全 文 ：瑞典沿岸水域濒临消失的大叶藻 (zo : te ra 加la r ni 。 , L . )
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n i s h i n g S e a g r a s s (Z o s et ar m a ir n a
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S u s a n n e B a d e n
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R u tg e r R o s e n b e r g
在瑞典斯卡格拉克海峡沿岸 , 大叶藻 (Zb s te ar m a ir an ) 是一种
生长在浅水软海底上的优势显花植物 。 大叶藻场是许多甲壳动物和鱼
类 , 不管是泪游种或是稳定种的重要群落生境 。 在 20 世纪 80 年代期
间 , 作为海岸带管理的塞础 , 对瑞典西 海岸有大叶藻生长的沿岸浅水
区的资源进行 了调查 。 在这次研 究中我们再次考察 了斯卡格拉克海峡
20 0 k m 沿岸的 5个沿海地 区中的 20 0 l l m 2 大叶藻场 。 资源调查的方法
(水下测全镜 ) 与 80 年代的一样 , 但通过使用全球定位系统 (G P )S
增加 了绘 图的精确度 。 这次研究的结果表明 , 在 10 一 巧 年的时间里 ,
大叶藻的区域延伸面积减少了58 % , 且地 区变化很大 。 大叶藻的减少
主要限于大叶藻场的浅水部分 。 本文探讨 了原 因和生态后 果 。
大叶藻生境的重要性
大叶藻是在全世界范围生长的 、 可能在沿海边缘软砂质海底上比
较丰富的水生开花植物 1[] 。 最近几十年 , 区域延伸面积的减少主要发
生在工业化的沿岸地区 。 这在许多大叶藻分布区得到了证实 , 它是为
什么大叶藻在里约宜言 ( 1 9 9 2 / 93 : 13) 中被列为值得保护的生境的
一个原因 。宣言还要求批准国绘制具有高生物多样性和产量的海洋生
态系的地图 。 正是在这种情况下 , 大叶藻场 (第 17 章第 D部分 17 . 86)
得到了特别的重视 。
大叶藻场具有重要的生态和经济作用 。 作为一个群落生境 , 大叶
藻一般呈现出相关动物的高生产量和生物多样性「, 一 ’ ] , 比同样水深的
无植被海底要高得多7I] 。 在试图估计各种生态系统的生态和经济价值
中 , C os tan az 等s[] 发现 , 沿海生态系统贡献了世界生态系提供的商品
和服务中的 3 0% 以上 。 在这些沿海服务中 , 有一半是来自大叶藻和
海藻床 , 通过储存 、 内部循环 、 加工以及获取影响营养通量 。 尽管这
些类型的估算中包含有各种各样的限制 ,大叶藻和海藻床的价值估计
为 19 0 0 0 美元 爪m Z · a , 约是热带雨林估计价值的 10 倍 。
大叶藻 (去 ” et ar m ar in a L . ) 是半北球数量最多的海藻 , 是许多
动物的重要群落生境 .4[ ” · ’ 0] 。 在丹麦 , 20 世纪大叶藻的垂直深度分布
动物 , 许多都显示出生境特异性关系 , 它们包括海龙科 伍厂刀 gn a ht us
卯h le 和Ne 八叨h is op h id on ) 、 黑服虎鱼 (oG ib us n lge ; ) 、 藻虾 (aP la e m on
a dop
e
sr
u s
) 以及海刺鱼 (助 in a e h i a 胡 i n a c h i a ) 4`] 。 同时 , 大叶藻场也
是诸如蟾鱼 ( G a d妞s m 口 rk u a) 和牙蟾鱼 (叼已arl 刀g “ 5 m e arl gr us ) 之类
