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广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 摘要 距离广西北海市约3 6 海里的涠洲岛是中国最年轻的火山岛，这里属热带海 洋气候，气候及地理条件很适合珊瑚礁的生长，在涠洲岛的东北和西南沿岸分布 着一定数量的珊瑚礁，涠洲岛珊瑚礁的研究大约开始于上世纪7 0 年代，但是一 直处于很片面的研究，本文基于国家海洋局北海海洋环境监测中心2 0 0 5 2 0 1 1 年 监测、调查资料，综合了前人的研究结果的基础上对广西北海涠洲岛珊瑚礁海域 水体2 0 1 1 年现状与2 0 0 5 年2 0 1 0 年各年度水质和珊瑚礁进行了综合评价。结果 表明： 1 、北海涠洲岛珊瑚礁海域属亚热带季风气候，由于其远离陆源，海水清洁， 水交换条件良好，环岛近岸海域适合珊瑚生长，这里生长着中国最靠近北回归线 的珊瑚礁群落。 2 、2 0 1 1 年北海涠洲岛珊瑚礁海域水质状况良好，1 5 项各项指标1 2 符合二 类水质标准，只有d o ，磷酸盐和油类超二类水质标准，其中油类最严重，超标 率为2 2 6 ，说明涠洲岛珊瑚礁海域主要受石油类的污染，个别站位海水中的溶 解氧含量和活性磷酸盐含量超标，其它监测因子均符合海水二类标准要求；历年 涠洲岛海域常规要素溶解氧( d 0 ) 和化学需氧量( c o d ) 都在i 类水质范围内 波动，未出现超一类水质现象，反映出涠洲岛海域整体的水质状况良好，适合珊 瑚礁的生长。 3 、r e e f c h e c k 调查数据显示，现在珊瑚礁在活体硬珊瑚覆盖率及珊瑚礁底 质的整体形态上是比较好的，同时还发现了新生的鹿角珊瑚个体和较多的非目标 鱼类，表示这一区域的珊瑚礁生态环境较为稳定，并具备一定生态恢复潜力。 通过对广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境现状与评价，为涠洲岛海洋特别 保护区或涠洲岛海洋公园提供依据，以便在当地政府和海洋、渔业管理部门的支 持下，加强对珊瑚礁生物多样性的保护工作，以保障我国北部湾区域这一珍贵的 珊瑚礁区域的生态安全和可持续发展。 关键词：溷洲岛；珊瑚礁；生态环境 m o n i t o r i n ga n de v a l u a t i o no fe c o l o g i c a le n v i r o n m e n to f c o r a lr e e fa r e a si n w e i z h o ui s l a n d ，b e i h a i ，g u a n g x i a b s t r a c t a st h ey o u n g e s tv o l c a n oi s l a n d ，w e i z h o ui s l a n di s3 6m i l e sa w a yf r o mb e i h a i c i t yo fg u a n g x i 、析t 1 1at r o p i c a lm a r i n ec l i m a t e b e c a u s eo ft h es u i t a b l ec l i m a t ea n d g e o g r a p h i cc o n d i t i o n sf o rt h eg r o w t ho fc o r a lr e e f , t h e r ea r eaq u a n t i t yo fc o r a lr e e f s d i s t r i b u t i n ga l o n gt h eb a n ko ft h en o r t h e a s t e r na n dt h es o u t h w e s t e r nw e i z h o ui s l a n d s i n c et h eb e g i n n i n go f19 7 0 s ，t h er e s e a r c ho fc o r a lr e e fh a sa l w a y sb e e nv e r y o n e s i d e d o nt h eb a s i so fd e t e c t i o na n di n v e s t i g a t i o ni n f o r m a t i o nf r o m2 0 0 5t o2 01l o fb e i h a im a r i n ee n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n g c e n t e r , s t a t eo c e a n i ca d m i n i s t r a t i o n ， a n dc o m p o s i t i o n so fp r e v i o u sr e s e a r c hr e s u l t s ，w eh a v ec o m p r e h e n s i v e l ye v a l u a t e d t h ew a t e rq u a l i t yo fc o r a lr e e fa r e ai n2 011a n da n n u a le v a l u a t i o no fw a t e