珊瑚礁

摘要

在热带和亚热带浅海,由造礁珊瑚骨架和生物碎屑组成的具抗浪性能的海底隆起。造礁珊瑚具有分泌碳酸钙形成外骨骼的功能,它们世代交替增长,最终生长到低潮线。地质时期的礁,在中三叠世以前的各时代,造礁生物种类很多;中三叠世以后,才基本上以六射珊瑚为主,故统称为生物礁。地质时期的礁是与其同时代沉积层相比,垂向幅度较大的含有丰富造礁化石的碳酸盐岩体,也称古代礁。珊瑚礁并非仅仅拥有美丽的外表以及栖息着丰富的物种。长期以来,它们一直充当着无数海洋生命的进化源泉的角色,其中甚至包括像蛤蜊和蜗牛这样通常被科学家认为从浅海水域起源的物种。

珊瑚礁 概述

     珊瑚礁珊瑚礁的形成过程  

简介

珊瑚礁是石珊瑚目的动物形成的一种结构。这个结构可以大到影响其周围环境的物理和生态条件。在深海和浅海中均有珊瑚礁存在。它们是成千上万的由碳酸钙组成的珊瑚虫的骨骼在数百年至数千年的生长过程中形成的。珊瑚礁为许多动植物提供了生活环境,其中包括蠕虫、软体动物、海绵、棘皮动物和甲壳动物。此外珊瑚礁还是大洋带的鱼类的幼鱼生长地。

珊瑚礁美丽的珊瑚礁  

形成

其形成是造礁珊瑚及其他造礁生物对生成礁的钙物质长期积累沉积的结果,由造礁珊瑚的石灰质遗骸和石灰质藻类堆积而成的一种礁石。世界上珊瑚礁多见于南北纬30°之间的海域中,尤以太平洋中、西部为多。[1]

 

形态

按形态划分有:裾礁(岸礁)、堡礁、环礁、桌礁及一些过渡类型。据估计全世界珊瑚礁连同珊瑚岛面积共有1000万平方公里。珊瑚礁生长速度一般为每年2.5厘米左右。有些珊瑚礁厚度很大,系因珊瑚礁生长发育过程中礁基不断下沉或海面不断上升所致。达尔文根据礁体与岸线的关系,划分出岸礁、堡礁和环礁,根据形态分出台礁和点礁等类型。

 

组成

珊瑚礁是由石珊瑚目的珊瑚虫的骨骼组成的。这些骨骼的主要成分是碳酸钙(CaCO3)。珊瑚的端部不断成长在死去的珊瑚虫的骨骼上。海浪、游动的鱼和其他力以及生物折断这些珊瑚,它们落入珊瑚礁的隙缝中。许多其他生活在珊瑚礁的生物的骨骼也是由碳酸钙组成的,它们也为珊瑚礁的形成做出贡献,但是珊瑚虫是最重要的。尤其海浪比较强的地方珊瑚虫所造成的结构是最主要的。它们一层一层地加厚珊瑚礁,为珊瑚礁提供了其结构强度。其他珊瑚在珊瑚礁的表面形成树枝似的结构,加大了珊瑚礁的面积。甲壳动物进一步加强了珊瑚礁的强度,防止它被海浪摧毁。这些甲壳往往在珊瑚礁的边缘形成一个保护层。这个结构尤其在太平洋非常显著。

 

生长环境

大多数石珊瑚必须在大洋的透光层(水深不到50米)中生长,这里珊瑚内部共生的单细胞的虫黄藻能够进行光合作用。这些虫黄藻通过光合作用来为珊瑚虫提供营养。因此珊瑚礁在清晰的水中的生长速度最高。事实上,没有共生的虫黄藻珊瑚礁的生长速度非常慢,不可能达到其客观的结构。

一般珊瑚礁长到水面就不继续生长了。原因是大多数珊瑚虫不能在水面上生长,少数可以在水面上生长的珊瑚虫也不能长时间脱离水。珊瑚礁最主要的生长区位于其边缘,这里的珊瑚礁一般缓慢下降,然后在礁石的边缘突然陡降。珊瑚虫的生长也帮助产生水流来运入无机营养,运走新陈代谢产物。珊瑚礁的边缘同时也是受风浪冲击最强的地方。这里生长与破坏形成了一种平衡。被风浪折断的珊瑚礁落入深处,逐渐加阔珊瑚礁的地基。

珊瑚礁错综复杂的结构为许多鱼和无脊椎动物提供了多样的生活环境。

 

资源

珊瑚从古生代初期开始繁衍,一直延续至今,可作为划分地层、判断古气候、古地理的重要标志。珊瑚礁与地壳运动有关。正常情况下,珊瑚礁形成于低潮线以下50米浅的海域,高出海面者是地壳上升或海平面下降的反映;反之,则标志该处地壳下沉。珊瑚礁蕴藏着丰富的油气资源。珊瑚礁及其潟湖沉积层中,还有煤炭、铝土矿、锰矿、磷矿,礁体粗碎屑岩中发现有铜、铅、锌等多金属层控矿床。珊瑚灰岩可作烧石灰、水泥的原料,千姿百态的珊瑚可作装饰工艺品,不少礁区已开辟为旅游场所。

珊瑚礁 形成过程

     珊瑚礁珊瑚虫

珊瑚礁的主体是由珊瑚虫组成的。珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物,它以捕食海洋里细小的浮游生物为食,在生

长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳,然后分泌出石灰石,变为自己生存的外壳。每一个单体的珊瑚虫只有米粒那样大小,它们一群一群地聚居在一起,一代代地新陈代谢,生长繁衍,同时不断分泌出石灰石,并粘合在一起。这些石灰石经过以后的压实、石化,形成岛屿和礁石,也就是所谓的珊瑚礁。由于珊瑚虫具有附着性,许多珊瑚礁的底部常常会附着大量的珊瑚虫。

