海洋保護(hù)區(qū)內(nèi)的珊瑚礁（上）和允許捕魚的藻類覆蓋的珊瑚礁（下）。圖片來源：《自然—生態(tài)與進(jìn)化》
全世界的珊瑚礁如今正經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的大規(guī)模“團(tuán)滅”，光芒漸失。
珊瑚礁及其形成的生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化的同時(shí)，也伴隨著珊瑚物種多樣性的加速減少。但我們卻并不了解這將會(huì)帶來怎樣嚴(yán)重的后果。
近日，澳大利亞聯(lián)邦環(huán)境部部長(zhǎng)梅利莎·普賴斯宣布，澳大利亞特有物種珊瑚裸尾鼠已經(jīng)滅絕。相關(guān)報(bào)告指出，人類活動(dòng)導(dǎo)致的氣候變化是該物種滅絕的主要原因。氣候變化造成海平面上升和極端天氣事件頻發(fā)，使得珊瑚裸尾鼠棲息地布蘭布爾礁多次被海水淹沒，生存“家園”遭到嚴(yán)重破壞。
事實(shí)上，這并不是第一個(gè)因珊瑚礁被毀而滅絕的物種。布蘭布爾礁位于大堡礁的最北端，有“自然遺產(chǎn)”之稱的大堡礁是世界上珊瑚礁最為集中的地區(qū)，近幾十年來，由于其屢遭破壞而持續(xù)退化，不斷有物種被宣告進(jìn)入“瀕危”“極危”狀態(tài)，甚至永久滅絕。
除了大堡礁，世界各地的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)也都面臨著同樣的困境?？茖W(xué)家們?cè)缫研纬晒沧R(shí)：保護(hù)物種，最重要的是保護(hù)它們的生存環(huán)境，珊瑚礁更是如此。近期《自然—生態(tài)與進(jìn)化》聚焦珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，講述它正經(jīng)歷的“陣痛”，警示人類必須有所為、有所不為。
珊瑚物種多樣性很重要
廣闊而蔚藍(lán)的海洋中，一團(tuán)團(tuán)一簇簇的珊瑚礁千姿百態(tài)，猶如顆顆璀璨明珠。
在科學(xué)家眼中，珊瑚礁是“海底城市”，是“海洋中的熱帶雨林”。“珊瑚礁是地球上生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)之一，許多稀有物種，尤其是海洋生物依傍而生，是整個(gè)海洋經(jīng)濟(jì)資源的主要依靠和來源之一。”全球珊瑚礁普查中國大陸區(qū)總干事、廣東海洋大學(xué)深圳研究院珊瑚保育中心主任廖寶林告訴《中國科學(xué)報(bào)》。僅在地球南北緯25度范圍內(nèi)生存的珊瑚礁卻“養(yǎng)育”了四分之一的海洋生物。
然而，全世界的珊瑚礁如今正經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的大規(guī)模“團(tuán)滅”，光芒漸失。
珊瑚礁及其形成的生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化的同時(shí)，也伴隨著珊瑚物種多樣性的加速減少。但我們卻并不了解這將會(huì)帶來怎樣嚴(yán)重的后果。
過去的16個(gè)月里，美國佐治亞理工學(xué)院生物科學(xué)學(xué)院杰出教授馬克·海伊與同事在斐濟(jì)一個(gè)正在退化、以大型藻類為主的珊瑚島礁上的人造園林里做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，調(diào)查珊瑚物種多樣性如何影響珊瑚及其競(jìng)爭(zhēng)者大型藻類的定居、生長(zhǎng)和死亡率。研究人員發(fā)現(xiàn)，珊瑚多樣性的喪失會(huì)抑制剩余珊瑚的生長(zhǎng)和生存，促進(jìn)大型藻類的繁衍，從而導(dǎo)致珊瑚礁的退化。
研究人員指出，生物多樣性是增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)功能的重要措施。要想恢復(fù)受到重大損害的珊瑚礁，不僅取決于珊瑚的生長(zhǎng)和幼體的補(bǔ)充，也取決于原有和補(bǔ)充的珊瑚的多樣性，以及物種間如何相互作用。不同物種間可“聯(lián)手對(duì)抗”破壞性競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，同時(shí)繁衍自身和增強(qiáng)生存能力。
