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影响造礁珊瑚生长的主要因素 作者：生命科学学院邱阳 马潇潇 刘超 03221029 03221074 03221024前 言造礁珊瑚主要分布于温暖、透明度高、贫营养 的热带水域，在全球可响应地划分为两个动物 区系，我国南海属于印度——太平洋区系，物 种数占区系总物种的1/3左右，资源丰富，可 利用潜力巨大但目前正面临全球气候变暖， 环境污染等自然条件的威胁因此，对影响珊 瑚生长因素的讨论，有利于我国南海珊瑚资源 的保护和开发摘 要我们的内容是从环境因素入手，分 别讨论了温度、光照、CO2浓度、环境污染等因素对造礁珊瑚生长的影响，并 对我国南海珊瑚资源的保护提出了一些 建议 有 关 珊 瑚造礁珊瑚的分布珊瑚礁虫黄藻温 度海水表层温度（SST）是影响珊瑚生长 的最主要的因素表现为两个方面：①温度对珊瑚生长的影响 ②对与其共生的虫黄藻的生存的重要影响 温度对珊瑚生长的影响造礁珊瑚的密度、生长率和钙化率与主要 环境指标间的对比显示，珊瑚生长、骨 骼密度的变化和海温的年变化曲线明显 相关 造礁珊瑚最适生长温度为年平均水温25℃ 左右水温过低或过高都会引起生长缓 慢，甚至死亡。

例温度对与其共生的虫黄藻的 生存的重要影响 ——白化现象◊ 虫黄藻对温度非常敏感,水温升高1℃就 可能迫使它们离开珊瑚,使珊瑚黯然失色 ◊ 当活珊瑚群体受到环境压力，虫黄藻逃 逸、消失，或失去这些藻的色素，则珊瑚 群体仅呈现其骨肉的本色，变成苍白或纯 白色，称白化或珊瑚白化，当这一现象流 行、广泛分布时，称白化现象温度对白化现象的影响海水表层温度的剧变(变暖或变冷)，是造 成大规模白化事件的主要原因但具体 影响的相关性机制目前还不清楚珊瑚白化，随后恢复，这是正常的生态变 化过程，但长期、反复、严重的白化会 导致珊瑚的死亡光 照光照强度是垂直分布限制因子 珊瑚虫适合的生存深度是25米以内，水深 超过50－70米，就停止造礁证据光照至少可通过两种机制影响造礁珊瑚 的生长: 一是光照有利于造礁珊瑚共生虫黄藻的光 合作用 二是光照可增加造礁珊瑚周围溶液的过饱 和度，加速碳酸钙晶体的生长适宜的CO2浓度是珊瑚生长的必须co2是形成珊瑚礁的化学成分之一 虫黄藻光合作用消耗CO2 ，促进钙离子与 碳酸氢根离子结合成碳酸钙，从而形成 珊瑚礁 温室效应对珊瑚礁的影响 大量的CO2溶入海水，改变了碳酸氢盐的 溶解平衡，使得珊瑚的成礁作用因此受 到抑制。

另外，由于骨骼生成受碍，珊 瑚承受其它压力侵袭的能力也降低基底条件与波浪作用珊瑚是营底栖固着的生物，一般只在岩石 的基底上生长 水流可以给珊瑚带来食物，使海水保持含 氧量充足，因此在海水过于平静的海湾 中，珊瑚的生长缓慢；但过强的水流冲 刷则不利于珊瑚生长 波浪在一定深度内对珊瑚是一种最强烈的 干扰，同时也造成了珊瑚按照抗冲击能 力大小的分布金属与海水污染金属离子 金属离子如铜、铁、锰和锌等是珊瑚生长 所必须的，但过量会造成伤害，实验证 明某些金属会在特定的珊瑚体内累积水污染 绝大多数造礁珊瑚要求水质清洁和水流畅 通的环境，污浊的淤泥能使珊瑚窒息而 死，混浊的海水也影响共生藻类的光合 作用有研究表明，近海滨珊瑚由于受 水污染影响骨骼生长呈现不规则 海洋其它生物的影响珊瑚礁是海洋环境中物种最丰富，多样性 程度最高的生态系统珊瑚礁生态系统的多 样性决定了种间食物和空间竞争非常激烈 虫黄藻——已在前面说明 棘冠海星——捕食珊瑚虫，促进种群演替（ 形成大密度的大规模集群时对珊瑚礁破坏极 大） 共生甲壳类——靠寄主分泌的黏液为食，可 驱逐海星 造礁珊瑚之间 结 语造礁珊瑚的生态意义• 珊瑚礁群落是一个稳定的、种类繁多的 、适应性较好的生物群落。