珊瑚是非生物,属刺胞动物门,当中也包括水母、水螅、软珊瑚、海葵等动物。珊瑚由很多珊瑚虫造成。每一珊瑚虫都有一个中空而底部密封的柱型身体,它的肠腔与四周的珊瑚虫连接,而位于身体中央的口部,四周长满触手我们通常把珊瑚分为石珊瑚,八放珊瑚及水螅珊瑚,它们有不同的形态特征。除了生物学分类外,我们亦可按生态功能,把珊瑚分为两大组。那些有共生藻(即虫黄藻)的珊瑚称为可造礁珊瑚,而那些没有共生藻的则称为不可造礁珊瑚。[1]

珊瑚礁 研究简史

    

早在225~230年,中国三国(吴)时期,康泰在《扶南传》中记载了南海的珊瑚礁。19世纪初,德国自然学者A.von沙米索等在印度洋航行中,发现一些低矮群岛是由坐落于海底山顶上的造礁珊瑚构成,并指出礁体形状与盛行风和水流等有关。1831~1836年,进化论创始人C.R.达尔文乘“贝格尔”舰环球考察中,对珊瑚礁进行过观察,划分出岸礁、堡礁和环礁,并于1842年在《珊瑚礁的构造和分布》一文中,提出了珊瑚礁成因的“沉降说”,极大地推进了珊瑚礁的研究。有关其成因的讨论以后持续了近100年。1912年法国L.儒班发表了第一幅全球珊瑚礁分布示意图。

1935~1937年,中国地质学家马廷英利用珊瑚的生长纹与骨骼密度差关系,测得中国东沙群岛造礁珊瑚成长率每年为4~11毫米。50年代以来,美国H.S.莱德、K.O.埃默里和J.W.韦尔斯等人发现珊瑚礁主要分布在受赤道暖流明显影响的大洋西部。1957年,韦尔斯阐明了珊瑚礁发育主要受水温、盐度、水深和光照等因素控制。1968~1970年间,澳大利亚学者W.G.H.马克斯韦尔对昆士兰大堡礁作了详细研究,阐明了水文条件变化与礁体形态和发展的关系;他所提出的珊瑚礁分类,是对达尔文的分类的重要补充。20世纪40年代以来,在古代礁中发现了不少大型油气田。由此更促进了珊瑚礁研究工作的开展,并使现代礁与古代礁的研究结合起来。

海水温度上升将杀死珊瑚礁

2010年1月14日,生态保护组织世界自然基金会在一份报告中表示,如果再不采取有效措施,东南亚珊瑚礁的生物多样性将在本世纪末消失,摧毁沿岸经济。世界海洋大会在苏拉威西的马那多召开。这份报告正好在开会时出炉。会上指出,袖手旁观将放任海水温度稳步上升,并杀死珊瑚礁。[2]

珊瑚礁 形成环境

    

造礁珊瑚对水温、盐度、水深和光照等条件都有比较严格的要求:

①水温。珊瑚生长的水温约为20~30°C。J.D.米利曼认为23~27°C是造礁珊瑚生长发育的最佳水温,韦尔斯认为最佳水温上限可达29°C。热带海区,这一最佳水温出现在冬季和春季,因而许多学者认为冬季珊瑚生长最快。海南岛和西沙群岛水温平均为25~27°C,属珊瑚生长最佳水温范围,但海南岛的季节变化大,水温不稳定,对珊瑚生长有抑制作用。海南岛和台湾的珊瑚礁被称为“高纬度珊瑚礁”。
  
②盐度。造礁珊瑚生长在盐度为27~40的海水中,最佳盐度范围是34~36。南海盐度为34,属最佳盐度范围,海南岛沿岸有淡水注入,盐度略低,为32左右。
  
③水深。一般认为造礁珊瑚生长的水深范围是0~50米,最佳水深为20米以浅。许多学者认为这实际上是与造礁珊瑚共生的虫黄藻进行光合作用所需的深度。
  
④光照。也是虫黄藻光合作用的需要,一般热带光照强,时间长,平均光照率在50%以上,有利于珊瑚礁的发育。
  
⑤风和风浪。一般迎风浪一侧礁发育较好。新月形和马蹄形礁体的凸面是迎风迎浪的。如果风浪有季节性变化,礁的形状会出现双马蹄形。所以根据古代礁的形态可判断古风向。过强的风浪使珊瑚虫难以在基底上固着,不发育礁。
  
⑥河流。河流入海处,海水盐度低,泥沙含量大,混浊度高,海水透明度低,会使珊瑚窒息而死,所以有大量泥沙入海的河口处一般不发育岸礁,如海南岛的岸礁在河口区缺失。

(图)珊瑚礁的形成过程珊瑚礁的形成过程

⑦海平面变动。当海面稳定时,珊瑚礁平铺发展,但厚度不大;当海面上升或海底下沉时,形成的礁层厚度较大,礁体可发育成塔形、柱形,也有的礁体可深溺于海面以下成为溺礁。当海面下降或地壳上升时,形成的礁层厚度也不大,也有的礁体可高出海面成为隆起礁。这种影响因素对古代礁意义较大。
  
⑧海底地形和底质。无论在大洋或浅海区,珊瑚礁总是生长于海底的正地形上,如大洋中的平顶海山、海底火山、大陆架的边缘堤以及构造隆起上。由于在不同的海底地形上水动力作用不尽一致,因此地形特征有时对礁体发育有很大影响。如极浅的平缓海底往往形成离岸礁;而岸坡较陡,则礁体紧贴岸线发育。珊瑚在海底营固着生活,在坚硬的岩石基底上发育较好,部分属种也可在水下砂坎上发育,说明对底质有一定的选择。
  
