海南岛及其近岸海草地理分布与影响因素分析
沈捷1,2,3, 王静4, 陈石泉1,2,3, 蔡泽富1,2,3, 张剑1,3, 贾舒雯1,2,3, 王道儒1,2,3     
1. 海南省海洋与渔业科学院, 海南海口 570125;
2. 海南热带海洋学院崖州湾创新研究院, 海南三亚 572022;
3. 东寨港海草床资源保护与恢复海南省野外科学观测研究站, 海南海口 571129;
4. 北京市企业家环保基金会, 北京 100012
摘要: 海草床是近岸海洋生态系统的关键组成部分,具有固碳储碳、维持生物多样性、净化水质、稳定海岸带地形等重要生态功能。本文以2019—2023年海南省海洋与渔业科学院海草床系统调查结果为核心,结合国内外最新研究成果,系统解析海南岛及其近岸海草资源的地理分布格局,探究底质类型、水质环境、人类活动等因素对海草分布的影响机制,并提出适配海南岛海域特征的海草床保护与恢复策略。结果表明:海南岛及其近岸海草总分布面积约5 537.69 hm2,海草资源高度集中于港湾及潟湖近岸区域,呈东岸近岸密集、其余沿岸分散的分布特征,其中东岸近岸分布面积为4 218.10 hm2, 占总分布面积的76.17%,为核心分布区;共记录海草4科9属14种,常见种2科6属10种,优势种区域分化显著,东岸、南岸近岸以泰来草(Thalassia hemprichii)、海菖蒲(Enhalus acoroides)为优势种,西岸、北岸近岸以贝克喜盐草(Halophila beccarii)、卵叶喜盐草(Halophila ovalis)为优势种;多物种共存近岸区域的海草植株呈现近岸矮小、远岸高大的梯度分布特征。底质类型是决定海南岛及其近岸海草物种基本分布格局的核心自然因素,水质环境(营养盐、盐度、水体透明度)进一步影响海草的分布范围与生长状况,而沿岸养殖、围填海等人类活动是导致近岸海草床退化的主要人为因素,且东岸与南岸主要受围填海影响,西岸与北岸主要受沿岸养殖干扰。基于研究结果,提出构建“精准监测—专项立法—分区保护—本土修复—全民参与”的全方位海草床保护体系,拟为海南岛近岸海草资源的保护与恢复提供本土化理论支撑和实践参考,推动海草床生态系统的可持续发展。
关键词: 海南岛    近岸海草    海草床    地理分布    影响因素    保护策略    
Analysis of the Geographical Distribution and Influencing Factors of Seagrass Resources in Hainan Island and Its Coastal Areas
SHEN Jie1,2,3, WANG Jing4, CHEN Shiquan1,2,3, CAI Zefu1,2,3, ZHANG Jian1,3, JIA Shuwen1,2,3, WANG Daoru1,2,3     
1. Hainan Academy of Ocean and Fisheries Sciences, Haikou, Hainan, 570125, China;
2. Yazhou Bay Innovation Institute, Hainan Tropical Ocean University, Sanya, Hainan, 572022, China;
3. Dongzhaigang, Conservation and Restoration of Seagrass Bed Resources, Hainan Observation and Research Station, Haikou, Hainan, 571129, China;
4. Society of Entrepreneurs & Ecology Foundation, Beijing, 100012, China
Abstract: The seagrass bed is a key component of the coastal marine ecosystem. It has important ecological functions such as carbon sequestration, carbon storage, maintenance of biodiversity, purification of water quality, and stabilization of coastal topography. Based on the survey results of the seagrass bed system of Hainan Academy of Ocean and Fisheries Sciences from 2019 to 2023, combined with the latest research results at home and abroad, the geographical distribution pattern of seagrass resources in Hainan Island and its coastal areas was systematically analyzed. this paper systematically analyzes the geographical distribution pattern of seagrass resources in Hainan Island and its coastal areas, the mechanism of sediment type, water quality environment, human activities and other factors on the distribution of seagrasses was explored, and the protection and restoration strategies of seagrass beds suitable for the characteristics of Hainan Island were proposed in this article. The results showed that the total distribution area of seagrass in Hainan Island and its coastal areas was about 5 537.69 hm2. The seagrass resources were highly concentrated in the coastal areas of bays and lagoons, and the distribution characteristics were dominated by the east coast and dispersed along the other coasts. The distribution area of the east coast was 4 218.10 hm2, accounting for 76.17% of the total distribution area, which was the core distribution area. A total of 14 species of seagrass belonging to 9 genera and 4 families were recorded, and 10 common species belonging to 6 genera and 2 families were recorded. Regional dominant species differentiation was significant. Thalassia hemprichii and Enhalus acoroides were the dominant species in the east and south coasts, while Halophila beccarii and Halophila ovalis were the dominant species in the west and north coasts. The seagrass plants in the multi-species coexistence coastal area show the gradient distribution characteristics of near-shore short and far-shore tall. The sediment type is the core natural factor that determines the basic distribution pattern of seagrass species in Hainan Island and its coastal areas. The water quality environment (nutrients, salinity, water transparency) further affects the distribution range and growth status of seagrass. Human activities such as coastal aquaculture and reclamation are the main human factors that lead to the degradation of coastal seagrass beds. The south bank of the east coast is mainly affected by reclamation, and the north bank of the west coast is mainly affected by coastal aquaculture. Based on the research results, an all-round seagrass bed protection system of "precise monitoring-special legislation-zonal protection-local restoration-national participation" is proposed to provide localized theoretical support and practical reference for the conservation and restoration of coastal seagrass resources in Hainan Island, and promote the sustainable development of seagrass bed ecosystem.
Key words: Hainan Island    coastal seagrass    seagrass beds    geographical distribution    influencing factors    conservation suggestion    

