中国温带海域新发现较大面积(大于50ha)海草床:Ⅲ渤海兴城-觉华岛海域大面积海草床鳗草种群动力学及补充机制

鳗草(ZosteramarinaL.)广布于北半球温带浅海海域,其形成的鳗草床具有重要的生态价值。近些年来,我国黄渤海海域鳗草退化严重,较大面积、连续分布的海草床已经非常少见。在渤海兴城-觉华岛海域发现较大面积的海草床,可以作为渤海沿海海草床的典型代表。基于此,2018年5月、9月、11月和2019年3月对该海草床进行了初步调查,探究了渤海兴城-觉华岛海草床鳗草种群补充等生态特征,分析了海草床生境的主要威胁,并提出了对海草床进行有效保护和科学管理的相关建议。结果表明:渤海兴城-觉华岛海草床总面积为791.61ha,海草种类为鳗草和日本鳗草(Z.japonica),以鳗草为优势种,日本鳗草极少且呈斑块状分布;鳗草生物量在2018年5月达到最大值(1241.22—1632.64g/m2);鳗草叶片碳、氮、磷元素含量分别为35.35%—36.57%、1.89%—3.35%、0.14%—0.48%;鳗草海草床以无性繁殖为主要补充方式,有性繁殖补充比例平均仅为1.92%,明显低于国内其他鳗草草床,具有鲜明的独特性;该海草床主要受围填海、捕蛤、围网捕鱼等人类活动的严重影响,并致使海草床边缘区域呈现斑块化趋势。建议对这片珍贵的海草床加以保护和修复。     

中国温带海域新发现较大面积(大于50ha)的海草床:Ⅰ黄河河口区罕见大面积日本鳗草海草床

日本鳗草(Zostera japonica)原是中国沿海潮间带较为常见的海草种类,近些年来随着生境的破坏其分布面积急遽下降,较大面积连续分布的海草床已经非常少见。2015年5月和8月,在山东黄河河口区发现了超过1000 ha几乎连续分布的日本鳗草海草床,与互花米草生境相邻,形成独特的生态景观。对日本鳗草生物量和种群补充等基本生物学指标也进行了调查。该发现极大丰富了中国海草数据库,并为日本鳗草的深入研究及保护提供了得天独厚的实验基地。     

中国温带海域新发现较大面积(大于0.5km2)海草床:Ⅱ声呐探 测技术在渤海唐山沿海海域发现中国面积最大的鳗草海草床

近些年来随着生境的破坏其分布面积急遽下降,较大面积连续分布的海草床已经非常少见。本研究首次将声呐探测技术应用到海草床时空分布特征的相关研究中,在河北唐山乐亭-曹妃甸沿海发现目前中国面积最大的鳗草(Zostera marina)海草床,海草床面积高达29.17 km~2,绘制了鳗草分布图和水深分布图,并对鳗草生物量和茎枝高度等基本生物学指标进行了调查。该发现极大丰富了中国海草数据库,并为鳗草的深入研究及保护提供了得天独厚的实验基地,也为周边海洋牧场的构建打下良好的基础。     

海南文昌沿岸海草床的现状及其退化因素分析

通过对比2012、2018、2020年海南文昌沿岸海草床的调查数据,对文昌海草床的现状、退化状况以及退化因素进行分析。结果表明,2020年文昌海域海草有2科6属6种,分别为泰来草(Thalassia hemprichii)、圆叶丝粉草(Cymodocea rotunda)、单脉二药草(Halodule uninervis)、海菖蒲(Enhalus acoroides)、卵叶喜盐草(Halophila ovalis)及针叶草(Syringodium isoetifolium)。文昌海草床的分布呈明显退化的趋势,海草床面积由2012年的31.8 km²减少到2018年的24.2 km²,2020年进一步降低至18.8 km²。分析数据显示,Cu、Cd、Cr等重金属离子与调查区海草床的盖度显著负相关,表明在低营养负载时文昌周边虾塘养殖废水排放带来的重金属污染也会导致文昌海草床的退化。     

