珊瑚藻在珊瑚礁发育过程中的作用

珊瑚藻是钙化红藻中的主要类群,是珊瑚礁中的重要组分,并在珊瑚礁发育过程中发挥重要作用：1）珊瑚藻为珊瑚礁体建造提供大量的钙质物源,壮大了珊瑚礁钙质体;2）珊瑚藻具强依附粘结等作用,能将破碎的生物残体等进行裹覆胶合和绑结,构建成抵御强风浪的珊瑚礁体格架;3）珊瑚藻坚硬的钙质面为珊瑚幼虫的附着生长提供硬质基底;4）珊瑚藻通过光合作用,提升珊瑚礁生态系统的能量流动;5）珊瑚藻的高初级生产力,维持珊瑚礁生态系统的高效物质循环。当前珊瑚藻的研究重点包括珊瑚藻对全球变暖、海洋酸化等环境胁迫的响应,以及珊瑚藻的群落结构、种类多样性、时空变化与环境变化的关系等。对珊瑚藻的深入研究将有助于揭示其在珊瑚礁生态系统中的多重功能。     

冷水珊瑚礁研究进展与评述

相比浅海暖水珊瑚礁,对深海的冷水珊瑚礁研究相对薄弱。近年来随着水下机器人和深潜器技术的进步,国际上兴起了深海珊瑚礁研究热潮。文章综述了：1）冷水石珊瑚的物种多样性及格局分布特征;2）冷水石珊瑚的生长特征及测量方法;3）冷水珊瑚礁的类型、形成机制与演化过程;4）海洋酸化对冷水珊瑚礁的影响;5）冷水石珊瑚对海洋古环境的记录等。最后提出中国南海冷水珊瑚礁研究展望,建议开展探测南海冷水珊瑚礁的分布,监测珊瑚礁区的生态环境,分析冷水石珊瑚群落特征,探讨冷水珊瑚礁对海洋酸化的响应机制,并利用南海冷水石珊瑚重建南海冷水珊瑚礁的发育历史及所记录的古海洋环境等研究工作。     

珊瑚礁海水pH变化及其对海洋酸化的意义

珊瑚钙质骨骼δ11B重建的海水pH时间变化序列显示：珊瑚礁海水pH的长期变化具有显著的年际―年代际波动周期,并且这些波动是区域海洋气候过程和珊瑚礁海水生物活动共同作用的结果。珊瑚礁生态系统中的生物活动（光合呼吸作用和钙化作用）控制着海水碳酸盐系统的组成,调节着海水pH的变化。这一过程在全球气候环境变化和区域海气过程的影响下,一起作用于珊瑚礁海水pH的变化,因而使得不同海域的珊瑚礁海水对海洋酸化的响应有所差别。研究珊瑚礁生物活动在长时间尺度上对海水pH的作用对认识珊瑚礁海水酸化机理十分重要,同时也是了解珊瑚礁生态系统如何响应海洋酸化的重要手段。     

生物天敌暴发导致珊瑚礁退化的高分遥感监测与分析——以南海太平岛为例

珊瑚生物天敌黑皮海绵、长棘海星在世界范围内暴发严重威胁珊瑚礁生态健康,然而目前珊瑚礁领域尚缺乏生物天敌暴发后对珊瑚礁地貌类型影响的定量研究。文章利用太平岛珊瑚生物天敌黑皮海绵、长棘海星2次暴发事件前后,覆盖太平岛2016—2022年的26期Sentinel-2遥感影像,结合高分辨率GF-2 (PMS)遥感影像和卫星遥感影像地理信息系统Google Earth平台中的数据,开展中国南海太平岛珊瑚礁地貌类型遥感影像分类实验,对密集珊瑚沉积区、稀疏珊瑚沉积区、珊瑚丛生区、沙坪、浅礁前斜坡等珊瑚礁地貌类型演变进行特征分析。结果表明：1）结合专家解译知识和支持向量机（Support Vector Machine, SVM）分类算法开展的太平岛珊瑚礁地貌类型分类,最高总体精度和Kappa系数分别为96.46%和0.94。2）在2种珊瑚生物天敌暴发期间,太平岛的珊瑚礁丛生区、密集珊瑚沉积区、稀疏珊瑚沉积区等珊瑚礁地貌类型面积有显著下降;黑皮海绵暴发后对密集珊瑚沉积区影响最大,其面积减少72.92%;长棘海星暴发后对珊瑚丛生区影响最大,其面积减少59.17%。3) 2016—2022年,太平岛珊瑚礁退...     

