珊瑚礁保护与管理的两个实例

灯楼角在广东省雷州半岛西南，位于我国大陆最南端（图14-86）。2002年8月对此地进行实地调查发现，放坡村西北礁前长约1km的水深1～5m的鹿角珊瑚（Acropora sp.）等有30%～70%出现了白化死亡现象。通过问卷调查，得知当地居民在生活上对于珊瑚礁的依赖程度很大。于是提出将对珊瑚礁的保护与生产经营活动相结合，通过管理该保护区，获得可持续的渔业产量，维持一定的自然面积用来教育和研究，并且通过发展旅游业来增加社会、经济和生态效益（王丽荣等，2004）。

图14-86　灯楼角珊瑚礁保护区

一般来说，常规的珊瑚礁管理包括全面管理、周期性勘测、经常性海洋环境监测、建立数据库，同时还要协调好与社区联系问题（约翰，2000；张华国等，2001；吴小敏等，2002）。应该通过教育与培训，将科学研究得出的信息和知识讲授给当地居民和政府管理者，通过教育加强民众自觉性。同时将保护与效益结合起来，比如开发旅游资源，并让民众在这里面获益，这对于珊瑚礁的保护将有更深远的影响（王丽荣等，2004）。

（二）案例二

1.背景

涠洲岛是位于广西沿岸海域最大的岛屿，在北部湾东北部，面积约26km2，属于我国华南大陆沿岸和离岛的岸礁。涠洲岛地处21°00～21°10′N、 109°00′～109°15′E之间，属热带季风气候区，多年平均海水温度24.55℃，在造礁石珊瑚最适温度（24.5℃～29℃）范围。最低月平均水温出现在每年1月，约为16.5℃；最高月平均水温出现在8月，约为31.7℃。涠洲岛偶尔会出现最低水温低于造礁石珊瑚生长要求的极限温度（约14℃）的情况，这时往往造成造礁石珊瑚的白化，但此水温一般持续时间较短，不会造成造礁石珊瑚大量死亡，低温过后，造礁石珊瑚又重新恢复生机（黎广钊等，2004）。但也有猜测持续低温造成大量造礁石珊瑚死亡的报道（邹仁林，2001）。

邹仁林等（1988）曾于1964和1984年先后对涠洲岛海域造礁石珊瑚群落进行了定性的调查研究，系统采集和鉴定了造礁石珊瑚种类。梁文等（2002）初步研究了涠洲岛造礁石珊瑚群落的结构与分布，并提出相应的保护建议。黎广钊等（2005）初步研究涠洲岛珊瑚礁生态环境条件。陈琥（1999）记述了1998年极端高温造成的珊瑚礁大面积白化死亡事件。余克服等（2004）分析了涠洲岛42年来的海面温度变化，及其对珊瑚礁的影响。韦蔓新等（2005）初步探讨了涠洲岛珊瑚礁生态系中浮游动植物与环境因子关系。董晓理（2006）从珊瑚礁管理的角度初步探讨了涠洲岛珊瑚资源保护及其生态环境维护。

2.现场调查

黄晖等（2011）于 2005年 7月对涠洲岛海域进行了珊瑚礁生态调查。这是第一次采用国际上通用的定量方法——截线样条法（Hill等，2004）调查涠洲岛海域珊瑚的种类、分布、覆盖率、敌害及病害等。该调查更全面地反映了涠洲岛珊瑚礁生态系统的现状，尤其是1984年以来涠洲岛的造礁石珊瑚群落结构的新的变化情况，同时对涠洲岛珊瑚礁变化的原因进行了分析并提出了保护和管理建议。

该项目在涠洲岛海域共设置6个调查站位进行潜水调查（图14-87）。站位布设主要参照以往的调查资料，重点在涠洲岛南—西南和北—东沿岸，因为其他地方很少有造礁石珊瑚分布。

