基于天然指状蔷薇珊瑚礁结构的仿生珊瑚修复材料

在对天然指状蔷薇珊瑚礁(Md CR)进行了全面化学成分、物理形貌及力学性能分析的基础上,以白水泥(WCE)为基底,通过添加发泡剂(LG-2258)和壳聚糖(CS),模拟Md CR的化学组成及物理结构,制备了3种Md CR仿生材料。通过SEM、FTIR、EDS、ICP-OES和微机控制电子万能试验机对Md CR及Md CR仿生材料进行了结构表征、化学成分测定和性能测试,并将Md CR移植到仿生材料上,放置于模拟海水中进行了为期6个月人工培育。结果表明,Md CR仿生材料具有与Md CR相似的孔隙结构、力学性能及化学组成;珊瑚虫可附着在仿生材料表面生长出新的珊瑚组织,Md CR在仿生材料表面培育平均增长10.36 mm。

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。

典型近岸退化珊瑚礁的成功修复案例--蜈支洲珊瑚覆盖率的恢复

在全球珊瑚礁生态系统面临退化威胁的情况下,珊瑚礁生态修复工作成为人类帮助珊瑚礁恢复健康的重要手段之一,并且在全球各个珊瑚礁区域都得到广泛应用。我国近岸珊瑚礁生态系统退化严重,本实验探讨利用珊瑚移植技术在三亚市蜈支洲岛典型的近岸珊瑚礁环境下恢复造礁石珊瑚的覆盖率,希望推动企业参与海洋生态保护并从中受益。在与当地旅游公司的合作下,2017年6月移植6000株包括风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)、美丽鹿角珊瑚(A.muricata)等8种造礁石珊瑚。经过3 a的生长,移植珊瑚的平均存活率为61.3%,修复区域造礁石珊瑚平均覆盖率从9.3%提升到35.3%,珊瑚覆盖率的提升主要归结于移植珊瑚个体的生长。从恢复效果来看,本次实验有效地恢复了珊瑚礁的珊瑚覆盖率,修复区域内珊瑚礁不仅健康状况有所恢复,同时水下景观得到改善,带动了相关企业参与海洋生态保护的积极性。本次研究结果证明了在我国近岸退化珊瑚礁中利用生态修复技术恢复珊瑚礁生态是可行和有效的。

不同孔径网格板对小叶鹿角珊瑚的移植效果评估

为了筛选适宜珊瑚生长的网格板孔径尺寸,在蜈支洲岛的北部退化珊瑚礁区域使用4种不同孔径尺寸(分为A、B、C、D 4组,孔径大小分别为1 cm×2 cm、2.5 cm×2.5 cm、4.5 cm×4.5 cm、6 cm×6 cm)的铝制网格板搭建珊瑚苗圃,探讨人工基底的孔径尺寸大小对移植小叶鹿角珊瑚(Acropora microphthalma)生长、存活和生理状态的影响,结果显示,实验期结束时C组和D组的珊瑚保持100%存活率,而A组和B组的珊瑚存活率降为80%和87%。C组和D组的基底上主要附着藻类为壳状珊瑚藻,附着草皮海藻干质量显著低于A组和B组;且C组和D组基底上附着的草皮海藻平均长度均显著低于A组和B组。小孔径基底上附着的草皮海藻会通过富集水中悬浮物获取营养导致过度生长,从而抑制珊瑚生长甚至死亡。基于珊瑚共生藻密度和光合生理指标,C组和D组的珊瑚拥有更高的光合能力,保证了珊瑚的钙化生长。以上结果表明,大孔径网格板(≥4.5 cm×4.5 cm)对移植珊瑚生长更有利,更适合作为工程化礁体的移植基底。