珊瑚礁生态修复的理论与实践

南海乃至全球的珊瑚礁生态系统都处于快速退化中,珊瑚礁的生态修复因此成为社会关注的热点内容,但相关理论与技术仍在探索之中。保护珊瑚礁的生态环境、避免对珊瑚礁进一步的破坏无疑是最关键的策略。对于已退化珊瑚礁的修复,初步有以下认识：1）珊瑚移植是重要的技术手段,可通过对移植后的珊瑚进行损伤组织修复、重建免疫系统、改变共生体虫黄藻系群结构等增强移植珊瑚适应新环境的能力。2）园艺式养殖、养殖箱培养等是提供珊瑚移植对象的相对有效途径;人工鱼礁则是协助珊瑚建立发育基底的重要手段;营造和维持适合珊瑚生长的环境有助于提高珊瑚礁生态修复成效。3）可借助水流扩散、幼虫附着和变态行为的化学诱导、微地形对幼虫附着的帮助等可促进珊瑚浮浪幼虫的传播和存活。4）通过杂交等手段改变珊瑚及其共生虫黄藻的基因类型,提升珊瑚对环境的耐受能力和恢复潜力等技术则仍处于实验室试验阶段。     

珊瑚礁连通性研究进展

综述了国外近20 a珊瑚礁连通性的研究简史,总结了珊瑚礁连通性研究的方法,阐述了"珊瑚礁连通性"的研究对珊瑚礁生态系统管理的重要意义。中国的珊瑚礁连通性研究刚起步,离国外还有很大差距,今后应加强珊瑚幼虫扩散路径、珊瑚群体内(群体间)遗传分化、遗传距离、基因流的研究,对我国海域珊瑚幼虫扩散的走廊加以保护。     

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。     

石芝珊瑚（Fungiidae）的分类、生活史及其生物地理研究进展

石芝珊瑚（Fungiidae）作为珊瑚礁生态系统框架的主要构建者之一,以其丰富的物种多样性、独特的移动性和对环境变化的强适应性,在维持珊瑚礁生态系统的稳定中起重要作用。文章综述了国内外对石芝珊瑚的研究进展,包括：1）物种多样性;石芝珊瑚可起源于白垩纪中期,现共有17属、约55种,具有多样化的进化分歧与丰富的物种多样性。2）生活史（繁殖、营养模式、生长发育与移动性）;石芝珊瑚具备独特的生活史策略,双向性别转换（bidirectional sex conversion）可增强石芝珊瑚种群的繁殖成功率与环境适应性,而成体移动性（adult mobility）则能够有效拓宽石芝珊瑚生态位,并提高其种群的竞争力与恢复力。3）空间分布模式（跨大陆架分布、珊瑚礁地貌带分布与纬向分布）及影响因素;石芝珊瑚是全球性的珊瑚物种,其能够在岩石、沙地、淤泥等多样化的生境中存活,具有广阔的生物地理分布范围。基于目前石芝珊瑚的研究进展,建议从以下3个方面开展进一步研究：1）基于形态学与分子分类,厘定南海石芝珊瑚科的谱系,阐明南海石芝珊瑚物种多样性的演变规律及驱动机制;2）依托宏观生态调查,揭示石芝珊瑚在南海不同纬...     

西沙赵述岛地表蒸散发实验

蒸散是岛礁水循环过程中的重要组成部分,对保护珊瑚岛礁生态有重要意义。2018年6月27日—2018年8月8日利用自制的微型蒸渗仪及蒸发皿,在中国西沙群岛赵述岛开展了野外蒸散观测实验,获得了岛礁砂壤土裸地雨后实际蒸发速率,以及不同下垫面及钙质砂质地情形下潜在蒸散特征。其中,砂壤土裸地实际蒸发观测表明,雨后第2日至第4日平均蒸发速率为（1.6±0.2） mm/d,第5日至第7日迅速下降,7日后蒸发速率逐渐稳定在（0.5±0.2）mm/d,实际蒸发过程受土壤含水量调节,裸地实际蒸发（E）与蒸发皿潜在蒸发（E_o）的比值E/E_o与土壤表层含水量关系表明两者呈明显的线性相关。蒸散控制实验表明,蒸渗仪潜在蒸散呈现空旷地草地>空旷地砂壤土>林间带草地>林间带砂壤土的规律,林间带遮挡减少草地蒸散比减少裸地蒸发影响更加明显。裸地蒸发速率受岛礁钙质砂质影响,岛礁钙质砂颗粒越大,快速蒸发阶段持续时间越短,蒸发速率越小。微型蒸渗仪日蒸发量和午间蒸发速率呈一定线性相关,其中细粒钙质砂、中粒钙质砂及砂壤土三种土壤类型两者相关性更加明显。     

