北部湾石珊瑚多样性

北部湾是南海西北部一个半封闭的海湾,介于17°00′-21°30′N和105°40′-110°00′E之间,因有别于热带南海的生态环境特点,被划分为单独的北部湾生态区。湾内分布有石珊瑚17科66属245种,其中中国海域164种,越南海域187种,两国海域共有种106种。石珊瑚种类多样性主要由4科珊瑚构成,其中鹿角珊瑚科(Acroporidae)68种,裸肋珊瑚科(Merulinidae)56种,木珊瑚科(Dendrophylliidae)24种,滨珊瑚科(Poritidae)23种,4科珊瑚占比69.80%。北部湾石珊瑚种类数较热带海洋少,但物种结构和分布格局类似。原始状况下的北部湾石珊瑚种类丰度无明显地理差异,珊瑚种类结构、分布格局和群落类型相似。以鹿角珊瑚(Acropora spp.)为优势种的珊瑚群落在过去几十年里退化严重,近乎消失。

南海北部涠洲岛边缘珊瑚礁的生物侵蚀实验研究

在全球变化背景下,边缘珊瑚礁面临着来自自然与人类的双重压力。海水富营养化引起的生物侵蚀加剧,虽然较为隐蔽,但却会对珊瑚群落的发育以及礁格架的稳定性产生不良影响,是边缘珊瑚礁潜在的危害之一。本研究在南海北部涠洲岛三个典型的边缘珊瑚礁开展了近一年的原位侵蚀实验,定量分析了珊瑚礁的生物侵蚀强度与侵蚀速率,并结合卫星遥感监测的水体环境参数,探究了珊瑚礁侵蚀与海水环境的关系。研究发现,内部大型侵蚀生物的侵蚀速率相比侵蚀强度更能够指示海水富营养盐与高浊度环境,而侵蚀强度能够体现侵蚀生物的群落演替阶段。此外,将涠洲岛生物侵蚀速率数据与全球其他典型珊瑚礁区域进行对比,发现涠洲岛生物侵蚀速率处于全球中等水平(以内部大型侵蚀生物为主导),但在其所属的“人为边缘礁”类型中为较低水平。结合气候变化、城市化发展、礁体健康状况等趋势以及本研究结果,推测涠洲岛的生物侵蚀可能会继续加强,达到“人为边缘礁”的高侵蚀水平,并进一步加剧珊瑚礁的退化。

沙坡头人工固沙区一年生植物小画眉草繁殖分配研究

沙坡头人工固沙区不同始植年代一年生植物小画眉草(Eragrostis poaeoides)的繁殖分配研究。结果表明:无论在种群水平还是在个体水平上,都反映出:(1) 在不同的始植年代,个体大小与繁殖体大小均不相同,其排列顺序依次为1956年样地>1964年样地>1981年样地>1987年样地;(2) 在不同始植年代下小画眉草有性繁殖分配的大小存在差异,有的甚至达到显著或极显著的水平,小画眉草有性繁殖分配的大小与沙面固定的长短有关(大小依次排序:1956年样地>1964年样地>1981年样地>1987 年样地),1956 年固沙区小画眉草用于繁殖的投资比例达到(70 17±6 24)%,远高于1987年固沙区的(59 18±8 75)%。(3)地上营养器官生物量、茎重、叶片数和叶重在四个年代差异不显著,说明这些指标既受固沙时间长短的影响,也可能受其他因素的控制。通过研究,我们得到以下结论:随着沙面固定时间的延长,一年生植物生存的环境相对好转,一年生植物把更多的资源和能量用于繁殖,增加其种群规模;沙丘固定时间相对短的,一年生植物将把更多的资源和能量用于营养生长,以抵御不利的生长环境。

西沙生态监控区造礁石珊瑚退化原因分析

2005—2009年对西沙生态监控区5个站位(永兴岛、石岛、西沙洲、赵述岛和北岛)造礁石珊瑚种类、覆盖度、补充量及其主要环境因子进行了调查。研究结果表明,西沙生态监控区造礁石珊瑚呈现逐年退化趋势,活造礁石珊瑚覆盖率从2005年的65%下降到2009年的7.93%,而死珊瑚覆盖率变化则相反,从2005年的4.70%增加到2009年的72.90%。新生珊瑚的补充量也越来越小,2005年为1.21个/m3,而2009年仅为0.07个/m3。进一步分析表明,引起西沙生态监控区造礁石珊瑚退化的原因很多,如生物侵蚀、水温升高、海水酸化和过度捕捞等,而长棘海星大面积暴发是导致西沙生态监控区造礁石珊瑚退化的主要原因。