⑨藻类与珊瑚礁的关系。虫黄藻与造礁珊瑚共生,它吸收造礁珊瑚排出的CO2,为珊瑚虫提供钙质,形成骨骼中甲壳质(几丁质)的有机成分,它们构成一个相互依存的生态系统。红藻中的珊瑚藻是完全钙化藻,可形成层状骨架,参与造礁。藻屑是珊瑚礁中常见的组分,一般占20~50%。藻类还可粘结礁骨架和生物屑,并有富镁作用,形成高镁方解石。但钻孔藻(Bringalgal)在珊瑚礁中起破坏作用。

珊瑚礁 生物多样化

    

尽管珊瑚礁位于营养少的热带海洋中,它们的生物多样性非常高。仅珊瑚虫与虫黄藻之间的营养循环就可以体现出这个高多样化的原因:通过回收只有很少的营养会流失到整个生态环境外。

蓝藻为珊瑚礁提供可溶的营养物质。珊瑚虫直接从海水吸收营养,包括无机氮和磷。此外它们吃被水流带到它们附近的浮游动物。因此珊瑚礁的初级生产量非常高。珊瑚礁的生产者还包括与珊瑚虫共生的虫黄藻和不同的海带。对于比较小的藻类的作用在科学界有争议。

许多热带或者珊瑚鱼住在珊瑚礁内,比如色彩鲜艳的鹦嘴鱼、琪蝶鱼、雀鲷、蝴蝶鱼。其他在珊瑚礁中生存的鱼类包括石斑鱼、笛鲷、石鲈、隆头鱼等等。至今在珊瑚礁一共发现了4000多种鱼。

许多其他生物也以珊瑚礁为家,其中包括海绵、腔肠动物、蠕虫、甲壳动物、软体动物、棘皮动物、尾索动物、海龟、海蛇等。除人外哺乳动物很少在珊瑚礁活动。偶尔到珊瑚礁的海豚是最主要的哺乳动物。所有这些动物有的直接吃珊瑚,其他的吃藻类、水草等。它们构成一个复杂的食物网[8]。

一些无脊椎动物生活在珊瑚礁的岩石基础内部。有些能够钻入石灰岩,有些住在岩石内部本来就存在的缝隙中。能够在石灰岩中打洞的动物包括海面、双壳软体动物和星虫动物。居住在原有洞穴中的动物包括甲壳动物和沙蚕。

许多国家政府因此保护它们的珊瑚礁。比如澳大利亚设立了大堡礁海洋公园来保护大堡礁,其措施包括立法和行政计划,包括生物多样性行动计划。

珊瑚礁 分布

     珊瑚礁的位置

珊瑚礁的位置全世界的珊瑚礁总面积估计为28.43万平方公里,其中印度洋-太平洋地区(包括红海、印度洋、东南亚和太平洋)占91.9%的面积。仅东南亚就占32.3%的面积,太平洋(包括澳大利亚)占40.8%。大西洋和加勒比海仅占全世界的7.6%。

美国西海岸和非洲西海岸基本上没有珊瑚礁,或者很少,其原因主要是上升的墙冷海流降低当地的水温。从巴基斯坦到孟加拉国的南亚海岸的珊瑚礁也很少。南美洲东南海岸和孟加拉国缺少珊瑚礁的原因是因为亚马孙河和恒河在这里有大量淡水入海。

世界上著名的珊瑚礁有:
澳大利亚的大堡礁是世界上最大的珊瑚礁
中美洲洪都拉斯的罗阿坦堡礁是世界上第二大的珊瑚礁
埃及红海海岸的珊瑚礁

珊瑚礁 种类

    

 按照其地理分布的不同珊瑚礁可以分两类:深水珊瑚礁和热带珊瑚礁。

 

深水珊瑚礁

许多石珊瑚也可以在水温20°C以下成长和成礁。不像热带的珊瑚,它们不使用阳光作为首要能源,而是使用周围水里的营养。与热带的珊瑚礁相比这些珊瑚礁的生长非常缓慢。比如在欧洲的沿海从伊比利亚半岛直到北角有一圈这样的珊瑚礁围绕。形成这些珊瑚礁的主要物种是Lophelia pertusa和Madrepora oculata。

典型的珊瑚礁位于水深200至1000米之间,至今为止被发现的最深的深水珊瑚礁达3000米。40米以上还没有发现有属于这些属的珊瑚生存。

深水珊瑚礁尤其受到现代化的捕鱼技术的威胁。深水拖网可以在几分钟内破坏整个在数千年里缓慢成长起来的珊瑚礁。

 

热带珊瑚礁

 水温常年高于20°C的地区热带珊瑚礁的珊瑚只能在水温高于20°C的地区生存。这些石珊瑚与虫黄藻共生,因此它们需要充分的阳光,它们因此生活在水深50米以上的水中。因此热带珊瑚礁一般位于北纬30°至南纬30°之间。热带珊瑚礁的总面积约为60万平方公里,它们每年约堆积6.4亿吨的碳酸盐。

热带珊瑚礁分两类:

沿岸沉积形成的珊瑚礁位于大陆架的浅水中。由于淡水带来的营养物质这些珊瑚礁营养比较丰富。因此这些珊瑚礁中往往以软珊瑚和藻类植物为主。
火山岛形成的珊瑚礁远离大陆,它们位于由火山活动形成的岛屿的周围。比如夏威夷和塔希提周围的珊瑚礁。这些珊瑚礁的营养比较少,因此以石珊瑚为主。

珊瑚礁 形态

    

按照其形式珊瑚礁可以分多个形态。

环礁
环礁一般是由火山岛周围的裾礁演化而成的。通过风化岛屿逐渐被消磨,最后沉到水面以下,最后只剩下一个环绕着一个暗礁的环礁。海底下沉和海面上升也会形成环礁。马尔代夫由26个这样的环礁组成。

