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多核素联合示踪珊瑚礁区颗粒物动力学过程
1
作者 罗柱 林武辉 +2 位作者 王一潼 黄思宇 余克服 《中国环境科学》 北大核心 2025年第3期1576-1586,共11页
利用高纯锗γ谱仪对北部湾涠洲岛珊瑚礁区的沉降物、表层沉积物、柱状沉积物中多种放射性核素开展联合分析.在利用^(40)K、颗粒活性核素^(234)Th_(ex)和^(7)Be以及^(238)U-^(232)Th(^(228)Ra)-^(40)K/10三角图解等多核素示踪手段共同证... 利用高纯锗γ谱仪对北部湾涠洲岛珊瑚礁区的沉降物、表层沉积物、柱状沉积物中多种放射性核素开展联合分析.在利用^(40)K、颗粒活性核素^(234)Th_(ex)和^(7)Be以及^(238)U-^(232)Th(^(228)Ra)-^(40)K/10三角图解等多核素示踪手段共同证实涠洲岛西侧沉降物来源于表层沉积物再悬浮的基础上,联合使用过剩^(210)Pb的恒定通量恒定沉积速率模式定量计算了涠洲岛西侧海域两柱样(WZ16和WZ20)沉积速率分别为1.46×10^(-3)和2.25×10^(-3)cm/d,该结果仅为相邻站位沉降速率(295×10^(-3)和252×10^(-3)cm/d)的0.50%和0.89%,表明99%以上的沉降物会经历多次强烈的再悬浮过程,最终才能埋藏进入沉积柱样.此外,本研究发现具有较高沉降通量的涠洲岛西侧珊瑚礁区仍有较高的珊瑚幼体补充量,推测是由于强烈的生源沉积物再悬浮为珊瑚虫提供了丰富的异养能量来源. 展开更多
关键词 珊瑚礁 放射性核素 物源识别 沉积速率 再悬浮
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全球变化下中国南海诸岛珊瑚礁热压力临时避难所研究 被引量：2
2
作者 左秀玲 苏奋振 +3 位作者 王琦 王晨亮 蒋会平 石伟 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2020年第5期814-822,共9页
选取第五次耦合模式比较计划(CMIP5)模式中较适宜于南海海表面温度(SST)模拟的加拿大地球系统模式(CanESM2),并获取其在IPCC RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5温室气体排放情景下模拟的2006-2100年南海SST数据。基于南海诸岛珊瑚礁和线性回归方... 选取第五次耦合模式比较计划(CMIP5)模式中较适宜于南海海表面温度(SST)模拟的加拿大地球系统模式(CanESM2),并获取其在IPCC RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5温室气体排放情景下模拟的2006-2100年南海SST数据。基于南海诸岛珊瑚礁和线性回归方法分析了RCPs情景下的珊瑚礁区夏季SST上升趋势,并基于热周指数(DHW, Degree Heating Weeks)及年白化时间指数分析了RCPs情景下的南海诸岛珊瑚礁热压力临时避难所,主要得出以下结论:①RCPs情景下,明显变暖的珊瑚礁海域均为南沙群岛;②年白化时间不晚于全球珊瑚礁平均年白化时间的珊瑚礁像元占南海诸岛总珊瑚礁像元的比例,在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下分别为17%、29%和42%,均分布在南沙群岛;③RCPs情景下,较高纬度的西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛北部为未来南海诸岛珊瑚礁热压力临时避难所。 展开更多
关键词 全球变化 珊瑚礁 热压力 避难所 南海
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1985–2019年南海诸岛珊瑚礁区热压力时空变化研究分析 被引量：2
3
作者 陆永强 陈正华 +3 位作者 余克服 何鑫 张威 兰思香 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期179-190,共12页
全球气候变暖引起的热压力增大是南海诸岛珊瑚礁面临的最主要威胁,基于热压力对珊瑚礁白化的评估有利于对其保护和管理。周热度(Degree Heating Week,DHW)可以衡量热压力的强度和持续时间,代表过去连续12周珊瑚礁区海表温度(SST)正异常... 全球气候变暖引起的热压力增大是南海诸岛珊瑚礁面临的最主要威胁,基于热压力对珊瑚礁白化的评估有利于对其保护和管理。周热度(Degree Heating Week,DHW)可以衡量热压力的强度和持续时间,代表过去连续12周珊瑚礁区海表温度(SST)正异常的累积。本文基于美国国家海洋和大气管理珊瑚礁监测计划(National Oceanic and Atmospheric Administration-Coral Reef Watch,NOAACRW)海表温度数据集,逐像元对35个年最大周热度数值进行K-means聚类分析,将南海诸岛珊瑚礁区分为6个区域:南沙–1、南沙–2、南沙–3、东沙、西沙和中沙珊瑚礁区。