1980—2018年海南岛人类活动强度时空变化特征及其驱动机制

定量评价区域人类活动强度,可反映人与环境关系的变化,为土地利用政策制定和生态环境建设提供科学依据。论文基于1 km分辨率的土地利用/土地覆被数据,从总体变化、空间自相关性及影响因素等方面对海南岛1980—2018年人类活动强度进行分析研究。结果表明：① 2018年,海南岛土地利用/土地覆被类型以林地和耕地为主,分别占研究区总面积的62.85%和25.27%。1980—2018年间,仅有城乡、工矿和居民用地面积出现大幅度增加,其他类型面积均减少,其中耕地和草地减少的面积较大,分别减少397.81 km²和303.02 km²。② 1980年海南岛人类活动强度为10.54%,2018年达到12.86%,增长了22.01%。2000年以前基本保持不变,2010年以后增长迅速。③ 近40 a间海南岛人类活动强度空间分布格局具有四周高、中间低的特点,并具有显著的空间集聚特征,人类活动强度变化热点地区主要集中在海口市、三亚市等城市建设迅速地区。④ 海南岛人类活动强度主要受政府政策、人口增长、经济发展等因素的驱动。     

广西涠洲岛黄廯蜂巢珊瑚、肉质扁脑珊瑚的胚胎和幼虫的早期发育

研究造礁石珊瑚的有性繁殖来探索珊瑚礁的生态修复是近年来的热点。本文于2018年5月采集广西涠洲岛自然海域中的黄廯蜂巢珊瑚(Favia favus)和肉质扁脑珊瑚(Platygyra carnosus)至室内养殖,收集受精卵,观察和记录其胚胎和幼虫的早期发育过程。结果显示,黄廯蜂巢珊瑚和肉质扁脑珊瑚都是雌雄同体,体外受精,在月圆后5~8 d产卵;发育过程都经历卵裂期、囊胚期、原肠胚期以及浮浪幼虫期;两者的卵母细胞都不含虫黄藻。本研究记录了涠洲岛造礁石珊瑚的有性繁殖行为,为进一步利用有性繁殖来进行珊瑚礁的生态修复提供了理论基础。     

海南西岛珊瑚群落变化及其影响因素 *

在2018年的海南三亚西岛珊瑚群落分布和水质环境因子调查中, 共记录到造礁石珊瑚68种, 多孔螅2种。基于珊瑚礁底质类型的非度量多维标度分析, 可将西岛站位划分为区域1(东-南侧)和区域2(西侧)。全岛活珊瑚覆盖率为13.6%, 区域1和区域2分别为4.2%和27.7%, 区域2珊瑚多样性高于区域1。区域1珊瑚礁处在显著退化状态, 而区域2相对健康, 但是优势种类单一。与历史资料对比分析, 东侧站位造礁石珊瑚覆盖率从2011年的近40%降至2018年不足4%, 退化显著, 而西侧站位珊瑚礁无明显退化; 丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)逐渐取代分枝状的鹿角珊瑚成为绝对优势种类; 珊瑚礁区浊度、溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen, DIN)和喇叭藻的δ¹⁵N均值分别为2.54NTU、9.63μmol·L^-1和5.09‰, 均处在较高水平。相关性分析表明, 环境因子的空间变化并不能解释珊瑚群落的空间分布。因此, 推测人类活动引起的极端扰动事件可能是导致西岛珊瑚群落空间分布和东侧站位珊瑚近几年显著退化的主要原因, 如三亚河清淤在三亚湾随意倾倒引起的浑浊事件。应加强对三亚湾清淤和西岛人类活动的管控, 减轻颗粒物沉积和营养盐富集的影响, 促进西岛珊瑚礁逐渐恢复。     

东沙海域复杂海况下单源单缆长排列地震资料处理*

大量研究表明南海北部东沙海域的中生界地层具有很好的油气成藏条件, 是油气勘探的有利区域。但中生界地层构造成像不清晰限制了该区域油气资源的准确评价。本文利用在该海域采用单源单缆长排列采集的三维地震数据, 提出了对该类数据的优化处理技术方案, 以期获得中生界地层的清晰成像。处理过程主要包括各种噪音干扰和不同类型多次波的压制, 尤其是比较严重的海洋湍流干扰压制, 提高中深层反射信号信噪比; 通过压制气泡和压缩子波提高地震反射的分辨率; 同时利用高密度速度分析进行各向异性双谱非双曲线动校正, 提高成像质量, 使波组特征、振幅特征更为明显。针对密集二维采集数据特点, 通过合理的面元规则化处理, 使得覆盖次数均匀和横向分辨率提高, 实现高精度三维成像。本研究针对噪音干扰较严重的单源单缆长排列加密地震资料, 按照三维地震资料进行数据处理, 处理后明显突出了浅、中、深各层的有效信息, 特别是针对中生界的成像质量改善更为明显, 形成了一套行之有效的处理流程, 为今后邻近区块的勘探和资料处理提供了技术基础, 也为东沙海域的油气勘探与评价提供了科学依据。     