事實(shí)上，珊瑚多樣性影響著海洋生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)。“造礁石珊瑚是珊瑚礁的主要建造者，可以提供各種立體生境，這是因?yàn)樵旖甘汉饕蕾嚭玫沫h(huán)境，當(dāng)珊瑚死亡后，其構(gòu)建的立體生境很快就會(huì)崩塌消失，無法為海洋生物庇護(hù)，魚類多樣性往往也會(huì)減少。”海南大學(xué)海洋學(xué)院教授李秀保告訴《中國科學(xué)報(bào)》，“良好的海洋環(huán)境條件是維持珊瑚礁生物多樣性的重要前提。”
為什么珊瑚物種更豐富的珊瑚礁會(huì)生長(zhǎng)得更快？
美國史密森尼博物院Tennenbaum海洋觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)主任埃米特·杜菲解釋，一般而言，所有物種在資源使用的方式上都存在一定程度的差異，這種生態(tài)位分化減少了物種間的競(jìng)爭(zhēng)，從而有利于物種的共存。在生態(tài)系統(tǒng)層面，當(dāng)一個(gè)地點(diǎn)被多個(gè)物種占據(jù)時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致對(duì)可用資源的更充分利用，從而更有效地轉(zhuǎn)化為生物量。“來自浮游生物、海洋無脊椎動(dòng)物、草地植物以及近年來熱帶珊瑚的數(shù)據(jù)都驗(yàn)證了這一說法。”
漁業(yè)與珊瑚礁
健康的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類維持生計(jì)的漁業(yè)資源來說十分重要。
日前，國際珊瑚礁學(xué)會(huì)發(fā)布了美國國家海洋和大氣管理局更新版本的《珊瑚礁保護(hù)戰(zhàn)略規(guī)劃》，其中指出，全球約5億人依靠海岸線、珊瑚礁維持生計(jì)，如果減少50％的珊瑚礁棲息地估計(jì)會(huì)對(duì)10億依靠漁業(yè)生活的人產(chǎn)生影響。
珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)身負(fù)重任，但卻極其脆弱，尤其難以承受人類活動(dòng)干擾“之重”。
“人類過度捕撈打破了健康珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的平衡。”李秀保指出，維持健康珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，一方面不能有過高營養(yǎng)鹽，以免大型海藻擴(kuò)繁；另一方面魚類不能太少，每公頃海域至少保持600kg的魚類生物量。“魚類與珊瑚礁之間存在正響應(yīng)和相互依賴的關(guān)系。珊瑚礁魚類可在珊瑚礁覓食、棲息、繁衍、躲避敵害等；同時(shí)，魚類可以使珊瑚礁維持健康的狀態(tài)。”
一項(xiàng)最新研究強(qiáng)調(diào)了魚類物種多樣性的重要性。英國蘭卡斯特大學(xué)蘭卡斯特環(huán)境中心教授詹姆斯·羅賓遜與同事以塞舌爾珊瑚礁漁業(yè)為例，分析了此地包括魚類多樣性、捕獲量及其棲息地20余年的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，珊瑚礁白化后，雖然漁獲總量和平均漁獲量保持或增加，但可捕獲的魚類物種多樣性在減少，漁業(yè)在空間和時(shí)間上捕獲物的變化和不可預(yù)測(cè)性增加。
這種不穩(wěn)定性對(duì)漁民來說并不是一件好事，珊瑚礁漁業(yè)前景不容樂觀。
“魚類多樣性減少，尤其是經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的肉食性魚類減少、更難捕撈，而價(jià)值較低的草食性的魚類增多了，這可能會(huì)影響漁民收入和對(duì)當(dāng)?shù)睾ｕr市場(chǎng)的供應(yīng)。”李秀保解釋，退化的珊瑚礁為大型藻類提供生長(zhǎng)空間，生殖周期短的草食性魚類獲得更多食物，其數(shù)量和生物量在塞舌爾增加了。
