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海洋科普（245）| 海洋牧场建设中“海藻床和海草场”构建的重要性和构建方法

来源：花匠小妙招时间：2025-05-10 20:06

本文来自海洋知圈（ID:ocean_circle）

海藻床和海草场的构建不仅为渔业生物提供良好的生长、繁殖和索饵的栖息环境，同时繁茂的海藻、海草可以净化海水与底质中的污染物，从而达到改善生境的目的。

海藻床的生态功能

大型海藻是重要的海洋初级生产者之一，其分布水深从潮间带到潮下带50～60m。大型海藻可在岩礁、软质底等适宜底质区域形成茂盛的海藻床。海藻床的建群种主要有巨藻属、昆布属、海带属、裙带菜属、马尾藻属等。海藻床区域被公认为海洋生态系统中初级生产力最高的系统之一，在适宜条件下，其净初级生产力可超过红树林、海草床等生态系统。（见下图）

美国南加利福尼亚湾巨藻床

海藻床在海洋牧场中的作用十分重要，主要体现在物质供应、营养盐调控及栖息场的提供等方面。

（一）物质供应

在海藻床中，大型海藻是重要的物质供给者，其通过光合作用形成的有机质主要通过被直接牧食、颗粒态有机质（POM）释放和溶解态有机质（DOM）扩散等途径提供给海洋牧场的其他消费者（见下图）

南非西海岸海带属藻场物质循环示意图

牧食者直接摄食是海藻床有机质利用的重要途径（Mann，1982）。海胆、鲍、帽贝、石鳖、滨螺、植食性鱼类和某些端足类等均是海藻的牧食者。除此之外，海藻释放的POM 和DOM 也是初级生产力物质供给的重要方式。大型海藻藻体不含纤维质，藻体柔软，在波浪的作用下很容易碎裂，同时大型海藻生长过程中也会不断释放脱落碎屑，继而为海洋牧场中其他的消费者提供颗粒有机质食物来源。

（二）营养盐调控

大型海藻对矿质营养盐具有很高的吸收效率，从而使得海藻床可显著控制海洋牧场海域水体的营养水平。相较于微型藻类，大型海藻具有其独特的营养盐利用方式，即在NH4-N 和NO3-N 同时存在的情况下不仅能够优先选择吸收NH4-N，而且高浓度的NH4-N 并不会限制其同时吸收NO3-N 的能力。大型海藻储存N 的能力极强，一些大型海藻藻体可储存的N 含量可达到其环境N 含量的28 000 倍，足以满足其在环境可利用N 缺乏时长达2 个月的正常生长需求（徐永健和钱鲁闽，2004）。海藻床对营养盐强大的储存和调控能力是海洋牧场构建海藻床、调控并改善海区水环境的重要依据之一。

（三）栖息场的提供

海藻床的另一个重要功能是为种类繁多的海洋生物提供栖息场所。大型海藻的叶片是底栖硅藻、细菌、真菌、附生藻类、原生动物等微型生物良好的附着基，这也吸引了以这些微型生物为食的端足目、等足目、虾类、腹足类、线虫和桡足类等其他无脊椎动物在海藻叶片上的栖息，继而为更高一级的消费者提供食物来源（Alongi，1998）。海藻床内能够形成日荫、隐蔽场及狭窄迷路，复杂的内部环境为各种大型底栖动物（如鲍、刺参、蟹、虾等）和游泳鱼类提供了优良的索饵、产卵、育幼和躲避敌害的场所，可显著增加海域的生物多样性和资源量，提升经济生物资源补充能力。

（四）固碳作用

海藻床除上述功能外，还可通过光合作用吸收溶解态CO2，释放溶解氧（DO），改善水体溶氧状况。

（五）其他生态功能

海藻床也是天然的防波堤，对波浪具有显著的消减作用，可改变浅海海流的动力学特征，使海藻床内形成相对稳定的海域，水温变动较小，更有利于小型海洋生物，特别是幼体的栖息，并成为其天然的避难场所。海藻床还具有促进沉降、稳定海洋牧场区域海岸的功用。

综上所述，茂盛的海藻床被视为优质的海洋生态牧场必不可少的组成部分，也是体现海洋牧场生态系统健康水平的重要指标。因此，在海洋牧场区域构建海藻床生境具有重要意义。

海草场的生态功能

全球海草多样性及分布图

海草（seagrass）是地球上唯一一类可完全生活在海水中的被子植物，与陆地高等植物相比，其种类极其稀少，全世界共发现海草6 科13 属72 种，中国有4科10属22种（黄小平等，2016）。我国的海草分布可分为北方海域（包括辽宁、河北和山东等，含有3属9种）和南方海域（包括福建、台湾、广东、香港、广西、海南和西沙群岛等，含有9属15种）（见上图）。

海草是一亿年前由陆地演化到适应海洋的沉水高等植物。除南极外，海草在全世界沿岸海域都有分布，从潮间带到潮下带，最大水深可达90m（见下图），可形成广阔的海草床，沿海的海草生态系统覆盖了约20 万km2，约占全球C 固定的15%。海草床和红树林、珊瑚礁并称为地球上三大典型的海洋生态系统。海草床是全球海洋生态系统和生物多样性保护的重要对象。海草床不但可以作为重要初级生产者，同时可以为海洋动物提供栖息、繁育和保护场所，具有重要的生态服务功能，因此通过建立海草床修复生境形成环境优良和生物资源丰富的海洋牧场，形成稳定的海洋生态系统，是实现海洋环境的保护与生物资源的安全、高效和可持续利用的重要途径。

