基于Sentinel-2卫星影像的海南西岛珊瑚礁识别和变化分析

珊瑚礁是海洋中最重要的生态系统之一, 近年来在全球气候变化和人为干扰加剧的影响下, 我国南海珊瑚礁总体处于快速退化状态。以海南西岛珊瑚礁为例, 基于Sentinel-2系列卫星10 m空间分辨率影像, 利用面向对象分类法(object-based image analysis, OBIA)对2017年12月~2018年3月和2021年12月两个时期的海南西岛珊瑚礁底质进行了识别分类, 并进行珊瑚礁面积变化分析。将2021年12月的分类结果与现场调查数据进行对比验证, 总分类精度和Kappa系数分别为83.3%和0.71。对比两个时期珊瑚礁底质分类结果表明, 西岛西侧珊瑚礁覆盖面积未出现明显变化, 东侧珊瑚礁显示恢复趋势。本文研究表明, 10 m地面分辨率卫星系列影像和面向对象的阈值分类方法可以对海南西岛珊瑚礁进行较为准确的识别和变化分析, 监测结果可为海南岛沿岸西岛等小型岛礁珊瑚保护及修复提供参考。     

雷州半岛徐闻西岸珊瑚岸礁造礁珊瑚群落结构及其演变

雷州半岛徐闻西南海岸发育中国陆地最南端的珊瑚岸礁,这也是目前陆地海岸仅存的珊瑚岸礁.该区域内现生石珊瑚以滨珊瑚、蜂巢珊瑚、鹿角珊瑚、角蜂巢珊瑚、蔷薇珊瑚、扁脑珊瑚、牡丹珊瑚等为优势种,礁栖生物主要以软体动物和节肢动物为主,构成鹿角珊瑚-蜂巢珊瑚-滨珊瑚群落.根据珊瑚生态特征和礁坪发育的地貌特征,可以把徐闻灯楼角岸礁从岸...     

珠江口万山群岛海域造礁石珊瑚群落分布与保护

通过2008年对珠江口万山群岛造礁石珊瑚群落结构和分布的调查研究,结合走访资料以及历史文献和数据的分析,对比了2005年佳蓬列岛造礁石珊瑚群落的调查结果,掌握了珠江口万山群岛造礁石珊瑚群落的现状,造礁石珊瑚覆盖率从以前的48.2%降低到20%以下。同时讨论了珠江口万山群岛造礁石珊瑚群落面临的生存威胁和亟待加强保护的迫切需要,提出保护和管理珠江口万山群岛造礁石珊瑚群落的建议,希望完善可持续的生态开发与和谐的生态保护的管理体系。     

2014年黄骅港海域浮游动物群落结构季节变化及其影响因素研究

为了解黄骅港海域浮游动物群落结构的季节变化特征及其与环境因子的相关关系,分别于2014年2月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)对该海域进行4个航次的浮游动物和环境因子调查,采用优势度指数、物种多样性和聚类分析等方法分析该海域浮游动物的群落结构特征及其季节变化,采用冗余分析探究引起浮游动物群落结构变动的...     

[已撤稿] 三亚珊瑚礁珊瑚藻种类及其空间特征与环境因子的关系

珊瑚藻是珊瑚礁生态系统中重要的功能性群体。2010年通过水肺潜水分析了三亚珊瑚礁区的珊瑚藻种类组成和丰度, 以及群落空间特征与环境因子的关系。共鉴定出3科10属25种珊瑚藻, 其中珊瑚藻科占优势地位。三亚珊瑚礁区的珊瑚藻优势种分别为叉节藻Amphiroa ephedraea、拟中叶藻Mesophyllum simulans、串胞新角石藻Neogoniolithon fosliei、中叶藻M. mesomorphum、圆锥呼叶藻Pneophyllum conicum、孔石藻Porolithon onkodes和布氏水石藻Hydrolithon boergesenii。基于多元统计的分析结果, 将调查采样站位分为近岸型和离岸型2个主要集群, 其中近岸型的珊瑚藻种类以浊度、沉积速率(0~63μm)和悬浮物耐受种类为主, 离岸型则以光依赖-沉积物敏感种类为主。以珊瑚藻种类组成和丰度为基础的群落相似性分析结果表明, 其空间变异处于显著性水平。生物与非生物变量的相关分析结果表明, 最佳两变量组合(浊度和盐度)显著影响三亚珊瑚礁区2种类型调查站位中的珊瑚藻集合。在同一个研究站位, 因受干扰程度不同, 深水处的珊瑚藻的覆盖率比浅水处高。分析结果表明, 在三亚独特的珊瑚礁区中, 自然或人为的物理干扰因素都对调节珊瑚藻群落结构非常重要。     