分析南海诸岛珊瑚礁区1985–2019年热压力时空变化及其与El Ni?o的相关关系。结果表明:(1)南海诸岛珊瑚礁区最大DHW为0~12.9℃-周,纬度上由高到低呈现减小变化规律。(2)线性拟合法分析1985–2019年的年最大DHW,显示南海诸岛珊瑚礁区热压力强度呈现上升趋势,为0.013~0.174℃-周/a,南海诸岛珊瑚礁区最大DHW出现在1998年、2010年、2014年。(3)年最大DHW可能造成93.9%的珊瑚礁发生超过一次白化的风险,19.6%的珊瑚礁发生超过一次死亡的风险。(4)南海诸岛珊瑚礁区的月均DHW和ONI交叉小波分析显示两者存在多时段8~32个月共振周期的时频特征和时滞相关性,证实南海诸岛珊瑚礁热压力随着厄尔尼诺事件发生而显著增大;时滞相关分析表明,ONI与南海诸岛珊瑚礁区热压力呈正相关关系,后者滞后于前者7~9个月的时间。 展开更多
关键词 珊瑚白化 周热度 热压力 厄尔尼诺 南海
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世界珊瑚礁现状和威胁研究进展 被引量：14
4
作者 张乔民 赵美霞 +3 位作者 王丽荣 李淑 施祺 余克服 《广西科学》 CAS 2017年第5期435-440,共6页
鉴于珊瑚礁巨大的价值和面临全球气候变化严峻的威胁,珊瑚礁退化和发展前景一直是珊瑚礁研究的最中心议题。人类活动和气候变化已经导致珊瑚礁全球性衰退损失40%~50%。1998年全球珊瑚礁严重白化和2015—2017年延时最长全球珊瑚礁白化事... 鉴于珊瑚礁巨大的价值和面临全球气候变化严峻的威胁,珊瑚礁退化和发展前景一直是珊瑚礁研究的最中心议题。人类活动和气候变化已经导致珊瑚礁全球性衰退损失40%~50%。1998年全球珊瑚礁严重白化和2015—2017年延时最长全球珊瑚礁白化事件,一再证实全球变暖已经成为珊瑚礁可持续发展的主要威胁,现在扭转导致海洋水温升高的全球变暖的趋势是保护珊瑚礁的唯一希望。由科学家和慈善机构发起的2011年XL Catlin海景调查和2017年50礁倡议成为珊瑚礁管理保护的创新举措。但仍然需要更多的人认识珊瑚礁,热爱珊瑚礁,研究珊瑚礁,保护珊瑚礁。 展开更多
关键词 珊瑚礁 全球变化 珊瑚礁白化 XL Catlin海景调查 50礁倡议 综述
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美丽鹿角珊瑚(Acropora muricata)与风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)的耐热性差异研究
5
作者 周榆鹏 肖遵勇 +7 位作者 陈锦连 黄智华 徐明培 谭荣华 蒙林庆 王永刚 余克服 黄雯 《海洋学报》 北大核心 2025年第7期60-70,共11页
全球变暖导致珊瑚大规模白化事件频发,珊瑚礁生态系统加速退化。国际上通常采用珊瑚移植的方式来修复退化的珊瑚礁,其中移植的珊瑚中鹿角珊瑚(Acropora)占大部分。然而,快速生长的枝状鹿角珊瑚对热更敏感,影响其在日益变暖的海洋环境中... 全球变暖导致珊瑚大规模白化事件频发,珊瑚礁生态系统加速退化。国际上通常采用珊瑚移植的方式来修复退化的珊瑚礁,其中移植的珊瑚中鹿角珊瑚(Acropora)占大部分。然而,快速生长的枝状鹿角珊瑚对热更敏感,影响其在日益变暖的海洋环境中的修复效果。为了了解鹿角珊瑚的高温响应模式以及耐热性差异,本研究对广西涠洲岛美丽鹿角珊瑚(Acropora muricata)和风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)进行了高温胁迫实验。通过生理生化指标分析,高温胁迫后,美丽鹿角珊瑚触手收缩、颜色变淡,抗氧化物(超氧化物歧化酶、还原型谷胱甘肽、过氧化氢酶)、铵同化酶(谷氨酰胺合成酶)以及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)的活性(含量)水平表现为先升后降的趋势,风信子鹿角珊瑚的响应模式也几乎保持一致(除超氧化物歧化酶和谷氨酰胺合成酶外)。在34℃下,风信子鹿角珊瑚的生理指标表现更佳,超氧化物歧化酶、铵同化酶和caspase-3始终保持高活性及灵敏反应,意味着风信子鹿角珊瑚通过提高这些蛋白酶活性来抵抗高温环境,其比美丽鹿角珊瑚更具耐热性。本研究揭示了两种鹿角珊瑚高温胁迫下的生理响应模式,并比较了两者之间的耐热性差异,为耐热珊瑚挑选和珊瑚礁生态修复提供理论依据。 展开更多
关键词 涠洲岛 鹿角珊瑚 高温胁迫 耐热性 珊瑚礁修复
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西沙群岛银屿珊瑚礁的生态快速退化及其对鱼类的影响 被引量：5
6
作者 雷明凤 余克服 +3 位作者 廖芝衡 陈飚 黄学勇 陈小燕 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期87-99,共13页