然而，我們并不能因此放松警惕。事實(shí)上，據(jù)該研究數(shù)據(jù)顯示，一旦大型藻類的覆蓋率超過70%的臨界值，可消耗海藻的魚類的數(shù)量也會(huì)下降。研究人員指出，在珊瑚礁退化的極端條件下，即低復(fù)雜度和巨量大型海藻覆蓋下，所有魚類物種均呈下降趨勢(shì)。
此外，對(duì)于該研究中出現(xiàn)漁獲量增加的現(xiàn)象，李秀保認(rèn)為，塞舌爾是非洲東部的一個(gè)小島，這里的捕魚方式較為傳統(tǒng)，捕撈強(qiáng)度不大，過去20年的研究發(fā)現(xiàn)，它與其他地方不太一樣。“如果在中國近岸區(qū)域，隨著珊瑚礁的退化，不大可能出現(xiàn)這種結(jié)果。”
保護(hù)與修復(fù)道阻且長(zhǎng)
魚類多樣性的減少不僅影響漁民經(jīng)濟(jì)收入，還打破了食物鏈結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)受損，從而形成惡性循環(huán)。
美國田納西大學(xué)生態(tài)學(xué)與進(jìn)化生物學(xué)系研究人員塞繆爾·博爾斯坦等人從珊瑚礁魚類飲食與進(jìn)化關(guān)系，及其對(duì)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)影響的角度進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，過度捕撈肉食性魚類和草食性魚類，嚴(yán)重降低了珊瑚礁魚類功能的多樣性，可能使珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)喪失持續(xù)生存所必需的關(guān)鍵功能角色，從而導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)育多樣性的喪失，弱化其適應(yīng)進(jìn)化的能力。
研究人員解釋稱，根據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示，肉食性魚類和草食性魚類分別處在食物鏈的兩個(gè)極端，有著專門的“獵物”作為營養(yǎng)來源以及獨(dú)特的身體特征、捕獲方式，其功能性狀更多樣化，進(jìn)化速度更快。“未來的漁業(yè)管理中，急需結(jié)合進(jìn)化生態(tài)學(xué)及生物功能性狀，確保生態(tài)系統(tǒng)功能的可持續(xù)性和未來的多樣化。”
剛剛過去的2018年，是第三個(gè)“國際珊瑚礁年”。與20年前相比，珊瑚礁及其相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀再一次警示人們，保護(hù)與修復(fù)行動(dòng)刻不容緩。
全球珊瑚礁領(lǐng)域的科學(xué)家們從不同角度尋找不同方法嘗試修復(fù)珊瑚礁，但前路卻荊棘重重。或許，人工修復(fù)珊瑚礁的速度趕不上其消亡速度。
“在大自然面前，人的力量還是很渺小的。”李秀保坦言，由于存在許多技術(shù)限制，導(dǎo)致成本太高，目前尚未找到一種能夠大面積、快速修復(fù)退化珊瑚礁的方法，有些區(qū)域甚至根本無法人工修復(fù)。“應(yīng)該更多從保護(hù)做起，消除引起珊瑚礁退化的因素，讓生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮功能，促進(jìn)珊瑚礁自然恢復(fù)。當(dāng)然，在諸如礁盤破碎化的一些區(qū)域，需要采取人工措施修復(fù)，靠自然恢復(fù)太難。”
廖寶林表示，事實(shí)上，只要能做到減緩現(xiàn)有珊瑚礁的退化趨勢(shì)，就能達(dá)到較為理想的狀態(tài)，“以自然修復(fù)為主，加上人工干預(yù)，雖然需要一定的時(shí)間，但還是可以看到其慢慢恢復(fù)的希望”。
??
??
??
?
