1985–2019年南海诸岛珊瑚礁区热压力时空变化研究分析

全球气候变暖引起的热压力增大是南海诸岛珊瑚礁面临的最主要威胁,基于热压力对珊瑚礁白化的评估有利于对其保护和管理。周热度（Degree Heating Week, DHW）可以衡量热压力的强度和持续时间,代表过去连续12周珊瑚礁区海表温度（SST）正异常的累积。本文基于美国国家海洋和大气管理珊瑚礁监测计划（National Oceanic and Atmospheric Administration-Coral Reef Watch, NOAACRW）海表温度数据集,逐像元对35个年最大周热度数值进行K-means聚类分析,将南海诸岛珊瑚礁区分为6个区域：南沙–1、南沙–2、南沙–3、东沙、西沙和中沙珊瑚礁区。分析南海诸岛珊瑚礁区1985–2019年热压力时空变化及其与El Ni?o的相关关系。结果表明：（1）南海诸岛珊瑚礁区最大DHW为0～12.9℃-周,纬度上由高到低呈现减小变化规律。（2）线性拟合法分析1985–2019年的年最大DHW,显示南海诸岛珊瑚礁区热压力强度呈现上升趋势,为0.013～0.174℃-周/a,南海诸岛珊瑚礁区最大DHW出现在1998年、2010年、2014年...     

融合地理空间认知的珊瑚礁地貌单元高分遥感分类方法

近年来,在人为活动和自然因素的影响下,全球珊瑚礁面临着大规模退化问题,开展珊瑚礁监测研究对珊瑚礁生态系统评估、修复和保护工作具有重要作用。本文以西沙群岛北礁和华光礁为研究区,应用2015年高分二号（GF-2）和WorldView-2高空间分辨率卫星影像和现场调查数据,基于不同珊瑚礁地貌单元的空间位置特征,提出了融合地理空间认知（Geo-Spatial Cognition,GSC）的珊瑚礁地貌单元高分遥感分类方法。研究结果表明：针对因空间位置不同和底质组成高度近似导致珊瑚礁地貌单元漏分和错分的问题,本文提出的方法更能有效获取精准的珊瑚礁地貌单元信息。其中,融合地理空间认知的随机森林（Integrating Geo-Spatial Cognition-Random Forest,GSC-RF）方法展现出了最优的分类表现,在北礁和华光礁珊瑚礁地貌单元分类中总体精度分别为98.06%和91.93%,Kappa系数分别为0.98和0.91。相比于仅使用光谱信息的随机森林（Random Forest,RF）、多元逻辑回归（Multinomial Logistic Regression,MLR）和支...     

西沙珊瑚礁中青藏高原隆升的锶同位素记录

南海珊瑚礁记录了青藏高原隆升、古季风、南海板块的构造运动，火山喷发作用等方面的信息，是独特的古环境记录类型。本文着重探讨了上新世以来青藏高原隆升与西沙珊瑚礁海水锶同位素演化的关系，并建议大洋钻探计划在西沙珊瑚礁上钻探，系统识别和提取珊瑚礁中高分辨率的古环境记录。     

基于PSR模型的珊瑚礁生态系统健康评价指标体系的构建与应用

运用压力-状态-响应（pressure-state-response,PSR）模型,采用生态系统健康理论评价珊瑚礁生态状况.借鉴国内外现有生态系统评价方法,结合珊瑚礁生态系统的特点,建立适合我国国情的珊瑚礁生态系统评价方法和模式,并对我国典型海域珊瑚礁生态健康状况进行评价,以期为我国典型珊瑚礁生态系统健康状况提供基础资料.评价结果显示东山、涠洲岛、海南东部珊瑚礁生态健康状况为健康,徐闻和西沙海域珊瑚礁生态健康状况为亚健康,评价结果与我国相关生态监控区调查结果基本一致.     

珊瑚礁岩的磁性初步研究

南沙群岛南永１井珊瑚礁岩的磁性测量结果表明，珊瑚礁岩的磁化率（Ｘ）为负值，属抗磁性物质，但它有较稳定的剩余磁化强度（Ｍｒ），而且它的ＮＲＭ（天然剩余磁化强度）近似对数正态分布，其值大部分分布在（０．８－１．６）×１０（－４）Ａ·ｍ（－１）区间内。进一步研究发现珊瑚在生长过程中，富铁细菌及水介质等可以在珊瑚礁孔隙中留下铁磁性物质；另一方面，珊瑚在生长时也可能吸收铁离子，变成珊瑚礁骨骼的一部分。因此，珊瑚礁岩具有铁磁性，在古地磁场作用下，产生弱剩磁。     

