廈門同安灣海域猩紅筒星珊瑚移植初步試驗

趙東波，楊順良，姬厚德

(福建海洋研究所，福建省海島與海岸帶管理技術研究重點實驗室，福建 廈門 361013)

由于氣候變化和人類活動影響，珊瑚礁生態系統受到一定程度破壞，為了挽救珊瑚礁資源，全球一些區域已開展一系列造礁石珊瑚移植研究[1-6]，但關于非造礁石珊瑚移植研究報道較少。開展珊瑚移植，一方面可對在原棲息地受到威脅的珊瑚進行遷地保護，另一方面可豐富移植地的生境資源和海底景觀資源。

在我國石珊瑚主要分布在南海、東海海域，淺水石珊瑚分布在海南、廣西、廣東、臺灣和福建沿海地區[7-10]。福建沿海淺水石珊瑚目前共計記錄17種，隸屬6科14屬，其中造礁石珊瑚3科8屬9種，非造礁石珊瑚3科6屬8種，是我國石珊瑚分布北界[11-12]。廈門海域歷史調查記錄石珊瑚2科4屬5種，分別為標準蜂巢珊瑚(Dipsastraeaspeciosa)、粗糙菊花珊瑚(Coelastreaaspera)、華麗筒星珊瑚(Tubastreaayrea)、肯氏錐形珊瑚(Balanophylliacumingii)和猩紅筒星珊瑚(Tubastreacoccinea)[13-16]。猩紅筒星珊瑚隸屬石珊瑚目(Seleractinia)、木珊瑚科(Dendrophyllidae)、筒星珊瑚屬(Tubastraea)，多數學者將其列為非造礁石珊瑚[11，17-19]。其活體呈深紅色或橙色，觸手橙色或黃色，松軟且有彈性，伸展良好，骨骼呈杯橢圓形，有4輪隔片，成六邊形排列。猩紅筒星珊瑚分布較廣，在海南、廣東、廣西、臺灣和福建海域均有分布，在福建主要分布于臺山列島、牛山島、廈門灣、東山等海域，是福建有記錄的石珊瑚種類中屬于分布最廣的種類，這說明其適應海域自然環境條件較強，因此本研究選取猩紅筒星珊瑚作為移植對象。

目前，在福建海域開展人工移植石珊瑚研究尚未見報道。本研究選取廈門同安灣海域開展人工移植石珊瑚試驗，旨在了解石珊瑚在移植地野外生長的生物學特征，揭示影響其存活和生長的主要因子，探討在該海區移植珊瑚的可行性，為進一步開展珊瑚移植、拓展海底旅游景觀資源提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗區海洋自然概況

廈門同安灣潮汐類型為不規則半日潮，潮差3.99 m；平均潮流流速：漲潮表層47.2 cm/s、底層43.3 cm/s，落潮表層50.8 cm/s、底層43.1 cm/s；海域冬季底層水溫最低14.48℃，雨季底層最低鹽度26.19；海水透明度分別為2.2～3.5、1.8～3.2、1.1～1.7和1.2～1.3；實測最高懸浮泥沙含量為0.035 9 kg/m3，各站年垂線懸浮泥沙平均含量為0.009 3～0.016 7 kg/m3[20-22]。

表1 廈門同安灣海域海水水溫、鹽度、透明度測量值

1.2 樣品的采集與運輸

本研究選取在我國分布較廣的猩紅筒星珊瑚作為移植對象，樣品采自福鼎臺山列島海域。臺山列島位于福鼎以東30 km的東海大陸架海域，由東臺山、西臺山、南船嶼等15個島嶼及22個礁石組成，周邊海域受黑潮分支——臺灣暖流和浙閩沿岸流的共同影響，記錄為中國大陸沿海造礁石珊瑚自然分布的北緣，周圍水深0～30 m，海底多巖礁，水質清澈，透明度為0.3～2.4 m，底層海水水溫13.5～25.0℃，底層海水鹽度30.5～33.9℃。[11]

