海草床是除紅樹林和珊瑚礁外最典型的海洋生态系統之一，是地球上生物多樣性最豐富、生産力最高的海洋生态系統之一，也是全球生物多樣性保護的主要對象之一，被稱為"海底草原"。
近日，由自然資源部第三海洋研究所研究員陳斌上司的海洋保護生态學研究小組在海草床生境研究方面取得了新進展。該團隊的副研究員杜建國與國内外專家合作，利用在南海和珊瑚三角地區拍攝的熱帶典型海洋生态系統的照片，揭示和記錄了海草床中存在的各種微生境及其在珊瑚礁動物中的作用。研究結果作為封面文章發表在SCI期刊《生态系統健康與可持續性》上。
海草床生态系統。三張海洋地圖
海草床中存在大量複雜的微生境
"海洋物種和生态系統的分布受到生物和非生物因素的影響，生态系統之間存在各種不為人所知的聯系，即生态連通性。杜建國表示，要發現生态系統之間的有機聯系，提高該地區生物多樣性保護和管理水準，需要區域研究人員的合作。
東亞水域是世界海洋生物多樣性的中心，珊瑚礁珊瑚、海草和紅樹林分别占世界物種的75%、46%和73%。近年來，科技部重點開展"南海及鄰近海域重點島礁生物資源評價與生态修複"、"國家自然科學基金"紅樹林-海草床-珊瑚礁連續生境生态連通性研究"、中印尼海洋合作基金項目"北蘇拉威西熱帶海洋生态系統研究"等研發項目。 印度尼西亞"，以及中國-東盟海上合作基金項目"全球變化背景下南海近海生态系統監測和保護示範"。三位海洋研究人員與多國研究人員一起，對東亞水域的海草床、珊瑚礁和紅樹林等典型生态系統進行了近十年的調查和連通性研究。
海草床在複雜的沿海食物網中具有重要的生态位，包括一系列相鄰和互相關聯的生态系統，如紅樹林和珊瑚礁。"雖然海草床被認為是魚類，無脊椎動物和其他動物的重要誘餌農場，苗圃和庇護所，但已經有很多研究将海草床視為同質化的栖息地，很少有研究評估海草床中各種微生境對栖息其中的海洋動物的生态重要性。"杜建國說。
在環境生态學中，微生境是一個不同于周圍環境的小區域。例如，一片綠地在草地沙漠中，沙漠是一個大的宏觀生境，綠地是包含在大生态環境中的，特殊、适合生長的某種微觀生境。
杜建國及其研究團隊總結了近期的調查結果，通過生動翔實的原位潛水照片揭示了海草床微生境的多樣性，并描述了礁石栖息生物如何利用不同的微生境來支援海草床與珊瑚礁之間的宏觀生态連通性。
"傳統的連通性研究傾向于将特定類型的生态系統視為一個同質化的整體，我們的研究發現，海草床中存在許多複雜的微生境。陳說，海草床可以通過微生境多樣性增強栖息地支援功能和動物多樣性，為相鄰珊瑚礁生态系統中的幼蟲和成年珊瑚礁栖息地提供重要的誘餌農場，苗圃和天然庇護所。這些發現是對海洋生态系統連通性機制的重要補充。
為鄰近生态系統提供關鍵支援
海草床是相鄰和互相關聯的生态系統的天然過濾器。當水流過海草床時，海草植物可以減緩流速，導緻顆粒物質沉降在海草床的底部，水中的懸浮顆粒被過濾并附着在海草葉上。是以，與海草床相鄰的珊瑚礁和海草床中的珊瑚斑塊可以受益于海草床中的淨水功能。
據估計，海草床為世界漁業的20%左右提供了重要的苗圃。杜建國及其合作者發現，在南海和珊瑚三角地區，具有不同冠狀特征的海草床支撐着獨特的魚類群落，其中約64%~93%的魚類是幼魚，這些物種的幼蟲适應了不同的海草床微生境，表現出與成魚不同的行為模式。例如，一些幼蟲具有淺綠色以适應海草葉的顔色，一旦它們遷移到珊瑚礁，它們就會改變它們的體色。此外，一些幼魚獨自生活在海草床營地，這些營地很容易隐藏在由密集的海藻海藻或礫石洞組成的微型生境中，而珊瑚礁地區的成年魚則成群結隊地生活，進而降低了捕獲的風險。
