涠洲岛珊瑚礁健康评估

【目的】科学地判断涠洲岛珊瑚礁的现状,并找出造成目前现状的主要原因,为及时采取有效措施以维持涠洲岛珊瑚礁的健康提供有力依据。【方法】根据历年来有关涠洲岛珊瑚礁生长、演变、环境变化与社会发展的研究成果和最新的调查研究资料,采用HRHPI的指标体系法,从生态结构、生态功能、压力及社会经济等几个特征属性对珊瑚礁健康进行评估。【结果】涠洲岛的自然环境仍适合石珊瑚的生存,石珊瑚的种类丰度仍正常;珊瑚礁的覆盖率降低、分布范围缩小、生物多样性下降,尤其在浅海和局部人为影响大的区域,珊瑚死亡率大于补充率。【结论】涠洲岛的珊瑚礁处于衰退中的亚健康状态。过度捕捞、污染、物理损伤（踩踏、抛锚、水下工程等）和大尺度环境变化（如气候异常）等是造成涠洲岛珊瑚礁衰退的主要原因。     

涠洲岛珊瑚礁特点、演变及保护与修复对策的思考

涠洲岛珊瑚礁最早形成于约7 000年前的末次海侵,是中国大陆沿海成礁珊瑚分布最北缘的典型边缘珊瑚礁（Marginal Coral Reefs）,与区域内其他珊瑚礁缺少生态关联,其特征不同于热带珊瑚礁,即块状珊瑚占优势。20多年来,涠洲岛珊瑚礁持续退化,枝状珊瑚大量死亡,石珊瑚盖度急剧降低,反映珊瑚礁良好状况的指标生物如鹦嘴鱼、蝴蝶鱼等的数量大幅减少。近10年来,珊瑚虽未出现异常死亡现象,但珊瑚自然修复不明显,表明珊瑚补充不足。功能性植食性鱼类的缺乏,显示珊瑚礁恢复力不足。涠洲岛珊瑚礁国家级海洋公园的建立,体现了保护涠洲岛珊瑚礁的政治意愿。只有恢复鹦嘴鱼等功能性植食性鱼类的数量,才能恢复和增强珊瑚礁固有恢复力,进而促进涠洲岛珊瑚礁的自然恢复。人为修复可采取移植珊瑚断枝的方式,并以实现生态、经济和社会增益为目标,构建能应对人为干预且能持续演化的珊瑚礁。     

细说涠洲岛及其珊瑚礁

正涠洲岛位于广西壮族自治区的南部,海岛上生机勃勃、植被茂盛,一派热带风光。涠洲岛的珊瑚礁形成于约7 000年前,石珊瑚千姿百态、造型多样,构建了结构复杂的涠洲岛珊瑚礁群落,也孕育了生机勃勃的海底生物世界。从北海市国际客运港码头乘高速喷射船向南,在碧蓝的大海上航行约70分钟后便可到达20多海里(1海里=1.852千米)外中国十大最美海岛之一的涠洲岛。涠洲岛南北长约6.5千米,东西宽约6千米,面积约25平方千米,与其东南9海里外的斜阳岛为广西北部湾内仅有的两座     

涠洲岛珊瑚礁生态环境条件初步研究

分析涠洲岛沿岸与珊瑚礁发育关系密切的水温、水深、光照、波浪、海流、潮汐、pH值、盐度、溶解氧、磷酸盐、基岩基底、珊瑚礁块基底、珊瑚砂砾基底、虫黄藻、褐藻等生态环境条件,探讨这些生态变化条件的变化规律,及其对珊瑚生长、发育的影响。     

涠洲岛珊瑚健康及其影响因子分析

根据2007年秋至2008年春间,涠洲岛6条主剖面15条断面的珊瑚和底质覆盖率、珊瑚补充量、死亡指数的一次两阶段的调查数据和同期4个季度月的水环境调查数据,结合以往的研究成果,初步分析了涠洲岛珊瑚健康状况及其影响因子。结果表明,调查断面珊瑚死亡指数平均为40.90%,珊瑚死亡发生于本次调查的两年前;珊瑚有恢复的迹象,但珊瑚补充量小,珊瑚补充量与活珊瑚+死珊瑚覆盖率显著相关(r=0.520,P<0.05);除汞、铅、锌和油类外,涠洲岛珊瑚礁海区水体的理化、生物因子符合一类海水水质标准,大体上呈微营养水平,春季的水体营养指数明显高于其他季节。涠洲岛珊瑚死亡率高和恢复慢,表明珊瑚处于退化中的亚健康状态。     

