李秀保 海南大学教授 一席第722位讲者
你们可能觉得在海底种珊瑚是一件很浪漫的事,但是,要冷静。

大家下午好,我是第一位演讲者,李秀保,我来自海南大学。很庆幸能够在这个平台给大家讲一讲南海的珊瑚和珊瑚礁生态系统。

 

珊瑚礁生态系统是地球上最重要的,但也是最敏感最脆弱的生态系统之一。首先我带领大家认识一下南海有哪些珊瑚,我们先从造礁的石珊瑚开始。为什么先讲造礁石珊瑚呢?因为它是珊瑚礁生态系统里面最主要的框架生物,最主要的建造者,它相当于建造大厦最基本的一块砖,特别重要。

 

这个珊瑚叫鹿角珊瑚。

 

▲ 鹿角珊瑚  源自图虫创意

 

从它的形状就可以看出来,像鹿角一样。这种珊瑚一般是生活在南海非常清澈的一些水域,因为珊瑚是动物和虫黄藻共生的,所以这种珊瑚对光线有非常高的依赖性,不能分布在太深的水域。

 

这种珊瑚有一个特点就是,它的生长速度特别快,可以说是世界上生长最快的珊瑚。但是这个快是有代价的,因为它对环境的变化也特别敏感。我们在关于珊瑚礁的视频中看到的很多衰退的珊瑚礁,都是以鹿角珊瑚为主。

 

因为鹿角珊瑚长得非常快,所以在一些相对健康的生态系统里面,我们很容易就能见到这种鹿角珊瑚大的群落。

 

 

这种珊瑚是一种块状的珊瑚,滨珊瑚。

 

 

它跟刚才的鹿角珊瑚正好相反,它的特点就是长得慢。但是它还有一个特点,对环境的变动有非常好的适应性。特别在近岸的一些区域,由于水质环境的退化,这种珊瑚成了优势的珊瑚类群,所以它也起到了非常重要的造礁作用。

 

这种珊瑚看起来特别可爱,它的名字叫气泡珊瑚,学名是泡囊珊瑚。养珊瑚的一些水族发烧友,在他们的缸里面一般都会有一到两株这种珊瑚。

 

▲ 气泡珊瑚  源自图虫创意

 

这种珊瑚叫石芝珊瑚。前面讲到的几种造礁石珊瑚,它们都是固着的,一旦固着之后终身不会移到别的地方去,但这种珊瑚不是固着的,它是可以移动的。如果这个小的区域环境不太适宜之后,它就会短距离地移动到一个环境更加适宜的区域去。

 

▲ 石芝珊瑚  源自图虫创意

 

刚才说了很多造礁的石珊瑚,下面我们来讲一讲另外几大非常重要的类群。这是肉质软珊瑚,根据这个名字,就知道摸起来肯定肉乎乎的。它有很多黏液。里面有非常多的活性物质,可以提取一些化学的分子来做药。

 

▲ 肉质软珊瑚  源自图虫创意

 

比如雅诗兰黛的某款产品里面其实用了一种化学的分子,叫假蕨素A,这个化学分子就来自于这个珊瑚,具有非常好的抗衰老的作用。

 

这种珊瑚是潜水发烧友的最爱,它的名字叫海底柏柳珊瑚。

 

▲ 海底柏柳珊瑚  源自图虫创意

 

这种珊瑚的一个特点就是它长得特别大,特别是在西沙、南沙一些深一点的海域,比如可能到海底20米、30米,有斜坡的地方,这种珊瑚是比较多见的。潜水爱好者可以拍很多很好的,非常壮观的照片。

 

下面是一个最珍贵的珊瑚,大家可能都知道,红珊瑚。

 

▲ 红珊瑚  源自图虫创意

 

在古代只有二品大员这样的高官,可能才有机会佩戴红珊瑚饰品。红珊瑚饰品非常贵重,但它也是一个非常稀缺的资源,野外的资源被采捕得非常厉害。

 