rq u a l i t ya n d c o r a lr e e f f r o m2 0 0 5t o2 0 1 0i nw e i z h o u i s l a n d ，b e i h a i ，g u a n g x i t h er e s u l t s i n d i c a tt h a t ： 1 t h ec o r a lr e e f a r e ao fw e i z h o ui s l a n db e i h a ih a sas u b t r o p i c a lm o n s o o nc l i m a t e w i t ht h ec l e a ns e a w a t e ra n dg o o dw a t e rd y n a m i cc o n d i t i o n ，a n db e i n gf a rf r o mt h e l a n d ，n e a r s h o r ea r e ao ft h ei s l a n di ss u i t a b l ef o rt h eg r o w t ho fc o r a lr e e f , w h i c hi st h e c o r a lr e e f sg r o wm o s tn e a rt h et r o p i co fc a n c e ri nc h i n a 2 i n2 0 1l ，t h ew a t e rq u a l i t yo fc o r a lr e e f sa r e ao f w e i z h o ui s l a n d ，b e i h a ii sg o o d o u to ft h e15w a t e ri n d i c e s 12a r ei na c c o r d a n c ew i mt h es e c o n dc l a s sw a t e rq u a l i t y s t a n d a r d d o ，p h o s p h a t e sa n do i li n d e xc a l l tr e a c ht h es e c o n dc l a s sw a t e rq u a l i t y s t a n d a r d ，o fw h i c ho i li n d e xi st h em o s ts e r i o u sw i t ha2 2 6 e x c e s s t h ec o r a lr e e f s a r e ao fw e i z h o ui s l a n di sm a i n l yp o l l u t e db yo i l d oa n da c t i v ep h o s p h a t ec o n t e n to f s e a w a t e ra r eb e y o n ds t a n d a r di n s e v e r a ls t a t i o n sa n do t h e rd e t e c t i v ef a c t o r sa l l c o n f o r mt ot h es e c o n dc l a s ss t a n d a r dq u a l i t yo fs e a t h ei n d e xo fc o m m o ni n g r e d i e n t s o fw e i z h o ui s l a n d ，d oa n dc o di sf l u c t u a t i n gw i t h i nt h es c a l eo ft h ef i r s tc l a s sw a t e r q u a l i t y , w i t h o u ta n yc o n d i t i o no u to f t h ef i r s tc l a s sw a t e rq u a l i t y , w h i c hi n d i c a t e st h a t t h ew h o l ew a t e rq u a l i t yo fw e i z h o ui s l a n ds e aa r e ai sg o o da n df i tf o rt h eg r o w t ho f c o r a lr e e f s 3 i n v e s t i g a t i o nd a t af r o mr e e fc h e c ks h o w st h a tt h ec o v e rr a t eo ft h el i v eh a r d c o r a la n dt h eo v e r a l ls h a p eo ft h ec o r a lr e e f sa r er e l a t i v e l yg o o da tp r e s e n t t h e n e w - b o r nh u c k s h o mc o r a la n dm o r en o n t a r g e t t e df i s hh a v ea l s ob e e nf o u n d e d ， i n d i c a t i n gt h a tt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n