商品鱼类幼鱼的重要育苗场 l4[] 。 在波罗的海中 , 相关的优势种包括等
足类甲壳动物 (刀d eat ba lict a) 以及像妒鱼 (eP cr a刀vu ia ilt is) 、 川蝶
(p l
e u r o n e e res 7j
e s u s
) 和拟鲤 (R u ri lu s r u t i lu s ) 之类的鱼 I” ]。 鳗丽
(A
n罗招illa a 月 g “ ila ) 在从斯卡格拉克海峡到波罗的海的整个大叶藻场
中常见 。
为了海岸带管理之目的对瑞典两海岸的浅水区资源进行了评估 。
详细绘制沉积生境类型图 , 包括显花植物的存在 , 是有关疏浚作业 ,
船舶港口定位以及水产养殖业等决策的重要组成部分 。本次调查的目
的是利用类比技术重新考察 80 年代期间调查过的瑞典斯卡格拉克海
峡沿岸约 ZO0 h ln Z的大叶藻 , 同时还要提高利用全球定位系统 (G P s)
画出现场的大叶藻场草图的绘图精度 。
绘制大叶藻分布图
2 0 0 0年夏季 ( 7月中旬到 9 月中旬 ) 当大叶藻的蕴藏量为最大
时 l4] , 对瑞典斯卡格拉克海峡沿岸的 69 个大叶藻场进行 了绘图 。 绘图
是在 5个地区进行的 , 并与 20 世纪 80 年代同样地点的大叶藻覆盖区
进行了比较 (表 1 ) 。 两次绘图都利用相同的方法 (用船上的水下测量
镜进行测量 ) 、 在一年的同一时间进行 。 在上世纪 80 年代 , 每一区域
的大叶藻分布是根据若干垂直于岸线的横断面进行评估的 。 最小和最
大深度分布是用测深绳测量的 ,每一个横断面的长度是根据海图上的
等深线和通过各种陆标估计的 。 采用这种方法 , 大叶藻场的边界估计
大约有 10 m 的误差 。 与 80 年代不同的是 , 最近这次制 图是用精度约
为 s m 的全球定位系统接收器完成的。 2 00 年的测绘由于只限干调查
8 0年代大叶藻场的边界范围内而变得简单了 。 此外 , 在整个调查区分
布的 50 个最大的大叶藻场的最大水深是通过带呼吸器潜水活动记录
下来的 。 在两次调查中 , 一个大叶藻场的边界条件确定为大叶藻覆盖
约下降了50 % , 隐蔽水域和无屏障地带从历
史上的 .5 6 一 1 lm 深的深度范围 1[ ’ ]下降到最
近的 2 5 一 s m 分布深度! ’ 2] 。 大叶藻垂直分布
的一个重要限制因素是水的光透明度 l[ 31 , 尽
管大叶藻能够耐受 5 . 5喻 一 35 %。的盐度以及
短时期的 40 ℃高温或被冰包围 I[] 。 在斯堪的
纳维亚的大叶藻分布环境从斯卡格拉克海
峡中的完全咸水环境到位于 6 1’ N 、 盐度
为 5 5%。的半咸水波罗的海19 。 在瑞典斯卡
格拉克海峡沿岸的 、 与大叶藻有关的常栖
表 1 2 0世纪 80 年代和 20 0 年进行的不同调查之间瑞典斯卡格拉克海峡海岸带地区特定场所大叶旅扭
盖情况的比较
地 区 8 0年代绘图的
大叶藻面积
枯竭的
大叶藻面积
新的
大叶藻面积
大叶藻面积
净损失
缩小的
大叶藻场数目
扩大的
大叶藻场数目
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1.
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吕瑟希尔
乌德瓦拉
斯泰农松德
孔艾尔夫
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人 M BI O。 版权为瑞典皇家 科学院所有 A m b io V o l . 3 2 N o . 5 , A u g u s t 2 0 0 3
潜底以 上面积的区域 尽管在估计的大 叶藻分布变化方面 存在着估 计值某些不确定 因素对干 年中植被完全 没有的广大区域来 说可
