拯救牡蠣礁 | 全球貝類礁體棲息地亟需加強保護
拯救牡蠣礁
為推動國內(nèi)牡蠣礁資源的保護與修復(fù),大自然保護協(xié)會(TNC)推出“拯救牡蠣礁系列”文章,分別介紹全球牡蠣礁退化危機、國內(nèi)牡蠣礁現(xiàn)狀、牡蠣礁修復(fù)案例、牡蠣礁修復(fù)技術(shù)和牡蠣礁監(jiān)測方法。此系列文章內(nèi)容暫定7期,歡迎關(guān)注這一領(lǐng)域的各位討論并提出寶貴意見。

牡蠣礁 攝影:©ClayBolt
前言
近年來,人們越發(fā)認識到海洋和海岸帶棲息地正在不斷退化,也逐漸了解到這些棲息地為我們帶來的水質(zhì)改善、岸線防護等至關(guān)重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。除了被人們熟知的珊瑚礁、海草床、紅樹林、鹽沼濕地之外,貝類礁體(Shellfish Reefs)作為全球退化最嚴重的海岸帶棲息地之一,也亟需我們的關(guān)注與保護。
牡蠣礁是什么?
由牡蠣或貽貝等雙殼類軟體動物形成的貝類礁體(Shellfish Reefs)是海岸帶棲息地的一種典型類型,它們廣泛分布在全球溫帶和亞熱帶地區(qū)的海灣、河口和潟湖等地。貝類礁體包括潮間帶或潮下帶的牡蠣礁(圖1a)或貽貝礁床(圖1b)。

圖1a:美國弗吉尼亞海岸帶保護區(qū)(Virginia Coast Reserve)的牡蠣礁。
攝影:©TNC(劉青)

圖1b:澳大利亞菲利普港灣修復(fù)后的貽貝礁體。
攝影:©Jarrod Boord
其中,具代表性的牡蠣礁是由牡蠣物種不斷附著在蠣殼上,聚集和堆積而形成的礁體或礁床,為整個生態(tài)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特征,也正因此,牡蠣被喻為“生態(tài)系統(tǒng)工程師”。我國沿海的很多地區(qū)也曾有豐富的牡蠣礁資源。
牡蠣礁的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能
長久以來,人們將牡蠣視為食物和礦物資源(石灰)而進行開發(fā)采挖,直到近年,其重要生態(tài)效益才在全球范圍內(nèi)被逐漸認識到。牡蠣礁具有凈化水體、移除水體中營養(yǎng)物以及防護海岸帶等重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,同時也為很多魚蝦蟹等漁業(yè)物種的幼苗提供棲息場所(圖2),因此又被稱為“溫帶的珊瑚礁”。

圖2:牡蠣礁提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。
圖源:《貝類礁體修復(fù)指南》
1、凈化水體、移除水體中營養(yǎng)物
牡蠣作為濾食性的雙殼類動物,主要攝食水體中的浮游植物。它的濾食活動將水體中的微藻、懸浮顆粒等吸收進體內(nèi),可消化的部分經(jīng)代謝吸收轉(zhuǎn)化為自身組織,代謝廢物排泄至海底,而不能消化吸收的物質(zhì)和顆粒則以假糞便的形式排出并沉積。這一系列過程清理了水體中的懸浮微粒和多余營養(yǎng)物,提高了水體清澈度(圖3)。而沉積到海底的有機物也會刺激底棲細菌群落通過反硝化作用將沉積物中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為惰性氮氣,從而進一步移除水體中的含氮有機物。

圖3:實驗室中測出香港牡蠣(Crassostreahongkongensis)的濾水率為720L/天,圖中為40分鐘的凈水效果。
攝影:©Sally Lau
2、提高生物多樣性
牡蠣礁提供的三維結(jié)構(gòu)也為其他生物提供了棲息環(huán)境(圖4),比如為固著生活的動物提供附著點,為小型的魚、蝦、蟹等動物提供躲避捕食者的縫隙。再加上微粒沉積帶來豐富的食物供應(yīng),使牡蠣礁成為多種幼年魚類、甲殼類動物和其他生物的理想家園。研究顯示,在牡蠣礁上發(fā)現(xiàn)的物種數(shù)量和豐度通常遠超過周圍的軟質(zhì)沉積物環(huán)境(Grabowski and Peterson 2007;zu Ermgassen 等, 2016)。

圖4:德國北海貝類礁體上的底表動物微生境。
攝影:©Verena Merk

圖5:澳大利亞溫達拉牡蠣礁吸引來的幼魚。圖源:©TNC
3、漁業(yè)增殖
牡蠣礁因其棲息地效益,能夠帶來漁業(yè)資源增長。以美國墨西哥灣地區(qū)為例,根據(jù)zu Ermgassen等(2015)研究估算,對比沒有礁體的灘涂,每平方米的牡蠣礁每年能增加約397g的魚類、甲殼類動物產(chǎn)量,且以褐美對蝦、白濱對蝦、石蟹、羊頭鯛等該區(qū)域重要的漁業(yè)經(jīng)濟物種為主(圖6)。

