深圳東部海域造礁石珊瑚資源分布及其群落健康評價

楊小舟,繆智淵,謝子強,楊小東,2,肖寶華,2*,廖寶林,崔洲平,楊 波,陳伯貴

(1.廣東海洋大學(xué)深圳研究院,廣東 深圳 518108; 2.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,廣東 湛江 524025; 3.深圳市碧海藍(lán)天海洋科技有限公司,廣東 深圳 518108)

珊瑚礁是地球上最具影響力的海洋生態(tài)系統(tǒng)之一,具有極高的初級生產(chǎn)力和生物多樣性,被譽為“海洋中的熱帶雨林”[1]。珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)除了可以提供漁業(yè)資源、海洋藥物和礦物油氣等經(jīng)濟性服務(wù)外,還具有海岸線保護(hù)和陸地構(gòu)建等功能[2]。然而,近幾十年來由于遭受自然干擾和人類活動的雙重壓力,全球范圍內(nèi)的珊瑚覆蓋率都在大幅度下降,幾乎所有發(fā)育珊瑚礁的海域都出現(xiàn)了珊瑚大量死亡和白化的現(xiàn)象[3],華南沿海的造礁石珊瑚豐度下降幅度已高達(dá)80%[4]。2020年8月,由于南海海水溫度持續(xù)升高,北部灣海域出現(xiàn)了該區(qū)域史上較為嚴(yán)重的珊瑚白化事件[5]。全球氣候變暖導(dǎo)致的珊瑚白化是珊瑚礁面臨的最大威脅,同時對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其功能服務(wù)(如海岸保護(hù)、漁業(yè)和旅游業(yè)等)產(chǎn)生破壞性的影響[1,6-7]。因此,珊瑚礁保護(hù)與生態(tài)修復(fù)越來越受到科研工作者們的關(guān)注,已在造礁石珊瑚資源分布[8-10]、種群系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系[11]、造礁石珊瑚白化及自然恢復(fù)能力[12]、環(huán)境因子對造礁石珊瑚生長發(fā)育及生理的響應(yīng)[13-16]、珊瑚礁生態(tài)修復(fù)技術(shù)[17-18]等方面有較多研究。

近20年來,隨著深圳經(jīng)濟的不斷發(fā)展、人類活動程度的不斷加強,沿岸及海上工程項目、陸源生活污水和工業(yè)廢水的排放以及旅游業(yè)的過度開發(fā)等對深圳東部海域的造礁石珊瑚資源造成直接破壞或帶來潛在威脅[19]。同時,周邊的漁船拖網(wǎng)作業(yè)、水下炸(毒)魚和盜采售賣珊瑚等對珊瑚群落資源也產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。深圳東部的大亞灣海域在1960年珊瑚資源非常豐富,1980年活珊瑚覆蓋度高達(dá)76%,但1990年以后卻不到30%,2003年下降至20%,到2015年最低覆蓋度僅為13%[19-22]。近年來,不同學(xué)者對深圳東部不同海域的珊瑚礁生態(tài)健康狀況進(jìn)行了調(diào)查[20,23-25],對深圳東部部分海域石珊瑚分布狀況、種類、覆蓋密度、敵害因子以及病害等進(jìn)行了調(diào)查研究。但對整個深圳東部海域來說,造礁石珊瑚資源的分布特征仍缺乏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料,且尚未有涉及深圳造礁石珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)健康評價的研究。因此,本研究對深圳東部海域造礁石珊瑚資源現(xiàn)狀進(jìn)行了全面的調(diào)查和評估,摸清其分布、種類多樣性、覆蓋度,并對其生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況進(jìn)行了評價,可為造礁石珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)、管理、恢復(fù)、重建和可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

