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这些能在海里开花的神奇植物,你是不是也没见过?

果壳 03-14 17:19 关注

海草”这个词很多人都听过,甚至还有过风靡一时的“海草舞”,但海草本身却常常被人遗忘。这种能在海里开花的神奇植物,还尚未被大众了解,就已经面临着严重的生态问题。

这些能在海里开花的神奇植物,你是不是也没见过?

你是不是也更容易注意到动物,却忽略了它们周遭的海草?| Global challenges for seagrass conservation

 神秘的海底草原  

海草之所以得名,是因为大部分海草都长得像草,成片的海草看起来就像是海底大草原。最早的陆生植物是从海洋“登陆”的,而到了白垩纪晚期,一部分又“迁移回”海洋,逐步演化成现在的海草。[2]

这些能在海里开花的神奇植物,你是不是也没见过?

意大利出土的早始新世化石 | Seagrasses of Australia

目前,全球海草床面积约17.7~60万平方千米[10],仅占全球海洋面积的不到0.1%。但海草的分布范围很广,除南极洲外,从热带到北极圈,世界很多海域都有海草发现[1]。根据2013年的统计,我国海草床主要分布在南海和黄渤海海区,总面积为87.651平方千米[14]。

海草跟陆地上的植物一样,也会进行光合作用;这让它们离不开光,因而海草主要分布于靠近海岸线浅海的强光层。目前发现,海草可以在最深60米左右的海底生长,而在更深、更暗的地方则没了踪迹。阳光透过海面,光斑会随着海浪晃动在一片鲜绿的海草床上,非常好看。

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海草床就像是海底大草原 | 岛上的卡夫卡

海草家族不算大,目前全球公认有74种,国内有22种[3]。很多人会将海草和海藻混淆,但其实它们差别很大。

海藻结构简单,不会开花,没有叶脉,也没有能吸收养分的根。海草则跟我们熟悉的大多数植物一样,具有典型的根、茎、叶、叶脉结构,会进行光合作用,主要通过根来吸收养分。而且,海草会开花,它们是地球上唯一完全生活在海水中的显花植物,开花、传粉和结种等过程均在海水中进行。

这些能在海里开花的神奇植物,你是不是也没见过?这些能在海里开花的神奇植物,你是不是也没见过?

开花的泰来草。这种植物是雌雄异株,这是雄株上的花;左滑为雌株开的花 | 岛上的卡夫卡

 

海草海藻分不清,也跟命名有关。先前,国内一半以上的海草是以“藻”命名的。比如大叶藻(Zostera marina)、泰来藻(Thalassia hemprichii)——听起来是海藻,但其实都是海草。直到2014年,国内海草专家才第一次一起探讨关于海草的“藻”名更改,并统一了国内海草的学名,这非常有助于公众对海草的正确认识,从而推进海草的研究和保护[5]。

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左边为海藻,右边为海草 | projectseagrass

 重要的海洋生态系统  

海草在大众心中虽然存在感不高,但却是非常重要的海洋生态系统,发挥着诸多作用。

1

提供重要食源和栖息环境

海草床的生命力极其繁荣,绿海龟、儒艮、海牛、海胆、海马等无数海洋生物都在这里繁衍生息,大概半个足球场面积的海草床,就可以容纳4万条鱼和5000万的小型无脊椎动物[7]。

它不仅是这些动物的天然饵料,其复杂的空间结构更提供了良好的栖息环境,例如,海草的繁茂茎枝可以为许多动物的幼体提供庇护场所,减少它们被捕食的风险[8]。因此,在海草床生活的幼体具有更高的存活率和生长率。

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海草床生境图,海草可以容纳许多动物 | TropWATER,Marine and Freshwater Discovery Centre

2

碳存储

海草床是重要的碳库,与红树林、盐沼湿地被称为海岸带“蓝碳”。海草通过光合作用,将二氧化碳转化为有机化合物并储存下来,这有助于减少空气中的含碳量,应对全球气侯变化。

海草床的固碳能力很高,是陆地生态系统的10倍以上,甚至远高于热带雨林 [9]。全世界海草床每年可捕获约数千万公吨的碳,每年有机碳埋葬量高达全球海洋的10-15% [11];而且,海草床可以将这些碳完整保存几千年 [11]。

3

改善海洋环境

海草床又被称为“海洋之肺”,1平米海草通过光合作用可产生10升氧气,补充海水中的溶解氧,从而改善渔业环境。

海草还可以帮助清除海洋中威胁人类和珊瑚礁的病原体,吸收营养盐和重金属等环境污染物,提高海水的清澈度和质量

另外,海草根系发达,可以抵御风浪侵蚀,固定海底底质,保护海岸线[12]。

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海草根系发达,有固沙作用 | 岛上的卡夫卡

 漫长的保护之路  

虽然具有重要的生态功能,但近年来,海草床退化严重。1980~2006年间,全球海草床每年消失近1.1万公顷[13],比国内海草床总面积还要多;迄今为止,已有超过29%的海草床消失[13]。2010年世界自然保护联盟(IUCN)首次对所有海草的灭绝风险进行评估,认为24%(15种)海草种类面临危机[6]。

