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近日，中国科学院南海海洋研究所“陈清潮逐梦深蓝突击队”研究员谭烨辉团队归纳总结了珊瑚礁生态系统聚集吸收外部营养、保持并循环利用内部营养、高效输出有机碳的生态功能，提出了“珊瑚礁生态泵”（Coral reef ecological pump）概念。研究提出，如同水支持沙漠中的绿洲一样，贫瘠热带海洋中的珊瑚礁生态系统具有多途径补给和高效循环营养物质的功能以及可观的有机质输入与输出。
自20世纪60年代，南海海洋所对南海北部沿岸至西、中沙群岛的珊瑚种类，珊瑚礁生物群落、生态系统结构及珊瑚礁的形成演化与环境记录等开展了系统研究，积累了大量资料和成果；80年代拓展至南沙群岛综合科学考察研究，发现了珊瑚礁水体高基础生产现象。事实上，水体高生产力与通常所认识的珊瑚礁高生产力不同。后者一般指底栖生物群落所支持的高生产力，而前者则主要由浮游植物贡献。水体是珊瑚礁生态系统与外部环境交换物质和能量的主要媒介，但一直以来未获得足够重视。
自发现珊瑚礁水体高生产力现象，南海海洋所便思索这一现象背后所蕴含的作用机制。南海海洋所研究员黄良民在南沙群岛生物生产力研究中发现，珊瑚礁生态系统具有高效利用营养盐和高光合效率的特征，提出了“珊瑚礁高效营养生态泵”概念；2001年提出了结合珊瑚礁生态系统营养循环规律与生物生产过程，开展高效营养生态泵机制研究的具体内容和路径，以获取充足的实测数据资料，进而支持对高效营养生态泵机制的理论详释。科研人员从珊瑚礁水体的高生产力机制研究不断拓展，从生态系统层面审视珊瑚礁生态系统能量和物质的收支过程；总结关于外部营养和有机质输入以及珊瑚礁及周边水体高生产力的研究成果，在“珊瑚礁高效营养生态泵”的基础上提出了“珊瑚礁生态泵”的概念。
这一新概念阐述了外部营养和有机质可通过多种途径输入聚集到珊瑚礁生态系统。珊瑚礁生态系统高效保持和循环利用营养物质，可支持本地底栖生物群落高生产力，辐射支持周围水体浮游生物群落形成较高的生产力和生物量，使之成为有机碳向深海输出的潜在热点区域。该研究论述了有机质输入对珊瑚礁生态系统碳收支平衡和高效碳输出功能的重要性，为解答“达尔文悖论”提供了有力证据。
“珊瑚礁生态泵”概念为认识珊瑚礁生态系统功能及维持机制提供了理论框架。科研团队提出了珊瑚礁生态泵研究的优先发展方向（珊瑚礁及其周围海域组成相互联系的景观，应从景观水平探讨评估珊瑚礁系统碳输出能力及其碳源/汇角色），为进一步探究珊瑚礁生态系统在变化海洋中的稳定维持机制、生态服务功能以及在海洋碳循环中的作用提供了重要科学依据。
相关研究成果以封面论文形式，在线发表在《海洋学报（英文版）》上。研究工作得到国家自然科学基金和南海海洋所自主部署项目等的支持。
论文链接
珊瑚礁生态泵聚集保持营养、输出碳示意图
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