华南红树林海岸生物地貌过程研究

红树林生物地貌过程是全球变化海岸带陆海相互作用研究重点内容之一。本文以海南东寨港林市村,广东廉江高桥镇凤地村和车板镇那腮村以及广东深圳福田和锦绣中华3个半定位试验区有关红树林群落结构、潮汐动力、沉积特征和地貌特征的调查资料为基础,探讨红树林生物地貌过程的生物学基础,沉积地貌表现,红树林生态系对人类活动和海平面上升的响应。     

热带生物海岸对全球变化的响应

以热带生物海岸现代过程研究成果为基础,结合国内外相关资料,分析我国红树林海岸和珊瑚礁海岸对全球变暖、海平面上升、大气CO2浓度升高和海洋酸化的响应.其中,全球变暖和大气CO2浓度升高总体上有利于红树林生长发育,海平面上升对红树林和珊瑚礁的影响取决于红树林潮滩淤积速率和珊瑚礁礁坪堆积速率与海平面上升速率之间的对比关系.海平面加速上升将威胁部分红树林、珊瑚礁及其后的海岸堤防.全球变暖海表异常高温导致珊瑚白化、海洋酸化导致珊瑚和珊瑚藻钙化率降低将成为21世纪珊瑚礁的重大威胁.全球变化的不确定性和生态系统响应机制仍然有待进一步研究.主要是人类不合理开发活动导致目前红树林和珊瑚礁的广泛严重破坏,加强海岸带综合管理和生态环境保护,加强生态系统恢复重建,是有效适应本世纪全球变化影响的重要措施.     

高强度扰动下海岸动力地貌特征研究进展

海岸带是陆地、海洋和大气相互作用最强烈的地带,也是受全球气候、海平面变化以及人类活动影响最大的地区。海岸带动力过程具有明显的海洋-陆架-海湾-海岸多尺度多物理场特点,动力地貌过程和响应机制极具特色。台风等极端气象事件的频繁发生,工程措施等强人类活动的影响,导致海岸带动力地貌演变规律呈现出更大的不确定性。从高强度扰动下海岸动力条件、极端条件影响下海岸动力地貌特征和强人类活动影响下海岸动力地貌特征等方面,综述了已有研究工作进展。全球气候变化和人类活动共同作用的海岸带多尺度动力过程和海岸地貌响应内在机制极其复杂,在未来海岸动力地貌特征的研究中,需要进一步从大气、海浪、海洋和泥沙等多物理场,海洋、陆架、海湾和海岸等多尺度,动力条件、泥沙输移和地貌塑造等多过程的角度,探究高强度扰动下海岸带动力过程、响应机制和演变规律。     

盐沼潮滩生物动力地貌演变研究进展

盐沼潮滩作为滨海湿地的一个重要类型,为河口海岸地区提供了多种关键的生态服务功能,具有重要的社会、经济与生态价值,其地貌演变规律的认知是海岸带保护修复和科学管理的基础。回顾国内外近一个世纪以来针对潮滩动力地貌过程的研究工作,发现研究热点已逐渐从传统的研究潮滩水-沙-地貌相互作用过渡到探索植物、动物、微生物等生物作用与动力、地貌之间的互馈机制,涉及海岸动力学、地貌学、沉积学、环境生态学等多个学科,是典型的交叉学科前沿研究领域。归纳了盐沼植被与潮滩多种因子的相互作用,总结了常用的盐沼潮滩地貌演变模拟手段及取得的机理认知,并提出今后在生物作用、陆海耦合动力地貌模型研发等方面的科学问题和发展方向。     

浙江海岛区地质遗迹资源及其价值

浙江省岛屿资源丰富,是中国海岛数量最多的一个省。海岛区各类地质遗迹资源众多,特别是海岸地貌、花岗岩地貌、地质剖面和采矿遗址等类型尤为突出,在环太平洋构造域、全新世海面变化、海岸带动力地质作用、海岸地貌景观等方面具有重要的科学研究价值和美学观赏价值,为建设海岛型地质公园提供了重要的物质基础。     

