1742236 劉越
The Great Barrier Reef——大堡礁，由400多種絢麗多彩的珊瑚組成，造型千姿百態，堡礁大部分沒入水中，低潮時略露礁頂。從上空俯瞰，礁島宛如一棵棵碧綠的翡翠，熠熠生輝，而若隱若現的礁頂如豔麗花朵，在碧波萬頃的大海上怒放。它是世界上最長最大的珊瑚礁群，憑藉壯美景色和便捷的海路吸引了全球的遊客前來獵奇觀賞。
然而好景不長，2017年3月，科學家發現，大堡礁最原始的北部區域的大部分珊瑚礁在2016年已被過熱的海水殺死。往南一些，大堡礁中部的珊瑚礁2016年得以倖免，然而現在正在白化，這是另一場大規模死亡的潛在預兆。
無獨有偶，我國三亞珊瑚岸礁以其特有的地理條件和色彩斑斕的水下珊瑚礁世界而吸引大批旅遊者 , 但隨著人口增長和開發利用強度增大 , 三亞的珊瑚礁生態系統受到了破壞 , 其中鹿回頭珊瑚礁岸段的珊瑚覆蓋率從 1998 ～ 1999 年的 40 %降到 2002 年的 22 %, 而牙龍灣西排旅遊區一帶的珊瑚 , 在近一年中由於人為的原因白化率在 70 %左右 。
有人會問，珊瑚礁退化會像草原沼澤退化那樣對生態系統造成嚴重影響，從而影響到人類的生產生活嗎？想必大家都有過這樣的疑問，那麼我們就從珊瑚礁生態系統講起。
珊瑚礁生態系統是地球上重要的生態景觀和人類最重要的資源之一 , 主要分佈在南北兩半球海水錶層水溫 20 ℃等溫線內, 具有極高的初級生產力 , 生物生產力是周圍熱帶海洋的 50 ～ 100 倍, 對初級能源的高效率的使用也帶來了系統內非常高的生物多樣性 , 因此被形象地稱為“熱帶海洋沙漠中的綠洲” 。它不僅為人類的生產和生活提供各種生物資源 , 而且具有巨大的環境功能和社會效益 , 體現在對海岸工程的天然屏障效應 、海洋生態景觀效應和海洋生態科研科普教育基地等方面。而此生態系統服務價值可用下圖總括得到
拋開珊瑚礁對經濟和社會的服務價值，與環境和人類息息相關的是珊瑚礁的生態性服務價值。由各學者研究得出的結論可以知道，珊瑚礁的生態性服務價值主要體現在以下四個方面：①物理結構服務 , 如海岸線保護(防潮流 、浪和風暴)、構建陸地(珊瑚礁上的灰沙島和人工島)、促進紅樹林和海草床的生長 、產生珊瑚砂 、小區域氣候的穩定
②生物服務 , 包括生態系統內的態系統過程和功能的調節 、生物恢復維持 ;後者包括通過“可移動鏈條”的生物支持 、向遠洋食物網輸出有機物和浮游生物
③生物地球化學服務 , 包括固氮 、 CO2/Ca 的貯存與控制 、廢物清潔(轉化 、解毒和分解人類產生的廢物)
④信息服務 , 包括監測和汙染記錄 、氣候記錄 。
由此我們可以知道珊瑚礁退化造成的後果：
a.生物多樣性降低對人類產生的間接（潛在）影響；
b.漁業、觀光業的退化以及海岸防護作用的減弱等直接影響。
大型珊瑚礁的消失將使很多魚類和海洋生物失去棲身之所,從而給依靠這些生物生存的種群帶來滅頂之災.海岸線也將因此失去天然屏障,不得不遭受海浪的衝擊,旅遊業也會遭到破壞。所以我們必須行動起來保護這一逐漸失去生機的美麗生物，如何有效率地行動起來？我認為首先我們要了解什麼是珊瑚礁白化，以及造成其白化的原因，才可以對症下藥，利用先進的科技和不懈的研究探索來拯救它。
通俗地講，珊瑚礁白化是由於珊瑚失去體內共生的蟲黃藻和(或)共生的蟲黃藻失去體內色素而導致五彩繽紛的珊瑚礁變白的生態現象。而導致珊瑚礁白化的原因有以下幾點：
1.二氧化碳
在過去的幾十年裡 , 大氣中的二氧化碳含量增加了近 1/3, 這也增加了海水中溶解的二氧化碳 , 降低了海水的 pH值 。海水中大量的二氧化碳會降低碳酸跟的濃度 , 降低 CaCO3 、各種礦物 (文石 、方解石等 )的飽和度 , 這些礦物都是珊瑚和其它海洋生物生長骨骼的材料 。 工業革命以前 , 海洋中的碳酸鹽含量是現在的 3.5 倍 , 珊瑚很容易吸收和製造骨骼 。隨著海水中二氧化碳的增多 , 碳酸鹽濃度越來越低 , 使得珊瑚等海洋生物富集碳酸鹽的能力降低 , 珊瑚骨骼的鈣化速率也降低 。 當海水中二氧化碳含量達到 550μmol/mol時 , 珊瑚等海洋生物將不能從海水中富集碳酸鹽 , 珊瑚將不復存在。
