珊瑚礁生物群落

珊瑚礁生物群落是由造礁珊瑚和造礁藻類形成的珊瑚礁以及豐富多樣的礁棲動物和植物共同組成的集合體。它們的種類豐富、形態多樣、生命活動旺盛，是其他海洋生物群落無法與之相比的熱帶淺海特有的生物群落。

基本介紹

• 中文學名：珊瑚礁生物群落
• 拉丁學名：Coral reef communities
• 界：動物界
• 分布區域：大西洋－加勒比海和印度-太平洋

研究簡史

早在1842年，C.R.達爾文就對珊瑚礁進行了至今仍然很有價值的研究，但對珊瑚礁生物群落的調查研究直到20世紀30年代才開始。在第二次世界大戰後，特別是60年代以來，隨著海洋生物學的發展以及從珊瑚礁生物中獲取蛋白質、生物藥源和工業原料需要的增長，珊瑚礁生物群落的研究發展極為迅速，成為一個十分活躍的研究領域。研究內容包括群落的組成、生態分布、生物生產力和營養結構等。70年代中期以來，珊瑚礁生態系統的研究也逐漸開展起來，並開始運用數學模擬等手段研究群落的形成、演化和動力過程、變化趨勢。

生活環境

珊瑚礁生物群落對環境條件要求相當嚴格，其主要成員造礁珊瑚，需要較高的水溫，在年平均水溫約為23～27°C的水域生長最為旺盛；在低於18°C的水域，只能生活，而不能成礁。因此珊瑚礁生物群落通常分布在低緯度的熱帶及其鄰近海域。此外，有強大暖流經過的海域，如中國台灣東北的釣魚島和日本的琉球群島,雖緯度較高,也有珊瑚礁生物群落。與此相反，在屬於熱帶的非洲和南美洲西岸海域，由於存在低溫的上升流，則沒有珊瑚礁及其生物群落的分布。

光線的強弱、海水透明度和鹽度的大小，也影響珊瑚礁生物群落。在造礁生物的體內，共生有大量的蟲黃藻。蟲黃藻需要充足的光線以進行光合作用，一面製造養料,一面為造礁生物的生長清除代謝的廢料(二氧化碳等)和提供氧氣。高透明度和清澈的高鹽度海水,能加速上述的光合過程。因此，造礁珊瑚一般在水深10～20米處生長最旺盛，水深超過50～60米處則停止造礁。河口附近由於含有大量陸源物質,使水域混濁度加大,含沙量高,不僅影響光線入射，也易填塞珊瑚蟲體腔,使珊瑚窒息而死。所以，在河口區是沒有珊瑚礁生物群落的。另外，由於造礁珊瑚是營底棲固著生活的，需要比較堅硬的海底和適當流動的海水，以提供附著基，經常不斷地輸送餌料和氧氣。

種類組成

珊瑚礁生物群落的種類組成非常豐富多彩,從低等的單細胞藻類到種子植物的紅樹,從原生動物到魚類、爬行類都有。其主要成員是造礁石珊瑚和造礁石灰藻類。

造礁生物

參與造礁的珊瑚多數是石珊瑚目中的造礁石珊瑚,少數是水螅蟲綱中的多孔螅(Millepora)、八放珊瑚亞綱中的某些柳珊瑚和軟珊瑚等；造礁石灰藻類是一些含有石灰質成分達90%的藻類，如紅藻門的孔石藻(Porolithon)、綠藻門的仙掌藻(Halimeda)。群落的造礁成員在各地不盡相同，如印度洋西部的礁和中國南海諸島的島礁以造礁石珊瑚為主；太平洋中的馬紹爾群島的礁以造礁藻類為主，埃利斯群島中的富納富提環礁在數量上最多的是有孔蟲，其次是造礁藻類，再次才是造礁珊瑚。因而有人提出用“生物礁”的名稱，來替代“珊瑚礁”。

礁棲植物

蟲黃藻的多數成員是屬於隱藻類(Cryp-tomonadinae)的鞭毛藻，其他植物重要的有孔石藻、仙掌藻、粉枝藻(Liagora)和馬尾藻(Sargassum)等。中國西沙群島的礁棲海藻已鑑定的有200多種。

礁棲無脊椎動物

種類繁多，生活方式多樣。營固著生活的有海綿類、水螅蟲類、海葵類、某些多毛類、苔蘚蟲類、 蔓足類、海鞘類， 以及雙殼類中的珍珠貝（Pteria）、牡蠣（Ostrea）等。營穴居生活的有硨磲(Tridacna)、石蟶(Lithophaga)、長海膽(Echinometra)和石筆海膽（Heterocentrotus）等。隱居在珊瑚叢中、縫隙和礁石之下的，有各種海參（Holothuria）、寶貝(Cypraea)、某些蟹類和龍蝦（Panulirus）等。營礁棲爬行生活的有一些多毛類、寄居蟹 (pagurus)和蟹類等。營礁棲潛沙生活的有筍螺 (Terebra)等。營礁棲遊動生活的有蝦蛄(Squilla)等。

