海南岛三亚珊瑚礁区大型底栖动物群落特征

为了解海南省三亚市3个典型珊瑚礁区的底栖生物群落现状,并依此反映该区域珊瑚礁生态系统的健康现状和受扰动程度,作者于2011年11月22日~23日在海南岛三亚西岛、鹿回头和亚龙湾3个珊瑚礁自然保护区内采用潜水方法采集底栖动物,并对分析群落的物种组成、优势类群、丰度、生物量、Shannon-Wiener指数、物种丰富度指数和物种均匀度指数以及生物量/丰度比较曲线特征等进行研究。结果共获得三亚珊瑚礁大型底栖动物166种,优势类群为甲壳动物,优势种为珊瑚铠甲虾(Galathea coralliophilus)。调查区底栖动物平均栖息丰度为566.29个/m2,平均生物量为82.146 g/m2;Shannon-Wiener指数、物种丰富度指数和均匀度指数的平均值分别为3.0581、7.9116和0.8494。其中亚龙湾的上述3项指数均高于其他两个采样地点。生物量/丰度比较曲线表明亚龙湾的底栖群落最稳定,受扰动程度最小。     

Reef fishes recruited at midwater coral nurseries consume biofouling and reduce cleaning time in Seychelles,Indian Ocean

In coral reef restoration, coral gardening involves rearing coral fragments in underwater nurseries prior to transplantation. These nurseries become fish-aggregating devices and attract biofouling. We hypothesised that: (1) the presence of corals at a nursery is critical to recruit fish assemblages and (2) the recruited fish assemblages control biofouling, reducing person-hours invested in nursery cleaning. Three midwater coral nurseries were deployed at 8?m depth for 27 months within the marine protected area of Cousin Island Special Reserve, Seychelles, Indian Ocean. Each nursery consisted of a 6?m×6?m PVC pipe frame, layered with a recycled 5.5-cm-mesh tuna net. Human cleaning effort was calculated based on daily dive logs. Nursery-associated fish assemblages and behaviour were video-recorded prior to harvesting corals after a 20-month growth period and seven months post-coral harvesting. The density (ind. m–2) of blue-yellow damselfish Pomacentrus caeruleus was 12–16 times higher when corals were present than when corals were absent at the nurseries. Fish assemblages recruited into the nurseries included three trophic levels, from herbivores to omnivores, in six families: Ephippidae, Pomacentridae, Labridae (Scarinae), Gobiidae, Siganidae and Monacanthidae. Higher abundance of large fish (total number of individuals) resulted in 2.75 times less person-hours spent in nursery cleaning. These results have important implications for cost-effective coral reef restoration.     

南沙珊瑚礁区波纹钩鳞鲀(Balistapus undulatus)食性和营养级分析

波纹钩鳞鲀(Balistapus undulatus)是一种在热带珊瑚礁海域中广泛分布的杂食性鱼类, 研究其自然环境中的食物组成有助于了解其食物来源及其在生态系统中的功能地位。但目前的认识仅限于他们是珊瑚礁区的海胆捕食者, 对其准确的食物组成和生态功能定位尚不清晰。本研究于2017年夏季在南沙珊瑚礁区采集了波纹钩鳞鲀样品, 通过特异性引物扩增波纹钩鳞鲀消化道中的线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因, 以高通量测序技术分析了其现场食物组成, 并测定了碳、氮稳定同位素以分析其营养级。研究结果显示, 波纹钩鳞鲀摄食的食物种类有13种, 分属于节肢动物门(Arthropoda)、脊索动物门(Chordata)和环节动物门(Annelida)。其中最主要的食物来源是节肢动物门扇蟹科的蟹类, 如滑面蟹(Etisus sp.)、Luniella pubescens、皱纹花瓣蟹(Liomera rugata)等, 分别占61.8%、6.7%和1.8%。鱼类也有一定的贡献, 占总食物序列的23.5%。同位素结果显示其营养级为3.71±0.07, 与分子检测的结果相符。研究结果表明波纹钩鳞鲀的主要食物是小型甲壳类动物以及植食性鹦嘴鱼, 这拓展了以往对波纹钩鳞鲀所扮演生态角色的认识。     