to fc o r a lr e e fi nt h i sa r e ai sr e l a t i v e l ys t a b l e a n di th a sac e r t a i ne c o l o g i c a lr e h a b i l i t a t i v ep o t e n t i a l t h er e s e a r c ha n de v a l u a t i o no ne c o l o g i c a le n v i r o n m e n ts t a t u so fc o r a lr e e f so f w e i z h o ui s l a n di nb e i h a i g u a n g x i ，c a np r o v i d ef o u n d a t i o nf o rw e i z h o ui s l a n d s p e c i a lp r o t e c t i v ez o n e so ro c e a np a r k s ，i no r d e rt oi n t e n s i f yp r o t e c t i o n sf o rb i o l o g i c a l d i v e r s i t yo fc o r a lr e e f s w i t ht h es u p p o r to fl o c a lg o v e r n m e n ta n do c e a n ，f i s h e r y m a n a g e m e n td e p a r t m e n t ，a n di n s u r ee c o l o g i c a ls a f e t ya n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f t h ev a l u a b l ec o r a lr e e f sa r e ai n t h en o r t h e r nb a yr e g i o no fo u r c o u n t r y k e y w o r d s ：w e i z h o ui s l a n d ；c o r a lr e e he c o l o g i c a le n v i r o n m e n t i i i 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 0 前言 珊瑚礁生态系统是一种重要的海洋生态资源，对于调节和优化热带海洋环 境、提高海洋生产力具有积极重要的作用，具有广阔的可持续利用前景；同时它 也是一个脆弱的生态系统，极易受到破坏【。因此，研究珊瑚礁生态环境对于了 解珊瑚礁，保护珊瑚礁显得格外重要。 从国际方面来看，大致从2 0 世纪8 0 年代初开始，珊瑚礁生态系统的破坏 及其保护管理问题受到了国际上的广泛关注：1 9 9 2 年联合国环境与发展会议制 定2 1 世纪议程时就把珊瑚礁和相关生态系定为高度优先保护对象；1 9 9 4 年成立 了由有关国家政府和相关组织组成的国际珊瑚礁对策( i c r i ) 组织；国际社会将 1 9 9 7 年定为国际珊瑚礁年。美国总统克林顿于1 9 9 8 年6 月发布“珊瑚礁保护 1 3 0 8 9 号总统令”，要求各联邦政府要“保护美国珊瑚礁生态系统的生物多样性、 健康，使得珊瑚礁的自然遗产、社会和经济价值得到有效发挥”，之后并美国成 立了由十几个部委组成的庞大协调组和专门的国家珊瑚礁研究所( n c r i ) 【2 】。1 9 9 8 年1 1 月热带海洋生态系统管理国际研讨会有4 9 个国家( 包括中国) 3 0 0 名代表 参加，会议确认珊瑚礁生态系统在继续恶化，代表们对此提出新的行动倡议【3 1 。 广西涠洲岛是广西壮族自治区唯一拥有珊瑚礁的海区，与广东省雷州半岛 珊瑚礁相邻，目前，涠洲岛珊瑚礁的基础系统性研究文章所见不多，本文以 2 0 0 5 - 2 0 11 年涠洲岛珊瑚礁各方面的实测数据对涠洲岛珊瑚礁海域现状研究及做 出评价，对保护海洋环境，保护生物多样性，具有重要的科学意义和现实意义。 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 1 绪论 1 1 珊瑚礁及其环境概况 热带海洋中的一些岛屿、海岸、暗礁周围和海滩生长造礁石的珊瑚为主的 骨骼堆积形成的礁体组成了珊瑚礁。我国的珊瑚礁主要分布在台湾岛和海南岛的 沿岸以及南海诸岛等地，广西涠洲岛附近有少量分布。珊瑚是重要的海洋生态资 源，以造礁石珊瑚为主体造就的各种类型的珊瑚礁，已构成我国南海海域近岸及 远海岛礁具有较高生态学价值的资源宝库，也是2 l 世纪海洋资持续发展与利用的 重要对象之一。 近2 0 年，人类的活动严重到了珊瑚礁的生态平衡，尤其是珊瑚礁优美的水下 景观及其在旅游和渔业方面带来的巨大经济效益使得人类不断的开发珊瑚礁资 源，严重影响了它所维持的生态平衡，这引起了人们，尤其是科学家及政府部门 的关注。对珊瑚礁的研究其实早在1 9 世纪c h a r l e sd a r w i n 时代的科学工作者们就 对珊瑚礁的地质学、生物学有所研究，之后相当长的一段时期内，对珊瑚礁的大 部分的研究仍然处于最初状态，都是珊瑚礁分散的研究，并且每个主题的科学家 认为自己这一方面的工作才是对复杂珊瑚礁生态现象的最好解释，所以他们的观 点总是处于矛盾冲突当中，期间虽然有不少文章问世，但却缺乏明确的定义和成 熟的理论体系，但总的来讲，目前澳大利亚和美国对珊瑚礁的研究在世界上处于 领先地位，特别是澳大利亚【l 】。