2016年1月至2017年6月,采用定性調(diào)查與定量調(diào)查相結(jié)合的方法對深圳東部海域的造礁石珊瑚群落資源開展了調(diào)查。調(diào)查分兩個階段進(jìn)行,第一階段對整個深圳東部海域造礁石珊瑚的分布情況進(jìn)行邊界摸查并確定密集分布區(qū)(覆蓋度>5%的區(qū)域),第二階段采用《珊瑚礁生態(tài)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》[26]中的截線樣條法對密集分布區(qū)進(jìn)行定量調(diào)查。在深圳東部海域海岸線及近岸海島周邊連續(xù)設(shè)置1 082個位點進(jìn)行珊瑚分布情況摸查,以200 m為單位,專業(yè)潛水員在水下分別沿海岸線平行和垂直方向游動摸查確定造礁石珊瑚分布的連續(xù)性,以在水下不再看到造礁石珊瑚為準(zhǔn),確定邊界點,用GPS定位儀記錄邊界點坐標(biāo),并用船用測深儀測定深度。根據(jù)摸查結(jié)果,用ArcGIS對37片造礁石珊瑚群落分布區(qū)邊界點進(jìn)行連接并計算面積。經(jīng)專業(yè)潛水員估算,在37片造礁石珊瑚密集分布區(qū)中篩選覆蓋度高于5%的23片重點分布區(qū)域設(shè)置了23個站位,并劃分到7個海域內(nèi)(表1、圖1),根據(jù)各站位實際海域環(huán)境平行于海岸線布設(shè)1～3條60 m長的樣帶調(diào)查斷面,用水下數(shù)碼攝像機在水下從樣帶的一端開始沿著樣帶進(jìn)行攝像,回實驗室后在電腦上進(jìn)行判讀,具體調(diào)查內(nèi)容及方法如下:

表1 深圳東部海域造礁石珊瑚資源各調(diào)查站位的樣帶數(shù)Tab. 1 Number of sample splines at survey sites of scleractinia coral resources in the eastern sea of Shenzhen

1.1 造礁石珊瑚種類

造礁石珊瑚的種類鑒定主要參考文獻(xiàn)[27-29]進(jìn)行比對分析,在調(diào)查過程中對形態(tài)相近難以鑒定和罕見的物種進(jìn)行少量樣本采集,帶回實驗室根據(jù)珊瑚杯大小及隔片、共骨結(jié)構(gòu)特點等細(xì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定。采用黃林韜等[30]最新厘定的中國造礁石珊瑚物種名錄對中文名進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范。

1.2 覆蓋度和死亡率

將60 m長的樣帶每隔0.2 m等距分成300個點,記錄并統(tǒng)計底質(zhì)為造礁石珊瑚的點數(shù),計算出該樣帶造礁石珊瑚的覆蓋度。通過統(tǒng)計樣帶中底質(zhì)造礁石珊瑚的總點數(shù)及死亡造礁石珊瑚的點數(shù)來計算死亡率,造礁石珊瑚死亡時間評估參考Omori等[30]的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)骨骼結(jié)構(gòu)及腐蝕情況做出判斷。

1.3 補充量

參考《珊瑚礁生態(tài)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》[26]中石珊瑚補充量測定方法并做適當(dāng)修改。在每個調(diào)查站位沿60 m樣帶左右各2 m范圍隨機放置60個50 cm×50 cm 大小的樣框拍照分析。每個樣框面積為2.5×103cm2,拍攝樣框總面積為1.5×105cm2。將樣框網(wǎng)格化分析,每個樣框分為5 cm×5 cm大小共100個小網(wǎng)格。統(tǒng)計單位面積內(nèi)寬度小于5 cm的造礁石珊瑚個數(shù),即為造礁石珊瑚補充量,單位為ind/m2。

1.4 優(yōu)勢種

根據(jù)造礁石珊瑚的重要值(importance value,IV)大小排序確定優(yōu)勢種類[20],其公式如下:

IV=RA+RC+RF

(1)

式(1)中:RA是相對多度(relative abundance),為第i種珊瑚的總數(shù)與站位內(nèi)所有珊瑚的總數(shù)的比值;RC是相對覆蓋度(relative coverage),為第i種珊瑚相對覆蓋面積與站位內(nèi)所有珊瑚相對覆蓋總面積的比值;RF是相對頻度(relative frequency),為第i種珊瑚的頻度與站位內(nèi)所有珊瑚頻度總數(shù)的比值,頻度為第i種珊瑚在一個站位中所有調(diào)查斷面出現(xiàn)的頻率,即第i種珊瑚出現(xiàn)的斷面數(shù)/總斷面數(shù);重要值前三的分別為第一優(yōu)勢種、第二優(yōu)勢種、第三優(yōu)勢種。優(yōu)勢種造礁石珊瑚的優(yōu)勢度計算方法為優(yōu)勢種造礁石珊瑚覆蓋率占總造礁石珊瑚覆蓋率的占比。

1.5 多樣性指數(shù)