渤海湾秋季浮游动物群落特征及影响因素

本研究基于2017年秋季在渤海湾海域以浅水Ⅰ型浮游生物网采集的浮游动物样品,分析了浮游动物的种类组成、丰度分布和生物多样性;通过结合现场获取的环境参数,探讨了环境因子与浮游动物群落特征之间的关系。结果如下:秋季浮游动物调查共鉴定各类浮游动物22种、浮游幼虫6类,合计种类数为28。桡足类为最为优势的类群,其在浮游动物的物种丰富度中占46.4%。渤海湾秋季浮游动物的优势种类共5个,包括中华哲水蚤、小拟哲水蚤、真刺唇角水蚤、近缘大眼水蚤和强壮箭虫。秋季浮游动物平均丰度为86.9ind./m³,平均湿重生物量为640.7mg/m³,香农-威纳指数和物种丰富度指数分别为1.87和1.08。浮游动物丰度与环境因子间的相关性分析表明,秋季影响渤海湾海域浮游动物分布的主要环境因子组合为盐度、叶绿素和浊度。与同期历史数据相比,浮游动物的丰度和生物量均有所下降。     

造礁珊瑚骨骼δ^13C及其反映的环境信息研究概况

造礁珊瑚骨骼δ＾１３Ｃ是记录环境变化的重要参数之一,本文总结了其研究概况：（１）光合作用及与之相关的环境参数如日照、云量等影响珊瑚骨骼δ＾１３Ｃ的主要因素;（２）珊瑚骨骼δ＾１３Ｃ能揭示日照时数、ＥＮＳＯ等环境信息;（３）珊瑚骨骼δ＾１３Ｃ与δ＾１８Ｏ有正相关、负相关和无相关３种情况,可以解释相应的环境状况。     

海南岛东海岸长圮海域珊瑚分布与波能的关系

造礁石珊瑚群落结构和空间分布规律的研究是珊瑚礁生态系统研究中的重要方面.研究珊瑚物种空间分布规律与波能的关系,对于研究珊瑚礁生态系统演替规律,保护和恢复珊瑚礁生态系统具有重要参考价值.文章以长圮海域波浪和造礁石珊瑚群落结构为研究对象,分析了该海域的水流和波能特征以及造礁石珊瑚的空间分布规律,探讨波浪对造礁石珊瑚空间分布规律的影响.结果显示,珊瑚随水深分布经历一个递增和递减的过程,只是不同珊瑚峰值的出现因不同水深的波浪特征而异.枝状珊瑚峰值出现在波浪作用相对较弱而光照充足的区域,而块状珊瑚由于生长速度较慢,所以在生态位上避开了生长快速的枝状珊瑚而选择了波浪作用较弱而光照不是非常充足的区域.5m水深区域鹿角珊瑚Acropora sp.和蔷薇珊瑚Montipora sp.占据优势,而8m水深区域丛生盔形珊瑚Galaxea fascicularis占据优势.     

