海南三亚鹿回头珊瑚岸礁监测与健康评估

2002年对海南三亚鹿回头珊瑚岸礁区进行拖板法、截线样条法、潜水样条录像和数码照像的底栖群落监测调查及健康评估分析研究．区域活石珊瑚平均覆盖率为23．40％．监测方法对比说明，样条录像可以代替截线样条调查，在石珊瑚分布不均的礁区50m样条优于20m样条．调查资料以及与大量历史资料对比分析显示珊瑚礁遭受严重破坏和衰退，活珊瑚覆盖率由1960年代的85％下降到2004年的20％，但仍然保持了较高生物多样性，仍然有较高的保护和管理价值．鹿回头珊瑚礁衰退的主要原因是人类活动影响，包括大规模采挖、破坏性捕捞、陆地泥沙和污染物影响、近期的海水养殖活动等．只有加强综合管理有可能使珊瑚礁生态系统恢复和改善．     

海南三亚鹿回头造礁石珊瑚碳酸盐生产力的估算

造礁石珊瑚碳酸盐生产不但维系着珊瑚礁的生长, 并且还是大气CO₂的重要来源之一. 采用生态调查法首次在国内开展造礁石珊瑚碳酸盐生产力的估算研究, 获得海南三亚鹿回头岸礁区礁坪和礁坡珊瑚平均碳酸盐生产力分别为(1.16 ± 0.55)和(3.52 ± 1.32) kg•m⁻²•a⁻¹. 珊瑚碳酸盐生产力主要受珊瑚组成、分布以及骨骼生长的属间差异影响. 20世纪60年代以来, 岸礁区日益加剧的人类活动造成珊瑚碳酸盐生产力下降了约80%~89%, 并导致珊瑚礁加积速率降低, 目前已低于现代海平面上升速率. 随着未来海平面持续上升, 鹿回头岸礁的生长模式将可能由过去向海生长为主转变为垂直生长为主, 反映出全球海平面上升背景下, 珊瑚岸礁生物地貌过程对强烈人类活动干扰的响应. 此外, 珊瑚碳酸盐生产力下降还导致碳酸盐生产过程中CO₂释放的减少, 未来珊瑚礁区特别是岸礁区可能因为人类活动的增强而改变其在海洋乃至全球碳循环中的地位.     

珊瑚礁

珊瑚礁主要是由造礁珊瑚所分泌的石灰质和海藻、有孔虫、贝壳遗骸等积聚而成。珊瑚礁常见于养份贫瘠的热带海洋,因为富含营养的水质易使海藻狂长,挤掉珊瑚的生存空间。地球上已知石油矿床的三分之一是礁化石。通过礁石研究,可     

珊瑚──脆弱的美

“海洋热带雨林”像陆地上的热带雨林一样，珊瑚礁丛的生物多样性令人吃惊。以生物生产力衡量，珊瑚礁丛的生物生产力为周围海域的50－100倍。在珊瑚礁丛中，有礁斜坡、礁坪、泻湖、点碳等小环境，加之珊瑚虫的种类达数千种，珊瑚礁的形状也千姿百态，这就既便于生物在此栖息和繁衍，也便于觅食和躲藏。珊瑚礁生态系统虽只占整个海洋生态系统的千分之三，却蕴育青海洋生物四分之一的种类，大约有35万种海洋生物在此繁衍后代，并度过幼年期。像陆地上的热带雨林一样，珊瑚对地球大气中的碳循环也扮演着重要的角色，珊瑚虫的骨骼，是100％的碳…     