采用種類多樣性指數(shù)[31-33]分析造礁石珊瑚的多樣性,其公式如下:

(2)

(3)

(4)

式(2)至(4)中:d為豐度,H′為種類多樣性指數(shù),J為均勻度。N為群落中觀察到的個體總數(shù);S為群落中的總物種數(shù);Pi為屬于種i的個體在全部個體(N)中的占比。

1.6 生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)

根據(jù)《近岸海洋生態(tài)健康評價指南》[34]中珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)評價方法對調(diào)查站位所對應(yīng)的海域進(jìn)行珊瑚群落健康評價。其中水環(huán)境及生物殘毒數(shù)據(jù)采用深圳市海洋漁業(yè)局提供的《2016年深圳市近岸海域環(huán)境狀況》數(shù)據(jù);造礁石珊瑚種類、死亡率、補充量、覆蓋度、病害量、大型藻類蓋度、珊瑚礁魚類密度變化數(shù)據(jù)采用2010—2016年對深圳東部海域造礁石珊瑚群落調(diào)查的資料。按式(5)根據(jù)二級評價指標(biāo)及其賦值(表2)計算相關(guān)指標(biāo)的健康指數(shù),群落生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)按式(6)計算,健康評估標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表2 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)二級評價指標(biāo)與賦值Tab. 2 Second level assessment criteria for coral reef ecosystem

表3 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)健康一級評價標(biāo)準(zhǔn)Tab. 3 First level assessment criteria for health of coral reef ecosystem

(5)

式(5)中:Windx為評價指標(biāo)健康指數(shù),Wq為第q項評價指標(biāo)賦值,m為評價區(qū)域評價指數(shù)總數(shù)。

(6)

式(6)中:CEHindx為生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù),INDXi為第i類指標(biāo)健康指數(shù),p為評價指標(biāo)類群數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 分布面積

摸查結(jié)果顯示,深圳東部近岸海域造礁石珊瑚分布不連續(xù),大部分海域沿岸無造礁石珊瑚分布或呈點狀零星分布(覆蓋度<1.00%),小部分呈斑塊狀分布。其中,無造礁石珊瑚分布的海域,其底質(zhì)類型大多為砂石和泥沙;點狀零星分布的海域,底質(zhì)類型大多為巖石和砂石;斑塊狀分布的海域,底質(zhì)類型為巖石或礁石。共有造礁石珊瑚群落密集分布區(qū)37片,總面積為193.73 hm2。梅沙—溪涌、鵝公灣、大鹿灣海域造礁石珊瑚群落數(shù)量較多,但其分布面積較小,平均為1.60 hm2;大澳灣、楊梅坑、茅東灣造礁石珊瑚群落數(shù)量較少,但其面積較大,平均為16.90 hm2,其中楊梅坑海域單個造礁石珊瑚群落平均面積為37.97 hm2。從大尺度劃分海域來看,大鵬灣海域造礁石珊瑚群落為22個,總面積為47.27 hm2;大亞灣海域為15個,總面積為146.46 hm2(圖2)。

圖2 深圳東部海域造礁石珊瑚群落分布Fig. 2 Distribution area of scleractinia coral communities in the east sea of Shenzhen

2.2 種類組成及分布

對23片造礁石珊瑚群落重點分布區(qū)進(jìn)行定性和定量調(diào)查,本研究發(fā)現(xiàn)并鑒定出造礁石珊瑚67種,分隸于13科及1個未定類,25屬。以裸肋珊瑚科(Merulinidae)最多,共8屬30種,其中盤星珊瑚屬(Dipsastraea)和角蜂巢珊瑚屬(Favites)的種類最多,均為9種;其次濱珊瑚科(Poritidae)3屬10種,鹿角珊瑚科(Acroporidae)2屬8種,沙珊瑚科(Psammocoridae)1屬4種,葉狀珊瑚科(Lobophylliidae)2屬3種,其它科均在3種以下。常見種有多孔同星珊瑚(Plesiastreaversipora)、鋸齒刺星珊瑚(Cyphastreaserailia)、澄黃濱珊瑚(Poriteslutea)、標(biāo)準(zhǔn)盤星珊瑚(Dipsastraeaspeciosa)、五邊角蜂巢珊瑚(Favitespentagona)、多彎角蜂巢珊瑚(Favitesflexuosa)、肉質(zhì)扁腦珊瑚(Platygyracarnosus)、尖邊扁腦珊瑚(Platygyraacuta)、白斑小星珊瑚(Leptastreapruinosa)、盾形陀螺珊瑚(Turbinariapeltata),均在18個以上站位有分布,其中多孔同星珊瑚、鋸齒刺星珊瑚、澄黃濱珊瑚在23個站位均有分布,各站位種數(shù)范圍為18～42種,平均約為29種(表4)。