海草(Seagrass)是唯一可在海水中完成全生长发育过程的沉水被子植物[1],其形成的海草床生态系统是近岸海洋生态系统的关键组成,在固碳储碳、维护近岸生物多样性、净化近岸水质、稳定海岸带地形等方面具有不可替代的作用[2-3]。我国海草分布北起黄渤海,南至海南岛及西沙群岛近岸,热带近岸区域种类最为丰富[4],南海区海草床面积占全国的64.0%,其中海南岛及其近岸作为我国热带海草资源的核心分布区,其海草床生态系统的完整性直接关系到南海近岸海洋生态安全[5]

目前,海草床研究已从基础调查向机制解析、修复技术升级方向发展。国外对海草床的研究多聚焦于热带近岸海草床的衰退驱动机制、跨生态系统联动效应等方面[6-18]。国内海草床研究始于20世纪50年代末,经样品采集、分类研究、系统调查阶段后,现阶段重点围绕典型近岸海域海草床的保护与修复开展研究[19-28]。针对海南岛海草资源,已有研究报道了其分布面积、种类组成[24, 29-39]等内容,但仍存在3方面不足:一是缺乏对海南岛及其近岸海草地理分布格局的系统性解析,二是对不同近岸区域海草分布差异的深层驱动机制探讨不足,三是现有保护建议未充分考虑海南岛近岸海草的区域分布特征和人为干扰因素。

基于此,本文以2019—2023年海南省海洋与渔业科学院的海草床系统调查结果(以下简称调查结果)为核心,整合现有研究成果,系统梳理海南岛及其近岸海草资源的分布特征,量化分析底质类型、水质环境、人类活动等因素对不同近岸区域海草分布的差异化影响,并针对海南岛近岸海草的区域特征和调查结果反映的核心问题,提出科学可行的保护策略,拟为海南岛及其近岸海草资源的保护与恢复提供本土化的理论支撑和实践参考。

1 海南岛及其近岸海草资源地理分布格局 1.1 总体分布特征

2019—2023年的调查结果显示,海南岛及其近岸海草资源主要集中于港湾及潟湖近岸区域,呈现东岸近岸密集、其余沿岸分散的核心分布特征,总分布面积为5 537.69 hm2(图 1)。其中东岸近岸分布面积为4 218.10 hm2,占总分布面积的76.17%,为海南岛及其近岸海草的绝对核心分布区;文昌市高隆湾是海草分布面积最集中的区域,达1 368.47 hm2,占东岸分布面积的32.44%,之后依次为万宁市小海(651.85 hm2)、琼海市青葛港(540.25 hm2)、儋州市新英湾(489.00 hm2)、琼海市龙湾港(441.23 hm2)(图 2表 1)。上述5个近岸区域海草分布面积合计占总分布面积的63.04%,为海南岛及其近岸海草的关键保护区域。

Made based on the standard map No. GS (2025)1508 from the standard map service website of the Ministry of Natural Resources; no modifications have been made to the base map boundaries. 图 1 海南岛及其近岸海草面积分布 Fig.1 Distribution of seagrass area in Hainan Island and its coastal areas

Made based on the standard map No. GS (2025)1508 from the standard map service website of the Ministry of Natural Resources; no modifications have been made to the base map boundaries. 图 2 海南岛及其近岸海草资源分布 Fig.2 Distribution of seagrass resources in Hainan Island and its coastal areas