珊瑚礁生态系统退化能够改变珊瑚礁三维结构的复杂性及底栖生物组成,从而对珊瑚礁鱼类群落产生重要影响。南海珊瑚礁在近几十年来处于快速退化之中,但其退化对珊瑚礁鱼类群落造成的生态影响仍不清楚。西沙群岛珊瑚礁近年受高温和长棘海... 珊瑚礁生态系统退化能够改变珊瑚礁三维结构的复杂性及底栖生物组成,从而对珊瑚礁鱼类群落产生重要影响。南海珊瑚礁在近几十年来处于快速退化之中,但其退化对珊瑚礁鱼类群落造成的生态影响仍不清楚。西沙群岛珊瑚礁近年受高温和长棘海星暴发等的影响而出现生态退化,因此,本文以西沙群岛银屿珊瑚礁为研究对象,通过水下录像样带调查和差异性检验、线性回归评估其珊瑚礁生态退化状况及其对珊瑚礁鱼类群落的影响。结果表明:2020至2021年,银屿活珊瑚覆盖率从33.27%下降到9.07%,草皮海藻覆盖率从8.38%上升到36.50%,珊瑚补充量从21.42ind.·m^(−2)下降到3.64ind.·m^(−2),珊瑚物种丰富度从40.00下降到16.83,珊瑚Shannon-Weaner指数从3.26下降到2.14。鱼类密度从177.16ind·100m−2下降到105.07ind.·100m^(−2),鱼类物种丰富度从30.56下降到17.17,鱼类Shannon-Weaner指数从2.24下降到1.63,珊瑚食性鱼类生物量从2.45g·m^(−2)减少到0.43g·m^(−2),肉食性鱼类生物量从7.35g·m^(−2)减少到1.70g·m^(−2),杂食性鱼类生物量从7.04g·m^(−2)减少到0.95g·m^(−2),鱼类总生物量从32.99g·m^(−2)减少到11.66g·m^(−2)。短短2年内,银屿珊瑚礁已经被草皮海藻和大型海藻占据优势,但是鱼类群落对珊瑚礁区的藻类并没有表现出自上而下的控制效应。在4种类群的鱼类中,植食性鱼类受到生态退化的影响最小。珊瑚礁鱼类的物种丰富度和多样性均受限于珊瑚物种丰富度。基于以上结果,推测银屿珊瑚礁的快速退化是导致珊瑚礁区鱼类群落物种多样性和密度下降,改变珊瑚礁鱼类群落的结构的主要原因。希望未来进一步增加调查的频率和范围,以便更深入地揭示鱼类群落与珊瑚礁生态变化的动态关系。 展开更多
关键词 珊瑚礁 生态退化 鱼类群落 银屿 西沙群岛
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珊瑚礁灰岩工程地质特性研究新进展 被引量：11
7
作者 郑坤 孟庆山 +3 位作者 汪稔 俞缙 吴文娟 余克服 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期42-49,共8页
随着“一带一路”的实施和“海上丝绸之路”的部署,珊瑚礁灰岩工程地质特性研究具有实际的战略意义和迫切需要。通过纵横观对比分析南海、红海、加勒比海、东南亚、印度洋以及亚丁湾地区珊瑚礁灰岩基本物理力学特性,定量地展现了海相生... 随着“一带一路”的实施和“海上丝绸之路”的部署,珊瑚礁灰岩工程地质特性研究具有实际的战略意义和迫切需要。通过纵横观对比分析南海、红海、加勒比海、东南亚、印度洋以及亚丁湾地区珊瑚礁灰岩基本物理力学特性,定量地展现了海相生物成因的珊瑚礁灰岩的特殊性。与石灰岩、白云岩等碳酸盐岩相比,珊瑚礁灰岩离散性较大,特别是孔隙率有所偏大,强度有所偏小,这与珊瑚等原生生物结构复杂、疏松多孔以及非均质性的固有特征相吻合,进而提出珊瑚礁灰岩物理力学特性具有“结构效应”。珊瑚礁体内部表现出软硬互层交替的垂直分带现象,究其原因是珊瑚礁灰岩孔隙发育程度不均匀、强度软硬不一以及结构构造无序性的整体宏观体现,从某珊瑚礁体地层划分的角度定量地揭示了珊瑚礁岩体的“成岩作用类型交替演化效应”。 展开更多
关键词 珊瑚礁灰岩 工程地质 结构复杂 疏松多孔 软硬互层交替
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不同结构类型珊瑚礁灰岩弹性波特性研究 被引量：13
8
作者 郑坤 孟庆山 +1 位作者 汪稔 吴文娟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3081-3089,共9页
基于岩石弹性波特性的地震方法是目前地球物理勘探中最主要的方法,岩石中弹性波传播速度是联系岩石物理力学特性与地质学的有效桥梁。对于海相生物成因的珊瑚礁灰岩而言,其弹性波特性研究是了解珊瑚礁体内部整体性质的有效途径。研究表... 基于岩石弹性波特性的地震方法是目前地球物理勘探中最主要的方法,岩石中弹性波传播速度是联系岩石物理力学特性与地质学的有效桥梁。对于海相生物成因的珊瑚礁灰岩而言,其弹性波特性研究是了解珊瑚礁体内部整体性质的有效途径。研究表明,珊瑚礁灰岩的弹性纵波速度与干密度、回弹值呈线性正相关关系,与孔隙度呈线性负相关关系。不同结构类型珊瑚礁灰岩弹性波特性表现出显著的差异性,珊瑚骨架灰岩和珊瑚砾块灰岩均匀性较好,珊瑚砾屑灰岩和珊瑚砂屑灰岩离散性较大。基于珊瑚礁灰岩纵波速度与干密度、孔隙度以及回弹值之间的关系,结合某珊瑚礁体钻孔岩芯沿深度变化的回弹值信息以及岩芯薄片光学检测结果,提出一个基于纵波速度的珊瑚礁灰岩质量等级的划分标准,具有一定的可靠度和适用性。运用岩石二相体模型基本原理,建立了修正的时间平均公式,而不同结构类型珊瑚礁灰岩弹性波特性均符合雷莫亨特-加德纳方程。 展开更多
