圖片來源:視覺中國(guó)
珊瑚礁組成的海底花園,是一道亮麗的風(fēng)景線,更是無(wú)數(shù)海底生物的家園。據(jù)統(tǒng)計(jì),珊瑚礁以0.25%的海洋面積,養(yǎng)育了至少25%的海洋物種。然而氣候變化與人類活動(dòng)等正在破壞這一重要海洋生態(tài)系統(tǒng)。
中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所(以下簡(jiǎn)稱“南海海洋所”)南海珊瑚礁生態(tài)安全與生物適應(yīng)研究集體,瞄準(zhǔn)南海珊瑚礁生態(tài)修復(fù)的重大科技問題開展集成攻關(guān),形成了一套適用于珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查與人工修復(fù)的技術(shù)體系,在藍(lán)海之下種出一片“海底森林”。該團(tuán)隊(duì)今年被授予“中國(guó)科學(xué)院青年五四獎(jiǎng)?wù)录w”榮譽(yù)稱號(hào)。
珊瑚礁資源嚴(yán)重退化
“珊瑚礁被譽(yù)為海底熱帶雨林,又被稱作海洋生命發(fā)動(dòng)機(jī)。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、南海海洋所研究員張志新告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,然而,在氣候變化與人類活動(dòng)的雙重影響下,南海珊瑚礁資源嚴(yán)重退化,其生物多樣性與生態(tài)安全問題成為制約生態(tài)系統(tǒng)健康和海洋資源可持續(xù)利用的重要因素,并直接影響我國(guó)經(jīng)略南海的能力。
“培育珊瑚,恢復(fù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)迫在眉睫?!薄?0后”張志新主要從事生物地理學(xué)研究,擅長(zhǎng)通過物種分布模型預(yù)測(cè)生物地理分布演化規(guī)律。在他看來,珊瑚礁在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的作用如同森林之于陸地,一個(gè)島礁沒有珊瑚礁,就像一個(gè)山頭沒有樹林。
據(jù)介紹,珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)包含了造礁珊瑚、鈣化藻、共附生微生物以及周圍豐富多樣的礁棲動(dòng)植物組成的復(fù)雜生物群落,因此要解決的難題非常多。比如,在珊瑚礁退化機(jī)制、珊瑚礁生態(tài)修復(fù)理論、生物多樣性保護(hù)原理、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)演化規(guī)律等方面都需要開展深入研究。
張志新團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期聚焦珊瑚礁棲魚類生物多樣性及生態(tài)適應(yīng)等相關(guān)研究,率先揭示了典型礁棲魚類的物種多樣性形成和適應(yīng)性狀演化的遺傳機(jī)制,引領(lǐng)性地將珊瑚礁生物學(xué)研究帶入了基因組時(shí)代。
人工修復(fù)受損珊瑚礁
中國(guó)南海擁有豐富的珊瑚礁資源。開展珊瑚礁研究的第一道關(guān)卡是摸清我國(guó)珊瑚礁生態(tài)分布、退化程度等基本情況。
為實(shí)現(xiàn)“以數(shù)據(jù)說話”,團(tuán)隊(duì)成員、南海海洋所研究員黃暉的足跡遍布我國(guó)南海沿岸等地,掌握了我國(guó)珊瑚礁的分布現(xiàn)狀與變化趨勢(shì)的第一手資料,并創(chuàng)新性地提出人工修復(fù)受損珊瑚礁的設(shè)想。
因?yàn)橐淮侮幉铌?yáng)錯(cuò)的際遇,1996年,黃暉從南海海洋所碩士畢業(yè)后,成為我國(guó)珊瑚研究領(lǐng)域奠基人鄒仁林的“關(guān)門弟子”,開始與珊瑚打交道。之后的20多年,她帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在南海種出一片“海底森林”,多次填補(bǔ)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)空白。
黃暉致力于珊瑚研究和拯救珊瑚的實(shí)踐行動(dòng),因此被親切地稱為“珊瑚媽媽”。她和團(tuán)隊(duì)在三亞等地開展了大量珊瑚礁生態(tài)修復(fù)工作,修復(fù)面積達(dá)到數(shù)萬(wàn)平方米,為海洋生態(tài)環(huán)境改善作出了貢獻(xiàn)。
據(jù)介紹,南海珊瑚礁生態(tài)安全與生物適應(yīng)研究集體承擔(dān)了一批國(guó)家重大科技任務(wù),在系統(tǒng)揭示南海珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀和動(dòng)態(tài)變化特征,甄選造礁、護(hù)礁關(guān)鍵生物,突破珊瑚、貝類、鈣化藻、海草、益生菌等多種造礁、護(hù)礁生物的繁育、移植和養(yǎng)護(hù)技術(shù)等方面作出了突出貢獻(xiàn)。
“其中,鈣化藻有3個(gè)重要生態(tài)功能,一是通過光合作用提供初級(jí)生產(chǎn)力,二是可以鈣化形成礁體,三是促進(jìn)珊瑚蟲幼體附著生長(zhǎng)。”團(tuán)隊(duì)成員、南海海洋所副研究員楊芳芳介紹,“研究其環(huán)境適應(yīng)機(jī)制和種群恢復(fù)技術(shù)有助于珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)育。”
勇于探索科學(xué)新領(lǐng)域
與珊瑚為友,以波濤為伴。南海珊瑚礁生態(tài)安全與生物適應(yīng)研究集體每人年均出海50天以上,在項(xiàng)目和實(shí)踐中得到鍛煉,逐漸成長(zhǎng)為能夠在國(guó)家重大任務(wù)中挑大梁的中堅(jiān)力量。
他們頭頂烈日、腳踏波濤,乘巨輪勘島礁、駕小艇入潟湖,放拖網(wǎng)采浮游生物,測(cè)水文記環(huán)境參數(shù),潛海底插種珊瑚幼苗,敲減基因探究發(fā)育之謎,調(diào)試模型預(yù)測(cè)生物分布……茫茫大海既是他們的老朋友、實(shí)驗(yàn)室,也是他們發(fā)光的舞臺(tái)。
今年28歲的王偉權(quán),是一名博士后。他曾多次出海采集珊瑚樣品,以極大的耐心分離、鑒定共附生細(xì)菌200余株,從中找到引發(fā)珊瑚組織脫落的條件病原菌,并系統(tǒng)解析了侵染機(jī)制,為維護(hù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的健康提供了新的視角。
“團(tuán)隊(duì)的研究方向始終面向國(guó)際前沿和國(guó)家重大需求。”張志新表示,好的科學(xué)創(chuàng)意往往是在交流中碰撞產(chǎn)生的?!笆×司蛽Q一條路,成功了就再往前挪一點(diǎn)。我們?cè)诓粩嘣囧e(cuò)中離成功越來越近。”
如今,團(tuán)隊(duì)在張志新的帶領(lǐng)下,充分發(fā)揮黨建引領(lǐng)作用,開展了從近岸到遠(yuǎn)海的系列科學(xué)考察任務(wù),完善了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)演替與生物多樣性演化的基礎(chǔ)理論,構(gòu)建了針對(duì)南海島礁建設(shè)特殊需求的珊瑚礁修復(fù)體系,為南海珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和恢復(fù)提供了重要科技支撐。(記者朱漢斌 通訊員趙振魯)
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