海南儋州海域造礁石珊瑚种类组成及动态变化研究

文章通过断面法调查分析了儋州海域海花岛沿岸、南华墟沿岸和磷枪石岛沿岸造礁石珊瑚的种类组成与群落分布,结果表明：儋州海域造礁石珊瑚共有12科25属55种,相较于此前的研究增加了10个种,优势种为斯氏角孔珊瑚、澄黄滨珊瑚、柱角孔珊瑚;活造礁石珊瑚覆盖率急剧下降,由2012年的42.92%下降至现在的22.24%,降幅高至48.18%;造礁石珊瑚死亡率高居不下,长期维持在35%左右;初级群落以团块状造礁石珊瑚为优势种的趋势愈发明显,且单一绝对优势种的情况频繁出现,说明该海域造礁石珊瑚群落受到了较为严重的破坏,导致群落退化演替,分析认为这种破坏是由自然因素和人为活动共同造成的。     

渤海湾浮游动物群落变化及其与环境因子的关系

浮游动物作为海洋生物的重要类群,对气候变化及人类活动都具有较高的敏感性。本文基于2004—2015年渤海湾夏季浮游动物监测资料,分析了浮游动物的群落结构及物种变动特征,并探讨了群落变动与环境因子的关系。结果表明,2004—2015年,渤海湾夏季浮游动物群落的种类数和生物多样性总体呈上升趋势。渤海湾浮游动物分属于7个门类,其中节肢动物门和腔肠动物门种类数最多,近年来物种数增长最快。12 a间,渤海湾浮游动物群落组成发生了显著变化,中华哲水蚤Calanus sinicus、真刺唇角水蚤Labidocera euchaeta等大中型桡足类数量逐渐下降,太平洋纺锤水蚤Acartia pacifica、背针胸刺水蚤Centropages dorsispinatus等小型桡足类及异体住囊虫Oikopleura dioica、锡兰和平水母Eirene ceylonensis等胶质类浮游动物数量逐渐增加。渤海湾浮游动物的群落变化主要与温度、盐度、营养盐等环境因子密切相关。     

海南岛三亚珊瑚礁区大型底栖动物群落特征

为了解海南省三亚市3个典型珊瑚礁区的底栖生物群落现状,并依此反映该区域珊瑚礁生态系统的健康现状和受扰动程度,作者于2011年11月22日~23日在海南岛三亚西岛、鹿回头和亚龙湾3个珊瑚礁自然保护区内采用潜水方法采集底栖动物,并对分析群落的物种组成、优势类群、丰度、生物量、Shannon-Wiener指数、物种丰富度指数和物种均匀度指数以及生物量/丰度比较曲线特征等进行研究。结果共获得三亚珊瑚礁大型底栖动物166种,优势类群为甲壳动物,优势种为珊瑚铠甲虾(Galathea coralliophilus)。调查区底栖动物平均栖息丰度为566.29个/m2,平均生物量为82.146 g/m2;Shannon-Wiener指数、物种丰富度指数和均匀度指数的平均值分别为3.0581、7.9116和0.8494。其中亚龙湾的上述3项指数均高于其他两个采样地点。生物量/丰度比较曲线表明亚龙湾的底栖群落最稳定,受扰动程度最小。     

涠洲岛珊瑚礁近千年的发育过程及其对气候变化的响应*

高纬度珊瑚栖息地能否成为气候变暖背景下热带珊瑚物种的“避难所”仍不明确, 南海北部的相关研究更是稀少。本文以取自涠洲岛的2根珊瑚礁沉积岩心为研究对象, 通过U-Th定年、沉积组分分析以及珊瑚种属鉴定等方法, 探讨近千年以来珊瑚礁的发育过程及其对气候变化的响应。研究结果发现, Core1(石螺口)岩心沉积的3个快速堆积阶段分别与罗马暖期、中世纪暖期和现代暖期大致对应; 而2个缓慢堆积阶段则分别与黑暗时代冷期和小冰期大致对应, 证实了温暖的气候对珊瑚礁发育有促进作用, 而寒冷的气候则不利于珊瑚礁的发育; 此外, 现代强烈的人为干扰可能也导致了涠洲岛珊瑚礁的迅速退化。Core2(南湾)中陆源沉积含量高, 珊瑚年龄主要集中在800AD—950AD和现代这两个时间段内, 其原因可能与环境变化、风暴作用及湾内现代珊瑚分布特征有关。通过对比这两个站位的珊瑚礁沉积特征, 本文进一步提出“完全避难所”和“非完全避难所”的概念, 揭示涠洲岛珊瑚可能同时具有低纬度热带珊瑚礁和高纬度珊瑚群落这两种发育特征和趋势。     

