涠洲岛珊瑚礁区的底质特征及其对珊瑚分布的影响

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位于南海北部的涠洲岛珊瑚礁,因其纬度相对偏高,被认为具有在全球变暖背景下成为南海珊瑚避难所的潜力。但近几十年来,涠洲岛珊瑚礁生态系统快速退化,威胁到了涠洲岛珊瑚礁的生态功能,因此其珊瑚礁的生态修复工作受到了高度重视。底质是影响珊瑚分布的重要因素,但以往关于底质与珊瑚生长关系的研究很少,珊瑚礁生态修复工作中也很少关注底质的重要性。因此本文探索涠洲岛珊瑚分布与底质的关系,希望为涠洲岛乃至其他珊瑚礁区的保护和生态修复提供科学依据。围绕上述科学问题,本研究于2018-2021年对涠洲岛珊瑚礁区进行了系统的现场考察和分析研究:(1)设置了10个调查站位18个生态断面和24个底质断面;(2)获得了各50 m长的样条录像共18条、样方照片330张、珊瑚特写照片109张,记录了底质采集点49个;(3)对所获得的数据进行判读和处理,得到珊瑚生态数据以及底质数据;(4)分析了涠洲岛珊瑚礁区底质对珊瑚分布的影响。主要得到如下结论:(1)涠洲岛珊瑚礁区平均活珊瑚覆盖率为9.94%±7.39%,死珊瑚覆盖率为0.32%±0.23%。共鉴别珊瑚10科23属48种;以块状珊瑚和皮壳状珊瑚最多,其覆盖面积分别为76.36%和17.06%;最大优势科属种分别是蜂巢珊瑚科、滨珊瑚属和澄黄滨珊瑚。Shannon-Wiener和Simpson多样性指数分别为2.60和0.90,丰富度和均匀度指数分别为5.91和0.70。平均珊瑚补充量为2.50±1.70 ind/m~2。与2015年相比,涠洲岛平均活珊瑚覆盖率增加了3.92%,珊瑚补充量呈现出显著的增长。(2)涠洲岛珊瑚礁区面积约为17.25 km~2,非生物底质是主要底质。总体来说,礁区底质以礁石为主,但礁坪近岸沙、珊瑚碎枝和火山岩较多,其间夹杂着少量砾石。统计结果表明,礁石底质占46.61%,沙、珊瑚碎枝、砾石、大型海藻底质分别占25.99%,17.26%,6.48%和3.87%,壳状珊瑚藻和其他底质分别为0.15%和2.28%。涠洲岛珊瑚礁区底质分布有明显的空间异质性。(3)涠洲岛珊瑚的生长分布与底质类型密切相关。通过分析发现,礁石和壳状珊瑚藻底质有利于珊瑚生长,珊瑚碎枝、大型海藻、砾石和沙不利于珊瑚生长分布。涠洲岛礁石上的珊瑚分布最多,火山岩上有少量珊瑚分布,而砾石、珊瑚碎枝和沙质基底上几乎没有珊瑚分布,因而底质对珊瑚的分布有重要影响。(4)鉴于底质对珊瑚保护和修复具有重要意义,建议涠洲岛珊瑚生态修复要尽量减少人为干扰对礁石的破坏,以保障原有珊瑚的生长;此外,生态修复尽可能选择礁石分布较多的区域,以保障生态修复的效果。
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