海南儋州海域造礁石珊瑚種類組成及動態(tài)變化研究

廖寶林，肖寶華，覃業(yè)曼，謝子強，謝勇琪，朱鳴

摘要：文章通過斷面法調(diào)查分析了儋州海域?；◢u沿岸、南華墟沿岸和磷槍石島沿岸造礁石珊瑚的種類組成與群落分布，結(jié)果表明：儋州海域造礁石珊瑚共有12科25屬55種，相較于此前的研究增加了10個種，優(yōu)勢種為斯氏角孔珊瑚、澄黃濱珊瑚、柱角孔珊瑚;活造礁石珊瑚覆蓋率急劇下降，由2012年的42.92%下降至現(xiàn)在的22.24%，降幅高至48.18%;造礁石珊瑚死亡率高居不下，長期維持在35%左右;初級群落以團塊狀造礁石珊瑚為優(yōu)勢種的趨勢愈發(fā)明顯，且單一絕對優(yōu)勢種的情況頻繁出現(xiàn)，說明該海域造礁石珊瑚群落受到了較為嚴重的破壞，導(dǎo)致群落退化演替，分析認為這種破壞是由自然因素和人為活動共同造成的。

關(guān)鍵詞：造礁石珊瑚;種類組成;動態(tài)變化;珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)修復(fù);儋州

中圖分類號：P76 ;P71 ? ?文獻標志碼：A ? ?文章編號：1005-9857（2020）07-0055-07

Species Composition and Dynamic Change of Scleractinia Coral in Danzhou Sea Area of Hainan Island

LIAO Baolin1，XIAO Baohua1，2，QIN Yeman1，XIE Ziqiang1，3，XIE Yongqi1，ZHU Ming1，3

（1.Shenzhen Research Institute of Guangdong Ocean University，Shenzhen 518108，China;2.Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524025，China;3.Shenzhen Ocean Hyaline Marine Science and Technology Co.，Ltd.，Shenzhen 518108，China）

Abstract： The species composition and community distribution of scleractinia coral along the coast of Haihua Island，Nanhuaxu Island and Linqiangshi Island in Danzhou sea area were investigated and analyzed by crosssection method.The results showed that there were 55 species of scleractinia coral in 25 genera，12 families in Danzhou sea area，10 species more than the previous studies，and the dominant species were Goniopora stutchburyi，Porites lutea，Goniopora columna.The coverage rate of living scleractinia coral dropped sharply，from 42.92% （2012） to 22.24% （now），with a drop rate as high as 48.18%;the mortality rate of scleractinia coral remained high，around 35% for a long time;the trend of dominant species in primary community was block scleractinia coral，and the situation of single absolute dominant species appeared frequently，which indicated that the scleractinia coral community in the sea area had been seriously damaged.It is believed that the degradation succession of the community was caused by both natural factors and human activities.

Key words：Scleractinia coral，Species Composition，Synamic change，Coral reef ecosystem restoration，Danzhou

第7期 廖寶林，等：海南儋州海域造礁石珊瑚種類組成及動態(tài)變化研究

珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是地球上生物種類最豐富和生產(chǎn)力最高的生態(tài)系統(tǒng)之一，然而，當前受全球氣候變化和人類活動干擾的影響，珊瑚礁處于持續(xù)銳減的狀態(tài)[1-3]。海南島西北部海域珊瑚礁是南海珊瑚礁的重要組成，但是歷年來針對該區(qū)珊瑚礁的研究較少，目前僅有王道儒等[4]于2002年對西北沿岸的昌江海尾鎮(zhèn)造礁石珊瑚群落進行了種類定性調(diào)查研究，牛文濤等[5]2009年調(diào)查分析了昌江沿岸海域造礁石珊瑚的物種多樣性及其分布，黃暉等[6]2012年在臨高角、磷槍石島等海域設(shè)置了12個調(diào)查站位以調(diào)查該區(qū)的造礁石珊瑚種類組成。與此同時，以?；◢u為代表的超大型海洋工程項目近年來在儋州海域全力展開，為了更好地實現(xiàn)建設(shè)與生態(tài)的協(xié)同發(fā)展，深入了解儋州海域珊瑚礁、甚至整個海南島西北部海域珊瑚礁的珊瑚群落組成與分布是至關(guān)重要的。本次調(diào)查旨在反映儋州海域珊瑚礁資源現(xiàn)狀，以便為該區(qū)域各類建設(shè)工程的順利實施和相關(guān)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查站位

通過實地考察及文獻查閱初步掌握儋州海域珊瑚礁資源分布的基本情況，隨后于2018年9月在白馬井沿岸-?；◢u2號島-?；◢u1號島-?；◢u3號島-南華墟沿岸-磷槍石島沿岸開展珊瑚礁資源調(diào)查，總計布設(shè)12個站位（圖1和表1），并依據(jù)每個站位的實際海域條件布設(shè)1～2條60 m的調(diào)查斷面。

