西沙群岛永兴岛礁坡石珊瑚覆盖率的空间变化

连续影像样方调查方法较常用的截线样条法具有空间分辨率高的特点.采用该方法于2008年7月在西沙群岛永兴岛礁坡开展了5条垂直岸线断面和2条平行岸线断面的石珊瑚覆盖率调查.调查发现,永兴岛珊瑚覆盖率存在显著的空间差异,北、西北和东部断面珊瑚分布相对较多,覆盖率较高;西和西南部断面珊瑚分布稀少,覆盖率低.其中北、西北和东部断面沿礁坡方向珊瑚分布明显减少,礁坡中上部30-50m以上、水深5-6m以浅的区域,珊瑚覆盖率高;而礁坡中下部50m以下、水深约6m以深区域,珊瑚分布少,覆盖率低.此外,北和西北部断面还发现由棘冠海星Acanthaster planci和黑皮海绵Terpios hoshinota分别造成的珊瑚白化和珊瑚黑死现象,一定程度上降低了珊瑚覆盖率.永兴岛珊瑚覆盖率的下降以及空间变化格局的形成主要与30年以来日益增加的人类活动和珊瑚礁区过度开发有关.     

淡水径流影响下珊瑚温度计(B/Ca、Mg/Ca、Sr/Ca、U/Ca和δ18O)的稳定性测试

对南海北部珠江口采集的滨珊瑚骨骼地球化学温度计指标B/Ca、Mg/Ca、Sr/Ca、U/Ca和δ¹⁸O进行了分析,目的在于测试这些地化指标在径流冲淡水影响下的稳定性.测试方法是将各个地化指标与水温对比并进行相关性分析.结果表明,Sr/Ca比值与当地水温有最好的相关性(r²=0.59),说明Sr/Ca是最稳定的温度计指标.而δ¹⁸O(r²=0.46)、B/Ca(r²=0.43)和U/Ca(r²=0.41)与水温的相关系数相对较低,说明这些指标除受到水温控制以外还受到其他环境因素的影响.在这些指标中,相关性最低的是Mg/Ca(r²=0.27),说明Mg/Ca受到除水温以外的因素影响最为显著,这就限制了Mg/Ca作为有效的温度计指标应用于古气候重建的研究.     

海南岛鹿回头石珊瑚对高温响应行为的实验研究

在全球变暖引起表层海水温度上升,导致珊瑚礁白化加剧的背景下,对三亚鹿回头湾内9种主要造礁石珊瑚(5种鹿角珊瑚,杯形珊瑚、牡丹珊瑚、蔷薇珊瑚、滨珊瑚各1种)进行生态养殖高温模拟实验.结果显示:(1)在高温胁迫下,不同形态珊瑚具有不同的生态响应,枝状珊瑚对高温的耐受性最低,最先白化死亡;叶片状和块状的珊瑚对高温的耐受性较强.(2)枝状珊瑚(不同珊瑚种)对高温耐受性为:风信子鹿角珊瑚<强壮鹿角珊瑚<松枝鹿角珊瑚<美丽鹿角珊瑚<鹿角杯形珊瑚<花鹿角珊瑚,并显示,即使是同一形态,不同种珊瑚对高温响应也存在差异,并且这种差异和珊瑚共生体虫黄藻密度呈现正相关.(3)在水温32℃条件下,澄黄滨珊瑚触手不再伸展,在表面形成一层粘液保护膜,而风信子鹿角珊瑚和松枝鹿角珊瑚已经开始白化.十字牡丹珊瑚在整个实验过程中触手始终摆动频繁,耐受能力最强.实验结果显示,对高温的适应性与各种珊瑚种的不同生理和形态特征有关.根据不同种、不同形态珊瑚对水温上升的不同响应,推测目前全球变暖不会对三亚珊瑚造成致命的影响,但持续变暖可能会导致珊瑚群落趋向耐受能力强的种属而导致多样性减少.     