调查人员重复潜入水底2～3次，游动50m距离，如果没有珊瑚或仅见极少量的石珊瑚零星分布，则认为此站位的珊瑚覆盖率小于1%。对于没有石珊瑚分布或石珊瑚覆盖率小于1%的站位不进行录像，只做定性描述。如果有较多的造礁石珊瑚分布，则采用国际通用的截线样条法，在珊瑚礁集中区域进行调查。因为涠洲岛造礁石珊瑚的分布水深一般不超过5m，所以在发现有较多造礁石珊瑚（覆盖率大于1%）的调查站位水下2m（水深1～3m）和4m（水深3～5m）等深线处布设两个调查断面，每个断面各布设3条样带，每条样带长10m。断面沿珊瑚礁长轴（等深线）方向布设，各断面不能交叉重叠，应尽量具有代表性。

图14-87　涠洲岛海域珊瑚礁区珊瑚调查站位图

3.调查结果

经过调查，共鉴定造礁石珊瑚5科10属14种。 随着珊瑚分类学的进展，早期的很多其实为同物异名的物种已作合并。为便于比较，将历史资料和本次调查资料中涉及到的珊瑚均按《中国动物志 腔肠动物门》中的标准重新分类（邹仁林，2001）。 邹仁林（邹仁林，2001）1964和1984年两次调查分别记录造礁石珊瑚8科22属32种和8科23属35种。 与那两次调查结果相比，这次调查得到的涠洲岛造礁石珊瑚的种类明显减少，仅有14种。究其原因，一是此次调查重点不是种类数量，站位较少；第二，造礁石珊瑚种类明显减少也部分反映了25年来涠洲岛的海洋环境有了很大变化，珊瑚礁严重退化；例如，过去有造礁石珊瑚分布的3个站位（W4～W6），这次调查只发现有零星的造礁石珊瑚分布，说明珊瑚礁分布面积也大为减少。因此，本次调查结果总体上客观反映了涠洲岛珊瑚礁的现状。

涠洲岛活造礁石珊瑚覆盖率及其分布情况见表14-19和图14-88。涠洲岛珊瑚分布较好的南边和北边（站位W1～W3）总的平均覆盖率为 23.8%，其他地方造礁石珊瑚覆盖率小于1%，而在过去的研究记录中涠洲岛东边海域珊瑚礁覆盖率为 10%～20%（梁文等，2002）。涠洲岛东北-东南边海域，包括公山、横岭、猪仔岭的造礁石珊瑚已基本消失。

表14-19　2005年涠洲岛海域活造礁石珊瑚覆盖率

图14-88　涠洲岛海域活造礁石珊瑚覆盖率

造礁石珊瑚分布较好的3个站位，包括南湾、滴水丹屏和北港，活造礁石珊瑚覆盖率也普遍偏低，尤其在人类活动非常密集的涠洲岛南部（地质博物馆与火山口之间海域）的南湾（W1），水质很差，活造礁石珊瑚平均覆盖率为2.83%，却有较多海绵，水深4m以深没有珊瑚分布。滴水丹屏和北港活造礁石珊瑚平均覆盖率较高，分别为35.3%和33.2%。

由表14-19和图14-88可知，南湾由于水质太差珊瑚礁已严重退化；珊瑚分布较好的滴水丹屏和北港，浅水区活造礁石珊瑚覆盖率也明显比深水区低。

由表14-20和图14-89可知，整个调查区死亡造礁石珊瑚覆盖率很高。死亡珊瑚的死亡时间主要在2年内，死珊瑚覆盖率平均31.4%，最高的北港浅水区死珊瑚覆盖率达到91.3%，滴水丹屏和南湾浅水区死珊瑚覆盖率也达到51%和39.7%。不过，深水区（3～5m）死珊瑚覆盖率很低，说明涠洲岛浅水区比深水区珊瑚礁遭到的破坏程度更大。另外，珊瑚死亡时间大部分在2年内的事实可以说明近2年来有引起涠洲岛珊瑚礁死亡的事件发生。