西沙永兴岛珊瑚礁与礁坪生物生态学研究

20 0 2年 8月对西沙永兴岛珊瑚礁与礁坪生物进行了生态学调查。珊瑚礁调查采用选取断面布设样框的方式进行覆盖率的定量调查 ,水下照相和录相拍摄的珊瑚种类作为定性调查资料 ,并将调查结果与 1978年结果对比 ,以说明该区域珊瑚礁的变化趋势。礁坪生物的采样采用取样框和走样线相结合的方式 ,获取定性定量资料 ,并采用Shannon Weaver多样性指数 (H′)和Pielou均匀度指数 (J)来说明永兴岛礁坪生物的物种多样性和物种分布的均匀性情况。结果表明 ,永兴岛珊瑚种类丰富 ,共发现 2 9种珊瑚 ,造礁珊瑚覆盖率较高 ,但 2 0多年来珊瑚有较明显的退化趋势。礁坪生物初步鉴定有 5 4种 ;平均生物量为 395 78g/m2 ,平均栖息密度为 6 3ind/m2 ;生物数量和物种多样性的水平分布趋势一致 ,即礁坪北侧最高 ,南侧居中 ,西侧最低 ,这种现象与岛屿西侧受人类活动干扰程度较大有关 ;数量的垂直分布 :生物量为低潮区 >中潮区 >高潮区 ,栖息密度为高潮区 >中潮区 >低潮区 ;物种多样性的垂直分布存在自高潮区向低潮区递增的趋势。

雷州半岛灯楼角珊瑚岸礁的特征

雷州半岛西南海岸的珊瑚礁是中国大陆唯一的全新世中期之初海侵以来形成的岸礁。灯楼角岸段岸礁沿灯楼角岬角两侧共长 11.5 km,宽 5 0 0～ 10 0 0 m,厚约 5 m。珊瑚化石的优势种是 Goniopora sp.。本海区的海水温度、盐度、透明度和环境质量 ,均适合造礁石珊瑚生长 ,采集到活珊瑚 8科 16属 2 5种 ,其中优势种是 Acroporahumilis,Porites lutea,Prities pukoensis和 Favia speciosa。岸礁可分为礁坪和礁前向海坡两个地貌单元。内礁坪上有薄层细砂堆积的“沙帽”,主要由陆源碎屑沉积物 ,其次为生物碎屑组成。礁的 1 4C年龄主要为 712 0～ 4 0 4 0 a BP。在全球变化引起表层海水温度增高和海平面上升的条件下 ,由于大陆架深层水的影响 ,琼州海峡的沿岸水受到调节 ,夏季不致过热 ,冬季不致过冷 ,所以本区造礁石珊瑚仍能生长和繁殖 。

南海东沙群岛以北海底沙波稳定性分析

利用在南海东沙群岛北部至西北海域为工程目的所采集的海底地形测量、底质取样、海底底流测量资料,以及以往的区域地质、地球物理资料,采用沉积学、构造学和海洋水动力学综合研究方法,对该区海底沙波形成及稳定性进行了综合分析。认为该区海底沙波是在目前水动力环境下所形成,为今生,海底表层沉积物为晚更新世地层受到冲刷改造的再沉积。沙波形成主要受潮流底流的水动力作用控制,并与构造抬升有关。沙波具有一定的活动性,主要由SE向NW方向移动,且活动性逐渐减弱。北区段海底沙波稳定,中区段海底沙波较稳定,它们对海底工程建设不会造成影响;而南区段海底沙波较为活动,当沙波发生较大规模移动时,对海底工程建设会造成一定影响。

