用科技守护“海底森林”

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　　◎本报记者 宋迎迎

　　涨潮时，清浅的海水中，它们摇曳、起舞；退潮后，泥泞的滩涂上，它们呼吸、吐纳。它们就是地球上唯一一类可以完全在海水中完成萌发、开花与结种的被子植物——海草。

　　一株海草的力量固然有限，但连片成“床”的它们，不仅是多种海洋生物的重要栖息地和繁衍场所，还是三大蓝碳生态系统之一，具有极其重要的生态功能。

　　近日，中国科学院海洋研究所牵头主导制定的《海洋生态修复技术指南第4部分：海草床生态修复》由国家标准化管理委员会批准发布，将于2023年12月1日正式实施。这是我国首个海草床生态系统修复技术国家标准。

　　固碳本领高超

　　海草分布广泛，除南极外，在全世界沿岸海域均有分布。由于依赖光合作用，它们常出现在沿岸的潮间带或潮下带的浅水区。

　　中国科学院海洋研究所研究员周毅是《海洋生态修复技术指南第4部分：海草床生态修复》的牵头起草人，他告诉科技日报记者：“尽管海草和部分种类的海藻长相相似，但二者并不相同。海草是高等植物，具有根茎叶的分化，还可以开花、传粉、结种。当海草大面积聚集生长，便形成了海草床。”

　　在我国，海草有两个分布区，分别是热带—亚热带海域海草分布区和温带海域海草分布区。其中，热带—亚热带海域海草分布区主要在南海海域，包括海南至福建的沿海地区；温带海域海草分布区主要在黄渤海海域，包括山东、河北、天津和辽宁沿海。

　　“热带—亚热带海域海草分布区中，喜盐草分布范围最广，它是中国亚热带海草群落的优势种。到了温带海域海草分布区，鳗草则扛起优势种大旗。”中国海洋大学水产学院教授张沛东告诉记者，海草看似微不足道，但当其形成完整的生态系统后，对维持海洋环境、调节全球气候、净化水质等都有着重要作用。

　　“海草床堪称‘海底森林’，具有极高的生态价值。”周毅说，“海草床为鱼类、贝类、虾蟹类等海洋动物提供重要的产卵场、育幼场、索饵场和栖息场。有大片海草床的地方，能看到鱼蟹畅游其中。”

　　在固碳方面，海草床也有着一套“看家本领”，其贮存碳的效率比森林高出90倍。

　　“海草自身有较高的初级生产力。在海草叶片上，通常会附着很多生物群落，海草以及附着生物可以通过光合作用固碳。此外，高效的悬浮物捕获能力、稳定的沉积环境也赋予了海草床碳封存优势。”在谈到海草的固碳作用时，周毅向记者介绍，尽管全球海草床的分布面积占海洋面积的比例不足0.2%，但其每年的碳封存量可达全球海洋碳封存总量的10%—15%，且碳储存时间可达数千年。

　　此外，海草床还兼具缓解海水酸化、护堤减灾等生态功能。在中国北方沿海地区，海草早就与当地居民的生活密切相关，胶东半岛以鳗草和虾形草为建材的特色民居“海草房”便是例证。由晒干海草搭建的房顶保温又防雨，冬暖夏凉，被认为是世界上最具代表性的生态民居之一。

　　面临衰退危机

　　随着海洋开发利用强度日益增大，全球海草床加速衰退。据统计，自1990年以来，全球海草床以每年7%的速率在减少，约有29%的海草床已消失。

　　最新普查结果显示，我国海草床面积约2.6万公顷，海草共有4科9属16种。对比历史分布与种类记录发现，宽叶鳗草、具茎鳗草、黑纤维虾形草、全楔草、毛叶喜盐草和大果川蔓草等6种海草已不见踪迹，我国近岸海域超过80%的海草床已经消失。