靠性还是较 高的 大叶藻被盖 面积的变化鉴于上 世纪幼年代以来 的所有测绘数 据都是以模拟形式 提供的在它们被用 于进行大叶藻分 布历史情况比较 之前婴进行扫描 和数字化 我们曾论证过 瑞典期长格拉克 海峡沿岸大叫喋 覆盖面积的天幅 度处理加年 使用地理 坐标系统(地理 经纬度)也被转换 成钓下 降情况上世纪 加年代间制图 川藻区域总 估t阵损失 率
《瑞典国家 坐标网)并利用 地理信息系统 (Qls)程序 制成为 (挑 )的个大叶藻场 中有个显示出 分布面积的下降大叶藻变化 图(三种 主题色的多边形 地图作为覆盖瑞典 斯卡格这 种下降主要局限 于浅 水部分在比较 海岸不同部时 发拉克海峡 岸线的地形 (原比例卜 0国土 测绘局)现 地区差异很大 (表1在被调 查的地区大 叶藻退化最严 重上的透明片 表示大叶藻面 积损失增加 或没有改变值得 注意的 是孔艾尔失 《lv阳溉 和乌德瓦拉代 la)《”( 图
是在t寿算 厉史变化中出现 某些误差可归因 于制图的最大深度 分布的l) 即上世纪幼 年代期间测绘的最 广泛的大叶藻 区斯特伦塔 德。典_ ,_ 腮翻 护 獭} 湃嘟 戮… W带
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瑞典西海岸外的大叶藻场 。 左边的照片显示的
是健康的大叶藻 , 而右边的是被短命藻类覆盖
的大叶藻。 由于营养物污染而过量生长的覆盖
藻类被认为是对这种大 叶藻生存的最大威胁
摄影 B . 《孟。 s ta伪 , o n
(s 脯 m ast d) 和斯泰农松德 (s t~ gs 皿d) 两处的总计净损失分别为4 %和 18% , 而在吕瑟布尔 (yL s iek l) 由于耗损的和新的或扩大的大叶藻床
面积相当而没有发生什么变化 。
在估计大叶藻的净损失时 , 重要的是比较新的大叶藻区和大叶藻
枯竭区之间的关系 。 如在表 1可见到的 , 吕瑟希尔 ( 78 h nr Z ) 和斯泰
农松德 (86 腼 2 ) 两处的新的大叶藻面积差不多一样 , 而其它三个地
区也差不多一样 (斯特伦斯塔德 , 3 7 hnr 卫 ; 乌德瓦拉 , 2 3 hm 2 ; 斯泰农
松德 , 3 3h m 2 ) 。 因此 , 5个地区之间在大叶藻净损失上明显差异的主
要原因可归结于枯竭区的较大地区差异 。 此外 , 每一地区中调查区域
的数量和大小也很不一样 大多数被重新考察的大叶藻场出现在斯特
伦斯塔德 (下2 0) , 吕瑟希尔 (=n 18) 以及孔艾尔夫 (=n 2 1 ) , 而在乌
德瓦拉和斯泰农松德则分别为 7个和 3个 。 被调查大叶藻场的一般模
式是 , 斯特伦斯塔德和吕瑟希尔 比其他三个地区有更多的小区域 。
大叶藻枯竭的原因和后果
从这次调查的结果来看 , 在过去的 20 年中瑞典斯卡格拉克海峡
沿岸已有大片大叶藻消失口 这一发现与全世界范围内大叶藻受天然和
人为干扰的情况相符 12] 。 s h o rt 和W y l li e 一 E s e h e v e m a口〕认为 , 在 19 7 0一
19 82 年这一时期 , 全世界 50 % 的大叶藻损失可归因于诸如咫风 , 海
岸侵蚀 , 放牧及疾病之类的天然扰动 , 而其余的 50 % 则是疏浚作业 ,
油溢及水清晰度下降等人为千扰造成的 在以后 19 8 3 一 19 94 年期间 ,
约 90 O0 hm Z大叶藻损失的资料主要来 自于美国和澳大利亚 在 37 个
调查点 , 人为的大叶藻损失在那段时间增加到 75 % , 而其中 2/ 3 被认
为是 由于水透明度下降所致 。 S h or t和W y l li e 一sE ch ve e m尹把水透明度
下降看成是对全球大叶藻生存的最重大威胁 .