基于地表能量平衡的厦门岛城市功能区人为热排放分析

人为热排放不仅是城市热岛形成的重要因子,而且是与能源消耗密切相关的指标,对其大小和变化特征进行分析有利于减缓城市热岛与节能减排。本文以厦门岛为研究区,利用2009年多时相的Landsat TM影像和地表能量平衡模型反演出不同季节的人为热排放,在此基础上结合IKONOS影像解译的城市功能区,分析不同类型城市功能区人为热排放的时空变化特征。结果表明：不同类型城市功能区的人为热排放均在夏季达到最大,春季最小;工业区的人为热排放一直高于其他类型的城市功能区;工业区人为热排放高值区主要集中厦门岛西部传统的重点工业区,交通区人为热排放高值区的空间分布与厦门岛“三纵四横”的交通干线分布格局相吻合,居住区人为热排放高值区主要集中在旧城区,商业及公共设施区人为热排放高值区主要集中在单体建筑大的商圈和公共设施;总体上厦门岛西部的人为热排放比东部要高。这种时空分布的差异性与用地类型、人口数量与经济发展程度密切相关,而且建筑物的密度、高度和下垫面的材料通过影响其他地表通量来改变人为热排放的大小。通过分析不同城市功能区人为热排放的时空变化特征,可以从更微观的角度理解城市热环境和能源利用现状,为促进城市可持续发展提供理论依据。     

2014—2015年硇洲岛大型海藻场浮游动物的群落结构和季节变化

2014年4月、7月、10月和2015年1月分别对硇洲岛大型海藻场附近海域的浮游动物进行了季节调查,分析了浮游动物的种类组成、优势种、群落结构、丰度和生物量的季节变化及影响因素。结果共检出浮游动物91种和浮游幼虫36种,隶属于17大类群。其4个季节的平均丰度和生物量分别为186.5 ind/m3和431.0 mg/m3,高峰期均位于夏季,低谷位于冬季。优势种共有19种（类）。生物多样性分析表明,研究海域浮游动物具有较高的均匀度（0.74）,生物多样性指数较高（3.14）。根据聚类分析结果,可将调查海区的浮游动物在38％相似性水平上划分为4组,浮游动物的群落组成呈较明显的季节变化。组群的组内相似性和组间非相似性均大于50%,对组内相似性及组间非相似性起主要贡献的种类有37种。通过生物-环境匹配（BIOENV）分析,水温、盐度、浮游植物丰度和叶绿素a浓度是影响浮游动物群落结构的环境因子。     

海南岛海岸线变迁遥感监测与分析

监测和了解海岸线的动态变化对海岸带防护、海岸资源的合理开发和利用具有重要意义。本文以Landsat TM/OLI影像为数据源,通过Canny边缘检测算子提取1990年、2000年、2010年和2015年的海南岛海岸线,获取岸线长度以及陆地面积变化等信息,分析了海南岛25 a年来的海岸线时空变化特征。结果表明:1990—2015年海南岛海岸线总长度增加33.58 km,海岸线总体向海推进,沿岸陆地面积呈增加的趋势;岸线变迁主要集中在北岸和东岸,人工岸线长度增长显著,淤泥质岸线等自然岸线长度减少;海岸线变化主要受人为因素影响,海岸开发方式呈现出多样化,以围垦养殖、城镇建设和港口码头建设为主。     

高分辨率SAR影像在海岛监视监测中的应用

高分辨率合成孔径雷达(SAR)是先进的成像微波遥感器,可全天候和全天时工作,在海岛监视监测中发挥特殊作用。文章概述高分辨率SAR的成像原理和国际应用进展,通过介绍海岛礁在高分辨率SAR影像上的表现,直观展示高分辨率SAR在小海岛识别和海岛开发工程监视监测等方面的应用,尤其提出利用SAR影像特征区分小海岛和船只的方法,同时提出将高分辨率SAR影像与中分辨率光学影像相结合的应用建议,助力我国海岛保护管理和监视监测工作。     

基于多水源分质供水技术的砣矶岛水资源优化配置

水资源紧缺问题制约砣矶岛社会经济发展。文章对砣矶岛水资源现状进行实地调研,主要包括地表水、地下水和海水淡化水的水量和水质;根据相关资料和发展规划,对砣矶岛水资源供需情况进行预测,得出2020年需水总量为48.33万m3,水资源缺口最高可达9.19万m3;通过总结目前岛上供水存在的问题,提出多水源分质供水的水资源优化配置方案,即增加9.19万m3/a的海水淡化工程以及污水处理和中水回用装置,生活用水采用地下水与淡化水的混合水,生产用水采用淡化水,生态用水采用地表水和回用水,同时建设水资源监视监测系统,提高水资源综合利用率。     

海南岛西岸上升流对波浪混合的敏感性研究

The coupled ocean–atmosphere–wave–sediment transport(COAWST) modeling system is employed to investigate the role of wave-mixing playing in the upwelling off the west coast of Hainan Island(WHU). Waves,tides and sea surface temperature(SST) are reproduced reasonably well by the model when validated by observations. Model results suggest the WHU is tidally driven. Further investigations indicate that inclusion of wave-mixing promotes the intensity of the WHU, making the simulated SST become more consistent with remote-sensed ones. Dynamically, wave-mixing facilitates the "outcrop" of more upwelled cold water, triggering stronger WHU and leading to a three-dimensional dynamical adjustment. From the perspective of time, wavemixing contributes to establishing an earlier tidal mixing front strong enough to generate WHU and that is, WHU may occur earlier when taking wave-mixing into consideration.