关键词 珊瑚礁灰岩 结构类型 弹性波 孔隙度 质量等级
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涠洲岛珊瑚礁区沉积物硝酸盐异化还原过程对温度变化的响应
9
作者 莫丹杨 宁志铭 +2 位作者 杨斌 夏荣林 刘志金 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期137-143,共7页
硝酸盐异化还原包括反硝化、厌氧氨氧化和异化硝酸盐还原为铵(dissimilatory nitrate reduction to ammonium, DNRA)等氮循环中的关键过程,它们影响着海洋中氮元素的移除和保留。在全球变暖的背景下,沉积物硝酸盐异化还原过程将会受到... 硝酸盐异化还原包括反硝化、厌氧氨氧化和异化硝酸盐还原为铵(dissimilatory nitrate reduction to ammonium, DNRA)等氮循环中的关键过程,它们影响着海洋中氮元素的移除和保留。在全球变暖的背景下,沉积物硝酸盐异化还原过程将会受到不同程度的影响。但是,尚不清楚珊瑚礁区钙质砂和硅质砂沉积物硝酸盐异化还原过程对温度升高的响应差异。因此,本研究利用15N同位素示踪技术和沉积物的升温受控培养,探究温度升高条件下涠洲岛珊瑚礁区不同类型沉积物中硝酸盐异化还原的响应。结果表明, DNRA和反硝化过程在两种不同类型的沉积物中对升温的响应表现出显著的差异性,在硅质砂中反硝化速率和DNRA速率随温度显著上升,而钙质砂则相反,这可能与不同沉积物中微生物群落结构差异有关。由于厌氧氨氧化对升温更为敏感,反硝化在氮移除方面变得愈发重要,但其副产物N2O可能会对气候造成一定的负面影响。温度升高导致DNRA对硝酸盐异化贡献度增加,环境氮移除能力降低,这会加剧涠洲岛海域氮过剩的情况,对珊瑚礁生态系统产生不利影响。 展开更多
关键词 反硝化 厌氧氨氧化 DNRA 沉积物 珊瑚礁
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棘冠海星暴发及其对珊瑚礁的生态影响研究进展 被引量：8
10
作者 姚秋翠 余克服 +4 位作者 廖芝衡 陈飚 俞小鹏 韦芬 胡宝清 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第18期7517-7528,共12页
棘冠海星的反复暴发是导致印度—太平洋区域珊瑚礁生态系统退化的最主要原因之一。然而,我国对棘冠海星的研究非常有限。本文综述了国内外关于棘冠海星及其暴发的生态影响和应对策略的研究进展,得出以下主要结论:1)雌性棘冠海星个体每... 棘冠海星的反复暴发是导致印度—太平洋区域珊瑚礁生态系统退化的最主要原因之一。然而,我国对棘冠海星的研究非常有限。本文综述了国内外关于棘冠海星及其暴发的生态影响和应对策略的研究进展,得出以下主要结论:1)雌性棘冠海星个体每年产卵数量高达50万—2亿个,环境因素变化只要导致幼虫和幼体存活率的轻微提高,成体就将得到大量补充;2)棘冠海星暴发的阈值为1000—1500个/km^(2),暴发周期为10—27 a,每次暴发持续1—10 a,最终可能以“种群集体感染疾病而崩溃”结束;3)棘冠海星暴发对印度洋及太平洋东部和北部珊瑚礁的破坏性非常小,却直接导致太平洋的西部和南部珊瑚礁90%以上的珊瑚死亡,并通过改变珊瑚群落组成、减少珊瑚和鱼类多样性而对珊瑚礁产生间接影响;4)关于棘冠海星暴发原因的假说中“陆地营养物质输入假说”和“捕食者过度捕捞假说”得到了最普遍的认可,但都不能解释所有的暴发事件;5)应对棘冠海星暴发的主要策略有改善水质、设立保护区、投放天敌和人工清理等,其中人工清理是最直接有效的策略,但迄今并没有发现可长期抑制棘冠海星暴发的方法。因此,急需加强对棘冠海星的深入研究,探查其暴发的根本原因和对策。 展开更多
关键词 棘冠海星 珊瑚天敌 珊瑚礁退化 暴发特征 应对策略
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珊瑚礁岩石磁学、环境磁学和磁性地层学研究进展 被引量：1
11
作者 韦露 范天来 +1 位作者 陈家胜 余克服 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1198-1206,共9页
本文系统总结了珊瑚礁的岩石磁学、环境磁学和磁性地层学研究,尤其是磁性矿物类型、来源以及磁学性质对气候的响应等方面的成果,归纳出珊瑚礁磁性矿物的主要类型为:磁铁矿、磁铁矿或磁赤铁矿的混合物、碎屑钛磁铁矿颗粒等,且磁性矿物的... 本文系统总结了珊瑚礁的岩石磁学、环境磁学和磁性地层学研究,尤其是磁性矿物类型、来源以及磁学性质对气候的响应等方面的成果,归纳出珊瑚礁磁性矿物的主要类型为:磁铁矿、磁铁矿或磁赤铁矿的混合物、碎屑钛磁铁矿颗粒等,且磁性矿物的粒径从单畴到多畴都有分布。关于磁性矿物的来源,目前存在以下3种观点:磁性矿物主要来自海水中含有的陆源物质;微生物成因;火山碎屑矿物成因。在气候响应记录方面,珊瑚礁的环境磁学参数与其他方法相结合,可以很好地指示气候的冷暖状态、大陆输入通量、火山或地震活动,以及海啸灾难等重大突发构造活动或气候事件。综上,珊瑚礁中的磁性矿物类型和来源多样,因此需要采用磁学与非磁学方法进行多学科交叉研究,才能更深入探讨其磁性特征对气候事件的响应与记录。 展开更多
