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学 术 论 坛
206科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
海草是一类水生高等单子叶草本植
物 ,并能够在海水中完成开花、结果和萌发
这一过程 ,一般生长于温带、热带沿海的潮
间带及潮下带。大叶藻 (Zostera marina L)
是多年生海草 ,属被子植物门 (Liliopsidal),
单子叶植物纲 (Monocotyledoneae),沼生目
(Helobiae),大叶藻科 (Zosteraceae),大叶藻
属(Zostera)。大叶藻生长于潮间带和潮下带
的浅海中 ,通常形成广大的群落—— 海草
床 ,与珊瑚礁生态系统、红树林生态系统共
同形成三大最重要滨海生态系统 [1]。我国的
大叶藻主要分布于辽宁的大连、兴城和绥
中;河北的北戴河;山东的长岛、荣成、石岛、
乳山、青岛等沿海水域 [2]。
海草床是海洋生态系统初级生产力的
重要组成部分 ,作为三大滨海生态系统之
一 ,储碳量可以与热带雨林媲美 [3];海草可
以通过其组织吸收营养盐 ,并过滤沉积物
来改善海水的透明度 [4]。海草床改变了海草
场内动力过程 [5],可以降低海浪和海流对海
岸的侵蚀程度 ,起到加固底质 [6],稳定海岸
的作用 ;海草床可以作为海洋生物的栖息
地和食物来源地 ,海草场作为一个群落生
境 ,可以为鱼、虾、贝类等海洋动物提供的
庇护所、栖息地和育幼场所 ,为其他捕食性
的动物如海胆、水鸟、蟹、海牛等提供觅食
场所 [7]。研究表明 ,温带海域大叶藻碳的年
生产力为1500 g/m2,美国麻省海岸的大叶
藻年生产力为 812 g/m2,山东沿海地区大
叶藻的年生产能力为 564 g/m2,虾形藻的
生产力为696 g/m2[8]。
近年来 ,由于人类活动的影响导致海
草床退化严重 ,联合国环境署于2003年的
调查报告显示 ,全球有15%的海草生态区在
过去十年内消失 ,面积大约有26000 km2[9],
大叶藻就是一个典型代表。
大叶藻作为海草床中的重要代表 ,近
些年来引起了国内外学者的广泛关注 ,目
前国内外对大叶藻的研究主要集中在生态
作用、初级生产力、生态修复等方面 [10-11]。其
中大叶藻的生态修复已经成为研究热点 ,
这方面 ,国外学者研究的比较深入。
1 大叶藻的恢复研究
Phillips(1990)、Meehan A(2002)介绍了
大叶藻场恢复的主要方法 :生境恢复法、种
子法和移植法 [12]。
Gallegos(1993)、Meehan(2000)研究表
明 ,由于海草自然恢复的速度比不上其衰
退速度 ,因此生境修复的可行性不大 [13];
种子法适合在成年海草植株缺少的区
域进行 [14]。Orth等利用播种机将大叶藻的种
子均匀种在深度为2cm左右的底质处 ,这种
方法不仅效率高 ,而且不必破坏原有的海
草床 ,但是成活率不高 [15]。利用种子来恢复
海草床 ,可以提高海草床的遗传多样性 [16],
但是如何收集种子和选择播种的时机是难
点 [17]。葡萄牙科学家探讨了移植罗氏大叶
藻(Z.noltii)的最佳季节 ,Park等采用了不同
的移植方法来恢复大叶藻海草床 [18],美国
针对大叶藻场的恢复做的研究工作最多 ,
最早的移植成功实验是Addy在美国Massa-
chusetts进行的大叶藻移植 [19]。
国内大叶藻的移植工作也取得了初步
的进展 ,马欣荣 (2005)对大叶藻进行了移植
和组织培养的研究 ,得出了10℃～20℃是
大叶藻的最适生长温度 ,地下茎是组织培
养最好的材料 [20]。
郭栋 (2010)对山东荣成俚岛海域的大
叶藻采用沉子法、枚钉法、直插法、夹苗法
和整理箱法进行移植试验 [21],研究显示 ,5
种移植方法大叶藻的平均成活率为沉子法
(100%)>枚钉法 (86.7%)>直插法 (66.7%)>
夹苗法 (20%)>整理箱法 (0%),沉子法的平
均绝对生长速率最高 ,达到了0.358cm·d -1,
其次为直插法 (0.242cm·d-1);移植成活率与
海区水流、光照、底质等环境因子相关。
李文涛等 (2010)对韩国移植大叶藻进
行了追踪调查 [22],水温对移植大叶藻的生
长状况产生决定性影响 ,夏季水温过高 ,导
致大叶藻呼吸消耗过大 ,严重抑制了大叶
藻的生长。
刘旭佳 (2011)采用直接移植法和棉线
绑石法对青岛汇泉湾海域的大叶藻进行了
移植试验 [23],并监测移植后一年的大叶藻生
存状况 ,结果显示 ,采用棉线法移植的大叶
藻增值率较高 ,增值率可以达到 117.78%,
移植海区的水深、底质等环境因子是影响
移植大叶藻成活率的主要原因 ;利用棉线
绑石法对荣成天鹅湖大叶藻进行移植试
验 ,移植大叶藻平均成活率达到88%,最佳
移植时期为7、8月份 ;对大叶藻进行实验室
条件下的种子培育 ,研究显示 ,只有4℃海
水保存的种子可以发芽 ,发芽率可以达到