表 1 海南岛海草资源分布 Table 1 Distribution of seagrass resources in Hainan Island
区域 Region 市县 City or county 地点 Location 海草种类 Seagrass species 优势种 Dominant species 面积/hm2 Area/hm2 底质类型 Sediment type 生境地貌特征 Biological habitat and landscape features调查年份Statistical year
East coast Wenchang City Yelin Bay Th, Ea, Si and Ho Th and Ea 101.00 Coral fragments and shell fragments Harbor 2022
Gaolong Bay Th, Ea, Hu and Ho Th and Ea 1 368.47 Coral fragments and shell fragments Harbor 2019
Huxin Harbor Th and Ho Th and Ho 4.40 Coral fragments and shell fragments Harbor 2020
Changpi Harbor Th, Ea and Ho Th and Ea 434.75 Coral fragments and shell fragments Harbor 2020
Tongguling Th and Ho Th and Ho 2.28 Coral fragments and shell fragments Harbor 2020
Bamen Bay Hb and Ho Hb and Ho 23.65 Silty sediment and sandy-muddy sediment Lagoon 2019
Qionghai City Longwan Harbor Th, Ea, Cs, Hu and Ho Th and Ea 441.23 Coral fragments and shell fragments Harbor 2023
Qingge Harbor Th and Ea Th and Ea 540.25 Coral fragments and shell fragments Harbor 2019
Tanmen Harbor Th, Cr, Hu, Si and Ho Th 116.97 Coral fragments and shell fragments Harbor 2019
Wanning City Xiaohai Hb and Ho Hb 651.85 Silty sediment and sandy-muddy sediment Lagoon 2019
Dazhou Island Th and Ho Th 2.36 Coral fragments and shell fragments Harbor 2020
Riyue Bay Th Th 0.09 Coral fragments and shell fragments Harbor 2020
Laoyehai Hb and Ho Hb and Ho 66.80 Sandy-muddy sediment Lagoon 2020
Lingshui Li Autonomous County Li′an Harbor Th, Ea, Cr and Ho Th and Ea 142.00 Shell fragments and sandy-muddy sediment Lagoon 2019
Xincun Harbor Th, Ea, Ho, Hu, Cr and Hm Th and Ea 322.00 Shell fragments and sandy-muddy sediment Lagoon 2019
South coast Sanya City Houhai Th and Cr Th 6.00 Coral fragments and shell fragments Harbor 2019
Xiaodonghai Th Th 0.36 Coral fragments and shell fragments Harbor 2019
Luhuitou Th Th 38.00 Coral fragments and shell fragments Harbor 2019
Ximiaozhou Island Th and Hu Th and Hu 2.00 Coral fragments and shell fragments Harbor 2019
Tielu Harbor Ea and Ho Ea and Ho 4.00 Shell fragments and sandy-muddy sediment Lagoon 2019
Niuche Bay Th Th 1.50 Coral fragments and shell fragments Harbor 2020
West coast Lingao County Hongpai Harbor (Jingpai Harbor) Hb and Ho Hb and Ho 17.61 Silty sediment and sandy-muddy sediment Harbor 2019
Bozhong Village Th Th 16.71 Coral fragments and shell fragments Harbor 2022
Maniao Bay Hb Hb 23.41 Silty sediment and sandy-muddy sediment Harbor 2019
Xinying Bay Ho and Hb Ho and Hb 95.00 Silty sediment and sandy-muddy sediment Lagoon 2022
Huanglong Harbor Hb Hb 22.00 Silty sediment and sandy-muddy sediment Lagoon 2022
Danzhou City Xinying Bay Hb Hb 489.00 Silty sediment and sandy-muddy sediment Lagoon 2022
Huangsha Harbor Th and Ho Th and Ho 120.00 Shell fragments and sandy-muddy sediment Harbor 2022
North coast Haikou City Dongzhai Harbor Ho, Hb, Hu and Hm Ho and Hb 264.00 Silty sediment and sandy-muddy sediment Lagoon 2020
Chengmai County Huachang Bay Ho, Hb, Hm and Hp Ho and Hb 220.00 Silty sediment and sandy-muddy sediment Lagoon 2020
Note: Th means Thalassia hemprichii, Ea means Enhalus acoroides, Si means Syringodium isoetifolium, Ho means Halophila ovalis, Hu means Halodule uninervis, Cs means Cymodocea serrulata, Cr means Cymodocea rotundata, Hb means Halophila beccarii, Hm means Halophila minor, Hp means Halodule pinifolia. All data in the table are derived from the seagrass bed surveys conducted by the Hainan Academy of Ocean and Fisheries Sciences from 2019 to 2023.

