八放珊瑚生物生态学现状、退化原因及对策建议

梁 君,赵 瑞,隋宥珍,张 燕,2,李雪珽,薛 彬,2

(1.浙江海洋大学海洋与渔业研究所,浙江省海洋水产研究所,浙江 舟山 316021; 2.农业农村部重点渔场渔业资源科学观测实验站,浙江 舟山 316021; 3.浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室,浙江 舟山 316021)

八放珊瑚属刺胞动物门(Cnidaria,也称“肠腔动物门”)、花虫亚门(Anthozoa,也称“珊瑚虫纲”)[1]。世界海洋物种名录(World Register of Marine Species, WoRMS)中收录了全球约3 400种八放珊瑚[2]。八放珊瑚是珊瑚礁生态系统的重要组成部分,适宜生存和繁衍的温度为23～28 ℃,偏好干净无污染的水域环境,可作为判断水域是否洁净的一种重要指示生物[1]。八放珊瑚与其他生物(例如海星、海胆、鱼类等)一起构成富有特色的生态系统。八放珊瑚还为海洋中具有高经济价值的商业鱼类提供了索饵场和繁殖场。法国知名海洋学家雅克依夫·古斯这样警示“只要珊瑚死掉,海洋也注定消亡”[3]。八放珊瑚在近岸浅海到深海均广泛分布,不仅在热带和温带海区,甚至在寒带均可生存[4]。据报道,目前世界上八放珊瑚主要分布在印度洋的红海[5];南大洋的威德尔海[6];西太平洋的东海和南海[7]、珊瑚海(大堡礁、塔古拉堡礁、新喀里多尼亚堡礁)[8]、东南亚环礁群和冲绳[9];大西洋的佛罗里达、巴哈马、南美洲东北海岸线和加勒比海[10-11]。

八放珊瑚因分布的特殊性和与人类的关联性越来越受到重视,在维持海洋生态系统结构完整性和生物多样性方面发挥了重要作用。国外学者对八放珊瑚的分布[12]、分子生物学[13-14]、药学[15]、新物种描述[16-17]等进行了研究;国内也对八放珊瑚进行了有关研究。例如,李楚璞报道了深海八放珊瑚分子系统发育[18];戴昌凤等出版了关于台湾海域八放珊瑚的图鉴[1];徐雨、沈寿茂等学者发表针对软珊瑚目具体种类的化学成分研究[19-20]。八放珊瑚对造礁具有相当程度的贡献,大多数八放珊瑚体内含有大量的钙质骨针,如指形软珊瑚(Sinulariasp.)广泛分布在生长密集的礁区,在其基部发现了大量的柱形骨针岩[21]。近年来,全球变暖导致珊瑚白化甚至出现北移的趋势,比如,涠洲岛是南海珊瑚适应高温迁移的潜在避难所[22]。因此,扭转八放珊瑚退化趋势,使其恢复健康状态具有重要的意义。而且,八放珊瑚中的柳珊瑚(Gorgonian)是乌贼科类重要的产卵附着基,柳珊瑚约占自然海区产卵附着物的60%[23-24],在恢复产卵场方面发挥着重要作用。

目前维护海洋生物多样性和海洋生态文明建设,是我国实施重要生态系统保护和修复重大工程的紧迫任务。只有通过了解八放珊瑚的发展历史、推演其演变过程、掌握其特点和结构、分析其面临的具体问题,在科学认识八放珊瑚的前提下,才能找到恢复八放珊瑚的正确途径。因此,本文从主要特征、基本结构、分类、繁殖方式和影响分布的生态因子等方面分析了八放珊瑚的现状,探讨了八放珊瑚资源退化的主要原因,并提出了相应的对策建议。

1 八放珊瑚的基本结构和分类

刺胞动物可以分为水螅体和水母体两种体型,水母体开口朝下,营浮游生活;水螅体开口朝上,营底栖固着生活,八放珊瑚是其典型代表。刺胞动物的结构非常简单,是由一个囊袋状的肠腔和一圈触手构成,肠腔隔离数目和触手数目是区别八放珊瑚和六放珊瑚的最大特征,肠腔是消化食物和吸收营养的场所,触手则用来捕捉食物和攻击防御。八放珊瑚具有8个隔膜和8个羽状触手,一个口道沟,每个隔膜在向口道沟具(缩)肌旗[25]。八放珊瑚刺胞体内含有刺丝和毒液,主要是用来保护自身和抵御外界伤害。刺胞的毒液可根据物种分类,所含的毒性也大不相同,大多数八放珊瑚的毒性很弱,不会对人体造成很大伤害[20]。