这种珊瑚长得像柳条一样,它的生长速度特别慢,我们可以称之为长得最慢的珊瑚,或者是最长寿的珊瑚。

 

 

因为这种珊瑚它每年生长的速度,从截面的这个序列来看的话,也只有20到30微米。

 

 

一条大概拇指粗的黑角珊瑚,它们的寿命,大家猜猜有多少年?你们低估了它的年龄了,基本上有五百到一千年。正因为它长得非常慢,枝体也非常硬,所以它也可以用来做一些烟嘴,做一些工艺品。

 

这种珊瑚有一个非常好的优点,大家看这个截面的图是不是像树的年轮一样?一轮就是一年,它可以记录古环境信息的变化,比如可以通过这种材料反演过去一千年水温是怎么变化的,或者一些重金属的含量怎么变化的。

 

刚才我带领大家认识了珊瑚礁里面重要的珊瑚家族,现在我们回到珊瑚礁生态系统。珊瑚礁生态系统被称为海洋中的热带雨林,这说明什么呢?它具有非常高的生物多样性。

 

珊瑚礁在海洋中的面积其实不大,所占的面积大概是千分之一到千分之二,但是它所能支撑的生物物种包括1/4的海洋生物,1/3的海洋鱼类。这些物种可以栖息在这个非常小的珊瑚礁生态系统里面,发挥非常重要的作用。

 

从2003年开始,我非常幸运地有机会跟着导师去三亚潜水。第一次下水之后真的是震惊了,水下的珊瑚礁太漂亮了。当时也是刚刚学潜水,技术也不是特别好,反正就是四处游荡,看一看。

 

这次经历坚定了我的一个信念,我觉得从事这个方向的研究特别有意义。当时我见到了一些鹿角珊瑚的大片群落,说明珊瑚礁的状态还是非常好的。但是在随后的研究当中,像这种鹿角珊瑚丛越来越少,慢慢地可能就被一些块状的珊瑚所取代了。

 

▲ 鹿角珊瑚丛  2003年,三亚

 

这张图是2010年,我们在三亚首次现场记录到了珊瑚礁的白化。

 

▲ 白化的珊瑚

 

为什么会白化呢?因为温度太高了,珊瑚就出现了白化。像这种中等程度的白化,其实对海南岛的珊瑚礁来说,可能会有一点影响,但还不至于致命,基本上几个月之后还是可以慢慢恢复的。

 

随着我的潜水技术越来越好,2006年,导师就委以重任,我去了西沙群岛进行野外的生态考察。真的是非常幸运,我们在整个西沙群岛的很多岛礁进行了潜水调查,真真切切地感受到了南海珊瑚礁生态系统的壮观,以及它的生物多样性,真的是非常非常漂亮。

 

▲ 2006年,西沙群岛

 

但是比较遗憾的是,经历了两年之后,一切完全不一样了,整个海洋就变得一马平川,那种立体的珊瑚结构没有了,变成了这种珊瑚的断枝。

 

▲ 2008年,西沙群岛

 

什么原因造成这种结果呢?我们等下再详细地说。

 

最近一次比较重要的航次,对我来说可能是在2016年。当时我带了大概20多个科考队员,作为首席科学家参加了这个航次,去了南沙群岛,进行了一次珊瑚礁生态系统方面的综合生态考察。

 

我们的目的主要是想了解南沙珊瑚礁生态系统处在什么样的现状,它的生物多样性如何,局部区域是否存在退化,退化的原因是什么。我们想找出来原因,为后期的珊瑚礁生态修复和保护做一些前期性的工作。

 

这里看到这条船我还是非常感慨的,当时我们在船上待了40多天,吃喝住行都在这条船上。

 

 

大家可能想象,从事珊瑚礁研究非常有意思,可以到处潜水,到处看一些非常漂亮的海洋生物。但是在这条船上待40多天,真的不是一件容易的事。记得当时我刚下船,见到马路两边的绿树后,感慨原来绿色的东西看起来那么舒服。