调查共记录海南岛及其近岸海草4科9属14种,常见种2科6属10种,其中泰来草(Thalassia hemprichii)为海南岛及其近岸分布最广的种类,也是海南岛海草的优势种,沿东南方向连续分布于沿海近岸,珊瑚碎屑底质的港湾近岸为其核心分布生境;贝克喜盐草(Halophila beccarii)、卵叶喜盐草(Halophila ovalis)为广布种,主要集中于淤泥、泥沙底质的潟湖近岸;齿叶丝粉草(Cymodocea serrulata)、羽叶二药草(Halodule pinifolia)等为狭域种,仅在特定近岸区域有分布(表 1)。狭域种的分布范围与2019年前的调查结果相比呈现不同程度的萎缩,其中羽叶二药草仅见于澄迈县花场湾,分布面积不足0.50 hm2,已处于区域性濒危状态。

1.2 海南岛及其近岸海草资源区域分布差异 1.2.1 东岸与南岸:以泰来草及海菖蒲为主

海南岛东岸与南岸近岸海草以泰来草和海菖蒲为优势种(图 3),且主要分布于近岸珊瑚礁坪内侧的港湾近岸;该区域底质类型以珊瑚碎屑、贝壳碎屑及沙质为主,这类生境的近岸海域水体交换能力强、水体透明度高,与泰来草和海菖蒲的生态需求高度匹配。

图 3 海南岛及其近岸泰来草(a)及海菖蒲(b) Fig.3 Thalassia hemprichii (a) and Enhalus acoroides (b) in Hainan Island and its coastal areas

东岸与南岸近岸的核心海草片区为文昌市近岸海草片区(北起高隆湾,南至冯家湾近岸)和琼海市近岸海草片区(北起双外村,南至潭门港近岸)[36, 39],两个片区海草分布面积合计达3 033.00 hm2(表 1),占东岸与南岸近岸海草总分布面积的71.03%,为海南岛及其近岸海草床保护的核心区域。潟湖近岸海草资源以陵水黎族自治县的新村港和黎安港为核心,分布面积分别为322.00 hm2和142.00 hm2(表 1),种类丰富度显著高于其他潟湖近岸[39]

1.2.2 西岸与北岸:以贝克喜盐草及卵叶喜盐草为主

海南岛西岸与北岸近岸海草以贝克喜盐草和卵叶喜盐草为优势种(图 4),且主要分布于淤泥、泥沙底质的潟湖近岸[40],这类生境的近岸海域有机质含量高、盐度波动较大,契合贝克喜盐草和卵叶喜盐草耐污、耐盐度波动的生态特性。

图 4 海南岛及其近岸贝克喜盐草(a)及卵叶喜盐草(b) Fig.4 Halophila beccarii (a) and Halophila ovalis (b) in Hainan Island and its coastal areas

北岸近岸海草资源高度集中于海口市东寨港和澄迈县花场湾潟湖近岸,两个区域的海草分布面积合计484.00 hm2,但澄迈县花场湾近岸的羽叶二药草分布面积持续减少,2023年调查结果显示,仅在局部区域发现零星植株,其已成为海南岛及其近岸海草的濒危物种。西岸近岸海草以儋州市新英湾的潟湖近岸为核心分布区,分布面积489.00 hm2(表 1),占西岸近岸海草总分布面积的62.39%,该区域海草床呈斑块状破碎化分布。历史调查记录显示东方市北黎湾有少量海草分布,但具体种类及面积不详(数据来自“我国近海海洋综合调查与评价”专项,简称“908专项”,未公开发表)。

1.3 多物种分布特征

2019—2023年多个近岸区域的调查结果显示,海南岛及其近岸海草在多物种共存区域呈现出显著的近岸梯度分布特征:在有红树林分布的区域,从近岸向远岸依次为卵叶喜盐草、单脉二药草(Halodule uninervis)等矮小物种→泰来草、圆叶丝粉草(Cymodocea rotundata)等中高物种→海菖蒲等高大物种;在无红树林分布的港湾,从近岸向远岸依次为泰来草、圆叶丝粉草等中高物种→海菖蒲等高大物种[37, 39]

上述梯度分布特征在文昌市高隆湾、长圮港,陵水黎族自治县新村港、黎安港等区域表现尤为显著。其中,文昌市高隆湾和长圮港近岸无红树林分布,该海域风平浪缓、礁坪宽阔,近岸以泰来草及卵叶喜盐草、单脉二药草为主,远岸为海菖蒲单优群落;陵水黎族自治县的新村港和黎安港近岸区域分布了431.83 hm2红树林植被(数据来源于陵水黎族自治县委托项目“陵水县红树林、海草床资源调查”,未公开发表),潟湖内海草分布呈现近岸矮小、中部中高、远岸高大的梯度特征[39]。而三亚市铁炉港近岸因受沿岸开发影响,该梯度分布特征已完全消失,海草床呈碎片化分布,而且2019年的调查结果显示,在此区域仅发现海菖蒲和卵叶喜盐草零星分布,分布面积较2008年[36]萎缩96.6%,成为海南岛近岸海草床退化的典型区域。