礁棲脊椎動物

主要是五彩繽紛的魚類，如蝴蝶魚類的鐮魚(Zanclus cornutus)和?虎魚(Gobius)、豆娘魚(Abudefduf)。它們體型多側扁、嘴尖長、齒銳利,以適應在珊瑚叢中的穿梭游泳生活。中國西沙群島礁棲魚共約有 500種。玳瑁(Eretmochelys)和海龜(Chelonia)也常出現於珊瑚礁生物群落之中。鸚嘴魚(Scarus)等動物，專門啃食珊瑚，是珊瑚礁的有害生物。

分布

世界珊瑚礁生物群落明顯地分為大西洋－加勒比海和印度-太平洋兩個分布區。 兩區的造礁珊瑚在種類和數量上有顯著差別。 大西洋-加勒比海區系種類貧乏，為26屬41種(也有認為是26屬68種和25屬50餘種)；印度-太平洋區系種類豐富，有80屬700多種（也有說80屬1000多種和86屬500多種）。

不同海域的珊瑚礁由於形成歷史的差異等原因，地貌差別很大，生物群落的組成也各不相同。按地貌形態，珊瑚礁一般可分為岸礁、堡礁、環礁和斑礁等類型。其中環礁生境的多樣性較高,也較為典型。1954年,J.W.韋爾斯總結了太平洋環礁的群落分帶結構及其特點，繪出了斷面模式圖。他指出:在貿易風（或信風）帶的環礁，可分為迎風面礁和背風面礁兩大生境（風是常年由東向西吹）。總的來說，迎風面礁的珊瑚在種類、數量和生長發育的情況等，都比背風面礁好（如比基尼環礁），而且珊瑚的分布有明顯的分帶現象。不在信風帶的珊瑚礁情況比較複雜，也是調查研究較少、爭論較多的地方。 大西洋-加勒比海區通常只有岸礁和堡礁,而且礁平台較低，一般都在海平面以下,沒有藻脊。而印度-太平洋區有岸礁、堡礁、環礁和斑礁等類型的珊瑚礁，礁平台的邊緣部分在退潮時需露出水面，即通常稱為海藻脊。藻脊主要由石灰質皮殼狀的孔石藻形成，根據其發育程度分為高大的單斜型藻脊(高1米多)和低矮的邊緣型藻(15～30厘米)。 造成這兩個區珊瑚礁生物群落的差異，主要是第四紀冰期的原因。地質資料證明：冰川期間太平洋赤道區海水溫度下降3°C，印度洋下降4～5°C，而大西洋-加勒比海區下降6～8°C。珊瑚礁生物群落的發育主受溫度的控制。 鄰近中國的南海和東海南部分布著不少珊瑚礁，除南海諸島為環礁外，一般為岸礁。中國珊瑚礁大多處在印度-太平洋區的北部邊緣,其生物群落的組成不夠典型。但也有其特點：①西沙群島珊瑚礁的分帶現象和各帶主要生物種類（圖3）與典型的熱帶太平洋珊瑚礁(如馬紹爾群島、加羅林群島)頗為相似。但在形態上沒有出現象馬紹爾群島那種高大的單斜型藻脊，有的學者認為在西沙群島東北面礁緣內側有略微隆起的邊緣型藻脊，和東印度洋馬爾地夫群島阿杜環礁的情況類似；也有人認為中國西沙群島的礁沒有藻脊發育。②岸礁和環礁都受東北季風和西南季風的控制。③比較年輕，如西沙群島的絕對年齡僅為5000年左右，海面以下的部分也只有8680±250～19730±1500年，而且沒有紅樹生長。中國西沙群島的珊瑚礁實際是介於熱帶印度洋與西太平洋珊瑚礁之一。

生物生產力

珊瑚礁生物群落的生物生產力很高，比周圍海域的生產力要高很多。如夏威夷的北卡帕阿礁的年總產量為 2900克碳/米，附近海域只有 21～37克碳/米,相差78～140倍；關島礁平台年總產量為6900克碳/米,附近海域也只有21～37克碳/米,相差186～328倍。

研究意義

珊瑚礁生態系統作為熱帶海洋最突出、最具有代表性的生態系統，長期以來備受海洋科學家的關注，其分布於營養匱乏的熱帶海洋，但卻擁有驚人的生物多樣性和極高的初級生產力，被稱為“熱帶海洋沙漠中的綠洲”。珊瑚礁是資源豐富的場所，生活在其中的數千種石珊瑚、海綿、多毛類、瓣鰓類、馬蹄類、寶貝、海龜、甲殼動物、海膽、海星、海參、珊瑚藻和魚類等構成一個生物多樣性極高的頂極生物群落。生態學家常把它與熱帶雨林相提並論，把它們分別看做是生態系統進化所能達到的上限，它對於海洋環境和海洋生態系統的最佳化都具有重要的意義。