海南岛西北部海域珊瑚礁造礁石珊瑚种类组成与分布

调查了海南岛西北部海域造礁石珊瑚种类的多样性及分布.结果表明:共发现50种造礁石珊瑚和1种多孔螅.海南岛西北部造礁石珊瑚优势种为澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis),与历史资料相比优势种发生明显变化;海南岛西北部海域造礁石珊瑚覆盖率急剧下降,是由自然因素和人为活动共同造成;海南岛西北部海域是北部湾、琼州海峡和南海的重要交汇点,可能是造礁石珊瑚幼虫扩散的重要通道,对华南沿岸造礁石珊瑚资源自然恢复起到重要作用.因此,未来的海洋管理应该加强对珊瑚礁的保护力度,开发利用与环境保护并重,这样才能有效保护海南岛西北部海域的珊瑚礁.     

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。     

基于CiteSpace的海洋热浪研究可视化分析

在全球变暖的背景下,海洋热浪发生频率、强度、持续时间及空间范围均呈现出显著增长趋势,对海洋生物多样性和生态系统造成极为严重的破坏,引起了世界各国的广泛关注。CiteSpace是一款具有多元、分时、动态等优势特点的引文分析工具,可用于分析学科或知识领域的研究发展进程和结构关系。以海洋热浪为主题,基于Web of Sciences Core Collection数据库,利用CiteSpace对检索到的514篇相关文献(2012—2021年)进行可视化分析,全面揭示了海洋热浪研究领域的发展趋势、研究热点及前沿。研究发现,海洋热浪研究的发文量逐年增加,从2012年至今总体呈现平稳—缓慢上升—迅速增长三个阶段特征。美国和澳大利亚两国在海洋热浪研究中占主导地位。中国虽起步较晚,但在该领域中影响力不断增强。发文作者集中度较高,且发文量排名靠前的作者合作关系紧密,对该研究领域的发展起到了引领作用。海洋热浪研究所属学科主要集中于环境科学与生态学、海洋及淡水生物学、海洋学等。基于关键词共现、突变分析及文献共被引方法,发现当前研究的前沿热点方向主要包括海洋热浪特征、变率及物理机制,海洋热浪对海洋生态系统及生...     

孟加拉湾海洋热浪季节变化特征与可能成因

本文基于1982−2021年的NOAA最优插值海表温度等资料,分析了孟加拉湾海洋热浪季节分布特征与可能成因。结果表明：大致以斯里兰卡岛与缅甸伊洛瓦底江河口连线为界,孟加拉湾西北部与东南部海域海洋热浪频率和天数呈现出不同的季节变化特征。在湾西北部海域,海洋热浪频率和天数季节变化较显著,均在夏季达到最大,春、秋季次之,冬季最少。而在湾东南部海域,二者的季节变化相对较弱。依据海洋热浪累积强度将海洋热浪从弱至强分为I～IV4种等级。分析显示,I类和II类较弱海洋热浪主要发生于夏、秋季的湾西部或西北部海域;III类以上严重海洋热浪则多发于春季的安达曼海和湾东南部海域以及夏季的缅甸西南部海域。进一步分析表明,在春、夏和秋季大部分海洋热浪活跃区,较浅的混合层及海表净热通量的变化对这些海区海洋热浪活动可能起主要作用,而冬季湾东南部海域海洋热浪形成与维持可能主要与赤道远地强迫有关。     

1974—2020年珠江口外海海洋热浪变化趋势分析

基于珠江口大万山海洋站(21°56′N,113°43′E)观测的1974—2020年逐日平均海表温度(sea surface temperature,SST)资料,参照世界气象组织关于海洋热浪(marine heatwave,MHW)定义、强度分类标准及全球与北半球年平均表面温度资料,采用相关及对比方法,分析珠江口海洋热浪的变化趋势,结果表明:(1)近47年来珠江口每年都出现MHW事件,平均每年出现6.5次,最多年13次(2020年),且每年出现次数呈上升趋势,平均每次持续时间为11.7d,最长62d;(2)近47年来每年珠江口的MHW日数呈显著增加趋势,上升率为1.81d·a–1;(3)此时期各级MHW强度的出现日数占总出现日数的比例分别为中度18.92%,强烈53.24%,严重24.06%,极端3.77%;(4)珠江口MHW日数上升及出现极端MHW的主要原因可能与全球气候变暖、南海高压增强和季风减弱有关。预估未来珠江口的MHW日数还会呈现上升趋势。     