叶绿素荧光技术在珊瑚礁研究中的应用

珊瑚礁生态系统最基本的生态特征是虫黄藻与珊瑚虫的共生,虫黄藻的光合作用在珊瑚礁生态系统中发挥着重要作用,因此用于测定植物光合作用的叶绿素荧光技术在认识珊瑚礁生态系统中得到越来越广泛的应用。应用方面主要包括:①揭示珊瑚共生藻光生理学原理;②探索珊瑚白化的机制;③监测及预警珊瑚白化事件;④研究珊瑚对污染的响应;⑤监测珊瑚对水体浑浊的响应;⑥探寻珊瑚礁生态模式。叶绿素荧光技术具有快速、灵敏和非破坏性测量等优点,在造礁珊瑚生理生态研究方面将有广阔的应用前景。     

南海珊瑚礁高分辨率遥感地貌分类体系研究

珊瑚礁遥感地貌分类体系在珊瑚礁遥感地貌制图中具有重要的指导作用。目前,珊瑚礁遥感地貌分类体系仍存在构建标准不统一、部分重要地貌类型不突出以及涵盖地貌类型不完备等问题,影响了珊瑚礁遥感地貌制图应用于珊瑚礁科学和管理。本文采用中国南海46个珊瑚礁(环礁、台礁)的高分辨率遥感影像(WorldView-2、Quickbird),并结合西沙群岛15个岛礁的地貌实地调查数据进行南海高分辨率遥感地貌分类体系的构建研究。以各地貌类型所处礁体位置、动力特征、出露程度和沉积类型为划分标准,将相似尺度和重要性相当的地貌类型归为同等级别,共构建了3级19类南海珊瑚礁遥感地貌分类体系。该分类体系划分标准统一、地貌类型数量最多且完备,新命名了内礁坪生物稀疏带、内礁坪生物丛生带,补充了水下礁脊、潮间带浅滩、浅水礁塘等地貌类型,便于直观理解和推断不同尺度的海洋生态相互作用及重要性。同时,其多等级多尺度性适用于分辨率由低到高的南海珊瑚礁遥感地貌制图,有助于珊瑚礁态势演变分析、管理和保护,为维护国家海洋权益作出应有的贡献。     

南海诸岛珊瑚礁可持续发展

珊瑚礁是具有极高生物生产力和生物多样性的海洋生态系统之一,由于受到自然因素（如气候变化、海平面上升和海洋酸化等）以及人类活动（如过度捕捞、沉积物、污染物和区域发展等）因素的影响,珊瑚礁生态系统近年来不断处于退化之中。如何保护珊瑚礁资源,以使其能持续为人类提供产品和服务,满足当代和未来人们发展的需要则成为关注的焦点。文章介绍了珊瑚礁可持续发展的概念和模式,分析了南海诸岛在珊瑚礁国土资源、渔业资源、旅游资源和油气资源等几方面的可持续发展潜力,及其所面临的自然、人为压力,据此给出了珊瑚礁可持续发展的途径。     

南海珊瑚礁人工岛淡水透镜体形成过程及影响因素

中国目前在珊瑚礁上建设人工岛的目标是建成生态宜居岛屿,人工岛地下海水在降雨入渗驱替作用下逐渐淡化,形成的淡水透镜体是支撑岛屿生态系统的重要水源。本文针对南海珊瑚礁普遍存在的上土下岩的二元地质结构,考虑不同测量方法得到的南海人工岛填筑所用珊瑚砂渗透系数存在较大差异,建立了珊瑚礁人工岛淡水驱替海水形成淡水透镜体的动态模拟模型,对南海某珊瑚礁人工岛开展了系列数值模拟研究。结果表明,人工岛礁二元地质结构不同的渗透性对人工岛淡水开始形成时间无明显影响,填岛完成2年左右的时间可观测到淡水,估计（或理论计算）在10~20年内可形成相对稳定的淡水透镜体;在人工岛面积达到一定规模的前提下,全新世珊瑚砂沉积物渗透性是控制人工岛礁淡水透镜体的主要因素,能够形成的淡水透镜体体积随渗透系数增大而呈对数减小,并且淡水透镜体体积随全新世沉积物渗透性增大而减小的速率较淡水透镜体厚度更加显著;淡水透镜体越过不整合面进入更新世礁灰岩后,由于含水层渗透系数突然增大,淡水透镜体向水平方向扩展,在礁灰岩顶界形成“髭”状淡水体。     

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.     