关键词 岩石磁学 环境磁学 磁性地层学 磁性矿物 珊瑚礁
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北部湾涠洲岛珊瑚礁区多环芳烃污染特征研究 被引量：4
12
作者 史敬文 张瑞杰 +7 位作者 韩民伟 王煜轩 王辰燕 李浩蓝 康亚茹 刘方 覃素丽 余克服 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1802-1811,共10页
采用气相色谱串联三重四极杆质谱仪(GC-MS/MS)对北部湾涠洲岛珊瑚礁区海水、沉积物和珊瑚中除萘(NAP)以外的15种优控多环芳烃(PAHs)的污染特征进行了研究.结果表明,涠洲岛珊瑚礁区海水、沉积物和珊瑚中普遍存在PAHs,且均以3环PAHs占优势... 采用气相色谱串联三重四极杆质谱仪(GC-MS/MS)对北部湾涠洲岛珊瑚礁区海水、沉积物和珊瑚中除萘(NAP)以外的15种优控多环芳烃(PAHs)的污染特征进行了研究.结果表明,涠洲岛珊瑚礁区海水、沉积物和珊瑚中普遍存在PAHs,且均以3环PAHs占优势(68.47%~85.62%).海水((2004.49±946.22)ng/L)、珊瑚组织((2487.58±1375.33)ng/g)和珊瑚共生虫黄藻((2496.76±979.26)ng/g)中PAHs总体积或质量(干重)浓度(Σ_(15)PAHs)较高,而沉积物((61.38±37.41)ng/g)中Σ_(15)PAHs较低.与2015年10月的水体和珊瑚组织相比,本次调查的涠洲岛珊瑚礁区PAHs污染显著加重.珊瑚共生虫黄藻中Σ_(15)PAHs与其叶绿素a浓度((2.14±1.92)mg/L)呈现显著的负相关性(P<0.05),表明生物稀释效应对珊瑚共生虫黄藻中Σ_(15)PAHs具有重要影响,即共生虫黄藻繁殖与生长过快将会导致叶绿素a浓度升高而Σ_(15)PAHs降低.生态风险评价表明,涠洲岛珊瑚礁区海水中大部分3环和4环PAHs已处于对海洋生物的中高生态风险,而沉积物中仅芴(FLU)、菲(PHE)和芘(PYR)对海洋生物达到中度生态风险,有关PAHs对珊瑚共生虫黄藻的毒性效应仍需进一步研究.源解析结果表明涠洲岛珊瑚礁区海水中PAHs主要来源于石油泄漏以及煤和生物质燃烧,沉积物中PAHs主要来源于石油泄漏和化石燃料燃烧. 展开更多
关键词 珊瑚 多环芳烃(PAHs) 生物富集 风险评价 来源解析
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长棘海星暴发对珊瑚礁区沉积物营养盐动力学的影响研究 被引量：3
13
作者 夏荣林 宁志铭 +3 位作者 余克服 方草 黄学勇 韦芬 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期23-30,共8页
长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害,而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用,因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验,... 长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害,而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用,因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验,分析长棘海星排泄活动及其死亡后有机体降解对水体营养盐的影响,并探究砂质沉积物的响应。实验结果表明:(1)长棘海星排泄的溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷(DIP)通量分别为(83.55±4.74)μmol/(ind.·h)和(2.53±0.03)μmol/(ind.·h),这些营养盐可能给长棘海星的持续暴发提供营养条件;(2)砂质沉积物对长棘海星排泄导致的营养盐浓度升高具有缓冲作用,约70.7%的DIN和91.4%的DIP被截留在沉积物中,但沉积物界面营养盐交换导致的氮磷比升高可能不利于珊瑚生长;(3)长棘海星死后的有机体降解可促使沉积物–水界面释放营养盐,结合海星暴发密度估算,其释放的营养盐可导致上覆水中DIN和DIP浓度分别升高0.32μmol/L和0.01μmol/L,这可能会促使大型藻的快速生长而妨碍珊瑚的自我修复。 展开更多
关键词 长棘海星 沉积物 珊瑚礁 营养盐 生态影响
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基于多时相多光谱遥感影像的珊瑚礁面积估算方法研究——以西沙群岛羚羊礁为例 被引量：3
14
