广西涠洲岛海域珊瑚礁现状及其保护策略研究

通过对2005年涠洲岛珊瑚礁生态调查,结合对以往资料和数据的分析,对比1984年和1964年2次调查结果,掌握涠洲岛珊瑚礁的现状.同时讨论了涠洲岛珊瑚礁区面临的生存威胁,提出保护和管理涠洲岛珊瑚礁的建议,以期建立可持续的生态旅游开发与新型的生态保护生态管理体系.     

未来海平面上升对涠洲岛珊瑚礁的可能影响

根据涠洲岛珊瑚样品资料和涠洲岛海洋站实测雨量、盐度、pH、潮位、最大波高及珊瑚普查历史资料,分析气候变化、海平面上升对涠洲岛珊瑚礁的可能影响。结果显示:1)涠洲岛的多年平均雨量为1388mm,多年平均盐度为32.1,目前海水pH值为8.0~8.23,均在珊瑚生长合适范围内;2)用P-Ⅲ型算式得出涠洲岛的水文要素百年一遇极值为:年雨量2313mm,最高潮位514cm,最大波高6.1m;3)涠洲岛珊瑚生长率(6~8mm/a)大于海平面上升率(2.2mm/a),涠洲岛最大潮差为450~500cm,夏季白天遇低潮时,会增加珊瑚白化概率;4)若未来海平面上升30cm,遇上512cm高潮位与580cm最大波高,不会对涠洲岛珊瑚礁造成毁灭性破坏。     

北部湾涠洲岛珊瑚礁的研究历史、现状与特色

分析多年来涠洲岛珊瑚礁的研究成果,得出以下认识：1）近20多年来涠洲岛活珊瑚覆盖率呈快速下降趋势,北部活珊瑚覆盖率由2005年的63.70%下降到2010年的12.10%,东南部由1991年的60.00%下降到2010年的17.58%,西南部由1991年的80.00%下降到2010年的8.45%;2）处于相对高纬度区域的涠洲岛珊瑚礁,是研究全球气候变暖背景下珊瑚向高纬度或相对高纬度海域迁移的珊瑚避难所这一假说的理想区域;3）涠洲岛的珊瑚礁直接发育于火山基岩之上,是检验达尔文关于环礁成因假说的理想场所;4）涠洲岛珊瑚礁主要受到极端气候事件与人类活动的双重影响,是研究珊瑚礁响应人类活动和极端气候事件的天然实验室。因此,涠洲岛珊瑚礁除了与其他珊瑚礁一样具备重要的资源、生态与环境特征之外,还具有独特的科学研究价值,需要引起高度重视并进行有效保护,为南海珊瑚的北向迁移创造条件。     

涠洲岛——纯净温柔的海洋

温柔的海洋 这是个安静的岛屿,非常安静,没有那么多的人和事,像是北海热热闹闹人群外的“蓬莱岛”。     

广西涠洲岛自然保护区牛角坑湿地生态修复工程

针对涠洲岛自然保护区牛角坑湿地所出现的水源不足、生境退化、生物量下降等问题,通过实施牛角坑湿地保水工程、鸟类饵料生物培殖工程、鸟类栖息地通道修复工程、监测基础设施建设工程,实施湿地生态修复。重点实施沼泽-觅食地-引水渠-湿地调节库4级保水工程来提高牛角坑湿地的保水能力,把牛角坑间歇性沼泽地改造为永久性湿地,提高牛角坑湿地对鸟类的承载力,丰富涠洲岛自然保护区的生物多样性。     

北部湾涠洲岛方言文化景观与分布特征

不同的族群来源和地理环境可以直接影响一个地区语言文化景观的形成与分布特征,在海岛背景下尤其如此。以自然地理空间上的涠洲岛（不涉及同一行政区划的斜阳岛）作为研究区域,以其方言文化作为研究对象,以广西北海市地名志、内部影印资料、访谈材料和笔者于2004―2009年4次上岛调研考察所得资料作为数据源,通过对北部湾涠洲岛村落相关数据进行分类统计分析,发现岛上方言文化景观的形成受不同文化源流的影响,形成了由客家方言、粤方言和闽方言三大块构成的方言文化景观和区域差异,分别呈片状、板块状和方言岛分布,呈现出由岛中心向四周扩散直至沿海的圈层状分布格局,是最能反映涠洲岛多元文化内涵的“活化石”,对于认识方言传播规律具有借鉴意义。     

涠洲岛海洋站1960-2010年DHW变化趋势分析

根据涠洲岛海洋站实测海表温度(SST)历史资料和该岛珊瑚礁普查(Reef Cheek)历史资料,采用相关分析和对比分析法探讨该站SST变化中夏季DHW(Degree Heating Weeks)的变化趋势及珊瑚白化的海洋站DHW临界值,结果表明:(1)1960-2010年涠洲岛DHW有轻微的上升趋势,与气候全球变暖统计...     