黄海镆铘岛海域海草床数量分布及其生态特征

海草床是近海三大典型海洋生态系统之一,具有巨大的碳储备功能,并为众多海洋生物提供重要的栖息场所及食物来源,在维持近岸海洋生态系统平衡中发挥着重要的作用。2016年8月通过对黄海镆铘岛海域的现场调查,发现分布面积为272.84 ha的海草床主要种类为鳗草(Zostera marina)和红纤维虾形草(Phyllospadix iwatensis)。鳗草的分布面积约为177.23 ha,占总面积的65%,主要分布在镆铘岛沿岸的海参养殖池中,红纤维虾形草的分布面积约为95.61 ha,占总面积的35%,主要分布在沿岸的礁石上,呈明显的带状分布。鳗草的平均株高为(86.8±5.8)cm,平均植株密度和生物量分别为(364.0±14.2)株/m~2和(528.7±20.5)gDW/m~2;红纤维虾形草的平均株高为(112.8±3.8)cm,平均植株密度和生物量分别为(3087.0±35.4)株/m~2和(2320.0±26.6)gDW/m~2。红纤维虾形草的分布水深为(1.80±0.04)m,海草床的水体溶解氧含量较高,达到(10.4±0.1)mg/L,分布有鳗草的海参池塘的底质粒径为(4.6±0.1)mm。结合历史资料,发现该海域海草床退化现象十分严重,这除了受自然环境变化的影响外,与过度的人类活动干扰有关。并提出了海草床修复与保护的建议和对策,可为进一步研究与保护该区域海草床生态系统提供基础。     

荣成马山里海域海草床分布现状及其生态特征

海草床是滨海三大典型生态系统之一,具有极其重要的环境改善、资源养护和减灾防灾等生态功能,亦是全球重要的碳库。2016年8月,通过对荣成马山里海域的现场调查,发现了面积为58.26 hm²的海草床,其海草的种类为红纤维虾形草（Phyllospadix iwatensis）和丛生鳗草（Zostera caespitosa）。红纤维虾形草分布面积为54.50 hm²,占该海域海草床总面积的93.5%,分为北部和南部2个带状区域,平均茎枝密度为（368.0±18.2）shoots/m²,平均生物量（干重,下同）为（297.0±41.5）g/m²。丛生鳗草分布面积为3.76 hm²,占海草床总面积的6.5%,呈现斑块状分布,与红纤维虾形草交错而生,平均茎枝密度为（691.2±17.1）shoots/m²,平均生物量为（534.0±70.7）g/m²。马山里海域海草床主要分布在平均水深为（2.8±0.3） m的以岩礁为主的底质上。海草的生长状况存在显著的空间差异,与水温呈现显著的正相关,与水深和陆源污染物存在显著的负相关。结合历史资料,发现该海域海草床退化现象较严重,其主要威胁因素是人为干扰,主要包括渔业生产、养殖活动和陆源污染输入。建议合理规划周边海域的养殖规模和密度、加强陆源污染物管控和开展海草床生态修复工程,以期为温带海草床的有效保护和科学管理提供参考。     

威海荣成桑沟湾海域海草床分布现状及其生态特征

海草床是生物圈最高产的生态系统之一,在氮捕获、碳封存、水质净化及维持生物多样性等方面发挥关键作用。2016年8月通过对威海荣成桑沟湾海域的现场调查,发现分布总面积约为471.72 ha的海草床,种类为鳗草(Zostera marina)、红纤维虾形草(Phyllospadix iwatensis)、日本鳗草(Zostera japonica)和丛生鳗草(Zostera caespitosa),分布面积分别为395.33 ha、37.28 ha、32.74 ha和6.37 ha。鳗草分布范围较广,平均茎枝密度817.0±27.6 shoots/m²,平均生物量646.6±41.8 g DW/m²;红纤维虾形草主要分布于桑沟湾北部养殖池和南部楮岛海域,平均茎枝密度2649.0±29.8shoots/m²,平均生物量2 381.3±27.3 g DW/m²;日本鳗草主要分布于桑沟湾西部八亩地海域,平均茎枝密度506.0±26.2 shoots/m²,平均生物量118.3±12.5 g...     

