不同pH值下的珊瑚养殖实验

建立了一种科研用室内珊瑚养殖中新生长珊瑚培植方法,解决了养殖珊瑚中新生长珊瑚样品的培植和采集问题。按照所改进的珊瑚养殖技术和建立的新生长珊瑚培植方法,完成了在不同海水pH值环境下的珊瑚养殖实验,同时达到对养殖中研究参数控制的简化和有效的目的。测定了在养殖过程中各水化学参数的变化,获得了新生长的珊瑚样品,为利用硼同位素组成指示海洋环境的变化提供载体。     

规则波作用下珊瑚砂岛地形演变实验研究

基于概化的水平一维珊瑚砂岛模型,开展物理模型实验,通过对规则波作用下砂岛剖面高程随时间变化的测量,重点分析砂岛形态因素（初始高度和宽度）和砂岛初始位置变化对砂岛地形演变的影响。结果表明：波浪作用下珊瑚砂岛发生高程的下降和砂岛向潟湖侧的延长及迁移,砂岛达到平衡冲淤地形所需要的时间随着砂岛初始高度、初始宽度和距离礁缘初始位置的增大而减小;砂岛高程的冲刷下降量随着砂岛初始高度的增加而增大,随着砂岛初始宽度的增大而减小,随着岛前坡脚距礁缘初始距离的增大而减小;3种影响因素中,砂岛初始高度对高程的变化影响最大;砂岛向潟湖侧的相对迁移量随着砂岛初始高度的增加而减小,随着砂岛初始宽度的增大而增大,随着岛前坡脚距礁缘初始距离的增大而减小;3种影响因素中,砂岛初始位置对迁移的变化影响最大。通过回归分析得出预测砂岛高程变化和水平迁移的经验关系式。     

南海北部滨珊瑚生长的影响因素

南海北部滨珊瑚生长序列的X光数字图像分析和环境参数的相关分析表明,表层海温是滨珊瑚生长的首要气候因子,表层海温的季节性变化决定着滨珊瑚骨骼密度的季节性变化和年生长层的形成,高密度带形成于夏季而低密度带形成于冬季.年生长带的结构特征分析表明,季风环流控制的表层海流的性质和成分决定着年生长层的结构特征,微生长层的形成可能与潮汐和月光的周期性变化有关.     

海南岛鹿回头石珊瑚对高温响应行为的实验研究

在全球变暖引起表层海水温度上升,导致珊瑚礁白化加剧的背景下,对三亚鹿回头湾内9种主要造礁石珊瑚(5种鹿角珊瑚,杯形珊瑚、牡丹珊瑚、蔷薇珊瑚、滨珊瑚各1种)进行生态养殖高温模拟实验.结果显示:(1)在高温胁迫下,不同形态珊瑚具有不同的生态响应,枝状珊瑚对高温的耐受性最低,最先白化死亡;叶片状和块状的珊瑚对高温的耐受性较强.(2)枝状珊瑚(不同珊瑚种)对高温耐受性为:风信子鹿角珊瑚<强壮鹿角珊瑚<松枝鹿角珊瑚<美丽鹿角珊瑚<鹿角杯形珊瑚<花鹿角珊瑚,并显示,即使是同一形态,不同种珊瑚对高温响应也存在差异,并且这种差异和珊瑚共生体虫黄藻密度呈现正相关.(3)在水温32℃条件下,澄黄滨珊瑚触手不再伸展,在表面形成一层粘液保护膜,而风信子鹿角珊瑚和松枝鹿角珊瑚已经开始白化.十字牡丹珊瑚在整个实验过程中触手始终摆动频繁,耐受能力最强.实验结果显示,对高温的适应性与各种珊瑚种的不同生理和形态特征有关.根据不同种、不同形态珊瑚对水温上升的不同响应,推测目前全球变暖不会对三亚珊瑚造成致命的影响,但持续变暖可能会导致珊瑚群落趋向耐受能力强的种属而导致多样性减少.     

广东大亚湾石珊瑚群落的分布及动态变化

2006年6月对位于南海北部亚热带的大亚湾和大鹏湾石珊瑚群落的分布、种类和覆盖率进行了调查,结果显示大亚湾共有石珊瑚24种,以秘密角蜂巢珊瑚(Favites abdita)为优势种,总覆盖率为20%,大鹏湾有石珊瑚21种,以精巧扁脑珊瑚(Platygyra daedalea)为优势种,总覆盖率为7.9%。大亚湾石珊瑚群落健康状况良好,但生长稀疏,群落密度低,空间结构简单,生长带窄;与1964年、1983年、1984年和1991年的调查结果相比,覆盖率从76.6%下降到20%,优势种从枝状的霜鹿角珊瑚(Acropora Pruinosa)转变成块状或皮壳状的秘密角蜂巢珊瑚,群落生态退化严重,主要原因可能是人为破坏活动对珊瑚本身以及生长环境造成的压力所致,包括过度捕捞、盗采珊瑚、沿岸施工和水体污染等,建议采取相应的保护措施。     