基于生态工程的海岸带全球变化适应性防护策略

在全球变化导致的海平面上升和灾害性气候等压力下,我国海岸带风暴潮、海岸侵蚀、地面沉降等灾害发生频率和强度正在增加,对海岸防护体系的需求日益提高。传统海岸防护工程维护成本高,更新困难,而且可能造成地面沉降、水质恶化、生态退化、渔业资源衰退等后果。基于生态工程的海岸防护提供了抵御海岸带灾害的新理念。修复和重建沙滩、红树林、沼泽湿地、珊瑚礁等海岸带生态系统,可以起到消浪、蓄积泥沙、抬升地面的作用,有效应对全球变化引发的灾害风险,形成更可持续的海岸防护体系。通过分析不同海岸防护技术的优势和限制,认为以生态工程为核心理念构建和管理我国海岸防护体系,才能起到保障社会经济发展和维持生态健康的最佳效果。     

HJ]Key words:climate change,human activities,hydrological influences,driving factors河口与海岸滩涂动力地貌过程研究进展

动力地貌过程是河口与海岸滩涂研究的基础和关键。从动力地貌作用过程、数值模拟技术应用、遥感技术应用等方面综述了近年来河口与海岸滩涂动力地貌过程研究的主要进展,并强调采用先进仪器进行现场原型观测、加强人类活动与全球变暖协同作用下的滩涂动力地貌过程及灾害研究、加强当前滩涂开发已移至中低滩背景下的滩涂动力地貌过程演变趋势研究、加强不同因素综合影响下的滩涂区域粘性泥沙运动特性的基础理论研究和重视国内外滩涂动力地貌过程的对比研究为未来进一步研究的方向。     

海岸带陆海相互作用(LOICZ)研究及我们的策略

介绍了全球变化研究中关于“海岸带”的定义，海岸带在地球系统研究中的重要地位及其生态系统的脆弱性。我国海岸带地跨三大气候带，海岸类型多种多样，不但有黄河、长江等大河入海，每年有巨大的向海物质通量（包括从大气中的粉尘输入），有宽阔的陆架，有陆架区和近洋之间强烈的物质和能量交换，而且沿海人口密集，大河流域经济活动频繁，人类活动和自然因素冲突集中。近年来海岸带环境和生态系统已经发生了巨大变化。今后，在全球变化条件下为使我国的海岸带环境和生态系统进入良性循环和制定科学的长期管理政策，亟待通过陆海相互作用研究提高对其未来变化的预测能力。文中根据国际ＬＯＩＣＺ运行计划和我国的特点，提出开展我国ＬＯＩＣＺ研究的策略和主要科学问题。     

火山海岸与环境反馈——以海岛火山海岸为例

海南岛火山海岸以沿小火山口形成的海蚀地貌和全新世火山爆发使局部海湾抬升为海岸阶地、河口堵流并形成深切海湾以及促进了珊瑚礁发育为特征。火山活动改变了海岸带的地势、坡度、动力条件、沉积特征以及海岸演变趋势,火山海岸发育受到构造内动力、波浪、潮流、风化作用等外动力以及生物作用的多重影响。火山岩岩性和时代反映出北部湾湾底的现代拉张构造活动。夏威夷火山海岸的环境效应以造陆和板块移动形成岛链、近期熔岩流喷溢改变地貌和大气质量等为特征。现代日本鹿儿岛火山碎屑喷发物掩埋道路和建筑物并促发泥石流灾害,改变着火山海岸作用过程。对比研究火山海岸及其环境效应,及时预报并进而制定有效的防灾、减灾对策。     

海岸缓冲区规划管理与立法初探——以莱州湾东岸为例

海岸带以陆海相互作用为基本特征,并形成了一系列相关的海岸带地质灾害.海岸及近海区域是海岸带陆海相互作用的关键地区,与人类活动关系密切,减轻海岸带灾害损失和保护海岸带环境的重点应在此设立海岸缓冲区.本文在分析莱州湾东岸海岸带陆海相互作用相关的地质灾害基础上,总结提出了海岸缓冲区规划的地质地貌标志、咸-淡水过渡带标志.对缓冲区规划原则、动态管理及海岸带立法做了初步的分析与探讨.     