近年来，由于海岸带、海岛和海洋开发等人类的 活动对珊瑚礁破坏的压力越来越大，使得需要对珊瑚礁生态环境的研究发展到更 高层次，以解决目前存在的困难。 虽然目前珊瑚礁生态系统的理论不是很成熟，方法也不是很全面，且对珊瑚 礁生态系的结构、功能都还不够深，使得我们对珊瑚礁生态系统的保护、管理和 利用工作也不够深入，但是国家正积极开展这方面的工作，对于珊瑚礁的保护方 面，1 9 9 6 年国家海洋局在中国海洋2 l 世纪议程行动计划曾经提出中国南海 珊瑚礁生态系恢复及生物多样性保护与管理规划，国家自然科学基金委员会近年 来也陆续资助珊瑚礁生态系恢复及生物多样性保护与管理的研究。 我国的造礁石珊瑚属印太平洋区系，主要分布于南海海域，特别集中分布 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 于海南岛近岸岸礁( 琼南、琼东和琼西北) 和西、南、中沙群岛的珊瑚岛礁区域， 资源量是相当丰富的【4 】。涠洲岛珊瑚礁也是其中的重要组成部分。我国对珊瑚礁 资源的利用已有较长的历史，但大多属于对珊瑚及礁体的破坏性利用，例如用珊 瑚作药用本草纲目中已将珊瑚列为矿物娄药物、作观赏工艺品，甚或垒堵铺 路、烧制石灰等，后者对礁体的毁灭性破坏，已造成明显的生态恶果，例如海南 省文昌市邦塘湾的海岸侵蚀就是一个典型的例证。目前，由于管理部门的干预， 这种对珊瑚礁的破坏利用方式己大为减少，但其已造成的影响是短期内难以消除 的。而7 0 年代末开始的旅游热潮，对旅游工艺品需求量的激增，又使大量珊瑚 成为供人观赏的石花，目前采挖珊瑚的现象已蔓延至南海的西沙群岛海域。这种 对珊瑚的非可持续性利用活动，已使海南岛一些浅海区域的造礁石珊瑚数量大量 减少。1 9 9 0 年在海南建立了三亚国家级珊瑚礁自然保护区，海南省人民政府也 多次发布公告，在海洋管理部门的干预下，破坏珊瑚和珊瑚礁的行为已受到有效 的遏制，尤其是建立珊瑚礁保护区后，人为干扰活动减少，许多区域( 例如大东 海、小东海) 的珊瑚群落已出现了明显的恢复迹，保护区的成绩是明显的。 但是对珊瑚礁资源的永久性绝对保护并非人类的最终目的。珊瑚及其构造物 珊瑚礁仅是一种生物性资源，其更重要的价值在于它也是生态性资源。人类先前 对珊瑚和珊瑚礁的开发利用主要偏重它的物理性和生物性价值，这种利用活动有 不可避免的破坏性，因而也是不可持续性的。如果我们开拓对海洋生物资源开发 利用活动的广度和深度，将目光投到珊瑚礁的生态学意义及其利用价值上，将会 在热带海洋生物资源的可持续开发利用方面开辟出一个更新、更广阔的领域。从 生态学出发，正是我f f 2 1 世纪开发海洋资源所依据的立足点。 作为一种生态性资源，目前珊瑚礁的可持续利用体现在如下几个方面： ( 1 ) 珊瑚礁的“海洋牧场”效应 珊瑚礁由于其复杂多样的地形，许多中小型鱼类都乐于在此良好的区域栖 息、掩蔽和繁衍，因而在珊瑚礁区常可见到各类密集的鱼群，有时多至成千上万 条，形成了珊瑚礁渔场。根据鱼群在珊瑚礁区域的不同分布深度，可以适当发展 水面网具、垂钓等作业。如果有意识地利用珊瑚礁作为鱼类及其他海洋生物提供 栖息、掩蔽和繁衍场所这一生态特性，可以开展珊瑚礁区域的珍贵海产品的人工 养殖业，将喜礁的海洋生物( 如龙虾、贝螺类、石斑鱼、麒麟菜等) 投放( 或自然 圈养) 于一定区域，加以适当的隔离、增殖和其他管理措旒，便可开发成高产、 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 稳产的海洋牧场，而且对珊瑚礁资源本身无不利影响。 ( 2 ) 珊瑚礁对海岸工程的天然屏障效应 造礁石珊瑚和其他生物群落遗留的碳酸钙骨骼所共同构成的珊瑚礁相对于 其他类型的珊瑚礁更具有坚固的物理特性，可以有效地抵御强风巨浪的冲击，从 而形成对礁缘海岸地貌、林木以及海岸人工建筑物的良好防护。因此，人们在建 造海岸工程项目( 如码头、海洋旅游观光设施等) 时，可以有意识地利用珊瑚礁这 一物理性质，建于其风浪防护范围之内，不仅能有效地避免海洋自然灾害的袭击， 而且可减少工程费用。 ( 3 ) 海底生态景观效应 如前所述，珊瑚礁由于其特有的地形而成为众多海洋生物( 鱼类、软体动物、 甲壳动物、棘皮动物、大型底栖藻类等) 良好的栖息、掩蔽和繁衍场所，从而使 珊瑚礁区成为美丽多姿、生机盎然的“海底花园”。同时珊瑚本身是一种具有各 种色彩和形态的海洋腔肠动物，它的活体内由于虫黄藻的存在，形成美丽的色彩， 其伸展的触手和枝干如同在海中盛开的石花；而珊瑚礁由于其奇特多变的外形 ( 礁盘、洞穴、孔隙等) 也形成了独特的水下地貌，与众多的共栖生物群落一起， 构成了复杂多姿的水下景观世界，给能身临其境的游客带来美不胜收的享受。因 此，我们可以充分利用珊瑚礁的生态景观效应，在一定区域开展有控制的水下珊 瑚景观观赏旅游项目，并建立配套的旅游设施。这是在我国热带滨海有着广阔发 展前景的旅游形式。 ( 4 ) 珊瑚礁的海洋科普教育性和科研性 已建立的珊瑚礁自然保护区可以被利用为展览馆，身临其境的知识的海洋 生态和海洋环境保护的宣传和教育能很好地用以作为向学生 f f i 矛u 游客开展海洋 生态学知识和海洋环境保护知识宣传和教育的基地。