陳石泉 林國堯 蔡澤富 沈 捷 吳鐘解 駱麗珍 龐巧珠
(海南省海洋與漁業科學院,海南 海口 570125)
海草是生活于溫帶和熱帶海域淺水的單子葉植物(楊宗岱, 1979),具“海洋牧場”之稱,海草一般分布在低潮帶和潮下帶,大多數海草種分布在20m 以下淺海域內(William et al, 1993),6m 以下淺范圍區域一般是海草分布的主要區域,最深可分布在水下90m 處(Cornelis, 1970)。海草具阻止和吸附水中懸浮顆粒,消除污染、凈化水質(Arthur et al, 2002; 許戰州等, 2011),減弱海浪能、維護海岸及海床穩定,并為許多海洋生物,如儒艮、綠海龜、海膽、海馬等提供食物來源(范航清等, 2007;Douglas et al, 1984;李文濤等, 2009;黃小平等, 2006)。
近年來,不少研究者對東寨港紅樹林種類組成(廖寶文等, 2005)、群落結構(王旭等, 2008)、棲息生物(鄒發生等, 1999)、地質地貌(劉均玲等, 2013;畢福志等, 1988)、潮汐汊道(倪海祥等, 1996)、有機質元素(王鴻平等, 2017)、生物體質量(張玲等, 2011)及其生態功能評估與退化方面進行了大量研究(徐蒂等, 2014;王榮麗等, 2015),但對東寨港海草資源研究較少,僅報道東寨港旗調村附近海域的貝克喜鹽草(邱廣龍等, 2016)。調查研究東寨港內海草資源的分布特征及其成因,旨在為東寨港以及海南島潟湖資源提供基礎數據,為東寨港的漁業生產、海洋環境保護、典型潟湖生態系統的可持續發展提供科學依據。
東 寨 港 位 于 海 南 島 東 北 部(110°32′~110°37′E,19°51′~20°01′N),海岸線總長84.00 km,面積約5 240hm2,港內海灣開闊,灘面緩平,有許多曲折迂回的潮水溝分布其間,其水位較淺,且潟湖周邊有演州河、三江河、演豐東河及演豐西河4 條淡水河流匯入(邢孔敏等, 2018)。東寨港具有豐富的紅樹、海草及潟湖資源。
2018年6 月初步掌握并確定東寨港潟湖海草分布區,采用GPS 標記海草分布區域,用于計算面積。根據海草分布布設站位,在蒼頭村、博度村、東溪村及旗調村各布設3 條調查斷面,調查海草蓋度、密度、生物量等,斷面自潮間帶至潮下帶,垂直于海岸線,貫穿海草床分布,斷面布設涵蓋海草分布上限、下限及海草分布中心(圖1)。

圖1 東寨港海草分布區域及調查斷面Fig.1 Distribution area and the stations of the seagrass in Dongzhai harbor
在斷面平坦地段布設皮尺,利用水下相機拍照攝像,用GPS 測定斷面兩端的經緯坐標(Douglas et al,1984)。隨機布置樣方,樣方大小50.0cm×50.0cm,調查樣方內海草種類、蓋度、平均密度。利用軟件Arc GIS10.2分析海草分布面積及其分布特征。
2018年,東寨港海草種類主要有2 科2 屬3種,分別是絲粉藻科二藥草屬單脈二藥草Halodule uninervis(Hu),水鱉科喜鹽草屬卵葉喜鹽草Halophila ovalis(Ho)以及貝克喜鹽草 Halophila beccarii(Hb)。其中卵葉喜鹽草與貝克喜鹽草分布集中,為東寨港優勢種。卵葉喜鹽草主要分布在蒼頭村(DH1)與東溪村(DH3),蒼頭村(DH1)附近卵葉喜鹽草與貝克喜鹽草部分混生。貝克喜鹽草主要分布在蒼頭村(DH1)、博度村(DH2)及旗調村(DH4),成片分布于紅樹林沿岸淤泥底質上,植株矮小,分布密集。單脈二藥草在東寨港分布較為稀少,在蒼頭村(DH1)紅樹林邊緣分布,與貝克喜鹽草混生,植株較小,分布稀疏,通常難以找到(圖1)。
東寨港內水位較淺,通常在0.2~1.8m 左右,潟湖內底質呈中央泥沙,周邊淤泥狀態,底質越靠近紅樹區域,淤泥化越嚴重,海草種類為貝克喜鹽草及單脈二藥草;潟湖中央區域泥沙逐漸增多,海草種類為卵葉喜鹽草。