1.2 造礁石珊瑚的鑒定

通過現(xiàn)場觀測、拍攝、記錄和后期判讀進行綜合分析，并參照《中國動物志》[7]《Coral of the Word》[8]

《香港石珊瑚圖鑒》[9]，依據(jù)珊瑚群體形態(tài)、珊瑚杯大小及間隔、共骨結(jié)構(gòu)等來進行珊瑚種類鑒定。

1.3 造礁石珊瑚的覆蓋度、死亡率、補充量和優(yōu)勢種

1.3.1 造礁石珊瑚覆蓋度

對處理過的調(diào)查樣條錄像進行影像判讀，記錄調(diào)查斷面樣條下活珊瑚、死珊瑚的總長度，得到各斷面活造礁石珊瑚、死造礁石珊瑚的覆蓋度。CL=X1 / L1×100%

（1）式中：CL代表活造礁石珊瑚覆蓋度;X1代表活造礁石珊瑚在斷面樣條中所占的總長度;L1代表斷面樣條總長度。CD=X2 / L2×100%

（2）式中：CD代表死亡造礁石珊瑚覆蓋度;X2代表死亡造礁石珊瑚在斷面樣條中所占的總長度;L2代表斷面樣條總長度。

1.3.2 造礁石珊瑚死亡率D=CD /（CL+CD）×100%

（3） 1.3.3 造礁石珊瑚補充量

造礁石珊瑚補充量為單位面積內(nèi)高度和直徑都不大于5 cm的珊瑚個數(shù)，通過影像資料進行判讀并統(tǒng)計。

1.3.4 優(yōu)勢種分析

計算每種造礁石珊瑚的相對多度（Relative Abundance，RA），即某種珊瑚的群體個數(shù)占所有種珊瑚的群體總數(shù)的比例;相對覆蓋度（Relative Coverage，RC）即某種珊瑚的覆蓋面積占所有種珊瑚總覆蓋面積的比例;相對頻度（Relative Frequency，RF）即某種珊瑚的頻度占所有種珊瑚的頻度總和的比例，其中頻度為一個種出現(xiàn)的樣方數(shù)目與調(diào)查樣方總數(shù)之比。3個數(shù)值之和（RA+RC+RF）即為重要值，通過重要值百分比的高低則可判斷珊瑚優(yōu)勢種，重要值百分比前三的珊瑚分別為第一優(yōu)勢種、第二優(yōu)勢種、第三優(yōu)勢種。

2 結(jié)果

2.1 儋州海域造礁石珊瑚主要種類、優(yōu)勢種及群落結(jié)構(gòu)

本次調(diào)查共記錄儋州海域造礁石珊瑚12科25屬55種，未定種1種（表2）。整個儋州海域，斯氏角孔珊瑚（Goniopora stutchburyi）、柱角孔珊瑚（Goniopora columna）、大角孔珊瑚（Goniopora djiboutiensis）、澄黃濱珊瑚（Porites lutea）、稀杯盔形珊瑚（Galaxea astreata）、多孔同星珊瑚（Plesiastrea versipora）、團塊濱珊瑚（Porites lobata）、五邊角蜂巢珊瑚（Favites pentagona）、紫小星珊瑚（Leptastrea purpurea）、美麗鹿角珊瑚（Acropora muricata）、霜鹿角珊瑚（Acropora pruinosa）、指形鹿角珊瑚（Acropora digitifera）是常見珊瑚品種，尤其是柱角孔珊瑚（Goniopora columna）和澄黃濱珊瑚（Porites lutea），在9個有造礁石珊瑚分布的站位（1號站位、2號站位、3號站位3個站位無造礁石珊瑚分布）均有存在。

同時，優(yōu)勢種珊瑚分析結(jié)果顯示（圖2），在9個有造礁石珊瑚分布的站位，斯氏角孔珊瑚占據(jù)了其中4個站位（4號、5號、6號、8號站位）第一優(yōu)勢種的位置，澄黃濱珊瑚占據(jù)了另外3個站位（9號、11號、12號站位）第一優(yōu)勢種的位置，柱角孔珊瑚占據(jù)了剩余2個站位（7號、10號站位）第一優(yōu)勢種的位置;另外，除了8號站位的優(yōu)勢種不是單一絕對優(yōu)勢種，且優(yōu)勢度都在35%以下，剩余8個站位（4號、5號、6號、7號、9號、10號、11號、12號站位）的優(yōu)勢種都是單一絕對優(yōu)勢種，尤其是4號、5號、9號、11號站位，其第一優(yōu)勢種的優(yōu)勢度都在50%以上。