1931年,Hickson将八放珊瑚分成海笔目、蓝珊瑚目、柳珊瑚目、根生目、软珊瑚目和远生目等6个目[26]。1981年,八放珊瑚分类学家Bayer认为柳珊瑚目、根生目、软珊瑚目和远生目的中间形态无法明确区分,将它们合并为软珊瑚目[26]。因软珊瑚目是八放珊瑚数量最多的一目,Bayer将其细分为根生亚目、软珊瑚亚目、骨轴亚目、全轴亚目、钙轴亚目和古软珊瑚亚目等6个亚目[1]。2021年,WoRMS最新分类系统将八放珊瑚主要分为3个目,其中软珊瑚目分为6个亚目。本文参考WoRMS和戴昌凤[1]等资料对八放珊瑚进行了详细分类整理(见表1)。其中,古软珊瑚亚目因报道资料少见,故未将其列入分类表。

表1 八放珊瑚分类表Tab. 1 Classification of Octocorallia

2 八放珊瑚的生殖方式

八放珊瑚根据种类不同繁殖方式各不相同,有些八放珊瑚属于雌雄同体,有些八放珊瑚属于雌雄异体,在同一时间释放精子和卵子。八放珊瑚中雌雄异体(89%)占优势,雌雄同体相对罕见,与硬珊瑚形成鲜明对比[27]。八放珊瑚通过有性繁殖和无性繁殖进行群落补充,依靠繁殖和移植是恢复其种群生态资源的主要途径。

2.1 无性生殖方式

2.1.1 分裂生殖

软珊瑚科、异软珊瑚科和穗珊瑚科属于这种生殖方式,通常是由八放珊瑚组织分裂而形成新的珊瑚(图1中A),分裂出的“幼体”只要环境适宜就能快速生长。此外,海月水母(Aureliaaurita)也属于该类生殖方式[28]。

图1 八放珊瑚无性生殖Fig. 1 Asexual reproduction of Octocorallia

2.1.2 出芽生殖

一种从八放珊瑚母体上长出新的珊瑚虫或芽体的繁殖方式[20]。在八放珊瑚群体内部出芽,珊瑚虫数目增多,群体逐渐变大(图1中B)。在主枝或侧枝上进行生枝的出芽生殖方式[29]。

2.1.3 珊瑚虫球脱落

在八放珊瑚的分枝顶端或者珊瑚体边缘,形成珊瑚虫球,通过“自割”的方式与母体脱离,从而形成游离的珊瑚虫球[20]。珊瑚虫球被海流或波浪冲散到附近的礁区,重新附着在新的礁石上从而形成新的八放珊瑚体(图1中C)。

2.2 有性生殖方式

2.2.1 排放型

在生殖季节,八放珊瑚将成熟的精子和卵子排出,进行体外受精,然后发育成浮浪幼虫(图2中A)。约49%的软珊瑚属于这种排放型生殖[20],并且是集中在一个季节或满月过后,日落到月升之间的黑暗期触发了珊瑚产卵的条件,统筹协调精子和卵子排放。这种生殖方式,属于生物对环境的适应性行为,主要是增加受精和后代存活的机会,还有利于基因交流,还能有效提高八放珊瑚的繁殖率。

图2 八放珊瑚有性生殖Fig. 2 Sexual reproduction of Octocorallia

2.2.2 体表孵育型

雄性八放珊瑚将精子排出进行“广播”,进入到雌性八放珊瑚体内进行精卵结合,之后雌性再将受精卵排出体表,直到受精卵发育成浮浪幼虫然后释放(图2中B)。例如,异软珊瑚属于典型的体表孵育型[20],其体表有特殊的构造可以保护受精卵,直到受精卵发育成浮浪幼虫,飘散到礁石区,附着在礁体上从而形成新的八放珊瑚体。

2.2.3 体内孵育型

自然海域中,约有40%的软珊瑚属于体内孵育型[20]。软珊瑚体内精子与卵子相结合形成受精卵,然后在体内“育雏”直到成为浮浪幼虫之后,再释放到海里,随着海流飘散,重新附着后形成新的八放珊瑚(图2中C)。