2 影响因素分析 2.1 沿岸地貌类型及底质类型对海南岛及其近岸海草资源分布的影响

表 2展示了海草分布区域的沿岸地貌类型和底质类型,表明不同海草物种对近岸底质的适应性差异显著,这是导致海南岛不同近岸区域海草优势种分化的决定性自然因素[37]。其中,海菖蒲、泰来草等物种的根系需充足的氧气和附着支撑,仅在珊瑚碎屑、贝壳碎屑等透气性好的近岸底质中生长[24, 36-39],这类底质主要分布于海南岛东岸与南岸港湾近岸,与该区域优势种的生存需求高度匹配。贝克喜盐草、卵叶喜盐草等物种的根系具有强耐缺氧能力,适配淤泥、泥沙质的近岸底质[41],这类底质主要分布于西岸与北岸潟湖近岸,因此这些海草成为该区域的优势种。

表 2 海草种类分布区域的沿岸地貌类型和底质类型 Table 2 Relationship between the distribution of seagrass species and the types of coastal landform and sediment
海草种类 Seagrass species 沿岸地貌类型 Types of coastal landform 底质类型 Types of sediment
潟湖 Lagoon 海湾 Harbor 淤泥 Silty sediment 泥沙 Sandy-muddy sediment 珊瑚碎屑 Coral fragments
Thalassia hemprichii + + - + +
Enhalus acoroides + + + + +
Cymodocea rotundata + + - + +
Halodule uninervis + + - + +
Halophila ovalis + + + + -
Syringodium isoetifolium - + - - +
Halophila minor + + + + -
Halodule pinifolia + - + + -
Cymodocea serrulata - + - + +
Halophila beccarii + - + + -
Note: “+” indicates that the species was found,“-” indicates that the species was not found. All data in the table are derived from the seagrass bed surveys conducted by the Hainan Academy of Ocean and Fisheries Sciences from 2019 to 2023.

2.2 水质环境对海南岛及其近岸海草资源分布的影响

水质环境是在底质类型基础上,细化海南岛及其近岸海草分布范围与生长状况的关键因素。研究结果表明,营养盐、盐度、水体透明度的区域差异,直接导致了同类型底质近岸海草的生长状况和分布密度具有差异[28],其中营养盐是影响近岸海草床稳定性的核心水质因子。

2.2.1 营养盐

海水营养盐浓度对海草床生态系统稳定性具有关键影响。营养盐浓度较低时,海草可通过根系或根状茎从沉积物间隙水中吸收营养盐,相较于大型海藻更具竞争优势,生态系统更为稳定[41-42];而在高营养盐条件下,大型海藻对营养盐的吸收率与转换率更高,易导致海草床生态系统发生群落演替[43]。多数海草物种在水体营养盐浓度适宜时生长状况更佳,而在富营养化环境中,仅喜盐草属(Halophila)、海菖蒲等耐受性较强的物种能够存活[44-47]

海南岛近岸海草区的营养盐浓度呈现潟湖近岸高于港湾近岸, 西岸与北岸近岸高于东岸与南岸近岸的特征,高营养盐浓度直接导致潟湖近岸海草床的物种丰富度和植株密度显著低于港湾近岸。其中,万宁市小海、儋州市新英湾等潟湖近岸因养殖活动导致营养盐富集,海草床仅能存活贝克喜盐草、卵叶喜盐草等耐污性较强的物种,海草密度远低于文昌市高隆湾等港湾近岸的泰来草—海菖蒲群落。

另外,温度与营养盐对海草生长存在协同影响,可导致海草床初级生产力呈现明显的季节性变化[48]。例如,冬季氨氮持续升高会对海草产生毒害作用,而春季氨氮增加则能促进海草生长[44],夏季海水硝酸盐富集与温度上升则会导致海草内部营养组成发生显著变化[45-46],这些变化进一步影响海草的分布范围与生长状况。通过监测不同季节营养盐的变化,可为海南岛近岸海草床的水质调控提供具体的阈值参考。

2.2.2 盐度

2019—2023年的调查结果显示,海南岛及其近岸海草区的盐度呈现港湾近岸高于潟湖近岸,东岸与南岸近岸高于西岸与北岸近岸的特征,盐度的区域差异与近岸海草的物种分布高度匹配。有河流注入的万宁市小海、海口市东寨港等潟湖近岸盐度低,有机质和氮磷含量高,是贝克喜盐草的核心分布区;盐度稍高的陵水黎族自治县新村港、黎安港等潟湖近岸,为卵叶喜盐草、泰来草与海菖蒲的混生区;文昌市高隆湾、琼海市青葛港等港湾近岸盐度高且稳定,是海菖蒲、泰来草的核心分布区。这一盐度与物种的匹配关系,明确了海南岛不同近岸区域海草物种的盐度适配范围,为近岸海草的人工移植与修复提供了具体的环境指标。

