海草是適應(yīng)于海洋環(huán)境生長的水生被子植物,僅分布在海洋邊緣部分 一個相當狹窄的區(qū)域。它屬于一類有根開花植物,通常具有發(fā)達的根系和地下莖。各種海草是 一個生態(tài)類群,而不是一個分類群。海草屬于單子葉植物綱,僅有澤瀉目的幾個科, 其種類不多,目前已報道的有 60 余種。海草場與珊瑚礁、紅樹林是三大典型海洋生態(tài)系統(tǒng),可以穩(wěn)定底質(zhì),緩解海浪對沿岸侵蝕,改善水質(zhì),提供重要初級生產(chǎn)力,為次級消費者提供食物網(wǎng)支撐,為經(jīng)濟水產(chǎn)動物提供棲息地和保障沿海旅游業(yè)健康發(fā)展,對維護近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)健康、保護沿海漁業(yè)資源具有重要作用。
概述海草場與珊瑚礁、紅樹林是三大典型海洋生態(tài)系統(tǒng),可以穩(wěn)定底質(zhì),緩解海浪對沿岸侵蝕,改善水質(zhì),提供重要初級生產(chǎn)力,為次級消費者提供食物網(wǎng)支撐,為經(jīng)濟水產(chǎn)動物提供棲息地和保障沿海旅游業(yè)健康發(fā)展,對維護近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)健康、保護沿海漁業(yè)資源具有重要作用。全球氣候變化和海洋過度開發(fā)導致的包括海草場生態(tài)系統(tǒng)在內(nèi)的海洋生態(tài)環(huán)境惡化和局部海洋生態(tài)失衡,已在全球范圍內(nèi)越來越多地引起各國政府、研究機構(gòu)和科研院校的關(guān)注。進行海草場生態(tài)修復對緩解近海生態(tài)健康壓力,改善近海水質(zhì)環(huán)境具有重要意義。資料記載的第一次人工海草場修復始于1947年,此后,世界范圍內(nèi)的海洋學者相繼開展海草場生態(tài)系統(tǒng)研究和修復工作,積累了較為豐富的實踐經(jīng)驗1。
海草場生態(tài)系統(tǒng)海草大面積聚集生長在海岸潮下帶,淺灘,瀉湖,河口等,最大可形成面積數(shù)百萬英畝的海草場,構(gòu)成一個龐大的海草場生態(tài)系統(tǒng)。
海草場的分布海草是海洋單子葉被子植物,全世界海草分6科14屬,共66種,已知中國海區(qū)有10屬20種。海草分布面積占全球海洋面積的0.1%—0.2%,在熱帶、溫帶和北極圈地區(qū)均有海草生長。Short等依據(jù)氣候帶等因素影響將全球海草劃分為6大區(qū)系,分別為4個溫帶區(qū)系:溫帶北大西洋區(qū)系、溫帶北太平洋區(qū)系、溫帶地中海區(qū)系、溫帶南洋區(qū)系和2個熱帶區(qū)系:熱帶大西洋區(qū)系和熱帶印度洋-太平洋區(qū)系。不同區(qū)系海草多樣性差異較大,印度洋-太平洋區(qū)系物種多樣性最高,有多達12種。海帶場和鹽沼生境主要分布在溫帶地區(qū),珊瑚礁系統(tǒng)與紅樹林系統(tǒng)則只分布在熱帶海區(qū)。與其它主要海岸生態(tài)系統(tǒng)相比,海草場生態(tài)系統(tǒng)分布更廣泛,海草生長在中潮帶至潮下帶,絕大部分生長在海平面以下25m深度以內(nèi)。目前報道的分布深度最深的海草是印度洋卡拉若斯群島的毛葉鹽藻,最深深度達86m2。
海草場生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)功能是指生態(tài)系統(tǒng)的生境、生物或系統(tǒng)屬性或過程,生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品(例如食物)和服務(wù)(例如廢棄物吸收)是指人類直接或間接地從生態(tài)系統(tǒng)功能中獲得的收益,為簡便起見,生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)統(tǒng)稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。海草場在海洋生態(tài)系統(tǒng)特別是近岸生態(tài)系統(tǒng)中扮演著許多重要角色,提供了大量的不可取代的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù):
(1)海草場能夠減緩海浪對海岸的侵蝕、穩(wěn)定底質(zhì)從而保護海岸環(huán)境;
(2)能吸收營養(yǎng)鹽和重金屬,凈化和改善水;
(3)作為重要的初級生產(chǎn)者,是地球碳循環(huán)和氮循環(huán)的重要一環(huán);
(4)是許多浮游生物、底棲生物和附著生物賴以生存的場所,同時也為許多重要經(jīng)濟魚類提供產(chǎn)卵場和孵幼場所,海草場還是儒艮、海龜和海牛等珍貴保護動物的生存棲地并直接為其提供食物,對維護地球生物多樣性具有重要意義。
