珊瑚礁的生物多样性与生态系统构成

三、珊瑚礁生物群落

1.珊瑚礁的地理结构

热带与亚热带的海洋是珊瑚的故乡。珊瑚礁的形成并不单靠珊瑚虫（水螅体），还有赖于碎贝壳、有孔虫、石灰藻等，它们与珊瑚虫死亡留下的骨骼堆积黏连成珊瑚礁。珊瑚与底栖生活的海葵同属于刺胞动物门珊瑚虫纲，亲缘关系密切，而与浮游的水母、海洋水螅虫关系稍远。并非所有的珊瑚都能造礁，有些珊瑚是单体或群体动物，能生活在大洋较深处和冷水处，它们的体内没有共生的藻类，这类珊瑚称作非造礁珊瑚。造礁石珊瑚绝大多数是群体动物，每一块珊瑚礁由数十亿称作水螅体的细小个体组成。每个水螅体都分泌一个碳酸钙的外骨骼围绕它的身体，一般身体的直径约1～3mm。每一个水螅体具有许多触手，动物基本上呈收缩囊状，位于一个碳酸盐骨骼里进行摄食。

珊瑚礁的形成根据地理条件可分为：缘礁，即珊瑚环绕海岛形成的一条带状礁。这种类型在加勒比海的西印度群岛占优势。当缘礁珊瑚继续向上生长时，则形成堡礁，堡礁与陆地之间是深的海湖，澳大利亚的大堡礁是世界上最负盛名的堡礁。另一种是火山岛下沉至海平面时形成的环礁，珊瑚礁呈环状外起，中间是海湖。整个南太平洋海域分布着数百个环礁，它们全部远离陆地。全球活体珊瑚礁的面积约为600000km²，相当于世界大洋总面积的0.2％略少一点。珊瑚礁的形成明显受到温度（20～29℃）、盐度（32％～42％）和高光强的影响，而在混浊的海水中，珊瑚也不复存在。邻近中国的南海和东海南部分布着不少珊瑚礁，除南海诸岛为环礁外，一般为岸礁，其生物群落的发育不够典型。

2.珊瑚礁的生物群落

珊瑚礁本身为许多植物（包括薄壳状藻类、直立底栖藻类和海草）、无脊椎动物和鱼类提供了食物和隐蔽所。珊瑚礁上的生物多样性极其丰富。在珊瑚生态系统中，几乎可以找到所有动物门和纲的代表种。大堡礁由大约350种硬珊瑚组成，上面栖息着4000多种软体动物、1500种鱼类和240种海鸟已被观察记录。(www.xing528.com)

值得提出，每一个造礁珊瑚水螅体都含有大量的可进行光合作用的甲藻，称作虫黄藻。虫黄藻与珊瑚的共生关系表现为：珊瑚为藻类提供了环境保护，同时提供了藻类光合作用所必需的某些化学物质，而藻类产生的O₂清除了废物并将光合的有机产物转移到宿主。这样，珊瑚将转移来的葡萄糖、甘油和氨基酸用于合成自身的蛋白质、脂肪和碳水化合物；共生的藻类也加强了珊瑚合成碳酸钙的能力，并导致海水透明。

珊瑚是真正的肉食者，它不能满足于虫黄藻所提供的营养需求而利用刺细胞捕捉浮游动物并麻痹其他捕食者，还能分泌黏液网以缠绕食物。当人们窥视海底珊瑚礁的电视画面时，只见海水荡漾。

珊瑚虫触手舞动，色泽多姿，蝴蝶鱼穿梭、虾、蟹、螺和海草点缀其中，宛如一幅美丽的画面。许多资料已经表面珊瑚礁的底栖动物主要有软体动物、原生动物（有孔虫）、棘皮动物和节肢动物，被视为最兴旺的“四大族”，加上鱼类和初级生产力藻类与海草，足以构成珊瑚礁的独特生物群落与生态系统。

珊瑚礁生态系统的初级生产力主要来自附着于礁上或礁下的底栖藻类、海草、悬浮的浮游植物和生活在礁内部的虫黄藻。有关珊瑚生产力的研究表明，初级生产力的大小量值范围约在1500～5000gc/（m·a），与其他自然的生态系统相比，这一初级生产率是最高的。初级生产者和优势动物种之间的共生，加之营养盐的免于被冲洗，控制着系统内部的生物生产过程。实际上，珊瑚礁的净初级生产力比预料的要低，因为初级生产者的呼吸消耗大，总初级生产与呼吸之比（P/R）一般在2.5。与此相对比，正常浮游植物的P/R比大约在10。此外，珊瑚礁的食物链比上涌流区要长得多，由此整个生态系统的呼吸消耗要大得多。这导致于相对于高的初级生产力，而出现较低的顶部捕食者生产力，因此，珊瑚礁的生态系统和生物多样性具有很强的半封式的内部物质与转化机制。