海洋环境科学

海南高隆湾海草床修复成效及影响因素 

来源:海洋环境科学 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-07-08

海草是生活于热带和温带浅水海域的单子叶沉水植物[1],一般分布在低潮带及潮下带[2],6 m以浅是海草分布的主要区域[3]。海草具消除污染、净化水质[4-5]、维护岸线及海床稳定,并为许多海洋生物提供食物来源等功能[6-9]。随着海草资源持续退化以及人们对海草重要性认识的深入,海草床修复已成为当前关注的热点[10-11]。Addy(1947)发表了海草床修复的相关报道[12],随后大量的理论研究和修复实践陆续开展[13-19]。国内海草移植修复研究起步较晚,尽管近年来对海草床修复理论及技术有了大量的研究,开展了许多修复实践,如山东荣成及广西北海,修复种类包括卵叶喜盐草(Halophilaova-lis)、贝克喜盐草()、日本鳗草(Zosterajaponica)和单脉二药草(Haloduleuninervis)等[20-22],但整体水平与美国及澳大利亚等国家仍存在明显的差距。

海草植株移植包括植株采集和栽种,不同植株移植方法根据其移植单元不同可归为草皮法、草块法和根状茎法三大类[23-26]。草皮法即在种源地采集一块带有底质的海草皮直接移植在修复区[27],该方法易形成新草床,但对种源地破坏较大,且新移植单元容易受潮汐及水流影响而丢失[28]。草块法为通过空心工具采集一定单位体积的草块作为移植单元,移植在修复区[29-31],该方法对海草种源地破坏仍很大。根状茎法为通过采集单一植株,采用优化固定方式进行移植,该方法具易操作、无污染、破坏性小等特点,目前常用的直插法、沉子法、枚订法、框架法及夹系法均属于此类方法[28]。

本研究通过海南文昌高隆湾海域光滩区域单株定距移植泰来草及海菖蒲的成功案例,分析了在底质为珊瑚碎屑及昼夜潮差较大的开放海域进行海草床修复的成效及影响因素,以期为我国南方海草床修复提供基础数据及理论支撑。

1 材料与方法

1.1 修复区域概况

高隆湾位于海南岛东北部,属热带季风海洋性气候,年均温度为24.1 ℃,年均降雨量为1 749.5 mm。近岸海草分布呈点状及斑块状,越靠近岸海草分布面积越小,点状分布越明显。近年来,随着高隆湾沿岸水产养殖业的发展,围填海工程建设以及频繁的渔业活动如耙螺、耙贝及三层刺网等的影响,高隆湾海草床已严重退化,原成片分布的海草床逐渐呈斑块化及零星化,目前离人工岛周边500 m海域已无海草分布[32]。

本研究修复区为高隆湾人工岛外已无海草分布的光滩(19°29′24.91″N,110°48′53.66″E ),水深为0~2 m,底质为珊瑚碎屑和少量泥沙。修复区及其周边有海草历史分布,水深较浅,与外海水体交换良好,水体自净能力强,温度、光照强度、盐度及透明度等环境状况均适合海草生长,适于开展海草床修复(图1)。

图1 海南高隆湾海草床修复区Fig. 1 Restoration area of the seagrass bed in Gaolong Bay, Hainan

1.2 修复物种选择

选择优势海草种泰来草(Thalassiahemprichii)作为主要修复种,其次为海菖蒲(Enhalusacoroides)。通过2018年进行的海草野外单株预实验,泰来草具适应性强、成活率高及新分枝率较快等特点,海菖蒲具适应性强及成活率高等特点(图2)。

1.3 修复方法

1.3.1 单株定距移植 目前市面上尚未有海草苗种购买。海草床修复苗种一般采取从海草床资源密集区(面积≥30 m2,盖度≥80.0%)采用“疏林”方式采集,在海草床密集区选取新长出的幼嫩单一植株,在修复区每隔20 cm移植1~2株幼苗,以1 m×1 m为一斑块,每斑块间隔50 cm。

1.3.2 海草床修复底质固定 椰子壳为海南常见废材,在海水中需6~8个月才能腐烂,将椰子壳周边及底部各开5 cm×5 cm的小口,便于海草根部生长及扩张;竹筐为小毛竹编织,规格为25 cm×25 cm,深度约为15 cm,表面上孔径为4 cm×4 cm,移植时将海草幼苗及底质放入竹筐内,移栽在先挖好的“坑”内压实;泥框为海边泥沙和泥巴加水混合,压制成25 cm×25 cm,深度约为15 cm,晾晒干,移植时将海草幼苗及底质放入泥框内,移栽在事先挖好的“坑”内压实;铁框加网采用4个角各有15 cm的三角铁(插入底质固定铁架用)制成1 m×1 m铁架,网为普通渔网(固定珊瑚碎屑底质用),空隙为2 cm×2 cm,移植海草后铺入渔网,再用铁架压实,嵌入海底,待3个月海草长稳固后,再移去铁架及渔网(回收重复利用)。

图2 海南高隆湾海草修复品种Fig. 2 Restored species of seagrass in Gaolong Bay, Hainan

2019年3—4月,采用单株定距移植法进行移植。铁架加网移植泰来草(90个斑块)及海菖蒲(10个斑块),每个斑块移植16株,植株间隔20 cm,斑块间隔50 cm;椰子载体(100个)、泥制载体(100个)及竹制载体(100个)等分别移植泰来草50株及海菖蒲50株,单株间隔均为20 cm。完成后,每个修复斑块上制定一个标识牌,记录斑块序号、项目名称、种类、单位、时间及区域位置等信息。

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