珊瑚礁生态脆弱性评价--以泰国思仓岛为例

珊瑚礁生态系统受到环境变化、人类活动等各种因素的严重威胁,保护珊瑚礁生态系统是目前全球海洋生态保护的热点,对珊瑚礁开展定量的生态脆弱性评估能够为保护管理对策的制定提供重要科学依据。本研究选取泰国思仓岛作为研究区域,结合空间分析技术建立了具有通用性的珊瑚礁生态脆弱性评估方法。基于ESA模型构建了珊瑚礁生态脆弱性综合指数和评价指标体系,系统分析了思仓岛珊瑚礁脆弱性的来源、构成,并直观展现了脆弱性的区域空间分布。结果表明:思仓岛研究区东北侧的珊瑚礁生态脆弱性大于西南侧,当地珊瑚礁的关键影响因子分别为驳船排污、港口码头、水体透明度等。根据脆弱性评价的结果,提出了当地珊瑚礁保护与修复的空间分区管理对策。本研究为印度-太平洋区系珊瑚礁生态脆弱性评价提供了可行的示例,也为中国的珊瑚礁可持续管理研究提供了借鉴和参照。     

亚龙湾珊瑚礁大型礁栖生物的群落结构及生态警示

鱼类和大型底栖生物等礁栖生物是珊瑚礁生态系统的重要组成部分,其群落信息是全面评价珊瑚礁生态系统健康状况的必要基础数据。基于录像样带法,分析了2018年12月底海南省三亚市亚龙湾珊瑚礁区17个站位礁栖鱼类和大型底栖生物的群落结构、数量分布及相似性,揭示了其中的生态警示,并提出相应的监管建议,旨在保护和恢复亚龙湾的珊瑚礁。结果表明:亚龙湾西岸及东排、西排共发现鱼类8科21属35种,以雀鲷科、隆头鱼科为主,平均密度为0.20尾·m^-2,金尾雀鲷、斑棘眶锯雀鲷和细鳞光鳃鱼为优势种;最近15年来,亚龙湾的鱼类资源持续衰退,目前已近于枯竭。另一方面,调查区的大型底栖生物以软珊瑚、大型底栖藻类、海百合和海胆为主,各类群的数量分布有所不同;造礁珊瑚的敌害生物小核果螺和长棘海星密度皆很低,目前尚不会对珊瑚礁构成威胁;整体而言,大型礁栖生物群落在亚龙湾西岸与东排、西排有较大的差异,间接反映出岛礁与岸礁环境存在差别,不过亚龙湾西岸湾口段的环境条件可能更接近岛礁;由于部分海区大型底栖藻类较多及可能存在的富营养化趋势,维持金尾雀鲷或其他植食性鱼类与藻类规模两者间的平衡,对恢复和保持亚龙湾珊瑚礁生态系统的健康尤为重要;同时,管控来自青梅河等的陆源污染,也是控制亚龙湾大型海藻增殖的关键;相比于海参,海百合对大型底栖藻类的依赖程度较低。调查区造礁珊瑚覆盖率与礁栖生物数量之间没有显著相关,可能与亚龙湾珊瑚礁退化严重及现存的种类以团块状造礁珊瑚为主,其构建的珊瑚礁生境空间异质性相对较低有关。为更好地保护亚龙湾的珊瑚礁,建议关注亚龙湾的水质,加强对捕鱼、潜水观光等旅游活动的监督管理,特别是应该立即实施长时间的渔业禁捕来恢复亚龙湾的渔业资源,并定期监控关键种群的数量变动。     

啃食性端足类强壮藻钩虾对筼筜湖三种大型海藻的摄食选择性

为了评估啃食性端足类强壮藻钩虾Ampithoe valida对筼筜湖大型海藻群落的影响,作者在实验室内开展了强壮藻钩虾对筼筜湖三种大型海藻(绿藻石莼Ulva lactuca和根枝藻Rhizoclonium sp.、红藻细基江蓠繁枝变种Gracilaria tenuistipitata var. liui)的摄食实验,并分析了大型海藻的营养价值是否对强壮藻钩虾的摄食选择产生影响。结果显示,在无选择性摄食实验中,强壮藻钩虾的摄食率与海藻的干湿比和鲜藻总有机碳含量有着明显的负相关关系,这表明强壮藻钩虾有明显的补偿摄食行为,能通过增加低营养价值藻类的摄食量来满足自身代谢的需求。强壮藻钩虾对绿藻石莼和根枝藻有明显的摄食偏好,对它们的摄食率分别占总摄食率的40.6%和57.1%,而红藻细基江蓠繁枝变种则属于偶然性摄食的种类,海藻的营养价值并没有对强壮藻钩虾的摄食选择产生影响。不过,强壮藻钩虾对绿藻的摄食偏好并没有在筼筜湖形成一个以红藻占主导的大型海藻群落,这可能是由于筼筜湖超富营养化的水体使得来自强壮藻钩虾的下行控制已经无法抑制来自超富营养化的水体通过上行控制对绿藻生长的促进作用。     

