珊瑚礁生态系统功能产生机制及评价方法

生态系统功能是指生态系统维持自身或其他生态系统健康,并直接或间接为人类提供产品和服务的能力。客观评价珊瑚礁生态系统功能对实现珊瑚礁资源有效保护和可持续利用有重要意义。本研究梳理归纳了生态系统功能的概念内涵,分析了珊瑚礁生态系统功能的产生机制;初步构建了基于珊瑚礁生态系统功能指数(coral reef ecosystem function index, CREFI)的珊瑚礁生态系统功能评价方法;并以徐闻国家级珊瑚礁自然保护区为例,利用2006年和2016年调查数据对珊瑚礁生态系统功能进行定量评价。结果显示,徐闻国家级珊瑚礁自然保护区2016年的CREFI高于2006年,主要是由于珊瑚礁的死亡率有所降低和食草性鱼类种数明显增加;CREFI具有清晰的应用目标和理论框架,评价结果能清晰地反映珊瑚礁生态系统功能的时空差异,较好地评价珊瑚礁生态系统的功能稳定性和健康状况,可作为一种珊瑚礁生态系统功能定量评价模型,为珊瑚礁生态系统管理和决策提供参考。     

近20年南海四带笛鲷(Lutjanus kasmira)种群特征变化

根据1998—2018年于我国南海珊瑚礁海域以手钓及流刺网采集的四带笛鲷(Lutjanus kasmira)的生物学数据,对其群体结构、初次性成熟体长、摄食强度及肥满度等种群特征的年际变化进行了研究。结果表明:(1)四带笛鲷的体长范围逐渐缩小,平均体长及最大体长均呈减小趋势; 2013—2018年四带笛鲷体长结构与1998—1999年差异极显著; 1998—1999年全部群体的优势体长组为165—180mm,2013—2017年各年份优势体长组趋向分散, 2017年5月优势体长组包括105—115mm和125—150mm,2018年5月优势体长组为140—165mm,优势体长组呈缩小趋势;(2)异速生长因子b存在年际变化和季节波动,但基本在2.5—3.5范围内;体长范围及其集中程度的差异是导致b波动的主要因素;(3) 1998年4月、1999年5月、2016年4月、2017年5月和2018年9月雌雄比分别为0.62、0.77、1.69、1.08和2.65,雌鱼所占比例逐渐升高,1998—1999年雄鱼多于雌鱼,2016—2018年雌鱼多于雄鱼,性成熟比例和初次性成熟体长总体呈降低趋势;...     

徐闻珊瑚礁自然保护区礁栖生物初步研究

综合2000、2004年的调查结果,徐闻珊瑚礁自然保护区内有造礁石珊瑚12科42种,而保护区的核心区、缓冲区和试验区内珊瑚礁低潮带至潮下带上部的8个断面10个站的大型底栖生物有8类45科101种,其中大多数种类属于印度—太平洋热带区系。优势类群是软体动物和节肢动物,底栖生物的平均生物量、栖息密度和多样性指数分别是1043.37 g/m2、692.37个/m2和5.5228。位于保护区南部核心区的断面Ⅰ和Ⅱ有着最高的多样性(5.1389和5.0077)和均匀度(0.9470和0.9286),而其他分属核心区、缓冲区和试验区的6个断面的多样性指数和均匀度指数差异不大。总体上看,造礁石珊瑚和珊瑚礁的存在为其他底栖生物提供了良好的生态环境,从而丰富了本区底栖生物的种类组成和数量。     

不同埋深珊瑚礁灰岩物理力学特性宏细观研究

文章针对中国南海不同深度珊瑚礁灰岩物理力学特性，利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线断层扫描（CT）技术，表征浅层和深层礁灰岩微细观形貌和内孔隙结构特征，建立纵波波速与孔隙率、密度的定量关系，开展干燥和饱水礁灰岩单轴压缩试验，探讨礁灰岩基本物理力学特性。试验结果表明，浅层礁灰岩疏松多孔，孔隙连通性较好，主要矿物成分为文石，属生物沉积岩；深层礁灰岩较为致密，孔隙连通性差，主要矿物成分为方解石，属变质岩。深层礁灰岩孔隙率约为浅层礁灰岩孔隙率的1/10，平均峰值抗压强度约为4.8倍，平均弹性模量约为4.5倍。礁灰岩属于极软岩或软岩，具有脆性破坏的特征，典型破坏模式为沿原生孔隙、生长线和弱胶结面等缺陷的多破裂面破坏，峰后残余强度较高。礁灰岩水岩作用效应显著，浅层礁灰岩软化性强于深层礁灰岩。浅层与深层礁灰岩物理力学性质存在较大差异，主要源于不同埋深下成岩胶结作用程度不同所导致的矿物组分、孔隙结构与岩性的差异。     

珊瑚礁生态修复效果评价指标体系研究进展

近年来气候变化和人类活动导致全球范围内珊瑚礁大幅度退化,珊瑚礁生态系统面临严重威胁.开展珊瑚礁生态修复是恢复珊瑚礁生态系统最有效、最根本的措施之一,它不仅可以恢复珊瑚礁在生态系统中的功能,还可以提供相应的社会、文化、经济效益以及服务价值.近十几年来,我国在海南、西沙以及广西等海域开展了大量的珊瑚礁生态修复实践,但在评价...     

西沙群岛琛科2井珊瑚礁钻孔天文年代标尺的建立及天文周期记录

珊瑚礁能够灵敏地记录过去气候变化过程，对于长尺度气候记录而言，高精度的地层年代框架能为区域和全球事件对比提供精确的年代约束。文章以南海西沙群岛琛科2井的珊瑚礁钻孔为研究材料，选取对沉积旋回反应灵敏的非磁滞剩磁(ARM)作为气候替代指标进行旋回分析。ARM分段深度域频谱分析结果显示其存在稳定的代表斜率调制周期约1.2 Ma和长偏心率周期约405 ka的沉积旋回。基于以上识别出的沉积旋回，分别利用轨道参数理论滤波曲线对0～878.21 m的深度域ARM数据序列进行分段天文调谐。最终将珊瑚礁起始发育的天文年代厘定为约19.2 Ma,分辨率可以达到十万年的轨道尺度，可以与Sr同位素年代相互校准。时间域的ARM频谱分析发现，整个中新世以来约1.2 Ma的斜率调制周期在南海珊瑚礁沉积地层中最明显，约405 ka和约95 ka的偏心率周期及约173 ka的斜率调制短周期均不连续。这表明斜率调控的百万年尺度的轨道周期可能对南海珊瑚礁的演化起着主要的调控作用，而珊瑚礁沉积记录的主控周期的改变可能是其对南北半球冰川作用气候效应的及时响应。     

典型近岸退化珊瑚礁的成功修复案例——蜈支洲珊瑚覆盖率的恢复

在全球珊瑚礁生态系统面临退化威胁的情况下,珊瑚礁生态修复工作成为人类帮助珊瑚礁恢复健康的重要手段之一,并且在全球各个珊瑚礁区域都得到广泛应用.我国近岸珊瑚礁生态系统退化严重,本实验探讨利用珊瑚移植技术在三亚市蜈支洲岛典型的近岸珊瑚礁环境下恢复造礁石珊瑚的覆盖率,希望推动企业参与海洋生态保护并从中受益.在与当地旅游公司的...