋生物以及爬行类最适宜的栖息之地。
2.3 珊瑚礁的种类
珊瑚礁的种类根据礁体和海岸线的关系而划分，分成三大类。
(1)岸礁，也称裙礁。珊瑚礁初期在新形成的火山岛屿边上以裙礁的类型成长，当然，裙礁紧密连着大陆或海岛，靠陆地边缘生长，它赖以发育的海岸可以是坚硬的火山岩或者各种基岩海岸。
(2)堡礁，又称离岸礁。随着岛屿下移或海平面升高，珊瑚礁在中央的泻湖作用下接着成长发育，珊瑚礁由岸礁生长成堡礁。顾名思义，海岸和离岸礁间有着一条泻湖，地势凶险，共存的海洋生物物种繁多，所以它既是一个生态系统，又是一个神奇美丽的自然景观。
(3)环礁，最后海岛下移全部被海水吞没，发展成环礁。它的礁体通常呈圆形或不规则的环形，成环状或部分环状的岛屿，中央环抱着泻湖，因为受到生长环境限制，所以环礁分布在赤道两侧南、北回归线之间的暖和水域。
2.4 珊瑚礁的生态学意义和功能
珊瑚礁在整个海洋生态系统中有着巨大的作用。
(1)珊瑚礁可以维护海洋生物的多样性，可以给海洋生物提供大量的粮食，是良好的生物繁衍栖息地和庇护所。
(2)珊瑚礁可以保护海岸线。海浪可以把珊瑚的遗骸分解成细沙，增加海边的沙滩量，保护海岸带。
(3)珊瑚礁可以维持渔业资源，在珊瑚礁区域内，具有物种多样的鱼群。
(4)珊瑚礁有特别的医学价值。珊瑚礁中有很多可制药的物质，甚至有一些能代替人体骨骼。
(5)净化海水，降低赤潮。无数细小的腔肠动物不断地“吸食”海中的各类微生物和浮游动植被，获取所需营养并将海水过滤净化，珊瑚礁价值极高且广泛。
3 我国珊瑚礁系统研究现状
早在三国时期，康泰在《扶南传》中记录了南海的珊瑚礁，之后我国对珊瑚礁生态系统的研究相比于国际要滞后许多，直至1937年由马廷英出版的《珊瑚礁的生长速度与海水温度的关系》是我国最早关于珊瑚礁的研究文献。近年来我国对珊瑚礁生态系统的研究基本呈逐年上升趋势，大约在20世纪90年代进入成熟的研究阶段，与国际相比我国更倾向于如何提高造礁能力。国内对珊瑚礁的研究主要集中在珊瑚礁生态意义、影响珊瑚礁生态系统的各种因素、珊瑚礁的保护、珊瑚礁生态系统自行修复[3]。
3.1 珊瑚礁生态系统的变化
随着GDP的上升和人类各种活动向海洋的扩展，珊瑚礁生态系统功能下降，生物富集度和生产能力降低，生态环境严重失衡。据估计[4]，2008年第11届国际珊瑚礁论坛表明，全球1/4的珊瑚正面临着消失，未来20年最少1/3面临退化，有研究表明，在自然灾害和人类活动的破坏下，东南亚地区遭受损害最为严重。中国南海是赤道两侧地区拥有面积最大的珊瑚礁海区，几乎有98%分布在南海。徐强等[5]通过考察发现海南省三亚市海棠湾的蜈支洲岛鱼礁区鱼类资源局部礁区鱼类总体种类较多，为9～14种，研究揭示沉船礁区鱼类群落的种类组成和体长分布，根据调查评估结果表明，蜈支洲岛海洋牧场区生物多样性较高，珊瑚礁生态系统健康状况良好，人工鱼礁建设对珊瑚礁生态系统的养护与恢复起到了积极作用。王欣等[6]根据近几年研究进展，介绍了近岸浅海处生长着丰富珊瑚礁资源的涠洲岛，并表明未来的研究重点将集中在纪录珊瑚礁的生长环境变化和珊瑚资源的开发与保护等相关内容。吴瑞等[7]分析海南省三亚市大东海海湾4～6 m浅水处是造礁石珊瑚发展丰富地区 ，该区域拥有9科19属35种造礁珊瑚，直至2016年8月，该海域鉴定到浮游植物共3门32属74种，以硅藻、甲藻种类为主。
3.2 珊瑚礁生态系统的修复
3.2.1 珊瑚移植