热带旅游海岛珊瑚礁生态脆弱性评价——以马来西亚热浪岛和停泊岛为例

珊瑚礁生态系统提供了重要的经济和生态效益,但人类活动和气候变化已威胁到脆弱的珊瑚礁生态系统。本研究选取马来西亚的热门旅游海岛——热浪岛和停泊岛作为研究区域,基于暴露性-敏感性-适应性模型框架,结合调查数据和人类活动兴趣点空间分析方法建立珊瑚礁生态脆弱性评价指标体系,评估研究区珊瑚礁的生态脆弱程度,并提出管控对策。结果表明：研究区珊瑚礁生态脆弱性指数为-0.30～0.66,热浪岛周边站位生态脆弱性指数平均值为0.08,停泊岛周边站位生态脆弱性指数平均值为0.26,停泊岛区域的珊瑚礁脆弱性整体高于热浪岛,高度脆弱地点主要聚集在大小停泊岛的南部,而轻度脆弱地点位于停泊岛西北和热浪岛东部。冗余分析结果表明,影响珊瑚礁生态脆弱性的主要环境因子为盐度、浊度,主要人类活动因子为度假村和客运码头。控制娱乐设施与珊瑚礁区的距离、对海洋公园进行功能区划分等措施可能对降低当地珊瑚礁脆弱性具有积极意义,可作为当地珊瑚礁保护管理的备选对策。     

厦门同安湾定置网捕获鱼类的多样性及营养级特征

利用2012年4月至2013年3月在同安湾进行的定置网渔业资源调查资料, 探讨了该海域鱼类多样性及平均营养级特征。结果表明, 周年逐月共鉴定鱼类112种, 隶属于15目53科88属。渔获物组成以沿岸小型底层鱼类为主, 其中中上层鱼类15种, 中下层鱼类18种, 底层鱼类79种; 暖水性种类84种, 暖温性种类28种, 亚热带动物区系特征明显; 杂食性鱼类8种, 低级肉食性鱼类71种, 中级肉食性鱼类30种, 高级肉食性鱼类3种, 以低级肉食性鱼类为主。中华海鲶(Tachysurus sinensis)是夏、秋、冬三季的优势种, 六指多指马鲅(Polydactylus sextarius)、锯脊塘鳢(Butis koilomatodon)和髭缟鰕虎鱼(Tridentiger barbatus)是春、冬两季的优势种。重量和尾数多样性指数最高值均在11月, 分别为3.26和3.29; 最低值均在2月, 分别为1.78和1.77。鱼类种类存在明显的季节更替现象, 其月更替率6月最低, 为40.1%; 3月最高, 达68.6%。鱼类平均营养级也存在明显的季节变化, 其中3月最低, 为3.02; 1月最高, 为3.92; 周年平均营养级为3.52。与2003年调查资料相比, 鱼类种类数明显减少, 鱼类组成和优势种发生了很大的变化, 导致变化的主要原因可能是过度捕捞、栖息地破坏和环境污染等。     

中国海域海洋生物的营养级指数变化特征

利用联合国粮农组织(FAO)1950-2011年渔获物捕捞量资料, 分析了我国海域(包括大陆海域、台湾海域、香港海域和澳门海域)129种渔获物的营养级指数变化特征。研究表明, 1950-1974年我国海洋营养级指数在3.45左右波动, 1975-1978年下降至3.35左右, 1982-1987年急剧下降到3.25并维持到1996年, 1997-2011年平稳回升至3.34。与全球海洋营养级指数相比, 1984年之前我国高于全球水平, 而1984年之后则低于全球水平。就生物类群而言, 鱼类对我国海洋营养级指数的贡献最大, 达73.1-85.8%; 甲壳动物次之, 为9.2-15.5%; 软体动物较小, 为3.3-11.6%; 其他无脊椎动物的贡献最小, 不超过1.8%。过度捕捞使我国部分渔获物由原来的长寿命、高营养级的底层鱼类变为现在的短寿命、低营养级的无脊椎动物和中上层鱼类。渔业捕捞许可管理制度、禁渔期和禁渔区制度、海洋捕捞产量“零增长”和“负增长”计划、增殖放流、扩大海洋保护区面积等措施的实施可能是我国海洋营养级指数回升的主要原因。     

海南三亚后海海域珊瑚礁生态系统的健康状况及其影响因素

分别采用鹞式调查法和断面监测法调查了海南三亚后海海域珊瑚的物种多样性、覆盖率、病害和补充量等指标,利用健康指数(CI)评估了后海珊瑚礁生态系统的健康状况,并初步分析了影响该区域珊瑚礁健康状况的主要因素。调查发现:后海海域造礁石珊瑚54种,覆盖率达到50%以上,珊瑚病害及死亡率低,珊瑚补充量高达4.5个·m-2,CI值介于1.87~2.27,表明后海海域的珊瑚礁生态系统非常健康。分析认为:后海海域浅水区域存在的海草床和大型藻类,以及珊瑚礁区高密度的植食性动物和夏季上升流的存在是该区域珊瑚礁生态系统健康的主要原因。海草和海藻将陆源污染物过滤吸收,确保进入珊瑚礁生态系统的水质良好;数量众多的植食性动物(如魔鬼海胆Diadema setosum等)调控了大型藻类和珊瑚之间的竞争关系,保证大型海藻不会威胁到珊瑚的健康生长;而后海海域夏季上升流的出现使得该海域珊瑚礁生态系统不会受到高温的影响,不会产生热白化现象。这样,多个因素的共同作用保证了后海珊瑚礁生态系统的健康。     