裙礁
裙礁沿着大陆或者岛屿的边缘形成。大多数沿岸珊瑚礁是裙礁。裙礁的形成需要一定的条件,在大量淡水入海的地方(比如亚马孙河的入海口)裙礁无法形成。塞舌尔是一个远洋裙礁的例子。

平顶礁
假如海底有平坦的、珊瑚礁生长的条件,那么就能够形成平顶礁。平顶礁有时有些地方可以伸出水面,在那里形成沙滩和小岛,而在这些沙滩和小岛附近又可以形成裙礁。在平顶礁的中部可能形成礁湖。环礁的内部也可能有平顶礁形成。

珊瑚礁的形态珊瑚礁的形态

堡礁
堡礁位于大陆架的边缘,它在大洋与大陆架的浅水之间形成了一个屏障。堡礁可以是因为大陆下沉由裙礁演化而成。最著名的堡礁是澳大利亚的大堡礁。
达尔文根据礁体与岸线的关系,划分出岸礁、堡礁和环礁,根据形态还有台礁和点礁等类型。
  
岸礁。沿大陆或岛屿岸边生长发育,亦称裙礁或边缘礁。现代最长的岸礁沿红海沿岸发育,绵延约2700多公里,分布水深约36米。中国台湾恒春半岛和海南岛沿岸也有岸礁发育。
  
堡礁。又称堤礁,是离岸有一定距离的堤状礁体,它与陆地隔以泻湖。现代规模最大的堡礁是澳大利亚昆士兰大堡礁,全长约2000公里,分布水深约30米。
  
环礁。礁体呈环带状围绕泻湖,有的与外海有水道相通。环礁直径在几百米至几十公里,形态多样。已知的环礁有330个之多,主要分布在西太平洋的信风带和印度洋热带海域。环礁多坐落在大洋火山锥上,孤立于汪洋大海之中,展布受洋底火山作用的控制,某些也可在大陆架上见到。环礁礁坪上常有灰砂(砾)岛或礁岩岛,统称为珊瑚岛。马绍尔群岛上的夸贾林环礁和马尔代夫群岛的苏瓦迪瓦环礁,面积都在1800平方公里以上,是世界上最大的两个环礁。南海发育的环礁颇具特色,有泻湖全被封闭的玉琢礁;有泻湖与外海有3个通道的华光礁;还有多通道开放式的永乐环礁,半月形全开放式的宣德环礁。永乐环礁和宣德环礁均发育有灰砂岛和礁岩岛,其中最大的灰砂岛是永兴岛,面积1.85平方公里。
  
台礁。呈台地状高出附近海底,但无泻湖和边缘隆起的大型珊瑚礁。也称桌礁。礁坪上也可发育灰砂岛,如西沙群岛的中建岛。
  
点礁。即斑礁,是堡礁和环礁泻湖中的礁体,大小不等,形态多样。
  
根据形态还有圆丘礁、塔礁、马蹄礁、层状礁等。马克斯韦尔将昆士兰大堡礁的礁体分成月牙礁、耙状礁和封闭网状礁等19个类型。礁体往往成群展布。根据礁群特征又可分为:线型礁群、宽带状礁群、弧形或马蹄形礁群和环形礁群等。根据礁与海平面的关系,又可分为上升礁和溺礁。上升礁又称隆起礁。它出露于海面以上,礁上没有活珊瑚生长,是地壳上升或海面下降的产物。溺礁的形成是因为地壳下沉或海面上升迅速,造礁珊瑚的生长追随不上,致使礁体沉溺于造礁珊瑚生长的极限深度以下。这里活的珊瑚无法生存,珊瑚礁遭受溶蚀。因而,溺礁常常被作为地壳下沉或海面上升的可靠标志。上升礁如台湾和海南岛南岸所见,溺礁以中沙群岛大环礁为代表。

珊瑚礁 分类

    