• 较高的海洋生产力 • 有研究结果显示，珊瑚礁初级生产力范 围为1500~5000gC/（m2a），这表明它 代表 • 自然生态系统的最高生产力水平珊瑚——藻类共生的生态意义• 虫黄藻生活在珊瑚虫的组织中，另有一 些 生活在钙质骨骼中，其他一些含钙质 和肉质藻类生活在石灰岩基质处 • 1.对动物能量需求的意义 • 共生藻的有机营养可直接转移至动物组 织内 • 2.补充植物营养物质的意义 • 珊瑚礁代谢产物多是共生藻所需的营养 物质，可被直接利用，使得营养物质在 系统的 • 植物和动物之间不断进行再循环，保持 较高生产力3.对碳酸钙沉积的意义在体内生活的藻类能够吸收CO2，从 而极大地增加珊瑚虫建立骨骼的能力造礁珊瑚面临全球范围的生态危机虽然按绝对值说珊瑚礁初级生产力 很高，但相对于消费者的数量而言，食 物仍然短缺承受温室效应、海水污染 以及人类过度开发等压力，珊瑚礁在全 球呈现减少趋势保护建议加强对珊瑚礁生态系统的资源保护 和合理开发，着重于总体环境的保护， 如治理海洋污染，减少废气排放，合理 利用珊瑚资源，并可适当建立保护区造礁珊瑚的分布造礁珊瑚主要分布于温暖、透明度高 、贫营养的热带浅水海域，在全球相应 地可划分为两个动物区系，即大西洋— 加勒比海区系(Atlantic-Caribbean fauna) 和印度—太平洋区系(Indo-Pacific fauna) 。

虽然这两大区系的自然环境条件相差 不多，但物种多样性却有很大差别，前 者仅有20属65个种，而后者却有80属500 余种 back• 珊瑚礁海岸有三种类型：岸礁－构成一个位于海面下的平台，紧靠陆地 ，分布，好像一条花边镶在海岸上堡礁－像长堤一样环绕在离岸更远的外围，与 海岸间隔一个宽阔的浅海区，或者隔着一个 称为泻湖的水体eg.澳大利亚的大堡礁环礁－为露出在水面上高度不大的珊瑚礁岛， 外围成花环状，中央水体也称泻湖，湖水浅 而平静外缘是波浪滔滔的大海 back★珊瑚绚丽多彩的颜色，实际上都源于各种 虫黄藻的颜色 ★虫黄藻属于甲藻中的Symbiodinium属，生 活在珊瑚虫消化道的衬层细胞内造礁珊瑚虫 需要的O2，一部分从海水摄取，另一部分则靠 虫黄藻提供而虫黄藻从珊瑚虫那里获得光合 作用必需的CO2和N、P等，形成互惠关系 ★同时，珊瑚虫在代谢过程中排出的大量CO2 ，妨碍着骨骼的增长，虫黄藻却有迅速解除 CO2的功能，从而促进珊瑚骨骼的形成但非造礁珊瑚没有共生虫黄藻，因而可以生 活在真光层下方 backbackback表层水温℃ 年代钙化率（mg/d ）back• 在中美和南美西岸以及非洲西岸广大海 区，尽管是处于赤道附近水域，但却没 有造礁珊瑚的分布，原因就是这些水域 有强大的下层冷水上升，沿岸浅水区水 温低于造礁珊瑚要求的温度条件。

• 我国台湾、广东沿岸虽纬度较高，但由 于有强大暖流经过，也有少量造礁珊瑚 back 证据众多研究显示，在滨珊瑚骨骼中发现日 、月、季、年周期的生长层，在某种程 度上它们均反映了周期性光照量的变化 再次，光照量随水深变化，随水深的 增加生长率降低、骨骼密度增加，这是 光照量随水深减少的结果back•左图是不同方案对未来CO2浓度增长的预测有学者计算后预言，如果近70年内CO2浓度增加到两倍，则珊瑚礁的形成将下降70%，海水中碳酸盐浓度减半；如果CO2浓度再增加一倍，珊瑚礁形成将下降75%，更为严重的是，这一过程是“绝对全球化的”•（自Pennisi E. New threat seen from carbon dioxide[J]Science，1998，279:989 ）温室效应对珊瑚礁的威胁 左图是不同方案对未来CO2浓度 增长的预测有学者计算后预言 ，如果近70年内CO2浓度增加到 两倍，则珊瑚礁的形成将下降 70%，海水中碳酸盐浓度减半； 如果CO2浓度再增加一倍，珊瑚 礁形成将下降75%，更为严重的 是，这一过程是“绝对全球化的” 。

自Pennisi E. New threat seen from carbon dioxide[J]Science， 1998，279:989）back棘冠海星back造礁珊瑚间也存在竞争枝状珊瑚生长将遮盖住生长较慢的竞争 者，将其淘汰枝状珊瑚的持续生长也可能导致起自身 的死亡加勒比海的许多迎风礁中，由于糜角 珊瑚（Acropora palmata）向大海方向迅速生 长，形成许多隆脊，结果其群体由于过 分拥挤而死亡，最终被其它物种所覆盖 backback。