2.2 儋州海域造礁石珊瑚的群落覆蓋率、死亡率和補充量

12個站位的活造礁石珊瑚覆蓋度在0%～38.34%，平均活造礁石珊瑚覆蓋度為22.24%。最高活造礁石珊瑚覆蓋度出現(xiàn)在排浦6號站位和磷槍石島10號站位（圖3），活造礁石珊瑚覆蓋度均為38.34%，最高活造礁石珊瑚覆蓋度的斷面線出現(xiàn)在排浦6號站位3 m樣帶，活造礁石珊瑚覆蓋度為54.00%;最低活造礁石珊瑚覆蓋度出現(xiàn)在2號島1站位、1號島2站位和1號島3站位，其活造礁石珊瑚覆蓋度均為0%。此次調(diào)查中，海花島沿岸海域活造礁石珊瑚覆蓋度為0%～24.67%，平均活造礁石珊瑚覆蓋度6.17%;南華墟-排浦沿岸海域活造礁石珊瑚覆蓋度為14.34%～38.34%，平均造礁石珊瑚覆蓋度為30.89%;磷槍石島海域活造礁石珊瑚覆蓋度為6.00%～38.34%，平均造礁石珊瑚覆蓋度為29.67%。9個有活造礁石珊瑚分布的站位石珊瑚平均死亡率34.59%，變化范圍22.22%～72.55%，最低死亡率和最高死亡率分別對應(yīng)11號站位和9號站位。

整個儋州海域9個有活造礁石珊瑚分布的站位的造礁石珊瑚平均補充量為10.52 個/m2，其中5個站位（4號、5號、6號、8號、11號站位）造礁石珊瑚補充量低于平均值，4個站位（7號、9號、10號、12號站位）的造礁石珊瑚補充量 ≥10個/m2，造礁石珊瑚補充量最低的8號站位也 ≥5個/m2。

3 討論

3.1 造礁石珊瑚群落組成變化分析

在對整個海南島的造礁石珊瑚資源進行調(diào)查的過程中，部分研究在儋州海域進行了站位設(shè)置。周紅英等[10]于2014年9月至2015年5月在儋州磷槍石島對該區(qū)的造礁石珊瑚資源進行了分析研究，結(jié)果顯示磷槍石島海域造礁石珊瑚群落活石珊瑚覆蓋率為23.7%，死亡率為5%，確種13種，以大型團塊狀濱珊瑚和蜂巢珊瑚為主，其次為分枝狀鹿角與薔薇珊瑚;吳鐘解等[11]通過分析2007年的珊瑚樣品得出儋州市活造礁石珊瑚覆蓋率為19.75%。此類研究由于覆蓋面較廣，具體到每個小區(qū)域設(shè)置的站位相對較少，因而實際確定的造礁石珊瑚種數(shù)偏少，且數(shù)據(jù)較為單一。

黃暉等[6]此前對海南島西北部海域的珊瑚礁做了較為詳細的研究，并在儋州磷槍石島進行了站位設(shè)置，于該海域確種造礁石珊瑚45種。本次共計調(diào)查造礁石珊瑚12科25屬55種，相較于此前研究整整增加了10個種，通過詳細的屬種對比（表2）可以發(fā)現(xiàn)，團塊狀造礁石珊瑚種類增加較多，主要集中在蜂巢珊瑚科、濱珊瑚科，而分枝狀造礁石珊瑚（鹿角珊瑚科）則有所減少;同時，相較于2012年的數(shù)據(jù)，雖然造礁石珊瑚種數(shù)的增加率達到了22.22%，但是未判讀到杯形珊瑚科和石芝珊瑚科，這有可能是站位設(shè)置差異所產(chǎn)生的，也有可能是實際珊瑚礁群落演替的結(jié)果。此前研究指出磷槍石島海域珊瑚群落的優(yōu)勢種為澄黃濱珊瑚、薔薇珊瑚和叢生盔形珊瑚，且第一優(yōu)勢種和第二優(yōu)勢種的優(yōu)勢度差異全部在6%以內(nèi);本研究發(fā)現(xiàn)目前該海域以斯氏角孔珊瑚、澄黃濱珊瑚、柱角孔珊瑚為主，且大多數(shù)站位的優(yōu)勢種都是單一絕對優(yōu)勢種，尤其是4號、5號、9號、11號站位，其第一優(yōu)勢種的優(yōu)勢度都在50%以上。

