何曉娜 吳鐘解 陳敏 陳石泉 張明堅 李元超

（海南省海洋與漁業(yè)科學院，海南 ?？?570125）

七洲列島地理位置坐標為 19°53′ ～ 19°59′ N，111°11′～ 111°16′ E，位于海南島東北方，文昌市離岸島，由21個海島組成，占海南島沿岸海島總數的6.38%，海島面積之和為0.97 km2，占海南島沿岸海島總面積的2.30%。七洲列島地處熱帶，光能充足，具有獨特的海島生態(tài)系統(tǒng)以及豐富的漁業(yè)資源，是海南島東部傳統(tǒng)的主要漁場，周邊珊瑚礁底質類型主要為基巖或礁巖。

生態(tài)系統(tǒng)健康評價是目前生態(tài)與環(huán)境領域研究熱點之一（孫燕等, 2011）。珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的健康評價方法主要有指示物種法和指標體系法，指示物種法簡便易行，但其指示物種的篩選標準及對生態(tài)系統(tǒng)健康指示作用的強弱不明確，難以全面反映生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況（Cortes et al, 1985）；指標體系法根據生態(tài)系統(tǒng)的特征及其服務功能建立指標體系進行定量評價，其不僅考慮了不同組織水平之間的相互作用，同時還考慮了同一組織水平上不同物種間的相互作用及不同尺度轉換時監(jiān)測指標的變化，更能客觀全面反映珊瑚礁的健康狀況（牛文濤等,2009;吳鐘解等,2013)，是目前區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康評價的主要方法（楊斌等,2010)。國外HRHPI組織推薦從生態(tài)結構、生態(tài)功能、壓力及社會經濟4大特征屬性16方面52項評價指標對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)健康進行評價（Hmre et al,2004)。國內采用《近岸海洋生態(tài)健康評價指南》作為珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)健康評價的行業(yè)標準，但此方法評價周期為5年，不能快速獲得珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的評價結果。因此，參考HRHPI的評價模式和方法，結合近岸海洋生態(tài)健康評價指南，篩選提出了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的健康評價指標，構建評價指標體系，采用權重法能夠綜合得出珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)健康結果（紀雅寧等,2009)。

七洲列島海域已建設海島特別保護區(qū)，但關于七洲列島的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)狀況卻鮮有相關報道，通過綜合分析七洲列島造礁石珊瑚覆蓋率、軟珊瑚覆蓋率、死亡率、大型藻類、大型底棲生物等生物指標，快速評價了調查區(qū)域珊瑚和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

2012年5月調查了七洲列島海域珊瑚礁資源現(xiàn)狀。根據珊瑚的生長分布狀況、沿岸環(huán)境、海底地形、漲落潮引起的水深改變等條件，設定200 m×200 m調查站位5個；一般監(jiān)測站位選擇在不同的珊瑚礁生境類型，活體珊瑚分布較好區(qū)域或珊瑚分布發(fā)生明顯變化的區(qū)域，各調查區(qū)站位見圖1。

圖1 珊瑚調查站位Fig.1 Survey stations of coral reefs

1.2 調查與評價方法

1.2.1 珊瑚礁調查 珊瑚調查采用截線法，根據珊瑚分布的密度、均勻度、優(yōu)劣情況以及海底地形，分別在3 m、6 m、9 m水深地段，選擇具有代表性的珊瑚生境，布設50 m的皮尺，用水下攝像機拍攝。室內判讀：將珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的本底數據分為6類：造礁石珊瑚(hard coral,HC)、死珊瑚(dead coral,DC)、軟珊瑚(soft coral,SC)、非生物物質(abiotic,AB)、藻類(algae,AL)和其他生物(other fauna,OT)。

1.2.2 水環(huán)境評價 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)水環(huán)境評價按照《近岸海洋生態(tài)健康評價指南》（HY/T 087-2005）進行，根據水環(huán)境評價指標、要求與賦值進行評價。水環(huán)境每項評價指標的賦值按式（1）計算，水環(huán)境健康指數按式（2）計算：

式(1)(2)中：Wq為第q項評價指標賦值；Wi為第i個站位第q項評價指標賦值（表1）；n為評價區(qū)域監(jiān)測站位總數；Windx表示評價指標健康指數；m為評價區(qū)域評價指數總數。當5.00≤Windx＜8.00時，水環(huán)境為不健康；當8.00≤Windx＜11.00時，水環(huán)境為亞健康；當11.00≤Windx＜15.00時，水環(huán)境為健康。

1.2.3 沉積物評價 根據《海洋沉積物質量》(GB18668-2002)，七洲列島各采樣站位沉積物均執(zhí)行一類標準。評價采用單因子指數法進行，公式如下：

式中：Ii為i項評價因子的標準指數；Ci為i項評價因子的實測值；Si為i項評價因子的評價標準值。評價因子的指數＞1，則表明該項沉積物質量已超過了規(guī)定的標準。

1.2.4 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)評價 利用公式（4）計算各區(qū)域的珊瑚健康指數(Condition index,CI)，以表達珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和遭受環(huán)境壓力的程度，根據定性估算尺度（表2）評價該區(qū)域的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)健康狀況(孫燕等,2011)，計算公式如下：