作者 熊媛 黄荣永 余克服 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期151-168,共18页
准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础,但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识,缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题,本文以西沙群岛羚羊礁为例,提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半... 准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础,但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识,缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题,本文以西沙群岛羚羊礁为例,提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半自动化估算珊瑚礁面积的方法。首先快速目视确定地貌带分界线的粗略位置,然后利用基于梯度向量场的主动轮廓线模型(Gradient Vector Flow-Snake,GVF-Snake)实现这些分界线位置的自动精化,最后将不同时相的瞬时分界线转换为面要素进行多时相的融合,从而得到珊瑚礁的面积。基于53景Sentinel-2多光谱成像仪(MSI)影像的实验表明,羚羊礁的总面积为17.22 km^(2)(Landsat 8陆地成像仪(OLI)用于方法稳定性的验证,得到的羚羊礁面积为17.29 km^(2)),其中礁前斜坡、礁坪−潟湖坡、潟湖的面积分别为1.76 km^(2)、10.29 km^(2)、5.17 km^(2)。该数值与实测数据具有较好的一致性。具体地,该方法获得的地貌带分界点与实测水深所指示分界点的位置偏差能控制在0.2~4.9 m的范围内(不超过0.5个像素),珊瑚礁最外轮廓线与30 m等深线的位置偏差亦在1个像素大小内(5.7~9.5 m),而估算面积与高分辨率WorldView-2影像解译得到的面积差异为0.02%。同时,该方法获得的珊瑚礁边界线的完整度、正确度、提取质量精度能够由单时相平均的60%、64%和54%分别提高至84%、83%和72%。此外,该方法能够减小基于不同遥感数据源的珊瑚礁面积估算结果的差异,即6景以上的多时相Sentinel-2 MSI和Landsat 8 OLI影像提取的珊瑚礁面积标准差分别不超过0.01 km^(2)和0.05 km^(2),仅相当于珊瑚礁总面积的0.2%和0.5%。总而言之,该方法能够用低成本的10 m分辨率Sentinel-2 MSI和30 m分辨率Landsat 8 OLI影像获得接近1.8 m分辨率WorldView-2影像的面积估算精度,且具有良好的稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 珊瑚礁 遥感影像 面积估算 Sentinel-2 主动轮廓线模型 多时相影像
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珊瑚礁生态系统病毒研究进展
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作者 陈飚 余克服 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第21期8531-8543,共13页
病毒对珊瑚礁生态系统中的生物进化、生物地球化学循环、珊瑚疾病等方面具有重要的生态影响。随着珊瑚礁的全球性退化,病毒在珊瑚礁生态系统中的功能与危害日益显现。综述了珊瑚礁生态系统中病毒的研究现状与进展,包括:(1)珊瑚礁病毒的... 病毒对珊瑚礁生态系统中的生物进化、生物地球化学循环、珊瑚疾病等方面具有重要的生态影响。随着珊瑚礁的全球性退化,病毒在珊瑚礁生态系统中的功能与危害日益显现。综述了珊瑚礁生态系统中病毒的研究现状与进展,包括:(1)珊瑚礁病毒的多样性与分布特征(水体、宿主、核心病毒组);(2)珊瑚礁病毒的生态功能(感染方式、促进生物进化、生物地球化学循环);(3)珊瑚礁病毒对全球气候变化的响应(热压力、珊瑚疾病)。总体而言,珊瑚礁生态系统具有极高的病毒多样性,所发现的60个科占已知所有病毒科数量的58%。珊瑚的核心病毒组主要由双链DNA病毒、单链DNA病毒、单链逆转录病毒所组成,珊瑚黏液层对病毒具有富集作用。“Piggyback-the-Winner”(依附-胜利)是病毒在珊瑚礁中主要的生物动力学模式,其可通过水平基因迁移的方式促进礁区生物进化。病毒可通过裂解细菌与浮游藻类的途径参与珊瑚礁的生物地球化学循环,尤其是碳循环与氮循环过程。此外,病毒还具有介导珊瑚热白化与直接引发珊瑚疾病的能力,这会影响珊瑚礁生态系统应对气候变化的适应性与恢复力。基于国际上的研究进展综述,结合南海珊瑚礁生态现状提出以下研究方向,以期促进我国珊瑚礁病毒学的发展:(1)开展南海珊瑚礁中病毒多样性的识别及其时-空分布特征研究;(2)探索病毒对南海珊瑚热白化、珊瑚疾病的介导作用及其与气候变化的关系;(3)揭示病毒对南海珊瑚礁生物地球化学循环的贡献。 展开更多
