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珊瑚藻是全球广布的海产大型钙化红藻类,在珊瑚礁生态系统中主要发挥关键的功能性作用。首先,它们对珊瑚礁的碳酸钙沉积具有重大的贡献,能够填充礁体缝隙从而加强珊瑚礁的结构;其次,钙化的藻体形成特殊的坚硬表面,为无脊椎动物幼虫提供附着及变态的基质。因此,研究珊瑚藻的群落结构、时空变化及其与环境变化的关系,不仅有利于了解珊瑚藻群落动态和生态功能,也有助于了解珊瑚礁生态系统的结构、功能与运作机制。
三亚珊瑚礁是我国典型的热带岸礁,礁区内海洋生物种类繁多,而珊瑚藻是其中重要的组成部分。迄今为止,对其种类多样性、群落结构、时空变化及其与环境变化之间的关系等研究仍是空白。本文在2009年到2011年期间,以三亚国家级自然保护区的珊瑚藻为研究对象,以形态分类研究为基础,分析了其种类组成、群落结构、时空变化及其与造礁石珊瑚的关系,并探讨了其群落的空间分布与环境因子的关系,得到如下结果。
以珊瑚藻外部形态特征为基础,结合扫描电子显微镜技术与分子生物学技术,对三亚珊瑚礁区11个监测站位中所采集到的珊瑚藻样品进行分类研究,共鉴定出3科10属26种珊瑚藻。本区珊瑚藻以珊瑚藻科Corallinaceae种类占优势,共7属19种;其次为混石藻科Hapalidiaceae,共有2属6种;最后为孢石藻科Sporolithaceae,只有1属1种。其中18种珊瑚藻为本区域内的新记录,2种为国内新记录,即美丽叉节藻(Amphiroabeauvoisii)和鼓苞新角石藻(Neogoniolithonsetchellii)。18SrDNA能在属的水平上对珊瑚藻种类进行有效的区分,而对于种的最终确定,必须结合种类的外部形态特征才能得到准确的结果。
采用截线样框法对三亚珊瑚礁区的珊瑚藻种类多样性、群落结构、时空变化等进行了较全面研究,在分析珊瑚藻覆盖率的时空变化的基础上,探讨了本区珊瑚藻和造礁石珊瑚覆盖率比值的特点和生态指示意义。结果表明,本区珊瑚藻多样性水平不高,共有8个优势种,占到了总样本丰度的62.4%,分别为叉节藻Amphiroaephedraea(16.8%),拟中叶藻Mesophyllumsimulans(11.1%),串胞新角石藻Neogoniolithonfosliei(7.5%),中叶藻Mesophyllummesomorphum(6.6%),圆锥呼叶藻Pneophyllumconicum(6.6%),孔石藻Porolithononkodes(5.8%),布氏水石藻Hydrolithonboergesenii(4.0%)和孔水石藻Hydrolithononkodes(4.0%)。本区珊瑚藻群落可以分为近岸型与离岸型两种类型,其中近岸型种类以浊度、沉积速率(0-63μm)和悬浮物耐受种类为主,并且对光照强度较敏感,主要种类为叉节藻Amphiroaephedraea、串胞新角石藻Neogoniolithonfosliei、拟中叶藻Mesophyllumsimulans、中叶藻Mesophyllummesomorphum;而离岸型种类以光照依赖型为主,并对浊度和沉积速率(0-63μm)敏感,主要种类为布氏水石藻Hydrolithonboergesenii、串胞新角石藻Neogoniolithonfosliei、中叶藻Mesophyllummesomorphum、拟中叶藻Mesophyllumsimulans、孔石藻Porolithononkodes、太平洋小石孔藻Lithoporellapacifica、微凹石叶藻Lithophyllumkotschyanum、孔水石藻Hydrolithononkodes。监测研究期间,珊瑚藻覆盖率表现为稳中有升的趋势,在垂直方向上主要表现为浅水处高于深水处。珊瑚藻与造礁石珊瑚覆盖率的可很好地预示研究区域内珊瑚礁生态系统的演变方向,比值大于1表明造礁石珊瑚群落呈显著退化趋势。
对三亚礁区海水环境因子监测结果显示,各因子的总平均值分别为:温度为26.9℃、盐度为33.13、pH值为8.026、浊度为3.96NTU、总悬浮物含量为3.04mg·L-1、沉积速率(0-63μm)为8.8mg·cm-2·d-1,其中,浊度与总悬浮物的含量、沉积速率(0-63μm)呈显著正相关(P<0.05),而与光照呈显著负相关(P<0.01)。目前只有亚龙湾的水质状况较好。运用生物与环境连接分析(BIOENV)和典型对应分析(CCA)发现,海水的浊度、总悬浮物含量、沉积速率(0-63μm)是影响珊瑚藻群落主要因素,这些因子的的空间异质性是本区珊瑚藻群落空间分布的最适解释因子。