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珊瑚礁（Coral Reef）是指熱帶和亞熱帶淺海中以造礁珊瑚骨骼為主骨架，輔以其它造礁及喜礁生物的骨骼和殼體所構成的多孔、疏松的生物堆積體。世界上珊瑚礁多見于南北緯30°之間的海域中，尤以太平洋中、西部為多。是地球上最主要的生物礁。

中國珊瑚礁國家級自然保護區海域已查明刺胞動物門珊瑚蟲綱共3目18科65種，其中，軟珊瑚目7科27種，群體海葵目1科1屬1種；石珊瑚目10科23屬37種（截至2016年5月）。根據礁體與岸線的關系，珊瑚礁通常分為岸礁、堡礁和環礁；根據形態分出臺礁和點礁等類型；根據珊瑚礁地理分布的不同，可分為深水珊瑚礁和熱帶珊瑚礁。珊瑚礁的色彩主要來源于蟲黃藻的顏色，有些珊瑚蟲也會吸附海洋中的各種元素而形成不同顏色。珊瑚礁是一個具有高生物多樣性和資源生產力的生態系統，影響著周圍海洋環境的物理和生態條件。它是眾多海洋生物的棲息地，為許多魚類和海洋無脊椎動物提供產卵、繁殖和躲避敵害的場所，其中包括植物病原線蟲、軟體動物、海綿、棘皮動物和甲殼亞門。此外，珊瑚礁還是大洋帶魚類的幼魚生長地。珊瑚礁具有消浪減災的功能，對于海岸帶及居民有一定的保護作用，而且為人類提供了豐富的漁業資源和旅游資源，也是很多新型海洋藥物和活性物質開發的寶庫，對人類社會和海洋生態環境的健康與可持續發展起著重要的作用。珊瑚礁是敏感脆弱的海洋生態系統，在自然因素與人類活動的雙重影響下，珊瑚礁資源嚴重退化。全球44%的造礁珊瑚物種面臨滅絕風險。

截至2022年4月，全球共有29處珊瑚礁被列入聯合國教科文組織公布的世界遺產名錄，涉及的珊瑚礁總面積超過50萬平方公里。在中國，紅珊瑚科所有種屬于國家一級保護動物，黑珊瑚目、石珊瑚目、蒼珊瑚目的所有種是國家二級保護動物。

定義

珊瑚礁是指熱帶和亞熱帶淺海中以造礁珊瑚骨骼為主骨架，輔以其他造礁及喜礁生物的骨骼和殼體所構成的多孔、疏松的生物堆積體。

分類

中國珊瑚礁國家級自然保護區海域已查明刺胞動物門珊瑚蟲綱共3目18科65種，其中，軟珊瑚目7科27種，在軟珊瑚目中，有柳珊瑚類5科23種，軟珊瑚類2科4屬4種；群體海葵目1科1屬1種；石珊瑚目10科23屬37種。在石珊瑚目中，除木珊瑚科筒星珊瑚屬的猩紅筒星珊瑚和錐形珊瑚屬的群棲錐形珊瑚為非造礁珊瑚外，其余種類均為造礁石珊瑚。整個海區以石珊瑚目的種類最多，占總種數的57%；其次是軟珊瑚，占總種數的42%；群體海葵的種類最少，占總種數的1%（截至2016年5月）。

按形狀分類

臺礁

臺礁也稱桌礁，呈臺地狀高出附近海底，但無潟湖和邊緣隆起的大型珊瑚礁。礁坪上也可發育灰砂島，如西沙群島的中建島。

點礁

點礁（即斑礁）是堡礁和環礁潟湖中的礁體，大小不等，形態多樣。

其它類型

珊瑚礁根據形態還有圓丘礁、塔礁、馬蹄礁、層狀礁、月牙礁、耙狀礁和封閉網狀礁等類型。

按礁體與岸線的關系

岸礁

岸礁又稱裙礁或邊緣礁，沿著大陸或島嶼岸邊生長發育。大多數沿岸珊瑚礁是岸礁。岸礁的形成需要一定的條件，在大量淡水入海的地方（比如亞馬孫河的入海口）則無法形成。

堡礁

堡礁又稱堤礁，是離岸有一定距離的堤狀礁體，它在大洋與大陸架的淺水之間形成了一個屏障。堡礁可以是因為大陸下沉由岸礁演化而成。世界上最著名的堡礁是澳大利亞的大堡礁。

環礁

一般是由火山島周圍的裙礁演化而成的。通過風化島嶼逐漸被消磨，最后沉到水面以下，最后只剩下一個環繞著一個暗礁的環礁。大陸下沉和海面上升也會形成環礁。馬爾代夫由26個這樣的環礁組成。

按地理分布

按照地理分布的不同，珊瑚礁可以分為深水珊瑚礁和熱帶珊瑚礁。

熱帶珊瑚礁

熱帶珊瑚礁的珊瑚只能在水溫高于20°C的地區生存。由于這些石珊瑚目與蟲黃藻共生，需要充分的陽光進行光合作用，因此許多珊瑚都分布在陽光可照射至的深度，即透光層，約在水深50米以內。熱帶珊瑚礁一般位于北緯30°至南緯30°之間，在全球的總面積約為60萬平方千米，它們每年堆積約6.4億噸的碳酸根。

深水珊瑚礁

深水珊瑚礁中許多石珊瑚可以在水溫20°C以下成長和成礁。它們不以陽光作為首要能源，而是吸收周圍水里的營養。這類珊瑚的顏色有紅、紫色等，一般都是珊瑚蟲本身的顏色，或因化能合成生物共生在其體內。與熱帶珊瑚礁相比，深水珊瑚礁的生長非常緩慢，每年甚至只長1毫米。

按在水面上下的位置

暗灘

珊瑚礁位于水面以下較深的地方，表面呈廣闊平坦的臺狀。

暗沙

珊瑚礁距離水面較近，由暗灘上漲而成。

暗礁

位于近水面，是新生的珊瑚礁。

沙洲

沙洲是新出海面的珊瑚礁，洲上淺沙平鋪，由于潮水沖刷，植物稀少。遇大風浪時。易遭淹沒。

島嶼

島嶼出現在水面上，由沙洲久經堆積而成。這些島嶼海拔不高，面積不大，上覆細致沙土，系由珊瑚及介殼類殘骸風化而成。島上植物茂密，島的四周接近水面部分被白色沙帶所環繞，是潮汐的往復地帶，寸草不生。