三亚造礁石珊瑚虫黄藻光合作用效率的日变化规律

对海南三亚鹿回头珊瑚礁礁坪上块状类型的粗糙菊花珊瑚 Goniastrea aspera、澄黄滨珊瑚Porites lutea 和枝状类型的指状蔷薇珊瑚Montipora digitata的虫黄藻光合作用的有效光量子产量Fv/Fm'(Fv为可变荧光值,Fm'为光适应后的最大荧光值)开展了连续 4d 的现场监测,旨在了解珊瑚共生虫黄藻光合作用效率的日变化规律.结果表明:1)3种造礁珊瑚虫黄藻的Fv/Fm'与太阳辐射、温度呈现良好的负相关性,即太阳辐射越强、温度越高珊瑚虫黄藻的Fv/Fm'就越低,其中Fv/Fm'与太阳辐射的相关性高于与温度的相关性.2)珊瑚虫黄藻能够利用日照光进行光合作用,但存在一定的阈值,当光合有效辐射强度PAR＜250μmo1·(m2·s)-1时,珊瑚虫黄藻的有效光量子产量 Fv/Fm'随着光强增强而增强,超过这一辐射强度时,珊瑚虫黄藻的 Fv/Fm'迅速降低.3)从珊瑚虫黄藻的有效光量子产量Fv/Fm'的日变化看,粗糙菊花珊瑚虫黄藻的日变化幅度最小,澄黄滨珊瑚和指状蔷薇珊瑚的变化幅度接近.     

三亚鹿回头岸礁区人类活动及其对珊瑚礁的影响

通过在三亚鹿回头岸礁区开展人类活动的现场调查,发现礁区目前人类活动主要为以船捕鱼钓鱼、个人涉水捕鱼、采挖螺贝和潜水为主的水域活动和以养殖、餐饮为主的沿岸活动;人类活动强度和分布密度保持较低水平,水下人类活动印迹反映出过去礁区相对较频繁的人类活动状况。认为人类活动是导致三亚鹿回头珊瑚礁衰退的主要原因。基于以往定性资料,利用层次分析法计算了人类活动影响因子权重,并根据人类活动等级估算其影响指数,评价人类活动对珊瑚礁的影响。结果显示,近40年来人类活动对三亚鹿回头珊瑚礁总体为负面影响,但影响程度呈下降趋势,其中,上世纪70、80年代人类活动负面影响大,90年代小,目前的负面影响程度较小。主要原因在于上世纪90年代建立的三亚珊瑚礁国家级保护区和珊瑚礁立法保护,以及逐步加强的日常管理和环保宣传。但当前珊瑚礁仍面临不断增加的各类污染物排放活动的巨大威胁。     

锌胁迫下两种鹿角珊瑚虫黄藻荧光值的变化

以海南三亚鹿回头珊瑚礁区生长的花鹿角珊瑚(Acropora florida)和浪花鹿角珊瑚(Acropora cytherea)为研究对象,通过实验室模拟金属锌的胁迫环境,利用叶绿素荧光仪测试两种珊瑚虫黄藻在不同浓度硫酸锌胁迫下的叶绿素荧光参数。实验结果显示:(1)当珊瑚暴露在相对低浓度锌(105.6μg/L)条件下,枝条较细的浪花鹿角珊瑚的最大光化学产量(Fv/Fm)和最大电子传递速率(rETRmax)快速下降;较粗的花鹿角珊瑚前6天无明显反应,但到第8天时其Fv/Fm和rETRmax亦开始显著下降;(2)当珊瑚暴露在相对高浓度锌(599.4μg/L)条件下时,两种鹿角珊瑚颜色均快速变浅,第2天即大面积露出白色骨骼,Fv/Fm下降到0.3以下,不再对光强产生响应,指示珊瑚已死亡。实验结果揭示了珊瑚虫黄藻光合作用对重金属胁迫的响应过程,表明锌污染对造礁珊瑚虫黄藻光合能力有严重的抑制作用,从而影响到珊瑚生长,高浓度的锌使虫黄藻光合作用快速衰减直至停止,导致珊瑚短时间内死亡。