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海洋恢复生态学
1.5.5.3.2 二、 技术方法
二、 技术方法

(一)珊瑚受损状况调查方法

1.现场调查

即采取潜水的方法。此法为最原始的调查方法,费时费力,无法获得大面积的数据,也较难对偏远地区珊瑚礁生态系统的状况进行调查(图13-8)。

图13-8 现场调查(引自徐兵,2013)

a.现场调查水下相机;b.潜水员水下工作

2.珊瑚礁遥感技术

根据目标和监测对象不同,珊瑚礁遥感可以分成两大类:直接珊瑚礁遥感和间接珊瑚礁遥感(Andrefouet等,2004)。前者的监测对象是珊瑚礁本身,主要目的是对珊瑚礁进行制图、生长状况的健康调查和变化监测;后者对珊瑚礁的生境进行监测,以预警珊瑚礁灾害事件为目标。

用于珊瑚礁遥感监测的传感器种类较多,包括主动式遥感传感器(如激光雷达)和被动式传感器(如QuickBird、IKONOS、ETM+、SP0T5等)。也可根据应用环境不同分为空中的机载、星载传感器,地面和船载传感器(潘艳丽等,2009)。被动式光学遥感价格低并能够快速对大面积珊瑚礁进行监测,目前被广泛应用和研究(Andrefouet等,2004)。

获得监测数据后,要进行影像处理、数据处理、信息提取、结果分析与校正等后续步骤。

3.资料搜集

通过查阅文献资料、走访调查等方式,对目标地区珊瑚礁历史状况及现状进行调查。

(二)珊瑚礁生境调查技术方法

1.取样调查法

通过现场取样的方法,对海水水质(如盐度、温度、pH、营养盐浓度等)进行测定。

2.遥感法

运用遥感法调查底质类型及分布,监测目标地区海洋及大气环境,预测灾害发生等。

(三)人工干扰及自然捕食情况调查方法

可采取走访调查方式,对破坏性开采、捕捞、污染物排放等情况进行调查;向有关部门搜集资料,对周围工农业、旅游业情况进行调查。

(四)珊瑚礁受损原因及程度分析方法

珊瑚礁生态系统受损原因可能来源于自然和人为干扰,通过资料收集和现场调查、查访,分析生态系统受损原因。

从不同层次对珊瑚礁受损程度进行分析(表13-3),主要包括珊瑚健康状况、底质、大型底栖藻类、生物种类及数量。珊瑚健康状况指标包括形态、高度、覆盖度、长度、死亡率等。

表13-3 珊瑚礁生态系统受损的层次及产生的结果

(五) 恢复方法与技术的选择

1.自然恢复法

当珊瑚礁生态系统受到的破坏较轻微时,即自我恢复速度大于退化速度时,可在停止人为干扰后,采取自然恢复的方法。自然恢复的措施主要包括建立自然保护区、开发污染治理技术、纳入环境评估体系、提高珊瑚礁保护意识等。

2.人工恢复法

当生态系统的退化速度大于自我恢复速度时,需采取人工恢复的方法。人工恢复主要通过珊瑚移植的方法进行。

(1)移植适宜性分析

珊瑚移植前要进行评估,分析目标地区是否适宜珊瑚移植。评估项目主要包括水质、底质、退化程度等。

适合进行珊瑚移植恢复的主要有以下几种情况:①受干扰的珊瑚区正处在优势种由石珊瑚向软珊瑚和微藻转变的过渡时期;②珊瑚区由于珊瑚幼虫的减少或是底质的不稳固导致其本身的后备补充不足;③存在大量的可移植珊瑚;④ 珊瑚区的水质适合珊瑚的生长等(李元超等,2008)。

(2)底质整治

如果底质不稳定,附着的珊瑚幼虫可能会发生脱落。国外主要采用用水泥把碎石区覆盖或者把碎石搬走的方法固定底质。在许多珊瑚礁保护区,工作人员将活动的碎石用水泥等胶合在一起以稳定底质,取得显著的效果,被广泛应用于珊瑚礁的恢复工作中(李元超等,2008)。

(3)水污染治理

首先应建立完备的污水处理系统,采用“控、净、停”的办法(兰竹虹等,2006),改善水质状况。珊瑚礁生态系统周围的工农业废水经处理达标后方可排放入海;不达标的则应严格控制,禁止排放。对于已经污染的水域,应进行生态治理。治理方法包括物理法、化学法和生物法。

(4)珊瑚种类的选择

不同海域适宜生长的珊瑚种类不同,在移植时要选用环境适应性较强的种类。同时,还要考虑移植后生态系统遗传多样性的问题,选择多种珊瑚,以利于生态系统的稳定。

(5)珊瑚大小的选择

珊瑚大小以适中为宜。若移植个体较小,易被捕食;若移植个体较大,则会影响供体珊瑚的繁殖。

(6)移植试验

即在恢复前进行小规模、不同种类珊瑚的移植试验,选取存活率高的珊瑚作为移植种。

(7)珊瑚移植

珊瑚移植的方法主要有直接移植和养殖移植两种(Oren,1997;Heyward,2002;Okamoto等,2004;Rinkevich,2006)。珊瑚养殖照片如图13-9。

图13-9  珊瑚养殖

(六)恢复后监测与评估

珊瑚移植后利用遥感技术、实地调查法等拍摄并记录珊瑚生长状况,包括死亡率、病虫害情况、补植情况及生物多样性等,并对以上指标进行评估。

(七)恢复后保护与管理

(1)设立自然保护区,防止人为干扰对珊瑚礁生态系统产生影响。

(2)制定法律,加大执法力度,对破坏珊瑚礁生态系统的行为进行处罚。

(3)各部门合作,加强对珊瑚礁生态系统的管理。

(4)加强宣传力度,提高公民的保护意识。

(八)我国主要的珊瑚礁生态系统保护区

我国主要的珊瑚礁生态系统保护区如表13-4所示。

表13-4 我国主要的珊瑚礁生态系统保护区

(九)我国珊瑚礁生态系统保护法律

除了《中华人民共和国海洋环境保护法》明确规定对珊瑚礁生态系统进行保护外(见本章第二节),以下法律和地方法规也专门规定。

《中国人民共和国海岛保护法》:由中华人民共和国第十一届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议于2009年12月26日通过,自2010年3月1日起施行。

《海南省珊瑚礁保护规定》:1998年9月24日海南省第二届人民代表大会常务委员会第三次会议通过,2009年5月27日海南省第四届人民代表大会常务委员会第九次会议修订,自2009年7月1日起施行。