珊瑚移植优于分枝珊瑚，需要大量的珊瑚。在之前，珊瑚移植在珊瑚礁修复中有着极大的作用，是修复珊瑚礁的主要方法，陈瑞等[8]通过调查研究认识到当前珊瑚礁生态系统的恢复主要使用珊瑚移植且使用材料为碎石聚氨酯。此外，有许多移植成功的案例：如在湛江市红树林区高位养殖，免去了破坏红树林来修筑池塘培育、在海南琼海海水中培育场做大规模打桩吊养麒麟菜的实验、两次造礁石珊瑚实验均在海南三亚鹿回头湾海区，分别移植44个群落，1年有78.5%珊瑚存活。
3.2.2 人工鱼礁
人工鱼礁是人工建造的具有三维结构的建筑物，是保护和增殖近海渔业资源的一项有效的技术措施，以改善水域生态环境为目的。当整个珊瑚礁区的三维结构受到的破坏极其严重甚至已经不存在时，传统的珊瑚移植就起不到恢复的作用了，于是人们尝试了人工渔礁，从初期单一的投放到之后和珊瑚移植联合，人工渔礁(工程简单，应用范围广)一被提出就受到关注。
3.2.3 珊瑚礁幼体附着
考虑到珊瑚礁移植需要大量的珊瑚来源，直接移植对供体珊瑚本身是一种严重的伤害，也不是每个礁区都适合珊瑚移植，故需要考虑珊瑚自身的补充-幼体附着。张浴阳等[9]在人工条件下共培育出3700个珊瑚礁幼体并放回到合适的地方，为即将消失的珊瑚增加幼体数量。王丽娜等[10]为更好的保护珊瑚礁生态系统，以徐闻珊瑚礁为对象探讨了Pb2+、Cd2+这两种环境因子对二异角孔珊瑚生长的影响以及珊瑚的耐性。
3.3 珊瑚礁生态系统的保护
3.3.1 法律保护
人为破坏是造成珊瑚礁濒临灭绝的因素之一，而其中最为严重的是肆意采挖。人们利用样式繁多的珊瑚制作工艺品和烧石灰来谋取钱财，如文昌市翁田镇的许多村庄历来都以开采珊瑚礁烧制石灰为业，用来制作房屋，九十年代至今房产事业迅速发展，珊瑚系统也迅速受到破坏，除此之外，还有各沿海地区逐渐发展旅游行业，珊瑚工艺品会加速珊瑚礁系统的损害，渔民们对保护珊瑚礁没有正确的认识，非法采挖、过渡捕捞、海景房的大量建造等都严重破坏珊瑚礁。如今对于珊瑚礁的保护法有：《中华人民共和国海洋环境保护法》(1999)、《中华人民共和国海域使用管理法》(2002)、《中华人民共和国海岛保护法》(2009)等。另外为进一步制定和完善相关法律法规，文芳等[11]通过分析海南珊瑚礁保护法律制度的现状及缺陷，认为以下五条法律制度有利于创造人与海洋和谐发展：①加大肆意采挖珊瑚礁的犯罪惩罚；②健全海南珊瑚礁自然保护区制度；③明确旅游潜水企业珊瑚礁保护的义务和责任；④健全海南珊瑚礁生态修复制度；⑤健全海南珊瑚礁非法贸易的监管制度。
3.3.2 保护方法
在保护和发展珊瑚礁这条伟大而漫长的道路上，有法律制约的同时也要有科学的方法加以配合，坚持三不原则：不破坏、不损害、不非法买卖珊瑚。当然，除了普及珊瑚礁保护意识、合理利用珊瑚资源、建立海洋保护区之外，徐兵等[12]还研究了珊瑚礁遥感监测方法，讨论了该方法的可行性。另外，三亚利用牙龙湾珊瑚礁海底景观优势开展潜水和水下漫步观赏旅游，创造出政府与企业共同管理牙龙湾保护区的模式。此外，赵焕庭等[13]提出的驱动力—压力—状态—影响—反应模型(DPSIR)的可持续发展管理模式。
3.3.3 保护政策
国家和政府的支持是保护该生态系统的有力保障，蔡雪芹[14]提出可加大专项目经费投入，鼓励开展珊瑚人工繁殖和生态修复研究。施藴文等[15]以徐闻县、大鹏湾和大亚湾为研究对象结合可持续发展理论对广东省珊瑚礁进行了全方位的研究并提出了相应的保护对策，五届人大四次会议建议加大珊瑚礁生态环境保护与修复力度，2016 年 11 月 30 日闭会的海南省五届人大常委会第二十四次会议表决通过了《海南省珊瑚礁和砗磲保护规定》[16]，该法规已于 2017年 1 月 1 日起实施。