涠洲岛西局部造礁石珊瑚盖度和大小频率分布

本研究通过分析珊瑚大小频率分布,探讨涠洲岛西局部造礁石珊瑚群落结构特点和种群动态,以了解珊瑚的生活史和所经历的变化。所分析的珊瑚大小数据来自2021年2月24-26日开展的涠洲岛西珊瑚礁的造礁石珊瑚样带调查,利用对数转换将珊瑚大小变换为珊瑚迭代,然后作直方图对珊瑚大小频率分布加以分析。分析结果表明,片状的牡丹珊瑚属Pavona和块状的滨珊瑚属Porites、角蜂巢珊瑚属Favites、盘星珊瑚属Dipsastraea等在涠洲岛西局部珊瑚群落中占优势(珊瑚面积和珊瑚个数)。对数转换的大小频率分布呈正态分布,偏斜不明显,变异系数小于0.5,表明这些珊瑚目前处于正常的自然补充、生长和死亡过程。涠洲岛西局部造礁石珊瑚盖度降低,主要是因为个体大的枝状珊瑚锐减。     

广西近海污染物输运模拟研究

近年来广西近海海域赤潮现象越发频繁,对近海生态环境和海洋渔业产生的负面影响不容忽视。探索赤潮发生的机制,研究其形成机理,是有效监控赤潮和准确预测赤潮的关键。本文利用Finite Volume Coast and Ocean Model (FVCOM)模式构建广西近海水动力模型,使用步长为30 m的细网格计算广西沿海及涠洲岛附近环流,同时利用物质输运模型计算广西近海化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的输运扩散情况。涠洲岛周围海域平均潮差约为2.4 m,最大潮差为4.8 m;平均涨潮时为13.1 h,平均落潮时为8.8 h;涨潮时最大流速为1.02 m/s,涨落潮交替时涠洲岛附近流场相当复杂,岛屿周边常常形成众多小型涡旋。污染物试验结果表明,近海河口排放COD对涠洲岛等离陆地较远的海域影响不大,而来自外海开边界的COD浓度对其作用更为明显;高浓度COD经常在涠洲岛南湾中滞留,COD等值线在涠洲岛处向南弯曲,导致涠洲岛西侧COD浓度比东侧高,而南湾和涠洲岛西北侧正是赤潮频发的地方。上述结果从动力方面表明,涠洲岛附近海域多发性的赤潮和水体富营养化与外海海水输送关系更加密切。     

涠洲岛园艺式珊瑚苗圃的架设与移植

【目的】探讨涠洲岛不同底质下最适宜的硬珊瑚苗圃架设方法和最佳移植培育种类。【方法】在涠洲岛周边海域砂质、基岩、珊瑚碎屑和礁石等4种不同底质架设固定式(20个)及悬浮式(112个)珊瑚苗圃,移植块状、枝状、叶状等7种硬珊瑚断枝,共2 436个;观测记录苗圃保存情况及珊瑚成活率、珊瑚体积增长率等。【结果】礁石底质海域的苗圃保存程度最高,为70%;其次是珊瑚碎屑海域(北部牛角坑)的苗圃,为57%。铁架式苗圃的平均保存率为63%,是保存程度最好的苗圃形式。经过一年时间的培育,风信子鹿角珊瑚Acropora hyacinthus的成活率为20%~80%,体积增加3.5倍;粗野鹿角珊瑚Acropora humilis成活率为25%~49%,体积增加1.5倍。其他种类珊瑚生长较慢,成活率较低。【结论】铁架式苗圃结构稳固、不易受台风等风暴潮的影响,是涠洲岛最适合的珊瑚苗圃形式。涠洲岛四面环海,珊瑚苗圃应架设在岛屿北部礁石和珊瑚碎屑基底的海域。风信子鹿角珊瑚在一年时间内体积可以增加3倍,且存活率高,是涠洲岛珊瑚礁移植最优先考虑的种类。     