海水酸化对鹿角珊瑚光谱特性影响的分析

海水酸化造成全球珊瑚礁严重退化,应用卫星遥感手段可以快速地对珊瑚礁进行监测。在野外做酸度对比实验具有条件不易控制、周期长等局限性。文章提出一种室内测量珊瑚光谱的方法,通过比较不同酸度梯度下珊瑚光谱的变化,为研究海水酸化对珊瑚的影响提供了一种新的思路。试验采用7.6、7.9和8.1的酸度梯度,结果表明:在pH为8.1和7.9环境条件下,珊瑚的光谱趋势大体一致,总体上珊瑚光谱波峰出现了向长波方向的红移。但是在pH为7.6的条件下,珊瑚的光谱在650~700nm之间出现一个反常的吸收谷,这是由于pH 7.6的酸度条件适宜一些藻类生长,藻类附着在珊瑚表面,从而影响了其光谱特性。     

海南铜鼓岭国家级自然保护区海域珊瑚的分布及其健康状况评价

沿铜鼓岭国家级自然保护区海岸南北两侧沿岸布设8个站位,采用断面监测法调查了珊瑚的种类多样性、覆盖率、死亡率和补充量等指标,并利用健康指数（CI）评估了铜鼓岭珊瑚礁生态系统的健康状况和遭受环境压力的程度.本次调查共发现铜鼓岭造礁石珊瑚11科23属40种,软珊瑚8种,造礁石珊瑚和软珊瑚覆盖率分别为13.8%和19.4%,该海域珊瑚礁生态系统保存较为完好和健康.铜鼓岭珊瑚的覆盖率呈现明显的空间分布特征,北侧珊瑚覆盖率为0.1%～9.8%之间,远低于南侧的水平（8.1%～66.1%）.从珊瑚补充量来看,铜鼓岭北侧珊瑚的恢复能力基本为零,而铜鼓岭以南的区域可以有0.4个/m^2珊瑚新个体.通过比较2006年以来珊瑚种类、覆盖率、死亡率、补充量、健康指数等方面的调查数据,认为铜鼓岭保护区的珊瑚礁生态系统得到有效保护,珊瑚礁生态系统处于健康状态.     

珊瑚生长率重建西沙海域中晚全新世海温变化

珊瑚生长率是记录海洋表层海水温度(SST)的重要指标之一.本文在测量西沙永兴岛海域1个现代滨珊瑚(Porites lutea)和4个中-晚全新世滨珊瑚样品生长率基础上,定量重建了中晚全新世5个特征时段的SST:1887 ～ 2007A.D.(27.27℃)、1993～1936a B.P.(26.73℃)、2985～ 2904a B.P.(26.5℃)、4004～3962a B.P.(26.8℃)和5514～5398a B.P.(27.0℃).这些结果表明5.5～ 1.9ka B.P.期间西沙海域SST总体上呈下降趋势,与中国大陆的平均温度基本同步变化.西沙海域中晚全新世SST的降低趋势受东亚夏季风强度减弱的控制,也可能与这一时期逐渐活跃的ENSO存在联系,而岁差引起的北半球太阳辐射量的减少可能是SST变化的根本驱动因素.     

Tectono-magmatic evolution from accretion to collision in the southern margin of the Central Asian Orogenic BeltSCIEI北大核心CSCD

造山带演化及增生到碰撞的转变是板块构造与大陆动力学研究中的前沿科学问题。中亚造山带被认为是古亚洲洋长期俯冲-增生演化形成的显生宙最大的增生造山带,以发育巨量的面状展布的俯冲-增生相关的弧岩浆岩为特征。并且,由于中亚增生型造山带在潘吉亚最后聚合过程中发生弧弧(陆)碰撞,因此缺乏大规模且跨构造单元的碰撞相关的构造和变质等物质标志。显然,能否识别出大洋闭合期间碰撞作用的岩浆标志成为确定增生造山带增生过程终止的关键之一。本文系统研究确定:中亚造山带东南缘二叠纪到三叠纪钙碱性-碱钙性岩浆在空间分布上显示出由北西向南东迁移演化的特征;在岩浆性质上具有从二叠纪新生地壳来源的弧岩浆向早-中三叠世碰撞挤压背景下古老陆壳组分逐渐增多的高Sr/Y岩浆以及晚三叠世后造山伸展相关的A型花岗岩演化的特征。这些特征提供了俯冲-增生向碰撞造山演变的关键岩浆岩证据。结合区域资料,厘定出增生造山带最后碰撞相关的标志性岩浆为沿缝合带呈零星线性展布的增厚下地壳源区的高Sr/Y花岗岩类,构建了中亚造山带南缘从双向俯冲-增生到增生楔-增生楔碰撞及后造山伸展的三阶段构造-岩浆演化模型。系统对比研究,揭示出增生-碰撞相关的岩浆记录沿横向展布在中亚造山带南缘甘肃北山到吉林中部一带,表明碰撞挤压相关的岩浆作用在中亚造山带南缘具有一定的普适性。中亚造山带南缘从增生到碰撞的岩浆演化记录的厘定,证实显生宙最大的巨型增生造山带演化末期经历了碰撞造山作用,对进一步深入探索增生造山演化末期碰撞相关的标志性岩浆具有重要意义。     