种植珊瑚

一簇娇艳的“野菊”在岩石上静静绽放。哦，不，这可是在海底，这些可爱的花瓣其实是珊瑚的触手，正在捕食海水中的浮游生物。有一个问题常常令人迷惑──“珊瑚是植物，还是动物？”尽管它们看起来极像一株株美丽的植物，但根据生物学的观点，珊瑚确实是动物。 小时候住在海边的厄克同大多数男孩子一样淘气顽皮。他最喜欢玩的游戏就是“大海盗”，而且总是戴着妈妈给他买的玩具眼罩，装扮成海盗首领。但是，由于一次意外车祸，当时坐在驾驶座旁边的他，左眼遭到毁灭性重创。从此，尼克整日郁郁寡欢，眼罩成了他无可奈何的“伴侣”──肯定不能像独行侠佐罗那样戴上眼罩而倍显神秘与酷毙。幸运的是，在尼克上高中的时候，由于整形外科医疗水平的提高，医生们用珊瑚给他重塑了眼窝，并植入一只假眼，从而使他恢复了容貌。尼克怎么也没想到，平日里熟视无睹的珊瑚会让他重新享受到往日的快乐。所以后来上大学时，他毅然选择了海洋生物作为自己的专业，并最终获得了博士学位。现在，尼克已是知名的研究珊瑚的专家。前不久，他参加了在印度尼西亚巴厘岛举行的国际珊瑚礁研讨会，并带回了以下让人欢喜让人忧的两条信息。 酷热难耐 毫无疑问，由于全球气候变暖和二氧化碳排放量的增加，许多地区的珊瑚礁正遭...     

南海北部珊瑚灰度及其反映的华南降水年代际变化

利用1789～1992年南海北部逐年珊瑚灰度与1908～1992年广州逐年降水资料，采用Mann—Kendall法、奇异谱分析、相关分析、合成分析等方法对南海北部年珊瑚灰度的年代际变化进行了分析，并探讨了用珊瑚灰度重建的广州降水时间序列所反映的华南降水的年代际变化特征．结果表明：南海北部珊瑚灰度变化存在明显的趋势项、权重很大的年代际变化和较弱的年际变化．1880年代末存在显著的由正异常到负异常转变的世纪尺度突变，突变前后对应的全球海温差值场是：南海及其附近的北印度洋、中西太平洋大部、北大西洋沿岸为负异常，这种大范围的海温异常分布是与南海珊瑚灰度世纪尺度突变相伴随的．南海珊瑚灰度与广州降水在年代际尺度上存在显著的负相关，用年代际尺度南海珊瑚灰度资料反演的广州年代际降水表明了华南降水年代际变化具有明显的阶段性．对寻找研究华南年代际以上尺度气候变化的代用指标有一定的意义．     

南海北部珊瑚共生虫黄藻密度的种间与空间差异及其对珊瑚礁白化的影响

与造礁石珊瑚共生的虫黄藻(Zooxanthellae)的密度和色素变化是珊瑚礁白化的最主要特征.通过对海南三亚鹿回头、小东海和广东省大亚湾海区共12科21属39种石珊瑚的共生体虫黄藻密度分析,得出:(ⅰ)与珊瑚共生的虫黄藻平均密度变化于0.67×106~8.48×106cells/cm2之间,具有明显的种间差异性,其中枝状珊瑚的共生体虫黄藻密度相对较低(0.67×106~2.47×106cells/cm2),而块状珊瑚的共生体虫黄藻密度相对较高(1.00×106~8.48×106cells/cm2);(ⅱ)水深4m以内珊瑚共生虫黄藻密度普遍比水深7m左右接近海底的珊瑚的高;(ⅲ)相对高纬度的大亚湾(~22°N)与三亚(~18°N)相比,海温相同的环境下,与珊瑚共生的虫黄藻密度的纬度差异不明显;(ⅳ)局部白化的同一珊瑚个体,未白化部分的虫黄藻密度>半白化部分>完全白化部分.进一步分析认为:(ⅰ)块状珊瑚与枝状珊瑚虫黄藻密度的差异性可能是导致枝状珊瑚易于白化的主要原因,如低密度共生虫黄藻导致枝状的鹿角、杯形珊瑚等易于白化死亡;(ⅱ)珊瑚共生体虫黄藻密度受人为因素制约,如沉积物增加、潜水活动造成海水浑浊、海产品养殖活动引起的硝酸盐、磷酸盐增加等都可能导致共生虫黄藻密度降低.     