續(xù)表科屬種站位1234567891011121314151617181920212223裸肋珊瑚科(Merulinidae)刺柄珊瑚屬(Hydnophora)腐蝕刺柄珊瑚(H. exesa)++++++++++++++刺星珊瑚屬(Cyphastrea)鋸齒刺星珊瑚(C. serailia)+++++++++++++++++++++++小葉刺星珊瑚(C. microphthalma)++++++++++++++日本刺星珊瑚(C. japonica)+++++++同星珊瑚科(Plesiastreidae)同星珊瑚屬(Plesiastrea)多孔同星珊瑚(P. versipora)+++++++++++++++++++++++黑星珊瑚科(Oulastreidae)黑星珊瑚屬(Oulastrea)黑星珊瑚(O. crispate)++++濱珊瑚科(Poritidae)濱珊瑚屬(Porites)澄黃濱珊瑚(P. lutea)+++++++++++++++++++++++團塊濱珊瑚(P. lobata)++++++++++++++堅實濱珊瑚(P. solida)++++變形濱珊瑚(P. deformis)++++亞氏濱珊瑚(P. aranetai)++++角孔珊瑚屬(Goniopora)柱形角孔珊瑚(G. columna)+++++++++++++團塊角孔珊瑚(G. lobata)+++++++++大角孔珊瑚(G. djiboutiensis)+++++扁平角孔珊瑚(G. planulata)++++伯孔珊瑚屬(Bernardpora)斯氏伯孔珊瑚(B. stutchburyi)+++++++菌珊瑚科(Agariciidae)牡丹珊瑚屬(Pavona)十字牡丹珊瑚(P. decussata)++++++++++++++++石芝珊瑚科(Fungiidae)石葉珊瑚屬(Lithophyllon)波形石葉珊瑚(L. undulatum)+鹿角珊瑚科(Acroporidae)鹿角珊瑚屬(Acropora)單獨鹿角珊瑚(A. solitaryensis)+++++++++++++隆起鹿角珊瑚(A. tumida)+++++++++霜鹿角珊瑚(A. pruinosa)+++++++++指形鹿角珊瑚(A. digitifera)+++++++薔薇珊瑚屬(Montipora)翼形薔薇珊瑚(M. peltiformis)++++++++++++++++脈狀薔薇珊瑚(M. venosa)+++++膨脹薔薇珊瑚(M. turgescens)++++++灣柔薔薇珊瑚(M. mollis)+++木珊瑚科(Dendrophylliidae)陀螺珊瑚屬(Turbinaria)盾形陀螺珊瑚(T. peltata)++++++++++++++++++腎形陀螺珊瑚(T. reniformis)+++++真葉珊瑚科(Euphylliidae)盔形珊瑚屬(Galaxea)叢生盔形珊瑚(G. fascicularis)++++++稀杯盔形珊瑚(G. astreata)++++++++

續(xù)表科屬種站位1234567891011121314151617181920212223沙珊瑚科(Psammocoridae)沙珊瑚屬(Psammocora)淺薄沙珊瑚(P. superficialis)+++++++深室沙珊瑚(P. profundacella)++++血紅沙珊瑚(P. haimeana)+++++不等脊塍沙珊瑚(P. nierstraszi)+++++篩珊瑚科(Coscinaraeidae)篩珊瑚屬(Coscinaraea)篩珊瑚(C. sp.)+++++葉狀珊瑚科(Lobophylliidae)棘星珊瑚屬(Acanthastrea)大棘星珊瑚(A. echinata)+++++聯(lián)合棘星珊瑚(A. hemprichii)+++++++刺葉珊瑚屬(Echinophyllia)粗糙刺葉珊瑚(E. aspera)+++++星群珊瑚科(Astrocoeniidae)柱群珊瑚屬(Stylocoeniella)罩柱群珊瑚(S. guentheri)++未定類小星珊瑚屬(Leptastrea)白斑小星珊瑚(L. pruinosa)++++++++++++++++++紫小星珊瑚(L. purpurea)+++++++++++++++++各站位珊瑚種類數(shù)量/種4225252735323142362326252831332218282726354219