根據礁群特征

珊瑚礁礁體往往成群展布，根據礁群特征珊瑚礁又可分為：線形礁群、寬帶狀礁群、弧形礁群等。

基本分帶

珊瑚礁由三個基本相帶組成，即礁前帶、礁核帶和礁后帶。

礁前帶

礁前帶包括礁前塌積和礁前斜坡兩個亞相。前者位于后者的下方，坡度和緩。塌積物主要來源于礁核，粗細混雜，大礁塊直徑達數米，細小的生物碎屑也不少。這些沉積物在重力作用下以崩塌和滑移等方式運移并堆積。礁前斜坡也稱礁坪前坡，坡度達50°以上，其上限與珊瑚叢生帶呈過度漸變關系，平面上為槽溝與礁脊相間排列的鋸齒狀槽溝：礁脊系，礁前斜坡一般為硬底質。

礁核帶

礁核帶包括珊瑚叢生帶、礫堤（或藻脊）、礁坪和礁塘四個亞相。珊瑚叢生帶的珊瑚不僅向海方向增長，并以低潮線為上限向上繁衍，最終的結果是擴大礁坪。珊瑚叢生帶為礁體其它相帶提供了豐富的碳酸根沉積物。礫堤（或藻脊）由礁塊或礁礫組成，展布在礁坪前緣，一般高出礁坪1米以上，抗浪性強，其物質來源于珊瑚叢生帶，由波浪、風暴潮上掀堆積。

礁坪亦稱礁平臺，是珊瑚礁的主體，主要由珊瑚礁巖構成。礁坪的發展上限為低潮線，表面因珊瑚群叢構成的圓桌狀凸起（黑圓石）和不規則延伸的溶溝切割而崎嶇不平，有的還發育有珊瑚和貝殼碎屑組成的沙（或礫）斑堆積。礁塘介于礁坪與海灘之間，深幾十厘米至數米，底質為砂質。

礁后帶

礁后帶包括海灘、砂壩（或灰砂島）和潟湖三個亞相。海灘是向礁坪傾斜的潮間帶，由珊瑚屑等生物砂組成。砂壩位于潮上帶，由珊瑚等生物砂（礫）組成，岸礁區的砂壩可見陸源碎屑，一般高3~5米。潟湖是堡礁和環礁所特有的相。可分出潟湖斜坡、點礁和湖底三個微相。

上述相帶只在堡礁、環礁、趙述島礁盤才一應俱全；臺礁無礁后帶；岸礁的礁后帶僅包括海灘和沙壩。

形成及演化

形成

珊瑚礁是由刺胞動物門珊瑚蟲綱石珊瑚目目的一大類多細胞無脊椎動物（即“造礁珊瑚”或“珊瑚蟲”）及其他造礁生物（如石灰質藻類）在生長過程中形成的碳酸鈣骨骼，經過數百甚至上千年的不斷堆積而形成的獨特海域生境。珊瑚礁是由造礁珊瑚骨架和生物碎屑組成的具抗浪性能的海底隆起，是以珊瑚為主而建造的生物礁，也是地球上最主要的生物礁。

珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物，屬于刺胞動物門珊瑚蟲綱海生無脊椎動物。它們往往在巖石或礁石上生活，還能附著在海底細砂和泥質基底上。在珊瑚蟲大家族中，有一類珊瑚蟲能在生長過程中吸收海水中的鈣和二氧化碳，然后分泌出石灰石，在身體表面形成碳酸鈣骨骼，將其作為自己棲居的外殼。許多聚在一起的珊瑚蟲分泌的碳酸鈣骨骼相互連接，就形成了完整的、造型各異的珊瑚石。當珊瑚蟲死后，它柔軟的身體被分解，堅硬的骨骼卻留了下來。此后，又會有新的珊瑚蟲在前輩的“尸骨”上生長，一代代珊瑚蟲經過數百年甚至數千年不斷的死亡、新生，碳酸鈣骨骼層層疊疊，聚成塔狀。并且每一叢珊瑚都不斷擴展領地，它們的外骨骼也相互接連成片。經過這樣的時間和空間尺度上的碳酸鈣骨骼積累，構筑成了珊瑚礁。露出水面的珊瑚礁，就成為珊瑚島嶼。

演化

地質歷史表明，珊瑚礁只是現代生物礁形成的一種方式，在各個不同的地質歷史時期，珊瑚蟲只是生物礁中的造礁生物之一。中三疊世以后，才基本上以六射珊瑚為主。

在志留紀到泥盆紀時期，主要的造礁生物仍為藻類、層孔蟲和珊瑚，但在組分和發育程度上已有很大變化。志留紀床板珊瑚是主要的造礁生物，但自泥盆紀開始已被群體四射珊瑚所取代。石炭紀二疊紀主要出現鈣藻-苔蘚蟲海綿礁生態系統。在中國，四射珊瑚、床板珊瑚和分枝狀苔蘚蟲等造礁生物在早石炭世韋憲期和晚石炭世格舍爾期都構建了典型的骨架礁生態系統，顯示了該時期造礁群落獨特的演化特征。中國三疊紀生物礁以中、晚三疊世為主。在中三疊世造礁期主要發育叢狀生長的紅藻類、海綿及六射珊瑚等造礁生物，晚三疊世則以珊瑚-海綿-藻類造礁生態系統為主。從晚三疊世開始出現到現代，六射珊瑚是最為繁盛的礁生態系統，但也經歷了幾次興衰，其中尤以三疊紀末的一次大滅絕影響最大。晚白堊世盛極一時的瓣鰓綱固著蛤礁，在白堊紀末的生物大滅絕中消亡，為現代珊瑚礁生態系統的繁榮騰出了生態空間。

