


6月15日是“全國低碳日”,2022年的主題是“落實‘雙碳行動,共建美好家園”。當天,廣西紅樹林研究中心海草科研團隊在廣西北海竹林監測站點接受中央電視臺的采訪時,展示了該團隊的科研工作內容:空中,無人機航測海草床生態系統分布范圍和灘涂濕地地形地貌;地面,科研人員測量海草莖枝高度和密度,采集海草床沉積物柱狀樣品,同時監測海草床溫室氣體排放量……本期,我們跟著科研人員的腳步,一起來了解海草。
最早的陸生植物是從海洋“登陸”的,到了白堊紀晚期,一部分陸生植物“遷移回”海洋,逐步演化成現在的海草。海草廣泛分布于溫帶和熱帶的海岸線,有用來固定和運輸營養的根莖。由于依賴陽光生存,海草通常生長在淺海泥沙上,沿著緩緩傾斜的海岸線,形成海草床。我國目前已查明的海草分布區面積約為100~200平方公里,占全球海草分布區總面積不到1%;海草種類22種,約占全球海草種類數的30%。我國海草分布區可劃分為兩大區:南海海草分布區和黃渤海海草分布區。前者包括海南、廣西、廣東、福建等地海域,共有海草9屬15種,其中以海南海域的海草種類最多(14種),海草床的面積最大。后者包括山東、河北、遼寧、天津等地海域,有海草3屬9種。北海海域是廣西的主要海草分布區,所擁有的海草分布區的面積占廣西海草分布區總面積的86.8%。北海海域的海草種類相對齊全,豐富的海草資源為全國唯一的儒艮(俗稱“美人魚”)保護區——廣西壯族自治區合浦儒艮國家級自然保護區提供了支持。此外,北海的竹林監測站點是全球海草監測網在中國的唯一站點,處于華南地區最主要的海草種類之一的卵葉喜鹽草的分布區內。
海草(床)的作用
很多人認為森林是吸收二氧化碳的主力,其實,地球上大部分二氧化碳是被海洋吸收的。海洋面積占地球面積超八成,儲藏了全球約九成的二氧化碳量,是地球上最大的活躍碳庫。而廣布于溫帶至熱帶地區淺海的繁茂海草正是海洋固碳的主力之一,被稱為“海洋之肺”。研究表明,全球海草生態系統平均固碳速率為每年每平方米海草固定33~83克碳,等于一輛汽車行駛了2500~6300公里排放的二氧化碳的量。
大面積的連片海草被稱為“海草床”,海草床是孕育生命的“海洋牧場”。一些珍稀海洋動物,如儒艮、綠海龜等,均以海草為主要食物。據報道,一頭成年的儒艮每天要吃40~50公斤的海草,而一只成年綠海龜則每天要吃2公斤的海草。且海草復雜的根冠結構為許多動物提供了優良的產卵、育幼、庇護和棲息的場所。
海草床還是天然的“濱海清潔場”,可以清除海洋中威脅人類和珊瑚礁的病原體。研究表明,在長滿海草的水域,腸球菌密度比無海草水域低3倍,且危害人類和水生生物的數十種細菌性病原體數量減半。此外,海草對水質的要求很高,海草床的健康狀況很大程度上反映了當地的水質污染程度,海草也因此被稱為“生態哨兵”。除了固碳和反映水質,海草床還可吸收海洋里過量的營養物質(如氮和磷),促進海水中懸浮物的沉降,具有緩解海水酸化、防止土壤侵蝕等功能。
海草資源越來越少
目前,全球已知的海草床正在以每年7%的速率減少,退化速率遠高于我們所熟知的熱帶森林以及其他一些濱海生態系統(如紅樹林和珊瑚礁)的退化速率,海草床因此成為地球上最受威脅的生態系統之一。而我國海草床的退化速率很可能比這高得多,許多海域的海草床衰退率高達90%。如廣西壯族自治區合浦儒艮國家級自然保護區的海草床,2010年為253.93公頃,到了2017年,僅有27.21公頃,而且該保護區已多年沒有儒艮活動的記錄。另外,我國海草的多樣性也喪失嚴重,一些海域歷史上有記錄的海草,在近期的調查中已失去蹤影。
人為干擾是導致海草床退化嚴重的主要原因,如在海草床和周邊進行圍填海活動、在海草床海域進行破壞性的挖捕和養殖活動,以及人為導致水質退化等。此外,一些自然因素,如臺風暴潮、高溫、附生生物和藻類的覆蓋、草食動物的取食等也會在不同程度上影響海草床的健康。
從修復到保護
人工增殖是挽救快速消失的海草床的手段之一。由于海草既能通過有性種子生殖,又能通過無性橫走莖生殖,因此海草的人工增殖方式也主要有兩種——播種法和移植法。播種法分為三步,采集、保存和播種。海草種子采集的過程為先通過人工或機械在海草供區采集繁殖枝,然后將繁殖枝放在人造環境中培養,待種子脫落后再加以篩分。播種方式則主要有人工播撒和人工埋種兩種方式。不過,為了提高效率、降低成本,近年來一種有趣的播種方式應運而生——蛤蜊播種,即用糯米將種子粘到蛤蜊殼上后,再把蛤蜊投放到海區,靠蛤蜊將種子帶入海中。這一方式在已退化的海草床的修復上起了很大的作用,且成本相對較低。
雖然播種法對海草床原生境破壞較小,但存在種子收集難、成苗率低等問題,所以目前最常用的海草床修復方法的還是移植法,就是將他處的海草床以草皮、草塊或根狀莖為單位,移植到需要修復的海草床的位置。與播種法相比,移植法存在成本高、對原海草床破壞較大等問題。
海草保護還有漫長的路要走,希望未來有更多的人了解、關心和保護海草床這一獨特又生命繁盛的海洋生態系統,讓海底都鋪上綠色的“地毯”。