1、生物學(xué)研究方法作業(yè) 研究課題名稱 培養(yǎng)耐溫、耐酸的珊瑚蟲加快恢復(fù)珊瑚礁 學(xué) 號 41308182 姓 名 王智清 1、 研究內(nèi)容概述珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是最復(fù)雜的水生態(tài)系統(tǒng)，它在所有的海洋生態(tài)系統(tǒng)中提供了最高的生物多樣性。造礁石珊瑚在構(gòu)造、維持珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)以及形成礁體框架過程中起著重要作用。近年來，由于氣候的變化和人類活動的影響使得世界范圍內(nèi)的珊瑚礁群落面臨著嚴重的威脅，珊瑚白化、病害、天敵危害現(xiàn)象日益加劇。特別是全球變暖、海水酸化的影響對珊瑚礁的危害特別嚴重。有人預(yù)計按照全球升溫的速度及海水酸化的程度在2100年前，地球上的珊瑚礁將會消失 ?，F(xiàn)在各國包括我國都在加強珊瑚礁的保護，我國主要在環(huán)境立

2、法方面進行保護，還有移植珊瑚礁。但這些方法所需時間長、成效不明顯，況且珊瑚生活的環(huán)境有所改變移植不一定成活。研究新的珊瑚種可以適應(yīng)升高海面溫度（sst），海水酸度，進行擴大繁殖，在海洋中進行繁殖，加快恢復(fù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。2、 研究課題設(shè)計（1） 項目概況 珊瑚礁白化是珊瑚礁消失的主要現(xiàn)象，第一個白化珊瑚礁是年前人們在澳大利亞大堡礁的一次探險活動中發(fā)現(xiàn)的。然而到了年代，在世界不同的地方都發(fā)現(xiàn)了白化珊瑚。世界野生生物基金會的一份報告指出，在至年短短的年間，就發(fā)現(xiàn)了起珊瑚白化病例，而在這之前的年中僅證實有過起。悉尼大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院教授奧韋霍格古爾貝格，最近年來對全球的白化珊瑚礁作了研究，他在研究報告

3、中得出結(jié)論：除非氣候不再變化，否則珊瑚白化將日趨頻繁，年內(nèi)，珊瑚礁將會從地球上的絕大部分地 。造成珊瑚白化的主要是全球變暖、海水酸化。若研究出的珊瑚蟲及共生藻能夠在溫度變化程度大、酸性條件中繼續(xù)生存、形成珊瑚礁。在最短的時間內(nèi)恢復(fù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，重建“藍色沙漠”的綠洲。（2） 項目的目的，意義目的：珊瑚礁是全球最大的生態(tài)系統(tǒng)之一，它在維持自身動態(tài)的同時，承擔(dān)著調(diào)節(jié)海洋環(huán)境、提供海岸保護阻擋沉積物的功能；通過固氮功能進行海洋氮的循環(huán)利用，通過生物作用維護co2和ca的收支平衡，它是種群的棲息地和避難所，調(diào)節(jié)熱帶亞熱帶海洋種群食物鏈的平衡。然而，珊瑚礁白化不僅導(dǎo)致珊瑚死亡和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化，

4、還破壞了其他物種的棲息地，導(dǎo)致其他物種數(shù)量減少，有的還瀕臨滅絕。珊瑚礁白化主要是由于sst上升、海水的酸度增強導(dǎo)致蟲黃藻無法在珊瑚的體內(nèi)生存，失去了藻類珊瑚礁顯白色，不就珊瑚也就死去。人工進行耐高溫、耐酸的珊瑚蟲及蟲黃藻的培育，使珊瑚蟲及蟲黃藻繼續(xù)在現(xiàn)在海洋環(huán)境中生存。改善珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，減緩珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)消失速度，恢復(fù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。意義：珊瑚礁對生存環(huán)境要求是很嚴格的，一旦海水溫度升高4,90以上的珊瑚礁將在幾個小時之內(nèi)死亡 。此外，珊瑚還對海水的酸度、鹽度、深度、紫外線的照射有著嚴格的要求。隨著全球氣候的變化，海洋環(huán)境也在變化，對生存環(huán)境有著嚴格要求的珊瑚來說將很難存活下去。這樣的發(fā)展趨