在丹麦 , 大叶藻覆盖面积的损失造成上个世纪深度分布下降
5 。% 1 ’ 2] 。 在这次调查中 , 斯卡格拉格海峡大叶藻场的平均最大深度
为 3 . 6 m (基本误差士 。 . 7 m ) , 从吕瑟希尔一个地点中的 6m 到斯泰农
松德一个地点的 Zm 。 假定在上个世纪瑞典斯卡格拉克海峡沿岸大叶
藻场深度分布有类似的下降 , 过去 20 年中原始分布减少率可能超过
了估计的 58 % 。
最近的调查结果表明 , 19 94 年丹麦菲嫩岛附近大叶藻的完全损
失主要是 由于夏季的缺氧以及伴随的沉积物硫化物的释放 。 但是 ,
1 9 5 一 1 9 6年 , 发生 了重新集群的现象 , 可能是由于这段时间的降水
是这一世纪中最少的 , 造成营养物负荷减少至平均 ( 19 7 6 一 19 87 年 )
值的 67 % (N )和 83 % ( )P , 透明度板的深度在不同的地点增加了 1 一
3ml l6]
. 这一反映营养富集与大叶藻损失或恢复之间联系的例子在瑞
典斯卡格拉克海峡沿岸尚未得到确认 。 不过 , 在我们的研究区中 , 在
群岛 (孔艾尔夫 ) 南部已经有了最高营养物负荷的记录 , 与大叶藻损
失最大的区域相吻合 l7[] 。 在斯堪的纳维亚水域中 , 已知营养物富集能
促进短命藻类在有无植被的软海底上过度生 一民 (图2) 。 在生长季节初
期刚毛藻占优势 , 而到了季节后期则转而由浒苔占优势 l[卜 20j 。 除了造
成光透射普遍减少外 , 特别是在大叶藻场浅水部分 , 这些藻类的分解
可能会引起底沉积物中的缺氧和硫化氢的形成 , 而这解释了大叶藻损
失和当地渔民观察到的现象 。 这些渔民描述了带有 “ 棉状物 ” (短命
藻类 ) 的成片大叶藻看起来是如何枯萎的 , 从而留下一片空白的 、 呈
灰白色的区域 。 观察到的这些现象与 de n H arto g创从英国汉普郡兰斯通港一个潮间坪中的发现相符合 , 在那里 , 一个大叶藻床被放射浒苔
覆盖后于 19 1年消失 , 而且转年没有再出现 。
尽管被调查的大叶藻总共约有 60 % 已经消失 , 局部变动是很明
显的 。 这些变动的原因目前尚不清楚 。 大多数大叶藻生长在相对隐蔽
的 、 具有有机 质含量可变的泥质沉积物的区域中 (3% 一 24 % 无灰干
重 ; 2 2) 。 B a d e l】和 BO s t l石n 〕11习认为 , 除了营养物浓度这一因素外 , 曝
光量也许也可能解释大叶藻减少的局部差异 , 因为低曝光量造成更多
的污垢 , 从而遮蔽叶子 。 岛屿众多的瑞典斯卡格杠克海峡沿岸是一个
受欢迎的驾驶游艇区域 游艇马达的油渗漏哪 ]可能成为当地影响大叶
藻消失的一个额外的应力因素 。
地理信息系统和遥感技术的应用
在海洋研究中 , 诸如水下大叶藻场之类生境分布暂时变化的信息
可以用地理信息系统存储和分析 地理信息系统的分析结果为海岸管
理人员提供了在 白然资源决策 、 政策规划以及管理方面的相关信息
通过利用有关瑞典斯卡格拉克海峡沿岸大叶藻定量变化的现时数据 ,
有可能研究分析诸如接触风区这样的原因参数和有关透明度板深度微
小变化的有效数据 。鉴于营养物污染被认为是大叶藻大幅度减少的一
个可信的原因 , 将不同流域的数据和土地利用情况纳人地理信息系统
37 6 h即刀 w w w 翻悦。 一e h泛n e se c o m AM BI 。 。 版 权为 瑞典 皇家 科学 院所 有 Anbr 访 v o] 32 No 东 uA gu 戒 2 0 0 3
的分 析中是至关 重要的
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参考 文献与 注释—{熬 擞蒸 )泛芡嚣赞 26蒸 蒸撰 蒸 擞熬 粼 嗽黯 黑〕 re u t叮th than for re Ta皿 ermntha nt of比w瓮 念{嘿养 粼认~ 、Om sdProci ~ ,hint 黯 段尝黑盘 {者篇湍 黑乙瑟嘿 谕io 朋abi。 eigra{热 熬熊鞍 蒸…:瀚薰 缀翻燕老 梦裂;:群 iatewhZos tera一归 eds`th ~altic eaS ”轰黯 蒸:撬篡 黑默瓮 黑羔黯撬 蠢珊蕊默 耀留;黯 一念 霎冶岔 六戈器 黔老靛篡森 蹂盖饮盘 器r众卖 留黔砂舞 摆 黑戮票瓮 票装篇 老豁 万黑黔 乙黑豁麒 摆:菱 罄嚣 戴薰 翼薰 燕黔 薰蒸滋 蒸 器 薰岁 糯- m-币 -ive eCAc一…参夏
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