海南東寨港海草資源分布特征及影響因素

陳石泉 林國(guó)堯 蔡澤富 沈 捷 吳鐘解 駱麗珍 龐巧珠

(海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院，海南 ?？?570125)

海草是生活于溫帶和熱帶海域淺水的單子葉植物（楊宗岱, 1979），具“海洋牧場(chǎng)”之稱，海草一般分布在低潮帶和潮下帶，大多數(shù)海草種分布在20m 以下淺海域內(nèi)（William et al, 1993），6m 以下淺范圍區(qū)域一般是海草分布的主要區(qū)域，最深可分布在水下90m 處（Cornelis, 1970）。海草具阻止和吸附水中懸浮顆粒，消除污染、凈化水質(zhì)(Arthur et al, 2002； 許戰(zhàn)州等, 2011)，減弱海浪能、維護(hù)海岸及海床穩(wěn)定，并為許多海洋生物，如儒艮、綠海龜、海膽、海馬等提供食物來(lái)源（范航清等, 2007；Douglas et al, 1984；李文濤等, 2009；黃小平等, 2006）。

近年來(lái)，不少研究者對(duì)東寨港紅樹(shù)林種類組成（廖寶文等, 2005）、群落結(jié)構(gòu)（王旭等, 2008）、棲息生物（鄒發(fā)生等, 1999）、地質(zhì)地貌（劉均玲等, 2013；畢福志等, 1988）、潮汐汊道（倪海祥等, 1996）、有機(jī)質(zhì)元素（王鴻平等, 2017）、生物體質(zhì)量（張玲等, 2011）及其生態(tài)功能評(píng)估與退化方面進(jìn)行了大量研究(徐蒂等, 2014；王榮麗等, 2015)，但對(duì)東寨港海草資源研究較少，僅報(bào)道東寨港旗調(diào)村附近海域的貝克喜鹽草（邱廣龍等, 2016）。調(diào)查研究東寨港內(nèi)海草資源的分布特征及其成因，旨在為東寨港以及海南島潟湖資源提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為東寨港的漁業(yè)生產(chǎn)、海洋環(huán)境保護(hù)、典型潟湖生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究地概況與調(diào)查方法

1.1 研究地概況

東 寨 港 位 于 海 南 島 東 北 部(110°32′～110°37′E，19°51′～20°01′N)，海岸線總長(zhǎng)84.00 km，面積約5 240hm2，港內(nèi)海灣開(kāi)闊，灘面緩平，有許多曲折迂回的潮水溝分布其間，其水位較淺，且潟湖周邊有演州河、三江河、演豐東河及演豐西河4 條淡水河流匯入（邢孔敏等, 2018）。東寨港具有豐富的紅樹(shù)、海草及潟湖資源。

1.2 調(diào)查方法

2018年6 月初步掌握并確定東寨港潟湖海草分布區(qū)，采用GPS 標(biāo)記海草分布區(qū)域，用于計(jì)算面積。根據(jù)海草分布布設(shè)站位，在蒼頭村、博度村、東溪村及旗調(diào)村各布設(shè)3 條調(diào)查斷面，調(diào)查海草蓋度、密度、生物量等，斷面自潮間帶至潮下帶，垂直于海岸線，貫穿海草床分布，斷面布設(shè)涵蓋海草分布上限、下限及海草分布中心（圖1）。

圖1 東寨港海草分布區(qū)域及調(diào)查斷面Fig.1 Distribution area and the stations of the seagrass in Dongzhai harbor

在斷面平坦地段布設(shè)皮尺，利用水下相機(jī)拍照攝像，用GPS 測(cè)定斷面兩端的經(jīng)緯坐標(biāo)（Douglas et al,1984）。隨機(jī)布置樣方，樣方大小50.0cm×50.0cm，調(diào)查樣方內(nèi)海草種類、蓋度、平均密度。利用軟件Arc GIS10.2分析海草分布面積及其分布特征。