同时亦可以在某些区域对己 遭受破坏的珊瑚礁资源的恢复与发展开展科学研究和试验，并进行这一领域的国 内外科技交流与合作，充分实现珊瑚礁的海洋科普教育性和科性。 综上所述，珊瑚礁具有广阔的可持续利用前景，作为一种蕴含着巨大生态学 价值的海洋生物资源，在可持续发展的宗旨下，珊瑚礁资源可以在生态、社会和 经济三个方面发挥其综合效益，为人类永续利用海洋资源提供借鉴。因此，保护 好珊瑚礁具有重要的意义。 4 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测，j - j 评价 1 2 我国珊瑚礁研究现状 有记录的我国对珊瑚礁方面的研究开展得比较迟，我国最早涉及到的珊瑚礁 的研究是1 9 3 7 年马廷英发表的造礁石珊瑚的生长率及其与海水温度的关系， n 2 0 世纪6 0 - 7 0 年代开始我国对珊瑚礁生态学的研究又更近一步的，陆续作了南 海各岛和大陆沿岸海各岛等的岛屿珊瑚礁生态方面的调查，这次大规模调查的主 要任务是弄清楚造礁石珊瑚的分布规律和珊瑚礁的自然分带【5 j 。到了8 0 年代，邹 仁林等对我国现代石珊瑚作了更为细致的研究，研究了现代石珊瑚生存环境、生 长方式和生态类型等的特点【3 】。9 0 年代起，于登攀等对造礁珊瑚群落的结构、演 替和多样性等方面做了一定的研究，此外，黄良民等在9 0 年代也开展过对南沙群 岛环礁泻湖的初级生产力和营养动力学方面的研究【7 】。进入2 0 世纪曾昭璇等在前 人的基础上总结了我国造礁石珊瑚的类型，他们把我国造礁石珊瑚分为波浪带生 态类型、潮间带生态类型和静水区生态类型等三种生态类型，并且有针对性地论 述了我国1 3 属主要造礁石珊瑚韵生态特征1 2 j 。 我国对珊瑚礁的调查研究已遍及海南岛和广东、广西、台湾岛的沿岸和南海 诸岛( 图l 1 ) 。越来越多的各 种专业科技人员投入到珊瑚 礁的研究中来，同全球变化 研究和珊瑚礁开发与保护紧 密联系，拓展了研究领域， 积累了许多新知识。尤其是 从1 9 8 4 年以来开展的由珊 瑚礁构成的南沙群岛及其邻 近海域的综合科学考察，取 得了许多重要的成果。珊瑚 礁是脆弱的生态系统，同时 又是全球变化敏感的响应 者，所以保护与管理珊瑚礁 图1 1 珊瑚礁分布区域图 是关系到人类保护生存环境和之后实施的可持续发展战略，所以世界上的科学家 甚至政治家都已愈来愈深刻地认识到在其在地球海洋的过程与资源方面具有重 广两北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境：珩测j 评价 要地位。目前珊瑚礁研究已被多国列入了全球变化研究的核心项目我国的珊瑚 礁研究近年也比较热，“九五”科技计划中已把珊瑚礁研究列入，并纳入“2 0 1 0 年科技发展规划纲要和中国海洋2 1 世纪议程行动计划”的优选项目中。 1 3 珊瑚礁类型分布和基本分带 1 - 3 1 珊瑚礁类型分布 珊瑚礁的分类比较多，典型的常见的分类是根据珊瑚礁礁体与海岸线的关 系，可以划分出岸礁、堡礁和环礁和根据珊瑚礁的形态分为台礁和点礁等类型。 珊瑚礁体同时还有其他几种分类如根据珊瑚礁群的特征又可以分为：线型礁群、 宽带状礁群、弧形或马蹄形礁群和环形礁群等，礁体往往成群展布；根据形态分 类可分为塔礁、马蹄礁、圆丘礁、层状礁等；根据珊瑚礁与海平面的关系，又可 分为隆起礁和溺礁。隆起礁又称上升礁，它是由于海面下降或地壳上升而产生的， 出露于海面以上，礁上没有活珊瑚生长。而因为海面上升或地壳下沉迅速形成的 是溺礁，这里活的珊瑚无法生存，珊瑚礁遭受溶蚀，造礁珊瑚的生长追随不上， 致使礁体沉溺于造礁珊瑚生长的极限深度以下。综上所述，所以溺礁常常可以被 作为地壳下沉或海面上升的可靠标志，为其他学科的研究提供可靠的依据。我国 的上升礁在台湾和海南岛南岸所见，溺礁则以中沙群岛大环礁为代表。现就几种 典型的分类简述如下： 1 ) 岸礁，也是沿陆地或岛屿岸边生长发育的裙礁或边缘礁。现今最长的岸 礁是沿红海沿岸发育而成的，分布水深约3 6 米，有绵延约2 7 0 0 多公里。中国台 湾恒春半岛和海南岛沿岸也发育有岸礁。 2 ) 堡礁，形状似堤状礁体，不与陆地相连，它与陆地以泻湖相隔。现今规 模最大的堡礁在澳大利亚，是昆士兰大堡礁，这也是世界上最大珊瑚礁的分布处， 这里分布水深约3 0 米，全长约2 0 0 0 公里。 3 ) 环礁，环礁直径从几百米到几十公里都有，礁体呈环带状围绕泻湖分布， 形态多种多样。现今已知的环礁主要分布在谣太平洋的信风带和印度洋热带海 域，大概有3 3 0 个之多。环礁礁坪上常常有灰砂( 砾) 岛或礁岩岛，统称为珊瑚 岛，环礁分布受洋底火山作用的控制，所以多位于大洋火山锥上，孤立于汪洋大 海之中，当然某些也可在大陆架上见到。我国南海的珊瑚礁发育的比较具有特色 广西北海澜洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 有特点，比如泻湖与外海有3 个通道的华光礁和泻湖全被封闭的玉琢礁，还有开 放式的永乐环礁和半月形全开放式的宣德环礁。 4 ) 台礁，也称桌礁，礁坪上也可能有发育灰砂岛，呈台地状高出附近海底， 但是无泻湖和边缘隆起的大型珊瑚礁。西沙群岛的中建岛是台礁珊瑚礁岛。 5 ) 点礁，如名字是点缀于堡礁和环礁泻湖中的礁体，也称斑礁，点礁多种 多样，大小不等。大小不等，形态多种多样。 