3 影响八放珊瑚分布的生态因子

3.1 温度

温度是影响八放珊瑚最重要的生态因子[1]。在过去几十年里,已有热带海洋的表层水温增高的记录,预测到2100年会增加1～2 ℃,未来许多珊瑚将达到或接近其生长的温度阈值[30]。最适合八放珊瑚生长的水温是23～28 ℃,如果水温低于18 ℃或者是高于30 ℃,都会引起体内含有共生藻的八放珊瑚产生白化现象[20]。但是,与六放珊瑚相比,八放珊瑚更能忍受高温或低温的环境[31]。

3.2 光照

光照的强弱和时间长短也是影响八放珊瑚的一个重要的生态因子[32]。八放珊瑚分为体内含有共生藻和不含共生藻两类。体内含有共生藻的八放珊瑚需要进行光合作用,而不含共生藻的八放珊瑚是不需要进行光合作用的,通常生活在深海中[20]。光照能直接或间接地影响共生藻的存在、珊瑚骨骼外型与钙化速率,以及珊瑚营养能量获取的方式与途径[1]。实际上,虫黄藻主要依靠日光进行光合作用,来维持自身所需要的能量。海水透明度(浑浊度)、水深(光线吸收)、季节变化(光照时间长短)等是影响八放珊瑚和虫黄藻获取光源的因素[33]。

3.3 洋流与波浪

八放珊瑚通常附着在海底的礁石上,并不主动摄取悬浮物,主要通过洋流带来所需要的食物和带走体内产生的废物。海流还可以快速更新八放珊瑚周围的水体,带来新的养料。根据太平洋深海八放珊瑚的生物地理特征,水温、洋流、水团、大陆架深度和坡度等5个因素都会影响到它的聚类分布[8]。波浪能驱动水体加速运动,促进水中氧气和二氧化碳的交换,给八放珊瑚带来水体中丰富的悬浮食物,并能簸洗掉礁面上的细粒沉积物,促进八放珊瑚的生长[34]。八放珊瑚会根据不同的生存环境来提高自身适应能力,同时利用流线形枝条自身的柔软度以抵抗洋流和波浪,保持能量恒定。但是,过大的波浪能改变海水固有的流动性,这些物理冲击将给八放珊瑚带来伤害。例如,受海流影响,造成了福建东山海域西面未见柳珊瑚分布[35]。

3.4 沉积物与悬浮物

沉积物对八放珊瑚的生长有着显著的影响。沉积物堆积在八放珊瑚表面会导致其呼吸困难甚至窒息而亡,即使是少量的沉积物堆积也会对它的生理造成负担,甚至改变生长形态。沉积物还会妨碍珊瑚虫的发育和附着[36]。此外,悬浮物会影响八放珊瑚的光合作用[36],研究表明过多的悬浮物会对柳珊瑚造成一定程度的胁迫,抑制柳珊瑚的生长[37]。

3.5 种间关系

3.5.1 共生

部分八放珊瑚体内含有虫黄藻。虫黄藻是光合的鞭毛藻,在深海和缺乏营养的海洋环境中帮助八放珊瑚吸收营养,两者互惠共生。当环境胁迫导致珊瑚-虫黄藻共生关系破裂,宿主引发虫黄藻驱逐时,就会发生珊瑚白化[38]。

3.5.2 竞争

珊瑚与珊瑚之间存在种间竞争关系,源于自身对食物和生存空间的需求,从而择优生存[39]。八放珊瑚主要附着于礁石上,然而八放珊瑚的生存空间很有限,生存空间就成为重要因子。八放珊瑚、六放珊瑚、海葵、海参和其他底栖生物之间的竞争尤为激烈,八放珊瑚通常会利用自身的优势去占据有利的生境,凭借自身柔软的枝条调整生长方向,避开其他生物为自己提供更多的生长空间[20]。此外,软珊瑚可以通过分裂生殖快速占领基底,借此可以快速生长和防御。