富营养化和海水盐度对日本鳗草生物量和碳氮含量的协同影响

营养盐和盐度对海草的生长和生理都具有重要影响,但二者对海草的协同作用还未见报道。本研究以日本鳗草(Zosterajaponica)为对象,在室内可控条件下进行营养盐和盐度对日本鳗草的协同影响研究。实验结果显示,营养盐和盐度对日本鳗草地上生物量、地上部分C含量、地下部分C含量均有显著的协同影响。日本鳗草组织中的营养盐含量(Nt)与盐度有显著相关性,但并未受到营养盐和盐度的协同影响。营养盐和盐度会协同影响海草的固碳能力,并同时影响其对硝酸盐的吸收。     

石油烃水溶液对鳗草(Zostera marina)几种主要抗氧化物的影响

鳗草(Zostera marina)是北半球温带海域海草床的代表种,具有重要的生态学价值,其对海上溢油的生理响应特征尚未可知.本研究聚焦鳗草用石油烃水溶液(water accomadated fraction,WAF)培养过程中的生理指标变化,探究鳗草的抗氧化系统对WAF的响应特征.结果 显示,实验组WAF质量浓度为1...     

中国海草资源分布现状、退化原因与保护对策

海草床是三大典型的近海海洋生态系统之一,具有极高的生态服务功能。然而,截至2015年我国近海海草资源分布现状尚不明晰,严重制约了我国海草床保护与修复工作的开展。2015～2021年,笔者通过实地调查,借助船只走航、声呐探测、遥感等技术手段,重点对我国近海海草资源的分布面积、种类及主要威胁进行了全面普查,并据此提出我国海草床管理与可持续利用对策。结果表明,我国近海海域海草床面积共为26 495.69hm²,可划分为:温带海域海草分布区和热带-亚热带海域海草分布区;我国现有海草4科9属16种。其中,温带海域海草床面积为17 095.01 hm2,主要分布在辽宁、河北、天津和山东沿海,分布有2科3属5种,以鳗草(Zosteramarina)和日本鳗草(Z.japonica)为优势种,其中唐山乐亭-曹妃甸海草床面积达9 025.56 hm2,是我国面积最大的海草床;热带-亚热带海域海草床面积为9 400.68 hm2,主要分布在福建、广东、广西和海南沿海,分布有4科8属12种,以泰来草(Thalassia hemprichii)、海菖蒲(Enhalus acoroides...     

黄渤海典型鳗草海草床重金属生态风险评估

为全面了解我国黄渤海鳗草(Zostera marina L.)床重金属污染水平, 本研究以大连林阳北海、葫芦岛兴城、唐山乐亭-曹妃甸和青岛湾四处鳗草床为研究对象。于夏季采集鳗草、海水和沉积物样品并分析其重金属(Cu、Zn、Pb和Cd)含量。以此分析海草的重金属富集特征, 并对比评估不同鳗草床重金属潜在生态风险。结果表明, 夏季四处鳗草床海水重金属含量由高到低依次为: Zn > Cu > Pb > Cd, 均低于国家一级水质标准; 对沉积物来说, 重金属含量由高到低依次为: Zn > Pb > Cu > Cd, 均低于国家一级沉积物质量标准。鳗草对重金属的富集因重金属种类和海草积累部位而异, 其地上组织对Cu、Zn、Cd的富集能力高于地下组织。研究区域海水中Cu、Zn、Pb和Cd潜在风险等级均处于低风险水平。而对沉积物而言, 葫芦岛兴城鳗草床Cd的潜在风险等级处于较高风险水平(E_i值为156.9)。唐山乐亭-曹妃甸和青岛湾鳗草床的地质累积指数(I_geo)由大到小依次为: Cd > Pb > Zn > Cu。综合所有元素的潜在生态风险指数(I_R), 葫芦岛兴城鳗草床的潜在生态风险值最高。     

海南岛东海岸海草床生态系统健康评价

根据2004~2009年海南岛东海岸长圮港、龙湾、高隆湾、黎安港、新村港等地海草分布区的水质、沉积物、生物质量、栖息地、生物5个指标调查数据,按照《近岸海洋生态健康评价指南》(HY/T087-2005)海草生态系统评价方法,对海南岛东海岸海草床生态系统健康指标进行评价。结果显示,海南岛东海岸海草床水环境与沉积环境均处于健康状态;龙湾海草床生物残毒评价为亚健康,其余站位均处于健康状态;黎安港与长圮港海草床栖息地评价处于不健康状态,其余站位均处于健康状态;黎安港海草床生物评价处于不健康状态,新村港海草床生物评价处于亚健康状态,其他地方栖息地与生物评价均处于健康状态。海草床生态系统健康评价显示,黎安港处于不健康状态,新村港与长圮港处于亚健康状态,龙湾与高隆湾处于健康状态。总体上看,海南岛东海岸分布于珊瑚沿岸海草床生态系统比较健康,分布泻湖沿岸海草床趁于亚健康向不健康方向转变。本文希望通过对海南岛东海岸海草床生态系统的健康评价研究,为海草床生态系统的保护与修复提供理论依据。     

