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,是在约一亿年前由陆生植物演化而来的,海草在分类上隶属 4 科,分别是波喜荡草科 (Posidoniaceae),鳗草科 (Zosteraceae),水鳖科 (Hydrocharitaceae),以及丝粉草科 (Cymodoceaceae)。
海草为极其多样化的动物群落提供住所和食物,从小型无脊椎动物到大型鱼类、螃蟹、海龟、海洋哺乳动物和鸟类,成为了海底生物的“海底大食堂”。大面积的连片海草被称为海草床,海草床是全球重要的碳库,具有强大的碳捕获和碳封存能力,低分解率和相对稳定性使其对碳的封存可达数千年。海草床与红树林和珊瑚礁一样,是三大典型的海洋生态系统,它对海洋生态系统的保护有着举足轻重的作用。
一、海草床生态系统
1.改善物理环境
①“生态系统工程师”
海草被称为“海洋之肺”,通过光合作用补充海水中的溶解氧,并将二氧化碳吸收并储存在土壤和生物质中,这有助于应对全球气候变化。
②海草可以提升水质,提高海水能见度。
海草不仅可以捕获悬浮在水中的沉积物与颗粒,也能过滤吸收来自陆地的污染物。它们在净化海水、稳固沉积物方面发挥着重大作用。如果没有海草,海底沉积物会更频繁地被风搅动,使得能见度大大降低。
③海草能帮助沿海社区缓解极端天气带来的危害。
海草的稳定作用实际上是通过消散波浪能,以减少风暴潮和飓风造成的洪水灾害。在不可预测的极端天气事件中,海草一定程度上可以应对气候变化,它们的存在可以确保沿海社区更安全且更有抵抗力。
④缓冲海洋酸化
美国加州大学发表了一篇关于海草如何缓冲海洋酸化的论文,发现海草类可以减少当地30%的酸度。研究覆盖了加州海岸7片海草草地,时间跨度6年,是迄今为止展开的最广泛的研究。研究指出,即使是在没有光合作用的夜晚,这些海草生态系统仍可以在较长时间内缓解强酸环境。
2、创造栖息地
海草床为小型无脊椎动物(如螃蟹、虾和其他类型的甲壳类动物)、和大型鱼类的幼鱼提供了庇护所。许多种类的藻类和微藻(如硅藻)、细菌和无脊椎动物作为“附生植物”直接在海草叶子上生长,就像地衣和西班牙苔藓在树上生长一样。一些无脊椎动物还可以在叶片之间或沉积物中生长,例如海绵、蛤蜊、多毛类蠕虫和海葵。
一英亩的海草可以养活超过 40,000 条鱼和 5000 万只小型无脊椎动物,与邻近的裸露沙地相比,海草床中的动物通常多出数十到数百个,因此,海草床经常形成重要的“生物多样性热点”。海草不仅支持海洋生物的多样性,特定海草物种的种群在遗传上也可能非常多样化,遗传多样性意味着更高的物种丰度。因此,了解海草基因型多样性如何做到这一点是一个活跃的研究领域。