2.破壞性的捕魚方式
漁民為了眼前的利益經常採用一些極端的手段捕魚 , 如使用氰化物 , 炸魚等 。氰化物中毒之後 , 體型較大的魚可以通過自身機體代謝處理掉氰化物 , 但是對於小型的魚或是別的小型的海洋生物如珊瑚蟲來說 , 氰化物會導致它們畸形發育。為了生存 , 漁民通常大量的捕魚 , 但是不正確的捕魚方式給珊瑚礁造成了毀滅性的破壞 。敲擊珊瑚礁會毀壞珊瑚的正常結構和功能 , 使用拖網拖魚和炸藥炸魚 , 更會對珊瑚礁造成了毀滅性的破壞 。
3.臭氧的消耗
由於 CFCs等化學物質大量洩漏 , 臭氧層變得越來越薄 。臭氧層的變薄會使到達海面的紫外線的強度和種類增加 。 雖然珊瑚有天生對抗熱帶日光的保護層 , 但是紫外線的增強還是會對淺水區域的珊瑚礁造成破壞 。
4.開採珊瑚礁
在很多地區珊瑚礁被用作建築材料 、建房或者鋪路 , 也有被用來燒製石灰 。 此外 , 珊瑚還被用來製作紀念品 , 尤其是在一些發展中國家珊瑚被製作成裝飾品 , 珠寶向遊客兜售。
5.海水汙染
許多研究已經證實海水汙染是造成珊瑚礁退化的重要原因 。 海水有很多汙染源 , 譬如石油 , 農藥等 。當人類向海洋中傾倒生活汙水或工業廢水 , 或是河流攜帶著汙水流入珊瑚礁海域時 , 都會對珊瑚礁造成破壞 。這些汙水增加了珊瑚礁海域中營養鹽的含量 , 促使藻類爆發 , 使珊瑚蟲得不到足夠的光照而死亡 。此外 , 沿岸進行的工程施工 、採礦活動 、伐木以及農業活動等都可能會造成水土流失 , 雨水又將大量固體顆粒衝進海洋 。 大量的固體顆粒不僅阻擋了光線而且還會覆蓋在珊瑚表面 , 阻止珊瑚蟲呼吸。
6.旅遊業
旅遊區內的汙水 、垃圾如果處理的不好都會汙染海水 。 此外 , 遊客划船 、潛水 、釣魚 、船拋錨以及呼吸管 ,甚至於在珊瑚礁上的任何行走都可能會對珊瑚造成破壞 , 更不用說遊客對珊瑚的採摘了。
通過分析上述原因不難得出珊瑚礁白化導致的逐漸退化原因與人類不節制的活動有極大的關係，縱觀全球，據《2008年世界珊瑚礁現狀報告》，全世界範圍內的珊瑚礁有54%處於退化狀態，其中15%將在今後10~20年消失（特別是東南亞和加勒比海海域），另外20%可能在20~40年消失。拯救珊瑚礁，迫在眉睫！
值得慶幸的是，珊瑚礁修復技術領域已經在逐步發展，一些理論已經得到了實踐並且取得了成果，首先我們瞭解一下珊瑚礁修復的技術研究手段：
•珊瑚移植
雖然珊瑚礁的生態修復一直沒有特別行之有效的方法 , 但是在過去的十幾年裡 , 珊瑚移植還是在珊瑚礁的恢復中發揮了很大的作用 , 成為修復珊瑚礁的主要手段 。 珊瑚移植的主要研究工作就是把珊瑚整體或是部分移植到退化區域 , 改善退化區的生物多樣性 。學者們主要是研究了珊瑚移植的成活率及種的選擇等問題 , 也有一些學者對可能影響珊瑚移植存活的因素進行了研究 。
珊瑚移植最大的問題是珊瑚的來源 。 珊瑚移植需要大量的珊瑚 , 如果大量的採摘 , 會對供體珊瑚礁造成傷害 , 如果能進行人工養殖 , 不僅可以為珊瑚移植提供來源 , 而且還可以為水族市場和旅遊業提供珊瑚 , 減少對珊瑚礁的壓力 。
目前珊瑚移植的主要研究工作有 :(1)將整個珊瑚移植到退化區域;(2)將枝狀珊瑚的片斷移植到退化區域;(3)將塊狀珊瑚的碎片移植到退化區域;(4)將珊瑚幼蟲特定安放在退化區域 。
也有一些學者對可能影響珊瑚移植存活的因素進行了研究 :(1)珊瑚品種的選擇 ;(2)人工移植和自然恢復之間的比較;(3)群落的構成;(4)移植種類在原生境中所起到的作用;(5)移植珊瑚的存活狀況;(6)不同底質對珊瑚移植的影響等 。
適合進行珊瑚移植恢復的主要有以下幾種情況 :(1)受干擾的珊瑚區正處在優勢種由石珊瑚向軟珊瑚和微藻轉變的過渡時期 ;(2)珊瑚區由於珊瑚幼蟲的減少或是底質的不穩固導致其本身的後備補充不足 ;(3)存在大量的可移植珊瑚 ;(4)珊瑚區的水質適合珊瑚的生長等 。 所以移植前的評估是必要的 , 不合理的移植不但收不到預期的效果 , 還會對珊瑚的供體造成傷害 。此外 , 移植以前還要把移植區域內的碎石移走 , 或是用水泥固定 , 以防它們在海浪的作用下對移植的珊瑚造成威脅。