1 3 2 珊瑚礁基本分带 珊瑚礁基本是由礁前带、礁核带和礁后带3 个基本相带组成，以下就这三 种基本分带作简要介绍： 1 ) 礁前带，主要有礁前塌积和礁前斜坡两个部分组成。礁前塌积位于礁前 斜坡的下方，礁前塌积比礁前斜坡的坡度和缓，礁前塌积德塌积物主要来源于礁 核和细小的生物碎屑，这些堆积物以崩塌和滑移等方式在重力和海水的运移并堆 积，大礁块可达直径达数米，粗细混杂。礁前斜坡亦称礁坪前坡，坡度比较大， 其坡度一般可达5 0 0 以上，礁前斜坡一般为硬底质，平面上呈槽沟与礁脊相问排 列的锯齿状槽沟礁脊系，其上限与珊瑚丛生带呈过渡渐变关系。 2 ) 礁核带，珊瑚丛生带、砾石堤( 或藻类脊) 、礁坪和礁塘4 个部分是珊瑚 礁礁核带主要的部分。其中，又以珊瑚丛生带最为重要，珊瑚丛生带的珊瑚生长 和繁衍都以低潮线为上限向四周方向增长发育，产生新的碳酸盐沉积物，从而为 其他3 个部分的形成提供碳酸盐沉积物。砾石堤一般是礁坪前面，高出礁坪1 米 部分，由比较坚硬的碳酸盐沉积物形成的礁块或者礁砾石组成，所以抗风浪性很 强，砾石堤原始物质来自珊瑚丛生带，通常在海洋个中力的的作用下，向上掀起 堆积形成，不过生长在大洋深处的环礁上砾堤，会常被以石叶藻、孔石藻等为主 的藻类包住，慢慢形成藻脊。礁坪是珊瑚礁岩构成的平台，是珊瑚礁的主体部分， 珊瑚礁礁坪往往表面坑洼不平，原因可能是被不规则延伸的溶沟所切割所致，礁 坪的发展上限为低潮线，有的还会发育有珊瑚和贝壳，这些礁坪上生物屑沉积物 状态很松散，粒径由外海向内越来越细。礁塘在礁坪与海滩之间，浅的几十厘米， 深的数米不等，基质为砂。 3 ) 礁后带，礁后带包括海滩、砂坝( 或灰砂岛) 和泻湖3 个部分。海滩是 由珊瑚碎片和其他生物礁滩组成的潮间带，岸礁的海滩可能有会看到少量陆源碎 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境j 盗测与评价 屑，另外，海滩砂在高镁方解石、文石等这一类碳酸盐类矿物作用下会胶结形成 海滩岩。砂坝( 或狄砂岛) 一般高度在3 到5 米之间，位于潮匕带，岸礁区的砂 坝依旧可见陆源碎屑，基质是珊瑚等的生物砂( 砾) ；泻湖是堡礁和环礁所特有 的部分，一般有通道与外界海水相通，可分出泻湖斜坡、泻湖点礁和泻湖湖底3 个部分，形态各异，大小不均，平均深度约为4 5 米，泻湖斜坡与点礁周边常常 有分枝状珊瑚生长，湖底为灰泥或珊瑚泥沉积。 以上所述各分类部分只有在堡礁和环礁才会全部具有，其他的比如台礁无 礁后带，而岸礁的礁后带仅仅包括海滩和砂坝。 1 3 3 珊瑚礁的发育演化 早在1 8 4 2 年达尔文就提出了“沉降说”，这一理论的地质背景是火山岛的 下沉，也被称为“所以礁基沉降说”，一下简称“沉降说”。“沉降说”认为珊 瑚礁的形成和发育经历了三个阶段：首先，第一阶段火山岛的沿海岸逐渐形成岸 礁，这种岸礁把沿海和岛屿周围的珊瑚礁；其次，第二阶段，珊瑚礁慢慢会与海 岸分开，中间有泻湖相隔，形成堡礁，这是由于轻微下沉的岛屿上的珊瑚礁向上 生长的速率会与岛屿沉降速率会保持一致，而外缘海况条件好，更适合珊瑚礁生 长，所以珊瑚礁会乡 t - m i 生长快于内侧；第三阶段火山岛屿最终全部沉降入海，而 珊瑚将继续向上生长，形成有泻湖相隔的环礁。 当然以上也不一定是绝对的，达尔文还认为，可能有些环礁在平坦的沉降台 阶上就可以形成而不必经过堡礁过程；即使不发生沉降，只要有浅滩珊瑚礁仍然 会发育成环礁。但是达尔文沉降说还是最终获得了最多学者的支持，因为它能很 好地解释珊瑚礁三种主要类型的一系列完整的发生。有例子表明沉降说是可信 的：珊瑚只能生长在浅海域，这一点是毋庸置疑的，但是人们在马绍尔群岛埃尼 威托克环礁钻探，却分别在海底在1 2 6 7 米和1 4 0 5 米遇到玄武岩这种珊瑚礁基底， 可见生长这里的马绍尔群岛埃尼威托克环礁的基底曾下沉1 0 0 0 余米，所以对于 此处的大洋环礁来说，达尔文的沉降说是可信的。 1 4 珊瑚礁的研究意义 珊瑚礁历史久远，可能从早古生代珊瑚就开始繁衍了，现在仍然在延续， 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 快速演变和多物种使得珊瑚是地层的划分的重要依据。造礁珊瑚严格的环境要 求，几乎只在热带和亚热带的浅海中，随着纬度的增加，增长速度缓慢，品种也 会大大减少，是定古地理、古气候的重要标志。另外，因为有一些造礁珊瑚的奇 怪现象也可以被实际应用。例如，有些珊瑚礁物种每年会遗留下来像树木年轮一 样生长线，因此具有这种特点的珊瑚礁种属可以当做“生物钟”。 珊瑚礁可以显示地壳运动的情况。珊瑚礁一般形成在低于低潮线5 0 米浅水 海域，如果其他地区高海拔区域发现珊瑚礁无疑是反映了地壳上升或海平面下 降，而如果在5 0 米以深或平顶海山发现珊瑚礁石灰岩，标志地壳下沉。另外， 根据珊瑚礁石灰岩分布，厚度及其他特点，还可以用来解释地壳活动的性质和特 点，地壳运动频繁的区域，地表升降幅度也大，往往形成一个巨大的厚的结构复 杂的珊瑚礁灰岩，而而地台区地壳较稳定，地壳表面运动适度，往往形成一个相 对简单、厚度小的珊瑚礁结构，是地壳运动的规律的有力证据。 珊瑚礁也是一个蕴藏丰富的矿产资源的地区。它现已发现的大的和可开采油 的珊瑚礁油田有十几个，可采储量约5 0 亿万吨。产量大的大型油田一般都产于 古代堡礁中。