2012年10月，在臺山列島周邊海底巖礁區潛水挑選生長狀況較好的珊瑚，連同其附著的塊石一同采集，暫養在淺海區。運輸當天將其移至注滿海水的樣品箱內，并進行人工增氧，采用水族缸暫養模式運往廈門，并于當天內放置于試驗海域，全程運輸時間在12 h之內。

1.3 樣品的移植與觀測

綜合考慮棲息地的自然環境、水深、人類活動影響、試驗測量條件等因素，本研究選取同安灣作為移植試驗區。但同安灣海域沉積類型主要為砂、粉砂、黏土，基巖出露甚少，僅在鱷魚嶼、大離浦嶼周邊海域潮間帶淺海有少量巖礁分布，而該區域由于水深較淺，捕撈、養殖等人類活動較多，不利于開展海底試驗工作。因此，利用七二五所大離浦海上試驗平臺開展珊瑚移植試驗。該海域底質類型為泥質砂，水深8～10 m。試驗時將珊瑚放置在樣品框內，并將樣品框懸掛在試驗平臺上，設置4個懸掛位置11個懸掛點，下沉至水深5 m處，與樣品采集區水深基本相同。

2012年11月至2014年2月期間，每月對移植點周邊的海水溫度、鹽度、濁度、透明度進行測量；提取樣品框觀測移植珊瑚的生長情況，對珊瑚的形態、顏色、高度等生物學參數進行測量、記錄和拍照，并及時將樣品框懸掛回原位置。

溫度、鹽度、濁度測量方法：采用加拿大RBR公司的XR-620 CTD+Tu型溫鹽深濁度剖面儀(采樣率6 Hz)，自動測量溫度、鹽度、深度和濁度；海水透明度根據《海洋監測規范》(GB/T 12763.6—2007)利用透明度盤測定；高度：拍照記錄每次測量位置，用游標卡尺測量最高和最寬的位置，作為高度和寬度。

2 結果

2.1 海洋環境觀測結果

2012年11月至2014年2月期間，移植點海域主要生態環境影響因子的觀測結果顯示(表2)：平均水溫21.71℃，最高值30.11℃出現在2013年8月，最低值15.27℃出現在2013年2月；海水平均鹽度28.17，最高值30.35出現在2013年11月，最低值21.98出現在2013年7月；海水平均濁度17.43 FTU，最高值50.31 FTU出現在2013年3月，最低值2.91 FTU出現在2013年2月。海水底層溫度、鹽度、濁度變化趨勢：溫度冬季低、春季逐漸升高，至夏季最高，秋季逐漸降低；鹽度變化趨勢是春末夏初較低，即6月至8月為一年中較低時段，其余基本變化不大；濁度變化多次波動，變化范圍比較大(圖2)。

表2 海水溫度鹽度濁度觀測統計表

續表2

2.2 移植珊瑚的存活狀況

2012年10月，移植當天，采集的11個珊瑚樣本均存活，呈深紅色或橙色，觸手橙色或黃色，松軟且有彈性，伸展良好(圖3 a、b、c、d)。2012年11月至2013年4月期間，珊瑚均存活，觸手伸展良好，顏色和形態未出現明顯變化。2013年5月，同安灣及周邊陸域普降暴雨，入海量徑流增大，海水鹽度驟降，部分珊瑚開始出現白化征兆。6月，9號、11號兩個較小的珊瑚樣品出現白化。7月，9號、11號樣品死亡，珊瑚呈灰白色，無觸手伸展(圖3 f、h)；6號、10號樣品開始白化。8月，6號、10號樣品死亡；5號樣品出現輕微白化；其余樣品均出現嚴重白化(圖3 f)。9月，樣品全部死亡(表3)。至2014年2月，死亡后的珊瑚均未出現重新生長的跡象。

注：a.試驗珊瑚樣品(2012-11-16)；b.試驗珊瑚樣品(2013-02-22)；c.珊瑚水下形態(2013-04-23)；d.珊瑚水下形態(2013-05-24)；e.測量珊瑚(2013-05-24)；f.珊瑚出現白化(2013-08-21)；g.珊瑚樣品上多種附著生物(2013-01-25)；h.附著生物與死亡珊瑚(2013-06-24)。