珊瑚礁修复的一些方法总结及研究

珊瑚礁是地球上最为壮观和生物多样性最丰富的生态系统之一,珊瑚礁丰富的生态系统不仅为成千上万种海洋生物提供栖息地、食物和繁殖场所,而且对人类社会也具有重要价值,包括提供食物资源、保护沿海地区免受风暴和侵蚀的影响,以及支持旅游业和渔业。然而珊瑚礁正面临着退化现象,其中最主要的原因包括:气候变化,人为污染,及其他自然因素。文章通过探究珊瑚礁的生物修复、物理修复方法进行分析研究与阐述,探索如何能够有效地促进珊瑚礁的生态系统修复。

海南岛西北部海域珊瑚礁造礁石珊瑚种类组成与分布

调查了海南岛西北部海域造礁石珊瑚种类的多样性及分布。结果表明:共发现50种造礁石珊瑚和1种多孔螅。海南岛西北部造礁石珊瑚优势种为澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis),与历史资料相比优势种发生明显变化;海南岛西北部海域造礁石珊瑚覆盖率急剧下降,是由自然因素和人为活动共同造成;海南岛西北部海域是北部湾、琼州海峡和南海的重要交汇点,可能是造礁石珊瑚幼虫扩散的重要通道,对华南沿岸造礁石珊瑚资源自然恢复起到重要作用。因此,未来的海洋管理应该加强对珊瑚礁的保护力度,开发利用与环境保护并重,这样才能有效保护海南岛西北部海域的珊瑚礁。

南海北部陆架海底沙波基本特征及属性

南海北部陆架海底沙波是否为残留沙波长期存在争议。为配合陆丰油田的开发,在LF13-2和LF13-1站位之间进行了详细的地形、地貌和海底底流测量。观测数据显示,本研究区发育两组海底沙波。两组沙波的分布和当今的海底地形密切相关,沙波的波宽、波高,沙脊的长度及延伸的方向也都和现今的水深密切相关。此外,沙波区的底质、沉积物颜色等也随现今水深的变化而变化。跨年度的测量结果显示,从2003年夏季到2005年冬季,海底沙波发生了明显的变化,除有明显的沙波迁移,并有新的沙波生成外,沙波区的水深也整体变深,研究区东南端平均加深了0.29m。由于东沙海底高原的存在,东沙区底流有了复杂的变化。实际的观测结果显示,在9MKII站位,向南的退潮流明显大于向北的涨潮流,但在AEM-HR站位,WNW向的涨潮流则稍稍大于ESE向的退潮流。9MKII站位测得的最大底流速为48cm/s,有22%的底流速大于20cm/s,这是启动海底沉积物并能形成海底沙波的最小底流速。本文指出,东沙隆起后,由于强烈的底流侵蚀,在东沙区的中陆架和外陆架区几乎没有现代沉积。构成海底沙波的沉积物主要来自海底地层的剥蚀。测深结果显示的海底加深可能和海底剥蚀有关。很明显,海底沙波和现今的海底底流体系有很好的吻合关系,从而是在现今底流体系条件下形成的,而非晚更新世末次冰期的残留沙波。

南沙渚碧礁生态系营养关系的稳定碳同位素研究

利用稳定碳同位素分析技术研究了南沙渚碧礁生态系食物网主要生物类群之间的营养关系 .结果表明 ,生物的稳定碳同位素组成与其营养来源有密切关系 .浮游植物的δ13C为 - 1 8.3‰ ,与其所处海域的环境条件一致 .浮游动物的δ13C值变化较大 ,范围为 - 2 0 .4‰～ - 1 0 .9‰ ,表明可能存在浮游植物和碎屑两种营养来源 .珊瑚和砗磲的碳同位素组成 (- 1 7‰～ - 1 5‰ )与浮游动物相差较大 ,暗示共生虫黄藻可能在这些珊瑚的营养来源中起重要作用 .底栖海参 (- 9.6‰ )和蜘蛛螺 (- 1 2 .5‰ )的碳同位素组成与它们沉积物食性的营养特征吻合 .鱼类的δ13C值变化范围较大(- 1 7.7‰～ - 1 0 .9‰ ) ,未表现出随营养级升高而增大的趋势 。

