簡介
珊瑚類等造礁生物的生長、發育、成礁,並形成一定規模的海洋碳酸鹽沉積,這是特定的、嚴格的海洋熱力學和動力學所決定的,而且還受到陸源物質的控制性影響。下面就這三方面的環境因素作簡要的介紹。
海洋熱力學
南海東臨太平洋,西通印度洋,南起赤道,北達北回歸線,接受太陽的熱能豐富。其南部位於著名的。西太平洋城池(WPWP)外,即海水為28C等溫線的。暖池。範圍之內(Yan et al.,1992)。南海表層水溫在夏季(7月)較均勻,為28~29 E,而在冬季自北而南變化於16~28℃之間,珠江口表層平均水溫在1月為17℃(王文介等,1991)。珊瑚類造礁生物生長的適應水溫是18~30 ℃,最佳水溫是23~27 ℃,所以,南海里除冬季沿岸流冷水侵襲到的北部大陸架沿岸海域以外,其餘海域都適合於造礁珊瑚生長。
南海海區降水充沛,南海諸島的雨季在6-11月之間。海水透明度影響生物光合作用的強度,以及造礁生物生長的下限水深和生產率。因受陸地徑流影響,南海海區海水的透明度由沿岸向外海逐漸遞增。在北部大陸架沿岸一般小於10 m,海南島西部和南部的透明度在10~20 m之間,在南海諸群島區,均在25 m以上,部分海區超過35 m。
造礁珊瑚生長的適應鹽度為27~40 mg/g。南海表層海水的平均鹽度約為34 mg/g。在近岸海域,表層海水的鹽度有明顯的季節性變化,其變化幅度可達2~3 mg/g;而在珠江口附近,夏季的最低鹽度可小於10 mg/g(中國自然地理-海洋地理,1979)。
台灣島東岸及其鄰近的火山島嶼鏈都處於著名的西太平洋黑潮流域。高溫、高鹽、強流速是黑潮主流的特徵,它為造礁珊瑚創造了良好的生長、發育條件。黑潮從台灣東岸外海流過,它的主流源自菲律賓東北部海域,也就是太平洋北赤道流的分支,當它碰到菲律賓呂宋島之後向北偏轉,沿著呂宋島東岸向北流,當流經呂宋海峽時,有一支流會進人南海的北部或台灣海峽的南部,這一支流會隨著季節變動而受到西南或東北季風不同程度的影響。
在台灣東部海域,黑潮主流的寬度為110~150 km,主軸距岸50~150 km,最大流速約1m/s,主流可延展至水深近1000 m處,黑潮主流沿著台灣東岸北上,到了台灣東北方外海,受到東西走向的宜蘭海脊阻擋,又分成兩個支流:其中一支流向東偏轉後,沿著琉球島弧外緣北上;另一支流則越過宜蘭海脊,繼續沿著台灣東北海岸向北流去,當它來到東海大陸架邊緣,受到地形的阻擋再分為二支流,主支流沿著大陸架向東流,再轉向北流,直至日本南方,另一支流則偏轉到西北方向,沿著北棉花峽穀人侵東海大陸架。由於受到黑潮的影響,台灣北部外海的彭佳嶼和棉花嶼,基至釣魚島列島海域都有造礁珊瑚分布,而這裡的緯度已近北緯26°。
海洋動力學
中國珊瑚礁分布於東亞季風區內,東北、西南季風周期性交替,前者頻率高,風力強,並且盛行期長。南海每年10月到翌年5月盛行東北風,6-8月全區盛行西南風,因緯度的差異,南、北部海域盛行風向的交替過程略有早遲、長短之別。南海諸島礁區全年各月最多和次多風頻的平均值。6級以上風稱為大風,南下冷空氣和熱帶氣旋是南海出現大風的主要原因,此外,較強的西南季風也能形成大風。每年平均有9.3個颱風影響南海,7-10月是颱風盛行季節(孫湘平等,1981)。
陸源物質供應
陸源物質是指地表徑流及其攜帶的泥砂和粗碎屑物質,其性質和數量多寡是決定沿岸帶和大陸架沉積環境和沉積類型的重要因素,也是生物礁能否形成的決定因素之一。
華南和台灣島地處熱帶和亞熱帶,陽光充足,雨量充沛,風化強烈,因而陸源物質的供應量異常豐富。陸源物質被搬運人海的主要途徑是河流,其次是在海岸帶以片流或暴流的形式進行。河流匯集了流域內的地表水、溶解於其中的礦物質和大量泥砂輸入大海,從而改造河口區、沿岸帶、直至大陸架內的沉積環境。大量淡水人海,沖淡了海水,改變了水溫,使其變得渾濁,透明度降低,從而改造了淺海區的沉積環境,不利於造礁生物的生長、發育。泥砂還能直接堵塞造礁珊瑚的口腔,或直接將其埋葬。
注人南海的河流很多,僅華南和台灣地區就有百餘條之多,其中以珠江、韓江和高屏溪的徑流量和輸沙量最大,它們主要集中於4-10月的汛期里排放人海。由珠江、韓江和粵西河流與海水混合而成的廣東沿岸水團分布在汕頭至雷州半島附近水深40 m的淺水區,其鹽度一般低於33 mg/g,而在珠江口附近的最低鹽度可小於10 mg/g,其透明度也小於10 m。在冬季,東海沿岸流南下與廣東沿岸流混合,使水溫降低至16~17℃,不利於造礁珊瑚生長(王文介等,1991)。
北部灣沿岸受紅河人海徑流的影響大,使其鹽度和透明度降低,冬、夏水溫變化於15~29.5℃之間,基本能適應造礁生物的生長。以上特徵決定了在廣東和廣西大陸架範圍內,缺失現代珊瑚礁的生長和分布,僅在一些缺少河流的海灣(如大亞灣)內有珊瑚群落生長、發育,但難以形成具有相當規模的珊瑚礁。
台灣島西部發育第四紀疏鬆沉積,較大的河流也分布在西部,其中以大甲溪、濁水溪、曾文溪和高屏溪的流量和輸沙量最大。本島東部都是基岩山地,發育短而湍急的小溪,其徑流量和輸沙量相對較小,對珊瑚等造礁生物的影響也較小。但是由於台灣每年夏季都受到颱風挾帶豪雨的侵襲,而且本島的山高水急,經常引發土石流,挾帶大量泥砂輸入鄰近海域,因此河口附近海域大多無珊瑚生長。