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。     

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。     

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     

北部湾涠洲岛珊瑚礁的研究现状及展望

综述涠洲岛珊瑚礁生态环境条件、珊瑚礁分布与优势种组成、珊瑚礁地貌与沉积以及珊瑚礁区浮游生物等方面的研究进展,提出今后对涠洲岛珊瑚礁的研究应重点围绕珊瑚礁生态学、珊瑚礁记录的古环境以及珊瑚礁资源开发与保护等方面进行。     

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。     

广西涠洲岛造礁石珊瑚属种组成及其分布特征

于2007年10月至11月2008年4月至5月采用样条调查法调查广西涠洲岛造礁石珊瑚的属种组成及其分布特征。结果调查得到涠洲岛共有石珊瑚10科22属46种以及9个未定种,西南部、东北部沿岸海域属种较多,有8科13属,珊瑚种群的生物多样性程度较高。涠洲岛活石珊瑚的平均覆盖度以西北部沿岸、东北部沿岸海域较高,东南部、北部、西南部次之,分别为25.3%、24.58%、17.58%、12.1%、8.45%。涠州岛的西南面和东南面沿岸海域长年受到船舶停靠和输运、过度捕捞、大规模挖礁、岸上及海上养殖等人为干扰胁迫,石珊瑚覆盖相对较低。     

涠洲岛西面及西南面沉积物重金属污染分析

【目的】研究广西涠洲岛海域沉积物污染情况并进行分析与评价。【方法】通过分析2014年涠洲岛沉积物重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd、Cr含量水平,运用单因子评价法、潜在生态风险指数法和地累积指数法进行污染程度评价。【结果】涠洲岛西面及西南面海域沉积物重金属含量均值从小到大依次为CdCuPbCrZn,分别对应未检出、3.02 mg·kg~(-1)、3.19 mg·kg~(-1)、6.47 mg·kg~(-1)、10.10 mg·kg~(-1),含量范围分别为未检出、0.95~8.29mg·kg~(-1)、2.68~4.07mg·kg~(-1)、1.81~18.46mg·kg~(-1)、ND~34.59mg·kg~(-1)。重金属污染程度属于"低水平",单个及多种重金属生态风险分级均为"轻微",其中Cu是引发生态风险的主要元素,地累积指数亦表明该海域各重金属污染程度均为0级。【结论】总体来说,涠洲岛西面及西南面海域沉积物重金属含量与污染程度较广西沿海其他海域低,仍属清洁水平。     

涠洲岛珊瑚岸礁的沉积特征

涠洲岛珊瑚岸礁发育根基于火山岩,除了冬、春的低温影响外,环境因素是适合于珊瑚生长的。在岸礁区有两个沉积带:珊瑚生成带和火山岩海底礁坪。陆地的有机废物移到海底而珊瑚移到陆地,但在水能和环境的影响下,它们形成混合沉积,这种沉积主要分布在岸礁的平面和海滩底部。由于属于岸礁形成早期,涠洲岛约从3100年前就一直不断生长,涠洲岛的海滩岩石位于高于海平面5米的位置。     

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。     

Coral cover as a proxy of disturbance:A case study of the biodiversity of the hermatypic corals in Yongxing Island, Xisha Islands in the South China Sea

The Yongxing Island is the biggest island of Xisha Islands in the middle part of the South China Sea. It occupies 1.8 square kilometers of land area and has permanent residence on it. There are only a few papers on the coral community of the Xisha Islands, reporting the species composition, structure and zonations of the hermatypic coral community in 1970s. The present study describes the hermatypic coral community based on the quadrat survey after almost 30 years in Yongxing Island in August 2002. It was the first time to present the percent cover data of live corals of Yongxing Island via a systematic scheme of quantitative quadrat sampling. The average total percent cover of the live coral is 68.4%. We found the total percent cover (TPC) could be an idea proxy of the overall disturbance regime impinging on the coral community. TPC can be used as an integrated measure of disturbance to coral reef. Using this surrogate, the best fit relation between TPC of the live corals and species richness, species diversity, or the species evenness is the unimodal second-order polymorphic parabola equation. This result is expected by the intermediate disturbance hypothesis (IDH). From the fitted parabola equations, we calculated the best TPCs corresponding to the maximal species richness, the highest species diversity, or the most evenness respectively. They are surprisingly stabilized between 55% and 58%. Coralcover is the basic parameter widely available for most observation, research or monitoring programs. The good qualitative characteristics of percent cover provide powerful tool for the experimental, theoretical and modeling studies of coral reef in response to the disturbance.     