北部湾涠洲岛珊瑚礁海岸及第四纪沉积特征

本文探讨了涠洲岛珊瑚礁海岸及第四纪沉积特征。该岛是第四纪玄武岩喷发时在水下堆积而成的火山碎屑岩岛,其珊瑚礁大约形成于3100a前。岛上构造主要受NE、Nw—SE向断裂的控制,地形南高北低,新构造运动以断裂、火山活动为特征。     

地震作用对南海南沙群岛渚碧礁的影响研究

评估珊瑚礁的稳定性具有十分重要的意义。近年来,在中国南海海域开展了越来越多的工程建设项目。珊瑚礁是造礁石珊瑚群体死亡后其残骸经过漫长的地质作用而形成的岩土体,是一种特殊的海洋岩土介质。晚渐新世后,生长在碳酸盐台地上的珊瑚礁进入繁盛期,礁体内部可划分为5至6个主要的沉积相。同时,珊瑚礁已被认为是近代地震发生时间的记录器。文章结合南沙群岛的珊瑚礁体工程地质分带和岩体结构特征,设计了岛礁模型,研究地震对珊瑚礁的影响。在研究中,通过利用岩土工程的模拟仿真软件GeoStudio,使用Newmark滑块分析法,模拟了6种不同强度的地震作用下珊瑚礁体的受力状态和变形情况,采用极限平衡条分法计算了安全系数,并测算出可能的危险滑移面位置及滑移规模。通过模拟计算结果,得到地震作用对珊瑚礁的影响有：（1）珊瑚礁在自重状态下具有良好的稳定性;（2）地震发生后,安全系数小于1（FS<1）可能导致斜坡失稳并发生滑塌;（3）随着地震强度的增加,安全系数是降低的,且经一段时间后,安全系数围绕某特定值波动;（4）在地震作用下,作为珊瑚礁体浅层新发育的部分,更小的滑坡部位会更易发生坍塌。综上,利用岩土工程的方法对海洋中珊瑚礁体的稳定性进行评价是可行的,能够为今后岛礁工程设计的提供参考。     

三沙珊瑚礁健康状况实时监测与预警

三沙珊瑚礁资源丰富,具有重要的社会与经济价值,为保证该区域经济与环境可持续发展,加大对三沙珊瑚礁健康状况实时监测与预警工作显得极为迫切。传统的珊瑚礁健康状况监测方法虽能定量评价,但不能满足大面积、实时监测所需,ＮＯＡＡ 根据热点（ＨｏｔＳｐｏｔ）和周热度（ＤｅｇｒｅｅＨｅａｔｉｎｇ Ｗｅｅｋｓ,ＤＨＷ）两个指数对珊瑚健康状况进行判断,虽分辨率低但能够大面积、实时的监测珊瑚礁承受温度压力,预警珊瑚礁的健康状况。结合卫星遥感、浮标实测、实地监测数据,对三沙珊瑚礁健康状况进行动态、实时的监测视为理想途径。通过利用高光谱仪对特定区域珊瑚礁光谱特性分析,对珊瑚礁健康状况敏感光谱的提取与分类,必将促进高分辨率航空、航天遥感在珊瑚礁健康状况的应用与发展,以满足对特定区域实时、精确监测与预警工作的开展。     

雷州半岛西南部珊瑚礁生物地貌研究

珊瑚礁生物地貌过程是全球变化海岸带陆海相互作用（LOICZ）研究的主要内容之一。本文通过对雷州半岛西南珊瑚礁生物地貌过程的分析，探讨了该区珊瑚礁的生物学特征、生物地貌特征，以及珊瑚礁生物地貌过程对海平面上升、构造沉降和地震活动的响应等。     

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，本区地处琼州海责和北部湾的会合点，属热带北缘大陆沿海水环境，本区珊瑚礁是冰后期海侵以来形的，分为岸礁和离岸礁两类，厚度一般为1－3m，宽度约500－1000m，构成原生礁 中的优势种为角孔珊瑚（Goniopora)，现在造礁石珊瑚主要有滨珊瑚（Porites)，峰巢瑚（Favia)和鹿角珊瑚（Acropora)等11属，西岸的表瑚生长比东岸的好，本区岸礁的生态分带为；（1）内礁坪光滩带；（2）外礁坪珊瑚生产烯疏带，（3）礁前水下斜坡上部珊瑚林带，本区珊瑚资源已开发和人为破坏严重，亟待进行科学调查研究，管理和保护。     