研究歷史

早在225～230年，中國三國(吳)時期，康泰在《扶南傳》中記載了南海的珊瑚礁。19世紀初，德國自然學者A.von沙米索等在印度洋航行中，發現一些低矮群島是由坐落于海底山頂上的造礁珊瑚構成，并指出礁體形狀與盛行風和水流等有關。1831～1836年，進化論創始人C.R.查爾斯·達爾文乘“貝格爾”艦環球考察中，對珊瑚礁進行過觀察，劃分出岸礁、堡礁和環礁，并于1842年在《珊瑚礁的構造和分布》一文中，提出了珊瑚礁成因的“沉降說”，極大地推進了珊瑚礁的研究。有關其成因的討論以后持續了近100年。1912年法國L.儒班發表了第一幅全球珊瑚礁分布示意圖。1935～1937年，中國地質學家馬廷英利用珊瑚的生長紋與骨骼密度差關系，測得中國東沙群島造礁珊瑚成長率每年為4～11毫米。50年代以來，美國H.S.萊德、K.O.埃默里和J.W.韋爾斯等人發現珊瑚礁主要分布在受赤道暖流明顯影響的大洋西部。1957年，韋爾斯闡明了珊瑚礁發育主要受水溫、鹽度、水深和光照等因素控制。1968～1970年間，澳大利亞學者W.G.H.馬克斯韋爾對昆士蘭州大堡礁作了詳細研究，闡明了水文條件變化與礁體形態和發展的關系；他所提出的珊瑚礁分類，是對查爾斯·達爾文的分類的重要補充。20世紀40年代以來，在古代礁中發現了不少大型油氣田。由此更促進了珊瑚礁研究工作的開展，并使現代礁與古代礁的研究結合起來。

二十世紀七十年代，有學者提出了利用遙感手段對珊瑚礁進行研究的觀點。21世紀以來，珊瑚礁遙感影像分類的相關探究逐漸受到學者的重視。基于遙感影像的珊瑚礁信息提取的主要方法有現場光譜數據樣本法、決策樹模型法、最大似然法、面向對象法、支持向量機法。現場光譜數據樣本法以先驗知識為基礎，選取樣本光譜進行訓練，并分析地物光譜和融合信息，但該方法對現場調查要求較高。決策樹模型法基于圖像光譜帶的多個光譜決策規則建立模型，完成了地貌識別和底質監督分類，但決策樹的構建過程復雜且該方法的普適性不強，對于深度較深區域識別精度不高。

近幾年,由于最大似然法的簡便性,常用于結合航空攝影、航拍視頻和數字測深模型對珊瑚礁進行分類，有效的提升了分類精度，但最大似然法最大的缺點是需要預先識別分類特征。面向對象法對于地貌單元和底質分類存在很大的優勢，以不同地貌單元的最優分割尺度、光譜參數、形狀參數來分割影像并合并成不同地貌單元，分類過程比較繁瑣，考驗分類者的先驗知識。支持向量機方法分類具有良好的分類性能，特別在小樣本、非線性及高維特征空間具有較好的泛化能力，但在樣本選擇上也存在很大的局限性。

2022年1月20日，聯合國教科文組織（UNESCO）發布的信息顯示：UNESCO支持的科研工作組在塔希提島（Tahiti）附近海域發現了一處巨大的珊瑚礁，是全球最大的珊瑚礁之一，其完好保存狀態和覆蓋區域之廣使其成為一項非常有價值的發現。

研究意義

珊瑚礁是全球氣候變化的重要顯示器，是熱帶海洋最突出、最具代表性的生態系統，具有驚人的生物多樣性和極高的初級生產力，對于維持著豐富的生物多樣性，維護海洋生態環境至關重要，具有重要的研究價值和意義。

特征

外觀色彩

珊瑚礁的色彩主要來源于蟲黃藻的顏色。蟲黃藻是一種單細胞種類，以不可思議的數量生活在珊瑚蟲消化道的襯層細胞內。因為蟲黃藻本身就帶有各種色素，在正常水溫條件下總是與珊瑚蟲共生，給珊瑚礁染上藍色、紅色或黃色的光。有些珊瑚蟲也會吸附海洋中的各種元素而形成不同顏色，因而每棵珊瑚都有不同的生長紋路與顏色分布、白心等特征。

如果出現水溫太高或太低、水中鹽度因大雨而驟降、海水太過混濁等惡劣環境時，共生藻類就會離開寄主—珊瑚蟲，從而導致整個珊瑚組織因為失去色彩而變成透明，直接露出珊瑚白色的鈣質骨骼，出現珊瑚“白化”現象。在短期內，“白化病”的珊瑚并未死亡，如果環境能夠迅速恢復正常，共生藻便可能再度快速增長，使珊瑚恢復原有的靚麗色彩。這是正常的生態變化過程，但長期、反復、嚴重的白化會導致珊瑚的死亡。

形態

珊瑚礁的形態由造礁珊瑚的物種決定。不同的珊瑚類型則形成多樣化結構，包括尖硬或圓軟的分枝狀、楔形瘤狀或球形巨石狀、蘑菇帽狀、平臺桌狀，以及葉片形、板葉形、團塊形、表覆形和游離形等。

構造

珊瑚礁具有復雜的構造，其中一部分是活珊瑚或藻類框架，其它部分是由活珊瑚或藻類框架產生的。珊瑚礁上碳酸根沙和泥漿的堆積為海草和紅樹林以及幾乎不顯眼的藍藻提供了棲息地，這些植物和藻類捕獲并穩定沉積物，它們的堆積物也吸積到整個珊瑚礁復合體中。珊瑚的主要成分為碳酸鈣（CaCO?）。珊瑚礁是一個建立在動物、植物和礦物集合體基礎上的碳酸鹽平臺，該平臺是經過數百萬年的造礁作用，由生物作用產生生物骨殼，其碎屑沉積和碳酸鈣積累而成的巖石狀物，其中珊瑚蟲及其他少數腔腸類動物、軟體動物門和某些藻類對石灰巖基質的形成起重要作用。

生態習性

共生生態

生態學通常把珊瑚分為兩種，一種是造礁珊瑚（石珊瑚），一種是非造礁珊瑚（軟珊瑚）。造礁珊瑚在生長過程中可以形成珊瑚礁，而軟珊瑚則不能。造礁珊瑚體內有一種共生藻（蟲黃藻），它是珊瑚造礁的主力，分布于健康珊瑚內皮層細胞內，密度很高，每平方厘米的珊瑚肉質組織大約含有100至500萬個共生藻細胞。珊瑚本身無光合能力，而且是固著的動物，難以移動，依靠觸手捕捉接近自身的浮游生物和以食物殘渣為食。共生藻類依靠珊瑚蟲排出的廢物獲取營養物質，以及從珊瑚蟲獲取生長所需的氮、二氧化碳和遮蔽物。這些藻類利用自身光合作用捕捉光能，并將光合作用產物如碳等，傳遞給宿主珊瑚，并且為珊瑚蟲提供所需的氧氣和98%的食物。珊瑚利用藻類光合作用生產的碳，作為其主要的食物來源，并加強其骨骼的生石灰化作用，可顯著提高硬度等。藻類的生長需要充足的陽光和溫暖的水體，因此珊瑚礁僅在水體透明度高的貧營養海域才能發育。只有與蟲黃藻共生并能進行鈣化、生長速度快的珊瑚蟲才具有造礁功能。它們是珊瑚礁生態系統的主要成分，因而被稱為造礁珊瑚。

