南海3种小型砗磲的外壳形态差异分析

本研究对中国南海3种小型砗磲(Tridacnaspp.)[番红砗磲(Tridacnacrocea,包括2种外壳形态)、长砗磲(Tridacna maxima)和诺亚砗磲(Tridacna noae)]的外壳形态性状进行生物统计学差异分析。研究表明,4组砗磲外壳存在显著形态学差异。单因素方差分析发现9个外壳比例性状能够较好区分3种砗磲,且2种不同外壳形态的番红砗磲在壳宽/壳长、足丝孔宽/壳长、壳质量/壳长和左右壳厚比壳长存在显著性差异(P<0.05);在基于欧氏距离Ward法且指定聚类数k=4的条件下,4组砗磲层次聚类效果较好;主成分分析提取3个主成分建立散点图,累计主成分贡献率73.85%,各主成分贡献率依次为50.47%,13.78%和9.60%;线性判别分析得出3个判别函数,方差解释率依次为70.13%、20.97%和8.90%。3种多元统计方法从不同角度解释各组砗磲的外壳形态差异,结果均显示两组番红砗磲的外壳形态更为接近,同时长砗磲与诺亚砗磲的外壳形态较为接近。     

西沙群岛的砗磲科软体动物

砗磲科(Tridacnidae)的种类全部生活在热带浅水珊瑚礁。它们只分布在印度太平洋动物区系区。1956-1958年中国科学院海洋研究所在西沙群岛获得许多砗磲科的标本；1975年作者参加西沙群岛的考察,又特别注意观察、采集这类动物,得到较多的标本和资料。 砗磲科是双売类中一群高度特化的种类,它的外套膜大、很发达,有大量的单细胞藻虫黄藻(Zooxanthellae)与之共生;外套膜中还有一种特殊的结构叫玻璃体(hyaline organ),它们能聚合光线使虫黄藻大量繁殖作为自身养料的一部分,这一过程 Yonge(1936)取名叫“耕殖”(farm),这种蛤一藻的特殊关系叫互惠共生(Symbiotic mutualism)。 砗磲科贝壳方位的辨识与正常双壳类相反,这是由于它与虫黄藻共生的特殊关系导致外套膜面积增加,以致使这类动物生活时原来在背面的壳顶、铰合部和韧带朝下成为腹面;原来的腹面由于植物耕殖组织(plant farming tissue)的发达而移到背面,也即贝壳的自由端朝上。动物体的软体部也有少量“逆转”,前闭売肌消失,前收足肌移到后面;后闭壳肌和后收足肌相邻移到贝壳中央;足和足丝从贝壳铰合部的对应端——腹斜面的足丝孔伸出,直接在底面固着。 为了叙述方便,确定砗磲科贝壳方位时按以下方法:把壳顶朝下,铰合部与手持者相对,这样铰合部的末端是前端、相反的一方是后端;贝売的游离端朝上为背部,壳顶和足丝孔朝下为腹部,在手持者左面为左売,右面为右売。 根据 Rosewater(1965)的意见砗磲科全世界只有6种,这6种在我国西沙群岛都有分布。     

现代砗磲壳体锶同位素与其生活环境的关系

对来自西沙群岛的双壳类磷砗壳体沿着其生长纹取样并系统地作了锶同位素的分析,得出了该生物壳体的锶同位素生长变化曲线。我们发现鳞砗磲壳体的锶同位素生长曲线显示出周期性的变化,与生物体的生长周期相一致,产生这种现象的因素主要是沿岸大陆河流排放量年同期性的变化。     

海南岛沿岸海域砗磲资源调查及保护前景展望

砗磲是珊瑚礁海域的重要贝类之一,对维护珊瑚礁生态系统平衡起着重要作用。然而,近年来海洋的大力开发和利用给我国沿海砗磲资源造成严重威胁。本研究通过截线样带法对海南岛沿岸海域砗磲的种类和分布进行实地调查,结果表明,海南岛沿岸海域砗磲覆盖度呈现南北差异,东南沿岸海域砗磲覆盖度明显高于西北沿岸海域,这种差异可能是由自然因素和人为因素共同造成。调查海域共发现3种砗磲:诺亚砗磲(Tridacna noae)最多,占砗磲样品总数的58.6%;其次是番红砗磲(T. crocea),占34.3%;鳞砗磲(T. squamosa)最少,仅占7.1%。海洋管理部门应该加强对砗磲多样性的保护力度,合理开发和可持续利用并重,从而有效保护砗磲、珊瑚礁乃至海洋生态系统。     

保护水下的生命——砗磲篇

截至2018年已报道砗磲13种,分别隶属砗磲属(10种)和砗蚝虹属(3种),在我国常见的有6种,分别是番红砗磲(Tridacna crocea)又名:圆砗磲、红番砗磲、红袍砗磲、大砗磲(又称库氏砗磲)(Tridacna gigas)、无鳞砗磲(Tridacna derasa)、鳞砗磲(Tridacna squamosa)、长砗磲(Tridacna maxima)和砗蚝(Hippopus hippopus).     

