廣東徐聞珊瑚礁國家級自然保護區珊瑚種類及覆蓋率分析

李 鋒，沈 城，張艷蘋，周 潔，彭慧湃，劉 麗

（1.廣東海洋大學水產學院/南海水產經濟動物增養殖廣東省普通高校重點實驗室，廣東湛江 524088；2.廣東徐聞珊瑚礁國家級自然保護區管理局，廣東徐聞 524100）

廣東雷州半島徐聞西南海岸的珊瑚礁是我國大陸發育時間最長、保存最好和研究程度最詳細的大陸岸礁［1］。同時，從世界珊瑚礁分布來看，該地區的珊瑚礁屬于世界珊瑚礁分布較北緣地區的珊瑚礁［2］。有研究表明，隨著全球氣候變暖，高緯度地區的珊瑚礁有望成為珊瑚的避難所。

徐聞珊瑚礁國家級自然保護區位于雷州半島西南徐聞縣西岸，北起20°27.00′N（石馬角西北面），南至20°10.60′N（燈樓角南面），東起109°56.40′E（燈樓角東面），西至109°50.20′E（響欄角西面）。南北長30.3 km，東西寬2.0～6.5 km，總面積143.8 km2，內分核心區、緩沖區和試驗區，其中礁體總面積約30.1 km2［3］。從20世紀80年代開始，鄒仁林等先后對保護區內珊瑚資源進行調查，報道保護區內珊瑚種類及數量［4-7］，但近年來相關報道逐漸減少。隨著全球氣候變化導致夏季熱帶表層海水溫度（SST）過高，冬季氣溫過低，勢必會對保護區內珊瑚礁資源造成影響。同時近岸人類生產活動使得沿岸植被破壞，泥沙運移頻繁，水質富營養化和渾濁度增高，嚴重制約著珊瑚的生長和修復［8］。尤其是2014年2場超強臺風正面襲擊徐聞地區，對保護區內珊瑚資源造成一定破壞。為了更好地掌握保護區內珊瑚資源的種類和分布現狀，根據GB 17378—2007《海洋監測規范》和GB/T 12763—2007《海洋調查規范》，結合前人工作所獲得的資料，本研究在2018年4月采用樣帶法對保護區內10個站位的珊瑚資源進行了調查。

1 材料與方法

1.1 調查時間與站位

于2018年4月對徐聞珊瑚礁國家級自然保護區內珊瑚資源進行水下調查，共設置站位10個，其中有8個位于保護區核心區，2個位于試驗區，具體位置如圖1所示。

1.2 調查方法

珊瑚調查采用樣帶調查法（line intercept transect），在所調查的每個站位設置1個包含2、4 m水深的調查區域，每個調查區域設2條樣帶，每條樣帶長50 m，這2條樣帶分別沿2、4 m等深線布設。通過錄像判讀、照片分析，統計分析的內容包括：

1.2.1 活珊瑚種類及覆蓋率 用水下數碼攝像機從斷面線的一端開始沿著斷面線攝像，回到實驗室后在電腦上進行判讀，依據樣帶上刻度，記錄出現在皮尺下的每種活珊瑚的長度、個數，從而得到活珊瑚覆蓋率：活珊瑚覆蓋率＝所有活珊瑚在斷面線上的長度/斷面線長度×100%。

珊瑚屬種鑒定主要是結合水下特寫照片，與珊瑚分類學專業圖鑒進行對比，主要參考鄒仁林編著的《中國動物志：造礁石珊瑚》、陳乃觀等編著的《香港石珊瑚圖鑒》和戴昌鳳等編著的《臺灣珊瑚圖鑒》等資料。

1.2.2 各站位活石珊瑚優勢種屬 各站位的優勢種屬是通過各種珊瑚的相對重要值排序獲得。通過統計錄像中各珊瑚種的相對多度（即該種珊瑚的群體總數與斷面上所有種珊瑚的群體總數之比）、相對覆蓋率（即該種珊瑚的覆蓋長度與斷面上所有種珊瑚覆蓋長度之比）和相對頻度（即該種珊瑚的出現頻度與所有種珊瑚的頻度總和之比），可得到該種珊瑚的相對重要值。