海南岛南部海草资源分布现状调查分析

结合2008年和2014年的调查数据,对海南岛南部海草分布现状进行分析探讨。结果显示,海南岛南部海草种类有2科3亚科5属5种,即海神草Cymodocea rotunda、泰莱藻Thalassia hemprichii、海菖蒲Enhalus acoroides、喜盐草Halophila ovalis以及二药藻Enhalus acoroides,泰莱藻广泛分布;海草分布面积从2008年的1.64km2减少到2014年0.50km2,减少幅度较大区域为铁炉港和小东海;平均盖度从2008年35.67%下降到2014年26.40%;受人为活动及无人管理因素影响程度不同,海南岛南部不同海域海草平均密度及平均生物量各有不同,后海湾与鹿回头海草平均密度和平均生物量呈增长趋势,铁炉港、西瑁洲岛及小东海海草平均密度和平均生物量呈下降趋势。鉴于海南岛南部海草资源已出现退化,希望社会各界重视海草的保护,在海草资源丰富区域设海草保护区,在海草破坏严重区域加大政府科研扶持力度,对海草进行保护与修复。     

斑块状海草床对大型底栖动物群落的影响

本研究根据2013年5月在山东省广饶县潮间带海草床及附近海域大型底栖动物的采样数据,对斑块状海草床及邻近海域的大型底栖动物群落多样性、组成和结构进行了比较研究。结果显示,在本研究的海草床及附近海域共获得大型底栖动物41种,其中甲壳动物的物种数量最多(16种),多毛类动物(15种)和软体动物(10种)次之。大型底栖动物优势种有7种,包括多毛类3种,甲壳动物和软体动物各2种。整个研究海域大型底栖动物群落的平均丰度为661.33 ind/m~2,最主要的丰度贡献者为光滑河篮蛤和丝异须虫,它们的丰度均表现出显著的空间差异;动物丰度在海草床覆盖海域明显高于非海草覆盖海域。聚类分析、nMDS排序、SIMPER分析和IMS分析结果显示,在沿海草床的距离梯度上,大型底栖动物并未表现出明显的线性趋势。因此,斑块状海草床的生态服务功能仍然存在,但相当有限。因此,对功能退化的斑块状海草床的保护势在必行,以期恢复其原有的生态服务功能。     

基于无人机航测技术的东郊椰林海底海草盖度反演研究

海草盖度是反映海草床生态状况的重要指标。本文通过航拍方案设计和飞行条件试验采用无人机航拍获取了东郊椰林海域高分辨率海草影像图,结合ArcGIS软件影像分类工具和3D工具反演了海草分布范围,研究出海草盖度计算的新方法并计算了东郊椰林海底海草的盖度,模拟传统海草盖度调查方法的站点布置,探讨了其结果可比性和代表性问题。研究结果表明,东郊椰林海域海草主要分布于离岸300 m以内的珊瑚礁砰上,呈斑块状、间隔式分布,获取东郊椰林沿岸海草集中分布区面积为23 221 m²,占研究区面积的比例为17.79%;海草覆盖面积约为16 423 m²,海草盖度为12.58%,海草盖度较高,海草床生态状况良好。在研究区的东南区域有马尾藻密集分布,分布面积为755.6 m²,其盖度为0.5%,呈独株圆柱状漂浮生长。通过模拟试验,传统海草盖度调查方法有样框法和样线法,布置站点不同,样框、样线放置有随机性,海草盖度调查结果变动明显,是传统调查方法的结果存在代表性差、可比性差的原因。本研究成果在海草生态监控区调查中具有推广应用价值。     