3.5.3 捕食关系

洋流会带来一些微小的悬浮物,八放珊瑚通过伸出触手进行主动捕食。然而,任何一个物种都存在与其相辅相成的天敌,只有这样才能进化与生存,从而保持物种间的平衡。八放珊瑚并不是没有掠夺者,只是极少数而已。例如,海兔螺(Ovulaovum)是软珊瑚的捕食者[20]。软珊瑚通常依附在礁石或海床上,营固着生活,遇到捕食者时无法逃离,且缺少坚硬的外骨骼的保护[40],在有众多捕食者的珊瑚礁环境中之所以能够生存,依靠的是某些次级代谢产物的毒性和拒食作用,使其免受捕食者的捕食。

4 八放珊瑚退化的主要原因

八放珊瑚是珊瑚的典型代表,虽然其维系海洋生物多样性和种群保育方面远不及六放珊瑚(造礁石珊瑚最为典型),但两者共同构成了一个典型的珊瑚礁生态系统。八放珊瑚作为海域水质好坏的指示生物,不仅孕育了丰富的生物,还具有生物栖息地和产卵附着基的功能。然而,人为活动加剧了珊瑚资源退化,包括温度异常(温室效应和低温寒流)、海洋酸化、海水污染、资源滥捕、自然灾害等。其中,高温胁迫会诱发珊瑚白化,抑制八放珊瑚自我修复[41]。海洋酸化胁迫会导致部分八放珊瑚出现钙化率降低,抑制珊瑚幼虫发育,引发八放珊瑚体内骨骼溶解[42]。过度捕捞、海洋环境恶化及资源衰退是近几十年来全球许多国家面对的困境[43]。传统底拖网作业方式的选择性较差,对海洋资源损耗大,不仅使遭受损害的海床及海洋资源难以恢复[44],而且直接破坏八放珊瑚生活的环境。自然灾害也间接地造成了八放珊瑚大量死亡。

4.1 温室效应和低温寒流

30年前,科学家曾预言下次冰川期降临,到20世纪晚期“温室效应”和“全球变暖”成为人类面临的最大忧虑[45-46]。二氧化碳的排放量逐年增加会导致冰川融化和海平面上升,同时也会对海洋的表层水温造成影响,这对于八放珊瑚来说将是一种灾难。二氧化碳排放量持续增加,间接地导致海水温度上升,会对珊瑚生存带来压力。研究结果证实,表层海水温度急剧升高会对包括八放珊瑚在内的珊瑚礁产生影响,甚至严重威胁到珊瑚的生存[46]。八放珊瑚的干扰由传统的间断性和事件性逐步转变为持续性和趋势性,破坏力和恢复力之间的平衡因此被打破[47]。

海水温度持续上升极易诱发八放珊瑚白化和抑制八放珊瑚的自我修复。八放珊瑚白化现象可能是短期的或暂时的(如3个月以内),也有可能是长期的(如3～6个月),一旦外界压力减小或消失,珊瑚群体就能恢复其颜色;如果压力超常或延长,白化的珊瑚将完全死亡,无法恢复[41]。

与海水升温相反,一旦表层海水遭受剧烈降温或者寒流袭击,同样会造成八放珊瑚白化。例如,1945年和1946年冬季暴风雨袭击所带来的低温,造成了澎湖列岛大量珊瑚的白化和死亡[48]。1983年和1984年北部湾涠洲岛表层海水出现历史低温 (14.7～16.0 ℃),造成了珊瑚礁大片白化和死亡,珊瑚的死亡为褐藻类的马尾藻(Sargassumvachellianum)、网胰藻(Hydroclathrusclathratus)和囊藻(Colpomeniasinuosa)等旺发创造了条件[49]。此外,八放珊瑚白化后,不仅藻类覆盖率会大幅增加(图3),鱼类和无脊椎动物的空间分布格局也会随之发生改变[49-50][图3(a)、(b)]。

图3 海表温度和酸碱度变化对八放珊瑚群落的影响Fig. 3 Impact of sea surface temperature and sea surface acid-base changes on Octocorallia communities改自文献[52],(a)海表温度正常时;(b) 海表升温对八放珊瑚群落的影响;(c)海表酸碱度正常时;(d)海洋酸化对八放珊瑚群落的影响。

