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徐聞縣擁有豐富的海洋生物多樣性，尤其是徐聞珊瑚礁國家級自然保護區，這是中國大陸唯一—處大面積成片、種類最多、儲存完好的密度高自然珊瑚種群生態體系海區。這裡的珊瑚種類大約佔中國海產珊瑚種類的十分之一，具有重大的科學研究價值。
在徐聞珊瑚礁國家級自然保護區，目前已發現的珊瑚種類包括腔腸動物門（Cnidaria）珊瑚蟲綱（Anthozoa）共3目19科82種。具體來說，這些珊瑚種類分為以下幾類:①。軟珊瑚目：共有7科27種。②。群體海葵目：有1科1屬1種。③。石珊瑚目：包含11科54種。這54種石珊瑚全部被列為國家||級重點保護動物，並列入世界CITES公約《瀕危野生動植物種國際貿易公約》。這些珊瑚種類的多樣性體現了徐聞珊瑚礁保護區的生態豐富性和重要性，同時也突顯了該區域在海洋生物多樣性保護中的關鍵地位。
出版發行於二十一世紀的《徐聞珊瑚礁及其生物多樣性》一書，詳細介紹了徐聞珊瑚礁自然保護區的生物生態特點、海洋生物多樣性及海洋自然保護區管理。書中內容基於近幾年的調查資料，共分為十二章，每章圍繞一個主題展開。其中包括徐聞珊瑚礁的總體情況、保護區的自然環境、浮游植物與浮游動物的調查結果、底棲動物、漁業資源、珊瑚礁保護區水環境質量、石珊瑚和柳珊瑚的物種資源豐富性、海岸景觀、環境變化對珊瑚礁的影響以及珊瑚礁保護與管理等。
二十一世紀初期的二十年代，徐聞縣針對珊瑚礁的現狀，進行了科學規劃的保護措施，徐聞珊瑚礁的保護現狀總體上是積極的。根據《2022中國海洋生態環境狀況公報》，廣東徐聞珊瑚礁國家級自然保護區的生態環境狀況等級為|級，整體狀況優良。該保護區是中國大陸沿岸唯一發育和儲存的現代珊瑚岸礁，總面積大約是公頃，其中密集區大約是6000公頃。
2020年的調查顯示，徐聞珊瑚礁保護區的活珊瑚覆蓋率僅僅是2005年的13。不過，得益於宣傳和保護力度的加大，從2020年以後，當地珊瑚礁生長基本處於穩定狀態。與2019年相比，2020年徐聞珊瑚礁保護區的活珊瑚平均覆蓋率增加了6。2%，活珊瑚種類數基本穩定。
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為了加強保護，徐聞珊瑚礁保護區實施了“日常巡查和聯合執法”模式，與當地市、縣政府多個主管部門合作，逐步清理歷史遺留的養殖作業問題