4 发展趋势
珊瑚礁具有极高的研究价值，在生态学、地质学、环境保护学和医药学都已有突出的贡献。2016年我国有关珊瑚礁的研究达到了最热的程度，至今共有3000多篇相关研究文章，但是很少涉及珊瑚礁生态系统保护研究方面，据查阅在2002年之后才逐步出现相关研究。近25年来国家极重视海洋环境与资源的管理立法工作，陆续成立了各地珊瑚礁的保护区和公布了若干法律与资源的管理[17]。例如徐闻珊瑚礁自然保护区、三亚珊瑚自然保护区(1990年)和海峡两岸珊瑚礁生物学与海洋保护区研讨会(2005年)。但是我国目前对珊瑚礁生态系统的研究深度还不够，应该着重从以下几个方面开展珊瑚礁生态系统的研究。
4.1 开展我国珊瑚礁生态修护建设研究
受到人为、自然等各方面压力的影响，我国的珊瑚礁生态系统正趋于退化。海南是全国拥有珊瑚礁面积最大的城市，珊瑚礁覆盖度从1998年的40%降到2007年不足20%，广东徐闻珊瑚从2000年的40%覆盖率下降到2008年的不足7%，广西涠洲岛近10年的珊瑚覆盖率从19.6%降至10.1%。因此我国有必要加大对珊瑚礁的修复研究力度和研发制作人工生物礁。
4.2 开展珊瑚人工繁殖、养殖和移植基础研究
面临着珊瑚礁逐渐灭绝的危机，珊瑚礁生态系统是否可以修复、如何修复、修复的怎么样都是日后学者们要抓紧和深入的主要探究方向。在这些问题的根本上我国可以在各个珊瑚礁庇护海区采集珊瑚幼虫进行人工培养，珊瑚礁对环境的要求苛刻使人们在进行人工养殖和移植的基础上要严格从光照、温度、盐度、流速等全方面对珊瑚礁生长环境进行调查研究并试验，建立我国珊瑚礁人工养殖与繁殖模式，加速珊瑚生态系统的恢复，为珊瑚礁生态系统提供丰富的基础，为海洋做一份贡献。
4.3 开展珊瑚礁生态系统的生态经济研究
研究珊瑚礁的生态经济价值是为了更好地保护该生态系统，让更多的人明白保护珊瑚礁的重要性。它不仅对人类有医药价值、可以提供观赏珊瑚和热带鱼类贸易等，它还能维护海洋生物多样性和为海洋生物提供大量食物，是适宜的繁殖栖息之所，它可以维护海洋的平衡，造福人类。
4.4 保护和管理珊瑚礁生态系统的研究
对于将来珊瑚礁的发展趋势，应继续将重点放在该生态的管理和保护上，在加强珊瑚礁经济研究的同时，要不断提醒广大人民群众和领导者对保护珊瑚礁生态系统平衡的重要性，首先从法律上立法获得保护，对全球范围内的珊瑚礁生态系进行长时间持续的观测和记录，建立资源生态信息网络，为进一步的科学研究和交流提供基础资料。通过执行科委攀登计划第三课题第九专题科研计划和计算机模拟预测，进行石珊瑚群落的移植试验，在生态学原理的指导下，拟用增加移植空间来弥补时间的不足，促使珊瑚群落早日恢复到顶级群落，加快修复进度。
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本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/959b58b657270722192e453610661ed9ac51556e.html
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