光照强度对番红砗磲外套膜颜色变化的影响

以蓝色、棕黄色和绿色三种不同外套膜颜色的番红砗磲(Tridacna crocea)为实验对象,设置5000 lx、10000 lx和15000 lx三组光照强度,探究了番红砗磲外套膜颜色变化与光照强度的相关性.结果表明:(1)在不同光照强度下,蓝色个体外套膜颜色加深,棕黄色个体颜色变化不大,而绿色个体外套膜颜色变浅.(...     

西太平洋帕劳砗磲高分辨率氧同位素记录及其指示的气候环境变化

砗磲是海洋中最大的双壳类贝壳,其碳酸盐壳体通常具有年纹层和天纹层,是一种理想的高分辨率古气候研究载体.氧同位素是砗磲古气候研究中最常用的指标之一,但在将其应用于古气候重建之前,通常需要对其现代地球化学过程进行准确的校准.帕劳群岛位于西太平洋暖池西北边缘,其珊瑚礁盘具有丰富的砗磲壳体资源,为开展古气候研究提供了丰富的材料...     

南海珊瑚礁地貌模型研究

近200a前Darwin于1832-1836年间环球考察热带海洋珊瑚礁后,首次建立了珊瑚礁地貌模型并论述其形成机制,该模型总体形态呈全部或部分被上截了顶部的锥形,本文简称为"上截锥型"。此后历经几代学者的研究,都继承了他的珊瑚礁地貌模型。对南海珊瑚礁地貌模型的研究,近年有研究描绘为另外一种模型,该模型的特点是礁外坡为内凹形,礁体形态呈蘑菇状,本文称为"蘑菇型"。本文根据许多南海珊瑚礁地形实测资料和地貌学研究文献,确认南海珊瑚礁地貌模型应为上截锥型,"蘑菇型"珊瑚礁地貌模型并不符合珊瑚礁形成演化规律,在自然界内不存在。     

南海典型珊瑚礁生态系统健康评价方法研究

本研究基于系统复杂性原理, 提出了南海典型珊瑚礁生态系统健康评价方法——组织力及系统功能评价法。该方法的评价框架包括珊瑚礁生态系统结构及功能、珊瑚礁生态系统与其他海洋生态系统间关系、与人类社会生态系统间关系、珊瑚礁生态系统发展制约因素等四大模块; 评价指标体系分为目标层、准则层、因素层、要素层等6个层级共计67个指标。同时, 本研究系统地提出了珊瑚礁生态系统健康评价的流程, 提高了珊瑚礁健康评价工作的规范性和时效性。应用组织力及系统功能评价法对2011—2018年西沙群岛珊瑚礁生态系统进行了健康评价, 结果显示自2011年起健康指数年均下降2.3%~2.4%, 除2012年、2015年健康指数稍有回升外, 其余年份均呈下降走势, 整体评价为亚健康状态。根据七连屿周边岛屿的实地考察和居民生活问卷调查结果, 2006—2008年的渔业发展、2012年的海星泛滥和2014—2015年的岛礁建设均对珊瑚礁生态系统造成了较大影响, 使10年内渔业产量下降了50%~80%。这与应用组织力及系统功能评价法的评价结果相吻合, 侧面验证了该评价方法的科学性和可行性。     

南海西南部珊瑚礁区活动断裂分析

利用SEABAT8111多波束系统在南海西南部珊瑚礁区海域进行地形地貌探测,同时还进行了单道和多道地球物理调查。探测表明该区珊瑚礁礁体的活动断裂主要有NE、NW、SN向3组。NE向断裂主要分布在岛礁区内,是晚燕山期南海第一次海底扩张时形成的断裂系,强烈活动于晚白垩世—始新世,晚第三纪以来继承性活动,以张剪性断裂为主,现今活动性中等至弱。NW向断裂主要分布在曾母盆地,以张剪性断裂为主,切割至基底,强烈活动于渐新世至上新世,构成了曾母盆地的主要张裂期,第四纪仍有活动,均为弱活动断裂。SN向断裂主要有南海西部的滨海断裂带,它是南海SN向扩张时期的转换断层,具张剪性,为中活动断裂,是南海西南部珊瑚礁区活动性较强的断裂,该断裂带历史上曾有火山活动和地震活动的记录。     

Remote sensing expert system of South China Sea coral reefs

Ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｅｘｐｅｒｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｓｅａ　ｃｏｒａｌ　ｒｅｅｆｓＷａｎｇＹａｎｆｅｎｇａｎｄＬｉｕＢａｏｙｉｎＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ...     