4.2 海洋酸化

大气中二氧化碳含量的增加除了会引起温室效应以外,还会在海气交换过程中使溶解二氧化碳的含量增加并导致海水酸化。部分八放珊瑚对海洋酸化敏感,如红珊瑚(Coralliumrubrum)体内的无机质占主要地位[51],海洋酸化会和体内的无机质发生化学反应,高镁方解石的骨架溶解度增加[42]。海洋酸化还会引起八放珊瑚的形态结构发生改变,即骨骼变薄、骨骼孔隙度增加、骨骼密度降低[52][图3(c)、(d)],如八放珊瑚中的造礁珊瑚—蓝珊瑚(Helioporacoerulea),其表层会分泌钙质[53]。pH降低会引起碳酸盐离子浓度改变,阻碍珊瑚骨骼形成和钙化[54-56]。部分八放珊瑚对海洋酸化不敏感,自身形成一个保护屏障,避免不利的pH条件来侵害自身[57]。

海水酸化并非只是简单的化学溶解过程,还与珊瑚发育机制有着密切联系。八放珊瑚中的红珊瑚骨骼钙化过程并非直接发生在海水中,而是在珊瑚体内的胞外钙化流体(extracellular calcifying fluid)与腔肠中的海水被反口面内胚层、中胶层和外胚层分隔开[58]。除此之外,研究表明珊瑚的精子活动[59-60]、受精过程[61-62]、幼虫代谢[63-64]、变态[64]、定殖与其后生长[61,63],特别是侧向生长[64],都受海水酸化的控制。在海洋酸化的背景下,珊瑚礁中对酸化敏感的物种会相对减少,抗酸性强的物种则会相对增多,生态系统内的多样性随之降低[65],多样性的减少进一步抑制了珊瑚的生长,形成恶性循环[66]。

4.3 人类捕捞活动

底拖网作为海洋渔业捕捞中最有效的手段,但同时渔具对海洋资源和环境伤害最大,尤其底拖网对八放珊瑚的伤害更是不可逆的。拖网捕捞活动中的网板犁刹、沉纲刮割、网囊拖抹等均会破坏海底环境[67]。拖网会扰动海底的底泥等物质,使沉积物悬浮造成水质混浊,引起水体污染,从而导致珊瑚呼吸困难甚至死亡[68-69]。拖网拖曳过程出现“犁地填沟”现象,海洋大陆斜坡上的峡谷皱褶被扫平,平滑的泥沙被犁出沟壑[70]。拖网长期进行海洋捕捞,不仅危及海洋生物的生存和繁殖,而且严重破坏了海洋环境和生态平衡[71-73]。若不加强管理与保护,海底将形成“海底沙漠”。拖网渔船所过之处不仅会对海床生物资源及其他水下结构物造成严重的威胁或损害[74],而且还会破坏八放珊瑚的生态群落,导致海洋“热带雨林”资源逐渐减少。地中海沿岸的红珊瑚是一种具有极高历史研究和艺术价值的八放珊瑚,19世纪中期意大利的珊瑚捕捞渔船平均年产量约为100 t,在100年后下降到28 t,红珊瑚资源被严重过度开发。19世纪中期,每艘船的年产量似乎在捕捞时期都没有变化,平均为0.25 t/(船·a),这种捕捞强度直至20世纪仍保持不变[42]。

4.4 自然灾害

自然灾害(强台风和厄尔尼诺等现象)会造成珊瑚礁生境的损失和退化,也是影响八放珊瑚资源退化的原因之一[75]。例如,1998年的厄尔尼诺导致南海大部分海区的温度比正常年份的最高温度上升了2～3 ℃,致使该海区出现了大范围的珊瑚白化现象,造成大量珊瑚的死亡,珊瑚的死亡率高达70%～90%[76]。此外,台风会掀起巨浪导致海洋底部的海流过大,这种巨浪大浪会折断珊瑚,或翻动生长珊瑚的礁石,使珊瑚体被碾碎或倒置后被碎屑物覆盖而死亡[77]。

5 对策与建议

人类活动和环境污染对珊瑚礁生态系统的压力和破坏越来越大,全球科研人员不遗余力地运用多种技术开展珊瑚礁生态修复工作。当前,沿海地区大量的工业废水和生活污水被排放到海洋,农业非点源污染和径流也将各种污染物和营养物质输送到海洋。与此同时,海洋资源过度利用,如围填海、海上油气开发、船舶运输等都增加了海洋环境压力,进一步加剧破坏了海洋生态。我国作为一个负责任的大国,政府努力践行“全人类命运共同体”价值观。近年来,我国生物多样性保护走在世界前列,在“海洋命运共同体”的视域下,保护和修复八放珊瑚势在必行。