2.2.3 水体透明度

水体透明度通过影响海草的光合作用效率间接影响其分布与生长。水体透明度降低会导致海草叶片接收的光照不足,光合作用效率下降,进而抑制海草的生长繁殖,限制其分布范围[49]。海南岛海湾沿岸礁坪内侧海域的水体透明度高于潟湖沿岸,因此海湾沿岸海草的分布水深大于潟湖沿岸[37]。澄迈县花场湾、临高县马袅湾等潟湖近岸因养殖污水排放和泥沙悬浮,水体透明度常低于1 m,导致海草叶片受光条件大幅变差,光合作用效率显著降低;而三亚市牛车湾、文昌市铜鼓岭等港湾近岸因水体交换能力强、水体透明度高,海草生长状况良好,群落结构稳定。

2.3 人类活动对海南岛及其近岸海草资源分布的影响

人类活动是导致海南岛及其近岸海草床退化的主要人为因素,其中沿岸养殖、围填海是影响最显著的两类活动,且影响具有明显的区域特征:西岸与北岸近岸主要受沿岸养殖影响,东岸与南岸近岸主要受围填海及码头建设影响。两类活动均直接破坏近岸海草的栖息环境,导致海草分布面积萎缩、群落结构单一化。

2.3.1 沿岸养殖

根据2019—2023年调查结果,并结合《2011中国渔业统计年鉴》数据可知,海南岛近岸海水养殖面积从2010年的14 529 hm2增长至2023年的23 865 hm2[50],其中围塘养殖主要分布于万宁市小海、儋州市新英湾、海口市东寨港等潟湖近岸,是导致潟湖近岸海草床退化的核心人为原因。

养殖活动对近岸海草的影响主要体现在两方面:一是养殖饲料残留和养殖生物排泄物导致近岸水体富营养化[51],藻类暴发后覆盖海草叶片,抑制海草光合作用[52-54],如陵水黎族自治县黎安港近岸因围塘养殖,2019年调查结果显示,海草分布面积较2003年[32]萎缩68%;二是养殖污水排放导致近岸底质淤泥化,底质透气性显著下降,不适宜海草根系生长。

2.3.2 围填海及码头建设

围填海及码头建设主要分布于文昌市高隆湾、三亚市后海、琼海市潭门港等东岸与南岸港湾近岸,这类活动对近岸海草的破坏具有不可逆性。2019—2023年的调查结果显示,文昌市高隆湾人工岛建设导致岛周边500 m范围内海草彻底灭绝,周边1 000 m范围内海草分布边界向远岸退缩100 m,泰来草的植株密度下降75%。

此外,琼海市潭门港码头扩建、三亚市铁炉港围垦等工程活动,产生的悬浮泥沙覆盖近岸海草床,导致水体透明度大幅下降,海草因光照不足逐渐死亡。如三亚市铁炉港近岸因围垦,海草分布面积从2008年的118 hm2[36]骤降至2019年的4 hm2,在2023年的调查中仅发现零星植株,海草床已基本退化。同时,近岸旅游开发带来的船舶航行、人工捕捞等活动,也对东岸与南岸近岸海草床造成轻微人为干扰,导致海草植株折断,群落结构破碎化。

3 保护建议 3.1 构建海南岛及其近岸海草床分区精准监测体系

自2018年以来,自然资源部持续推进海洋生态预警监测体系建设,明确要求“对海洋生态系统的分布格局清楚、对典型生态系统的现状与演变趋势清楚、对重大生态问题和风险清楚”,且“十四五”期间已部署全国性海草床生态现状调查,并推动建立统一的技术标准体系。

依托海南省现有海草分布调查技术和数据积累,构建“核心区—重点区—一般区”精准监测体系,实现其近岸海草床的动态监测和风险预警。核心监测区包括文昌市高隆湾、琼海市青葛港等东岸及南岸港湾近岸核心海草区,在这些区域布设永久性监测样点,每月开展底质、水质、海草群落的精准监测,重点监测围填海、旅游开发等人为干扰的影响,实时掌握海草床的动态变化。重点监测区以万宁市小海、儋州市新英湾等潟湖近岸海草区为主,在这些区域每季度开展监测,重点监测营养盐浓度、底质淤泥化程度,预警养殖活动带来的富营养化风险。一般监测区为临高市马袅湾、澄迈县花场湾等分散分布的海草区,在这些区域每年开展2次监测,重点监测物种存活状况,及时发现濒危物种的生存风险。