2.3 優(yōu)勢種

通過重要值及優(yōu)勢度分析,優(yōu)勢種有澄黃濱珊瑚、翼形薔薇珊瑚、肉質(zhì)扁腦珊瑚、多孔同星珊瑚、盾形陀螺珊瑚,多為塊狀或皮殼狀。其中澄黃濱珊瑚在7個站位為第一優(yōu)勢種,4個站位為第二優(yōu)勢種,1個站位為第三優(yōu)勢種,其中在大鵬灣海域(13個站位)和大亞灣海域(10個站位)分別有4個和3個站位為第一優(yōu)勢種;翼形薔薇珊瑚在3個站位為第一優(yōu)勢種,1個站位為第二優(yōu)勢種,兩個站位為第三優(yōu)勢種,在大鵬灣海域和大亞灣海域分別有1個和兩個站位為第一優(yōu)勢種;肉質(zhì)扁腦珊瑚在3個站位(大鵬灣海域)為第一優(yōu)勢種,兩個站位為第二優(yōu)勢種,兩個站位為第三優(yōu)勢種;多孔同星珊瑚在兩個站位為第一優(yōu)勢種,1個站位為第三優(yōu)勢種;盾形陀螺珊瑚在楊梅坑的兩個站位為第一優(yōu)勢種;此外,尖邊扁腦珊瑚、白斑小星珊瑚、五邊角蜂巢珊瑚、十字牡丹珊瑚(Pavonadecussata)、亞氏濱珊瑚(Poritesaranetai)、黃癬盤星珊瑚(Dipsastraeafavus)分別在1個站位為第一優(yōu)勢種(表5)。

2.4 覆蓋度、死亡率、補充量及多樣性

深圳東部海域造礁石珊瑚覆蓋度在14.89%～57.33%之間,平均為37.58%。其中站位16的覆蓋度最高,為57.33%;站位2最低,為14.89%。根據(jù)海域劃分綜合分析,大鵬灣海域覆蓋度為14.89%～53.00%,平均為36.74%;大亞灣海域覆蓋度為16.44%～57.33%,平均為38.67%。23個站位中,大鵬灣海域的站位1、站位4、站位8覆蓋度較高,都在50%以上,而站位11、站位2覆蓋度較小,分別為20.67%、14.89%。大亞灣海域的站位14、站位16、站位18覆蓋度高于50%,站位17、站位22覆蓋度高于40%,而站位19、站位20覆蓋度小于20%。覆蓋度較高的站位,其d、H′和J均相對較高,基本成正相關(guān)關(guān)系,表明這些站位物種多樣性高,種類組成較豐富,反映該海域生態(tài)環(huán)境比較優(yōu)良,適合更多種類造礁石珊瑚的生存與繁殖。

造礁石珊瑚平均死亡率(半年內(nèi))為8.23%,各站位死亡率如表6所示。其中,站位5、站位8、站位16的死亡率較高,分別為15.32%、14.88%和18.43%,說明這些海域造礁石珊瑚受到較大的威脅。

表6 深圳東部海域造礁石珊瑚平均覆蓋度、死亡率、補充量及多樣性Tab. 6 Statistics on average coverage, mortality, recruitment and diversity index of scleractinia corals in the eastern sea of Shenzhen

但在調(diào)查補充量時發(fā)現(xiàn),死亡率較高的站位其補充量也相對較高,死亡率最高的站位16其補充量最高,為6.62 ind/m2,表明該站位附近的海域具有良好的珊瑚補充來源?？傮w分析,造礁石珊瑚補充量平均為3.66 ind/m2(表6),表明深圳東部海域造礁石珊瑚補充來源總體上比較缺乏,存在恢復(fù)緩慢或繼續(xù)惡化的風(fēng)險。