涠洲岛湿地对鸻鹬类水鸟的承载力评估

【目的】评估候鸟迁徙季节涠洲岛湿地对鸻鹬类水鸟的承载力。【方法】调查监测候鸟迁徙季节涠洲岛湿地生物量和鸻鹬类水鸟群落,由水生生物热量和鸻鹬类群落的综合代谢率估算涠洲岛湿地食物量对鸻鹬类水鸟的承载力。【结果】鸻鹬类水鸟在涠洲岛的觅食地面积为158.54hm~2,包括库塘面积40.58hm~2,沼泽面积69.56hm~2以及涠洲岛东岸潮间带面积48.40hm~2。鸻鹬类群落由35种鸟类组成,涠洲岛湿地对鸻鹬鸟类春秋季承载力分别为874~1 236只和1 001~1 302只。觅食地承载力密度(只/hm~2)春季库塘10.7沼泽5.6潮间带4.8,秋季沼泽6.8库塘4.3潮间带3.6。淡水湿地密度高于潮间带密度。1990年以来潮间带觅食地面积损失了86%,单位面积平均生物量下降了55%。【结论】湿地面积、水生生物丰度影响涠洲岛湿地对鸻鹬类的承载力,修复湿地可提高承载力。     

涠洲岛附近海域水质和底质环境的分析与评价

根据１９９０的春季和秋季２个航次对涠洲岛附近海域的水质和底质监测结果,采用指数法公式对涠洲岛周边海域的水质与底质的基本情况进行分析和评价,结果是涠洲岛附近海域的ｐＨ值,溶解氧和ＣＯＤ等各值的分布均匀,水质较好;油类和重金属的含量均低于一类海水标准,无超标现象,底质环境也无污染。     

珊瑚礁隐居生物的研究现状和展望

珊瑚礁隐居生物是栖息于珊瑚礁隐匿空间中的后生动物群体，其群落的生物量巨大，在珊瑚礁生物多样性的构成中占据大多数，且在珊瑚礁营养动力学上有着不可或缺的作用。然而，目前国际国内对珊瑚礁生态系统的生物多样性的关注多集中在鱼类及甲壳类、棘皮动物等礁栖或底栖动物上，对珊瑚礁隐居生物的关注度不足，隐居生物的生物多样性构成不甚清楚，有些类别甚至从未被描述。本文结合国内外文献综述了珊瑚礁隐居生物的研究现状，并对基于珊瑚礁自动监测装置(Autonomous Reef Monitoring Structures, ARMS)的隐居生物研究进行了展望。     

珊瑚礁算法的改进研究

珊瑚礁算法易于陷入局部最优且寻优精度低，因此提出一种改进的珊瑚礁算法.此算法借鉴粒子群算法、高斯变异和模拟退火算法的思想改进珊瑚礁算法的内部有性繁殖、无性繁殖和更替机制，提高了算法的寻优精度并可跳出局部最优.在仿真实验中，将改进珊瑚礁算法与基本珊瑚礁算法和粒子群算法等10种算法分别在高维和低维测试函数下进行比较.实验结果表明，改进的珊瑚礁算法不仅较其他算法具有更好的收敛速度和精度，而且在高维测试函数中，仍然可以保持良好的性能.     

基于遗传珊瑚礁优化算法的负载均衡问题

基于珊瑚礁优化算法, 通过在种群的每次进化过程中引入遗传算法中的交叉和变异算子, 提出一种遗传珊瑚礁优化算法, 并将改进的遗传珊瑚礁优化算法运用到负载均衡中, 有效解决了算法过早收敛的问题, 提升了算法的优化性能. 对比经典遗传算法、 珊瑚礁优化算法等群智能算法, 在CloudSim上仿真实验结果表明, 遗传珊瑚礁优化算法优化负载均衡策略取得了满意的结果, 提升了资源能耗利用率, 均衡了控制策略.     

