海南岛东北部海岸极端波浪事件沉积记录

建立长时间尺度台风序列对于预测未来超强台风的活动规律具有重要科学和实践意义。历史上影响海南岛地区的台风十分频繁,但因缺少确切而详实的记载往往无法判断其是否为超强台风,因此迫切需要寻找千百年尺度的超强台风沉积记录。本文对海南岛东北部翁田镇沿海地区进行详细野外调查,选定白石堡海岸沙丘剖面为研究对象,在该沙丘剖面中识别出风暴越岸沉积和海滩岩巨砾沉积。根据沉积学分析和动力过程分析,这两种类型沉积极有可能是由历史上的台风事件形成,形成年代可能达到距今3 400 a;将该沉积层中的海滩岩巨砾与台风"威马逊"搬运的最大海滩岩巨砾进行对比,发现形成该沉积层海滩岩巨砾的台风事件强度应比台风"威马逊"更强,表明该区域历史上超强台风的存在,这对建立千百年尺度的台风序列有很重要的意义。同时,研究区岸外珊瑚岸礁发育良好,动力分析表明礁坪宽度对于波浪消减、海岸防护具有显著作用。然而,随着海南岛珊瑚岸礁日益衰亡、风暴强度逐渐加大和海面持续上升,未来海南岛地区的海岸极端风浪危害和海岸侵蚀形式威胁正日益加大,亟待加强海南岛珊瑚岸礁保护。     

基于风暴水流能量分布对海南岛小东海珊瑚巨砾成因的分析

波致水流的能量差异有助于风暴和海啸巨砾的区分。本文基于这一思路, 进行风暴波浪和波致水流的能量分析, 给出海岸珊瑚巨砾在风暴潮期间以推移质方式输运的动力学过程表达, 推算出风暴巨砾的理论输运距离。结合海南岛极端事件历史记录, 得出海南岛小东海风暴巨砾在礁坪的分布格局, 并与该海区的巨砾实际分布进行对比。结果表明, 小东海风暴巨砾分布与巨砾的质量、形状及风暴潮能量密切相关。研究区现场观测的大部分巨砾沉积分布符合风暴巨砾的理论空间分布格局, 因而判断其为风暴潮成因堆积。未来经过模拟假设条件的完善, 并构建相应海啸水流输运模式, 可形成用以区分风暴、海啸巨砾的完整判据。     

3种传统方法对不同珊瑚表面积测量的适用性及其校准方法——以3D扫描技术为基准*

造礁石珊瑚的表面积是珊瑚生物学和珊瑚礁生态学研究中重要的参数, 因其形态结构复杂, 准确测量十分困难。由于测量方法的不同, 导致不同珊瑚之间的重要指标无法被直接比较, 因此系统比较不同的表面积测量方法十分必要。以块状的普哥滨珊瑚Porites pukoensis和分枝状的鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis为研究对象, 以3D扫描技术测量的珊瑚表面积作为标准值, 对比石蜡包埋法、锡箔纸包裹法以及简单几何近似法3种传统方法测量珊瑚表面积的准确度; 讨论了不同的表面积测量方法对于不同形态结构珊瑚的适用性; 并通过简单回归分析, 校准传统测量方法的测量准确度。研究结果表明, 无论在普哥滨珊瑚还是鹿角杯形珊瑚中, 简单几何近似法的测量准确度最高(72.71%和94.52%), 石蜡包埋法其次(68.86%和83.08%), 锡箔纸包裹法最低(65.27%和58.07%)。简单回归分析结果表明, 除了锡箔纸包裹法测量普哥滨珊瑚表面积与3D扫描测量结果的相关性较低(r²=0.76)外, 其他传统测量方法与3D扫描测量结果均具有较强相关性(r²>0.95)。因此, 研究认为可通过简单回归分析构建回归方程对传统测量方法进行校准, 以提高传统方法的测量准确度。     

不同SST资料在海南岛和北部湾珊瑚白化预警中的适用性比较

近年来,受全球气候变化及极端天气的影响,全球范围频繁出现珊瑚礁白化现象,遥感SST已广泛应用于珊瑚白化的监测和预警中。海南岛近岸及北部湾海域的珊瑚礁近年也倍受白化压力,然而,遥感SST在海南岛近岸及北部湾海域珊瑚白化预警中的适用性尚不清楚。为此,本研究比较了3种常用的遥感SST数据(OISST、GHRSST和CoralTemp)在研究海域的异同及其在夏季珊瑚白化预警中的适用性。结果表明,GHRSST的SST最高、CoralTemp次之、OISST最低,OISST的偏差在2013年以前比较明显,GHRSST和CoralTemp在2003年之后比较接近;与浮标的现场观测值相比,2006—2020年CoralTemp的平均偏差和均方根误差分别为0.03℃和0.92℃,GHRSST为0.08℃和0.96℃,OISST为-0.25℃和1.21℃,CoralTemp在研究区域内更为准确;3种遥感SST计算的DHW与使用现场SST计算的趋势一致,CoralTemp的结果更为接近现场SST。因此,3种遥感SST资料中,CoralTemp相对来说更适用于研究海域。     

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...     