不同荷载模式作用下双层软黏土地基压缩特性研究

天津滨海吹填场区典型的“上软下硬”的双层软黏土地基具有复杂的物理性质和工程特性,其在不同荷载作用模式下的变形特性有所不同,在工程实践中往往会产生较大的工后沉降和不均匀沉降,从而导致修建于其上的建筑物出现诸多工程问题。现阶段对于不同荷载作用下吹填场区形成的“上软下硬”双层软黏土地基的变形特性及机理研究甚少,导致理论研究远远落后于工程实践,制约了吹填场区经济建设的快速发展,因此对此类地基的变形特性展开研究显得尤为重要。基于此,本文针对吹填场区“上软下硬”的双层软黏土地基,开展了反复荷载和恒定荷载作用下的一维固结试验和扫描电镜试验(SEM),得到了不同荷载模式作用下的压缩特性及其微观机理,为吹填场区双层软黏土地基变形模型建立及长期工后沉降预测提供理论依据。研究表明:双层软黏土地基的压缩系数和固结系数在反复荷载作用初期明显减小,而后缓慢减小直至趋于稳定; 与反复荷载相比,恒定荷载作用下试样的压缩系数初期值增加,固结系数初期值减小,其变化量均在40% ~50%的范围内; 当荷载等级一定时,反复荷载作用引起双层软黏土地基产生的沉降量相比于恒定荷载作用多30% ~45%; 随着荷载等级的增加,土样内部大孔隙受到挤压而减少,孔隙的圆度和定向性加强,土体结构更密实,均一化程度提高; 相比于恒定荷载模式,反复荷载作用下土样内部孔隙形状更接近于圆形,孔隙定向性更好,土体内部结构强化程度大,但有序性相对较差。     

雷山—锦屏一带清水江组软沉积构造的变形特征——远古的地震记录

通过面上地质调查,在黔东南雷山—锦屏一带的新元古代清水江组含火山碎屑之砂泥质岩层中,发现了大量软沉积物变形构造,主要有滑塌、滑移及阶梯状微断层。根据前人对形成该软沉积物变形的模拟试验成果,推断该类软沉积变形的机制与震动液化有关,其动力来源于古地震。在清水江组地层分布区,沉积物中含大量凝灰质,显示出古地震与古火山作用相伴频发之特点,这是新元古代裂谷盆地在此阶段构造演化的响应。     

剪切速率对结构性吹填软土力学特性影响试验研究

黏土在剪切变形过程中,剪切速率的不同会对其结构破坏产生不同影响,从而影响其力学特性.本文以天津滨海新区吹填软土为研究对象,在对吹填软土关于结构性讨论的基础上,开展了剪切速率对其力学性状影响的三轴试验研究,分析其剪切速率力学效应.试验结果表明:随着剪切速率的提高,在低围压条件下,吹填软土的强度及其结构屈服应力均先减小后增大,存在临界剪切速率,而在高围压条件下,强度及其结构屈服应力则逐渐增大,与剪切速率呈正相关关系,临界剪切速率逐渐消失; 吹填软土的黏聚力在不同围压下随剪切速率提高均呈现减小趋势,内摩擦角在低围压条件下随剪切速率提高呈现增大趋势,在高围压条件下则随剪切速率提高呈现减小趋势; 在剪切过程中,孔隙水压力均随着轴向应变的增大到某一值然后稳定下来,随着围压的进一步加大,孔隙水压力的稳定值会随剪切速率的提高呈减小趋势.