涠洲岛霜鹿角珊瑚共生虫黄藻群落的季节变化特征

【目的】受气候变化和人类活动的双重干扰,全球珊瑚礁生态系统急剧退化,对珊瑚的环境适应机制进行深入探究十分必要。珊瑚的环境适应性与其共生虫黄藻密切相关,然而季节性环境变化驱动虫黄藻变化的微生态机制仍不够深入【。方法】以北部湾涠洲岛珊瑚礁区的一种代表性环境敏感型枝状霜鹿角珊瑚(Acropora pruinosa)为研究对象,开展4个季节的定点样本采集与环境数据监测,分析共生虫黄藻的密度、叶绿素a浓度、群落组成的变化情况,以及虫黄藻群落结构与环境变量的相关性。【结果】涠洲岛珊瑚礁区呈现夏季高温强光和冬季低温弱光的特征,而夏季虫黄藻密度和叶绿素a浓度显著低于冬季,表现出夏季低、冬季高的规律;C1亚系群为4个季节虫黄藻群落的主导亚系群、其相对丰度介于79.35%~82.97%之间,C1ca、C1p、C72和Cspc等背景亚系群的相对丰度随季节交替而显著变化;夏季和冬季的虫黄藻群落结构差异较大,表面海水温度和光合有效辐射对虫黄藻群落结构变化的贡献高于海水叶绿素a浓度、490 nm下的入射光漫射衰减系数和颗粒有机碳。【结论】涠洲岛夏季高温强光和冬季低温弱光的环境特征通过影响霜鹿角珊瑚共生虫黄藻的光合作用,进而调控其密度和叶绿素a浓度季节性变化;C1亚系群的生理特性保证霜鹿角珊瑚适应涠洲岛的环境;表面海水温度和光合有效辐射影响虫黄藻背景系群丰度变化,进而导致群落结构差异显著。整体而言,表面海水温度和光合有效辐射是驱动虫黄藻密度变化、C1亚系群稳定共生、群落结构动态变化的主要因素。本研究以霜鹿角珊瑚为例解析了珊瑚共生虫黄藻适应季节变化的微生态机制,为理解环境敏感型珊瑚适应环境变化提供新的认识。

西沙群岛珊瑚幼体培育实验

西沙群岛的珊瑚礁不仅提供了丰富的渔业资源,也保护了各岛礁免受海浪及台风的侵蚀。但近年的调查显示西沙珊瑚礁的退化程度十分严重,其中最重要的是珊瑚数量急剧降低。为了促进珊瑚礁生态恢复,实验在西沙群岛的永兴岛上收集珊瑚有性繁殖产生的受精卵,在人工条件下培育并促使其附着,共培育出3 700个珊瑚幼体并放归野外,为退化的珊瑚礁增加了幼体补充数量。通过本实验确定了珊瑚卵的受精及珊瑚幼体附着过程是珊瑚幼体培育的关键环节,并发现幼体培育密度及幼体附着基底是决定培育效果的重要因素。

珊瑚礁生态系统中造礁石珊瑚退化原因分析与维护技术进展

珊瑚对环境要求较高,温度、盐度、pH、重金属、悬浮泥沙、紫外线等因素都可能造成珊瑚的退化。又因为造礁石珊瑚是现代珊瑚礁的框架,本研究首先基于造礁石珊瑚的生存状况及其与珊瑚礁生态系统的密切关系,分析了其退化原因及可能产生的后果,进而从珊瑚礁生物增殖放流、人工养殖移植技术、相关功能基因研究、科学有效的监测管理等多个角度,综述了造礁石珊瑚及珊瑚礁生态系统的修复技术及相关研究和管理措施的进展状况。

海南儋州海域造礁石珊瑚种类组成及动态变化研究

文章通过断面法调查分析了儋州海域海花岛沿岸、南华墟沿岸和磷枪石岛沿岸造礁石珊瑚的种类组成与群落分布,结果表明:儋州海域造礁石珊瑚共有12科25属55种,相较于此前的研究增加了10个种,优势种为斯氏角孔珊瑚、澄黄滨珊瑚、柱角孔珊瑚;活造礁石珊瑚覆盖率急剧下降,由2012年的42.92%下降至现在的22.24%,降幅高至48.18%;造礁石珊瑚死亡率高居不下,长期维持在35%左右;初级群落以团块状造礁石珊瑚为优势种的趋势愈发明显,且单一绝对优势种的情况频繁出现,说明该海域造礁石珊瑚群落受到了较为严重的破坏,导致群落退化演替,分析认为这种破坏是由自然因素和人为活动共同造成的。