关键词 珊瑚礁 病毒 分布特征 生态功能 环境响应
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珊瑚礁区海底地下水排泄的环境效应及其珊瑚记录研究进展
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作者 姜伟 杨浩丹 +3 位作者 吴星媛 余克服 许慎栋 王英辉 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1-11,共11页
海底地下水排泄(SGD)是近岸海洋化学和生态系统演化的重要驱动因素,其携带的大量物质对珊瑚礁发育和退化具有非常重要的影响。本文综述了珊瑚礁区的SGD特征及其对珊瑚礁发育和退化的潜在生态环境效应,SGD的珊瑚替代指标以及全球各海域SG... 海底地下水排泄(SGD)是近岸海洋化学和生态系统演化的重要驱动因素,其携带的大量物质对珊瑚礁发育和退化具有非常重要的影响。本文综述了珊瑚礁区的SGD特征及其对珊瑚礁发育和退化的潜在生态环境效应,SGD的珊瑚替代指标以及全球各海域SGD的高分辨率珊瑚记录研究进展,并以南海北部为例探讨珊瑚礁退化的主导因素及SGD的潜在影响。研究发现,目前珊瑚礁区,尤其是岸礁区长时间序列的SGD动态变化记录的研究极为薄弱;利用珊瑚骨骼的地球化学指标来重建局部海域的SGD通量的动态历史变化具有较强的可操作性;虽然SGD极有可能是以南海北部为代表的珊瑚礁区珊瑚礁退化的重要因素,但目前无论是政府机构还是公众对SGD的关注和重视相当有限。未来的研究应该聚焦于珊瑚礁区SGD及其携带物质通量的高分辨率珊瑚记录,进而探讨SGD对珊瑚礁发育和退化影响的关键过程与机制,并提出科学合理的应对建议。 展开更多
关键词 珊瑚礁 地球化学 海底地下水排泄 南海
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涠洲岛珊瑚礁的发育过程及其与气候的对应关系 被引量：6
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作者 龙雅婷 余克服 +5 位作者 王瑞 马一方 姜伟 范天来 张瑜 许慎栋 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期184-193,共10页
涠洲岛位于热带北缘,对珊瑚生长而言其纬度相对偏高,冬季低温是制约其珊瑚生长和珊瑚礁发育的关键因素。重建涠洲岛珊瑚礁发育的过程,对于了解珊瑚对过去气候的响应以及预测珊瑚礁的发育趋势等具有重要科学意义。以涠洲岛珊瑚礁钻孔(GS... 涠洲岛位于热带北缘,对珊瑚生长而言其纬度相对偏高,冬季低温是制约其珊瑚生长和珊瑚礁发育的关键因素。重建涠洲岛珊瑚礁发育的过程,对于了解珊瑚对过去气候的响应以及预测珊瑚礁的发育趋势等具有重要科学意义。以涠洲岛珊瑚礁钻孔(GS-3)为材料,利用高精度铀系测年技术测定珊瑚年龄,建立涠洲岛珊瑚礁发育的年代框架;通过粒度、生物组分、矿物成分分析揭示了其物质组成。结果显示,GS-3岩芯5.57 m处的珊瑚铀系年代为3 737±17 aBP(相对于公元1950年),基于此年代计算的珊瑚礁平均发育速率为1.49 m/ka。在3 737~2 476、2 288~1 191以及325 aBP以来涠洲岛珊瑚礁快速发育,其发育速率分别为2.21、1.13及1.85 m/ka;在2 476~2 288、1 191~325 aBP珊瑚礁缓慢发育,发育速率分别为0.64、0.48 m/ka。沉积物的生物组分主要为珊瑚、珊瑚藻和软体动物;矿物成分主要为文石和石英。基于珊瑚礁发育速率与气候背景的关系对比,得出涠洲岛珊瑚礁快速发育阶段与全新世大暖期后期、罗马暖期以及现代暖期大致对应;缓慢发育阶段与降温期、黑暗时代冷期后期、中世纪气候异常期、小冰期前期大致对应。总体来看,相对高纬度的涠洲岛珊瑚礁的发育快慢受气候冷暖所调控,暖期的气候有利于珊瑚生长和珊瑚礁发育,冷期珊瑚礁发育慢。 展开更多
关键词 珊瑚礁 U-Th年龄 发育速率 晚全新世 涠洲岛
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西沙群岛琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间及其海平面指示意义 被引量：5
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作者 覃业曼 余克服 +2 位作者 王瑞 姜伟 许慎栋 《热带地理》 CSCD 北大核心 2019年第3期319-328,共10页