石珊瑚目 Scleractinia Bourne, 1900
蜂巢珊瑚科 Faviidae Gregory, 1900
       扁脑珊瑚属 Platygyra Ehrenberg
  精巧扁脑珊瑚 Platygyra daedalea (Ellis & Solander)
  扁脑珊瑚 Platygyra sp
      蜂巢珊瑚属Favia Oken
  标准蜂巢珊瑚 Favia speciosa (Dana)
      角蜂巢珊瑚属Favites Link
  多弯角蜂巢珊瑚 Favites flexuosa (Dana)
  秘密角蜂巢珊瑚 Favites abdita (Ellis & Solander)
      同星珊瑚属Plesiastrea Milne-Edwards & Haime
  曲同星珊瑚 Plesiastrea curta (Dana)
  多孔同星珊瑚 Plesiastrea versipora (Lamarck)
      小星珊瑚属Leptastrea
  粗突小星珊瑚 Leptastrea bottae (Milne-Edwards & Haime) 
       刺星珊瑚属Cyphastrea Milne-Edwards & Haime
  锯齿刺星珊瑚 Cyphastrea serailia (Forskal)
       刺孔珊瑚属Echinopora Lamarck
  宝石刺孔珊瑚 Echinopora gemmacea ( Lamarck)
       菊花珊瑚属Goniastrea Milne-edwards & Haime
  粗糙菊花珊瑚 Goniastrea aspera Verrill
滨珊瑚科Poritidae Gray, 1842 
       滨珊瑚属Porites Link
  澄黄滨珊瑚 Porites lutea Milne-Edwards & Haime
  普哥滨珊瑚 Porites pukoensis Vaughan
  扁缩滨珊瑚 Porites compressa Dana
      角孔珊瑚属Goniopora de Blainville
  细角孔珊瑚 Goniopora gracilis (Bassett-Smith)
  斯氏角孔珊瑚 Goniopora stutchburyi Wells
  角孔珊瑚 Goniopora sp
裸肋珊瑚科Merulinidae Verrill, 1866
       刺柄珊瑚属 Hydnophora Fischer de Waldheim
  邻基刺柄珊瑚 Hydnophora contignatio (Forskal)
梳状珊瑚科Pectiniidae Vaughan & Wells, 1943
       尖孔珊瑚属Oxypora Saville-Kent
  撕裂尖孔珊瑚 Oxypora lacera (Verrill)
       刺叶珊瑚属Echinophyllia Klunzinger
  粗糙刺叶珊瑚 Echinophyllia aspera (Ellis & Solander)
  菌珊瑚科Agariciidae Gary, 1847
       厚丝珊瑚属Pachyseris Milne-Edwards & Haime
  标准厚丝珊瑚 Pachyseris speciosa (Dana)
  牡丹珊瑚属Pavona Lamarck
  十字牡丹珊瑚 Pavona decussata (Dana)
  叶形牡丹珊瑚 Pavona frondifera Lamarck
  易变牡丹珊瑚 Pavona varians Verrill
  铁星珊瑚科Siderastreidae Vaughan & Wells, 1943 
       假铁星珊瑚属Pseudosiderastrea Yabe & Sugiyama
  假铁星珊瑚 Pseudosiderastrea tayamai Yabe & Sugiyama
鹿角珊瑚科Acroporidae Verrill, 1902
       蔷薇珊瑚属Montipora de Blainville
  膨胀蔷薇珊瑚 Montipora turgescens Bernard 
       鹿角珊瑚属Acropora Oken
  粗野鹿角珊瑚 Acropora humilis (Dana)
  多孔鹿角珊瑚 Acropora millepora (Ehrenberg)
  佳丽鹿角珊瑚 Acropora pulchra (Brook)
  石松鹿角珊瑚 Acropora selago (Studer)
  鹿角珊瑚 Acropora sp
枇杷珊瑚科Oculinidae Gray, 1847
  盔形珊瑚属Galaxea Oken
  丛生盔形珊瑚 Galaxea fascicularis (Linnaeus)
  稀杯盔形珊瑚 Galaxea astreata (Lamarck)
木珊瑚科Dendrophylliidae
       筒星珊瑚属Tubastraea
  猩红筒星珊瑚 Tubastrea coccinea Lesson 
       陀螺珊瑚属Turbinaria Oken
  盾形陀螺珊瑚 Turbinaria peltata (Esper) 
       锥形珊瑚属Balanophyllia
  群栖锥形珊瑚 Balanophyllia generatrix Cairn & Zibtowius
  褶叶珊瑚科Mussidae Ortmann, 1890
       叶状珊瑚属Lobophyllia de Blainville
  伞房叶状珊瑚 Lobophyllia corymbosa (Foskal)
软珊瑚目Alcyonacea
软珊瑚科Alcyonidae
       短指软珊瑚属Sinularia
  短指软珊瑚 Sinularia sp
       肉芝软珊瑚属Sarcophyton
  肉芝软珊瑚 Sarcophyton sp
       豆荚软珊瑚属 Lobophytum
  豆荚软珊瑚 Lobophytum sp
棘软珊瑚科 Nephtheidae
       柔荑软珊瑚属 Nephthea
  柔荑软珊瑚 Nephthea sp
软柳珊瑚科Subergorgiidae
       软柳珊瑚属Subergorgia
  侧扁软柳珊瑚 Subergorgia suberosa Pallas
  粉灰软柳珊瑚 Subergorgia ornate Thomson & Simpson
  网状软柳珊瑚 Subergorgia reticulata(Ellis and Solander)
  Subgorgia rubra
类尖柳珊瑚科 Paramuriceidae
  小尖柳珊瑚属 Muricella
  扁小尖柳珊瑚 Muricella sibogae (Nutting)
  中华小尖柳珊瑚 Muricella sinensis (Verrill)
  小月柳珊瑚属 Menella
  长小月柳珊瑚 Menella praelonga (Ridley)
  绒柳珊瑚属 Villogorgia
  紧绒柳珊瑚 Villogorgia compressa Hiles
  Villagorgia antillarum
  刺柳珊瑚属 Echinogorgia
  疏枝刺柳珊瑚 Echinogorgia pseudosassapo kollker
  枝网刺柳珊瑚 Echinogorgia sassapo reticulate (Esper)
  花刺柳珊瑚 Echinogorgia flora Nutting
  珊瑚礁的位置楞刺柳珊瑚 Echinogorgia mertoni kunkenthal
鞭柳珊瑚科Ellisellidae
  如灯芯柳珊瑚属 Scirpearia
  细如灯芯柳珊瑚 Scirpearia gracilis (Wright & Studer)
  黄如灯芯柳珊瑚 Scirpearia erythraea Kukenthal
  灯芯柳珊瑚属Junceella
  脆灯芯柳珊瑚 Junceella fragilis (Ridley)
  灯芯柳珊瑚 Junceella juncea (Pallas)
  鳞灯芯柳珊瑚 Junceella scuamata Toeplitz
  蕾灯心柳珊瑚 Junceella gemmacea (Valenciennes)
丛柳珊瑚科 Plexauridae
  厚丛柳珊瑚属 Hicksonella
  厚丛柳珊瑚 Hicksonella princeps Nutting
  海底柏科Melithaidae
  海底柏属 Melithaea
  赭色海底柏 Melithaea ocracea (Linnaeus)
  叠叶柳珊瑚属Mopsella
  黄叠叶柳珊瑚 Mopsella rubeola (Wright & Studer)
群体海葵目ZOANTHIDEA
鞘群海葵科Epizoanthidae
  皮群海葵属Palythoa
  皮群海葵 Palythoa sp.