珊瑚共生虫黄藻密度结合卫星遥感分析2007 年南沙群岛珊瑚热白化

以珊瑚大量损失共生虫黄藻为特征的珊瑚白化, 是当今全球变暖背景下珊瑚礁大面积死 亡和退化的主要因素, 但白化的特征、过程和白化后的恢复等则因海域环境不同而有所差异. 依托2007 年6 月的南沙群岛航次, 在美济礁和渚碧礁进行了实地生态调查和采样, 室内分析了珊瑚共生虫黄藻密度、近10 年来南沙海域实测海表温度(SST)和调查期间的NOAA 卫星遥感资料, 探讨了2007 年发生在南沙群岛的珊瑚白化事件. 研究结果显示: (1) 白化的珊瑚主要分布在水深5 m以内, 最大可至20 m, 至少有35 种石珊瑚白化; (2) 珊瑚总白化率(单位面积内白化珊瑚个数占总珊瑚个数的比例) 为15.6%, 发生白化最严重的为枝状杯形珊瑚 (白化率为23%) 和鹿角珊瑚 (白化率为21%), 块状滨珊瑚和蜂巢珊瑚的白化率低, 没有发现菌珊瑚白化, 显示了菌珊瑚对高温有较高的耐受性; (3) 白化了的珊瑚损失了共生虫黄藻72%~90%, 而肉眼观察未白化的珊瑚也损失了31%~53%的虫黄藻, 指示当时南沙群岛的珊瑚正处于白化的初始阶段; (4) 调查期间实测月平均SST 为30.8℃, 为1998 年以来最高, 结合NOAA卫星的热点(Hotspot)和周热度指数(DHW), 认为2007 年6 月南沙群岛异常高SST 是导致美济礁和渚碧礁珊瑚白化的主要原因. 本研究还发现, 单纯用卫星遥感预警珊瑚白化事件可能会存在低估的现象.     

南海北部造礁珊瑚氧同位素的年际和年代际趋势变化及其影响因素

从海南岛东岸采集了Porites lutea和P.lobata两种滨珊瑚个体，沿其生长轴线以每年25～28个样品的分辨率取样并进行氧同位素分析，目的是研究滨珊瑚骨骼氧同位素组成在季节、年际和年代际3个时间尺度上的变化与季风气候的联系．分析结果表明，滨珊瑚的δ^18O值季节和年际变化在冬季风盛行的季节里主要受表层海温（SST）控制，而在夏季δ^18O值与表层海水盐度（SSS）显示较好的相关性．海水的盐度和同位素分析结果显示，它们都与夏季风降水的大小相关，指示着夏季风降水对海水和珊瑚氧同位素组成年际变化决定性作用．冬、夏季风从时间上独立地对珊瑚氧同位素的控制，使我们可能通过同一序列的记录来重建冬、夏季风的变化．在年代际尺度的趋势变化上珊瑚万δ^18O值与大区域的盐度变化相一致，并且与当地降水关系不大，可能说明了珊瑚万δ^18O值年代际变化受大区域海洋环流和水文气候影响，是大区域季风降水、蒸发及其与太平洋海水交换等因素综合作用的结果．     

珊瑚礁区沉积物的极低放射性水平特征与成因

海洋沉积物作为放射性核素的归宿,在全球不同海区均有沉积物放射性核素的研究报道,然而珊瑚礁区却极少报道.本研究选取南海的岸礁和环礁两种类型的珊瑚礁区,采样站位跨越~1500 km(14°),系统开展南海9个不同珊瑚礁区沉积物中放射性核素研究.对比不同海区沉积物的放射性水平,本研究发现珊瑚礁区沉积物的总放射性水平(等当量镭指数)只有其他海区沉积物和全球土壤总放射性水平的1%~10%,环礁沉积物等当量镭指数平均值(3.97 Bq/kg)不到全球土壤平均值(108.70 Bq/kg)的5%,珊瑚礁区沉积物具有极低的总放射性水平特征.珊瑚礁区的沉积物同时具有低~(40)K、低~(226)Ra和~(228)Ra、低~(226)Ra/~(238)U活度比值的三大特征,该特征源于珊瑚礁区的生物矿化-破碎风化而形成的生源沉积物,显著不同于其他海区的岩石土壤风化-搬运而形成的陆源沉积物.这些特征可以作为新的地球化学指标,对传统元素(Al和Ti)、稀土元素、矿物组成等手段进行有益的补充,指示珊瑚礁区水体悬浮物/沉积物中不同物质来源的贡献.     