表1 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)水環(huán)境評價Table 1 Evaluation of water environment about the coral reef ecosystem

式中 ：CI為珊瑚健康指數 ；LC為活珊瑚(HC+SC)的覆蓋率；DC為死珊瑚的覆蓋率；AL為藻類的覆蓋率；OT為其它生物群落覆蓋率。

2 結果與分析

2.1 珊瑚資源

2.1.1 珊瑚種類 七洲列島造礁石珊瑚共調查到11科30種，在科級組成中鹿角珊瑚科和蜂巢珊瑚科為科級優(yōu)勢類群。種類組成中二異角孔珊瑚Goniopora duofasciata、精巧扁腦珊瑚Platygyra daedalea、澄黃濱珊瑚Porites lutea、秘密角蜂巢珊瑚Favites abdita、網狀菊花珊瑚Goniastrea retiformis、鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis、疣狀杯形珊瑚Pocillopora Verrucosa為主要優(yōu)勢種。此外，七洲列島海域還發(fā)現(xiàn)軟珊瑚3種，分別為短指軟珊瑚Sinularia sp.、豆莢軟珊瑚Lobophytum sp.和肉質軟珊瑚Lobophytum sp.。軟珊瑚屬于八放珊瑚亞綱、軟珊瑚目、軟珊瑚亞目的珊瑚門類。

2.1.2 珊瑚覆蓋度 七洲列島珊瑚礁資源調查到活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為22.70%，軟珊瑚覆蓋度0.70%；3 m水深活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為28.10%，軟珊瑚覆蓋度0.30%；6 m水深活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為33.00%，軟珊瑚覆蓋度0.30%；9 m水深活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為7.20%，軟珊瑚覆蓋度1.40%。站位Ⅰ活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為30.30%，軟珊瑚覆蓋度1.00%；站位Ⅱ活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為15.00%，軟珊瑚覆蓋度0.50%；站位Ⅲ活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為27.20%，軟珊瑚覆蓋度0.20%；站位Ⅳ活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為10.80%，軟珊瑚覆蓋度0.30%；站位Ⅴ活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為30.50%，軟珊瑚覆蓋度1.50%（表3)。

2.1.3 珊瑚死亡和病害情況 七洲列島海域造礁石珊瑚死珊瑚覆蓋度平均值為0.1%；3 m水深死珊瑚覆蓋度平均值為0.02%；6 m水深死珊瑚覆蓋度平均值為0.2%；9 m水深死珊瑚覆蓋度平均值為0.04%。站位Ⅰ死珊瑚覆蓋度平均值為0.1%；站位Ⅱ死珊瑚覆蓋度平均值為0.2%；站位Ⅲ未記錄到有珊瑚死亡情況；站位Ⅳ死珊瑚覆蓋度平均值為0.1%；站位Ⅴ死珊瑚覆蓋度平均值為0.1%，總體上七洲列島海域造礁石珊瑚死珊瑚覆蓋度非常低（表3）。七洲列島海域造礁石珊瑚調查未發(fā)現(xiàn)黑邊病(Black band BB)、黃斑?。╕ellow blotch YB）、紅帶?。≧ed band RB）等。只發(fā)現(xiàn)少數幾個叢生盔形珊瑚和澄黃濱珊瑚發(fā)生白化現(xiàn)象，其原因可能是敵害生物長棘海星Acanthaster placci、核果螺Drupa sp.和海膽Diadema sp.等生物侵蝕引起。

表2 半定性估算尺度Table 2 Semi-qualitative scale for an assessment

2.1.4 珊瑚補充量 七洲列島造礁石珊瑚補充量為1.50 ind/m2；其中3 m珊瑚補充量為1.60 ind/m2；6 m珊瑚補充量為2.10 ind/m2；9 m珊瑚補充量為0.80 ind/m2。站位Ⅰ珊瑚補充量為1.70 ind/m2；站位Ⅱ珊瑚補充量為1.30 ind/m2；站位Ⅲ珊瑚補充量為1.90 ind/m2；站位Ⅳ珊瑚補充量為0.70 ind/m2；站位Ⅴ珊瑚補充量為2.00 ind/m2（表3）。

2.2 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)健康評價

2.2.1 水質監(jiān)測與評價 七洲列島珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)水環(huán)境pH值為8.03～8.22，平均賦值為15.00；懸浮物含量范圍為3.40～5.50 mg/L，平均賦值為10.00；無機氮含量范圍為21.00～143.00 μg/L，平均賦值為15.00；活性磷酸鹽含量為未檢出～0.07 μg/L，平均賦值為15.00；葉綠素a含量為0.07～0.20 μg/L，平均賦值為15.00（計算按公式1，賦值按表1）。七洲列島珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)水環(huán)境健康評價值為15.00，參照珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)水環(huán)境評價標準，七洲列島水環(huán)境為健康狀態(tài)(計算按公式2，賦值按表1)(表4）。

