[00126469]南海岛礁珊瑚礁再造与生态修复关键技术及应用示范

珊瑚礁生态修复一直是世界性难题和研究热点。目前,国内外的珊瑚礁生态修复策略,停留在小尺度、局部区域范围内,主要为珊瑚种群或物种补充的生物修复和生态重构单一技术的应用,缺乏系统整体修复、过程管养、长期监测和效果评价。事实上,珊瑚礁生态系统是一个具有极高生物多样性的复杂系统,其修复工作需要对生态系统结构（生物与非生物）、功能、生物多样性和可持续性等进行全面、综合的整体考虑。项目原创性提出了基于系统思维和关键功能恢复的多维生态修复新思路、新模式,围绕“环境胁迫下的南海岛礁海洋生态系统结构、功能与健康评估,应对大型扩建工程的海洋生态系统修复与重构的关键技术,多维生态系统修复、重构的技术集成与应用示范” 等岛礁国土安全与生态安全的重大科技问题,从生态修复目标确定、现状调查分析、修复技术与集成、监测与评估等方面开展系统研究和应用示范。通过对岛礁珊瑚礁生态系统的现状调查,系统掌握南沙群岛珊瑚礁生态系统本底、现状和结构特征,摸清工程建设对珊瑚礁生态系统的主要影响,明确健康珊瑚礁生态系统关键结构,甄选出修复与重构的造/护礁关键物种,确定量比和入添时序,明晰修复框架;并针对重度、中度、轻度受损生态系统形成系统解决方案。首次系统研发并集成应用珊瑚礁区三维结构重构技术、水下基质表面生物膜化技术、造礁石珊瑚苗圃技术、功能种群恢复和群落构建技术、功能微生物营养修复技术、次生海洋生态群落保育与抚育技术、次生生态系统演替规律与适应性评估技术,开展了集“基底修复/再造、功能种群恢复、群落构建、系统养护”一体化的岛礁多维生态修复示范工程,形成“人工干预+自然恢复”快速演进生态修复技术与系统集成示范,为岛礁生态系统的修复与重建提供了范例和技术支持。 本成果系统掌握了南沙群岛珊瑚礁生态系统本底、现状和结构特征,精确评估了珊瑚礁生态系统结构和生物多样性水平特征;甄选出30种关键造礁和护礁功能生物,确定量比和入添时序,明晰修复框架,用于指导受损珊瑚礁生态系统的修复。突破海洋微生物分离培养技术,发掘了一批海洋微生物的新资源,命名细菌新科1个,新属6个,新物种16个。突破了包括造礁石珊瑚、钙化海藻、砗磲贝等18种关键造礁、护礁功能物种的人工繁育、移植底播技术,实现了苗种的规模化生产,为岛礁生态修复提供群落构建苗种和技术支撑。研发并集成功能微生物营养修复技术、水下基质表面生物膜化技术、珊瑚礁区三维结构重构技术、造礁石珊瑚苗圃技术、种群恢复和群落构建技术、次生海洋生态群落保育与抚育技术、次生生态系统演替规律与适应性评估技术等珊瑚礁生态修复技术,针对重度、中度、轻度受损的不同珊瑚礁生态系统类型,首次开展了集“基底修复/再造、种群恢复、群落构建、系统养护”于一体的岛礁多维生态修复示范工程,并研制了微生物功能菌剂、珊瑚病原检测试剂盒、珊瑚天敌杀灭装置、功能生物保护装置、沉积物去除器、原位实时监测系统等生态系统管养技术产品和设施,形成了“人工干预+自然恢复”快速演进生态修复技术与系统集成示范,建成世界上最大的珊瑚礁生态系统修复示范区210亩（其中珊瑚礁体结构修复与再造面积80亩）,为珊瑚岛礁的生态系统修复与重建提供了范例和技术支持。 成果推广应用到西沙群岛、广东省珠海等珊瑚礁生态修复,效果显著,取得了良好的生态效益和社会经济效益,极大地支撑了我国海洋生态文明建设、粤港澳大湾区建设和国家南海战略。 该项目获授权知识产权21项,发表论文35篇（SCI26篇）,出版专著2部。主要成果获国家最高嘉奖1项,广东省丁颖科技奖1项,中科院“感动人物”1项。