海草的垂直分布模式

（一）重要初级生产者

海草场作为特殊的海洋生态系统之一，尽管只约占海洋总面积的0.15%，但却拥有极高的初级生产力（林鹏，2006），据估计世界海草场生物量的平均值达460g DW/m2，因此在地球系统碳循环中起着不可忽视的作用。其中虾形草属（Phyllospadix）、鳗草属（Zostera）和波喜荡草属（Posidonia）等的海草，可以产生很高的生物量（图4-5 和图4-6）；而有些海草［如喜盐草属（Halophila）的喜盐草和贝克喜盐草］的生物量却非常低。海草本身不仅具有较高的生产力，据估计平均初级生产力的年净生产量可达1012g DW/m2，为地球生物圈最高产的生态系统之一，其地上部分作为载体可以为其他微生物（如藻类等）提供附着基，进一步提高初级生产力。

（二）水质净化和营养循环功能

海草床能够降低周围海水中悬浮物浓度，较高效率地吸收水体和表层沉积物营养盐（Fonseca and Fisher，1986；Hemminga et al.，1991），同时在可溶性营养盐很低的条件下也能生长，是控制浅海海域的关键高等植物。海草叶片通过光合作用释放氧气，能够促进N、P 及重金属元素的吸收和转化，有助于保持水体清澈，具有改善海水的透明度，以及净化和调控水质及营养盐循环的功能。

海草床的生物地化功能示意图

（三）固定底质和保护海岸作用

海草稠密的根系可以固定底质，抵抗波浪与潮汐运动，可以防止或减缓海滩和海岸的流失和侵蚀。海草床地上和地下部分构成的复杂生态系统改变了海草场内动力学过程，减小海流和波浪的运动，加速悬浮颗粒物质的沉降，导致海草场内部比外部水体具有较多有机物质和更细小的泥沙颗粒成分，从而促进海底底质的增加，因此海草床作为海岸保护的天然屏障，对海洋底栖生物保护起着重要作用，由于繁茂海草场的存在，改善了近岸潮间带和潮下带环境，提高了抵御波浪和潮汐的能力，从而对近岸海洋生态环境保护具有极其重要的作用。

（四）渔业生物及珍稀物种的栖息地和食物来源功能

海草床拥有极高的生产力和相当复杂的食物链结构，为众多种类的渔业生物（如刺参、贝类、虾蟹类和鱼类等）提供重要的栖息场所、繁衍场所、庇护场所，也有利于海鸟的栖息。同时海草为许多动物（如儒艮、绿海龟、大天鹅、海胆等）提供重要的食物来源（Newell，2001；Heck and Valentine，2006），儒艮专以海草为食，甚至可以把海草叶片、茎和根全部吃掉。另外，海草脱落形成的碎屑作为复杂食物链形成的基础，可为刺参、方格星虫和一些蟹类、滤食性动物提供食物来源（刘旭佳等，2013）。而海草植物体的大部分，将最终被微生物分解利用，产生的营养盐则可以满足海草场内外的海草、藻类等初级生产者的生长需要，从而构成典型的海草床生态系统食物网。

（五）气候调节功能

海草床的保护和恢复，已被国际社会认为是封存大气二氧化碳应对全球气候变化的重要措施之一。海草床被证明是地球上最有效的碳捕获和封存系统，其储存碳的效率比森林高达90 倍，是全球重要的碳库。海草床广泛分布于温带-热带海域，是地球上生产力最高的生态系统之一，单位面积净初级生产力达817g C/（m2·a），比森林高一倍多。

（六）微生物循环的支持者

海草的叶片、地上部分和地下部分会随着时间逐渐衰败脱落，分解的有机C及N、P 等物质会有一部分在其衰败过程中被新生组织所吸收，而脱落的残枝败叶或被埋藏在海底，因此海草生物量中的一部分则会被掩埋在海底，如果被长期掩埋，则会变成海草生态系统的一个碳汇。同时另一部分衰败脱落的海草组织会被微生物所分解，形成无机营养物质，被其他生物利用，从而构成循环往复的生态链。这些有机碳会被细菌吸收利用，而这些细菌又被一些微生物捕食者利用。在海洋中，细菌是海草可溶性有机物和微生物捕食者之间的重要媒介。通过研究刚脱落的海草叶发现，海草叶分解初始阶段溶出的部分有机物会被细菌吸收利用，从而使得海草叶周围及附生在叶表面的细菌量都有所增加。由此证明，海草场中存在以海草叶腐烂分解溶出有机质为起点的微生物循环。这一循环中的原生动物正是海草场中无脊椎动物和鱼类的食物（李文涛等，2009）。

因此，海草场构建可以为海洋牧场提供非常重要的基础组成部分，同时为海草资源的修复提供充分条件。

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编辑：毛琳