礁灰岩是多孔岩石垒，蕴含丰富的有机质，透气性好，是石油和天 然气的良好的生储层；珊瑚礁及其泻湖沉积层中，锰矿、煤炭、磷矿、铝土矿常 常有分布：礁粗碎屑中锌、铜、铅和各种金属地层也被发现；珊瑚礁也作为很好 的含水层；珊瑚灰岩是石灰、水泥的原料；与有外海相通的环礁泻湖，可为天然 的避风港；多彩美丽的珊瑚，可以用来作为装饰艺术和手工艺品；五彩缤纷的珊 瑚礁是美丽的热带鱼游憩区，供人观赏；一些珊瑚早可以用来作为药用；有许多 珊瑚礁还是作为一个旅游的地方被打开；珊瑚礁区域还有着丰富的渔业资源。 9 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 2 溷洲岛自然环境现状 2 1 地理位置及海域基本状况 涠洲岛位于北海市南面2 1 海里的北部湾海面上，地理坐标为10 9 。0 4 4 6 ” 1 0 9 0 0 87 3 0 ”e ，2 1 0 0 0 3 0 - - 2 1 0 0 4 7 2 0 ，n ( 图2 1 ) ，为广西沿海最大的岛屿。该岛地 势呈南高北低，一般海拔1 0 4 0 m ，最高点西拱手海拔7 8 6 m 自南向北缓倾斜， 微有起伏，南北长约6 k m ，东西宽5 k m ，全岛岸线长2 6 6 k m ，陆域面积2 4 9 8 k i n z 。 斜阳岛位于涠洲岛东南方9 海里处，陆域面积仅1 8 7 k m 2 。 涸洲岛地处北回归线以南具有热带、亚热带的陆域生态环境、海洋生态环境、 海滨生态环境等多种类型。 2 2 气候与气象 1 0 9 4 0 0 c o 。0 9 3 0 0 图2 1 广西涠洲岛地理位置图 广西涠洲岛地处北回归线以南，按中国气候区划，属南亚热带季风气候区域。主 l o 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 要气候特征是季风显著，雨量充沛，光照充足，热量丰富，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明， 气候宜人。同时，台风等灾害性天气较多。现分类做简单介绍： 1 、气温 涠洲岛的最冷月为1 月，平均气温为1 5 3 。c ；最热月为7 月，平均气温为2 8 9o c ，多 年平均气温为2 2 6 0 c 。 2 、降水 涠洲岛最多年均达2 1 2 0 7 r m a , 最小年均为6 3 5 81 t l n ，年平均降雨量为13 8 0 2l l l i n 。 3 、风速与风向 涠洲岛最大风速为4 0 0m s ，其风向具有明显的季节性，每年的9 月至次年的3 月盛 行偏北风，即冬季风，4 月至8 月盛行偏南风，即夏季风。常风向为：i l p 和东北偏北向，多 年月平均风速在3 8 5 5m s 之间，年平均为4 8m s ，强风向为东南偏东向。 4 、入海河流 涠洲岛、斜阳岛上无永久性河流。涠洲岛上有一个水库。 2 3 海洋生物 涸洲岛海域位于北部湾渔场的北部，渔业资源丰富。珊瑚礁鱼类都有8 0 余 种，主要有石斑鱼、褐菖触、蓝圆鲣、蝴蝶鱼、银鲳、鹦嘴鱼、触角尖尾鱼、细 纹鲳、黄斑鲳、截尾白姑鱼、金线鱼、短尾大眼鲷、印度鳓、四线天竺鲷、笛鲷、 黄斑篮子鱼等。 底栖生物主要种类有模糊新短眼蟹、绒毛细足蟹、日本褐虾、须赤虾、波纹 巴非蛤和东京白樱蛤等。大型底栖藻类主要分布于涠洲岛沿岸海底及珊瑚礁发育 海域，其主要种类有马尾藻( s a r g a s s u m ) 、囊藻( v a l o n i a ) 和网胰藻( h y d r o c l a t h u s ) 等。这些大型藻类都是春季快速繁衍，夏季成熟而死亡。 涠洲岛海区潮问带生物主要有囊藻、树状团扇藻、簇生乳节藻、斑马蹄螺、 粒花冠小月螺、渔舟蜒螺、珠母核果螺、锐利短浆蟹、平背蜞和玉足海参、裸体 方格星虫等。 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 2 4 地质地貌 2 4 1 地质概况 涠洲岛的位置在北部湾拗陷区中央和凹陷区的北部，其地质结构在北部湾坳 陷区经历了一个漫长而复杂的演变和进化过程。海岛露头和钻井揭示了第四纪地 层：早更新世湛江组( q l z ) ，粉砂粘土砂和砾石粗砂；更新世石冢岭组玄武质 凝灰岩( q 2 s ) ，橄榄辉绿岩和玄武岩的火山碎屑岩；晚更新世湖光岩组( q 3 h ) 玄武质火山角砾岩，凝灰质砂岩，结块岩，玄武质凝灰岩和橄榄玄武岩；全新世 ( q 4 ) ，主要是生物碎屑滩岩石、红棕色与灰色和白色火山碎屑砂、棕色砂质 粘土、红棕色砂质粘土、粘土砂质量的珊瑚碎片海滩岩和米色屑滩岩组成 1 1 1 。 2 4 2 地貌类型的基本特征 涠洲岛是一个火山岛，第四纪喜马拉雅火山喷发和水下漫长而缓慢的上升后 堆积形成的，在风、浪、流，风暴潮的搬运、侵蚀、堆积和风化剥蚀作用下，已 经形成了多种多样的地貌类型，可将其区分为火山口、火山碎屑台地、海蚀崖、 海蚀平台、海蚀柱、海蚀洞、沙堤、岩滩、珊瑚礁地貌、沙滩、古泻湖等11 种 类型，现分别简述如下。 1 ) 火山口 涠洲岛火山，斜阳岛火山活动都属于滨一浅海海底火山喷发堆积的火山活动， 有多个喷发中心。由于风化和海浪侵蚀作用及构造运动，其火山口原始地形已保 存很不完整，据前人实地调查分析及物探资料推测，涠洲岛可能存在有横路山火 山口，南湾火山口，可能斜阳岛也存在有斜阳村火山口。 - - -。 