海草长在近岸海域,更容易受到人为的干扰。例如,沿海破坏性的挖捕和围填会破坏海草的生境;沿岸区域养殖鱼虾蟹贝则可能导致藻类爆发,限制海草的生长。另外,气候变化也是海草床退化的一大原因。

中国的海草床境况更不容乐观,许多海域的海草床衰退率高达90%。1982年,胶州湾荚蓉岛附近大约有1,300公顷的鳗草,2000年就已基本消失[15]。广西合浦儒艮国家级自然保护区的海草床,从2010年的253.93公顷,下降到2017年的27.21公顷,而该保护区更是多年没有记录到儒艮的活动[16]。另外,我国的海草多样性丧失严重,一些海域历史上有记录的海草,在21世纪的调查中均未在相应省区发现。

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以前出现在广东和广西的针叶草(Syringodium isoetifolium),在后来的调查中没有被发现 | 岛上的卡夫卡

更加令人担忧的是,海草床的价值并没有得到重视。目前,国内还没有划定专门的海草保护区,也没有像保护珊瑚礁和红树林一样,为海草床设置专门的保护规定。在中国甚至全球,都缺少对海草床的持续监测和数据更新。虽然近年来,我国一些海域开始了对海草床进行人工修复的研究;但这毕竟耗财耗力,且效果有限,海草床的生存状况并未得到根本改善。

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广西北海开展海草修复 | 南国早报

海草保护还有漫长的路要走。希望未来有更多的人了解、关心和保护这种独特又生命繁盛的海洋生态系统,让一望无际的绿色在海底一直随波飘摇。

参考文献

[1]Short F , Carruthers T , Dennison W , et al. Global seagrass distribution and diversity: A bioregional model[J]. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 2007, 350(1-2):3-20.

[2] Anthony W. D. Larkum et al. Seagrasses of Australia[M], Springer, 2018

[3] 黄小平, 江志坚, 张景平, et al. 全球海草的中文命名[J]. 海洋学报, 2018.

[4] 李秀保等 海南岛三亚湾珊瑚礁区常见大型海藻[M].科学出版社 2018

[5] 黄小平, 江志坚, 范航清, et al. 中国海草的“藻”名更改[J]. 海洋与湖沼, 2016, 47(1):290-294.

[6] Short F T , Polidoro B , Livingstone S R , et al. Extinction risk assessment of the world's seagrass species[J]. Biological Conservation, 2011, 144(7):1961–1971.

[7] Pamela L Reynolds Seagrass and Seagrass beds 2018

[8] 刘松林, 江志坚, 吴云超, et al. 海草床育幼功能及其机理[J]. 生态学报, 2015, v.35(24):16-25.

[9] Mcleod E , Chmura G L , Bouillon S , et al. A blueprint for blue carbon: toward an improved understanding of the role of vegetated coastal habitats in sequestering CO2 [J]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2011, 9(10):552-560.

[10] 刘松林, 江志坚, 吴云超, et al. 海草床沉积物储碳机制及其对富营养化的响应[J]. 科学通报, 2017(Z2):39-50. 

[11] Howard J , Sutton-Grier A , Dorothée Herr, et al. Clarifying the role of coastal and marine systems in climate mitigation[J]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2017, 15.

[12] Paul, Maike. The protection of sandy shores – Can we afford to ignore the contribution of seagrass?[J]. Marine Pollution Bulletin, 2017:S0025326X17306823.

[13] Waycott M , Duarte C M , Carruthers T J B , et al. Accelerating loss of seagrasses across the globe threatens coastal ecosystems[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2009, 106(30):12377-12381.

[14] 郑凤英, 邱广龙, 范航清, et al. 中国海草的多样性、分布及保护[J]. 生物多样性, 2013(05):7-16.

[15] Chun_Jiang Y E . Advances in the Study on the Marine Higher Plant Eelgrass (Zostera marina L.) and Its Adaptation to Submerged Life in Seawater[J]. Chinese Bulletin of Botany, 2002, 19(2):184-193.

[16] 蓝锦毅. 儒艮保护区及周边海草床(2010~2017年)调查研究[J]. 中国科技信息, 2018, 594(22):91-92.

[17] Mvungi E F . Seagrasses and Eutrophication : Interactions between seagrass photosynthesis, epiphytes, macroalgae and mussels[J]. 2011.

[18] 《中华人民共和国海洋环境保护法》,广东省实施《中华人民共和国海洋环境保护法》办法,《广西壮族自治区海域使用管理条例》,《海南省自然保护区条例》(2014修订)

[19] Unsworth R K F , Mckenzie L J , Collier C J , et al. Global challenges for seagrass conservation[J]. AMBIO A Journal of the Human Environment, 2018.

作者:岛上的卡夫卡

编辑:麦麦

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