基于多时相多光谱遥感影像的珊瑚礁面积估算方法研究

准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础,但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识,缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题,本文以西沙群岛羚羊礁为例,提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半自动化估算珊瑚礁面积的方法。首先快速目视确定地貌带分界线的粗略位置,然后利用基于梯度向量场的主动轮廓线模型（Gradient Vector Flow-Snake, GVF-Snake）实现这些分界线位置的自动精化,最后将不同时相的瞬时分界线转换为面要素进行多时相的融合,从而得到珊瑚礁的面积。基于53景Sentinel-2 多光谱成像仪（MSI）影像的实验表明,羚羊礁的总面积为17.22 km2（Landsat 8 陆地成像仪（OLI）用于方法稳定性的验证,得到的羚羊礁面积为17.29 km2）,其中礁前斜坡、礁坪?潟湖坡、潟湖的面积分别为1.76 km2、10.29 km2、5.17 km2。该数值与实测数据具有较好的一致性。具体地,该方法获得的地貌带分界点与实测水深所指示分界点的位置偏差能控制在0.2～4.9 m的范围内（不超过0.5个像素）,珊瑚礁最外轮廓线与30 m等深线的位置偏差亦在1个像素大小内（5.7～9.5 m）,而估算面积与高分辨率WorldView-2影像解译得到的面积差异为0.02%。同时,该方法获得的珊瑚礁边界线的完整度、正确度、提取质量精度能够由单时相平均的60%、64%和54%分别提高至84%、83%和72%。此外,该方法能够减小基于不同遥感数据源的珊瑚礁面积估算结果的差异,即6景以上的多时相Sentinel-2 MSI和Landsat 8 OLI影像提取的珊瑚礁面积标准差分别不超过0.01 km2和0.05 km2,仅相当于珊瑚礁总面积的0.2%和0.5%。总而言之,该方法能够用低成本的10 m分辨率Sentinel-2 MSI和30 m分辨率Landsat 8 OLI影像获得接近1.8 m分辨率WorldView-2影像的面积估算精度,且具有良好的稳定性和可靠性。     

南沙群岛海区珊瑚礁灾害性地质分析

珊瑚礁是一种特殊的岩土介质，有独特的灾害地质类型。珊瑚礁灾害地质研究是现代工程地质学的一个新课题。通过珊瑚礁的地质记录研究了内动力灾害地质类型（包括活动断裂、地震和火山活动等）、外动力灾害地质类型（包括海底槽谷与地形突变带、崩塌、滑坡、峰礁与埋藏礁、泥丘、埋藏负地貌等），同时还分析了人类活动对珊瑚礁发育的影响。     

澳大利亚大堡礁成因的新制约因素 : 深钻的国际项目成果

大堡礁是地球上最大的珊瑚礁体系（２５００００ｋｍ２） ,但对其成因和演化仍然不了解 ,主要是因为缺乏通过生物礁的深钻孔。然而 ,外堡礁之外的平顶礁周边沉积物中有３个ＯＤＰ（１３３航次）剖面 ,这些钻孔结果与边缘地震剖面一起 ,可表明该地区陆架边缘珊瑚礁很年轻（更新世）。但是这个假设没有经过验证 ,据推测大堡礁中部开始发育的时间变化很大（Ｄａｖｉｅｓ和ＭｃＫｅｎｚｉｅ认为＜５００ｋａ，１９９３；Ｆｅａｒｙ 等认为大约１Ｍａ，１９９３） ,此外 ,浅水底栖有孔虫分析指出了整个更新世存在着零散的珊瑚礁序列 ,其为现代生…     

基于底质类型变化监测的2005—2018年西沙永乐群岛珊瑚礁白化分析

在海洋环境变化和人类活动的双重影响下,我国珊瑚礁白化现象日趋严重,珊瑚礁健康状况、珊瑚种群数量和丰富度呈逐年下降的趋势。本文基于2005-2007年QuickBird卫星影像、2011-2012年QuickBird/WorldView-2卫星影像和2016-2018年GF-1/2卫星影像等3期高分辨率遥感数据,以西沙永乐群岛羚羊礁、中建岛等14个岛礁为研究区（以下统称永乐群岛）,利用支持向量机（support vector machine,SVM）分类方法结合人机交互信息提取方法完成了3期永乐群岛的珊瑚礁底质类型分类,并通过珊瑚礁底质类型变化分析了永乐群岛珊瑚礁白化特征。主要结论包括：（1）提出了一种珊瑚礁白化程度分级的方法,将永乐群岛白化状况分为轻度、中度、重度和严重白化4个等级,通过分析发现在监测时段内14个岛礁中有13个发生了不同程度的白化,其中10个发生了重度白化（白化率20%以上）,1个严重白化（羚羊礁,白化率为33.36%）;（2）根据监测数据统计,上述珊瑚岛礁的白化主要是由珊瑚丛生区白化引起的,2005-2018年永乐群岛珊瑚丛生区白化面积占总的发生白化区域面积的70.55%;（3）14个岛礁中只有甘泉岛的活珊瑚覆盖在逐渐增加,活珊瑚覆盖面积由2006年5月10日的87.13 hm²增加到2018年3月7日的107.80 hm²。     