2.5 生態(tài)系統(tǒng)健康評價

鵝公灣、大鹿灣、西涌—東涌及楊梅坑海域的造礁石珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)的健康等級為健康狀態(tài),平均健康指數(shù)賦值為89.38,其中楊梅坑的健康指數(shù)賦值是94.00,為最大值;大鹿灣海域的健康指數(shù)賦值最低,但也高達(dá)84.00;幾個健康海域中,其水環(huán)境、生物殘毒、棲息地和生物指標(biāo)的健康指數(shù)賦值均在健康狀態(tài)范圍。梅沙—溪涌、大澳灣及茅東灣海域的珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài),其健康指數(shù)賦值分別為70.00、70.50、73.00,均接近健康狀態(tài)的閾值(75.00)。梅沙—溪涌海域的水環(huán)境和棲息地的健康指數(shù)賦值均在亞健康狀態(tài)范圍,生物殘毒和生物指標(biāo)賦值為健康狀態(tài)。大澳灣海域除棲息地指標(biāo)的健康指數(shù)賦值為亞健康狀態(tài)外,其他各指標(biāo)的賦值均為健康狀態(tài)。而茅東灣海域除水環(huán)境的健康指數(shù)賦值為亞健康狀態(tài)外,其余的健康指數(shù)賦值均處于健康狀態(tài)(表7)。

表7 深圳東部海域造礁石珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)健康評價Tab. 7 Health assessment of scleractinia corals community ecosystem in the east sea of Shenzhen

3 討論

3.1 深圳東部海域造礁石珊瑚資源分布及多樣性

上世紀(jì)80年代以來,國內(nèi)陸續(xù)有學(xué)者對大鵬半島沿岸的造礁石珊瑚分布情況開展過調(diào)查和研究,并積累了一些寶貴的數(shù)據(jù)信息[19-25],然而關(guān)于整個深圳東部海域造礁石珊瑚群落結(jié)構(gòu)及資源分布特征尚缺乏系統(tǒng)的調(diào)查研究資料。1987年,張元林等對大亞灣海域進(jìn)行調(diào)查共鑒定造礁石珊瑚31種[19];2003年,林昭通等共鑒定17種[21];2006年,陳天然等共鑒定24種[19]。近年來,王云祥等在大鵬半島海域共鑒定54種[20],張露在大澳灣海域共鑒定4科8屬13種[23],陳文靜在楊梅坑海域共鑒定6科14屬22種[24]。此前的調(diào)查范圍均比較局限,且大部分調(diào)查并未進(jìn)行科屬分類統(tǒng)計,不便于造礁石珊瑚資源動態(tài)變化的整體監(jiān)測。本研究首次對整個深圳東部海域的造礁石珊瑚資源進(jìn)行全面調(diào)查,并對其分布面積進(jìn)行統(tǒng)計,結(jié)果顯示深圳東部海域造礁石珊瑚群落密集分布區(qū)總面積為193.73 hm2,主要分布于梅沙—溪涌、大澳灣、鵝公灣、大鹿灣、西涌—東涌、楊梅坑、茅東灣海域。本研究采用黃林韜等最新厘定的中國造礁石珊瑚物種名錄[30],整合同物異名并對所調(diào)查到的造礁石珊瑚中文名進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范,共鑒定造礁石珊瑚67種,分隸于13科及1個未定類,27屬。與此前的研究相比,本研究的調(diào)查范圍更為全面,所鑒定的珊瑚種類最多,且采用了最新的造礁石珊瑚名錄進(jìn)行科、屬、種分類規(guī)范,可為今后的資源監(jiān)測和調(diào)查提供參考。

本研究結(jié)果表明,深圳東部海域造礁石珊瑚的優(yōu)勢種主要有澄黃濱珊瑚、肉質(zhì)扁腦珊瑚、翼形薔薇珊瑚等,主要以團塊狀和皮殼狀為主;深圳海域?qū)儆谠旖甘汉鞣植嫉谋本壍貐^(qū),水溫較低,珊瑚的骨骼結(jié)構(gòu)與其耐受能力密切相關(guān),而塊狀珊瑚具有更強的耐受能力[35],加之團塊狀的珊瑚相較于枝狀的珊瑚更不易受拖網(wǎng)等漁業(yè)活動及惡劣天氣的影響,因而其優(yōu)勢種主要以團塊狀為主[20,36]。多樣性指數(shù)分析表明,深圳東部海域造礁石珊瑚的d、H′和J均較高,表明深圳東部海域造礁石珊瑚多樣性良好。不過,茅東灣海域的d明顯較低,該站位的造礁石珊瑚種類、珊瑚群體總數(shù)均較少,該海域所在的大亞灣核電站熱廢水排出的熱能在灣內(nèi)擴散和稀釋使水溫上升產(chǎn)生的熱效應(yīng)是否對珊瑚生長、群落結(jié)構(gòu)造成了影響,急需要進(jìn)一步持續(xù)調(diào)查對比分析[20]。