80%,但是成活率很低 ,只有9.7%。
刘炳舰 (2012)利用直接移植法、棉线
法、泥筒法 ,以及海草移植装置对大叶藻进
行了移植试验 [24],并研究了大叶藻与水深
的关系 ,结果显示 ,这三种方法的平均成活
率达到85%以上 ,显示了很好的效果 ;适宜
大叶藻移植的最大净水深为4 m,加上潮差
4 m,潮间带大叶藻合适的移植水深为满潮
时8 m。
2007年威海市环翠区水产研究所成功
将双岛湾野生大叶藻移植到人工增殖区 ,
目前移植的海草已经形成了草场 ,平均株
高达到了41cm,移植面积达到50亩。
2 大叶藻生产力研究进展
国内外对大叶藻的生态学研究还集中
在生物量和生产力方面 ,国外学者在这方
大叶藻(zostera marina L.)生态学研究进展
陈治军 孔凡娜
(中国海洋大学海洋生命学院海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室 山东青岛 2 6 6 0 0 3 )
摘 要:海草床是海洋生态系统重要的组成部分,具有很高的初级生产力,近年来由于人类活动的影响,海草床退化严重,1993—2003期
间,全球有约15%的海草生态区消失,面积达到了26000 km2,大叶藻是其中的典型代表。本文总结了大叶藻生态学的研究进展,包括大叶
藻的恢复及生产力研究,并总结了国内大叶藻生态学研究存在的问题。
关键词:海草床 大叶藻 恢复 生产力
中图分类号 :P73 文献标识码 :A 文章编号 :1672-3791(2013)06(a)-0206-03
Abstract:Seagrass bed has the high primary productivity,as an important part of marine ecosystems.in recent years,due to human
activities,seagrass bed is serious degradation.During 1993-2003,approximately 15% of the seagrass ecological zones disappeared,the
acreage is reached 26000 km2,zostera marina.L is one of the typical representative.This paper summarizes the ecology research of
zostera marina.L,including seagrass restoration,productivity studies,and summarizes the problems of domestic seagress ecology research.
Key Words:Seagrass bed;Zostera marina.L;Lecovery;Productivity
DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2013.16.066
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面研究的比较早。
Zieman(1974)采用标记法研究海黾草
的生产力 [25],根据标记前后海草叶片的生长
量和间隔时间来计算叶片的生产力 ,方法
较为简单 ;Terrados等 (1992)改进了Zieman
的标记法 [26],研究了西班牙地中海沿岸的海
草的生产力 ,表明不同底质类型的海草生
产力差异较大。
McRoy(1974)研究了美国麻省沿岸大
叶藻的生产力 ,得出夏季每天的碳生产力
为4.8 g/m2,Mann(1975)得出麻省沿岸大叶
藻整个生长周期的生产力是812 g/m2。
Masahiro Nakaoka,Naoko Kouchi(2003)
对日本东北部的Funakoshi Bay的具茎大叶
藻(Z.caulescens)生态特征做了调查 [27],调查
显示具茎大叶藻的生殖枝数目和生物量随
季节显示出显著性差异 ,生殖枝数目在春
季到夏季达到最高 (>30 枝 /m2),冬季最少
(3 枝 /m2)。生物量夏季最高 ,冬季最低 ,春
季到秋季 ,生殖枝包含的生物量占据了具
茎大叶藻(Z.caulescens)生物量的70%。具茎
大叶藻 (Z.caulescens)总的生产力达到了每
年 473 g/m2。
Sang Yong Lee,Jae Hyuk Oh等(2005)
对韩国西海岸的不同水深的日本大叶藻的
叶生产力作了研究 [28],随着水深的增加 ,日
本大叶藻叶片的沉积物及附生物增多 ,植
株的枝条长度、宽度都在增加 ,地下茎的长
度在减小 ,但是枝条密度和生物量却没有
明显差异 ,只表现出季节性变化。叶生产力
利用标记后收割的方法来测量 ,研究表明 ,
叶生产力在9月份最高 ,2月份最低。季节变
化和气温是影响日本大叶藻也生产力的重
要因素。