南海珊瑚古气候学研究若干进展

造礁珊瑚骨骼中保存着丰富的古气候古环境信息。文中概述了９０年代以来中国科技人员研究南海珊瑚礁和珊瑚礁、发展高精度珊瑚年代学，建立后报海面温度（ＳＳＴ）计，重建ＳＳＴ序列、由珊瑚礁推算古海平面变化等方面的研究结果。     

南海礁油（气）田简述

介绍南海及其周边地区珊瑚礁和礁油（气）田的分布情况，礁油（气）田储层和盖层的岩性特征和地质年代，礁岩形成含油（气）圈闭的条件和钻探礁油（气）田的方法。     

南沙群岛渚碧礁理化环境特征

根据中国科学院南沙综合科学考察队于1993年5月、1994年3月和1999年4月在南沙群岛渚碧礁的考察资料，对渚碧礁理化环境特征作初步分析，渚碧礁海区海水的温度（T）、盐度（S）较礁外海水高，由于礁坪的阻挡，波浪影响大为削弱，珊瑚礁区适宜众多生物种群居住，渚碧礁东北礁坪区溶解氧（DO）含量高，生态环境良好，生物极其丰富；但西南海区DO低，生态环境差，渚碧礁N的变化较大，由于渚碧礁Dao湖水浅和高温，沉积物间隙水中的营养盐易向上覆海水扩散，加速了营养盐在珊瑚礁生态系中的循环，海水T、DO、总二氧化碳（∑CO2）等理化因子的日变幅在渚碧礁礁坪区较礁外开阔海域大很多，表明只要有充足的阳光，珊瑚礁生态环境就可以提供十分强烈的光合作用，这也可能是珊瑚礁海区高生产力的重要原因之一。     

珊瑚礁岩的磁性初步研究

南沙群南永１井珊瑚礁岩的磁性测量结果表明，珊瑚礁岩的磁化率为负值，属抗磁性物质，但它有较稳定的剩余磁化强度，而且它的ＮＲＭ近似对数正态分布，其值大部分分布在（０．８－１．６）×１０＾－４Ａ．ｍ＾－１区间内。进一步研究发现珊瑚在生长过程中，富铁细菌及水介质等可以在珊瑚礁孔隙中留下铁磁性物质；另一方面，珊瑚在生长时也可能吸收铁离子，变成珊瑚礁骨骼的一部分。因此，珊瑚礁岩具有铁磁性，在古地磁场作用下，产     

西沙群岛基底火山碎屑岩中单斜辉石的矿物化学特征及其地质意义

本文利用电子探针对南海西沙群岛琛航岛珊瑚礁底部火山碎屑岩中的单斜辉石矿物的化学特征进行了研究。结果表明,该单斜辉石属于富钙透辉石,部分有正环带结构,从核部到边部Ca、Fe、Ti的含量逐渐增加,是岩浆正常结晶顺序的反映,说明该区域的岩浆演化是向着富Ca、Fe、Ti方向发展的。主量元素数据显示,单斜辉石具有低Si高Al的特征(SiO₂=41.40%～48.44%,Al₂O₃=5.54%～10.20%),且AlⅣ含量较高,说明母岩浆为不饱和碱性岩浆系列;此外,单斜辉石Ca含量偏高,Ca/(Ca+Mg+Fe)值在46.1%～51.4%之间,推测是母岩浆的高Ca含量导致了大量高钙辉石的产出。结合西沙海域的地震和构造资料,推测琛航岛珊瑚礁的基底是玄武质火山碎屑岩组成的平顶状海山,系岩浆穿过断裂发育的岩石圈层在西沙群岛的海底喷发,随后火山碎屑物质经过堆积、固结作用而形成;该火山碎屑岩的原岩为板内碱性玄武岩。     

海南铜鼓岭国家级自然保护区海域珊瑚的分布及其健康状况评价

沿铜鼓岭国家级自然保护区海岸南北两侧沿岸布设8个站位,采用断面监测法调查了珊瑚的种类多样性、覆盖率、死亡率和补充量等指标,并利用健康指数（CI）评估了铜鼓岭珊瑚礁生态系统的健康状况和遭受环境压力的程度.本次调查共发现铜鼓岭造礁石珊瑚11科23属40种,软珊瑚8种,造礁石珊瑚和软珊瑚覆盖率分别为13.8%和19.4%,该海域珊瑚礁生态系统保存较为完好和健康.铜鼓岭珊瑚的覆盖率呈现明显的空间分布特征,北侧珊瑚覆盖率为0.1%～9.8%之间,远低于南侧的水平（8.1%～66.1%）.从珊瑚补充量来看,铜鼓岭北侧珊瑚的恢复能力基本为零,而铜鼓岭以南的区域可以有0.4个/m^2珊瑚新个体.通过比较2006年以来珊瑚种类、覆盖率、死亡率、补充量、健康指数等方面的调查数据,认为铜鼓岭保护区的珊瑚礁生态系统得到有效保护,珊瑚礁生态系统处于健康状态.