 

当然2016年这一次我们也见到了非常漂亮的珊瑚礁。这张照片是在南薰礁,这张照片真的是代表了南海珊瑚礁生态系统最好的现状,它有非常好的三维结构,非常多的生物多样性。

 

 

当然在这次考察当中,我们也见到了一些退化的珊瑚群落。这张照片是今年6月30号刚从西沙群岛潜水的一个同行拍过来的,出现了非常严重的珊瑚白化。

 

 

这说明什么呢?全球气候变暖并不是跟南海的珊瑚礁没有关系,它正在逐步地靠近,而且最近几年它的影响可能会越来越大。

 

这里我们看一下全世界其他国家珊瑚礁的现状。比如说澳大利亚的大堡礁也是处在明显退化的状态,大概从1995年的将近30%的覆盖率降到了2012年的只有10%不到。

 

 

加勒比海是另外一个重要的区系,它的珊瑚礁从1977年的将近百分之五十几降到了2000年左右的百分之几,所以全球的珊瑚礁整体都出现了一个显著退化的态势。

 

 

大堡礁珊瑚的退化,我觉得更多的还是跟三个因素有关:全球升温、台风和长棘海星的爆发。加勒比海的珊瑚礁退化更多的可能跟人类活动、过度捕捞、水质退化的关系更加密切一些。

 

这里说一下南海的珊瑚礁,南海珊瑚礁总共大概有3.8万平方公里,约占世界珊瑚礁面积的6%,它所占的份额其实还是非常多的。它主要分为三个区系,大洋区、过渡区和北缘区,主要是分布在南沙、西沙和中沙群岛,然后海南岛有一些,北部的边缘可能更少一些。

 

因为珊瑚礁生态系统属于热带的生物系群,在纬度越低,温度越高的地方它会长得越好,生物多样性越高,越靠近北边越少。

 

那么我们国家珊瑚礁的整体现状是什么样子呢?其实在过去几十年,近岸区,像三亚的珊瑚礁其实还是一个稳步退化的状态。从最早一九七几年或者一九六几年,可能是百分之七八十的活珊瑚的覆盖率,到现在只有将近百分之十几。

 

但西沙降低的幅度可能更大,它的退化简直可以用惨烈来形容,为什么呢?因为它的退化是发生在近十几年。

 

▲ 西沙群岛珊瑚覆盖率

 

现在有一个大家都认可的观点,就是沿海的开发、污染、过度捕捞所引起的环境压力,对珊瑚礁的影响可能远远大于气候升温所带来的影响。

 

这里我们详细讲一下西沙群岛的珊瑚礁退化过程。刚才也说了,2006年我非常庆幸可以去西沙进行考察,见证了西沙群岛珊瑚礁的繁荣,上面这个图表显示,2006年的覆盖率大概是百分之六十几。但是到了2008年的时候,就是一个急速退化的过程,它的覆盖率只有大约百分之十。

 

为什么会这个样子呢?其实是跟西沙群岛一种生物——长棘海星的爆发有密切关系。

 

 

一只长棘海星一个月大概可以啃掉几平方米的活珊瑚,这意味着什么呢?这个区的长棘海星一旦爆发,整个区的珊瑚礁可能很快就没了,就退化了,就像图片中所显示的,出现那种白白的裸露的状态。

 

我们看一下西沙群岛的长棘海星为什么会爆发。在2006年的时候,西沙群岛的鱼类密度大概是300条/100,但是到2008年之后,鱼的密度大幅度降低,减少了一半,伴随的就是长棘海星的爆发,和珊瑚礁迅速的衰退。

 

 

当珊瑚礁衰退之后,长棘海星的食物就出现了短缺,导致长棘海星的密度也迅速地降低。

 