海南岛南北近岸海湾浮游生物对尿素的生物可利用性比较研究

2011年1~4月,分3个航次对海南岛北部海口湾和南部陵水新村湾的尿素浓度和浮游生物脲酶活性开展调查研究,结合相关理化环境因子,比较分析海南岛南北部近岸海湾冬、春季尿素的可利用性及对浮游植物群落的影响。结果表明,冬季(1~2月),北部海口湾尿素浓度范围(以N计,以下同)为0.93~4.13μmol/L,显著高于南部陵水新村湾0.38~2.05μmol/L。春季,海南岛南北部尿素浓度均有所升高,平均占总溶解态氮源的含量由冬季的5%~7%增加到24%~30%,变化显著,表明尿素是海南岛近岸海湾不可忽视的氮源。海南岛南北部海湾冬季大部分浮游生物样品脲酶活性低于检出限。春季,海口湾平均脲酶活性为44 nmol/(L·h)±23 nmol/(L·h),呈现近岸入海口水体高于离岸的特征;南部海湾平均脲酶活性升高到21 nmol/(L·h)±10 nmol/(L·h),新村湾养殖区水体的脲酶活性高于陵水湾。水温和浮游植物细胞丰度是影响海南岛脲酶活性冬、春季变化的重要因素。冬季,海口湾浮游植物细胞丰度显著低于陵水新村湾;春季,海口湾浮游植物细胞丰度增长到5.09×106个/L±7.45×106个/L,冬、春季变化显著。海南岛南北部硅藻和甲藻细胞丰度冬、春季的变化均与硝酸盐和DIP负相关,而与脲酶活性和水温正相关,尿素在不同程度上影响南北部细胞丰度的变化。     

海南岛清澜港口及其东侧沿岸珊瑚岸礁分布航空遥感初探

本文报道了应用航空遥感彩色航片研究清澜港口及其附近珊瑚岸礁的分布，探讨了珊瑚岸礁分布与破浪带间的关系，提出了以破浪带分布的解译标志的珊瑚岸礁间接解译法，获得了海南岛清澜港口及其东侧沿岸珊瑚岸礁地理分布，发现了港口西侧三处在海图上未见标明的小珊瑚礁分布的准确位置与形态，初步显示了该解译法的可行性与生命力。     

海南岛西岸上升流对波浪混合的敏感性研究

The coupled ocean–atmosphere–wave–sediment transport(COAWST) modeling system is employed to investigate the role of wave-mixing playing in the upwelling off the west coast of Hainan Island(WHU). Waves,tides and sea surface temperature(SST) are reproduced reasonably well by the model when validated by observations. Model results suggest the WHU is tidally driven. Further investigations indicate that inclusion of wave-mixing promotes the intensity of the WHU, making the simulated SST become more consistent with remote-sensed ones. Dynamically, wave-mixing facilitates the "outcrop" of more upwelled cold water, triggering stronger WHU and leading to a three-dimensional dynamical adjustment. From the perspective of time, wavemixing contributes to establishing an earlier tidal mixing front strong enough to generate WHU and that is, WHU may occur earlier when taking wave-mixing into consideration.     

琼东沿岸上升流二维数值模型的诊断计算

我国沿岸有两大上升流区域,其一在浙江沿岸.迄今为止,对其形成机制、时空变异等,已经进行了较多的定性及定量研究.     

琼东海域珊瑚共附生放线菌的多样性

应用免培养方法与可培养方法相结合的方式对琼东海域6种珊瑚样品中的共附生放线菌进行研究,具体为滨珊瑚(Porite)、扁脑珊瑚(Platygyra)、角蜂巢珊瑚(Favites)、盔形珊瑚(Galaxea)和鹿角珊瑚(Acropora).免培养方法中,利用放线菌特异性引物对样品总DNA进行16S rRNA基因序列扩增,并将扩增产物进行Miseq高通量测序,测序结果分析表明,6种珊瑚样品中的放线菌序列属于37个分类单元,主要分布在酸微菌目、棒杆菌目、微球菌目、丙酸杆菌目和假诺卡式菌目,其中37.8%的分类单元与已有效发表菌株的序列相似性小于97%,可能代表着放线菌新的类群.可培养方法中,通过6种培养基分得137株放线菌,分属于放线菌门放线菌纲5个目11个科下的20个属,优势类群为分枝杆菌属(Mycobacterium)、考克氏菌属(Kocuria)和微球菌属(Micrococcus),其中放线孢菌属(Actinomycetospora)、柠檬球菌属(Citricoccus)和涅斯捷连科氏菌属(Nesterenkonia)是第一次从珊瑚样品中发现;琼东海域珊瑚共附生放线菌多样性丰富,新类型的放线菌资源挖掘潜力比较大.     

海南岛鹿回头造礁珊瑚的14C年代及珊瑚礁的发育演化

通过2002年7月沿鹿回头珊瑚礁坪断面方向,在原生滨珊瑚(Porites)礁表面进行系统采样,并进行C测年和年代校正,初步划分出全新世以来珊瑚礁演化的5个阶段珊瑚礁繁盛期(7 300-6000cal.aBP)、珊瑚礁发育停滞期Ⅰ(6 000-4 800cal.aBP)、珊瑚礁发展期(4 800-3000 cal.aBP)、珊瑚礁发育停滞期Ⅱ(3 000-1000 cal.aBP)和现代珊瑚礁发育期(1 000cal.aBP以来).鹿回头珊瑚礁在7 300-000cal.aBP处于发育的繁盛期,己基本上形成了现代珊瑚礁的地貌格局.后来不同时期珊瑚礁是在此时期形成的礁塘或礁坑等低洼地中形成,并在鹿回头半岛两侧向外发展,现代珊瑚礁则发育于全新世珊瑚礁的外礁坪或礁前斜坡带.