海南岛东北部海滩侵蚀与恢复对连续台风的复杂响应

在连续台风作用下海滩的侵蚀与恢复是一个复杂的过程。基于海南岛东北部木兰-抱虎湾海滩的现场调查,对比分析台风"威马逊"和"海鸥"登陆前后海滩剖面和后滨沉积物的动态响应。结果表明,超强台风"威马逊"引起海滩的严重侵蚀和强烈的泥沙输移,在木兰湾海滩主要表现出由北向南沿岸海滩的差异性变化,在抱虎湾各海滩变化较为相近;后继登陆台风"海鸥"引起海滩显著堆积,对海滩主要起恢复作用,木兰湾海滩恢复效果明显,海滩后滨沉积物趋于恢复至台风前的状态,由于抱虎湾水下珊瑚礁及近岸岩礁地貌减缓了台风对该处海滩的侵蚀和堆积作用,抱虎湾海滩表现出与台风前较大差异性。两处海湾海滩的不同走向及台风的风向变化也是造成海滩不同响应的重要原因。研究将有助于更好地理解海滩对连续台风作用的复杂响应。

广西涠洲岛海域珊瑚礁现状及其保护策略研究

通过对2005年涠洲岛珊瑚礁生态调查,结合对以往资料和数据的分析,对比1984年和1964年2次调查结果,掌握涠洲岛珊瑚礁的现状。同时讨论了涠洲岛珊瑚礁区面临的生存威胁,提出保护和管理涠洲岛珊瑚礁的建议,以期建立可持续的生态旅游开发与新型的生态保护生态管理体系。

雷州半岛灯楼角珊瑚礁初步观察

雷州半岛西南岸的珊瑚礁，是唯一的中国大陆沿岸现代珊瑚礁。本文报道了对雷州半岛西南端灯楼角地区的珊瑚礁的观察结果。本区地处琼州海峡和北部湾的会合点，属热带北缘大陆沿岸水环境。本区珊瑚礁是冰后期海侵以来形成的，分为岸礁和高岸礁两类，厚度一般为 １～３ ｍ，宽度约 ５００～１０００ ｍ．构成原生礁中的优势种为角孔珊瑚（Ｇｏｎｉｏｐｏｒａ），现生造礁石珊瑚主要有滨珊瑚（Ｐｏｒｉｔｅｓ）、蜂巢珊瑚（Ｆａｖｉａ）和鹿角珊瑚（Ａｃｒｏｐｏｒａ）等１１属。西岸的珊瑚生长比东岸的好。本区岸礁的生态分带为：（１）内礁坪光滩带；（２）外礁坪珊瑚生长稀疏带；（３）礁前水下斜坡上部珊瑚林带。本区珊瑚礁资源已过度开发和人为破坏严重，亟待进行科学调查研究、管理和保护。

海南岛西南海底沙波活动及底床冲淤变化

为了研究沙波迁移对底床稳定性的影响,通过对比分析2004—2006年连续3年的多波束海底地貌扫描数据,得出研究区域海底沙波的波长为5.8-91.8 m,波高0.1-4.3 m,陡峭度0.013-0.12,对称指数0.32-6.52。沙波的移动速率最大48.8 m/a,移动方向在研究区域西部为SE向,中部呈往复迁移,东部为NW向;沙波不同部位的迁移速率不同,一般的沙波尾翼迁移速率较大;同一组沙波存在反向扭转迁移的现象,反向扭转迁移的轴线位于研究区域沙脊的脊线附近,这种反向迁移不仅与底层流作用有关,还与海底地形关系密切;西部海底底床处于侵蚀状态,局部最大侵蚀量可达1.3 m,东部处于堆积状态,最大堆积量达2.8 m。

海南岛鹿回头珊瑚礁研究进展

前人在海南岛鹿回头珊瑚礁区所做的工作主要集中于以下三方面：( 1 ) 鹿回头珊瑚礁区地貌的粗略描述；( 2 ) 鹿回头珊瑚礁记录的古海平面研究；( 3 ) 鹿回头珊瑚礁记录的现代环境信息研究。通过野外实地考察，将鹿回头珊瑚礁分为 8 个生物地貌带：礁前斜坡活珊瑚带、礁缘砾石突起脊带、外礁坪带、中礁坪带、内礁坪带、海滩、沙堤、洼地，它们是全新世海平面和气候环境变化的产物。关于本区珊瑚礁的研究，结合全球珊瑚礁与环境的研究来看，许多工作有待于展开和补充，大致可从以下 4 个方面进行深入研究：( 1 ) 珊瑚礁的生物地貌过程；( 2 ) 珊瑚及珊瑚礁的高分辨率环境记录；( 3 ) 珊瑚对海洋环境污染的记录；( 4 ) 珊瑚礁生态系统与社会、经济及人文系统的关系及其可持续发展。