海南三亚鹿回头半岛珊瑚礁和连岛坝的发育

海南岛南端三亚市鹿回头半岛由鹿回头岭陆连岛、椰庄连岛坝和南边岭－火岭三部分组成。该地珊瑚岸礁发育良好。为揭示珊瑚礁发育历史,作者在椰庄连岛坝上打了一口深达２６．５ｍ穿透第四纪松散沉积物的钻孔,并对钻孔岩芯进行了微体古生物和孢粉分析以及１４Ｃ和热释光年龄测定,从而区分出晚更新世和全新世两套海相地层,其间隔以晚更新世末期的陆相沉积。研究表明,本区的珊瑚礁主要建造于标高－１３—－９ｍ左右的松散沉积物基底上,开始出现于８５００—８０００ａＢ．Ｐ,繁盛于６３００—４８００ａＢ．Ｐ．的全新世最高海面时期,当时海面高于现今２—３ｍ或更多。近五千年来,随海面波动和下降,珊瑚礁发育渐趋衰退,连岛坝随之开始形成。     

南沙道明群礁珊瑚礁地貌

珊瑚礁支持了对全球气候变化响应最敏感的生态系统之一,其部分特征地貌是海面变化记录的重要载体。目前,无论是对珊瑚礁现代地貌还是埋藏古地貌的研究多以定性为主,定量研究相对匮乏。基于2017年8~9月采集的浅层地震剖面数据,结合遥感影像研究显示,道明群礁目前是发育有1个岛、4个沙洲、7个干出礁和若干座暗礁的典型珊瑚群礁,其形状率为0.11,紧凑度为0.52,延伸率为4.20,礁坪发育指数为0.30,正处于群礁发育早期阶段,为半开放型—准封闭型群礁,远未台礁化,礁体结构遵循Darwin建立的“上截锥型”理论。道明群礁末次冰期以来的古地貌特征揭示了其地貌演化具有阶段性,经历了三个主要的生长期和两次停滞期,表明冰后期海面上升过程中,在相对水深80~90 m和50~60 m处发生停滞;道明群礁现代珊瑚礁开始发育于全新世早期。道明群礁向海坡、礁坪和潟湖盆相关钻孔的采集,将有助于建立可靠的年代标尺与海面变化过程曲线,进一步揭示冰后期南沙北部珊瑚礁地貌发育及其对海面变化的响应。     

南海西北部珊瑚礁记录所反映的新构造运动*

珊瑚礁是发育于热带海洋环境中由生物作用和地质作用共同形成的地质体,具有独特的新构造运动意义。南海西北部珊瑚礁记录所反映的新构造运动主要有火山活动、地壳升降运动和地震活动等。珊瑚礁区第四纪火山活跃,到现代已停止活动,部分火山构成珊瑚礁的基座,个别出露海面为火山岛;地壳升降运动差异较大,雷州半岛西南部珊瑚礁呈上升趋势,上升率为0.02~0.05mm/a;西沙群岛等岛礁地壳运动则呈下降趋势,下降率为-0.07~-0.10mm/a,岛礁中的造礁石珊瑚生长率、礁顶和灰沙岛的堆积率均相当于或大于地壳下降率与现代海平面上升率的总和;南海西北部珊瑚礁区内地震活动较强,尤其是1994年12月31日和1995年1月10日在雷州半岛西南部海域发生了6.1级和6.2 级地震,这两次地震对该区珊瑚礁的发育有较大的影响。     