2 結(jié)果與討論

2.1 海草種類組成

2018年，東寨港海草種類主要有2 科2 屬3種，分別是絲粉藻科二藥草屬單脈二藥草Halodule uninervis（Hu），水鱉科喜鹽草屬卵葉喜鹽草Halophila ovalis（Ho）以及貝克喜鹽草 Halophila beccarii（Hb）。其中卵葉喜鹽草與貝克喜鹽草分布集中，為東寨港優(yōu)勢(shì)種。卵葉喜鹽草主要分布在蒼頭村（DH1）與東溪村（DH3），蒼頭村（DH1）附近卵葉喜鹽草與貝克喜鹽草部分混生。貝克喜鹽草主要分布在蒼頭村（DH1）、博度村（DH2）及旗調(diào)村（DH4），成片分布于紅樹(shù)林沿岸淤泥底質(zhì)上，植株矮小，分布密集。單脈二藥草在東寨港分布較為稀少，在蒼頭村（DH1）紅樹(shù)林邊緣分布，與貝克喜鹽草混生，植株較小，分布稀疏，通常難以找到（圖1)。

東寨港內(nèi)水位較淺，通常在0.2～1.8m 左右，潟湖內(nèi)底質(zhì)呈中央泥沙，周邊淤泥狀態(tài)，底質(zhì)越靠近紅樹(shù)區(qū)域，淤泥化越嚴(yán)重，海草種類為貝克喜鹽草及單脈二藥草；潟湖中央?yún)^(qū)域泥沙逐漸增多，海草種類為卵葉喜鹽草。

2.2 海草分布特征

2.2.1 海草分布面積及蓋度 2018年，東寨港海草資源面積約264.0hm2，其中蒼頭村（DH1）海草面積約148.0hm2，博度村（DH2）為70.0hm2，東溪村（DH3）為9.0hm2，旗調(diào)村（DH4）為37.0hm2。卵葉喜鹽草與貝克喜鹽草為優(yōu)勢(shì)種，成片或斑塊狀分布。此外，部分沿岸區(qū)域卵葉喜鹽草及貝克喜鹽草零星分布，如沿海、沿岸海域卵葉喜鹽草零星分布，三江附近河道兩岸貝克喜鹽草分布等。

東寨港海草資源分布區(qū)域平均蓋度52.13%；蒼頭村海草蓋度48.75%～79.67%，平均蓋度65.03%；博度村海草蓋度45.20%～75.40%，平均蓋度62.03%；東溪村海草蓋度15.0%～40.0%，平均蓋度25.33%；旗調(diào)村海草蓋度41.67%～68.33%，平均蓋度56.11%。

2.2.2 海草密度及生物量 東寨港海草資源區(qū)域平均密度為9 901 株/m2，其中蒼頭村海草密度為5 363～10 928 株/m2，平均密度為8 545 株/m2；博度村海草密度為5 333～15 157 株/m2，平均密度為11 104 株/m2；東溪村海草密度為6 021～12 613 株/m2，平均密度為8 869 株/m2；旗調(diào)村海草密度為4 816～16 981 株/m2，平均密度為11 084 株/m2。由于卵葉喜鹽草、貝克喜鹽草及單脈二藥草植株較小、分布密集，因此東寨港單位面積海草密度較高。

東寨港海草資源區(qū)域平均生物量為37.46g/m2；其中蒼頭村海草生物量為25.82～47.00 g/m2，平均生物量為34.12g/m2；博度村海草生物量為23.27～41.88g/m2，平均生物量為33.53g/m2；東溪村海草生物量為46.71～58.90g/m2，平均生物量為51.56g/m2，旗調(diào)村海草資源生物量為13.31～46.93g/m2，平均生物量為30.63g/m2。

2.3 海草分布影響因素

貝克喜鹽草被認(rèn)為是當(dāng)前全球10 種面臨滅絕的海草之一，其保護(hù)價(jià)值極高（Short et al, 2011）。東寨港海草種類有卵葉喜鹽草、貝克喜鹽草及單脈二藥草3 種，其分布區(qū)域集中在蒼頭村、博度村、東溪村及旗調(diào)村，且尤以蒼頭村及博度村附近海草分布面積、蓋度、密度及生物量較高。東寨港內(nèi)水體渾濁，淤泥較多，適合于植株矮小、喜生于淤泥及泥沙質(zhì)的卵葉喜鹽草、貝克喜鹽草及單脈二藥草生長(zhǎng)。根據(jù)本課題組2014年、2016年及2018年海洋生物多樣性的調(diào)查，2014-2018年?yáng)|寨港海草資源的平均蓋度、面積、密度以及生物量均呈下降趨勢(shì)，退化區(qū)域主要位于潟湖中部的東溪村（DH3）海草分布區(qū)，該區(qū)域主要受到潟湖漁業(yè)生產(chǎn)影響較大（表1）。通過(guò)對(duì)海南島東寨港潟湖海草資源分布以及歷史數(shù)據(jù)分析認(rèn)為，東寨港海草種類分布主要受底質(zhì)類型、潮汐作用及潟湖人為活動(dòng)等影響。