5.1 降低碳排放,实现碳中和

降低碳排放、减少温室气体有利于海洋碳储量的稳定以及减少海洋酸化,减缓了海水温度上升的步伐,为珊瑚礁恢复提供了缓冲机会,珊瑚白化程度也会降低,海洋的“热带雨林”也会重新焕发生机。

八放珊瑚有些种类数量很大,是珊瑚林的构成者[33],少数种类分布于寒带海区和深海区,最大栖息深度达4 000 m[78]。目前,沿海地区的海洋环境质量明显下降,生物多样性日益恶化,需要加强保护,降低碳排放是目前刻不容缓的一项任务。我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”目标[79]。为积极应对海洋表层温度持续上升,我国需要采取一系列针对性措施如节能减排、采用新能源、控制温室气体排放等。第一,推动绿色发展。调整产业结构,大力推行绿色产业,降低产业成本,使碳排放增量逐渐变缓。除了植树造林、退耕还林等方法,还可以创新除碳技术、蓝色碳汇技术等等,探索并推广除碳技术在二氧化碳排放较为集中、规模较大领域的应用,通过科技创新,达到节能减排甚至负排放的效果,为行业发展创造空间[80]。第二,开发新型能源。随着调整产业结构,煤、钢铁、石油等一系列能源要转化为不含碳或者是含碳量很少的新能源,如风能、太阳能、地热能、生物质能等等。这些新能源不仅可以减少碳排放,还对不可再生资源提供了喘息的机会。第三,控制温室气体。2000—2015年中国30个省份的二氧化碳排放呈现高高集聚和低高集聚的特点,高度集中在山西省、内蒙古自治区和宁夏回族自治区等地区[77],低高集聚的地区有北京市和天津市[81]。这需要减少煤电发电量,严格限制高耗能、高消耗、高排放项目,从而达到减少温室气体排放的目的。

5.2 加强海洋环境保护,减少向海洋排放污染源

只有减少海洋环境的污染,八放珊瑚才能更好地在干净清澈的水域中生存繁衍。我们呼吁关注海洋环境,提高公众的海洋保护意识。

目前,全球许多沿海地区城市所产生的工业废水、生活垃圾、生活污水以及农业污染等陆源污染物未经处理直接排入海洋,造成海洋污染。此外,海洋中船舶溢油和货物应急排放均含有毒液体。船舶为防止藤壶吸附,使用的外部涂料中含有大量有毒化学物质。这些都增大了海洋自我修复的压力,也给八放珊瑚自净能力增加了负担。为了解决以上现象,要精准追溯污染源头,制定沿海城市生活污水和工业废水排放标准,加强排放前的检测和排放后的监测。改善船舶涂料采用的防腐和防污涂层,例如使用玄武岩材料或者多孔晶体材料(ZIF)。同时还要加强船舶的检修力度,防止船舶溢油和油气泄漏,注意油料存储安全等,因为这些液体会变成悬浮物或者沉积物,从而导致八放珊瑚呼吸困难或死亡。针对已污染海域,应积极采取相应的措施去治理,防止生态遭到进一步的破坏。此外,需要针对海洋垃圾、海洋倾废提出海洋环境保护对策,防止全球海洋生态环境恶化和海上赤潮的发生。

5.3 设立珊瑚保护区,加强公众宣传力度

珊瑚对其生活环境要求较高。为了应对自然灾害破坏珊瑚生境,国家海洋局在2005年发布了《珊瑚礁生态监测技术规程》[82],可根据所发布的技术规程进行断面监测和水质检测。1995年,我国制定了《海洋自然保护区管理办法》[83],贯彻养护为主、适度开发、持续发展的方针。目前,我国已建立33个国家海洋自然保护区、23个国家海洋特别保护区、28个国家海洋公园和27个水生种质资源保护区,珊瑚礁自然保护区不到全国海洋自然保护区的5%。设立珊瑚自然保护区可以减少沉积物、改善水质、减少海水富营养化,为珊瑚提供更多的生存空间,减少珊瑚死亡和避免种类单一化。目前,珊瑚礁自然保护区包括广东徐闻珊瑚礁自然保护区、福建东山珊瑚礁海洋自然保护区、广西涠洲岛珊瑚礁国家级海洋公园、大鹏新区珊瑚保护区和海南三亚珊瑚礁国家级自然保护区。我国珊瑚保护区主要以保护六放珊瑚为主,并没有在国家和省级层面设置八放珊瑚保护区。