涠洲岛活珊瑚覆盖率变化的仿真分析

为了更好地理解环境参数对珊瑚礁生态的影响,以涠洲岛为研究区域,结合历史文献所记载的活珊瑚覆盖率（Live Coral Cover, LCC）资料,利用MODIS 2003-2015年遥感观测获取的环境参数,即叶绿素a质量浓度（Chl-a）、海表温度（SST）和光合有效辐射（PAR）,探讨LCC变化与环境参数之间的关系,并建立了LCC变化模型。首先计算出每个环境参数3~10个月的移动平均值,并用皮尔逊相关系数计算得到与LCC变化相关性最大的环境参数值;然后考虑环境参数值之间、前后不同年份的LCC之间可能存在的自相关性,利用主成分分析法消除这些自相关之后,再利用非线性约束优化方法估计LCC与环境参数值关系的经验模型。该模型的系数为Chl-a（-0.109 04）、SST（-0.061 62）和PAR（0.013 58）,据此推测,人类活动所造成的海水富营养化可能是涠洲岛LCC下降的最主要原因。最后,对涠洲岛珊瑚礁未来的发展与变化进行仿真和预测,结果表明：涠洲岛在环境不变的条件下其LCC会稳定在10%左右,而在当前气候变暖的条件下其珊瑚有可能会在2120年左右存在开始消失的风险。     

西沙群岛和涠洲岛气候变化特征 及其与近岸陆地的对比

采用1959―2014年中国西沙站和涠洲岛站及其临近陆地台站的基本气象观测资料,分析了2个海岛的气候变化特征及其与近岸陆地的差异。结果表明：1）近56年西沙和涠洲岛及近岸陆地气温变化均呈上升趋势,西沙增暖速率（0.19℃/10 a）大于涠洲岛（0.104℃/10 a）。显著的差异出现在近10年,西沙持续增暖（0.38℃/10 a）,而涠洲岛气温却呈下降趋势（-0.48℃/10 a）。从季节变化上,2个海岛都有春季越来越暖、冬季越来越冷的趋势。与周围陆地的气温相比,2个海岛的气温均高于近海陆地,但增温速率却小于近岸陆地。2）分析近56年降水量的变化,发现海岛降水量、降水强度和降水天数均小于陆地。受冬、夏季风转换的控制,海岛及近岸陆地有旱季、雨季的划分,且近半个世纪以来降水量波动大、变化趋势不显著,但伴随降水天数的减少,降水强度呈显著增长趋势。对比2个海岛近10年的降水变化特征,发现西沙站的旱季有越来越旱的趋势,涠洲岛及近岸陆地无论旱季、雨季降水量都有增加的趋势,表现为湿润化的趋势。     

近45年涠洲岛5次珊瑚热白化的海洋站SST指标变化趋势分析

根据涠洲岛珊瑚礁普查(Reef Check)历史资料和涠洲岛海洋站实测海表温度(SST)历史资料,采用对比分析与相关分析方法,分析1966―2010年该岛珊瑚热白化的SST指标变化特征,结果显示:1)涠洲岛珊瑚热白化的最热周平均SST值为31.6℃或最热日平均SST值为32℃;2)1966―2010年涠洲岛的逐年最热月月均SST、最热日日均SST、年极端最高SST及最热周平均SST呈准同步变化,彼此间的相关系数为0.71~0.89,4种珊瑚热白化SST指标没有显著上升趋势;3)最热月月均SST和最热周平均SST的变化趋势与全球变暖在统计上存在显著相关关系。     