锌胁迫下两种鹿角珊瑚虫黄藻荧光值的变化

以海南三亚鹿回头珊瑚礁区生长的花鹿角珊瑚(Acropora florida)和浪花鹿角珊瑚(Acropora cytherea)为研究对象,通过实验室模拟金属锌的胁迫环境,利用叶绿素荧光仪测试两种珊瑚虫黄藻在不同浓度硫酸锌胁迫下的叶绿素荧光参数。实验结果显示:(1)当珊瑚暴露在相对低浓度锌(105.6μg/L)条件下,枝条较细的浪花鹿角珊瑚的最大光化学产量(Fv/Fm)和最大电子传递速率(rETRmax)快速下降;较粗的花鹿角珊瑚前6天无明显反应,但到第8天时其Fv/Fm和rETRmax亦开始显著下降;(2)当珊瑚暴露在相对高浓度锌(599.4μg/L)条件下时,两种鹿角珊瑚颜色均快速变浅,第2天即大面积露出白色骨骼,Fv/Fm下降到0.3以下,不再对光强产生响应,指示珊瑚已死亡。实验结果揭示了珊瑚虫黄藻光合作用对重金属胁迫的响应过程,表明锌污染对造礁珊瑚虫黄藻光合能力有严重的抑制作用,从而影响到珊瑚生长,高浓度的锌使虫黄藻光合作用快速衰减直至停止,导致珊瑚短时间内死亡。     

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。     

三亚活体珊瑚的微量元素与硼同位素组成的初步研究

测定了三亚活体珊瑚和其生长海域海水的Ca、Mg、B、Sr含量和B同位素组成,结果表明珊瑚中这些元素的浓度与对应海水的相同元素呈现出弱的正或负相关性,所有的相关系数均不大于0.3,这表明珊瑚的这些化学成分主要不是由对应海水所决定。Ca,Sr和B在珊瑚中均得到富集,其中Sr的富集程度最高,达3.08×103,而Mg在珊瑚中却是贫化的。珊瑚中Sr的掺入对B的掺入的影响要高于主成分Ca本身的影响,δ11B值与珊瑚的主成分Ca的浓度几乎无关,而与B、Sr和Mg浓度分别具有较弱的正相关和负相关关系,相关系数分别为0.343,0.309和0.276,珊瑚Sr浓度的增加引起B浓度的增加,同时会引起δ11B值的增加,而Mg的影响与此相反。     

三沙市美济礁滨珊瑚记录的近百年海面温度变化

利用南沙群岛美济礁滨珊瑚Sr/Ca建立与海面温度（SST）的关系式,后报近百年南沙群岛海区高分辨率的SST序列。结果显示：美济礁近百年SST的年平均值为28.4℃,最高值为29.2℃（1998 AD）,最低值为27.6℃（1917 AD）,相差1.6℃。近百年SST呈增暖趋势,升温速率为0.025℃/10 a,但存在年代际的温度波动,其中1906―1927 AD呈降温态势,1928―1938 AD呈增温态势,1939―1957 AD呈降温态势,1958年后SST呈波动上升趋势。近百年SST呈现3.5 a、33 a周期,显示受ENSO和太平洋年代际涛动（PDO）影响。     

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...     

低覆盖度不同配置灌丛内风流结构与防风效果的风洞实验

 低覆盖度灌木群丛是干旱、半干旱区广泛分布且具有重要意义的植被，也是人工修复沙地应遵从的植被。通过风洞试验模拟了覆盖度在20%左右的三种水平配置格局的灌木群丛内风流结构与防风固沙效果。结果表明：①水平配置格局不同，低覆盖度灌木群丛的防风效果差异显著，行带式模式具有非常显著的阻碍和降低风速的作用（风速降低36%~43%）;等株行距模式次之，风速降低7%~28%;随机不均匀配置模式内局部有风速抬升现象，② 行带式模式内形成规整的随灌丛带波动的流场结构，而随机不均匀配置模式内形成由多个风影区和风速加速区组合的非常复杂的流场结构，等株行距模式居于二者之间。③ 带间宽度在56 cm和64 cm时的防风效果较带宽为32 cm和40 cm好。说明覆盖度降低到11%~13%，行带式模式的防风效果仍然不会降低。④两行一带配置均表现防风效果优于单行配置，且随试验风速的增大防风效果更好。