珊瑚礁 基本分带

    

珊瑚礁由3个基本相带组成,即礁前带、礁核带和礁后带:

①礁前带。包括礁前塌积和礁前斜坡两个亚相。前者位于后者的下方,坡度和缓,塌积物主要来源于礁核,粗细混杂,大礁块直径达数米。细小的生物碎屑也不少,这些沉积物在重力作用下,以崩塌和滑移等方式运移并堆积。礁前斜坡亦称礁坪前坡,坡度达50°以上,其上限与珊瑚丛生带呈过渡渐变关系,平面上呈槽沟与礁脊相间排列的锯齿状槽沟-礁脊系,礁前斜坡一般为硬底质。
  
②礁核带。包括珊瑚丛生带、砾堤(或藻脊)、礁坪和礁塘等4个亚相。珊瑚丛生带的珊瑚不仅向海方增长,并以低潮线为上限向上繁衍,最终的结果是扩大礁坪。在波浪、潮流和风暴潮作用下,珊瑚丛生带为礁体其他相带提供了丰富的碳酸盐沉积物。砾堤(或藻脊)展布在礁坪前缘,一般高出礁坪1米以上,抗浪性强,砾堤由礁块或礁砾组成,物质来源于珊瑚丛生带,通常由波浪、风暴潮上掀堆积。大洋环礁的砾堤,常被孔石藻、石叶藻等包壳粘生,形成藻脊。礁坪亦称礁平台,是珊瑚礁的主体,主要由珊瑚礁岩构成。礁坪的发展上限为低潮线,表面因珊瑚群丛构成的圆桌状突起(黑圆石)和不规则延伸的溶沟切割而崎岖不平,有的还发育有珊瑚和贝壳碎屑组成的砂(或砾)斑堆积,礁坪上松散生物屑沉积物的粒径由海向内变细。礁塘界于礁坪与海滩之间,深几十厘米至数米,底质为砂质。
  
③礁后带。包括海滩、砂坝(或灰砂岛)和泻湖3个亚相。海滩是向礁坪倾斜的潮间带,由珊瑚屑等生物砂组成,岸礁的海滩有少量陆源碎屑,海滩砂可被文石、高镁方解石等碳酸盐类矿物胶结形成海滩岩;砂坝(或灰砂岛)位于潮上带,由珊瑚等生物砂(砾)组成,岸礁区的砂坝可见陆源碎屑,一般高3~5米;泻湖是堡礁和环礁所特有的相,平均深度为45米,可分出泻湖斜坡、点礁和湖底3个微相,泻湖斜坡与点礁周边有分枝状珊瑚生长,湖底为灰泥(南海黄岩岛环礁)或珊瑚泥(太平洋比基尼环礁)沉积。

上述相带只有在堡礁和环礁才一应俱全;台礁无礁后带;岸礁的礁后带仅包括海滩和砂坝。

珊瑚礁 发展阶段

    

1842年,达尔文提出的珊瑚礁成因的“沉降说”认为,珊瑚礁的形成经历了三个发育阶段:首先,在岛屿(尤其是火山岛屿)沿岸形成环绕海岸并与岛屿相连的岸礁;第二阶段,岛屿略微下沉,珊瑚则与沉降速率保持同步向上生长,由于外缘海况条件好,珊瑚礁增长快于内侧,结果珊瑚礁与海岸分开,中间隔以泻湖,形成堡礁;第三阶段,岛屿全部沉降入海,珊瑚仍向上生长,形成环绕泻湖的环礁。这一理论的地质背景是火山岛不断下沉,所以又称为“礁基沉降说”。达尔文还指出,某些环礁可在平坦的沉降台阶上形成,不必经过堡礁阶段;浅滩可直接由珊瑚生长发育成环礁,而无需发生沉降运动。沉降说将珊瑚礁三种主要类型密切联系成一完整的发生系列,获得不少学者的支持。1950~1952年在马绍尔群岛埃尼威托克环礁钻探,分别在1267米和1405米遇到玄武岩基底。由于珊瑚只能生长在浅水区,可见生长基底曾下沉1000余米。对于大洋环礁来说,沉降说是可信的。
  
美籍加拿大学者R.A.戴利(1915)则强调冰川控制海平面变化,并对珊瑚礁发育产生影响,提出有关珊瑚礁成因的“冰川控制说”,认为冰期时海面下降100米,使出露的珊瑚死亡,当时水温低,泥沙量大,珊瑚不能生存,已有的岸礁遭毁坏,滩地被削平到冰期时的海面高度。冰期后,海面上升100米,环境适合珊瑚繁衍,它们在冰期时形成的夷平台地上生长,一般是外缘更适合珊瑚繁殖,因而增长快,逐渐形成堡礁和环礁。戴利认为,冰川控制说能更好地说明泻湖所具有的浅而平坦特性。但这一假说难以解释钻探揭露的厚逾千米的珊瑚礁体。
  
1935年,美国学者J.E.霍夫迈斯特和莱德提出关于环礁成因的“先成海台说”,但只能说明某些小而薄的礁体的成因。1947年,荷兰地质学者P.H.奎年将沉降说和冰川控制说结合考虑,提出“冰期成因沉降说”,认为沉降说是正确的,但冰期海平面下降对珊瑚礁确有侵袭作用,对礁体的表面形态特征有显著影响。由于珊瑚礁的成因是复杂的,要圆满解释所有珊瑚礁的成因,还有待进一步努力。

珊瑚礁 研究意义

    