珊瑚礁生態系統中的重要造礁生物珊瑚藻，覆蓋了超過50%的珊瑚礁表面積，不僅可以通過光合作用提供初級生產力，還可以誘導珊瑚、硨磲等功能生物幼體附著定生。更為重要的是，這一藻類還具有鈣化作用，造礁功能強大，對礁體的貢獻平均在50%以上。微型共生藻類為珊瑚蟲提供能量并在兩者之間形成物質循環，如珊瑚藻類和仙掌藻類是海洋珊瑚礁的組成者。

蟲黃藻與珊瑚蟲構成典型的共生關系。這種獨特的生物學協作機制，是珊瑚礁得以持續發育與年復一年生長的核心基礎。珊瑚礁生態系統就是由造礁珊瑚生物群體本身形成的地質所支持的特殊的生態系統。而不與蟲黃藻共生、生長緩慢的珊瑚蟲則無造礁功能，則為非造礁珊瑚，又稱為軟珊瑚（如海筆、海鞭、長硨磲）。它們常在珊瑚礁中及周邊海域出現，與造礁珊瑚共同營造出珊瑚礁生態系統。棲息于珊瑚礁海域的其他生物，還有海葵目、水母、海馬以及眾多魚類等。

習性

珊瑚礁對溫度、光照、透明度等因素十分敏感，是一個非常脆弱的生態系統，易受到人為干擾和氣候變化的影響。珊瑚的生長除了需要充足的光照和適宜的溫度之外，還必須通過食藻類的魚和底棲動物（如海膽）來控制水層中和珊瑚礁上生長的藻類，因為這些藻類一旦爆發，不僅會擠兌珊瑚的生長空間，還會降低水體透明度，影響與珊瑚蟲共生的蟲黃藻的光合作用。

生長繁殖

珊瑚是人們對珊瑚蟲的習稱，巖石是珊瑚最好的附著體，一旦碰到海岸邊的巖石或礁石時，它們就會扎根生長；除巖石外，珊瑚還能附著在海底細砂和泥質基底上。珊瑚生命的世代延續和積累成就了珊瑚礁海岸。全世界約有800種造礁珊瑚，而且每年都會有一些新種被發現。珊瑚的“生長”指珊瑚蟲鈣化、堆積形成骨骼，而珊瑚的生長速率一般為每年2.5厘米左右，在生長時會以分泌碳酸鈣的方式形成鈣質骨骼。當珊瑚體內共生藻數量下降時，則會造成珊瑚“白化病”的現象。

珊瑚的繁殖方式可以分為無性繁殖和有性繁殖，其中無性繁殖包括分裂生殖、出芽生殖和斷裂生殖。大部分珊瑚是卵生的，有性繁殖而來，珊瑚會將精子和卵子同時排放到水層中，隨海流漂浮進行體外授精，形成新的生命。受精卵發育成胚胎后，會經過變態過程而形成單一珊瑚蟲，這是珊瑚生命史中附著生活的開始。它們會將受精卵留在體內發育一段時間，等幼苗發育到相當接階段以后，才釋放到水層中去尋找合適的著生地點。

成礁環境

珊瑚的生長和珊瑚礁的發育均受地平線的制約，珊瑚生長的理想水深一般在20米以內。珊瑚對海溫及鹽度、水體清澈度等環境參數變化相當敏感，是典型的狹適性生物。它的生存對溫度的要求比較高，寒冷就無法生存。珊瑚礁生物群落最適合的生長條件為鹽度充足、水溫介于21℃至29℃的清澈海水，它們在年平均水溫約為23～27°C的水域生長最為旺盛；在低于18°C的水域只能生活，而不能成礁。因此，珊瑚礁生物群落通常分布在低緯度的熱帶及其鄰近海域。此外，有強大暖流經過的海域，也有珊瑚礁生物群落。全世界的造礁珊瑚主要分布在南、北緯30°之間，水深不超過30米的溫暖海域。

分布

分布范圍

全球珊瑚礁總面積估計為28.43萬平方公里，分布在約110個國家的熱帶、亞熱帶海岸沿線。其中，印度洋-太平洋地區（包括紅海、印度洋、東南亞和太平洋）占91.9％的面積，其中僅東南亞就占32.3％的面積，太平洋（包括澳大利亞）占40.8％；大西洋和加勒比海僅占全世界的7.6％。

世界上著名的珊瑚礁有澳大利亞的大堡礁，印度洋與太平洋之間的珊瑚大三角，洪都拉斯的羅阿坦堡礁是世界上第二大的珊瑚礁，以及埃及紅海海岸的珊瑚礁等。

澳大利亞大堡礁

澳大利亞大堡礁位于澳大利亞東北部，是3000多個珊瑚島礁的總稱。它們位于從托雷斯海峽南部到弗雷澤島北端的珊瑚海上，南北斷續綿延達2000余千米，寬16～161千米，分布水深達30米，總面積共達34.5萬平方千米，是世界上最大的珊瑚礁群。大堡礁所在水域受到東澳大利亞暖流和南太平洋赤道暖流的影響，水溫常年維持在22～28℃，加上海水較淺，極有利于珊瑚蟲和其他海洋生物的發育繁衍。水域內海洋生物種類繁雜，數量眾多，約有珊瑚蟲350種，海綿1萬種，軟體動物門4000多種，魚類1500種，棘皮動物150多種，海洋哺乳動物23種。海洋植物以海藻類為主，尤以紅藻居多。島礁上的植物有30～40種，大的島礁淺灘上分布著紅樹林。大堡礁已被澳大利亞列為國家海洋公園和海洋自然保護區，是世界旅游勝地之一。