5、勢將使得珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)面臨消失的威脅，會對生存在珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的種群失去棲息地；珊瑚礁主要生存在水下5090米 ，可以消弱海浪對海岸線和島嶼的沖擊和侵蝕。珊瑚礁的白化，導(dǎo)致珊瑚大量死亡珊瑚礁消失，珊瑚礁的恢復(fù)是一件工作量大，難度大，花費高的工作。我國最近下達一項珊瑚礁移植的工程，只是在海南省，預(yù)計花銷4000萬元，移植效果難以預(yù)料 。如果進行珊瑚種的培養(yǎng)，培養(yǎng)適合現(xiàn)在海洋環(huán)境生存的珊瑚，將會從問題的根本解決問題。只需在海中投放培育的珊瑚種，不需要花費大量的人工進行移植，恢復(fù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的速度也會加快，帶來的經(jīng)濟效益遠比傳統(tǒng)的移植方法強。（3） 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)：現(xiàn)在國內(nèi)開發(fā)珊瑚礁

6、的現(xiàn)狀，珊瑚礁是天然的觀賞物，藥物，還有天然建筑材料，國內(nèi)開發(fā)情況嚴重，造成珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)受到嚴重的破壞，珊瑚礁的面積銳減。針對我國實際情況，國家制定出了幾種合理的方案。其中建立海洋自然保護區(qū)是我國最主要也是最有效的手段之一，此外還有在立法方面，建立健全的法律，防止過度開發(fā)珊瑚礁，特別是在旅游業(yè)方面，減少開發(fā)珊瑚作為紀念品。加強南中國海地區(qū)環(huán)境的綜合治理,實行更加嚴格的工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn),加強對污染排放的監(jiān)測管理,逐步改善南中國海的水域環(huán)境。修復(fù)珊瑚礁生境。在已遭到破壞和正在退化的珊瑚礁區(qū)進行生境及生態(tài)修復(fù)工作。如,重建礁巖三維立體結(jié)構(gòu),為海洋生物營造生存空間;采用人工移植石珊瑚的方法,加速珊瑚

7、礁生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù);同時移植珊瑚、海綿動 。,建立珊瑚礁動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)：對珊瑚礁進行長期監(jiān)測可以積累有關(guān)珊瑚礁狀況和動態(tài)變化的基礎(chǔ)資料,供管理和決策參考。應(yīng)加強珊瑚礁區(qū)生態(tài)系統(tǒng)狀況(物種組成及分布變化、生物量、受人類活動影響程度等)的長期、系統(tǒng)監(jiān)測,尋找珊瑚礁動態(tài)變化規(guī)律,使得珊瑚礁保護和管理工作更有針對性 。還有，加強船舶污染防治立法，進一步提高海洋環(huán)境保護意識。降低空氣中二氧化碳濃度以及研究新的方法恢復(fù)珊瑚礁生態(tài)原貌。國際：由于珊瑚礁生活的海域是在熱帶亞熱帶，現(xiàn)今對珊瑚礁保護的主要是澳大利亞和中國。澳大利亞的大堡礁是世界上著名的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，珊瑚礁同樣受著白化的危害。澳大利亞注重環(huán)境的保護，

8、珊瑚礁水域水質(zhì)保護計劃已經(jīng)實施了年，改善了大堡礁水域的珊瑚礁健康狀況，其效果是積極的 。近兩年，澳大利亞還花重金殺滅棘冠海星，棘冠海星是大堡礁的最大天敵。澳大利亞科研人員最近使用了一種新的檢測方法，以更加快速和準(zhǔn)確的測定導(dǎo)致珊瑚礁死亡的多種疾病。 學(xué)家認為，除了人為因素影響外，一些人類尚不了解的疾病可能是導(dǎo)致珊瑚礁死亡的重要原因。一旦他們可以確定導(dǎo)致珊瑚生病的致病因子，就能設(shè)計出合理的治療方案，從而保護珊瑚及海洋生態(tài)平衡 。模擬大堡礁，找出是珊瑚礁面積減少的原因，進行檢測珊瑚礁，隨時監(jiān)管珊瑚礁的生長狀態(tài) 。（4） 項目創(chuàng)新點和特色當(dāng)前國內(nèi)進行珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的保護和恢復(fù)方法主要在與立法和環(huán)境的治