从去年开始,西沙群岛长棘海星新一轮的爆发可能正在进行。当然现在海南省政府,特别是三沙市,也在采取一些行动。据我了解,今年上半年他们组织了一些潜水员和渔民去西沙群岛抓长棘海星。长棘海星的直径大概有30到40厘米,大概抓了6万多只,数量真是惊人。

 

为什么长棘海星会大爆发呢?其实还是跟长棘海星的生活史有关系,因为长棘海星在某个阶段就特别敏感,当鱼类减少之后就缺乏了有效的生物控制。特别是法螺,法螺是长棘海星的天敌,法螺的减少就导致长棘海星有非常高的存活率,最终可能导致长棘海星的大爆发。

 

▲ 法螺

 

我潜水大概有十几年,在野外就只见过一次法螺,这就说明法螺被捕捞得非常厉害。

 

南海存在的一些渔业活动,比如网捕、

 

 

炸鱼、

 

 

包括挖砗磲贝,下面这个是砗磲贝的工艺品。这些活动都会对珊瑚礁生态系统造成非常恶性的影响。

 

 

像炸鱼,不仅仅会炸死很多海洋生物,也会对整个礁盘造成非常大的伤害。挖砗磲贝其实也是一样,必须要挖坏礁盘之后才能把砗磲贝取出来,也会破坏礁盘,最终可能也会导致礁盘的破碎化。

 

像这种状态的礁盘,其实珊瑚礁是很难自行地修复或者恢复的。珊瑚幼虫附着了之后是不能成活的,因为珊瑚断枝总是会移来移去。

 

 

综合上面的原因,当过度捕捞,全球气候变化,近岸区污水的排放等等,这些因素叠加在一起,必然会导致一个结果,就是珊瑚礁生态系统从健康的状态突破临界点,就到了退化的状态。

 

最近几年我一直在思考一个问题,就是珊瑚礁退化了之后,到底应该怎么去恢复珊瑚礁生态系统。其实沿着这个曲线,从右往左看,也就是当压力减少到一定程度之后,这个珊瑚礁生态系统才可能会修复。少从海洋里面拿一点鱼出来,少排放一点污染物质,当然全球气候变化的问题是比较难解决的,这是全球性的一个问题。

 

 

所以说我们要从两个方面入手去做。一方面是减少珊瑚生存的压力,促进珊瑚礁的自然恢复,第二就是采取一些人工修复的措施。

 

到底是让珊瑚礁自然地恢复,还是通过人工的措施去修复珊瑚礁呢?我觉得还是结合具体的情况,不要盲目地去对待。

 

比如在西沙、南沙这个区域,水质环境还是很好的,底质环境也存在一些硬底,而且具备一定的功能性生物,一些鱼类、海胆、海星,然后又没有种源限制,这种状态的话珊瑚礁应该是可以自己慢慢恢复的。

 

但是如果水质环境不太好,特别是在近岸的珊瑚礁生态系统,水质环境退化之后,这个区域的珊瑚已经没有办法存活了。如果仅仅是通过人工的修复,移植一些珊瑚过去的话,其实珊瑚也是活不了的。这个可能也是目前珊瑚礁生态修复出现的一个盲区,就是太盲目地去修复这些珊瑚礁,不一定能取得预期的效果。

 

另外针对南海的一些破碎化的礁盘,其实我们还可以做很多工作,通过人工加固的措施去帮助珊瑚礁恢复,等下我可能会做一些介绍。另外还可以做的就是,怎么去恢复一些功能性的生物,使这个生态系统的功能发挥出来。

 

在修复珊瑚礁之前,其实还是应该选择合适的修复方案。首先是要建一个珊瑚的苗圃,这个特别重要。珊瑚苗圃的种源一般是有两个来源,第一个是通过有性繁殖的方式。

 

像这个照片就是珊瑚在排精子和卵子。

 

 

大一点的是卵子,小一点的是精子,它们可能在体外受精,然后经过浮浪幼虫阶段,最后附着生长。当珊瑚长到一定个头之后,我们把这种珊瑚幼体再移植到野外的苗圃里面去,就可以进行后期的珊瑚种植。