珊瑚礁岛屿淡水透镜体研究综述

淡水透镜体是珊瑚礁岛屿上重要的地下淡水资源,对于满足人们的日常生活需要和维护珊瑚礁岛屿的生态系统非常关键。文章回顾了国内外珊瑚礁岛屿淡水透镜体的研究历程,介绍了它的理论和特征,综述了其发育和演化与岛屿的水文地质、气候、潮汐、地形和植被等的关系。另外,自然压力,诸如干旱、海水入侵、海平面升高和岛的机械侵蚀等,以及人为压力,如过多抽取淡水、污染、地形改变和海岸工程等,都对珊瑚礁岛屿淡水透镜体的稳定造成了威胁,对这类干扰方面的研究也有很多。文章还介绍了常用的淡水透镜体研究模型,包括物理模型、解析模型和数学模型,并对其在淡水透镜体中的研究应用作了概述。对中国珊瑚礁岛屿淡水透镜体的研究现状也作了介绍,研究涉及西沙群岛永兴岛珊瑚礁淡水透镜体的厚度、抽取地下水导致的倒锥现象和生物修复等方面。最后,文章对南海珊瑚礁岛屿淡水透镜体的研究作出展望,提出开展对南海其他珊瑚礁岛屿淡水透镜体的研究工作,以及如何使抽取的地下水除污并可供饮用。     

近50年涠洲岛5次珊瑚冷白化的海洋站SST指标变化趋势分析

根据涠洲岛海洋站实测海表温度(SST)历史资料和涠洲岛珊瑚礁普查历史资料,采用对比分析与相关分析方法,分析1960―2009年冬季珊瑚冷白化4种SST指标的变化特征。结果显示:(1)涠洲岛珊瑚冷白化的该站SST值为极端低海温(SSTMIN)≤13.2℃或最冷周海温(SSTMCW)≤14.0℃;(2)4种珊瑚冷白化SST指标呈准同步变化,无上升趋势,且其变化趋势与全球变暖无明显对应关系。     

西沙群岛琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间及其海平面指示意义

以西沙群岛琛航岛珊瑚礁钻孔为材料,通过高精度铀系测年技术测定了全新世底界的年代;同时利用MAT-253同位素质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪测定了0~20 m层段δ¹³C、δ¹⁸O和锶元素的质量分数,以U-Th年龄为基础,结合δ¹³C、δ¹⁸O和锶元素的质量分数均在16~17 m之间明显降低这一特点,得到琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间为距今7 900 a前,不整合于晚更新世的珊瑚礁体（年代老于110 ka）之上,全新世礁体的厚度为16.7 m。考虑研究区域新构造活动相对稳定,以及南海现代珊瑚礁的礁坪面与大潮低潮面基本一致,琛科2井的钻孔井位高于现代礁坪约2.9 m,推测其起始发育时的位置在现代海平面大潮低潮面之下约13.8 m,即西沙群岛海域7 900 a前的海平面在现代海平面以下约13.8 m,近7 900 a以来海平面上升了至少13.8 m。这一结果为理解全新世南海珊瑚礁的发育历史及海平面变化提供了新的信息。     

中国热带珊瑚礁的第四纪气候记录

珊瑚礁剖面的氧碳同位素、地球化学、造礁珊瑚生长带等分析结果表明,珊瑚礁记录了第四纪气候波动的基本轮廓.早更新世总体趋暖,但至少有4个旋回.中更新世总体趋冷,但至少有7个旋回.晚更新世气候剧烈波动,但总体变化为两个前暖后冷的旋回.全新世为回暖-升温-降温的波动.历史时期约1 700 a来有4个前冷后暖的旋回.近200 a的气候波动表现为前百年正距平,后百年以负距平为主,但总体趋暖.     

珊瑚礁岩土的工程地质特性研究进展

文章综述了珊瑚礁岩土工程的研究意义、珊瑚礁岩土的组成、钙质砂的物理性质、钙质砂的静力学特性、珊瑚礁岩土中的桩基工程、珊瑚礁混凝土等方面的研究现状。得出：1）颗粒易破碎是钙质砂最重要的特性,直接影响着钙质砂的其他力学性能,而影响钙质砂颗粒破碎的主要因素有围压、有效应力、颗粒级配、初始孔隙比、颗粒强度、颗粒形状等;2）生物颗粒的易破碎以及成桩过程对钙质砂结构的扰动,导致钙质砂中的桩基承载力远低于普通石英砂;3）在以珊瑚砂为原料的混凝土工程中,利用抗硫酸盐水泥拌养的珊瑚混凝土,其强度和耐久性相对较好。最后指出：加强对钙质砂颗粒破碎发生机理的研究以及建立破碎模型、加强对新型珊瑚礁钢筋混凝土和新型桩基的研究、开展珊瑚礁岩土工程的灾害预防与处理以及工程后期的养护等,是珊瑚礁岩土工程进一步研究的方向。