珊瑚从古生代初期开始繁衍,一直延续至今。珊瑚属种多,演化快,常成为划分地层的依据。造礁珊瑚对环境要求严格,只生长于热带、亚热带浅海中,而且随着纬度升高,其属种减少,生长率变慢,因而又可作为判断古气候、古地理的重要标志。某些属种的造礁珊瑚,每年会象树木年轮那样留下生长线,因而可将其当作“生物钟”。寒武纪期间年生长线为424~412条,奥陶纪为412~402条,泥盆纪为410~385条,石炭纪为390条左右,三叠纪381条左右,现代为365条左右,这是地球自转速度变慢的有力证据。
  
珊瑚礁与地壳运动有关。正常情况下,珊瑚礁形成于低潮线以下50米以浅的海域,高出海面者无疑是地壳上升或海平面下降的反映;反之,50米以深或覆盖在平顶海山上的巨厚珊瑚礁灰岩,则标志该处地壳下沉。根据珊瑚礁灰岩的产状、厚度和分布等特点,还可以了解地壳运动的性质和特点。地槽区因地壳活动频繁,升降幅度也大,常常会形成巨厚而结构复杂的珊瑚礁灰岩;地台区地壳较稳定,升降幅度不大,通常形成厚度不大、结构较简单的珊瑚礁体;地台活化区由于地壳活动性大,个别地段甚至为较深的地堑和海湾,因而可形成较厚的珊瑚礁沉积。
  
地质时期珊瑚的生长北界不同,在晚侏罗世北界自英国经德国南部、阿尔卑斯山以北、高加索直到帕米尔一带。以后,北界逐渐南移,到第四纪才与现代大体一致。这可能是气候变迁和大陆漂移的结果。
  
珊瑚礁蕴藏着丰富的矿产资源。礁灰岩是多孔隙岩类,渗透性好,有机质丰度高,是油气良好的生储层。目前已发现和开采的礁型大油田有十多个,可采储量50多亿吨。礁型气田也是高产的。大型油气田多产于古代的堡礁中。珊瑚礁及其泻湖沉积层中,还有煤炭、铝土矿、锰矿、磷矿。礁体粗碎屑中发现铜、铅、锌等多金属层控矿床。礁作为储水层具有工业利用价值。珊瑚灰岩可作为烧制石灰、水泥的良好原料。有潮汐通道与外海沟通的环礁泻湖,可辟为船舶的天然避风港。珊瑚礁灰岩覆盖的平顶海山,可作为水下实验的优良基地。千姿百态的珊瑚可作为装饰工艺品。五彩缤纷的礁栖热带鱼类可供人们观赏。有些珊瑚早已被用作药材。礁区具有丰富的渔业、水产资源。不少礁区已开辟为旅游场所。

珊瑚礁 生物起源摇篮

    

珊瑚礁并非仅仅拥有美丽的外表以及栖息着丰富的物种。长期以来,它们一直充当着无数海洋生命的进化源泉的角色,其中甚至包括像蛤蜊和蜗牛这样通常被科学家认为从浅海水域起源的物种。这一结论源自对化石记录进行的新一轮调查,同时这一发现强化了进化潜能与环境具有重要关系的理论。

据美国《科学》杂志在线新闻报道,珊瑚礁是众所周知的生物多样性热点区域,但是科学家一直假设,许多栖息在珊瑚礁中的物种都是从其他生态系统中迁徙而来的,例如浅海水域。这项新研究的负责人、德国柏林自然史博物馆的古生物学家Wolfgang Kiessling最初也认同这样的假设。但是受到之前有关珊瑚礁研究的启发,以及来自鱼类遗传学研究的提示,他又重新调查了这一问题。从2000年开始,Kiessling和两名同事开始分析栖息在海底的动物的化石。在进行野外考察的基础上,结合科学文献,研究人员汇编了回溯至5.4亿年前的全球各地的生物体记录,其中包括大多数多细胞生物的进化历史。Kiessling指出:“我们认为只有进行一次全面的研究才能够回答我们提出的珊瑚礁是否是进化发源地的问题。”

根据化石第一次出现的位置,3位科学家确定了6615种海洋生物的起源环境。他们在1月8日出版的美国《科学》杂志上报告说,大约有1426种生物起源于珊瑚礁中,这几乎比浅水环境中的生物起源数量多了50%。此外,Kiessling表示,他们发现,珊瑚礁对其他栖息地的生物多样性亦作出了贡献,这是因为一些起源于珊瑚礁生物系统的物种后来又迁徙到了别处。他说:“我们对于珊瑚礁作为生物起源摇篮的作用是如此巨大感到非常吃惊。”

美国墨尔本市佛罗里达理工学院的古生物学家Richard Aronson表示:“这是一篇非常吸引人并且极为重要的论文。”他说:“这意味着如果现代珊瑚礁持续遭到破坏,那么将因为切断新的生物多样性的供给而使其他生态系统的进化遭受长期影响。” [3]

珊瑚礁 威胁

    

对于珊瑚礁来说人类是唯一的巨大威胁。尤其陆地上的污染和过渡捕捞对这些生态系统造成了严重威胁。船只了拖网造成的物理破坏也是一个问题。活鱼贸易导致了使用少量氰化物和其他化学药剂来捕捉小鱼的手段。此外气候现象如厄尔尼诺现象和全球变暖造成的过高的水温也会导致珊瑚白化。按照大自然保护协会的数据目前全球珊瑚礁破坏速度不断加快,在50年内全球70%的珊瑚礁会消失。对于生活在热带的人来说这个损失可能意味着一个大灾难。2003年修等写道:“随着人口的增长,以及运输和储存系统的发展,人类对珊瑚礁的影响的发展呈指数倍增长。比如对鱼和其他自然资源的市场需求全球化,对珊瑚礁资源的需求比对热带资源的需求的增长快得多。”

目前学者还在研究各种因素对珊瑚礁系统的影响。这些因素的列表很长,从海洋吸收二氧化碳开始,到大气层的变化、紫外线的影响、海洋酸化、病毒、沙暴将病菌带到远海珊瑚礁的可能性、不同的污染物等等。不但近海的珊瑚礁受到威胁,因此不仅陆上的发展和污染是一个问题。