图2 3 涠洲岛火山口 1 2 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 2 ) 火山碎屑台地 火山碎屑平台广泛分布于涠洲岛、斜阳岛，台地主要由滨海火山喷发所产生 的火山灰沉积而成，在地壳的新构造运动中抬升为岛屿台地形成了火山碎屑台 地，主要由橄榄石玄武岩和沉凝灰砂岩、凝灰质火山角砾岩等火山碎屑岩组成， 随着时间的推移，地表水的风化和侵蚀，火山碎屑物质形成的残坡的沉积物和风 化红土，在地面形成小起伏的小山。 图2 - 2 涠洲岛火山碎屑台地 3 ) 海蚀崖 海蚀崖常见于涠洲岛东南部、西南部南湾附近和西部等沿岸及猪仔岭四周也 有分布。海蚀崖主要指遭受到海浪冲蚀作用受波浪侵蚀的“活”的海蚀崖，之所 以是“活”的是现今仍一直在遭受侵蚀，“活”海蚀崖在涠洲岛、斜阳岛沿岸普 遍存在，特别是斜阳岛四周，其前缘一般形成有海蚀平台，崖面上常常形成有多 级海蚀洞。海蚀崖特征明显，局部崖壁因重力作用常有崩塌，都极其陡峭险要， 壮观无比。崖壁坡度为8 0 , 9 0 度，高一般为2 0 3 0 m ，而一些也有4 0 - - 5 0 m ， 岩壁上几乎都分布有大小不等的海蚀洞穴等，海蚀洞穴上部常被大片巨大的仙人 掌等植物覆盖。 o ，-一。+ 1 图2 4 涠洲岛的海蚀涯 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 4 ) 海蚀平台 海蚀崖的前缘一般形成有海蚀平台，海蚀平台的特点是海岸侵蚀的悬崖是 一个狭长分布宽度是2 0 8 0 米，最宽处达2 0 0 , - , 3 0 0 米，涠洲岛高岭、大岭至、石 螺背、蕉坑、滑石嘴、南湾、湾仔、石盘滩一带和猪仔岭周围都有海蚀平台分布， 平台稍微向外倾斜，在退潮时海面。沉凝灰岩是海蚀平台主要的组成成分，局部 还可看见松散的砂砾，倒石堆和生物碎屑堆积。 图2 。5 涠洲岛的海蚀平台 5 ) 海蚀洞 海蚀洞顾名思义是遭受到海浪冲蚀作用受波浪侵蚀而形成的洞，涠洲岛海岸 的海蚀洞在涠洲岛西南，东南和西海岸海域，数量众多，根据实地调查数据的统 计，发现3 0 多个。大小不同，形态不同，其中梓桐木附近的海蚀洞比较大，宽 2 6 米，深2 2 米，高8 米。 擎登! j 一二- 。一藏震 图2 7 涸洲岛海蚀洞 6 ) 海蚀柱 海蚀柱顾名思义就是形状似柱子的海蚀残丘或孤峰。涠洲岛东侧的猪仔岭 是最为典型和大型的海蚀柱，该海蚀柱峰高达2 7 8 米，四周为“活”的海蚀崖， 1 4 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 海蚀崖高为2 5 米，还有一个巨型的海蚀平台在南部崖脚前缘，宽约有7 0 , - 一8 0 米。 _ j l 图2 - 6涠洲岛海蚀柱东侧的猪仔岭 7 ) 沙堤 涸洲岛的沙堤呈条带状、牛轭状分布，长一般1 0 0 - - - 1 6 0 0 米，宽一般是4 0 - , 4 5 0 米，广泛发育于横岭、苏北港、牛角坑、后西角、背塘、竹蔗寮至滴水村等 地沿岸。沙提沉积物主要由珊瑚碎屑海滩岩、生物碎屑海滩岩及生物碎屑中细砂 组成。 、 。 图2 - 8涠洲岛的沙堤 8 ) 岩滩 主要见于涠洲岛潮问浅滩中，如东边的石盘滩、石角、北面的北港及西北面 的西角及后背塘等，涠洲岛的岩滩呈长条状或者岛状断断续续地展布，往往在退 潮时会出露海面，涨潮时被海水淹没，长3 0 0 - - , 1 0 0 0 m ，宽4 0 , - - 1 0 0 m 。涠洲岛岩 滩岩石主要由玄武岩及沉凝灰岩组成。玄武岩有着十分明显的球状风化特征，由 它构成的岩滩表面通常见到尺寸不等的岩块，偶有不规则状分布的基岩突起，低 洼处通常有砂砾，细岩砾和生物外壳、骨骼碎屑等堆积；而由沉凝灰岩组成的岩 滩较为平坦，沉积物大多十分致密，松散的较少见。 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境监测与评价 图2 - 9涠洲岛的岩滩 9 ) 珊瑚礁地貌 涠洲岛珊瑚礁分布很不均匀，四周各个方向岸礁发育程度也极不相同，其 中北部背塘一北港一牛角坑一带沿岸发育最好，水下沙坝发育良好、宽阔，珊瑚 生长带宽于6 0 0 m ，为堆积岸段。东部石盘河滩一公山一带和西南部大岭一高岭 一带沿岸次之，而西部和南湾沿岸则因西南向风浪作用强烈，不利于珊瑚生长不 成礁。斜阳岛沿岸因为流急、岸陡，没有形成珊瑚礁，只有零星珊瑚生长于火山 岩基底上。 1 0 ) 沙质海滩 沙质海滩一般分布于沙堤前缘，滩面坡度较陡，一般为n 1 0 。，涠洲岛 的潮间浅滩均属沙质海滩，总长度大约为1 5 5 千米，宽度为8 0 米3 0 0 米，海 滩沉积物主要由大量海洋生物的外壳、骨骼等碎屑和石英砂以及玄武岩碎屑等组 成。 1 1 ) 古湖 古湖主要分布于涠洲岛北部、苏牛角坑、北港、东北部横岭、后背塘沙堤 后缘，其一般高于海平面2 - - 一4 m ，前缘为沙堤，后缘紧连火山碎屑岩台地，平面 形态似指状伸入陆地，古湖是由早期海湾和湾口沙嘴、沙坝或珊瑚礁组成，与海 相通的泻湖，后随着地壳的变迁逐渐堆积抬升而与海隔绝，逐渐脱离海洋母体的 低洼地貌。 2 4 3 涠洲岛珊瑚礁形成过程 距今8 0 0 0 年前大约全新世中期开始，海平面迅速上升，海水从南海进入北 部湾后，继续向北侵入涠洲地区，使得涠洲成为了海水包围的岛屿。随后，涠洲 广西北海涠洲岛珊瑚礁海域生态环境豁测。j 评价 岛四周陆源碎屑堆积速度逐渐放缓，在岛的北部，即波影区内，丌始有造礁石珊 瑚和其他礁生物在此安家繁殖，最终发育成礁。逐渐地，珊瑚等