南黄海辐射沙脊群海域的水深遥感

南黄海的辐射沙脊群海域地形地貌复杂多变,应用遥感技术来测量其水下地形不仅有可能,而且势在必行。在对沿海及长江口门内外遥感反演水下地形研究的基础上,选择沙脊群海域中有代表性的一块水域为研究区,同步测量其水下地形和水流、悬沙含量,用实测地形和MODIS影像数据建立水深反演模型,同时分析该区域的悬沙光谱特征,选择悬沙遥感参数,以MODIS数据的水深反演模型和沙脊群水域的悬沙遥感参数为依据,建立削弱悬沙影响的水深遥感模型,从而反演出1.5×104km2的辐射沙脊群水下地形。从反演结果看,所建模型的相关系数二次方的值为0.664,F值为18 662,平均绝对误差为1.52 m,平均相对误差为24%,5~15 m水深段的平均相对误差只有18%,反演效果较好。

东海陆坡不同类型海底峡谷的分布构造响应

利用1997—2001年在东海海域获得的多波束全覆盖测深数据和收集的部分高分辨率单道地震剖面,对东海陆坡海底峡谷的地形要素,如长度、弯曲度、平均坡度、剖面特征、头部和末端的水深等进行了详细的分析和统计。根据平面形态将海底峡谷划分为3种类型:直线型、蛇曲型和树枝型。海底峡谷主要分布于中段和南段的东海陆坡之上,平面形态特征总体上自北向南趋于复杂(直线型→蛇曲型→树枝型),规模逐渐增大,不同平面类型代表了峡谷不同的演化阶段。峡谷的分布格局和变化趋势主要受控于冲绳海槽扩张背景下的构造活动。

广东大亚湾石珊瑚群落的分布及动态变化

2006年6月对位于南海北部亚热带的大亚湾和大鹏湾石珊瑚群落的分布、种类和覆盖率进行了调查,结果显示大亚湾共有石珊瑚24种,以秘密角蜂巢珊瑚(Favites abdita)为优势种,总覆盖率为20%,大鹏湾有石珊瑚21种,以精巧扁脑珊瑚(Platygyra daedalea)为优势种,总覆盖率为7.9%。大亚湾石珊瑚群落健康状况良好,但生长稀疏,群落密度低,空间结构简单,生长带窄;与1964年、1983年、1984年和1991年的调查结果相比,覆盖率从76.6%下降到20%,优势种从枝状的霜鹿角珊瑚(Acropora Pruinosa)转变成块状或皮壳状的秘密角蜂巢珊瑚,群落生态退化严重,主要原因可能是人为破坏活动对珊瑚本身以及生长环境造成的压力所致,包括过度捕捞、盗采珊瑚、沿岸施工和水体污染等,建议采取相应的保护措施。

基于Sentinel-2卫星影像的海南西岛珊瑚礁识别和变化分析

珊瑚礁是海洋中最重要的生态系统之一,近年来在全球气候变化和人为干扰加剧的影响下,我国南海珊瑚礁总体处于快速退化状态。以海南西岛珊瑚礁为例,基于Sentinel-2系列卫星10 m空间分辨率影像,利用面向对象分类法(object-based image analysis,OBIA)对2017年12月~2018年3月和2021年12月两个时期的海南西岛珊瑚礁底质进行了识别分类,并进行珊瑚礁面积变化分析。将2021年12月的分类结果与现场调查数据进行对比验证,总分类精度和Kappa系数分别为83.3%和0.71。对比两个时期珊瑚礁底质分类结果表明,西岛西侧珊瑚礁覆盖面积未出现明显变化,东侧珊瑚礁显示恢复趋势。本文研究表明,10 m地面分辨率卫星系列影像和面向对象的阈值分类方法可以对海南西岛珊瑚礁进行较为准确的识别和变化分析,监测结果可为海南岛沿岸西岛等小型岛礁珊瑚保护及修复提供参考。