陆上发展和污染

土地使用过度或者管理不良均会威胁珊瑚礁。在过去20年中,过去大量在海岸出现的红树林由于造路、建筑工程、机场海港建筑、隧道建筑等被破坏。这些红树林能够吸收许多从陆地上流失的营养。从陆地上流失的营养在海水中会导致藻类和浮游生物的大量繁殖,形成赤潮。而珊瑚礁则需要营养少的海水,需要充分的阳光。大量的营养流入会破坏其生态系统内部的平衡。海岸湿地的丧失和赤潮是严重影响珊瑚礁所需要的水质的因素。

水质差的水似乎也促进珊瑚虫传染病的传播。

工业污染物中很常见的铜影响珊瑚虫的生长。

活鱼贸易

由于北美和欧洲对珊瑚礁观赏鱼的需求在印度洋-太平洋地区使用氰化物捕鱼的方法大增。世界上85%的观赏鱼是在这个地区捕取的,几乎所有这些鱼是使用氰化物捕取的。捕鱼人使用氰化物来麻醉鱼,然后可以轻易地捕取它们。使用这个手段捕鱼鱼的死亡率达90%。氰化物对珊瑚礁生态系统的破坏也很大,它杀死珊瑚虫和其他无脊椎动物。同时通过捕走对整个生态系统平衡必须的鱼本身就对珊瑚礁造成了威胁。有时捕鱼人还敲击珊瑚礁来惊吓鱼,让它们从缝隙中逃出来,或者破坏珊瑚礁来捕取藏在缝隙中的鱼。

贫困是促使氰化物捕鱼普及的重要原因。有些地区如菲律宾使用氰化物捕捉活鱼非常普及而且是合法的,而当地40%的人生活在贫困线以下。在这些发展中国家中捕鱼人只有依靠这样的手段才能养活自己和家人。

另一种对珊瑚礁破坏巨大的捕鱼方法是使用炸药捕鱼。捕鱼的人使用一个装有硝酸钾的瓶子。瓶子爆炸时在水下造成一个冲击波,导致鱼鳔破裂。之后鱼浮到水面上。捕鱼的人往往在第一次爆炸后再进行第二次爆炸来捕取被死鱼吸引来的食肉鱼。这个手段不但炸死许多小鱼而且还炸死许多生活在珊瑚礁里的其他生物,甚至于珊瑚礁本身。过去充满珊瑚的地方今天变成一片荒漠,没有一点珊瑚,就更不用说其他生活在珊瑚礁中的生物了。

白化的珊瑚礁

珊瑚白化

在1998年和2004年的厄尔尼诺现象过程中海水水温超过了一般情况,许多珊瑚礁出现了白化的现象,有些死亡。此后部分离污染源远的地区的珊瑚礁获得恢复。但是也有些学者认为由于全球变暖造成的珊瑚礁的扩展会高于其死亡。有人甚至估计到2100年全球珊瑚礁的面积会比工业革命前增长35%。

关于珊瑚白化的原因以及全球变暖的影响现在在学术界还有很大的争议。

全球的破坏情况

东南亚的珊瑚礁主要受到捕鱼(使用氰化物和炸药)、过量捕捞、泥沙沉积、污染和白化的威胁。通过教育、管理和设立海洋保护区的方式各个国家试图保护这些珊瑚礁。比如印度尼西亚拥有3.3万平方海里的珊瑚礁,占全世界的1/3,印度尼西亚1/4的鱼类生活在这些珊瑚礁内。这些珊瑚礁受到破坏性捕鱼、无管理的旅游业和由于气候变化导致的白化的破坏。2000年印度尼西亚414个珊瑚礁观察站提供的数据表明印尼仅6%的珊瑚礁处于完好的状态,24%处于良好状态,约70%处于恶劣至中等状态。

粗的估计全球约10%的珊瑚礁近乎死亡。威胁原因如上所述从捕鱼技术的环境影响直到海洋的酸化。珊瑚白化也是一个全球性的问题。

珊瑚礁 保护和重建

    

估计全球60%的珊瑚礁受到人类活动所造成的威胁。尤其在东南亚威胁特别严重,在这里80%的珊瑚礁处于危险状态。

巴布亚新几内亚马努斯省的居民出于传统原因禁止一定的捕鱼方法,因此这里的珊瑚礁的总生物质能和鱼的大小均比相应其他地区的高  

海事保护区

一个越来越广泛被采纳的措施是设立海事保护区。在东南亚和全球其他地区均有引入海事保护区来改善渔业管理和保护生态环境的试图。这些保护区相当于陆地上的自然公园或者野生保护区。在这里不允许捕鱼。设立海事保护区即有生态目的,也有社会目的。它旨在使得珊瑚礁得到恢复、维持其美观、增加和保护其生物多样性,以及改善当地人的经济状况。不落实、相互矛盾的见解和财政来源是设立保护区最大的困难。

目前印度尼西亚有九个海事保护区,总面积41,129平方公里。一个在一个最近建立的保护区进行的研究发现要成功地管理这样的一个保护区需要国家、省份和当地居民的共同合作。

 

保护组织

许多组织的目的是帮助保护珊瑚礁。比如珊瑚礁联盟是一个由其成员支持的、非营利组织。这个组织通过综合性的生态系统管理、可持续旅游业以及社区合作等手段来保护珊瑚礁的健康。它与当地人合作来分析和解决保护问题、通过教育和训练来改变当地人的看法、提供资源来加强保护的努力、产生可持续旅游业的刺激等等。它目前的活动范围包括佛罗里达、伯利兹、洪都拉斯、墨西哥、斐济、巴布亚新几内亚和夏威夷。


 

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