1.2.3 活珊瑚種群多樣性 通過統計斷面的Shannon-Wiener指數和Pielou均勻度指數來分析各站位珊瑚多樣性現狀。公式如下：

式中：pi為第i個珊瑚種的個體數量占群落中總珊瑚個體數的比例；ni為第i個珊瑚種的個體數，個；n為群落中珊瑚總個體數，個；S為珊瑚總種類數，種。

1.2.4 珊瑚死亡率及病害 通過影像資料測定斷面上活珊瑚總個數及死亡個數，并估計死亡時間。

活珊瑚都呈現不同的顏色，判斷死亡珊瑚的標準是珊瑚的顏色為白色或黑色，早期死亡的為黑色，死亡時間超過15年的珊瑚已辨認不清珊瑚體，近期死亡的為白色，死亡時間判別標準如下：（1）1個月以內：珊瑚單體骨骼白色、完整清晰；（2）6個月以內：珊瑚單體被小型藻類或薄層沉積物覆蓋；（3）1～2年內：珊瑚單體結構輕微腐蝕，但仍然能分辨出珊瑚的屬級分類單位；（4）2年以上：珊瑚單體結構消失，或單體上的附著生物（藻類、無脊椎動物等）已經很難取下。

珊瑚礁病害主要通過顏色的改變來判斷。白化病在全球范圍內都有發生，針對白化病及其他顏色的異常進行調查并拍照，只統計每個珊瑚“頭部”平面上顏色的異常狀況。珊瑚常見病害有白化病、黑邊病、白帶病、侵蝕病、黃斑病、紅帶病。

2 結果與分析

2.1 活珊瑚種類和優勢種

通過錄像樣帶定量調查、實地調查及拍攝定性分析，記錄了鑒定到種的石珊瑚12科46種（表1），調查發現新記錄種16種，部分物種見圖2。各調查區域定量樣帶調查結果顯示，角孔珊瑚和盾形陀螺珊瑚為徐聞保護區內的主要優勢種類（表2）。另外，在個別站位，膨脹薔薇珊瑚、扁腦珊瑚以及濱珊瑚也屬于優勢種類，具體見表2。

表1 2018年徐聞珊瑚礁國家級自然保護區造礁石珊瑚群落組成

雖然本次發現的物種數量高于往年，但這些新發現物種集中在蜂巢珊瑚科和濱珊瑚科，以往發現的菌珊瑚科、根珊瑚科等其他科屬的物種數量在下降，間接說明物種多樣性有一定程度的退化。此外，本次調查中，只有在S05和S15站位有柳珊瑚分布，S04、S16、S17站位有軟珊瑚分布。

表2 2018年徐聞珊國家級自然保護區造礁石珊瑚群落優勢種

2.2 珊瑚覆蓋率調查結果

由表3可知，2 m水深石珊瑚平均覆蓋率為10.71%，4 m水深為8.35%。各監測站位中，2 m水深S17站位石珊瑚覆蓋率最高，為28.51%，4 m水深S16站位石珊瑚覆蓋率最高，為14.66%。

柳珊瑚的平均覆蓋率為0.08%，S15站位的覆蓋率最高。10個站位中，軟珊瑚的平均覆蓋率為0.47%，S16和S17站位分別在4 m 和2 m 水深軟珊瑚覆蓋率最高，分別為3.58%、3.22%。

2.3 活珊瑚種群多樣性

由表4可知，10個站位中多樣性指數最高的是水尾角的S16站位2 m水深斷面，為3.07，說明此站位較適宜珊瑚的生長發育，種類分布的鑲嵌程度高。4 m水深多樣性指數最高的是燈樓角的S05站位，為2.68。均勻度指數最高是S15站位4 m水深斷面，但S15站位的覆蓋率不超過1%，多樣性指數低于1.5，說明這個站位不但生物種類少，而且每種個數也較少，差異不大，因而顯示較高的值。