国内对大叶藻生产力研究始于 50年
代 ,杨宗岱和吴宝铃 (1981)采用50×50 cm
的样方对我国沿海的海草进行生产力、覆
盖度等的调查 [8],结果显示 ,海黾草的年生
产力为 500～ 1500 g/m2,山东沿海的虾形
藻、大叶藻、丛生大叶藻的平均生物量分别
为1851 g/m2、1500 g/m2、1150 g/m2。
郭栋 ,张沛东等 (2010)对荣成俚岛近岸
海域大叶藻的大叶藻的分布、生物量、形态
特征、花及栖息环境进行了调查 [29],研究表
明俚岛海域大叶藻平均分布密度1650 株 /
m2;大叶藻平均生物量为809 g/m2。
明奕 (2011)对青岛汇泉湾大叶藻的生
物量做了调查 [30],结果表明 ,大叶藻的株高、
密度、生物量都呈现明显的月动态变化特
征 ,水温是影响大叶藻生长的主要因素 ,夏
季随着气温升高 ,大叶藻的呼吸消耗会增
多 ,导致株高、密度、生物量下降 ,大叶藻进
入冬季会萌发出侧生苗 ,因此生物量会有
小幅增加。
刘旭佳 (2011)对青岛汇泉湾和青岛湾
大叶藻进行了生态调查 [23 ],调查结果显
示 ,青岛湾大叶藻面积约为 3500 m 2,大叶
藻海草场的年平均生物量为 276 g/m 2,碳
固定量为 104 g/m 2,有机元素含量呈季节
性变化。
李森、范航清(2012)研究了广西珍珠港
交东海草床不同潮区矮大叶藻株冠高度、
覆盖度和生物量的动态变化 [31],结果显示 ,
矮大叶藻年平均株高为 6.8 cm,平均覆盖
度46.1%,地上、地下部分平均生物量分别
为 27.8 g/m2,30.9 g/m2,低潮区的株高、密
度、生物量均大于中潮区和高潮区。
刘炳舰(2012)对天鹅湖、桑沟湾和青岛
湾大叶藻进行了生态调查 [24],调查显示 ,大
叶藻的周年生物量变化和高度变化与水温
密切相关 ;地上部分的有机元素含量均高
于地下部分。
3 存在的问题
国内的海草生态学是一门未成熟的学
科 ,缺乏对大叶藻的长期监测项目。大叶藻
恢复方法单一 ,种子法恢复失败 ,导致高效
的大叶藻草场恢复不多。国内对大叶藻生
产力的研究还处于从描述性阶段向定量研
究阶段过渡的时期 ,没有形成完整的体系 ,
表现就是研究方法和内容上的不足。因此
建议开展以下工作。
(1)建立大叶藻草场的长期监测项目 ,
密切关注大叶藻的生长趋势及生长状态。
(2)加强对大叶藻种子修复的研究 ,寻
找高效的种子收集方法 ,提高种子的成活
率。
(3)寻找操作简便、准确测量大叶藻生
产力的方法。
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国家对地质找矿勘探要坚持市场调节
资源和宏观调控掌控大局相结合的方针 ,
具体就是对国家经济发展以及稳定、安全
有着重要干系的矿产能源 ,比如说石油、煤
炭、金、铁、铀等等矿产能源 ,国家应该实行
统一的产权控制 ,严格监制市场资本在这
些能源的勘探开采的活动。放宽对一般矿
产的勘察与开发 ,吸引社会资本投入到矿
产经营的行业中来。同时 ,国家应在找矿勘
探工作中进行基础服务 ,提供政策支持。基
础服务主要是加大在基础地质、研发引进
新技术新装备等方面的投入 ,在政策引导、
税制、融资等方面发展作用。
2 . 5 建立高水平、高素质的专业找矿勘探
队伍
首先 ,应加强地质相关专业教育改革 ,
培养高素质专业队伍。当今世界 ,找矿勘探
工作需要能够将地质学、地球物理学、地球
化学、勘探工程学等诸多相关学科相互融
合的专业人才。对专业人才的迫切需要是
未来全球地质找矿勘探市场的一个重要特
征。地质找矿勘探专业人才培养 ,应成为我
国当前和今后一个时期 ,高等教育的一个
重要发展方向和战略。要设立和加强相关
专业的课程安排 ,完善和改进教学方法 ,重
点对相关专业学生进行能力培养和素质教
育。企业要为工作人员的再深造、再培训提
供资金和政策支持。
其次 ,应完善地质找矿勘探奖励制度 ,
鼓励找矿勘探人员。对有上进心、责任心 ,
在地质找矿勘探工作中取得优秀成果和
效益的地质工作者给予宣扬和表彰 ,对在
地质找矿勘探工作中作出突出贡献的人
员应给予政治上、经济上的奖励。对生活
中有实际困难的工作人员 ,要采取切实有
效的措施给予解决 ,解除工作人员的后顾
之忧。建立心理服务队伍 ,为长期在野外
工作、与家人分离的工作人员作好心理疏
导工作。
3 结语
矿产资源是促进国家经济 ,发展和提
高人们生活水平的重要物质保障。但是随
着我国经济的快速发展 ,对矿产资源的消
耗量急剧增加 ,当前我国矿产资源供需之
间的矛盾越来越突出 ,已经成为一个不可
忽视的社会性问题。为此国家必须要注重
地质找矿勘探工作的进展 ,对于其中存在
的问题应积极采取有效措施加以应对 ,找
出切实有效的解决办法 ,扭转我国矿产储
量全面下滑的局面 ,提高对重要矿产资源
的保障能力 ,从而确保我国经济的健康长
远发展。
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