除了珊瑚移植以外，還有下面幾種方式：
•人工漁礁
人工漁礁簡單的說就是人工建造的具有三維結構的建築物 , 安放到海底後為珊瑚等無脊椎動物和魚類提供庇護所 。 當珊瑚礁的破壞程度非常嚴重 , 整個礁區的三維結構已經不存在時 , 傳統的珊瑚移植已經不適合該礁區的恢復了 。為了恢復受損的礁區 , 過去十幾年里人們引進了人工漁礁 , 從最初的簡單的投放到後來的和珊瑚移植結合 。
•穩固底質
珊瑚能否成活的很大一個因素是懸浮物的濃度 , 如果懸浮物濃度過高 , 不但影響到海水的透明度 , 阻擋光線 , 還可以沉積到珊瑚蟲表面 , 使其窒息死亡 。 另外 , 一個相對穩定的底質對珊瑚礁的恢復是非常重要的 , 如果底質不穩定 , 附著的珊瑚幼蟲可能會在碎石的滾動中脫落 。國外在這方面主要的工作是用水泥把碎石區覆蓋或者把碎石搬走 。 在許多珊瑚礁保護區 , 工作人員將活動的碎石用水泥等膠合在一起 , 固定底質 , 結果效果非常明顯 , 被廣泛應用於珊瑚礁的恢復工作中 。它不僅增加了珊瑚自然恢復補充的速率 , 也使得珊瑚移植的成活率大大提高 。
•珊瑚幼體附著研究
珊瑚礁的修復雖然目前主要是靠珊瑚的移植 , 但是正如 Edwards[ 19] 所言 , 珊瑚礁的修復如果只是簡單的依靠珊瑚的移植 , 收效並不十分明顯 , 它只是針對破壞十分嚴重的無法依靠自身恢復的區域 , 對大部分珊瑚礁的恢復應當還是要依靠珊瑚自身的後備補充 。
雖然珊瑚礁修復領域仍然在發展探索中，但是已經取得了可喜的成果:中國海南省海洋與漁業科學院會同國家海洋局、中科院等多家單位，從2013年起，連續四年在三亞蜈支洲島周邊投放了500多個不鏽鋼材質的人工礁基，移植造礁石珊瑚3500多個，還投放了2000多個水泥魚礁和廢棄的舊船。
據瞭解，蜈支洲島附近的珊瑚礁生態系統是國家海洋局海洋公益項目“近岸典型珊瑚礁生態系統恢復技術研究與示範”的試點區域。該項目旨在通過研究珊瑚繁育技術，有針對性地對近岸退化的珊瑚礁開展修復工作。
項目負責人之一的高級工程師李元超表示，在實驗過程中發現，蜈支洲島附近的人工珊瑚成活率可達90%以上，珊瑚生長率也非常高，基本可以達到0.5-0.8釐米/月，人工礁基上也成功附著了大量的新生珊瑚，珊瑚覆蓋率大大提高。
人類的反思吶喊和技術的不斷髮展多少為珊瑚礁的生存提供了機會，人類不是地球的主人，只是被邀請前來與億萬生物共享瑰麗盛宴的客人而已。希望通過修復和保護生態，在百年之後我們的子孫能面對我們曾經驚歎的美景發出一樣的讚歎。不要讓珊瑚礁只是成為後來者腦海中的一個名詞，像無數已經消失滅絕的生物一樣永遠離開。
[1]李元超, 黃 暉 , 董志軍 , 練健生 , 周國偉.珊瑚礁生態修復研究進展.生態學報. 2008.10-5047-08 中國知網
[2]王麗榮,趙煥庭.珊瑚礁生態系統服務及其價值評估.生態學雜誌.2006 , 25(11):1384～ 1389 中國知網
[3]覃禎俊，餘克服，王英輝．珊瑚礁生態修復的理論與實踐[J]．熱帶地理，2016，36（1）：80-86．中國知網
[4]http://www.sohu.com/a/168292437_411844
[5]https://baike.baidu.com/item/大堡礁/68026?fr=aladdin
[6]https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content?id=294b5d3c8df6442ad5c9cd89&fr=qingtian&lemmaId=68026
[7]圖片來自互聯網
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