海草床微生物研究进展

海草是一类生长于海洋环境中的单子叶植物。细菌、真菌、微藻、古生菌和病毒等微生物栖息在海草器官及其周围环境中,对海草生长、营养和健康以及海草床物质循环起着重要作用。本文通过分析与总结国内外参考文献,简要介绍了海草床微生物的一些新的研究进展,并讨论了将来可能进行的研究方向。海草微生物组与沉积物和海水中的微生物群落存在较大差异,其分布在离散且高度异质性的生态位,且该模式在广泛的地理尺度上保持不变,不是受海草种类和沉积物类型控制,而是主要取决于环境驱动与海草代谢。大部分海草核心微生物群落都参与硫循环。今后可采用模拟实验、生态模型、基因组、宏基因组、转录组与代谢组等技术方法研究海草床微生物的多样性、组成、功能、定植与病害等。此外,揭示海草床中微生物、海草和环境之间的相互关系,对保护受威胁的海草床具有重要意义。     

海草床微生物研究进展

海草是一类生长于海洋环境中的单子叶植物。细菌、真菌、微藻、古生菌和病毒等微生物栖息在海草器官及其周围环境中,对海草生长、营养和健康以及海草床物质循环起着重要作用。本文通过分析与总结国内外参考文献,简要介绍了海草床微生物的一些新的研究进展,并讨论了将来可能进行的研究方向。海草微生物组与沉积物和海水中的微生物群落存在较大差异,其分布在离散且高度异质性的生态位,且该模式在广泛的地理尺度上保持不变,不是受海草种类和沉积物类型控制,而是主要取决于环境驱动与海草代谢。大部分海草核心微生物群落都参与硫循环。今后可采用模拟实验、生态模型、基因组、宏基因组、转录组与代谢组等技术方法研究海草床微生物的多样性、组成、功能、定植与病害等。此外,揭示海草床中微生物、海草和环境之间的相互关系,对保护受威胁的海草床具有重要意义。     

无人机航测技术在海草床调查中的试点应用

通过无人机飞行参数、飞行高度、潮汐条件和调查范围等试验,采用无人机对东郊椰林近岸海域海草进行航拍,利用PIX4D软件处理得到了高分辨率海草分布影像图,利用ArcGIS软件对海草分布区进行了矢量化提取,选择有代表性的区块结合实地调查进行验证,得出了试验区的海草分布特征和海草种类。结果表明：海草分布在离岸300 m范围内的珊瑚礁砰上,呈斑块状、间隔式分布特征,在试验区中海草分布面积为2 449.6 m²,占比为24.5%。实地调查到海草种类有圆叶丝粉草(Cymodocea rotundata)、单脉二药草(Halodule uninervis)、海菖蒲(Enhalus acoroides)、泰来草(Thalassia hemprichii)和卵叶喜盐草(Halophila ovalis)等5种海草,泰来草为优势种,单脉二药草和卵叶喜盐草分布在潮间带有淤泥的低潮区;圆叶丝粉草分布在低潮带至潮下带的上部,海底堆积和冲刷区的交界处;泰来草在不同水深处均有分布,分布面积最大。     

西沙群岛的海草

海草在世界各海域已知有12个属,其中8个属在我国有分布。在从五十年代后期开始的西沙群岛动、植物区系调查中,先后采到海龟草 Thalassia hemprichii ( Ehrenb.) Aschers.、喜盐草 Halophila ovalis (R.Br.) Hook.和无横脉喜盐草 H. beccarii Aschers.等三种海草,分隶于二属。 海草是一个热带性较强的类群,在已知的12个属中,有7属以热带为分布中心。分布在我国沿海的8属海草中,也有6属是热带性的(包括西沙群岛的2属3种),其中海龟草是纯热带种类,而喜盐草和无横脉喜盐草是热带一亚热带类型。 在我国,有关海草的研究甚少,本文首次报道西沙群岛海草。海龟草、喜盐草及无横脉喜盐草均为我国新记录。     

海草恢复生态学与修复技术研究进展

海草是一类生活在近海区域的高等被子植物,初级生产力高,是全球重要的碳汇之一,具有净化水质、消浪固滩,以及为珍稀濒危海洋生物提供栖息地和保护地的功能。无节制的人类活动和频发的极端气象灾害导致近岸海洋污染加剧、海洋生态系统退化和海草床大面积消失。本文以相关海草床修复生态学基础理论为出发点,在自然因素和人为因素两个方面归纳了海草修复需要考虑的因素,梳理了国内外海草修复实践和技术理论方法,提出了利用营养物质、植物激素和物种共生关系等人为促进海草床生长的技术方法,并从法律角度、技术体系、保护体系和科普宣传等方面提出了促进我国海草床修复的建议,以期为我国海草床保护与修复工作提供理论基础和技术参考。