2.2.1 海草分布面積及蓋度 2018年,東寨港海草資源面積約264.0hm2,其中蒼頭村(DH1)海草面積約148.0hm2,博度村(DH2)為70.0hm2,東溪村(DH3)為9.0hm2,旗調村(DH4)為37.0hm2。卵葉喜鹽草與貝克喜鹽草為優勢種,成片或斑塊狀分布。此外,部分沿岸區域卵葉喜鹽草及貝克喜鹽草零星分布,如沿海、沿岸海域卵葉喜鹽草零星分布,三江附近河道兩岸貝克喜鹽草分布等。
東寨港海草資源分布區域平均蓋度52.13%;蒼頭村海草蓋度48.75%~79.67%,平均蓋度65.03%;博度村海草蓋度45.20%~75.40%,平均蓋度62.03%;東溪村海草蓋度15.0%~40.0%,平均蓋度25.33%;旗調村海草蓋度41.67%~68.33%,平均蓋度56.11%。
2.2.2 海草密度及生物量 東寨港海草資源區域平均密度為9 901 株/m2,其中蒼頭村海草密度為5 363~10 928 株/m2,平均密度為8 545 株/m2;博度村海草密度為5 333~15 157 株/m2,平均密度為11 104 株/m2;東溪村海草密度為6 021~12 613 株/m2,平均密度為8 869 株/m2;旗調村海草密度為4 816~16 981 株/m2,平均密度為11 084 株/m2。由于卵葉喜鹽草、貝克喜鹽草及單脈二藥草植株較小、分布密集,因此東寨港單位面積海草密度較高。
東寨港海草資源區域平均生物量為37.46g/m2;其中蒼頭村海草生物量為25.82~47.00 g/m2,平均生物量為34.12g/m2;博度村海草生物量為23.27~41.88g/m2,平均生物量為33.53g/m2;東溪村海草生物量為46.71~58.90g/m2,平均生物量為51.56g/m2,旗調村海草資源生物量為13.31~46.93g/m2,平均生物量為30.63g/m2。
貝克喜鹽草被認為是當前全球10 種面臨滅絕的海草之一,其保護價值極高(Short et al, 2011)。東寨港海草種類有卵葉喜鹽草、貝克喜鹽草及單脈二藥草3 種,其分布區域集中在蒼頭村、博度村、東溪村及旗調村,且尤以蒼頭村及博度村附近海草分布面積、蓋度、密度及生物量較高。東寨港內水體渾濁,淤泥較多,適合于植株矮小、喜生于淤泥及泥沙質的卵葉喜鹽草、貝克喜鹽草及單脈二藥草生長。根據本課題組2014年、2016年及2018年海洋生物多樣性的調查,2014-2018年東寨港海草資源的平均蓋度、面積、密度以及生物量均呈下降趨勢,退化區域主要位于潟湖中部的東溪村(DH3)海草分布區,該區域主要受到潟湖漁業生產影響較大(表1)。通過對海南島東寨港潟湖海草資源分布以及歷史數據分析認為,東寨港海草種類分布主要受底質類型、潮汐作用及潟湖人為活動等影響。
2.3.1 水體環境 東寨港潟湖水深0.3~1.9m(航道除外),平均深度0.63m;水溫20.30~20.90℃,平均水溫20.56℃;鹽度10.13~27.45,平均鹽度20.24 ;濁度為14.52~39.29,平均濁度29.08,潟湖內水體渾濁呈黃泥狀,透光性極差,不利于海草生長,尤其是高大的海草種類。有文獻表明東寨港海水增養殖區化學需氧量少量超標,溶解性無機氮和溶解性無機磷超標較嚴重,海水增養殖區有機污染程度處于重度污染,海水增養殖區水體處于高富營養化水平,N 及P 為該養殖區的主要污染因子(李仕平等, 2017)。海水富營養化導致海水中藻類過度生長及爆發,從而大面積覆蓋海草表面,導致海草光合作用速率降低,抑制海草生長。