南沙群岛道明群礁库归沙洲脊槽地貌定量研究

脊槽地貌（Spur and Groove）是现代珊瑚礁礁坪和礁前的典型地貌,其发育特征是揭示珊瑚礁形成与演化过程的重要基础,目前有关环礁各地貌带脊槽地貌形态及成因的研究仍较为薄弱。南海南沙群岛岛礁脊槽地貌发育,是进行相关研究的理想区域。本文以南沙群岛北部道明群礁东北库归沙洲的典型脊槽地貌为研究对象,基于多波束测深数据,借助小波分析和过零点分析等方法,对环礁脊槽地貌形态参数进行定量研究。结果表明：库归沙洲各地貌带脊槽发育平均起始水深为15~16 m,主要为深水脊槽,最大起始水深相差较大（达8 m）,而终止水深相似（平均为16 m左右）。脊槽高差在礁前斜坡和内礁坪为2.15 m左右,在潟湖坡为1.24 m;平均槽宽在礁前斜坡为47.30 m,在潟湖坡达54.92 m。因此,在礁前斜坡脊槽发育相对密集且高差大,潟湖坡脊槽发育相对稀疏且高差小。从礁前斜坡至潟湖坡,脊槽边坡坡度逐渐增大,由“V”型脊槽向“U”型脊槽过渡,槽谷由左倾逐渐转化为右倾。同时,在内礁坪和潟湖坡多发育次一级脊槽,“V”型和“U”型共存。与全球代表性珊瑚礁脊槽形态的对比分析表明：南海地区各环礁多发育深水脊槽,其槽宽和延伸长度的关系部分符合波浪侵蚀作用主控的“V”型脊槽的拟合直线,部分符合生物建造作用主控的“U”型脊槽的拟合直线,表明其可能受上述两个作用共同控制,不同地貌带两者相对强弱不同。同时,频繁的热带风暴的破坏作用可能也是一个要因。     

南沙群岛“危险地带”腹地珊瑚礁的地貌与现代沉积特征

南沙群岛中央水道及南华水道两侧的珊瑚礁,大部分为环礁,分属开放型、半开放型、准封闭型、封闭型和台礁化型,反映了环礁向灰砂岛演变的不同阶段。每个环礁,从礁前斜坡向礁坪至潟湖,可相应划分出3种沉积相和细分9种沉积带。礁顶是全新世中期以来形成发育的。     

五千年来南海海平面变化的研究

大型块状滨珊瑚的生长上限充其量只能达到大潮低潮面,礁坪面成为古高海面的极好标志。多数学者认为,５０００ａＢ．Ｐ．以来南海周边曾有３—６ｍ的高海面。但南海曾否有古高海面有着两种截然相反的意见。作者对南沙群岛、西沙群岛、海南岛、雷州半岛和台湾恒春半岛珊瑚礁的考察,实测礁顶面的高程,钻取岩芯样品做(１４)Ｃ测年,并收集大量古高海面礁的资料,进一步证实了南海同它的周边情况一样,确实出现过至少比现今高２—３ｍ的高海面。     

南海诸岛全新世珊瑚礁演化的特征

本文概括了南海诸岛珊瑚礁的分布,礁体地形、地貌和地质的一般特征,论述了老灰沙岛、新灰沙岛和礁坪等几类典型的全新世珊瑚礁礁体演化的基本过程,讨论了全新世珊瑚礁演化与季风、气候和海平面的关系。礁坪是随着冰后期海平面上升在晚更新世侵蚀面上堆积的,全新世中期高海面出现前后分别形成老灰沙岛和新灰沙岛。     

全球海平面变化与中国珊瑚礁

本文以政府间气候变化专业委员会（IPCC）于2001年专门报告中关于21世纪内全球气候变化的温度和海平面变化的预估为前提。简要介绍了中国珊瑚礁的定位、类型和分布,对其进行了成熟度分类,评估了全球海平面变化对中国珊瑚礁的影响。据预测,21世纪我国各海域海平面上升以南海最大,为32 ~ 98cm,其平均上升速率为0.32 ~ 0.98cm/a。从海平面上升速率与珊瑚礁生长速率的理论对比分析,中国珊瑚礁基本上能与前者同步生长,即使海平面以预估高值上升,也不会威胁其生存。从中国珊瑚礁成熟度较高、其生长趋势以侧向生长为主的现实状况出发,未来全球海平面上升能为其创造向上生长的有利条件。从古地理学“将古论今”观点出发,自全新世6000aBP以来曾存在过的高海平面和较高表层海水温度的历史,也可以佐证,21世纪的全球海平面上升不会对中国珊瑚礁的存在和发育造成威胁。现存的珊瑚礁岛应对于全球海平面上升,可以做到“水涨岛高”,它们能够屹立于上升了的未来海平面之上;但对于岛上的人工建筑物则会被浸、被淹,或被淘蚀和破坏,因此必须根据海平面上升的幅度和速率,采取相应的防御措施。