表3 七洲列島各調查站位珊瑚的覆蓋率Table 3 Coverage rates of corals in Qizhou islands

2.2.2 沉積物監(jiān)測與評價 根據沉積物監(jiān)測數據（表5），采用單因子指數，評價因子的指數＜1.00，表明七洲列島附近海域所有站位的監(jiān)測因子均達一類沉降物標準，海域沉積物質量良好。

2.2.3 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評價 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評價結果（表6）顯示，七洲列島海域各調查站位珊瑚的健康指數CI值介于0.80～ 2.02（ 大 于 0.60），表明七洲列島海域珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況非常好。

3 討 論

七洲列島海域造礁石珊瑚共調查到11科30種，軟珊瑚3種；造礁石種類組成中，以二異角孔珊瑚、精巧扁腦珊瑚、澄黃濱珊瑚、秘密角蜂巢珊瑚、網狀菊花珊瑚、鹿角杯形珊瑚及疣狀杯形珊瑚為主要優(yōu)勢種。水溫、光照、基底、鹽度、沉積物等區(qū)域環(huán)境條件的差異對一定區(qū)域內造礁石珊瑚的分布格局和物質多樣性有影響（吳鐘解等, 2013），許多研究者認為群落分布格局和水動力因子有關（Goreau et al, 1994; Bellwood et al, 2004; Moberg et al, 1999; 吳鐘解等,2015），七洲列島受熱帶氣旋影響的季節(jié)比較長，除了2、3月沒有熱帶氣旋影響外，其他月份均有熱帶氣旋影響，常年風浪作用較大，優(yōu)勢類群為塊狀和粗短的枝狀珊瑚，除了適應七洲列島陡峭的礁石、巖石底質類型外，也說明了一些塊狀的種類在波浪作用較大的地段占優(yōu)勢，同時，很多珊瑚種類通過改變形態(tài)適應外部環(huán)境（Bernhard et al,2002)。

表5 沉積物質量Table 5 Sediment quality

表6 底質類型及健康指數Table 6 Benthic form and condition index

七洲列島活造礁石珊瑚覆蓋度平均值為22.70%，軟珊瑚覆蓋度0.70%。6 m水深范圍造礁石珊瑚覆蓋度最高為33.00%，3 m水深為28.10%，9 m水深最低為7.20%。由于人類活動的影響，盡管珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)面臨珊瑚退化的趨勢，主要原因包括一些近岸工程、過度捕撈、長棘海星侵蝕、采挖珊瑚、炸魚、礁區(qū)排放污水污物等，過度的潛水旅游觀光活動也會對珊瑚及其生態(tài)環(huán)境造成影響（吳鐘解等,2011)。七洲列島為海南島周邊最遠的群島，影響珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)主要為漁業(yè)活動，尤其是過度捕撈。珊瑚礁魚類調查結果顯示，該海域珊瑚礁魚類密度為91.00 ind/100 m2，珊瑚礁魚類個體小于5.00 cm的魚類占22.00%，6 cm至10 cm體長的魚類占58.00%，大于10.00 cm體長的魚類僅占20.00%；底棲生物豐富，優(yōu)勢種為羊鮑Haliotis ovina，其平均密度達1.00～3.00 ind/m2，個體普遍較小，平均殼長約2.00～4.00 cm。珊瑚死亡率非常低，說明在人為干擾較少的環(huán)境下，在透明度較好的海域，6 m水深的光照強度、波能、水溫等各種環(huán)境因子的綜合結果較適合造礁石珊瑚的生長發(fā)育，珊瑚覆蓋率高，珊瑚補充量也較高,為2.10 ind/m2。據文昌近岸的波能調查分析，在平均氣候2 m水深左右，平均波能銳減，波浪作用較激烈；在熱帶氣旋或強寒潮的影響下，5 m水深以下平均波能銳減，波浪作用激烈（王道儒等,2011)，水深6 m則波浪作用減弱。因此，七洲列島海域3 m水深范圍，礁巖受風浪拍打沖擊的物理作用較大，雖然有良好的基底，但對于幼蟲的附著相對容易脫落，珊瑚補充量僅為1.60 ind/m2；且僅部分抗沖擊的塊狀和少量短粗枝狀珊瑚類群適合生長。9 m水深范圍，造礁石珊瑚逐漸減少，軟珊瑚逐漸增多，珊瑚補充量僅為0.80 ind/m2，說明9 m水深的基巖底質類型和光線不適合造礁石珊瑚幼蟲的附著和生長發(fā)育，光照強度的減弱會顯著影響珊瑚共生藻的光合作用效率，減少共生體能量的獲取，進而影響珊瑚的生長分布。

七洲列島的珊瑚礁生態(tài)環(huán)境良好，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)水環(huán)境健康評價值為15.00，水環(huán)境為健康狀態(tài) ；所有測站的沉積物監(jiān)測因子均達到一類沉降物標準；七洲列島海域各調查站位珊瑚的健康指數CI值介于0.80～2.02（CI＞0.60），表明七洲列島海域珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況非常好，活珊瑚覆蓋度高為23.40%，珊瑚補充量為1.50 ind/m2，死珊瑚覆蓋度為0.10%。綜上所述，七洲列島海域珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)保存較為完好和健康。

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