表14-20　2005年涠洲岛海域2年内死亡的死珊瑚覆盖率

图14-89　涠洲岛海域2年内死亡造礁石珊瑚覆盖率

而表14-21说明整个涠洲岛造礁石珊瑚生物多样性很低，每个地方优势种都是单一绝对优势种，且优势度都在60%以上。涠洲岛南边海域（南湾）是造礁石珊瑚覆盖率较低的海域，优势种为滨珊瑚科的澄黄滨珊瑚。研究表明，珊瑚礁群落演替过程中初级群落以滨珊瑚为优势种（于登攀等，1996）。这说明该海域的珊瑚可能受到了严重破坏，导致群落退化。覆盖率较高的滴水丹屏海域的优势种为鹿角珊瑚科的多孔鹿角珊瑚，其在珊瑚礁群落演替过程中处于顶级群落，但该海域2年内死亡的珊瑚覆盖率为28.8%，说明该海域的珊瑚礁群落正受到相当程度的人为干扰。北港海域的优势种为菌珊瑚科的十字牡丹珊瑚，在珊瑚礁群落演替过程中处于中级群落。该海域2年内死亡珊瑚的覆盖率为45.7%，主要是浅水珊瑚大量死亡，可能是因为该海域的珊瑚礁群落受到自然的（如高温或过低温）或人为活动的影响。

表14-21　涠洲岛海域活造礁石珊瑚区域优势种及其优势度

注：优势度是指优势种覆盖率占总活造礁石珊瑚覆盖率的百分比。

4.讨论分析

综合以上分析可以得出初步结论，涠洲岛珊瑚礁状况不容乐观，种类组成变化大，多样性低，活的造礁石珊瑚覆盖率低，造礁石珊瑚的死亡率高。引起涠洲岛海域造礁石珊瑚大量死亡的可能原因如下。

（1）人为因素造成的海水水质差、沉积物多。研究证实海水污染是造成珊瑚礁退化的主要原因之一（赵美霞等，2006）。人类向海洋中倾倒生活污水或工业废水会对珊瑚礁造成破坏。这些污水增加了珊瑚礁海域中营养盐的含量，促使藻类暴发，使珊瑚虫得不到足够的光照而死亡。涠洲岛西北部的石油终端处理厂，工业废水排入近海，对珊瑚礁群落造成一定危害。随着旅游业不断发展，日益增多的潜水活动和船舶抛锚对珊瑚礁生态系统的破坏也越来越突出。此外，在南湾存在的大量网箱养殖和贝类吊 笼养殖也造成大量的有机悬浮颗粒物滋生，这些沉积物对近岛海域珊瑚礁构成极大危害（黎广钊等，2004）。

（2）海水温度异常。近几年的涠洲岛水温观测数据表明，涠洲岛的海表温度呈缓慢上升趋势（余克服等，2004）。夏季异常高温的出现更可能对珊瑚礁产生不利影响。涠洲岛属于世界珊瑚礁分布的北缘地带，冬季海水温度过低也会造成“冷白化”，同样对珊瑚礁产生不利影响。2004年是涠洲岛近年来冬季最冷的一年，表层海水的最低温度14.2℃，可能是造成珊瑚的大片白化和死亡的主要原因。

（3）人为直接破坏。珊瑚被用作建筑材料或制作纪念品、装饰品和水族观赏动物。偷采偷运是涠洲岛附近海域珊瑚礁大量死亡的一个原因。

（4）破坏性的捕鱼作业。目前很多捕鱼作业都是破坏性的，例如使用氰化物、过度捕鱼、捕获幼鱼以及炸鱼。炸鱼、毒鱼、拖网和抛锚等行为在涠洲岛海域屡见不鲜。这些行为也是造成涠洲岛附近海域珊瑚礁死亡的因素之一。