中美洲珊瑚礁

中美洲珊瑚礁又稱為中美洲大堡礁，分布區域從墨西哥尤卡坦半島最北端到伯利茲、危地馬拉和洪都拉斯的加勒比海沿岸，長達近1000公里，是美洲最大、世界第二大的珊瑚礁生態系統。中美洲珊瑚礁系統是保護生物多樣性的重要場所，包括綠海龜、60多種珊瑚和500多種瀕臨滅絕的魚類。中美洲珊瑚礁系統設立有伯利茲堡礁保護區、科蘇梅爾礁國家公園、圣卡安生物圈保護區等多個保護區。

中國的珊瑚礁

中國分布的珊瑚礁屬于印度—太平洋區系，位于世界海洋生物多樣性最高的“珊瑚礁三角區”的北緣，分布廣，緯度跨度大，主要分布在華南大陸沿岸、臺灣島和海南島沿岸以及南海的東沙群島、西沙群島、中沙群島和南沙群島，面積約3.8萬平方公里。其中，以海島（礁）周邊為主，屬于典型的熱帶、亞熱帶海洋生態系統。

中國擁有很高的造礁石珊瑚物種多樣性，已記錄有2個類群16科77屬445種。其中，南沙群島的造礁石珊瑚物種多樣性最高，擁有16科73屬386種。中國的珊瑚礁魚類總數約1000種，其中，南沙珊瑚礁魚類約30科250多種，西沙群島約21科116種。

生存環境

根據珊瑚生長所需的環境條件，珊瑚礁生態系統具有相似的環境特征：有較高的溫度和強烈的陽光，滿足與其共生的蟲黃藻光合作用需求；有強烈的波浪或海流，帶來營養和氧氣；低渾濁度，可避免懸浮顆粒吸收輻射能量，干擾珊瑚的濾食過程，甚至埋葬珊瑚；合適的鹽度，若水體鹽度太低，珊瑚就會死亡；有可附著的硬基質。

熱帶與溫帶海洋的大部分范圍內均有零星的珊瑚分布，但實際上因為海岸的破壞，珊瑚的數量不足以形成礁，密度較高的地方則可稱為珊瑚礁。美國西海岸和非洲西海岸基本上沒有珊瑚礁，或者很少，其原因主要是上升的強冷海流降低了當地的水溫。從巴基斯坦到孟加拉國的南亞海岸的珊瑚礁也很少。南美洲東南海岸和孟加拉國缺少珊瑚礁的原因，是因為亞馬孫河和恒河在這里有大量淡水入海。在屬于熱帶的非洲和南美洲西岸海域，由于存在低溫的上升流，則沒有珊瑚礁及其生物群落的分布。

生態作用

珊瑚是海洋生態系統的重要組成部分，珊瑚礁在整個海洋生態系統中充當著重要的角色，影響著周圍海洋環境的物理和生態條件。

珊瑚礁依靠造礁石珊瑚和其他重要的造礁生物共同構成的復雜空間三維結構，形成了無數的洞穴和孔隙，是眾多海洋生物的棲息地，為許多魚類和海洋無脊椎動物提供產卵、繁殖和躲避敵害的場所。而且珊瑚礁具有很高的生物生產力，即使在養分不足的水域，珊瑚礁也能進行養分的有效循環，為大量的物種提供廣泛的食物。珊瑚礁孕育了十分龐大的生態系統，珊瑚造礁作用為許多動植物提供了生活環境，其中包括植物病原線蟲、軟體動物門、海綿、棘皮動物和甲殼亞門等。此外，珊瑚礁是許多大洋帶的魚類幼魚與其獵物的生長地，全世界的珊瑚約有1500種，而依靠珊瑚作為棲所的魚類達全世界魚類總數的3/4。

珊瑚礁具有生物起源搖籃的作用，是生物多樣性熱點區域，棲息著豐富的物種。長期以來，它們一直充當著無數海洋生命的進化源泉的角色，其中甚至包括像麗文蛤和蝸牛這樣通常被科學家認為從淺海水域起源的物種。珊瑚礁生物群落中的珍稀生物很多，是地球上最古老、最多姿多彩和最珍貴的生態系統之一，是保護海洋生物多樣性的重要海區。

珊瑚礁以僅占1%的海洋面積，養育著約25%的海洋生物物種，因此被稱為“海洋中的熱帶雨林”。同時，珊瑚礁生態系統在穩定海岸線、支持國家"雙碳"戰略實施及維護海洋權益等方面具有重要作用。另外，珊瑚礁是鳥類重要的生境之一，一些珊瑚礁被描述為“豐富的鳥類資源庫”。珊瑚礁擁有世界上所有生態系統中最高的生物多樣性，使它們成為地球上最復雜和最有價值的生物之一。?

此外，珊瑚礁是物質循環（碳、氮循環）、能量流動（極高的初級生產力）的關鍵一環，有助于提升海洋環境的自我調節能力。珊瑚礁可以調節海洋環境和保護海岸環境，通過生物作用維持海水中二氧化碳和鈣的收支平衡，并保持極高的生物多樣性，有助于海洋生態系統穩定性的維持。

應用價值

珊瑚礁具有非常重要的生態功能，是一個具有高生物多樣性和資源生產力的生態系統，對人類社會發展具有重要價值，對周邊社區的經濟社會發展做出了重要貢獻。珊瑚礁對人類社會和海洋生態環境的健康與可持續發展起著至關重要的作用。珊瑚礁養育著四分之一的海洋物種，并為至少十億人口提供食物、生計、安全和樂趣。聯合國環境規劃署資助的全球珊瑚礁監測網絡發布的第六版《世界珊瑚礁現狀報告（2020年）》中指出，100多個國家的珊瑚礁僅覆蓋海底的0.2%，但其支撐著海岸保護和數億人的糧食及經濟安全，每年提供價值2.7萬億美元的商品和服務。

記錄海洋環境信息

早在5億年前，珊瑚就已經生活在浩瀚的大海之中，是一種非常古老而又原始的動物。珊瑚礁與地殼運動有關。正常情況下，珊瑚礁形成于低潮線以下50米淺的海域，高出海面者是地殼上升或地平線下降的反映；反之，則標志該處地殼下沉。出露于海平面之上的珊瑚礁，若不是構造運動抬升所至，通常是相對高海平面時期的產物，因此珊瑚是海洋環境信息記錄的重要生物材料。珊瑚礁世代交替生長，記錄了大量地質歷史時期氣候變化和海洋環境的信息，是海洋環境和生態系統的檢測器。珊瑚從古生代初期開始繁衍，一直延續至今，可作為劃分地層、判斷古氣候、古地理的重要標志。