同时,结合卫星遥感、声呐等新技术,搭建海南岛及其近岸海草床监测数据平台,实现数据实时更新和共享,为海草床保护与修复工作提供精准的数据支撑。

3.2 制定海南岛及其近岸海草床保护专项法规及地方标准

海草床生态系统是我国南海重要的典型生态系统之一,但近年来其面积与海草分布密度持续锐减,退化形势日益严峻,急需加强保护与管理[11]。我国已形成以《中华人民共和国海洋环境保护法》为核心,《中华人民共和国海域使用管理法》《中华人民共和国渔业法》《中华人民共和国海岛保护法》等为补充的海洋环境保护法规体系;原国家海洋局也制定了《海洋自然保护区管理办法》《海洋自然保护区管理技术规范》(GB/T 19571—2004)等规章与标准,将海草床相关指标纳入监测与评价体系。

海南省也出台了《海南省自然保护区条例》《海南省红树林保护规定》等与海草保护间接相关的地方行政法规,并于2007年设立我国首个海草特别保护区——海南省陵水新村港与黎安港海草特别保护区。但截至目前,海南省尚未出台专门针对海草床保护的法规,仅在2008年《海南省海洋环境保护规定》的少数条文中有所提及,专项法规存在明显空白。

针对海南省目前缺乏海草床保护专项法规的问题,结合海南岛及其近岸海草床的保护需求,需加快出台海草床保护专项管理办法,明确保护范围、管理职责、禁止行为及法律责任,填补专项法规空白。在法规中明确差异化管控措施:核心监测区内禁止任何围填海、码头建设等工程活动,严格限制旅游船舶的航行范围;重点监测区内划定养殖禁养区和限养区,核定养殖容量,要求养殖污水经处理达标后排放;一般监测区内禁止破坏性捕捞和底质挖掘活动。

3.3 优化海南岛及其近岸海草床分区保护布局

建立自然保护区是保护海草床生态环境的有效手段。一方面,保护区的设立能限制区域过度开发,尤其是在核心区和缓冲区禁止旅游及生产经营活动,为海草床生态恢复提供充足的时间与空间;另一方面,保护区管理机构的常态化运作与专业人员配备,能及时应对污染或破坏行为,提高应急处置效率,抑制不良影响的扩大。

目前,我国已建立广西壮族自治区合浦儒艮国家级自然保护区、海南省陵水新村港与黎安港海草特别保护区等多个间接或直接保护海草的自然保护区,但以海草为核心保护对象的保护区数量偏少,且缺乏国家级保护区,对海草的保护力度与海南岛作为热带海草核心分布区的地位不匹配。

结合2019—2023年调查结果得到的海南岛及其近岸海草分布格局,建议以“区域特征适配、保护层级明确”为原则,优化现有保护区布局,增设针对性的保护区域,构建“省级自然保护区—市级保护小区—县级保护点”的三级保护体系。将海南省陵水新村港与黎安港海草特别保护区的保护范围扩大至陵水黎族自治县近岸全部海草分布区,并纳入文昌市高隆湾、琼海市青葛港等核心海草区,升级为海南岛东部近岸海草床省级自然保护区,配备专业的保护和监测队伍,实施严格的保护措施;在万宁市小海、儋州市新英湾、海口市东寨港等重点海草区增设市级海草保护小区,重点管控养殖活动和围填海行为,开展常态化的环境整治工作;在临高市马袅湾、澄迈县花场湾、三亚市牛车湾等分散海草区设置县级保护点,明确保护责任人,开展定期的巡护和监测,重点保护濒危物种。同时,加强现有保护区的基础设施建设,在核心保护区设置防护围栏和警示标识,规范人类活动的范围,为海草床的自然恢复提供良好的环境。

3.4 开展海南岛及其近岸海草床本土化生态修复

加强海草科学研究和保护恢复已成为我国海洋生态修复的重点任务,目前已形成“调查—修复—监测—立法”全链条体系,并在山东省、河北省、海南省等地取得显著成效。我国科研机构在海草应用修复领域已取得突破,主流修复方法包括移植法、播种法等,各地正因地制宜探索高效修复模式[55]。《海草床生态修复手册》已于2025年印发,系统规范了从本底调查到效果评估的全流程技术要求。

结合2019—2023年调查结果中发现的海南岛及其近岸海草床退化类型,建议以“本土物种、适配生境、分区修复”为原则,开展针对性的本土化生态修复工作,避免盲目移植,提高修复成功率。针对围填海导致的海草床破坏,采用移植泰来草、海菖蒲本土植株的方式,在文昌市高隆湾、三亚市牛车湾等东岸与南岸港湾近岸区域开展修复,修复前清理底质中的悬浮泥沙,保障底质的透气性,匹配珊瑚碎屑底质的生境特征。针对养殖导致的富营养化和底质淤泥化,先开展养殖污水治理和底质清淤,再采用播种、移植贝克喜盐草、卵叶喜盐草的方式,在儋州市新英湾、海口市东寨港等西岸北岸潟湖近岸区域开展海草修复,同时种植红树林构建“红树林—海草床”复合生态系统,提升水体自净能力。针对澄迈县花场湾的羽叶二药草等濒危物种,划定其专属的濒危物种保护小区,开展人工育苗和原位修复,改善其生长的泥质底质环境,防止物种灭绝。此外,还需加强修复后长期监测,跟踪修复效果并及时调整方案,建立海草床修复效果评估体系,实现修复过程的动态管理。

