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科研进展:我所证实海草床是养殖污染与珊瑚礁间的关键屏障
来源:    发布时间: 2026年03月24日     点击数:

近日,我所海洋生态保护与修复重点实验室郑新庆团队与海南省海洋与渔业科学院等单位在环境科学领域顶刊《Environmental Pollution》(影响因子7.3)上合作发表题为《Evidencing the role of seagrass meadows on nutrients and POM interception from shrimp ponds in a Mudflat-Seagrass-Coral Reef continuum through stable isotopes》的研究论文。这项研究系统揭示海草床对虾塘养殖污染物的拦截效率,从“生境连通性”视角为近岸滨海生态系统保护与修复提供了新的理论支撑。

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图1 本研究的概念图

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图2 研究区域概况图

一、解析养殖污染物迁移规律,证实了海草床的污染拦截作用

本研究厘清了虾塘养殖污染物在泥滩-海草床-珊瑚礁连续体中的迁移与生态效应。通过在海南文昌沿岸不同虾塘养殖密度的三个区域(铜鼓岭,长圮港和清葛,图2)设置涵盖连续生境的断面进行原位监测,利用稳定同位素与贝叶斯混合模型,首次量化海草床对养殖源颗粒有机物(POM)的拦截作用,在清葛中等养殖压力区域,海草床将虾塘源POM贡献削减至仅约6%,且离岸珊瑚礁的POM中84%为海洋本底来源(图3),证明海草床并非简单稀释污染物,而是通过群落结构实现主动截留,是养殖污染物向珊瑚礁迁移的关键屏障。

二、明确海草床对水体悬浮颗粒有机质的缓冲能力具有一定限值

研究阐明海草床通过降低水动力、促进颗粒沉降、强化微生物分解与营养同化的耦合机制,实现对养殖源POM的拦截,兼具稳定沉积物、同化养分的生态功能。但海草床缓冲功能存在阈值效应:中等养殖密度下可高效拦截,而高负荷下其缓冲能力显著衰减,养殖污染物会突破屏障进入珊瑚礁区域,揭示了海草床面对持续养殖排污的脆弱性。

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3 不同虾塘养殖密度下不同生境的稳定同位素差异(左)与POM来源比例(右)

三、立足生境连通性,为海岸带生态管理提供科学指导

研究突破单一生境研究视角,将海草床与珊瑚礁视为功能耦合的整体,证实海草床的健康状态直接调控海岸带生境间的功能连通性,是维系整个近岸生态系统韧性的核心。基于研究结果,提出海岸带管理策略:一是保护现有海草床完整性,将其打造为养殖污染与珊瑚礁间的生态防御屏障;二是在养殖密集区推进综合多营养级水产养殖(IMTA),通过混养大型藻类、双壳类等物种,从源头削减养殖污染的排放;三是将海草床保护、修复纳入养殖规划,科学划定生态缓冲带,结合海草床拦截功能实施养殖排污管控,实现水产养殖与近岸生态保护的协同发展。

我所博士后王啟芳为论文第一作者,郑新庆研究员与海南省海洋与渔业科学院陈石泉正高级工程师为共同通讯作者。论文合作者包括深圳大学潘科研究员、海科院王道儒研究员、意大利国家研究院人类影响与海洋环境可持续性研究所Paolo Magni教授,以及我所与厦门大学联合培养博士研究生陈珊珊等。本研究得到国家重点研发计划(2024YFF1306805)、海洋三所科研基金(2019017)、国家自然科学基金(42166006;41506123)、广东省基础与应用基础研究重大专项(2023B0303000017)、欧盟“地平线欧洲计划”等项目资助。

论文信息:Wang, Q., Chen, Shanshan, Luo, X., Chen, Shiquan, Pan, K., Magni, P., Wang, D., Zheng, X., 2026. Evidencing the role of seagrass meadows on nutrients and POM interception from shrimp ponds in a Mudflat-Seagrass-Coral Reef continuum through stable isotopes. Environmental Pollution 127919. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2026.127919