表3 珊瑚移植試驗中不同時間珊瑚長度變化表

此外，珊瑚的存活、生長還受到附著生物的影響。該海域附著生物比較豐富，主要有海綿、水螅、盤管蟲、藤壺、海鞘、苔蘚、海藻、海葵、貽貝、石鱉等(圖3 e、f、g)，夏季附著密度最高，當附著生物大面積附著時，嚴重抑制珊瑚生長；當附著生物包裹珊瑚比較嚴重時，導致珊瑚死亡(圖3 h)。

2.3 珊瑚的生長狀況

2012年11月，移植珊瑚高度為5～65 mm，其中10 mm以下的樣品1個，10～20 mm的樣品8個，20 mm及以上的樣品2個(表3)。

逐月測量結果表明，大部分移植珊瑚于2012年11月至2013年2月期間生長較快，平均生長速度達 15.6 mm/a。2013年3月至2013年8月期間，移植珊瑚生長速度明顯減慢。

從試驗觀測結果統計，猩紅筒星珊瑚生長速度約8.2 mm/a。

3 討論

3.1 珊瑚的采集、運輸方法及移植點的選取

3.1.1 珊瑚的采集和運輸

目前珊瑚移植的方法主要有兩種，一是將健康的珊瑚移入退化過程中的珊瑚礁，目的是促進造礁石珊瑚群落的恢復；二是將受到影響的珊瑚移植到新的海區中，目的是保護現有的珊瑚種群，一般稱其為遷地保護[6]。珊瑚移植主要用于恢復被破壞的珊瑚礁或珊瑚群落、加速人工魚礁及其生態系統的形成等。本文進行的珊瑚移植是將健康的珊瑚移植到新的海區，目的是在新的海區探索移植珊瑚，改善海底生態景觀，為在海區開展潛水活動，豐富水下景觀。

本研究移植珊瑚的開始半年內，珊瑚生長狀況良好，顏色、形態未發生明顯變化，沒有發現珊瑚死亡現象，說明樣品采取、運輸、移植等所運用的方法、過程是可行的。

3.1.2 移植點的選取

移植區必須選擇人類活動干擾少的海域。海灣及大陸沿海海域海洋開發活動強度大，不利于珊瑚移植試驗。島嶼周邊淺海巖礁區適宜珊瑚附著棲息，可作為珊瑚移植試驗區，但是由于沿海漁民長期從事養殖、捕撈，尤其是在巖礁區放置籠網捕撈，在捕撈過程中籠網的放置、收取等對海底地形、底質等拖拽擾動，影響海底表層附著生物的生存條件，尤其是附著在海底巖礁上的珊瑚易受捕撈網具的拖拽而折斷、脫落、死亡。

移植珊瑚的來源地的選擇主要考慮便于樣品采取、移植。臺山列島海域石珊瑚有相當一部分棲息在塊石之上[11]，臺山站長期觀測結果統計分析表明：海區累年平均表層水溫18.9°C，最高水溫28°C，最低水溫低于11°C；累年平均表層海水鹽度為30.79，最高鹽度高于34.0，最低鹽度28.1[23]。與移植試驗區同安灣海域表層平均水溫21.61°C，最高水溫27.79°C，最低水溫14.32°C；平均表層海水鹽度為28.40，最高鹽度高于29.78，最低鹽度26.31[20]，環境條件較相近。

3.2 影響移植珊瑚存活和生長的主要因素

3.2.1 海洋環境因子

海水溫度、鹽度、渾濁度、透明度等環境因子是石珊瑚存活與生長的重要生態條件。石珊瑚對海水溫度、鹽度、渾濁度等環境因子的波動反應比較敏感，在其適宜的波動范圍內存活、生長，如果超出其適應的范圍，則生長將受到一定程度的抑制，而超出其閥值時可導致死亡。石珊瑚生長需要一定的生態環境條件，造礁石珊瑚比非造礁石珊瑚對生態環境條件的要求更為苛刻。海水溫度是造礁石珊瑚分布最重要的生態因子，一般為18～30℃，最適宜的水溫為25～29℃，13℃是致死溫度[24]。造礁石珊瑚的鹽度適應范圍為27～40，最適鹽度為34～36[25]。非造礁石珊瑚適宜海水溫度8.5～20.0℃、鹽度大于34[26]；目前缺少石珊瑚存活與生長影響因素的具體量值關系。