同时,建议构建政府、科研机构、企业、公众多方协同的保护机制,整合各方资源,形成保护合力;鼓励企业参与海草保护与修复项目,通过生态补偿、碳汇交易等市场化机制,调动企业的积极性,实现生态保护与经济发展的良性互动。此外,依托相关科研机构建立海南岛及其近岸海草育苗基地,培育本土海草物种,为修复工作提供充足的苗种,确保修复的本土化和可持续性。

3.5 推动区域联动的全民保护参与机制

海草床被誉为“海洋之肺”和“海底草原”,是地球上生产力最高、生态功能最强的生态系统之一。然而,受围填海、渔业活动和污染影响,我国近岸超过80%的海草床已退化,急需全社会共同守护。但仅靠政府与科研机构难以实现长效保护,必须推动公民科学(Citizen science)教育,激发公众参与意识与责任担当。

结合海南岛及其近岸海草床保护的区域特征,构建“政府主导、科研支撑、社区参与、企业助力”的区域联动全民保护机制,对不同区域的主要利益相关方,开展针对性的宣传和参与活动,提升保护的实效性。在文昌市高隆湾、三亚市后海等东岸与南岸旅游型近岸区域,联合旅游景区、民宿开展海草保护科普宣传,设置海草保护科普展板,开展“海洋生态保护志愿者”活动,引导游客参与海草床的巡护和清理,规范旅游船舶的航行行为。在西岸与北岸近岸的养殖型区域,针对养殖渔民开展海草保护技术培训,推广生态养殖模式,引导渔民参与海草床的环境整治,对自愿退出禁养区的渔民给予生态补偿,实现养殖与保护的双赢。将海草保护纳入沿海社区的村规民约,在文昌市、琼海市、万宁市等海草核心分布区的社区开展海草保护主题活动,培养社区保护志愿者,实现海草床的常态化巡护。鼓励沿海企业参与海草床保护和修复项目,将海草保护纳入企业的社会责任考核范围,通过碳汇交易、生态补偿等市场化机制,调动企业的参与积极性。同时,将海草保护纳入海南省中小学海洋生态教育课程,编写本土化的海草保护科普教材,从小培养学生的海洋生态保护意识,营造全社会共同保护近岸海草床的良好氛围。

4 结论

本文以2019—2023年海南省海洋与渔业科学院海草床调查结果为核心,系统剖析了海南岛及其近岸海草资源的地理分布格局,量化分析了各类影响因素的作用机制,并提出了分区域、针对性的保护建议。研究得出以下核心结论:(1)海南岛及其近岸海草总分布面积约5 537.69 hm2,高度集中于港湾及潟湖近岸区域,呈现东岸近岸密集、其余沿岸分散的分布特征,东岸近岸占总分布面积的76.17%,为核心分布区;共记录海草4科9属14种,常见种2科6属10种,东岸与南岸近岸以泰来草、海菖蒲为优势种,西岸与北岸近岸以贝克喜盐草、卵叶喜盐草为优势种,多物种共存近岸区域的海草植株呈现近岸矮小、远岸高大的梯度分布特征。(2)海南岛及其近岸海草的分布格局是沿岸地貌类型、底质类型、水质环境及人类活动综合作用的结果,其中底质类型是决定海草物种基本分布格局的决定性自然因素,水质环境进一步细化了海草的近岸分布范围,人类活动是导致海草床退化的主要人为因素,且人类活动的影响具有明显区域特征,东岸与南岸近岸主要受围填海影响,西岸与北岸近岸主要受沿岸养殖影响。(3)现阶段海南岛及其近岸海草资源保护面临着调查监测缺乏分区、专项法规缺失、保护区布局与海草分布格局不匹配、修复技术缺乏本土化、公众参与针对性不足等核心问题,急需构建贴合海南岛及其近岸特征的综合性海草床保护体系。

未来,需构建“分区精准监测—专项法规保障—分区保护布局—本土化生态修复—区域联动全民参与”的全方位、针对性保护体系,结合海南岛不同近岸区域的海草分布特征和退化类型,实施差异化的保护和修复措施;同时加强跨区域、跨学科的合作研究,深入探讨海南岛及其近岸海草床与红树林、珊瑚礁的跨生态系统联动机制,揭示全球气候变化背景下海南岛及其近岸海草床的响应规律,为南海近岸海洋生态安全提供本土化的理论支撑和实践指导,推动海南岛及其近岸海草床生态系统实现恢复与可持续发展。

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