海岸工程、過度捕撈、污水排放及過度的潛水觀光等旅游活動都會對深圳東部海域珊瑚群落生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響[19,37]。鵝公灣海域覆蓋度普遍較高,底質(zhì)類型大多為裸肋珊瑚科的活珊瑚或死亡珊瑚骨骼累積形成的礁石,水體透明度較好,適合珊瑚幼體附著及生長發(fā)育。覆蓋率較低的站位底質(zhì)類型主要為巖石、砂石或泥沙混合型底質(zhì),這不利于珊瑚幼體的附著,且砂石或泥沙易受涌浪席卷而對珊瑚產(chǎn)生機械損傷,或覆蓋于珊瑚表面,影響珊瑚的光合作用,嚴(yán)重的會導(dǎo)致珊瑚窒息死亡[20,38]。

3.2 深圳東部海域造礁石珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)健康評價

在調(diào)查造礁石珊瑚資源分布的同時對其群落生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評價很有必要,這對于整體把握造礁石珊瑚健康狀況及擬定修復(fù)和保護(hù)方案具有十分重要的意義。本研究從水環(huán)境、生物殘毒、棲息地和生物指標(biāo)等4個方面,對深圳東部海域造礁石珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行了評價。結(jié)果表明,鵝公灣、大鹿灣、西涌—東涌及楊梅坑海域造礁石珊瑚群落為健康狀態(tài),且健康指數(shù)都比較高。鵝公灣和大鹿灣的水質(zhì)常年符合一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),底質(zhì)多為巖石、巖礁,珊瑚群落生境較為完整,H′與d較高。雖然此區(qū)域?qū)儆跐O業(yè)捕撈區(qū),但此區(qū)域受沿岸地理位置影響,人類活動相對較少,又處于大鵬灣灣口附近,海水交換快,受赤潮影響較小,生物資源保持相對穩(wěn)定。西涌—東涌及楊梅坑海域都屬于廣東大亞灣水產(chǎn)資源省級自然保護(hù)區(qū),各項水質(zhì)監(jiān)測參數(shù)均符合第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),尤其是楊梅坑海域,屬于自然保護(hù)區(qū)核心區(qū),珊瑚群落資源保持較為完好。而梅沙—溪涌、大澳灣及茅東灣海域的造礁石珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)盡管也處于海洋自然保護(hù)區(qū)范圍內(nèi),但處于亞健康狀態(tài)。人類活動的影響可能是該區(qū)域處于亞健康狀態(tài)的主要原因[39]。郭峰等在大亞灣及大鵬半島的調(diào)查也認(rèn)為,較場尾、楊梅坑、西涌至大鵬半島區(qū)域西側(cè)海域造礁石珊瑚處于高或很高的脆弱狀態(tài),較容易受到破壞,與人類活動的相關(guān)性非常高[25]。如梅沙—溪涌海域臨近沙頭角—鹽田正角咀、屯洋港口區(qū),又在鹽田河和小梅沙入海口附近,沿岸經(jīng)濟的高速發(fā)展給此區(qū)域的環(huán)境帶來了巨大的污染負(fù)荷和壓力;大澳灣屬文體休閑娛樂區(qū),長期持續(xù)的潛水觀光活動、誘魚投餌過量、船只產(chǎn)生的噪聲以及對局部水流和沉積物的擾動等均會對珊瑚及其生態(tài)環(huán)境造成影響,使受損的珊瑚和環(huán)境得不到及時恢復(fù),導(dǎo)致珊瑚及其生境退化;而茅東灣海域主要受周邊養(yǎng)殖場的影響,隨著養(yǎng)殖區(qū)的發(fā)展,環(huán)境的壓力也越來越明顯,長期的營養(yǎng)鹽輸入會導(dǎo)致礁區(qū)水體營養(yǎng)鹽濃度上升,引發(fā)赤潮或大型藻類爆發(fā)性生長,通過遮蔽光線以及與珊瑚競爭生存空間,不利于珊瑚的生長、繁殖及補充[40-41]。