古环境记录的数字图像分析及应用

地质或生物记录对环境变化的响应往往直观地表现在不同形式的影像中，对这些影像进行数字图像分析可快速提取记录中的环境变化信息，其原理是在记录的发育方向上选择剖面线，沿剖面线读取图像色值并进行环境代用指标的计算、生长层的识别与自动定年和生长层结构演化等研究。在详述图像分析原理的基础上，提出珊瑚、树轮和石笋记录图像分析的方法，并通过实例阐述了这些记录图像参数的环境意义。     

海水变酸危及珊瑚

大气层内积聚的CO_2导致了海洋酸化,这预示着未来50年内将有大约50%的珊瑚面临死亡威胁。全球海水正在变酸科学家研究指出,海水变酸是一个自然发生的漫长过程。海洋原本是碱性的,但海水与CO_2的相互反应则会促使它的酸性成分升高。海洋吸收CO_2可以缓解温室效应对人类产生的影响,这原本是一件对人类有利的事情。但是,海水的酸度长期增加,将威胁到海洋生物的生存,破坏海洋生态环境。近年对海水的监测结果表明,自工业革命以来200年间排放到大气中的CO_2,有近50%溶解到了海洋     

干扰项注意水平对选择性注意抑制过程的影响

使用负启动范式考察在选择性注意的抑制过程中干扰信息获得的注意水平对抑制强度的影响. 在基于客体的负启动任务和重复启动任务中, 通过操纵目标项与干扰项之间的空间重叠或分离来改变目标项与干扰项获得的注意资源, 进而考察干扰项注意水平的变化所引起的负启动效应的相应变化. 实验结果发现, 与空间分离条件相比, 在部分重叠条件下产生了更大的负启动效应, 说明增加对干扰项的注意水平, 会使其受到的抑制作用相应地增强, 这是由于注意水平的提高使得干扰项的早期激活强度增大, 从而引起了更强的抑制反馈. 这一结果与Houghton和Tipper的抑制模型是一致的. 研究中还发现, 正启动效应也随着对目标项注意水平的提高而显著增大, 进一步证明了本研究操纵注意水平的方法的有效性.     

全球生物多样性图景测绘

就像基因组学和生物医学以人类健康为主旨一样，生态学和资源生物学旨在保护地球的健康。不幸的是，与前者相比，后者发展进程困难重重。阻碍后者发展的主要原因在于人们对世界上众多生物多样性现象的无知。特别是在物种层次的知识极端匮乏，这严重制约了人们对生物多样性和全球生存环境的进一步研究。 迄今为止，许多专家倾向于认为地球上物种总数在１０００万个左右，其中已拥有科学名称的物种估计在１５０万～１８０万个之间，已开展有关生物多样性测定的核心物种约为５０万个，如导管植物、脊椎动物和少数无脊椎动物（珊瑚、蝴蝶等）。…     

论综合科学的定量研究方法

综合科学是社会科学、自然科学和技术科学汇流的产物,本文讨论的综合科学定量研究方法,是指从宏观的角度对综合科学进行整体性考察的一种定量研究方法。我们把学科状态看成四维时空中的一个点,对每个学科的综合程度定义了一个客观指标——综合度C。对学科综合或分化进行了运动学的描述。最后,用各学科的加权相加给出了整个科学综合或分化的评价指标。     