曾昭璇先生对南海地理研究的重要贡献

曾昭璇先生是中国著名的地理学家,地貌学家和教育家.他在学术生涯的不同阶段对地貌学,自然地理学,历史地理学,人类地理学等学科领域均有积极的探索,他对南海地理问题的研究贯穿他的一生,为中国南海地理研究作出重要贡献.他深入研究南海海岸地貌,珊瑚礁地貌,主张采用"地形类型分析法"划分海岸类型,将中国海岸类型划分为山地港湾岸,台地岸与平原岸;他与梁景芬等合著《中国珊瑚礁地貌研究》,系统论述中国珊瑚礁探测史和石珊瑚的种属,生态,地貌特征与发育,并将中国珊瑚礁划分为四大区,六种地貌类型;他完善了珊瑚礁地貌土地名分类,根据《更路簿》划分南海珊瑚岛礁分布区,绘制珊瑚岛礁探测图;他利用历史文献资料考证"石塘"等南海诸岛古地名;他从地质学与地貌学角度论证南海诸岛与中国大陆的陆缘关系,还利用历史地理与地方志等资料佐证了南海诸岛自古以来就是中国的固有领土.     

全球气候变化下南海诸岛保护优先区识别分析

全球变化下,珊瑚礁保护区是保护生物多样性、增强珊瑚礁对气候变暖抵抗力的有效方式,而维持珊瑚礁弹性是其核心内容。针对珊瑚礁最具有威胁性的热压力因子,基于南海1982—2009年卫星观测海表面温度（SST）数据和CMIP5加拿大地球系统模式CanESM2模型预估的2006—2100年南海SST数据构建热压力强度模型,从维持珊瑚礁弹性的角度识别IPCC RCP 4.5和RCP 8.5情景下南海诸岛保护优先区。结果表明：RCP 4.5和RCP 8.5情景下13%左右的南海诸岛珊瑚礁识别为保护优先区。根据热压力强度与珊瑚抵抗力及避难所关系,西沙群岛七连屿和晋卿岛近年观测与未来预估的热压力强度均比较低,在保障其服务功能的基础上建议实施完全保护;东沙群岛东沙环礁和中沙环礁排洪滩近年观测急性热压力强度较高但未来预估热压力强度较低,建议实施50%禁止利用保护;中沙群岛黄岩岛近年观测和未来预估的急性热压力强度均比较低,建议实施50%多用途保护。南沙群岛有14%左右的珊瑚礁识别为保护优先区,根据其热压力强度可实施30%~100%禁止利用保护或30%~50%多用途保护。RCP 4.5和RCP 8.5情景下的南海诸岛保护优先区及保护对策,可为维持珊瑚礁生态弹性及应对全球气候变化提供重要的参考价值。     

基于Reef Check调查的涠洲岛珊瑚礁生态状况评价

采用Reef Check（珊瑚礁健康调查法）和珊瑚礁生态系统健康指标因素分析法,对广西北海涠洲岛珊瑚礁健康状况进行评价。Reef Check调查从2001―2012年共进行了11 a,调查区为涠洲岛的竹蔗簝、公山、牛背坑3个地点,调查项目包括鱼类、无脊椎动物、珊瑚礁底质。调查结果表明：涠洲岛周边不同区域的珊瑚礁生态状况有较大差异,在竹蔗簝和牛背坑调查区的珊瑚礁覆盖率较为稳定;而在公山调查区,则发现珊瑚在2002年间出现了大面积死亡的情况,至今尚未恢复。利用珊瑚礁生态系统健康指标因素分析法对涠洲岛珊瑚礁健康状况进行评价,结果表明：竹蔗簝和牛背坑的珊瑚礁健康状态相似,都属于一般,其中牛背坑略好,而公山的珊瑚礁健康状态较差。