　　以山东威海荣成市沿海为例，这里曾是我国北方主要的海草分布区，以鳗草为主的海草床几乎覆盖了这片海域。20世纪80年代以来，海草床面积迅速萎缩。随之而来的，是近海生态环境的不断恶化、浅海水域生物多样性的不断下降。

　　“海草床的退化一度让大天鹅放弃了这个至关重要的越冬场所。问题最严重时，在荣成的越冬天鹅仅剩几十只。”张沛东告诉记者。

　　“海草床的衰退，主要受海岸工程建设及围填海活动、陆源污染、渔业活动、大型藻类暴发、互花米草入侵等的影响，同时还受到气候变暖和台风等极端气候事件的威胁。”周毅说，海草床消失所产生的后果不可小觑。

　　“在海草床逐步消失的过程中，它们不仅停止吸收二氧化碳，还会将埋存于沉积物中的碳释放出来，成为气候变化新的碳释放源，并加剧海洋酸化。”周毅解释道。

　　在海底“植树造林”

　　6月以来，胶东半岛地区进入最热的季节，这也是海草床修复工作的关键时期。每年这个时候，张沛东都会带领他的团队入驻荣成天鹅湖畔，开展近4个月的紧张工作。2006年至今，张沛东专心钻研鳗草苗种培育、植株移植、种子种植等海草床生态修复关键技术。

　　“6月下旬，海草种子临近成熟，我们便开始潜水采种。采集后，对生殖枝进行处理，然后放回海里‘后熟’。等到8月，再把种子取回进行低温促萌。9月至10月，再把它们播下去。”张沛东告诉记者，这样周而复始“陆海接力”已经进行了17年，他们成功将鳗草种子的留存率提高了13倍，萌发率提高了2倍。

　　“现在的天鹅湖底，近八成的海草床已经得到修复。我们的修复技术还辐射到整个黄渤海海域，累计修复保育养护海草床超过2万亩，相当于中和40余万辆汽车一年的尾气排放量。”张沛东告诉记者。

　　由于海草既能通过有性种子生殖，也可以通过横走茎进行无性繁殖，克隆出新的植株。因此，除种子法外，也可以通过植株移植达到修复海草床的目的。

　　在荣成的东楮岛村，中国水产科学研究院黄海水产研究所建立的海草育苗基地研究出了“海草培育移植法”，即先采集海草种子，再进行人工育苗，等海草植株长到一定程度再移植到海底。相比让海草种子在复杂的海底自然萌发，在人工可控环境下种子的成活率显著提升，达到了74%。

　　近年来，在我国研究人员的共同努力下，我国海草床生态系统恢复技术取得了飞速发展。我国专家学者自主研发的泥块(丸)裹种、麻袋装种和纱布包种等海草种子播种方法，以及根状茎固定、麻绳夹苗、基质固苗等植株移植方法，都大幅提高了海草床生态修复的工作效率和修复效果。

　　即将实施的《海洋生态修复技术指南第4部分：海草床生态修复》对海草床的修复流程以及技术等进行了详细阐述，海草床应当以自然恢复为主、人工修复为辅。对于受损较轻的海草床生态系统宜采取自然恢复为主的措施；对于受损比较严重的海草床生态系统，宜采用人工修复和自然恢复相结合的方式，通过采取人工修复措施修复退化的海草群落，进而依靠自然恢复力使海草床生态系统的结构和功能得以恢复。

　　要保护海草床，还需要控制造成其衰退的根本原因——人类活动。今年6月，《中华人民共和国海洋环境保护法(修订草案二次审议稿)》新增规定，要求加强对生态保护红线内人为活动的监督管理，定期评估保护成效；采取有效措施保护海藻场、海草床等具有典型性、代表性的海洋生态系统；禁止违法占用、损害自然岸线。

　　目前，我国建有1处省级海草床保护地，即海南省陵水新村港与黎安港海草特别保护区。“我国亟须建立针对海草床的国家级保护体系。”周毅建议，应合理规划海草床保护区，制定有关海草床保护管理规定，使海草保护工作走向正规化、法治化。（来源：科技日报）