5.涠洲岛海域珊瑚礁保护建议

（1）建立珊瑚礁自然保护区。涠洲岛的珊瑚环岛生长（历史上西边没有成礁），群体大，种类多，岛周围自然环境均适宜珊瑚生长、繁衍。保护好涠洲岛珊瑚礁生态环境，对于该岛及其海区生物多样性的保持、渔业和旅游业的发展及科学研究和科普教育都具有重要意义。建立珊瑚礁自然保护区，是保护珊瑚礁生态环境和生物多样性的有利措施（马英杰等，2002）。1975年澳大利亚的大堡礁成为世界上第一个珊瑚礁保护区。在保护区及附近礁区，通常渔业产量稳定并有显著提高，而且还可带动生态旅游业，从而促进地方经济的发展。建立保护区，使珊瑚资源得到有效保护，并提供良好的研究基地，方便科研人员开展长期的生态监测、研究，为保护及管理提供科学依据。目前已在涠洲岛建立了广西涠洲岛珊瑚礁国家级海洋公园和涠洲岛火山国家地质公园。

（2）普及珊瑚礁知识，提高人们的保护意识。保护珊瑚礁是一项以保护全民利益为目标的长期任务，需要人们共同的关注和参与，因此普及珊瑚礁知识必不可少。加强珊瑚礁生态保护的教育工作，让公众了解珊瑚对当地自然环境和生活质量的长远影响，使其自觉避免破坏并参与保护。许多国际组织（国际珊瑚礁倡议，联合国环境规划署，国际自然保护联盟，国际海洋学委员会，联合国教科文组织等）通过国际研讨会，发表和出版珊瑚礁研究成果资料，引起各国各地区有关部门的重视，为其提供评价和管理的依据。

（3）实行造礁石珊瑚生存总体环境质量控制。通过以下必要措施，使保护区的环境适宜于珊瑚的生长：平时加强环境监测与管理工作，维持一定的溶解氧，任何情况下珊瑚礁区溶解氧不能低于5.5mg/L；限制影响珊瑚礁区的农业和生活污水入海径流，限制水产养殖过度发展和生物需氧量工业源以及携带高生物需氧量负载的住宅区污水直接排入；采用各种已知的手段控制农业、房屋建设的泥沙源，保持海水较高的透明度；防止旅游开发过程中对珊瑚礁的物理损伤。

目前国际上对于珊瑚礁恢复并没有太好的办法，珊瑚移植在过去十几年里是相对比较流行的手段。其工作主要就是将珊瑚的一个完整个体或其局部移植到珊瑚礁生态系统被破坏的地方，以实现珊瑚礁生态系统恢复的目的（李元超等，2008）。要想成功地移植珊瑚，应该重点考虑移植珊瑚的成活率、死亡率同被移植珊瑚大小之间的关系。大部分研究结果认为移植珊瑚的大小是决定其成活率的关键因素。除此之外，珊瑚品种、群落构成、底质对珊瑚的影响也是影响珊瑚移植成功与否的关键。

（三）案例三

1.背景

这是一个有关东南佛罗里达珊瑚礁恢复的倡议（Rapid response and restoration for coral reef Injuries in southeast florida guidelines and recommendations，2007），倡议中介绍了在SEFCRI地区珊瑚礁破坏后的应急措施和恢复的建议。

东南佛罗里达珊瑚礁倡议涉及迈阿密—戴德（Miami-Dade）、布劳沃德（Broward）、棕榈海滩（Palm Beach）和马丁（Martin）的近海水域（图14-90）。

图14-90　东南佛罗里达珊瑚礁位置图（图中橙色区域为珊瑚礁分布区）

佛罗里达群岛横跨126英里（约合200km）的区域。佛罗里达州南部拥有美国覆盖面积最大的活珊瑚礁。这也是世界上第三大活珊瑚礁。为了保护该地区的生态资源，佛罗里达群岛在1990年被设立为国家级海洋保护区。该保护区覆盖3708平方英里（约合9600km2）的面积。