珊瑚礁灰岩物性特征及工程性质研究进展

 礁灰岩是珊瑚礁岩体的基础和主体部分，其物理力学特征及工程性质的研究在海洋开发建设中具有重要的战略意义。国内外对不同地区礁灰岩的研究表明，礁灰岩具有高孔隙、低密度、低强度的物理性质，且由于成岩作用复杂，其岩石结构发育具有不均匀性，不同胶结程度的礁灰岩具有不同的应力响应，这与其他常规软岩及脆性岩石性质相比明显不同。目前对礁灰岩的研究总体上仍处于初级阶段，尚不能很好地解决珊瑚礁工程建设中的诸多难题，需要系统地开展更加深入的研究。建议首先进行科学的结构分类，加强对不同结构类型礁灰岩的物理力学特征、工程性质、微观胶结机理以及海水侵蚀作用对其物性特征影响等方面的研究。     

珊瑚礁灰岩物性特征及工程性质研究进展

 礁灰岩是珊瑚礁岩体的基础和主体部分,其物理力学特征及工程性质的研究在海洋开发建设中具有重要的战略意义。国内外对不同地区礁灰岩的研究表明,礁灰岩具有高孔隙、低密度、低强度的物理性质,且由于成岩作用复杂,其岩石结构发育具有不均匀性,不同胶结程度的礁灰岩具有不同的应力响应,这与其他常规软岩及脆性岩石性质相比明显不同。目前对礁灰岩的研究总体上仍处于初级阶段,尚不能很好地解决珊瑚礁工程建设中的诸多难题,需要系统地开展更加深入的研究。建议首先进行科学的结构分类,加强对不同结构类型礁灰岩的物理力学特征、工程性质、微观胶结机理以及海水侵蚀作用对其物性特征影响等方面的研究。     

基于遗传珊瑚礁优化算法的负载均衡问题

基于珊瑚礁优化算法, 通过在种群的每次进化过程中引入遗传算法中的交叉和变异算子, 提出一种遗传珊瑚礁优化算法, 并将改进的遗传珊瑚礁优化算法运用到负载均衡中， 有效解决了算法过早收敛的问题, 提升了算法的优化性能. 对比经典遗传算法、 珊瑚礁优化算法等群智能算法, 在CloudSim上仿真实验结果表明, 遗传珊瑚礁优化算法优化负载均衡策略取得了满意的结果, 提升了资源能耗利用率, 均衡了控制策略.     

Status monitoring and health assessment of Luhuitou fringing reef of Sanya, Hainan, China

The monitoring survey and health assessment for benthic community were carded out in Luhuitou fdnging reef of Sanya, Hainan, China in 2002. Monitoring survey included manta tow, line intercept transect, video transect and digital photograph. The mean live coral cover was 23.40%. Comparison of used monitoring methods showed that video transect can replace line intercept transect, and 50 m transect is better than 20 m transect in uneven coral region. Survey data and comparison with previous research work showed that Luhuitou fringing reef has been damaged severely and has a general declining trend with live coral cover from about 85% in the 1960s down to 20% in 2004, but it still has quite high biodiversity and therefore has special protection value. Main factors of Luhuitou fdnging reef declining were human activities including reef rock digging and curios collecting, destructive fishing, sediment and pollutant from coastal land, and recent marine aquaculture. Only strengthening integrated management can reach improvement and restoration of Luhuitou declining coral reef ecosystem.     

Crustal activities recorded in coral reefs in the northwestern South China Sea

Coral reefs in the northwest of South China Sea have recorded the information from not only the environmental variation but also the crustal activities there during their development. The main crustal activities correlated with the coral reef development include fault, seismic, and volcano activities, etc. The high-resolution spark seismic profiles in the northwestern South China Sea show that the fault activities in the coral reef region have been clearly recorded, and appear as neonatal faults incising reefs. Earthquakes in the coral reef region are rather intense, especially the two occurring on December, 31, 1994, and January, 10, 1995, around the southwest of Leizhou Peninsula, with the magnitude of 6.1 and 6.2, respectively. They have great influence on the growth of the local coral reefs. Quaternary volcanos are active in the northwestern South China Sea, especially around the southwest of Leizhou Peninsula, and they have obvious control of the coral reef development. Some submarine volcanoes form the substrates of coral reef, while a few emerge above the sea surface and form coral islands.