Characteristics of Growth Rate of Coral Porites from Sanya Bay, Hainan Island and its Relationship to Environmental Variables

The time series of annual and seasonal growth rate of two coral Porites, collected at different sites of fringe reef in the Sanya Bay, Hainan Island have been obtained by analyzing X-radiograph of skeletal band. There are obvious seasonal variations of the growth rate in two corals, the average low rate in winter and the average high rate from spring to autumn. Compared with the time series of environmental variables, the coral growth rote is only correlated statistically with seawater temperature and not related to rainfall and sunshine. Furthermore, the growth rate in spring and summer is correlated directly with seawater temperature of the winter-early spring ( between December and March ) and the other seasonal growth rate has no relationship with seasonal variations of seawater temperature. We propose that seawater temperature is one of the factors affecting the coral growth rate in the area and the low seawater temperature is a primary control of the seasonal growth rate.     

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.     

永兴岛及七连屿造礁石珊瑚近10年变化分析

根据2007-2016年珊瑚礁监测数据,永兴岛及七连屿共调查到造礁石珊瑚11科113种,常见种有鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis、疣状杯形珊瑚Pocillopora Verrucosa、粗野鹿角珊瑚Acropora humilis、澄黄滨珊瑚Porites lutea、丛生盔形珊瑚Galaxea fascicularis、梳状菊花珊瑚Goniastrea pectinata及锯齿刺星珊瑚Cyphastrea serailia等。研究区域内造礁石珊瑚种类近10年（2007-2016年）来下降明显,其中永兴岛从39种下降到18种,下降率为53.85%;北岛从23种下降到17种,下降率为26.09%;赵述岛从46种下降到12种,下降率为73.91%;西沙洲从51种下降到15种,下降率为70.59%。群体形态群落中皮壳状种类数最为稳定,分枝类下降了59.26%;叶片状下降了75.00%;圆盘状下降了87.50%;团块状下降了57.14%。通过对研究区域造礁石珊瑚种类组成及群落形态等方面的变化分析可见,人为活动、长棘海星、珊瑚病害、台风及全球升温等因素逐渐影响到西沙海域的珊瑚礁生态系统。     

海南岛鹿回头珊瑚礁研究进展

前人在海南岛鹿回头珊瑚礁区所做的工作主要集中于以下三方面：(1)鹿回头珊瑚礁区地貌的粗略描述;(2)鹿回头珊瑚礁记录的古海平面研究：(3)鹿回头珊瑚礁记录的现代环境信息研究。通过野外实地考察,将鹿回头珊瑚礁分为8个生物地貌带：礁前斜坡活珊瑚带、礁缘砾石突起脊带、外礁坪带、中礁坪带、内礁坪带、海滩、沙堤、洼地,它们是全新世海平呵和气候环境变化的产物。关于本区珊瑚礁的研究,结合全球珊瑚礁与环境的研究来看,许多工作有待于展开和补充,大致可从以下4个方面进行深入研究：(1)珊瑚礁的生物地貌过程;(2)珊瑚及珊瑚礁的高分辨率环境记录;(3)珊瑚对海洋环境污染的记录：(4)珊瑚礁生态系统与社会、经济及人文系统的关系及其可持续发展。     

海南岛鹿回头珊瑚礁与全新世高海平面

通过实地考察和资料分析,海南岛南部全新世以来以沉降活动为主要特征,鹿回头珊瑚礁能够反映全新世以来的海平面变化,鹿回头岸礁礁坪面上的原生珊瑚礁是全新世高海平面时期的产物。全新世以来南海北部至少存在过 4 期相对高海平面阶段:7300~6000、4800~4700、4300~4200和3100~2900cal.aBP。其中 7300~6000aBP 是整个全新世最高海平面时期,也是鹿回头珊瑚礁发育的繁盛期,基本形成了现代珊瑚礁的地貌格局,后来不同时期发育的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和礁前斜坡带。另外,鹿回头珊瑚礁反映的南海北部全新世高海平面时间与南海其他地区高海平面时间可以衔接或对应,说明南海地区全新世高海平面具有全球背景,至少在南海是一致的,且与气候变暖紧密相联。     