2002年佛罗里达群岛国家海洋保护区发生一起轮船碰撞事件。经过将近10年的努力恢复，被撞的珊瑚礁目前已经基本恢复原貌。

佛罗里达群岛国家海洋保护区（来源：美国国家地理杂志）

2002年8月，长达36英尺（11m）的Lagniappe2号船在佛罗里达基韦斯特附近撞礁，致使376平方英尺（35m2）的珊瑚礁遭受损坏。被破坏的珊瑚通常要经过长达100年的时间才能恢复。在保护区工作人员对珊瑚的损坏程度进行评估后，恢复生物学家使用特殊材质的水泥，将473片被撞碎的珊瑚碎片重新附着在礁体上。本次损坏的珊瑚品种以佛罗里达群岛的主要建礁珊瑚品种大石星珊瑚（Montastrea annularis）为主。

研究人员使用数码拍照及特殊的计算机软件对珊瑚恢复的过程进行监控，计算出被损坏区域的珊瑚品种及数量；同样也对未损坏的区域进行了监测，以便进行对比。这个珊瑚礁恢复历时8年，到2009年，重新附着的珊瑚礁碎片与邻近的未损坏的珊瑚礁已难以区分。一年以后，恢复位置的珊瑚数量已经远远多于之前的数量。

东南佛罗里达人口稠密。该地区镶嵌着城市社区、轻工业以及农业，并且沿海地区还有发达的旅游业。东南佛罗里达珊瑚礁系统就靠近市区，并且经受着外界各方面的影响，包括资源利用（潜水、钓鱼、划船）、海洋工程建设活动（下水道和处理后的废水排污口管道、光缆及管道安装、港口维修和扩展等）以及船舶搁浅和锚定。这里的资源管理机构经常面临由于船舶搁浅、锚拖动和其他人为干扰而造成的珊瑚礁损伤的问题的评估、恢复和管理，多年来积累了丰富的经验。

2.恢复经验总结

（1）要建立一套法律体系。佛罗里达环境保护部门（FDEP）一直以来都在处理不被许可的珊瑚礁损害问题，但遇到了很多麻烦，比如它需要依赖于更多的成文法但是可供参考的法律案例很少，并且已有法律在细节方面也需要进一步完善。同时，受托人和责任方之间如果遇到无法解决的问题，必须提起诉讼，这个过程将消耗大量的时间和精力，然而这样并不会有利于珊瑚礁的恢复。

（2）在管理方面也应该采取一些措施。比如可以建立一个专门的24小时珊瑚礁受损热线，该热线的功能是接收珊瑚礁受损的报告并及时采取有效措施予以应对。政府机构应该在事件发生后第一时间被通知到，如果有必要，应该派专员去现场。该热线的操作者应该进行专门的培训，同时也应该指导公众使其可以具体而准确地报告珊瑚礁的伤害情况。各部门应该进行积极的协调配合，以应对紧急情况。

（3）恢复过程应包括以下内容。

伤害损失评估（图14-91）。主要评估其所造成的损失。应该进行初步审查并进行详尽的现场评估以确定调查范围和最合适的、准确的伤失评估方法。这些措施包括从GPS设备获得数据，船舶跟踪系统，用航拍照片来定义潜在伤害的区域。

图14-91　潜水员评估脱落和断裂的要重新附着的珊瑚群落以及需要稳定的碎石（来自Gilliam，NCRI）

碎片去除。船舶搁浅或者进行打捞作业时可能会导致在礁石附近积累碎片。碎片包括锚、电缆、专门放置的以方便船只拆卸的相关设备、打捞作业时偶然掉落的物件等。碎片对珊瑚礁构成了显著的威胁，应该去除掉。

珊瑚礁骨架恢复。当珊瑚礁骨架被压碎并折断，经常在礁石结构中出现的松散物质就会暴露出来。无论是松散的材料和结构都应该被稳定并恢复，以避免损伤面积进一步扩大。暴露的松散骨架材料来回移动会导致受伤面积进一步扩大并阻碍恢复。用水泥沙浆和其他加固材料稳定较小的骨架裂缝。机械加固的方法通常包括玻璃纤维和不锈钢棒。如果水流和波浪会造成影响，织物垫可以被放置在水泥处并用配重块或沙袋临时固定。