3.2 造礁石珊瑚群落退化原因分析

儋州海域造礁石珊瑚群落目前狀況不容樂觀，基本處于退化演替狀態(tài)。①活造礁石珊瑚覆蓋率大幅度下降，由2012年的42.92%下降至現(xiàn)在的22.24%，降幅高至48.18%;②造礁石珊瑚死亡率高居不下，長期維持在35%左右;③珊瑚礁群落演替過程中，初級群落以團塊狀造礁石珊瑚為優(yōu)勢種的趨勢愈發(fā)明顯，且單一絕對優(yōu)勢種的情況頻繁出現(xiàn)，說明該海域造礁石珊瑚群落受到了較為嚴重的破壞，導(dǎo)致群落退化演替。

一般造成造礁石珊瑚群落退化的原因是多方面的，與水質(zhì)狀況、環(huán)境因子、海流作用、人類活動等眾多因素關(guān)系密切[12-13]。目前珊瑚礁所面臨的威脅可分為兩大類，一是全球氣候變化，如海水升溫導(dǎo)致的珊瑚白化、海水酸化、風(fēng)暴現(xiàn)象;二是人類活動干擾，如陸源沉積物的輸入、過多營養(yǎng)物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)帶來的水污染、破壞性的海岸帶開發(fā)。首先，自20世紀末期起，全球范圍內(nèi)活造礁石珊瑚覆蓋率持續(xù)下降，珊瑚礁退化日趨嚴重，珊瑚白化被廣泛認為是珊瑚礁退化最主要的原因[14]，異常高溫、極端低溫、強紫外線輻射、疾病等[15]都被證實是導(dǎo)致珊瑚白化的因素。其次，海南儋州海域雖然整體氣候適宜，利于珊瑚的生長，但是整個海南省受風(fēng)暴影響較為明顯，僅2013年，侵襲海南境內(nèi)的臺風(fēng)就高達31次[16]，伴隨臺風(fēng)產(chǎn)生的強降雨和風(fēng)浪，會使得大量浮沙覆蓋在珊瑚礁上，直接影響珊瑚的生長和發(fā)育。最后，隨著人類活動的干擾，蘊含大量營養(yǎng)鹽的污水被排入海洋中，受富營養(yǎng)化影響的珊瑚礁海域面積大量增加;而且隨著儋州經(jīng)濟的不斷發(fā)展，海洋工程項目逐漸增多，臨海工業(yè)建設(shè)、港口碼頭建設(shè)、海灘景點建設(shè)等，都不同程度地導(dǎo)致海灣淤積、沉積物和懸浮物增加、水質(zhì)下降，對海洋環(huán)境造成了顯著的破壞，進而對珊瑚的生長發(fā)育產(chǎn)生巨大影響，導(dǎo)致造礁石珊瑚死亡率上升和群落退化。

4 結(jié)論

通過斷面法調(diào)查分析了儋州海域海花島沿岸、南華墟沿岸和磷槍石島沿岸共計12個站位的造礁石珊瑚的種類組成和群落分布，結(jié)果表明：

（1）儋州海域造礁石珊瑚共有12科25屬55種，相較于此前的研究增加了10個種，優(yōu)勢種為斯氏角孔珊瑚、澄黃濱珊瑚、柱角孔珊瑚。

（2）活造礁石珊瑚覆蓋率急劇下降，由2012年的42.92%下降至現(xiàn)在的22.24%，降幅高達48.18%;?；◢u沿岸海域平均活造礁石珊瑚覆蓋度6.17%;南華墟-排浦沿岸海域平均活造礁石珊瑚覆蓋度為30.89%;磷槍石島海域平均活造礁石珊瑚覆蓋度為29.67%。

（3）造礁石珊瑚死亡率為34.59%，相較于2012年的35.17%下降了0.58%，仍然處于嚴重水平;石珊瑚平均補充量為10.52個/m2。

（4）團塊狀造礁石珊瑚種類增加較多，主要集中在蜂巢珊瑚科、濱珊瑚科，而分枝狀造礁石珊瑚（鹿角珊瑚科）則有所減少，初級群落以團塊狀造礁石珊瑚為優(yōu)勢種的趨勢愈發(fā)明顯，且單一絕對優(yōu)勢種的情況頻繁出現(xiàn)，說明該海域造礁石珊瑚群落受到了較為嚴重的破壞，導(dǎo)致群落退化演替，分析認為這種破壞是由自然因素和人為活動共同造成。

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基金項目：漁港建設(shè)和漁業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項（A201708D06）;廣東省促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展專項資金（GDOE[2019]A01）;深圳市科技研發(fā)資金（KJYY20180213182720347）.

作者簡介：廖寶林，高級工程師，碩士，研究方向為珊瑚礁生態(tài)學(xué)

通信作者：肖寶華，高級工程師，碩士，研究方向為珊瑚礁生態(tài)學(xué)