莱州湾营养盐和富营养化特征与研究进展

近年来,在人类活动和自然因素共同作用下,全球近岸海域营养盐含量逐年增加,导致不同程度的富营养化问题,并产生赤潮、鱼类死亡、贝类毒化、海草和海藻床消失、珊瑚礁破坏等一系列生态环境灾害,受到各国政府和科研工作者的关注。借鉴历史资料和近期调查数据,针对渤海莱州湾的营养盐特征和来源进行了重点分析,综述了该区富营养化状况及成因,探讨了营养盐浓度和比例结构变化与富营养化问题对莱州湾生态环境的影响。     

1982–2019年渤、黄海海洋热浪时空变化特征分析

基于1982–2019年美国国家海洋和大气管理局最优插值海表温度资料,运用多种统计方法分析了渤、黄海海洋热浪（频次、持续时间、强度）的时空分布特征及与之相关的环流背景。结果表明:（1）海洋热浪具有一定的区域性差异,更强、更持久和更多的海洋热浪多集中在渤海和北黄海海区;（2）近38年来,渤、黄海海洋热浪变化趋势也具有明显的区域性差异,频次、年平均持续时间、年平均平均强度和最大强度总体呈增多、增强趋势,但朝鲜半岛沿岸海域没有显著变化,这与该地区的平均海温变化密切相关;（3）根据日平均海表面温度将海洋热浪分为中等、强、严重和极端4种等级,结果表明,除极端海洋热浪外,其他3种不同等级海洋热浪发生频次和增长趋势均存在显著的地理差异,中等强度海洋热浪在渤、黄海所有区域均频次偏多且有显著的增加趋势,而强和严重海洋热浪主要集中在我国的渤海海域,但渤、黄海区域极端海洋热浪几乎没有发生;（4）就渤、黄海区域平均而言,38年间,共发生83次海洋热浪,平均每年2.2次;海洋热浪具有明显的季节差异,不同等级强度的海洋热浪的多发季节均在夏季;（5）合成分析结果表明,夏季渤、黄海海洋热浪与大气环流密切相关,当从高层到低层贝加尔湖区域上空表现为大范围的相当正压结构的暖性高压异常时,盛行的下沉运动和高空西北气流,带来了晴朗的天气和更多的地面净太阳短波辐射,有利于渤、黄海海洋热浪的形成和维持。     

全球变化背景下暖水珊瑚礁生态系统的适应性与修复研究

暖水珊瑚礁生态系统是热带海域最具生物多样性和代表性的生态系统之一。本研究分析了全球变化背景下暖水珊瑚礁生态系统的变化和风险,开展了受损暖水珊瑚礁生态系统退化和消失的致灾因子归因分析,综述了暖水珊瑚礁生态系统的适应性与修复技术研究。分析表明:①过去几十年来,暖水珊瑚礁生态系统快速退化,包括大面积白化和死亡、多样性明显减少和生态功能显著衰退,主要归因于海洋升温与人类活动等致灾因子的影响;②在温室气体高排放浓度情景下(RCP 8.5),相比工业革命前,到本世纪中叶,南海升温将可能远超过2℃,这表明南海暖水珊瑚礁生态系统正在逼近其气候临界点,即全球升温高于2℃时,90%~99%以上的暖水珊瑚将消失;③1980年代以来,海洋升温、海洋热浪和强热带气旋等海洋气候变化致灾因子对南海暖水珊瑚的危害性(影响的强度、范围和时间)明显增加,对暖水珊瑚礁生态系统产生了严重的影响;与此同时,近岸海域的过度或破坏性捕捞、采挖和潜水等人类活动,对暖水珊瑚造成了严重损害,增加了暖水珊瑚的气候脆弱性,而这种人类活动既是局部的,也是全球性的现象,使得暖水珊瑚更难以适应全球变暖的影响。分析还表明,为了增强暖水珊瑚适应气候与环境变化的恢复力(韧性),人们开展了诸多受损珊瑚礁生态系统的适应性与修复研究,但主要是采用无性繁殖或结合人工基质的修复方式,而应用有性繁殖技术恢复受损珊瑚礁的方式仍较少;最近,暖水珊瑚耐热的基因适应性研究取得了重要进展,为暖水珊瑚适应全球变暖提供了一种新的途径。本研究最后探讨了中国受损珊瑚礁生态系统的修复问题与对策。     

2019年中国近海海洋热浪特征研究

海洋热浪是指在一定海域内发生的海表温度异常偏高的现象,海洋热浪的发生会对海洋生态系统的功能与服务产生重大影响.近年来,中国近海海洋热浪频发,引起越来越多的关注.本文利用逐日海表温度观测资料对2019年中国近海海洋热浪特征进行研究分析,结果显示:2019年,在中国近海海南岛周边海域、长江口附近海域、渤海海域和江苏外海海域...     