基于碳、氮稳定同位素的厦门筼筜湖两种优势端足类食性分析

测定了厦门市筼筜湖(内、外湖)大型海藻群落两种优势端足类(强壮藻钩虾Ampitheoe valida和上野蜾蠃蜚Corophium uenoi)及其潜在食源的碳、氮稳定同位素比值(δ~(13)C和δ~(15)N),分析研究了这两种端足类摄食习性的空间变动特征。研究发现,端足类的潜在食源包括悬浮颗粒有机物(Particulate organic matter:POM),沉积有机物(Sedimentary organic matter:SOM),石莼(Ulva lactuca:Ulva)及其表面的附生生物(Epiphytes:Epi),它们的δ~(13)C和δ~(15)N值分别介于-24.0‰(POM)—-11.8‰(Ulva)和-1.7‰(POM)—4.7‰(Ulva)之间。其中,Ulva和POM的δ~(13)C值的内、外湖差异不显著;而外湖SOM和Epi的δ~(13)C值则明显高于内湖。采样区SOM有机质来源的空间差异是其δ~(13)C内、外湖差异的主要原因。除POM外,外湖有机碳源的δ~(15)N明显高于内湖,这与它们利用氮源的δ~(15)N的差异有关。潜在食源稳定同位素组成的空间差异,使得筼筜湖端足类的稳定同位素组成,尤其是δ~(15)N值表现出显著的空间变动特征(强壮藻钩虾和上野蜾蠃蜚δ~(15)N的内、外湖差异高达1.6‰和4.2‰,变幅约1个营养级),但2种端足类食性的空间差异却不尽相同:强壮藻钩虾的食性相对稳定,其δ~(13)C值介于Ulva和Epi之间,表明它主要从Ulva及其表面的Epi获取碳源;而上野蜾蠃蜚的食性内、外湖差异较大:内湖从石莼表面的Epi获取碳源,约20%是来自POM的贡献,而外湖则主要以Ulva及其表面的Epi为食。分析显示,筼筜湖内、外湖端足类δ~(15)N的空间差异并不是端足类的营养级发生了变化,而是由于端足类食源δ~(15)N的空间差异引起的,而不同端足类食性的内、外湖差异则可能与环境中饵料的丰度和生物量密切相关。     

近海海洋生态连通性研究进展

生态连通性是空间生态学和保护生物学的重要概念和研究手段。国外越来越多的研究表明,开展近海海洋生态连通性研究对促进海洋生态系统保护和修复具有十分重要的现实意义。阐述了近海海洋生态连通性的概念与机制,回顾了目前近海海洋连通性的研究进展并分析了存在的问题,总结了近海海洋生态连通性研究的框架和具体方法,最后提出我国开展近海海洋生态连通性研究的建议,以期对今后国内开展海洋生态连通性相关研究工作有所启示。     

三种大型绿藻光合能力的差异及其在珊瑚养殖中的应用

利用水下饱和脉冲调制叶绿素荧光仪(Diving-PAM)测定了珊瑚养殖水处理中3种常见大型海藻石莼(Ulva lactuca)、条浒苔(Enteromorpha clathrata)和羽状蕨藻(Caulerpa mexicana)光能转化效率(Fv/Fm),快速光曲线(RLC)相关参数和非光化学淬灭(NPQ)。结果表明:石莼和条浒苔的Fv/Fm分别为0.808±0.004和0.816±0.009,显著高于羽状蕨藻。最大相对电子传递速率rETRmax(17.52±2.92和19.59±4.43μmol e·m-2·s-1)、半饱和光强Ik(53.41±8.18和59.71±13.52μmol photons·m-2·s-1)也明显高于羽状蕨藻(rETRmax和Ik分别为13.72±5.41μmol e·m-2·s-1和32.67±14.06μmol photons·m-2·s-1),表明石莼和条浒苔有着比羽状蕨藻更高的光合能力和对强光的耐受能力,光保护能力更强;羽状蕨藻较高的RLC初始斜率α表明其在弱光下拥有更强的光捕获能力,弱光下光合效率更高;随光照的增强(0~373μmol photons·m-2·s-1),羽状蕨藻NPQ的增幅有限(0~0.2),最大值仅为条浒苔和石莼的38.1%和62.5%,表明这种藻类更容易受到强光的抑制。因此,在珊瑚养殖的水处理中,可以根据不同的光照选择适宜的藻种或藻种组合并根据光梯度进行布局,反之也可以根据藻种来选择合适的光源,以达到最佳的处理效率。