表3 2018年徐聞珊瑚礁國家級自然保護區各調查站位珊瑚覆蓋率

表4 各調查站位多樣性指數（H′）和均勻度指數（J）

2.4 珊瑚死亡率與病害

在整個調查過程中未發現徐聞珊瑚礁國家級自然保護區1個月內死亡珊瑚。2 m水深2年內死亡率平均為0.23%，4 m水深平均為0.25%，其中S04站位珊瑚死亡率最高（表5）。本次調查發現在S04站位個別珊瑚有白化現象。

3 討論與結論

本次調查發現石珊瑚目有12科46種，其中有16個為新紀錄種。據趙煥庭等的調查，該區石珊瑚目有12科29屬56種和5個未定種，其他珊瑚蟲綱物種有15科31種和12個未定種，占總種數的42.86%，結合歷史數據，徐聞珊瑚礁區發現的造礁石珊瑚達到76種［9］。但有些物種在本次調查中并未發現，推測與調查位點的選取、當地環境變化和人為活動影響有關。

2018年調查發現徐聞珊瑚礁保護區內的石珊瑚優勢種逐漸變成角孔珊瑚和盾氏陀螺珊瑚。2015年廣東省質量公報數據顯示角孔珊瑚、扁腦珊瑚為當地的優勢物種［10］；劉苗苗等在2011年的調查中發現，石珊瑚的優勢種主要是濱珊瑚、塊狀蜂巢珊瑚、鹿角珊瑚等［11］；趙煥庭等在2002年的調查中發現，當地優勢種主要為粗野鹿角珊瑚（Acropora humilis）、澄黃濱珊瑚（Porites lutea）［12］；盧伙勝等在2001年的調查中發現，鹿角珊瑚科、濱珊瑚科、木珊瑚科中盾形陀螺珊瑚分布最普遍［6］。與以往調查的優勢種相比，鹿角珊瑚的優勢度逐漸消失，角孔珊瑚逐漸成為主要的優勢物種，推測這種變化與不同珊瑚對水質環境透明度需求有關。邢帥等發現鹿角珊瑚對水質中懸浮物含量較敏感［13］；Stimson等發現鹿角珊瑚和杯形珊瑚等枝狀珊瑚礁較濱珊瑚等塊狀珊瑚更易白化［14］。另外濱珊瑚與盾形陀螺珊瑚近似于團塊狀，與枝狀的鹿角珊瑚相比，拖網等人類活動或惡劣天氣對其影響更小。

表5 2018年徐聞珊瑚礁國家級自然保護區各站位珊瑚2年內死亡率

趙煥庭等在2009年的研究剖面中發現，徐聞西部沿岸海域活珊瑚覆蓋度最高可達到39.2%［9］；劉苗苗等在2011年從系統取樣的調查結果中得到整個珊瑚礁區活珊瑚的平均覆蓋度為28.9%［11］；2015年廣東省質量公報公布的保護區內石珊瑚平均覆蓋率為15.05%，變化范圍為1.7%～44.3%［10］。本次調查中2 m 水深石珊瑚平均覆蓋率為10.71%，4 m水深石珊瑚平均覆蓋率為8.35%，覆蓋率較往年調查結果有所下降，推測原因可能與調查選址有關，本次珊瑚調查僅選取10個站位進行調查。從調查結果來看，多個站位珊瑚覆蓋率及多樣性指數較低，并且珊瑚病死率也不高，推測調查站位并非珊瑚主要分布區域。另外，可能與調查人員有關，相同的調查站位經不同人員調查也會存在一定的系統誤差。此外，氣候和沿岸城鎮建設及人口增加引起的環境變化也會加劇珊瑚資源的減少。徐聞珊瑚礁國家級保護區曾在2014年遭受2場超強臺風襲擊，推測珊瑚覆蓋率減少與此也有一定關系。因此，建議對保護區內珊瑚資源進行全面的普查，確定合適的監測站位，按年度進行持續觀察。