此外,熱帶地區(qū)的海草場生態(tài)系統(tǒng)在與紅樹林生態(tài)系統(tǒng)和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的交互作用中扮演著至關(guān)重要的角色,海草場系統(tǒng)作為典型海洋三大生態(tài)系統(tǒng)中的重要一員,在保障另外兩個海洋生態(tài)系統(tǒng)理化因素和生物因素雙方面的基礎(chǔ)穩(wěn)定性當中提供了重要的支撐服務(wù)。據(jù)統(tǒng)計估計,每公頃海草場每年在海洋環(huán)境中營養(yǎng)循環(huán)及直接產(chǎn)品的產(chǎn)出價值高達USD19,004,全球每年海草-海藻場生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總流量達USD3.801×1012。
海草場生態(tài)系統(tǒng)的衰退受自然因素和人類活動干擾的影響,不論是在發(fā)達國家還是發(fā)展中國家海草場都在迅速縮減。據(jù)2003年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)出版的《世界海草地圖集》報道,全球海草場生長環(huán)境日益惡化,全球僅有的17.7萬km2的海草場在1993—2003的10a間銳減2.6萬km2,縮減約15%,并威脅到了其它海洋生物的生存3。
影響海草場生態(tài)系統(tǒng)衰退的自然因素來自自然因素擾動的影響:
(1)首要罪魁禍首就是全球氣候變化的威脅———全球變暖、海平面上升。全球變暖導致海水溫度升高,直接導致了某些海草場由于不適應(yīng)升高的海水溫度而大量衰退,并且海水溫度上升直接危害到海草新陳代謝和碳平衡。海平面上升直接導致了海草場生境水深的變化,降低了光照輻射,影響海草光合作用而導致海草死亡;
(2)臺風的頻繁侵擾亦會對海草場產(chǎn)生較大的影響,特別是在海草有性繁殖季節(jié),臺風會將海草繁殖枝破壞并吹到岸上或其它不適區(qū)域?qū)е潞2輬龇N子庫的種子流失。然而,海草種子在多年生海草場劇烈衰退之后的自然種群恢復和維持1年生海草場的可持續(xù)重建中發(fā)揮著無可替代的關(guān)鍵作用,臺風造成的種子庫流失嚴重影響海草場的自我修復功能;
(3)火山噴發(fā)、地震以及疾病的爆發(fā)也會引起海草場急劇衰退;
(4)食海草動物的大量攝食也會對海草場生態(tài)系統(tǒng)造成一定的負面影響。
影響海草場生態(tài)系統(tǒng)衰退的人類因素沿海地區(qū)人口壓力導致環(huán)境的劇烈變化給海草場生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的威脅,海草場的生長環(huán)境—海岸帶注定了海草場必然受到人類活動的干擾。由于人類原因?qū)е碌沫h(huán)境壓力如污染物、沉積物、化肥過量使用和有毒化合物向海洋無限制的排放等,三大典型海洋生態(tài)系統(tǒng)都在呈加速度的退化趨勢。
(1)人類活動導致海區(qū)透明度的降低相對于浮游植物而言海草對光線具有更高的要求,海草場全球范圍內(nèi)的衰退往往主要來自光照條件壓力的增加,因人類生產(chǎn)生活引起的營養(yǎng)鹽過度排放,水體富營養(yǎng)化、附生生物、浮游植物和濁度的升高以及赤潮的頻繁爆發(fā)導致海草場接受光線嚴重不足而大量衰退。沿海水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的大力發(fā)展很大程度上促進了沿海海域的富營養(yǎng)化和大量沉積物產(chǎn)生;
(2)機械損壞船用螺旋槳、漁業(yè)拖網(wǎng)和船錨的直接機械損害;
(3)城市化擴展速度加劇,填海造地,采挖灘涂和淺海底生物資源、生物入侵以及海上油田、輪船溢油等都會對海草場生態(tài)系統(tǒng)造成毀滅性的災難。導致海草場衰退的因素是復雜的,人類因素和自然因素之間又存在相互影響相互促進的關(guān)系。某些自然因素對海草場生態(tài)系統(tǒng)的影響可能是間接受到人類活動的影響導致的,如全球變暖。人類對環(huán)境無休止的開發(fā)和破壞導致了自然環(huán)境的惡化和海洋生態(tài)失衡,從而加劇了海草場的衰退。因此,在把影響海草場衰退的因素一部分推脫歸咎于大自然的同時,不得不對人類自己活動對海草場生態(tài)系統(tǒng)的影響進行深刻的反省。
中國海草場研究進展我國同時處于溫帶北太平洋和熱帶印度洋-太平洋兩大海草地理區(qū)系,海草品種多達20種,海草場面積十分廣闊,僅南海海草場面積達就達2400hm2。但是我國海草場生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究起步較晚,對于海草種子相關(guān)生物學的研究鮮有所見,且我國東部沿海和黃、渤海區(qū)域海草基本狀況基礎(chǔ)研究資料比較匱乏,但這并不說明我國的海草場生態(tài)系統(tǒng)相安無事,人們對近岸環(huán)境的不合理利用導致中國華南地區(qū)海草場日趨退化,僅廣西合浦海草場1980—2005年間由于人類活動造成的直接和間接導致其生態(tài)服務(wù)價值損失達7.38億元人民幣。因此,我國海洋學者應(yīng)加強我國海草場的生態(tài)研究,對全國范圍內(nèi)的海草場進行大規(guī)模生態(tài)普查,對我國特定近岸海洋環(huán)境下海草場生態(tài)功能、影響海草場生態(tài)環(huán)境因素進行深入研究并形成全面而系統(tǒng)的分析、評價機制,為建立我國海草場生態(tài)系統(tǒng)信息庫和進行海草場保護以及海草場生態(tài)系統(tǒng)的人工生態(tài)修復提供依據(jù)3。
本詞條內(nèi)容貢獻者為:
屈明 - 副研究員 - 西南大學