 

 

第二个重要的来源是无性增殖。比如说一些极端的台风可能会破坏珊瑚礁,会形成很多的珊瑚的碎枝断片,像这种碎枝断片其实是非常好的做苗圃的珊瑚来源。

 

 

目前我们不建议去野外找已经退化的珊瑚礁群落来截取一些断枝做苗圃,这样做的话可能会在一定程度上加剧野外珊瑚礁的退化状态。

 

这是我们跟三亚蜈支洲岛进行的合作,在三亚蜈支洲岛做的一个珊瑚苗圃,在近岸比较浅一点,水深8米到10米左右,面积大概在300到400平方米。
 

 

大家看一下两年之后。

 

 

其实这个珊瑚苗圃我觉得还是比较成功的,长势还比较理想。当然这种选取的是鹿角珊瑚,本来就长得比较快。

 

另外一种形式珊瑚的苗圃就是通过绳子吊养的方式做的,这个效果也还挺好的。

 

 

长到这个样子之后就要对苗圃的珊瑚进行截枝,移栽到需要修复的地方。

 

有了珊瑚苗圃之后我们就可以做一些修复工作,就可以到海底种珊瑚。种珊瑚的目的,我觉得目前可能摆在我们眼前的最重要的一点就是,怎样让破碎化的礁盘逐步地恢复,具备三维结构。

 

因为有了三维的结构之后,才可以为其他海洋生物提供一个家园。我们要做的就是加固礁底,来帮助珊瑚礁去慢慢地恢复。我们在三亚蜈支洲岛做了一个尝试,用火山岩来固定这个礁底。

 

 

这是通过有性繁殖的方式来促进珊瑚礁的修复。

 

 

两年之后,我们发现其实上面已经附着了很多幼体的珊瑚,但为什么看这个图片好像效果并不是特别好?

 

其实用这种有性繁殖的方式来修复珊瑚礁特别慢,因为早期的珊瑚附着生长都是比较慢的,需要时间,我相信可能五六年之后再拍张照片放到这里,效果就会非常明显。但是通过有性繁殖方式修复的珊瑚礁有一个好处,就是这个系统非常稳定。

 

现在在印度尼西亚也用了一个新技术,它的目的是修复一些礁盘破碎化区域的珊瑚礁。其实这个大概是八个月到两年之后。

 

 

它主要是把一些简易的比较便宜的架子放到野外,固定住之后,就一个挨着一个把它连起来,连成很大片的区域,就形成非常固定的基底。在这个区域再去修复珊瑚,其实效果也是非常好的,我们下一步可能会借鉴这个方式在海南做一些珊瑚的修复工作。

 

这个也是我们在三亚蜈支洲岛做的一个工作。

 

 

移一些珊瑚到硬的基底上面,因为硬的基底非常平坦,而且地势有点低,上面总是会有沙子滚来滚去,这就导致珊瑚幼虫很难在上面自行地附着生长,所以我们必须要帮助它。

 

我们也是用了比较简易的一个方式,用个铁钉固定了之后来绑珊瑚。这是两年之后,因为鹿角珊瑚长得比较快,两年就能看到非常好的效果。

 

 

这种方式的存活率还蛮高的,大概有70%。但这种方式有一个缺点,它只能针对一些具有硬底的区域进行修复,针对破碎化的礁盘,这种方式是不成立的。

 

另外我们在三亚的蜈支洲岛建了一些热带海洋牧场。我们在海南大学有一个国家重点实验室,那个团队就叫海洋牧场团队。这是我们团队做的一个工作,我们投放了一些人工的渔礁,包括一些破旧的沉船。

 

 

最后我发现在珊瑚礁生态系统旁边所投放的渔礁,一方面会迅速地促进渔业资源的聚集恢复。每年大概在3月份到5月份,这个渔礁的附近就会见到非常非常多的仔稚鱼,取得了非常好的效果。