最近130 ka以来黄土中Zr/Rb值变化及其对冬季风的指示意义

寻找一个不受风化成壤作用影响的冬季风代用指标，一直是黄土高原古季风研究的重点。将环县、西峰和洛川黄土样口分离成5个粒级，分别测量Zr和Rb含量，结果表明其含量在不同粒级中变化较大。Zr明显在粗粒级中富集，而Rb则在细粒级中的含量较高。Zr/Rb值随粒度变细急剧减小。环县和西峰剖面L1黄土亚层中Zr/Rb值与粉尘平均粒径明显正相产，Zr/Rb值可以反映原始粉尘粒度的大小。对比环县、西峰和洛川130ka以来的Zr/Rb值和粉尘平均粒径分布曲线，表明Zr/Rb值可以作为一个较好的冬季风替代性指标。Zr/Rb值指示了在氧同位素3阶段时，当时的冬季风强度较弱，其强度与氧同位素5阶段时相当。     

关注睡眠 关爱健康

对大多数中国人来说，“世界睡眠日”还是一个相当陌生的词汇，绝大部分人尚未认识到有必要把睡眠专门作为一个日子来讨论。睡眠对生命非常重要，一个人只喝水不进食可以活7天．而不睡眠只能活4天，没有睡眠，我们无法生存。在“世界睡眠日”到来之时．也许我们是该反思自己的睡眠问题．问问自己．我睡得好吗？我是否因为自己的睡眠质量问题而影响了自己的生活、工作及学习。     

从反义RNA到RNA干扰

2002年12月 ,美国《科学》杂志评选出了2002年度的十大科技突破 ,其中名列榜首的一项称之为小分子双链RNA干扰技术。而时隔仅一年 ,这项技术又被《科学》杂志评为2003年度世界十大科技突破之一。科学家们认为小分子RNA干扰现象的发现和作为一项高效、高特异性地关闭特定基因表达的新技术 ,将为基因功能的研究提供一种快速、简便的全新方法 ,对功能基因组研究与人类疾病的基因治疗带来革命性的变革。那么 ,什么是小分子双链RNA干扰呢 ?从反义RNA谈起大肠杆菌是我们所熟知的与人类生活息息相关的肠道细菌。每个大肠杆菌都只有一个细胞 ,…     

纵向岭谷区道路网络特征和生态系统变异统计规律

作为景观干扰因子,道路网络对区域生态系统变化和格局特征具有重要的作用,定量分析几者之间的规律性对区域生态系统管理具有重要意义.借助GIS软件,在分析了纵向岭谷区道路廊道、网络特征和生态系统分异的基础上,探讨了道路网络对生态系统格局变化的影响;进一步分析了区域生态干扰和网络特征之间的规律性.结果表明:研究区道路廊道密度和地形、海拔、村落数及其区域生态系统破碎化程度相关显著,显著性在不同道路类型之间也存在差异.随着道路网络的形成和道路密度的增加,道路网络的环度(α指数)、线点率(β指数)和连接度(γ指数)的特征指数增加;区域生态系统总斑块数、斑块密度增加,景观格局指数均匀度、分维数等增加,而最小和平均斑块面积、蔓延度等降低,低等级道路对区域景观具有较大的影响.道路网络的α,β,γ特征指数和区域综合的生态干扰水平(Hd)存在正相关,相关系数在不同时期(1980年,2000年)都达到了显著性水平,说明随着道路网络的发展,生态干扰也随之增加.     

大气污染与森林——生态系统的一种剖析

欧洲和北美正在进行一场关于大气污染对森林树木胁迫和衰退作用的激烈争论。以前大部分研究集中于某一树种或专一污染物对树木的伤害过程上,本文从生态系统作为一个整体观点出发,进行讨论,其问题是:能否将由专一的大气污染物所导致的生态系统损害进行定量分析?我们能否找到森林损害与空气污染物扩散的定量关系?我们是否要等到污染扩散物与森林损害之间的定量关系后再来制订大气质量标准?最后是生态学家应起的作用是什么?在制订大气质量标准时,其职责是什么?