海岸屏障

珊瑚礁是天然的海岸屏障，可抵御海風巨浪對海岸的沖擊，具有消散波浪能量、減少海岸侵蝕、保護海岸線的潛力，有效地保護林木和建筑設施、海岸地貌等，也對海岸帶居民有一定的保護作用。

調節氣候

珊瑚蟲在生長過程中能吸收海水中的鈣和二氧化碳，分泌出碳酸鈣變為自己生存的外殼；并通過一代代的新陳代謝，將這些石灰石黏合在一起。在這個過程中，珊瑚礁吸收了大量二氧化碳，在一定程度上減輕了溫室效應，從而發揮了平衡自然環境的作用。在全球范圍內，珊瑚礁是一種重要的碳吸納物，在吸收碳排放方面發揮著關鍵作用。研究表明，世界范圍內珊瑚礁的破壞，在一定程度上導致了二氧化碳在空氣中的含量日益提高。

提供能源

珊瑚礁能形成生物礁型油田。截止2011年，世界上可采儲量超過8000萬噸以上的大型生物礁油田就有12個，總的可采儲量約50億噸，主要發現于伊拉克、利比亞、墨西哥、加拿大和美國。生物礁型油田大多是高產的，據統計，世界上共有八口油井日產汽車公司萬噸以上，其中就有一半在生物礁型油田中。有的國家，如加拿大的油氣儲量60%以上儲存在生物礁型油氣田中。珊瑚礁具有良好的儲集層，即孔隙多，滲透性好，礁的成長率和堆積速度都比周圍沉積物的沉積速度快，容易形成同生隆起，利于油氣向它聚集。煤炭也能在珊瑚礁區形成。珊瑚礁上茂盛的植物能形成大規模沼澤泥炭，進而成煤，蘇聯的早石炭式煤炭即由此而成。

提供礦產資源

珊瑚礁是鋁礬土的優良貯藏所。熱帶磚紅壤、紅壤型風化殼經雨水淋溶，就會形成膠體溶液，它們匯集在為珊瑚礁封閉的寧靜海灣或潟湖中，經過長期的積聚作用即可形成鋁土礦。蘇聯烏拉爾地區的泥盆紀珊瑚礁灰巖中即含有豐富的鋁土礦，它經過天山一直延續分布到中國新疆境內。20世紀60年代以來，地質學者發現珊瑚礁對一些金屬礦床有控制作用，中國已發現許多與珊瑚礁有關的菱鐵礦和多金屬礦床。

提供微量元素

微量的金屬元素存在于海水中的溶液中，也存在于海洋無脊椎動物骨骼中，盡管比例與周圍水中的比例不同。鎂和鍶是珊瑚礁骨骼中最常出現的微量元素，以千分之一為單位，但鋇、錳和鐵也存在，可以以百萬分之一為單位進行測量。在太平洋珊瑚中發現了百萬分之2.17的鈾，在佛羅里達珊瑚中發現了百萬分之2.36-2.95的鈾。鍶集中在文石骨架中，鎂集中在方解石骨架中。珊瑚文石的鍶含量高于（一些）軟體動物門文石。珊瑚藻方解石中的鎂含量高，藤壺殼的鎂含量低（千分之11.5）。原子吸收分光光度法表明，來自昆士蘭州附近珊瑚海高原礁灘的水生動物珊瑚多孔鹿角珊瑚的文石骨架中存在超微量金屬。

提供食品資源

珊瑚礁是海產品的重要產地，珊瑚礁表面附著的藻類、多毛綱等生物是重要的海洋餌料。珊瑚礁的附屬生物也為人類提供了食物。珊瑚礁漁場的建立，為沿海生物群落提供了生境。

提供旅游資源

珊瑚礁是潛水觀光、休閑娛樂的場所，可以帶給人類豐富的體驗。許多國家開發了珊瑚礁觀光、娛樂活動。在珊瑚礁區域建立的海洋動物園、自然保護區等，很多已成為人們的旅游勝地。世界上最著名的珊瑚礁—澳大利亞大堡礁，每年游客觀光創造的經濟價值高達60億美元。

提供醫用藥材

珊瑚礁不但能平衡自然環境，還能幫助人們解除病痛。在確保珊瑚礁可以再生恢復的前提下，采集醫用珊瑚并不會對珊瑚群造成威脅。人們已從印度洋、太平洋采集珊瑚礁，通過化學分析等工序，制作成藥材，應用于整形手術和神經治療等領域。科學家們發現了可用于對抗抗生素耐藥細菌的抗病毒藥物和分離的抗生素化合物。其他藥物包括用于抗癌或治療慢性疼痛的藥物，其中一些是由珊瑚中發現的物質發展而來的，另一些則是由生活在珊瑚礁上的其他生物體（例如海綿和錐形蝸牛）中發現的物質發展而來的。此外，硬珊瑚的骨狀骨骼還可用于促進人體骨骼的生長和再生。

生態保護

生存威脅

珊瑚礁是敏感脆弱的海洋生態系統，是全球氣候變化最敏感的環境指示物之一，處于全球氣候和生物多樣性危機的最前沿。

沿海活動、富營養化和污染對裙礁和片狀礁有較大的影響，尤其是離陸地近的珊瑚礁。環礁特別容易受到天氣變化、海平面上升和資源開發等因素的影響。據研究統計，全球約20%的珊瑚已經滅絕，三分之一的造礁石珊瑚種類面臨滅絕的威脅。預計到2030年，全球接近60%的珊瑚將會死亡。大多數珊瑚礁還面臨著各種當地壓力，例如污染、過度捕撈、棲息地破壞。白化病的珊瑚極易受到饑餓和疾病的影響，并且其死亡率越來越高。若按照目前的排放狀況持續到本世紀末，屆時所有列入世界遺產名錄的珊瑚礁都可能消失。2024年11月13日，在阿塞拜疆舉行的聯合國氣候變化大會第29次締約方大會上，IUCN受威脅物種紅色名錄發布了一份全球報告，稱全球44%的造礁珊瑚物種面臨滅絕風險。