 

这个渔礁有很大的好处:逐步恢复了渔业资源之后,会让珊瑚礁生态系统受益。另外这个渔礁也提供了一些硬的基底可以供珊瑚附着,可能还包括别的一些海洋生物,比如海星。

 

 

针对南海珊瑚礁退化的这个现状,我觉得有两个方面可以入手,其中一方面就是恢复功能性的生物。首先就是造礁的生物,造礁石珊瑚,可能还包括一些功能性的鱼类,像鹰嘴鱼,还有一些大型的无脊椎动物,比如马粪海胆。

 

 

像鹰嘴鱼这种鱼其实还是很傻的。因为一般晚上它们会找一个缝隙休息,你夜潜拿个手电筒,只要一看到它,看到一条抓一条,非常容易。

 

 

为什么这种鱼它非常重要?看它那个嘴,像鹰嘴一样,它可以不停地啄珊瑚礁,把珊瑚礁上面附着的藻类啄掉,啄掉之后很多珊瑚才有可能慢慢地附着、生长,它是可以帮助珊瑚礁生态系统慢慢恢复的。

 

如何去恢复功能性的生物呢?第一就是少从海里抓一点珊瑚礁生态系统的功能性鱼类,尤其是像鹰嘴鱼、刺尾鱼、马粪海胆、马蹄螺。第二就是,“没有买卖就没有伤害”,我们少吃一点他们才能少抓一点,五颜六色的生物我们尽量少吃一点。

 

可能留给政府的一个问题就是,怎么让一批渔民安置转业,不要从事捕鱼的工作,因为现在捕鱼船的数量、渔民的数量,远远超过生态系统所能承担的量。

 

第三方面可能是借助热带海洋牧场的建设、珊瑚礁生态修复技术的研发等等,来促进一些功能性生物的恢复。怎么去加固一些破碎化礁盘的基底,去帮助珊瑚礁恢复,这是科学家可以做很多工作的。

 

还有针对近岸区,因为水质环境的变化很多珊瑚长不了,长不好,就要想怎么去改善环境,主要就是要控制一些污染物质,比如说营养盐、悬浮颗粒物、防晒霜、微塑料什么的,控制这些东西少一点入海,逐步地去改善水质环境。

 

我个人觉得改善水质环境可能还相对容易一些,因为现在海南也在做,就是把一些不达标的水产养殖场给关掉,我觉得难一点的是怎么去推动渔民的安置转业,这个是最重要的,也是非常难的。因为渔民他们要生活,真的很难。

 

而且南海的渔民的数量太大。不仅仅是南海的渔民、中国的渔民,可能也包括一些越南的渔民,据我所知越南的渔民还经常去西沙这个区域炸鱼,可能中国的渔民炸的已经很少了,但是越南的渔民依然会去炸鱼。

 

最后我觉得从事珊瑚礁的保护修复,还是应该坚持生态保护优先,人工修复为辅的策略,尽量还是要去保护。在当前这个珊瑚礁生态修复非常狂热的时候,我们还是应该冷静地思考,不要盲目地去修复,想好了才去做,否则就不是在修复珊瑚礁,可能是在破坏珊瑚礁。

 

我希望大家共同参与进来,去推动珊瑚礁的保育和修复工作,希望珊瑚礁越来越好。

 

好,谢谢大家。

+完整演讲稿
南海珊瑚
#环境 /北京/2019.07.21
你们可能觉得在海底种珊瑚是一件很浪漫的事,但是,要冷静。
评论(10)
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XG&YH
0 0
人不是自然最大的敌人,人性中的自私、贪婪、漠然才是。
2019/10/26
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晶晶
0 0
没有卖卖就没有伤害
2019/10/17
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前行
0 0
为什么在说红珊瑚的时候,突然换成了黑角珊瑚
2019/10/11
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前行
0 0
为什么在说红珊瑚的时候,突然变成了黑角珊瑚
2019/10/11
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