涠洲岛海域潮流不对称的偏度判别研究

【目的】潮流不对称现象是潮波运动的基本特征之一,潮流不对称的量化及适用性是近海潮波动力学的重要研究内容。采用涠洲岛附近海域1988年10月6日~1989年3月9日实测的分层(10m、20m和30m)潮流数据对涠洲岛附近海域的潮流不对称现象进行研究。【方法】首先对实测资料进行调和分析得出余流及35个分潮,进而基于调和分析结果利用潮流不对称偏度判别法对实测潮流数据的潮流不对称进行计算。【结果】研究认为,在u方向(W-E),虽然垂向上流速大小有变化,但均为正向不对称,且其不对称程度基本相同。在v方向(N-S),10m层和20m层流速均为负向不对称,30m层呈正向不对称,三者在量值上由上层向下逐渐增大。在各层次各方向上,对潮流不对称贡献最大组合的均为余流及余流与分潮的相互作用,O1、M2和MO3分潮的相互作用以及K1、M2和MK3分潮的相互作用对潮流不对称的贡献亦不能忽略,其量值能达到甚至超过O1、K1、M2的贡献。潮波进入浅水发生变形,导致潮流不对称的影响因素在浅水和深水海域不同。【结论】涠洲岛附近海域潮流不对称具有明显的垂向变化,10m、20m层与30m呈现不同的不对称特征。潮流不对称偏度判别法在较深水海域同样具有适用性。     

Estimate of carbonate production by scleractinian corals at Luhuitou fringing reef, Sanya, China

Carbonate production by scleractinian corals not only maintains coral reef growth, but also represents an important source of atmospheric carbon dioxide. In this paper the carbonate production by scler-actinian corals at Luhuitou fringing reef, Sanya, Hainan Island, China, is investigated with an ecological census-based method. Averaged carbonate production is 1.16 ± 0.55 kg·m-2·a-1 and 3.52 ± 1.32 kg·m-2·a-1 on the reef flat and reef slope, respectively, depending on the composition and distribution of cor...     

Coral community changes in response to a high sedimentation event: A case study in southern Hainan Island

A high sedimentation event caused by dredging and dumping of sediment was recorded on Xiaodonghai Reef in Yulin Bay,southern Hainan Island,China.Significantly high sedimentation and constant light shading were observed during the sediment dumping event(SD Event).Using long-term video transects,we quantified coral community changes and responses to the SD Event between 2008 and 2010.The SD Event caused severe coral mortality on Xiaodonghai Reef at a depth of 6 m,while corals at 3 m were less affected.Total live coral cover at 6 m decreased from 54.3% to 14.8%,and Diploastrea heliopora replaced Galaxea fascicularis as the dominant coral species at 6 and 9 m.The density of juvenile corals also declined after the SD Event,especially for the genera Galaxea and Platygyra.However,the density of juvenile Porites and Pocillopora spp.slightly increased.Monitoring for 11 months after the SD Event indicated no recovery of coral communities on Xiaodonghai Reef.Long-term video transect data also revealed that mean live coral cover dramatically declined,from 30.5% in 2008 to 9% in 2010,while the dominant corals in Yulin Bay shifted to more tolerant coral species,such as massive Porites spp.and D.heliopora.The rapid coral community degradation in Yulin Bay between 2008 and 2010 was probably caused by high sediment deposition resulting from intensive dredging and land-clearing activities.These results highlight the necessity for an integrated watershed management to control sediment deposition on near-shore coral reefs.