以西沙群岛琛航岛珊瑚礁钻孔为材料,通过高精度铀系测年技术测定了全新世底界的年代;同时利用MAT-253同位素质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪测定了0~20m层段δ^13C、δ^18O和锶元素的质量分数,以U-Th年龄为基础,结合δ^13C、δ^18O和锶... 以西沙群岛琛航岛珊瑚礁钻孔为材料,通过高精度铀系测年技术测定了全新世底界的年代;同时利用MAT-253同位素质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪测定了0~20m层段δ^13C、δ^18O和锶元素的质量分数,以U-Th年龄为基础,结合δ^13C、δ^18O和锶元素的质量分数均在16~17m之间明显降低这一特点,得到琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间为距今7900a前,不整合于晚更新世的珊瑚礁体(年代老于110ka)之上,全新世礁体的厚度为16.7m。考虑研究区域新构造活动相对稳定,以及南海现代珊瑚礁的礁坪面与大潮低潮面基本一致,琛科2井的钻孔井位高于现代礁坪约2.9m,推测其起始发育时的位置在现代海平面大潮低潮面之下约13.8m,即西沙群岛海域7900a前的海平面在现代海平面以下约13.8m,近7900a以来海平面上升了至少13.8m。这一结果为理解全新世南海珊瑚礁的发育历史及海平面变化提供了新的信息。 展开更多
关键词 全新世 珊瑚礁 起始发育时间 海平面 西沙群岛琛航岛
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造礁石珊瑚群体遗传学研究进展
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作者 黄雯 冯逸 +5 位作者 李明 武茜 罗燕秋 陈胤民 王丽荣 余克服 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期13-26,共14页
受到气候变暖和人类活动的影响,全球不少珊瑚礁正面临着急剧退化的风险,开展珊瑚礁保护与修复的工作已成为当务之急。进行造礁石珊瑚群体遗传学的研究对于深入理解珊瑚物种的遗传结构、遗传多样性和连通性具有重要意义,同时可以揭示珊... 受到气候变暖和人类活动的影响,全球不少珊瑚礁正面临着急剧退化的风险,开展珊瑚礁保护与修复的工作已成为当务之急。进行造礁石珊瑚群体遗传学的研究对于深入理解珊瑚物种的遗传结构、遗传多样性和连通性具有重要意义,同时可以揭示珊瑚应对环境压力时的适应性潜力和恢复能力,从而为保护和管理珊瑚礁提供科学指导。本文综述了近年来在全球典型海域开展的珊瑚群体遗传学研究的现状与进展,并针对可能影响珊瑚群体遗传结构的因素进行了讨论。总体而言,目前造礁石珊瑚群体遗传学的研究多集中在澳大利亚大堡礁、加勒比海等区域,微卫星标记仍是当前使用最为广泛的DNA分子标记。繁殖方式、距离隔离、环境隔离以及人类活动等是影响珊瑚群体遗传多样性水平和遗传结构的重要因素。基于国内外研究进展,本文最后对目前我国南海造礁石珊瑚群体遗传学研究中存在的问题和发展趋势进行了分析和展望,以期为我国珊瑚礁保护与修复工作提供参考。 展开更多
关键词 造礁石珊瑚 分子标记 遗传多样性 遗传结构 影响因素
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地貌分带下基于ICESat-2与GF-1的珊瑚礁水深遥感优化反演方法 被引量：6
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作者 段正贤 左秀玲 +4 位作者 余克服 苏奋振 臧声琳 覃宾妮 吴会胜 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2023年第9期1640-1648,共9页
研究以中国南海西沙群岛华光礁西部剖面为试验区,采用高分一号(GF-1)遥感影像及“冰、云和陆地高程2号”(ICESat-2)星载激光测高数据,基于珊瑚礁地貌分带建模优选策略构建了试验区25 m以浅水深遥感反演模型,并将模型外推应用至西沙群岛... 研究以中国南海西沙群岛华光礁西部剖面为试验区,采用高分一号(GF-1)遥感影像及“冰、云和陆地高程2号”(ICESat-2)星载激光测高数据,基于珊瑚礁地貌分带建模优选策略构建了试验区25 m以浅水深遥感反演模型,并将模型外推应用至西沙群岛有实地调查水深数据的珊瑚礁剖面研究区。建模结果显示,礁坡和深潟湖地貌采用波段比值二项式回归模型,礁坪、浅潟湖和点礁地貌均采用多波段比值回归模型,可以使得地貌单元内基于GF-1影像的水深遥感反演达到最优效果。模型反演水深数据与实地调查水深数据相关系数为0.95;实地调查水深数据与ICESat-2深水区数据综合验证结果显示,模型均方根误差为1.34 m,平均绝对误差为1.08 m,平均相对误差为17.10%。研究表明,本文提出的基于地貌的主被动遥感水深反演模型显著改进了珊瑚礁区中分辨率遥感水深反演模型的精度,可为大范围珊瑚礁区高精度的水深反演提供方法支持。 展开更多
关键词 珊瑚礁 地貌 水深反演 高分一号 ICESat-2
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