海草床是許多動物的重要誘餌場，特别是那些經常通路海草床的動物。在不同的海草床微生境中，礁石生物在覓食過程中使用不同的攝食方法。例如，一些物種以海草葉上的無脊椎動物為食，一些物種以生活在海草床沙底的底栖動物為食，而另一些物種則直接以新鮮和落下的海草葉為食。此外，在海草床-珊瑚礁馬賽克栖息地，白天有各種魚類藏在珊瑚礁區域，晚上遊船到相鄰的海草床覓食。是以，海草床通過晝夜和魚類和底栖無脊椎動物的潮汐洄遊為鄰近生境提供營養輸入。
此外，海草床中密集的海草根系網絡降低了生境的風險，并提供了各種各樣的微生境。海洋三号助理研究員胡文佳告訴記者，許多生活在海草床中的動物可以通過調整自己的行為和體色來适應微生境，并對這些微生境的利用進行了多樣化和專業化，以降低被捕的風險。
研究小組觀察到生物的三種适應性：隐藏在洞穴中的魚類或與海葵共生的蝦，在海草床上微生境的掩護下，其範圍超過珊瑚礁。例如，一條金虎魚可以在海草葉的掩護下遊出洞穴一段距離，但在珊瑚礁地區，它的洞穴隻被裸露的礫石包圍，而且更加謹慎。一些物種可以使它們的體色适應周圍環境。例如，鋤海星在沒有捕食者的海草床上是鮮紅色的，但在有捕食者的珊瑚礁地區，它們的顔色較淺，以比對周圍環境。一些物種通過形态學模拟它們的身體形成類似于海草葉的形式來欺騙捕食者。例如，狼通過模拟海草葉的體形和體色進入海草沙微生境。
拓展海草床栖息地探索
海草床通過保持生态系統的完整性和連通性，在熱帶近海生态系統中發揮着重要作用。研究人員通常在宏觀層面上研究海草床，例如景觀和物質循環，從微觀栖息地的角度研究這種連通性支援機制仍然有限，并且經常被忽視。
"通過為各種幼蟲和成蟲珊瑚礁栖息地提供微栖息地，海草床為相鄰的珊瑚礁生态系統提供了多樣化的栖息地支援。杜建國建議，應擴大對海草床等近海生态系統生境和育兒功能的探索，加強對微生境的研究和認識。"未來，微生境在生态系統中的支撐作用可以通過實地觀測和室内對照實驗進一步評估，同時考慮到微生境在海洋生态保護和管理中的重要作用，不僅保護整個生态系統，而且保護其中所含的微生境多樣性。接下來，杜建國及其團隊将在此基礎上，利用生态模型研究中國海草的潛在适宜區域，進而科學地指導海草床的生态修複。
近年來，自然資源部第三海洋研究所海洋保護生态學研究組以"深耕海洋保護，建構藍色屏障"為目标，在海洋保護規劃、紅樹林保護與恢複、藍碳與濱海濕地海洋生态連通性等方面取得了一系列重要成果。 密切關注國家海洋生态保護和恢複的重大戰略需求。目前，科研組正在積極參與國家海洋生态領域規劃與實施，主持《沿海生态保護與修複重大工程規劃》、《中國海洋保護與土地開發規劃（2020-2035）》等國家規劃編制工作，為我國海洋生态保護與修複新形勢提供強有力的技術支援。
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海底還有一個"大草原"
說到草原，很多人想到的是無盡的内蒙古大草原。如果海底有草原，你相信嗎？事實上，海底确實有一個"大草原"，它由大面積的海草床組成。
海草是地球上唯一可以完全生活在海水中的被子植物。自然資源部第三海洋研究所副研究員杜建國表示，世界上已知海草種類有70多種，屬于第6、13屬。中國海草有22種，分4節，屬10種。全球海草床分布廣泛，分為溫帶北大西洋、溫帶南大西洋、溫帶東太平洋、溫帶西太平洋、地中海、加勒比海、印度-太平洋、南澳和紐西蘭等9個區域系統。
中國海草床分布基本位于西太平洋溫帶和印太地區。我國海草分布區可分為南海海草床分布區和黃海海草分布區。前者共有海草9種15種，鹽草分布最廣，後者有3種9種，以大葉藻分布最為廣泛。據統計，海草總面積約87.65平方公裡，其中海南、廣東和廣西分别占64%、11%和10%。
海草床作為珍貴的"海底草原"，具有淨化水質、為近海生物提供食物來源和栖息地、維護生物多樣性等重要的生态系統服務功能。然而，由于全球變化，世界海草床面積大面積下降。近年來，海草床生态系統的保護與恢複逐漸成為研究熱點之一。
來源：中國自然資源日報
記者：趙甯