9、理。立法主要是減少人們對珊瑚礁的開發(fā)，減緩珊瑚礁消失的速度。但根據(jù)長遠的發(fā)展是行不通的，珊瑚礁在環(huán)境、經(jīng)濟、建設(shè)方面對人類的貢獻非常重要，若停止對珊瑚礁的開發(fā)，顯然是不合理。澳大利亞在早些時候主要進行環(huán)境的凈化，比如花重金改善水質(zhì)，還有周邊工廠的排污工作。近期在保護大堡礁主要是消滅珊瑚的天敵棘冠海星，這種人為地消滅天地的方法在自然界中實不可取，如果把握不好消滅的程度會使得棘冠海星的數(shù)量在一段時間內(nèi)大量消失，這樣后果將會很嚴重。到時候消失的不僅僅是一個物種還有可能是幾個甚至是幾十個物種。顯然，澳大利亞的環(huán)境學(xué)家也意識到這種情況，開始進行如何保護大堡礁的研究。培育出耐溫程度大，內(nèi)酸性好的珊瑚及共生

10、的蟲黃藻，大量的在海洋中進行繁殖，恢復(fù)珊瑚礁的速度將會加快。而且，不需要再對珊瑚礁的天敵進行殺害，還可以正常的開采珊瑚礁。珊瑚礁在人類經(jīng)濟建設(shè)方面起著重要的作用，特別是在資源短缺的時代中，開采海洋資源是人類資源的重要來源。此外，珊瑚礁對生存條件的要求沒有那么苛刻，在應(yīng)對全球變暖的快速步伐中，具有一定的抵抗力不會在短時間內(nèi)白化、死亡、消失。相比傳統(tǒng)的的改良環(huán)境，消滅天敵、立法管理，還有建立之人保護區(qū)。給人類帶來的經(jīng)濟效益更好，有效治理珊瑚礁白化現(xiàn)象，還可以促進旅游業(yè)的發(fā)展 ，珊瑚礁的開采，解決資源問題。（5） 研究計劃和進展1、 研究思路 根據(jù)現(xiàn)在珊瑚礁主要面臨的生存環(huán)境的威脅：全球變暖，海水的

11、溫度升高；海水的酸度增加；天地數(shù)量的增加等問題。通過改變他們的生活環(huán)境（在溫度高的、酸性較大的環(huán)境中），使他們的基因改變，具有抵抗高溫、酸度大的海水。培養(yǎng)出具有抗性的珊瑚及蟲黃藻，在大海中進行大量的投放，大量繁殖。2、 研究方法（實施步驟） （1）選取實驗材料 在不同海域中采取實驗材料，并記錄各海域的海水溫度、酸度及此海域珊瑚礁的生長情況。還有近二十年中海水溫度的變化、酸度的變化。 （2）實驗培育新種 將采集來的實驗材分別分成幾組，配置不同酸度的培養(yǎng)基，接種上珊瑚蟲，放在不同的溫度下培養(yǎng)。 （3）篩選優(yōu)良種 在培養(yǎng)基上挑選出存活的微生物，進行擴大培養(yǎng)。在進行第二次篩選，培育出真正能夠在比原來海域環(huán)境更嚴峻的環(huán)境中生存的珊瑚礁。 （4）投放擴大繁殖 在原海域中投放相應(yīng)海域的實驗培育新種，進行擴大繁殖，6、 參考文獻1李淑、余克服珊瑚礁白化研究進展，生態(tài)