2.3.1 水體環(huán)境 東寨港潟湖水深0.3～1.9m（航道除外），平均深度0.63m；水溫20.30～20.90℃，平均水溫20.56℃；鹽度10.13～27.45，平均鹽度20.24 ；濁度為14.52～39.29，平均濁度29.08，潟湖內(nèi)水體渾濁呈黃泥狀，透光性極差，不利于海草生長(zhǎng)，尤其是高大的海草種類。有文獻(xiàn)表明東寨港海水增養(yǎng)殖區(qū)化學(xué)需氧量少量超標(biāo)，溶解性無(wú)機(jī)氮和溶解性無(wú)機(jī)磷超標(biāo)較嚴(yán)重，海水增養(yǎng)殖區(qū)有機(jī)污染程度處于重度污染，海水增養(yǎng)殖區(qū)水體處于高富營(yíng)養(yǎng)化水平，N 及P 為該養(yǎng)殖區(qū)的主要污染因子（李仕平等, 2017）。海水富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致海水中藻類過(guò)度生長(zhǎng)及爆發(fā)，從而大面積覆蓋海草表面，導(dǎo)致海草光合作用速率降低，抑制海草生長(zhǎng)。

2.3.2 底質(zhì)類型 不同的底質(zhì)類型對(duì)不同種類的海草分布與生長(zhǎng)具有限制作用，通過(guò)對(duì)海草分類與分布的研究發(fā)現(xiàn)，熱帶、亞熱帶地區(qū)的海草分布與海草分布底質(zhì)類型有關(guān)系，海菖蒲、泰來(lái)草、圓葉絲粉草等均能在珊瑚沙、珊瑚碎屑及珊瑚礁平臺(tái)上生長(zhǎng)，卵葉喜鹽草、羽葉二藥草及單脈二藥草均能在泥質(zhì)灘地上生長(zhǎng)，貝克喜鹽草及卵葉喜鹽草在軟泥質(zhì)鹽田葉有分布（陳石泉等, 2013）。海南島常見(jiàn)海草種間關(guān)系分析也表明底質(zhì)類型對(duì)海草種類分布具有一定的影響，且海南島海草群落較容易受外界因素干擾而發(fā)生波動(dòng)（柯智仁, 2004； 王道儒等, 2012）。

表1 東寨港海草資源變化Table 1 The changes of seagrass resources in Dongzhai harbor

東寨港周邊分布大量紅樹(shù)林資源，在潟湖內(nèi)能見(jiàn)到的海草種類主要是卵葉喜鹽草、單脈二藥草及貝克喜鹽草等。潟湖內(nèi)底質(zhì)類型主要是淤泥，潟湖內(nèi)水體交換緩慢、泥沙淤積嚴(yán)重，潟湖內(nèi)紅樹(shù)分布加速了潟湖底質(zhì)淤泥化，尤其是蒼頭村紅樹(shù)林邊緣以及旗調(diào)村附近海域，平均淤泥深度約50.00cm，而其表面生長(zhǎng)的海草種類主要是貝克喜鹽草；位于潟湖中間區(qū)域以及蒼頭村往鋪前大橋河口方向，淤泥深度較淺，且泥中帶點(diǎn)沙質(zhì)底質(zhì)，海草種類為卵葉喜鹽草，像海菖蒲及泰來(lái)草等適合于珊瑚礁碎屑及砂質(zhì)底質(zhì)的海草很少見(jiàn)到。