3.3 深圳東部海域造礁石珊瑚資源保護(hù)建議

深圳周邊海域地處珊瑚自然分布的北緣地帶,在全球暖化、熱帶珊瑚退化的背景下,可望成為珊瑚安渡高溫脅迫的避難所。珊瑚群落資源健康評價顯示,深圳東部海域近一半的珊瑚群落分布區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài),受人為活動及自然因素的影響,珊瑚覆蓋度急劇下降,棲息地完整性喪失,海洋生物集聚效果較差,珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)能力較弱,珊瑚群落資源面臨嚴(yán)峻威脅;而位于海洋自然保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的珊瑚資源分布集中區(qū),因珊瑚群落資源得到了一定程度的保護(hù),所以生態(tài)系統(tǒng)保持相對完好。雖然這部分珊瑚群落資源生態(tài)系統(tǒng)處于健康狀態(tài),但未來隨著沿岸旅游、休閑及其延伸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也面臨著不同程度的威脅。因此,必須進(jìn)一步開展與落實深圳珊瑚專項規(guī)劃與科學(xué)保育計劃,完善珊瑚群落監(jiān)管評估技術(shù)體系,穩(wěn)步推進(jìn)珊瑚礁生態(tài)保護(hù)、修復(fù)、補償工作,建立典型珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)特色的海洋生態(tài)修復(fù)新模式;推廣珊瑚特色的海洋生態(tài)文明建設(shè)示范模式,積極推動建立政府主導(dǎo)的珊瑚保育創(chuàng)新聯(lián)盟,強化珊瑚生態(tài)文明建設(shè)的支撐能力;整合各方資源拓展海洋生態(tài)文明宣傳渠道,全面增強市民海洋意識,加速并穩(wěn)步推進(jìn)海洋生態(tài)文明建設(shè)。建議從以下幾方面進(jìn)行保護(hù)管理:①做好總體規(guī)劃與功能布局。②制定出臺深圳東部海域珊瑚保護(hù)管理與生態(tài)修復(fù)規(guī)劃。③設(shè)立固定監(jiān)測站位,加強日常生態(tài)監(jiān)測。④加強珊瑚基礎(chǔ)生物學(xué)與生態(tài)學(xué)研究,開展生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范,建立珊瑚群落生態(tài)修復(fù)示范區(qū)。⑤聯(lián)動公眾與社會組織,加強珊瑚科普宣傳教育,促進(jìn)珊瑚群落生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)論

基于對深圳東部海域造礁石珊瑚的分布進(jìn)行摸查,統(tǒng)計結(jié)果顯示深圳東部海域造礁石珊瑚群落密集分布區(qū)總面積為193.73 hm2,主要分布在梅沙—溪涌、大澳灣、鵝公灣、大鹿灣、西涌—東涌、楊梅坑、茅東灣海域。深圳東部近岸海域造礁石珊瑚呈現(xiàn)出分布不連續(xù),大部分海域沿岸無造礁石珊瑚分布或呈點狀零星分布(覆蓋度<1.00%),小部分呈斑塊狀分布的特點。基于截線樣條法定量調(diào)查,結(jié)果顯示深圳東部海域造礁石珊瑚覆蓋度在14.89%～57.33%之間,平均為37.58%。共鑒定造礁石珊瑚67種,分隸于13科及1個未定類,25屬,優(yōu)勢種有澄黃濱珊瑚、翼形薔薇珊瑚、肉質(zhì)扁腦珊瑚、多孔同星珊瑚、盾形陀螺珊瑚,多為塊狀或皮殼狀。鵝公灣、大鹿灣、西涌—東涌及楊梅坑海域的造礁石珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)的健康等級為健康狀態(tài),而梅沙—溪涌、大澳灣及茅東灣海域的珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài)。

深圳東部海域近一半的珊瑚群落集中區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài),受人為活動及自然因素的影響,珊瑚覆蓋度急劇下降,棲息地完整性喪失,海洋生物集聚效果較差,珊瑚群落生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)能力較弱,珊瑚群落資源面臨嚴(yán)峻威脅;而位于海洋自然保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的珊瑚資源分布集中區(qū),因珊瑚群落資源得到了一定程度的保護(hù),所以生態(tài)系統(tǒng)保持相對完整。雖然這部分珊瑚群落資源生態(tài)系統(tǒng)處于健康狀態(tài),但未來隨著沿岸旅游、休閑及其延伸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也面臨著不同程度的威脅。