在氣候變化與人類活動的雙重影響下，珊瑚礁資源嚴重退化，其生物多樣性與生態安全問題，成為制約生態系統健康和海洋資源可持續利用的重要因素。從珊瑚到藻類為主的珊瑚礁的轉變，降低了這些棲息地的建筑復雜性和結構完整性，使它們的生物多樣性降低，為人類提供的商品和服務減少。?珊瑚礁的破壞，不僅引發了很多依賴珊瑚礁生活的魚類和底棲動物的消失，而且影響了自身發揮海岸屏障的作用，使得海嘯等自然災害給沿海居民造成的影響更加嚴重。

致危因素

珊瑚礁的退化，是多種因素共同作用的結果。全球氣候變暖和人類活動，導致了降雨增加、陸地冰川消融加快、陸地化學風化作用增強、營養元素向海洋輸入增加等現象發生，進而使得海水富營養化、渾濁度上升、缺氧和酸化程度加劇，造成了海洋造礁珊瑚的死亡和珊瑚礁系統的崩潰。

自然因素

珊瑚礁退化的自然因素，主要有氣候變化、海水溫度異常、海洋酸化、敵害生物暴發以及臺風等。

氣候變化

氣候變化是造礁珊瑚物種面臨的主要威脅。溫室氣體排放導致的全球氣候變化，尤其是極端低溫和極端高溫天氣，是影響珊瑚礁的一個非常突出的因素。這些極端天氣會導致珊瑚蟲中的藻類光合作用停滯，不僅不再向珊瑚蟲提供氧氣，反而會消耗珊瑚蟲的營養物質，這就使它們之間原本共生關系終止，珊瑚蟲會將藻類“掃地出門”，而自己也會因為缺氧很快死亡，只剩下石灰質的骨骼，從而出現“白化”現象。

海水變暖

珊瑚礁對海水的溫度非常敏感，若海水持續幾周處于2°C左右的升溫狀態，珊瑚體內的共生藻開始大量囤積過氧化氫，而過氧化氫會同珊瑚礁巖發生化學反應，珊瑚蟲為了保護自己，不得不將共生藻類排出體外，從而出現珊瑚“白化”現象，變成骨骼般的白色。有些會在“白化病”前，通過自然生成一層霓虹色素保護層而發光，它顯示了珊瑚對危險和致命條件的敏感性。蟲黃藻死亡或離開珊瑚，有害藻類就會占據珊瑚。同時隨著草食性魚類的減少，這些有害藻類可以迅速入侵并殺死珊瑚。珊瑚出現“白化”現象后，珊瑚蟲并不會馬上死亡，如果接下來海水降溫足夠快，共生藻類會在一定時間內重新被珊瑚蟲吸收體內。如若不然，長期“白化”會致珊瑚死亡。

由二氧化碳排放導致的海洋升溫，是全球珊瑚礁面臨的最大威脅。1998年、2010年以及2014年至2017年、2024年，全球發生過四次大規模的珊瑚礁“白化”事件。其中2014年的珊瑚礁“白化”現象始于太平洋，并迅速蔓延到印度洋和大西洋，持續了36個月。聯合國環境規劃署資助的全球珊瑚礁監測網絡發布的第六版《世界珊瑚礁現狀報告（2020年）》中指出，2009年至2018年間，海洋溫度的持續上升導致全球14%的珊瑚礁遭到破壞。

海洋酸化

大氣中不斷增加的二氧化碳（CO2），最終會融入海洋之中。隨著這些二氧化碳被海洋吸收，海水的pH值逐漸下降。正常海水的pH值在7.5到8.5之間，低于7的海水則是酸性的。珊瑚是一種依賴碳酸鈣來構建其固體骨架的生物，二氧化碳吸收增多，會使海水酸性增強，削弱珊瑚分泌鈣質的能力，更難構建骨架，尤其是會影響小珊瑚的生長和發育速度，導致它們的骨骼變形。

自然天敵

珊瑚的天敵有長棘海星和核果螺等。長棘海星（又稱棘冠海星）是珊瑚最典型的敵害生物，一只成年長棘海星一天可以啃食20平方厘米的珊瑚，啃食速度遠遠大于珊瑚的生長速度，一旦大規模爆發，將造成大面積珊瑚退化乃至死亡。

陸源碎屑輸入

陸源碎屑是指陸地上巖石風化后形成的碎屑物質如砂質、黏土等，在降雨、植物繁盛等因素的影響下，陸地風化作用增強，使得陸源碎屑輸入海洋，致使海洋中的營養元素含量增加，對特定物種種群和造礁珊瑚的生長產生一定影響。當陸源碎屑輸入增加時，珊瑚用于呼吸、清除沉積物和修復生態環境等活動的能量消耗也會隨之增加。并且，有機質會使沉積物形成大顆粒，進一步增加珊瑚的能量消耗。此外，營養物質增加會促使微生物繁盛，而其代謝的有機質，會在局部地區形成不利于珊瑚的生存的缺氧和酸性環境。這些因素，都會導致珊瑚生長緩慢或發生死亡。例如晚古生代大冰期起始、陸源碎屑和營養物質輸入增加，導致造礁珊瑚個體變小，部分珊瑚慘遭滅絕。

人類活動

由于人類的肆意開發和過度排放污染物，海洋資源被過度地開發利用，海洋環境日益惡化。一些人類活動也給珊瑚礁的生存帶來壓力，主要包括圍填海工程建設、破壞性和過度捕撈、污染物入海排放、粗放式旅游開發活動等。很多珊瑚礁分布在人口密集、經濟活動頻繁的海岸帶區域，它們很容易受到人類活動的干擾，出現嚴重衰退、消失現象，有的甚至難以恢復。

沿海開發

沿海開發是對珊瑚礁最大的威脅之一。這包括沿海岸線建設酒店、度假村和住宅，以及在較大的島嶼內陸采礦和伐木。這些開發通常會揚起沉積物，覆蓋并殺死珊瑚。農場作業、伐木業、撈泥業、采礦業和其他人類活動，造成了大量的沿海泥土流失。流失的泥土沉積在珊瑚礁上，妨礙了珊瑚上的幼小生物發展新的棲息地；還阻礙了海藻的光合作用，也就減少了供給珊瑚的能量。對于內陸活動，一旦樹木被移走，沉積物在降雨后更容易進入海洋。沉積物和有害化學物質可以通過淡水溪流或徑流進入海洋，對生態系統造成傷害。