2.3.3 潮汐作用 東寨港為典型潟湖，其與外海只有一潮汐汊道口相連，其內(nèi)潮溝為不規(guī)則半日潮，潮流具駐波性質(zhì)，潮流時(shí)間與速度不對(duì)稱，整個(gè)港灣水體存在順時(shí)針環(huán)流，由于受到紅樹(shù)林的影響，紅樹(shù)林區(qū)潮汐動(dòng)力為漲落潮后期潮溝水流經(jīng)光灘向林內(nèi)滿溢，落潮初期經(jīng)光灘向潮溝排泄形成，流速通常小于10.0cm/s（倪海祥等, 1996）。隨著潮汐的變化，潟湖內(nèi)的泥沙不能及時(shí)隨潮水遷移，導(dǎo)致潟湖內(nèi)泥沙淤積嚴(yán)重，水位變淺，不適合植株較高的海菖蒲、泰來(lái)草及圓葉絲粉草等海草生長(zhǎng)，潟湖水體交換能力也相對(duì)較弱，水體渾濁，不利于水下海草的光合作用。因此，東寨港海草種類主要為植株矮小、光合作用面積較小的卵葉喜鹽草、貝克喜鹽草及單脈二藥草等。

2.3.4 人為活動(dòng) 東寨港海草還受到漁業(yè)活動(dòng)、陸源污染、非法漁業(yè)以及自然因素等影響。東寨港潟湖分布眾多牡蠣插樁以及退潮后當(dāng)?shù)貪O民在海草床區(qū)域耙螺、耙貝活動(dòng)，造成海草根莖的不可恢復(fù)性物理傷害而個(gè)體死亡，同時(shí)也造成海草生境的破壞，導(dǎo)致海草浮出水面，受到暴曬死亡。

漁排和網(wǎng)箱養(yǎng)殖底下生長(zhǎng)分布的海草，被殘餌和糞便覆蓋，陽(yáng)光被完全遮擋，極大地影響海草的光合作用，導(dǎo)致海草分布稀少。東寨港為海南省重要的灘涂養(yǎng)殖基地之一，海水增養(yǎng)殖區(qū)規(guī)劃面積423.50hm2，主要養(yǎng)殖品種為牡蠣、文蛤及血蚶等，潟湖內(nèi)養(yǎng)殖牡蠣，大概有143.00 宗，周邊有養(yǎng)豬、畜禽場(chǎng)約1 333.00hm2，過(guò)往或?？啃〈?.00×2.20m2）有325 艘。

通過(guò)對(duì)東寨港2009年至2016年夏秋兩季有機(jī)污染及富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)評(píng)價(jià)，東寨港海水養(yǎng)殖區(qū)2009年至2016年處于嚴(yán)重污染及中度污染，水質(zhì)呈高富營(yíng)養(yǎng)及富營(yíng)養(yǎng)化水平，水質(zhì)污染主要是溶解性無(wú)機(jī)磷和溶解性無(wú)機(jī)氮濃度超標(biāo)，水質(zhì)污染與周邊居民生活、畜禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程排放的氮、磷污染因子有關(guān)（李仕平等, 2017）。

東寨港保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對(duì)象是周邊紅樹(shù)林資源，對(duì)于潟湖內(nèi)的海草資源卻處于無(wú)人管理狀態(tài)，目前東寨港內(nèi)海草資源一直處于退化狀態(tài)。

3 結(jié)論

（1）東寨港海草種類主要有2 科2 屬3 種，分別是單脈二藥草、卵葉喜鹽草以及貝克喜鹽草。卵葉喜鹽草與貝克喜鹽草分布相對(duì)集中、面積較大，為東寨港優(yōu)勢(shì)種；單脈二藥草分布稀疏，面積較小，主要在蒼頭村紅樹(shù)林邊緣與貝克喜鹽草混生。

（2）東寨港海草資源總面積約264.0hm2，其中蒼頭村148.0hm2，博度村為70.0hm2；東溪村為9.0hm2；旗調(diào)村為37.0hm2。

（3）東寨港海草資源區(qū)域平均蓋度52.13%；平均密度9 901 株/m2，平均生物量37.46g/m2。

（4）東寨港海草主要受水體環(huán)境、底質(zhì)類型、潮汐作用及人為活動(dòng)影響。潟湖內(nèi)底質(zhì)類型主要是淤泥，且潮汐作用導(dǎo)致潟湖內(nèi)的泥沙淤積越來(lái)越嚴(yán)重，使得光合作用面積較小、植株矮小的卵葉喜鹽草、單脈二藥草及貝克喜鹽草等海草得以生長(zhǎng)，海草集中分布在蒼頭村、博度村、東溪村及旗調(diào)村等區(qū)域。