試驗結果表明在同安灣海域猩紅筒星珊瑚存活與生長受海水溫度、鹽度、渾濁度、陽光、附著生物等諸多因素影響。冬季是海水溫度最低季節，底層水溫最低14.48℃，從冬季珊瑚存活、生長測量記錄分析，該海域海水溫度適宜珊瑚生長與存活，不會導致珊瑚死亡。同安灣海域冬季、春季、夏季、秋季底層鹽度分別為28.90、26.68、30.23、30.07，鹽度垂直變化特征為冬季、春季和秋季總體上屬于冬季型，即鹽度基本不隨深度改變，垂直均勻分布，而夏季其深水區存在微弱的鹽躍層，淺水區基本處于垂直均勻分布；雨季時暴雨導致大量徑流入海，影響海水鹽度，雨季底層最低鹽度為26.19[20]。試驗結果顯示在低鹽脅迫下，珊瑚產生不同的生態響應，當鹽度低于28時出現白化征兆，低鹽持續一段時間會導致珊瑚嚴重白化、死亡，制約珊瑚存活，表明移植的珊瑚對海水鹽度的耐受性較低。

同安灣海域2月、5月、9月、11月底層平均懸浮泥沙含量分別為0.007 7、0.009 7、0.026 6、0.006 0 kg/m3，不會對珊瑚造成嚴重影響[20]。試驗期間試驗海區的海水濁度變化沒有導致珊瑚白化死亡現象。

多種因素都會直接影響到移植石珊瑚的存活與生長，從本試驗結果來看，雖然不能定量每種因素的影響程度與致死閾值，但可以獲得該海域移植石珊瑚死亡的制約因素，即暴雨時期大量徑流入海導致海水鹽度驟降所致。

雖然猩紅筒星珊瑚分布較廣，在福建沿海及廈門灣海域均有分布，但在移植試驗區同安灣海域之前的調查中都沒有記錄到該石珊瑚，試驗結果表明在同安灣海域自然環境條件下猩紅筒星珊瑚不能正常生長、存活。

3.2.2 附著生物

同安灣屬于河口型內灣，是廈門灣的組成部分，海洋物種多樣性具有亞熱帶海灣特征，生物種類多且豐富。廈門灣已經記錄5 713種生物，主要分布于水體和棲息于海底[16]。試驗海區海水流速較小，底層平均流速小于50 cm/s，水質良好，有利于附著生物棲息生長。2003年3月至2004年2月，同安灣網箱養殖區污損生物周年掛板試驗共鑒定污損生物135種，其中藻類28種、動物107種[27]。由此可見在同安灣海域污損生物種類豐富，密度較大，移植珊瑚樣品上容易附著生物，生物的附著棲息將影響珊瑚的正常生長、存活。

4 結論

選擇合適的試驗點是提高石珊瑚移植存活率的關鍵因素，本次試驗結果表明，在海灣內移植猩紅筒星珊瑚受鹽度波動影響最為明顯，大暴雨后入海河流向海灣注入大量徑流，使得海水鹽度明顯降低，限制珊瑚生長與存活。其次是附著生物在一定程度上抑制珊瑚的生長、存活。而同安灣海域的海水溫度、濁度正常波動不會導致珊瑚白化、死亡。

今后在進行珊瑚移植時，應科學分析環境特征對于移植石珊瑚的潛在影響，盡可能選擇適宜的有利條件，如底質、海水溫度、鹽度、渾濁度、附著生物、人類活動等，提高移植珊瑚的存活率，達到移植目的。關于珊瑚生長、白化、死亡與影響因素的關系程度有待于今后深入試驗研究。