海南岛近岸海域夏初浮游动物与环境因子的关系

根据2011年夏初在海南岛近岸海域采集的浮游动物样本,分析了该海域浮游动物的种类组成、优势种类、丰度、生态类群,生物多样性及均匀度,并对浮游动物与环境因子之间的关系进行了探讨。海南岛近岸海域共鉴定出终生性浮游动物164种,阶段性浮游幼体11个类群,其中以桡足类的种类最多,40属82种。优势种主要有棘皮动物幼体Echinodermata larva、鸟喙尖头溞Penilia avirostris、异体住囊虫Oikopleura dioica、长尾类幼体Macrura larva、肥胖软箭虫Ferosagitta enflata、羽长腹剑水蚤Oithona plumifera、小齿海樽Doliolum denticulatum、中型莹虾Lucifer intermedius、泡抱球虫Globigerina bulloides、微驼隆哲水蚤Acrocalanus gracilis等。海南岛近岸海域浮游动物丰度平均值为1 348.68ind/m3,东部海域浮游动物丰度最高,由近岸向远岸呈递减趋势,而北部湾海域和南部海域由近岸向远岸则呈先增后减的趋势。夏初由于受沿岸流和南海暖流的影响,海南岛近岸海域的生态类群以暖水沿岸种和广布暖水外海种为主。浮游动物多样性指数和均匀度平均值为3.03和0.72,东部海域的多样性指数和均匀度较低,主要原因是阶段性浮游幼体的偶然性暴发。相关性分析显示,海南岛近岸海域浮游动物丰度与pH值呈极显著负相关(p0.05,r=-0.360);与浮游植物丰度(PA)呈极显著正相关(p0.01,r=0.395);与盐度、DO、CODMn、NO3-N浓度、NH4-N浓度、PO4-P浓度成正相关,与温度、NO2-N浓度、SiO3-Si浓度呈负相关。     

广东沿海及海南岛东南部海底表层孢粉分布及其环境意义

为了探讨海洋表层沉积物的孢粉分布与可能陆源地区植被、气候以及孢粉传播机制的关系,为南海古环境研究提供可靠的基础,采用野外取样、室内实验、计算孢粉百分比和孢粉浓度等方法,对广东沿海及海南岛东南部(108°34′12″—120°E,17°—23°43′12″N,水深为37—3370m)40个表层沉积物样品进行孢粉分析,揭示表层孢粉在整个广东沿海及海南岛东南部的分布和传播规律,尤其关注以往未涉及的广东沿岸海域的孢粉分布情况。研究发现草本花粉如禾本科Poaceae、蒿属Artemisia、藜科Chenopodiaceae、十字花科Brassiceae除在广东沿海近岸带含量较高外,一般都低,可能与沿岸热带亚热带草地分布以及水稻、甘蔗、蔬菜种植有关,推测是以冬季表层环流为动力由北向南传播的。松属Pinus花粉百分比高(20%)且传播较远,以珠江口和东沙群岛附近的样点最高,向西南逐渐降低,说明松属花粉是以冬季风为主要动力传播的。近海区域表层沉积的芒箕孢子含量很高(60%),可能与剧烈的人类活动干扰有关。而热带、亚热带阔叶林花粉(如栲属和栎属)的数量却远远低于其在陆地植被中的数量。广东沿岸的栲属Castanopsis、栎属Quercus、三缝孢Trilete-spore等花粉主要来源于海南岛和广东沿岸,可能是随河流及南海北部表层环流输送的。单缝孢及水生植物莎草科Cyperaceae的百分含量以靠近珠江口的样点较高,可能与河流的注入有关。