碎石稳定。碎石的稳定能够减少对周围生物资源及栖息地的损害。因为当暴雨发生时，碎石很容易松动，这会损伤、破坏附近的生物，所以应该尽可能对其进行固定。碎石可以用水泥来稳定，或者可以把它加到珊瑚礁骨架擦伤处或断裂处。合并的碎石还可以减少恢复珊瑚礁骨架所需的水泥沙浆的用量。碎石的稳定应该尽量减少对周围栖息地的影响。

生物重新附着。营救断裂的珊瑚时分类收集的生物应该被重新连接到结构良好并且远离沙石的区域。生物体应该恢复其原始位置以及深度。理论上，再连接的目标（生物体数目/礁石区域）的自然物种的丰富度、覆盖率和密度应该与受损前相似（图14-92）。

图14-92　潜水员使用1m2样方以便于以所期望的密度重新连接聚居地（来自Gilliam，NCRI）

（4）PDEP营救断裂珊瑚和海绵的几个重要措施。

断裂石珊瑚（Stony Corals）的重新连接。水泥用于石珊瑚移植的实验最早于20世纪早期在干龟群岛（Dry Tortugas）进行。目前，硅酸盐水泥或硅酸盐水泥和沙子的混合物是用于重新连接石珊瑚的最常用材料（图14-93）。其他材料包括环氧基树脂、螺栓、扎带以及不锈钢丝，但是这些材料在使用中仍然存在很多问题。波浪作用导致珊瑚移动，这会拉伸不锈钢丝和/或扎带，最终珊瑚表面被磨损受伤并且无法长到礁石基底上。

图14-93　一个用水泥重新连接石珊瑚的例子（来自Gilliam，NCRI）

硅酸盐水泥，又称波特兰水泥（Portland Cement），是由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化高炉炉渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。

硅酸盐水泥熟料的主要成分为硅酸三钙3CaO·SiO2、硅酸二钙2CaO·SiO2、铝酸三钙3CaO·Al2O3和铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3。当与水混合时，发生复杂的物理和化学反应，称为水合（hydrate）。从水泥加水伴和后成为具有可塑性的水泥浆，到水泥浆逐渐变稠失去塑性但尚未具有强度，这一过程称为“凝结”。随后水泥浆产生明显的强度并逐渐发展成坚硬的水泥石，这一过程称为硬化（harden）。凝结和硬化是人为划分的，实际上是一个连续的物理、化学变化过程。

断裂八放珊瑚（Octocorals）的重新连接。波浪运动是八放珊瑚重新连接的最大障碍。目前重新连接八放珊瑚的方法与石珊瑚的基本相同。将八放珊瑚残余部分连接到一块脱落的基底上（图14-94）。如果脱落的珊瑚体仍然有固着器，可以将固着器基底通过水泥或环氧树脂相连。柔软的重物或沙袋也可以用于临时支撑珊瑚体。如果没有固着器，应使用额外的结构支撑珊瑚体骨干。一种方法是在礁石基底里钻一个小孔，将珊瑚体嵌入孔里并用环氧树脂或水泥固定。另一种方法是用小的不锈钢棒固定到基底上，然后再将珊瑚体用不锈钢丝、扎带和/或水泥或者环氧树脂固定在不锈钢棒上。八放珊瑚也可以通过将脱落的珊瑚体按压进已经出现的小的礁石裂缝上并用水泥或环氧树脂来固定以便于重新连接。小的碎石可以用于填补缝隙并增加珊瑚体的支撑力。

断裂海绵（Sponges）可以通过其残余的片段再附着。脱落的小碎片无需用黏合剂，可直接固定在礁石缝隙。较大的海绵，如Xestospongia muta，较难固定，应该使用前面所述的断裂石珊瑚的处理方法，用水泥和环氧树脂将碎片固定在礁石基底上（图14-95）。

图14-94　使用水泥连接八放珊瑚的例子（来自Gilliam，NCRI）

图14-95　海绵的固着（来自Graham，NCRI）