珊瑚保护区的建立不仅需要行政手段的干预,还需要形成良好的社会影响力,让更多公众参与到珊瑚保护区的建设过程中。激发社会大众参与珊瑚保护的途径主要有3种:一是利用多媒体宣传珊瑚以及相关的法律法规;二是到保护区周边社区、街道、学校等开展珊瑚知识讲解,普及珊瑚白化带来的危害以及学习如何保护珊瑚;三是通过认领珊瑚的方式,激发广大群众对珊瑚的喜爱和保护意识。此外,还可以设立旅游路线,让游客观光珊瑚保护区,也让当地居民通过旅游资源获得附加值所带来的收益,减少对珊瑚保护区的破坏,起到可持续发展作用。

5.4 减少拖网“犁”地

底拖网的大规模使用,是底层渔业可持续发展的最大威胁,也对海洋生态系统造成了极大破坏[84]。底拖网对珊瑚资源和生态系统产生负面影响主要表现在两个方面:①底拖网的毁灭性,渔船作业中大型沉重的拖网直接大面积与海底接触,给海底生境带来不可逆的机械性损害,增加了生态系统的物理脆弱性;②底拖网的无选择性,渔船作业中会捕获大量珊瑚、海绵等副渔获物,既破坏了传统重要的产卵场,也破坏了幼鱼的栖息地[85]。

针对以上两个负面影响,本文提出了两个针对性的措施:其一,为防止珊瑚继续衰退,应加强海域监管,尽量减少底拖网“犁”地,降低人为活动对珊瑚的直接伤害,间接减少珊瑚体上沉积物的富集。其二,为实现珊瑚分布区的健康和可持续发展,建议在有珊瑚分布密度高的海域设置禁止捕捞区。

5.5 人工生态修复和自然恢复相结合

八放珊瑚为许多生物提供了栖息环境,是部分生物产卵和孵育的场所[86],可以作为乌贼亲体天然的产卵附着基[87]。浙江中街山列岛海域自然群体中柳珊瑚数量已十分稀少[88-89],2010年柳珊瑚生物量为0.15～0.64株/m2,平均生物量为0.32株/m2[90],柳珊瑚特殊的产卵附着功能亟待重视。然而,八放珊瑚的恢复依靠自身调节势必需要相当漫长的时间。因此,迫切需要开展珊瑚的人工保护和修复。珊瑚的人工修复方式主要是珊瑚移植(coral transplantation),即利用珊瑚无性繁殖方式,实现珊瑚断枝重生并生长。相比珊瑚体上珊瑚的分枝,珊瑚断枝生长得更快,可实现增量生长[91]。对八放珊瑚采用原位移植和增殖的方式是一种最优策略,既能兼顾八放珊瑚的原生境,又保证了其移植体生长稳定性和存活率[92]。修复八放珊瑚的生境栖息地可利用“人工生态修复与自然恢复相结合”的方式,将人工生态修复与自然生态有机结合,实施自然生态保护,确保八放珊瑚资源可持续性发展。

6 展望

近年来国外学者对八放珊瑚的生物学特性、繁殖习性和资源分布(包括深海)等方面进行了研究,相继开展了分子生物实验,聚焦于八放珊瑚种类鉴定、分子系统发育等方面。国内关于八放珊瑚大类系统层面的研究报道较少。本文从主要特征、基本结构、分类、繁殖方式和影响分布的生态因子等方面分析了八放珊瑚的现状,探讨了八放珊瑚资源退化的主要原因,并提出了相应的对策建议。当前,不仅需要重视自然海区中八放珊瑚的保护工作,同时也要重视人工修复的研究工作。从八放珊瑚的自然保护角度来讲,应通过加强海洋生态环境保护,重视原生物种的自然禀赋,尊重自然、顺应自然、保护自然,在原始栖息地的基础上进行原位生态保护,设置八放珊瑚自然保护区;从八放珊瑚人工修复角度来讲,建议探索并创新人工培育、移植和增殖技术,沿用生态型材料搭建珊瑚苗圃,积极投放幼体附着基来填补天然八放珊瑚的不足。