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。     

气候变化中海洋和冰冻圈的变化、影响及风险

本文系统梳理了IPCC 《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC)的主要结论,并对主要观点进行了解读。报告主要关注全球变暖背景下高山、极地、海洋和沿海地区现在和未来的变化及其对人类和生态系统的影响,以及实现气候适应发展路径的方案。在全球变暖背景下,冰冻圈大面积萎缩,冰川冰盖质量损失,积雪减少,北极海冰范围和厚度减小,多年冻土升温,全球海洋持续增温,1993年以来,海洋变暖和吸热速度增加了一倍以上。同时,海洋表面酸化加剧,海洋含氧量减少。全球平均海平面呈加速上升趋势,2006—2015年全球海平面上升速率为3.6 mm/yr,是1901—1990年的2.5倍,但存在区域差异。高山、极地和海洋的生态系统的物种组成、分布和服务功能均发生变化,并对人类社会产生了显著负面影响。极端海洋气候事件发生频率增多,强度加大。1982年以来,全球范围内海洋热浪的发生频率增加了一倍,且范围更广,持续时间更长。海平面持续上升加剧了洪涝、海水入侵、海岸侵蚀等海岸带灾害,并影响沿海生态系统。海洋及冰冻圈的变化及其影响在未来一定时期仍将持续,应对这些影响而面临的挑战,应加强基于生态系统的适应和可再生能源管理,强化海岸带地区的海平面上升综合应对,打造积极有效、可持续和具有韧性的气候变化应对方案。     

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...     

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。     

北部湾沉积物中放射性核素的分布特征与控制因素

北部湾是我国大西南地区重要的海上通道,也是我国重要的渔场之一。本研究利用高纯锗γ谱仪系统分析北部湾表层和柱状沉积物中4种最主要的天然放射性核素(²³⁸U、²²⁶Ra、²²⁸Ra、⁴⁰K)含量和分布特征。结果显示,北部湾沉积物中放射性核素含量低于我国大部分海域的结果,高于珊瑚礁区的极低放射性水平的结果。北部湾沉积物中4种核素都存在"蝴蝶"状空间分布特征,该特征主要源于沉积物粒径的非线性调控,且与沉积物总有机碳浓度存在正相关。此外,利用Mn和²¹⁰Pb所指示的氧化还原状态和物理/生物扰动过程也可以对柱状沉积物中氧化还原敏感型核素(比如,²³⁸U)分布产生一定的影响。本文从²³²Th/²³⁸U、⁴⁰K/²³⁸U、²²⁶Ra/²³⁸U活度比值角度,发现北部湾沉积物具有典型的陆源沉积物特征,且显著不同于南海珊瑚礁区中生源沉积物特征。本研...     

Artificial marine habitats in the Arabian Gulf: Review of current use, benefits and management implications

The use of artificial reefs in the Arabian Gulf have a history extending back over a century, when date palm trunks, stones, pottery and other materials were sunk in coastal areas to enhance fish catch. Historically, such artificial reefs formed an important component of the socio-economic development of coastal fisheries. In comparison, modern artificial reefs have taken on a variety of forms. The most widely recognized are purpose-build modular artificial reefs designed for the enhancement of fisheries yield, diving, and various other benefits. However, far more common within the Gulf are the large-scale unplanned artificial reefs that have been formed as a result of human activities in the marine system, such as large-scale coastal breakwaters, seawalls, jetties, pipelines, and oil and gas infrastructure. Although there is limited information on the role of these constructions in structuring Gulf marine communities, increasing evidence suggests that abundant and diverse communities of reef fish, coral and other benthos can develop on these structures, with important ecological implications in urbanized coastal areas in the Gulf. However, due to a variety of unintended consequences of artificial reef development such structures may also pose challenges to coastal marine management. We review the current published literature on artificial reefs in the Gulf in order to improve our understanding of the role that these structures play in Gulf coastal ecosystems, and to further develop regional management of artificial reefs. We explore the various types of artificial reef that exist in the Gulf and examine the benefits and challenges that these structures represent for coastal ecology and economics. Such information is essential for our improved understanding and management of these increasingly important ecosystems in the Gulf.