圖6:美國墨西哥灣內(nèi)牡蠣礁帶來的漁業(yè)資源增長(zu Ermgassen等,2015)。
4、海岸帶防護
牡蠣礁還能夠作為天然的海岸帶防護措施,消減海浪能、減少岸線侵蝕,并在一定程度上抵御風(fēng)暴帶來的洪水災(zāi)害(Piazza等,2005)。其護灘促淤的效果也為鹽沼濕地的生長提供了合適條件(圖7)。另外,牡蠣礁會隨著海平面上升而向上方生長、繁殖,有效地加強應(yīng)對氣候變化的海岸線彈性。

圖7:在美國阿拉巴馬州沿岸,修復(fù)成防波堤狀的牡蠣礁有效防護了不斷被侵蝕退后的岸線,促進了濱海濕地的生長。圖源:©TNC
5、社會經(jīng)濟價值
牡蠣礁生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能可以為人們帶來許多社會經(jīng)濟效益,例如沿岸社區(qū)得益于水質(zhì)改善和抵御海岸線侵蝕,而海釣者則得益于魚類種群增殖和礁體本身對魚群的聚集作用。同時還可以通過提高海釣消費、促進休閑漁業(yè)和商業(yè)性捕撈增長、減少海水中多余營養(yǎng)物,得到經(jīng)濟收益(圖8)。

圖8:英國埃塞克斯郡默西島一年一度采牡蠣大賽吸引來許多游客。
攝影:©Philine zu Ermgassen
全球牡蠣礁退化危機
盡管牡蠣礁能夠帶來這么多的生態(tài)效益,然而由于長期對其缺乏認識,加之海岸帶棲息地受人類活動的嚴重影響,全球牡蠣礁都面臨退化危機。
2009年,TNC首次從全球尺度,通過相關(guān)文獻綜述、專家訪談以及漁業(yè)資源評估等多重信息來源,對比歷史記錄,分析了當前牡蠣礁生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況(Beck等,2009)。研究發(fā)現(xiàn),世界上85%的牡蠣礁已經(jīng)消失(圖9)。在有足夠數(shù)據(jù)支持的144個海灣、40個生態(tài)區(qū)內(nèi),牡蠣礁普遍退化嚴重。在全球絕大部分的海灣和生態(tài)區(qū),牡蠣礁已不到原來的10%。其中,37%的海灣里,現(xiàn)存牡蠣礁還不到歷史記錄的1%,已經(jīng)功能性滅絕,例如北美洲、澳大利亞和歐洲。并且,這些結(jié)論很可能依然低估了全球牡蠣礁的退化程度,這是因為缺乏足夠的歷史豐度記錄,尤其是在南美洲、亞洲溫帶地區(qū)以及非洲。

圖9:全球牡蠣礁現(xiàn)狀。礁體狀況分為:好、一般、差和功能性滅絕,依次為現(xiàn)存牡蠣礁對比歷史記錄的退化< 50%(好)、50-89 %(一般); 90-99%(差); > 99%(功能性滅絕)(Beck等,2009)。
牡蠣礁退化的威脅因素
牡蠣礁全球性退化的主要原因包括過度捕撈、沉積物堆積、水質(zhì)污染以及病害。
過度捕撈牡蠣以及拖網(wǎng)采挖手段直接破壞了牡蠣礁的物理結(jié)構(gòu),是牡蠣礁和相關(guān)漁業(yè)迅速退化的主要原因。記錄顯示,僅1864年一年間,倫敦就食用了7億只歐洲平牡蠣(Ostrea edulis),動用了近12萬人力采挖牡蠣;而法國南部堆放的牡蠣殼有1萬億個之多。美國切薩皮克灣的詹姆士河流域在19世紀70年代還存在著豐富的由美洲牡蠣(Crassostrea virginica)組成的潮間帶牡蠣礁,因為過度捕撈而在20世紀40年代變得極度稀少。19世紀初在澳大利亞常見的安加西牡蠣(Ostrea angasi)和悉尼石牡蠣(Saccostrea glomerata),因為大量的以食用或制造石灰為目的的商業(yè)采挖,該地的牡蠣礁在19世紀70年代便已消失殆盡(圖10)。

圖10:澳大利亞菲利普港灣(Port Phillip Bay)潮下帶僅存的天然牡蠣礁已經(jīng)少之又少。
攝影:©PaulHamer
漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖活動相關(guān)的異地貝類引入還可能會造成病害和入侵物種的傳播,進一步破壞牡蠣的生存環(huán)境。

圖11:牡蠣礁塊上淤積的沉積物。攝影:©TNC(程珺)
海岸帶的開發(fā)建設(shè)、填海、航道清淤等活動所產(chǎn)生的大量沉積物,則會掩埋并導(dǎo)致牡蠣窒息(圖11)。另外,上游流域沿岸的人口增長和人類活動也影響著河口地區(qū)牡蠣礁的存活,例如建壩造成的淡水流量改變、農(nóng)業(yè)污染物和開發(fā)建設(shè)的泥沙匯入。
為了逆轉(zhuǎn)牡蠣礁的退化現(xiàn)狀,恢復(fù)這一關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng),TNC與合作伙伴提出以下建議:
加強保護僅存的牡蠣礁棲息地
采取人工干預(yù)手段,修復(fù)牡蠣礁,使其恢復(fù)成能夠為人類提供服務(wù)功能的生態(tài)系統(tǒng)
實施可持續(xù)的牡蠣捕撈業(yè)管理,即關(guān)注生計也關(guān)注生態(tài)
避免引入外來貝類物種
改善水質(zhì)
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