過度/破壞性捕魚

過度/破壞性捕魚會破壞生態平衡，影響珊瑚礁的復原能力。2023年，有超過8000萬噸的魚類被過度捕撈，特別是以藻類為食的魚類的減少，持續威脅著珊瑚礁生態。除了過度捕撈，使用破壞性捕撈技術則會嚴重破壞珊瑚礁的復雜結構，導致幼魚的生存空間銳減。加勒比海、東南亞近海和美國大部分珊瑚礁受到嚴重威脅的重要原因，就是由于過度捕撈。

排放有害物質

海洋垃圾中的塑料碎片，可能會被魚類和其他海洋生物誤食，或者分解成數百萬個微小的碎片，從海水中被吸取。較大的碎片如漁網、塑料袋和織物，也會纏繞在珊瑚周圍，導致珊瑚組織死亡。

淺水中的珊瑚能直接被海上油輪溢出的油殺死，并且珊瑚的新陳代謝和再生過程被阻止；高濃度的焦油覆蓋珊瑚，會使它們窒息而死。用于清除機油的清潔劑對珊瑚的毒害作用也很明顯。另外，洗滌劑、防曬霜等化工產品的主要成分容易引起珊瑚死亡。

保護舉措

在減輕人類活動對珊瑚礁影響的努力上，普遍采取的措施包括建立珊瑚礁保護區，嚴禁礁區內的捕撈活動，限制近岸陸源污水直接排放等。

優化就地保護體系

海洋保護區是國家為保護海洋環境和海洋資源而劃出界限，加以特殊保護的具有代表性的自然地帶，是保護海洋生物多樣性，防止海洋生態環境惡化的措施之一。不少沿海國家和地區相繼建立起各種類型的海洋保護區。1974年，澳大利亞政府將大堡礁定為國家公園，大堡礁成為當時世界上最大的海洋生態系統保護區。菲律賓的蘇米龍島禁漁區和阿波島禁漁區分別建立于1974年和1982年，主要保護珊瑚礁魚類群落。

截至2024年9月，中國沿海已設立了多個以保護海洋生態資源為目的的海洋保護區，其中以珊瑚礁為主要保護對象的海洋保護區有11個，分別是西南中沙、雷州市、大亞灣、萬寧市、三亞、儋州市、東山、徐聞縣、南澎列島、珠海廟灣島、潿洲島等。保護區內嚴禁礁區內的捕撈活動，限制近岸陸源污水直接排放等。對于旅游等人類活動頻繁的區域，嘗試推行“輪休制”等管理辦法。

制定政策法規

在中國，涉及珊瑚礁生態保護相關的法律、法規，較為重要的有《中華人民共和國海洋環境保護法》《中華人民共和國漁業法》《中華人民共和國野生動物保護法》《中華人民共和國自然保護區條例》《中華人民共和國水生野生動物保護實施條例》《海南省珊瑚礁和硨磲保護規定》等。這些法律法規，明確規定了對國家重點保護野生動物實施強有力的保護制度。

開展生態狀況調查監測

2017年，微軟聯合創始人保羅·艾倫（Paul Allen）提出了繪制全球珊瑚礁地圖集的倡議，他創建的慈善組織“火神”（Vulcan）牽頭開展了名為“艾倫珊瑚地圖集”?（Allen Coral Atlas）的項目。這一面向公眾的地圖集，利用衛星技術創建高分辨率的珊瑚圖像，然后對其進行分析并繪制詳細的地圖，包括對珊瑚礁的深度及其位置進行分類，同時將它們與其他水下現象（包括海草，巖石和沙子）予以區分。聯合國環境規劃署則與該組織合作，在世界范圍內特別是在發展中國家，加強珊瑚礁從業者、管理人員和決策者的能力建設，以便利用新的地圖集增進對珊瑚礁系統的了解。?

2020年，中國自然資源部完成了“全國珊瑚礁生態現狀調查”，調查范圍涵蓋近岸造礁石珊瑚總分布面積的88.5%，據此基本掌握了中國珊瑚礁的“存量”和“質量”，以及面臨的主要威脅，并且依據生物多樣性、豐度和珊瑚補充量等指標，系統評估了當前珊瑚礁各分布區的生態狀況，為后續開展珊瑚礁生境長期性、連續性監測提供了基線數據。

劃定海洋生態紅線

海洋生態紅線是維護海洋生態功能和海洋環境質量的底線，紅線內禁止圍填海、采挖珊瑚礁，禁止修建與珊瑚礁保護無關的海上海岸設施，禁止可能破壞珊瑚礁的其他開發活動，并將實施情況納入海洋督察工作范疇。中國根據2016年《關于全面建立實施海洋生態紅線制度的意見》，指導沿海各地的海洋生態紅線劃定工作。

實施人工修復

對于珊瑚礁，除減少周邊人類活動影響，營造自然恢復的條件以外，實施有針對性的人工生態修復工程是重要舉措。珊瑚礁生態修復是一項復雜的系統工程，需要多學科、多領域的協同合作，涉及生境構建、功能生物種群恢復、群落結構配置、次生保育，涉及能流、物流、信息流的傳遞等。珊瑚礁的修復方法主要有自然修復法、生物修復法和生態重構法，包括幼體繁育、珊瑚斷片培養、底播移植、建造和投放人工礁體等。

倡導全民行動

2018年，聯合國教科文組織及其合作伙伴在“我們的海洋”峰會上，發起“強韌珊瑚礁”倡議，呼吁國際社會動員起來防止珊瑚礁滅絕。2021年，在教科文組織的協調下，“聯合國海洋科學促進可持續發展十年”（2021-2030年）項目啟動，匯集了科學家、海洋管理者、土著民族和當地社區，以及公共和私人投資方，共同設計保護和復興世界各地珊瑚礁生態系統的解決方案。作為該計劃的關鍵行動之一，教科文組織與聯合國領導的公私合作基金-全球珊瑚礁基金合作，推行“復原力”計劃，以提高被列入世界遺產名錄特別是發展中國家的珊瑚礁的復原力，教科文組織為該計劃提供資金。

在中國，大型民間環保公益組織和基金會積極參與珊瑚保育公益活動，如志愿護礁行動，對珊瑚斷枝進行護理，通過系列講座、網絡課程、微博和微信公眾號等形式，向公眾傳播海洋生態保育知識等。?