2.3.2 底質類型 不同的底質類型對不同種類的海草分布與生長具有限制作用,通過對海草分類與分布的研究發現,熱帶、亞熱帶地區的海草分布與海草分布底質類型有關系,海菖蒲、泰來草、圓葉絲粉草等均能在珊瑚沙、珊瑚碎屑及珊瑚礁平臺上生長,卵葉喜鹽草、羽葉二藥草及單脈二藥草均能在泥質灘地上生長,貝克喜鹽草及卵葉喜鹽草在軟泥質鹽田葉有分布(陳石泉等, 2013)。海南島常見海草種間關系分析也表明底質類型對海草種類分布具有一定的影響,且海南島海草群落較容易受外界因素干擾而發生波動(柯智仁, 2004; 王道儒等, 2012)。

表1 東寨港海草資源變化Table 1 The changes of seagrass resources in Dongzhai harbor
東寨港周邊分布大量紅樹林資源,在潟湖內能見到的海草種類主要是卵葉喜鹽草、單脈二藥草及貝克喜鹽草等。潟湖內底質類型主要是淤泥,潟湖內水體交換緩慢、泥沙淤積嚴重,潟湖內紅樹分布加速了潟湖底質淤泥化,尤其是蒼頭村紅樹林邊緣以及旗調村附近海域,平均淤泥深度約50.00cm,而其表面生長的海草種類主要是貝克喜鹽草;位于潟湖中間區域以及蒼頭村往鋪前大橋河口方向,淤泥深度較淺,且泥中帶點沙質底質,海草種類為卵葉喜鹽草,像海菖蒲及泰來草等適合于珊瑚礁碎屑及砂質底質的海草很少見到。
2.3.3 潮汐作用 東寨港為典型潟湖,其與外海只有一潮汐汊道口相連,其內潮溝為不規則半日潮,潮流具駐波性質,潮流時間與速度不對稱,整個港灣水體存在順時針環流,由于受到紅樹林的影響,紅樹林區潮汐動力為漲落潮后期潮溝水流經光灘向林內滿溢,落潮初期經光灘向潮溝排泄形成,流速通常小于10.0cm/s(倪海祥等, 1996)。隨著潮汐的變化,潟湖內的泥沙不能及時隨潮水遷移,導致潟湖內泥沙淤積嚴重,水位變淺,不適合植株較高的海菖蒲、泰來草及圓葉絲粉草等海草生長,潟湖水體交換能力也相對較弱,水體渾濁,不利于水下海草的光合作用。因此,東寨港海草種類主要為植株矮小、光合作用面積較小的卵葉喜鹽草、貝克喜鹽草及單脈二藥草等。
2.3.4 人為活動 東寨港海草還受到漁業活動、陸源污染、非法漁業以及自然因素等影響。東寨港潟湖分布眾多牡蠣插樁以及退潮后當地漁民在海草床區域耙螺、耙貝活動,造成海草根莖的不可恢復性物理傷害而個體死亡,同時也造成海草生境的破壞,導致海草浮出水面,受到暴曬死亡。
漁排和網箱養殖底下生長分布的海草,被殘餌和糞便覆蓋,陽光被完全遮擋,極大地影響海草的光合作用,導致海草分布稀少。東寨港為海南省重要的灘涂養殖基地之一,海水增養殖區規劃面積423.50hm2,主要養殖品種為牡蠣、文蛤及血蚶等,潟湖內養殖牡蠣,大概有143.00 宗,周邊有養豬、畜禽場約1 333.00hm2,過往或停靠小船(6.00×2.20m2)有325 艘。
通過對東寨港2009年至2016年夏秋兩季有機污染及富營養化指標評價,東寨港海水養殖區2009年至2016年處于嚴重污染及中度污染,水質呈高富營養及富營養化水平,水質污染主要是溶解性無機磷和溶解性無機氮濃度超標,水質污染與周邊居民生活、畜禽及水產養殖過程排放的氮、磷污染因子有關(李仕平等, 2017)。
東寨港保護區主要保護對象是周邊紅樹林資源,對于潟湖內的海草資源卻處于無人管理狀態,目前東寨港內海草資源一直處于退化狀態。
(1)東寨港海草種類主要有2 科2 屬3 種,分別是單脈二藥草、卵葉喜鹽草以及貝克喜鹽草。卵葉喜鹽草與貝克喜鹽草分布相對集中、面積較大,為東寨港優勢種;單脈二藥草分布稀疏,面積較小,主要在蒼頭村紅樹林邊緣與貝克喜鹽草混生。
(2)東寨港海草資源總面積約264.0hm2,其中蒼頭村148.0hm2,博度村為70.0hm2;東溪村為9.0hm2;旗調村為37.0hm2。
(3)東寨港海草資源區域平均蓋度52.13%;平均密度9 901 株/m2,平均生物量37.46g/m2。
(4)東寨港海草主要受水體環境、底質類型、潮汐作用及人為活動影響。潟湖內底質類型主要是淤泥,且潮汐作用導致潟湖內的泥沙淤積越來越嚴重,使得光合作用面積較小、植株矮小的卵葉喜鹽草、單脈二藥草及貝克喜鹽草等海草得以生長,海草集中分布在蒼頭村、博度村、東溪村及旗調村等區域。