南海珊瑚礁海域黑缘尾九棘鲈生物学特征初步研究

根据2018—2019年在南沙群岛和西沙群岛珊瑚礁海域采集的礁栖鱼类黑缘尾九棘鲈(Cephalopholis spiloparaea)样本, 对其群体结构、性腺成熟度、摄食强度、肥满度、年龄与生长等生物学特征进行了初步研究, 通过对比分析了南海这两个珊瑚礁海域中黑缘尾九棘鲈生物学特征的地理差异。结果表明: 在南沙海域和西沙海域中黑缘尾九棘鲈的平均体长分别为105.5±10.5mm和110.4±13.1mm, 两海域间的体长和体质量分布均具有极显著的差异(P<0.01); 南沙海域与西沙海域样本体长和体质量关系的异速生长因子b值分别为2.881与2.797; 耳石样本分析结果显示年龄范围为0.58~1.44a, 两个海域间并无显著性差异(P>0.05); 由von Bertalanffy生长方程计算所得的生长参数显示, 南沙海域的黑缘尾九棘鲈比西沙海域的体型相对较小、生长速度相对较快; 两海域黑缘尾九棘鲈的性腺成熟度均以Ⅱ期为主, 且西沙海域样本性腺成熟比例高于南沙海域; 摄食等级以1级为主, 两个海域间的摄食等级分布无显著性差异(P>0.05); 与西沙群岛海域相比, 南沙群岛海域的黑缘尾九棘鲈群体表现出肝体比较低的特征。     

南海主要珊瑚礁水域软骨鱼类的组成与分布

利用1998年3~5月和1999年5~6月在西沙和南沙的12座珊瑚礁水域渔业资源专业调查资料以及1998年2月~1999年12月在南沙群岛水域进行的渔业资源监测调查资料,分析讨论了南海珊瑚礁水域软骨鱼类的组成与分布。专业调查结果:捕获软骨鱼类14属16种,渔获量计64尾2 844.1kg,优势种为大眼角鲨、鼬鲨、日本燕、侧条真鲨、灰六鳃鲨;监测调查表明南沙珊瑚礁水域的软骨鱼类在全年均可捕获,产量的变动主要与捕捞努力量相关。综合2种调查知:软骨鱼类在南海珊瑚礁水域总体分布范围较广,单鱼种在各个岛礁表现出一定的地域分布性;南海珊瑚礁区捕获软骨鱼类的主要作业方式为延绳钓和大型流刺网。     

南海北部滨珊瑚骨骼微生物侵蚀

微生物对珊瑚骨骼的侵蚀作用相对肉眼可见的大型生物侵蚀更加隐蔽, 研究也相对稀少, 国内更是空白。本文对采自涠洲岛、大亚湾以及西沙琛航岛的滨珊瑚骨骼切片在扫描电镜下开展微生物侵蚀研究。在涠洲岛和大亚湾的滨珊瑚骨骼切片中存在微生物侵蚀形成的“橘色条带”, 可能与当地水体富营养化有关, 而琛航岛的样品中则没有类似的条带。扫描电镜观察发现, 这些“橘色条带”为内生藻Ostreobium quekettii, 是一种热带珊瑚礁区常见的侵蚀微生物。O. quekettii侵蚀的珊瑚骨骼结构被破坏, 其厚度减小, 孔隙率提高了1.54%至6.76%、抗压强度下降了27.1%至51.2%, 使得珊瑚骨骼变得更加“疏松”, 且在整个骨骼次表面形成了一层“骨质疏松层”。该种侵蚀微生物扮演了“先行者”的角色, 使珊瑚更容易被大型生物侵蚀, 而大型生物侵蚀又会进一步促进微生物侵蚀, 该“正反馈效应”正好解释了在富营养化的南海北部发现的珊瑚骨骼内侵蚀加剧的现象。     

南海海洋地磁固定观测站建设初步研究

为填补我国海洋地磁固定观测的空白,支撑科学研究、防灾减灾、海洋资源开发,维护国家的海洋权益和履行我国在南海海域负有的国际责任,急需在南海建设岛礁和海底地磁固定观测站。通过初步分析国外海洋地磁观测站案例、南海岛礁基础设施现状以及海底观测网计划实施情况,认为南海海洋地磁固定观测站建设的条件已经成熟。文中给出了合理空间布局、分步实施、因地制宜及智能化观测的建议。     

Undisturbed Strata Succession Sampling Technology and the Engineering Geological Characteristics of an Atoll in the Southern South China Sea

Coral reef calcareous sediment, a special category of rock-soil material, has representative geological structure and environmental characteristics. It is widely distributed in shallow areas of the tropical ocean; therefore the exploration instruments and technologies for engineering geology studies of coral reef calcareous sediments are very different from those used in land or deep-sea. Obtaining undisturbed cores from the Holocene unconsolidated stratum of coral reefs has been a key problem in the field of marine geology and environment surveying. The authors have designed a novel floating drilling platform equipped with a drilling machine, and successfully achieved undisturbed cores from both reef flats (with water depth 0.5 to 2 m) and a enclosed lagoon (with water depth 2–12 m) of Yongshu Reef (9°32–9°42 N, 112°52–113°04 E), southern South China Sea. Based on the detailed observation on the cores and the analysis from engineering geology, Yongshu Reef was split into reef three engineering geological zones: leading edge, reef flat (including outer reef flat, middle reef flat and inner reef flat) and lagoon. The sediments are classified in the stratum as fine sand, medium sand, coarse sand, gravel and weak-cemented reef limestone.