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暖水珊瑚礁生态系统是热带海域最具生物多样性和代表性的生态系统之一。本研究分析了全球变化背景下暖水珊瑚礁生态系统的变化和风险,开展了受损暖水珊瑚礁生态系统退化和消失的致灾因子归因分析,综述了暖水珊瑚礁生态系统的适应性与修复技术研究。分析表明:①过去几十年来,暖水珊瑚礁生态系统快速退化,包括大面积白化和死亡、多样性明显减少和生态功能显著衰退,主要归因于海洋升温与人类活动等致灾因子的影响;②在温室气体高排放浓度情景下(RCP 8.5),相比工业革命前,到本世纪中叶,南海升温将可能远超过2℃,这表明南海暖水珊瑚礁生态系统正在逼近其气候临界点,即全球升温高于2℃时,90%~99%以上的暖水珊瑚将消失;③1980年代以来,海洋升温、海洋热浪和强热带气旋等海洋气候变化致灾因子对南海暖水珊瑚的危害性(影响的强度、范围和时间)明显增加,对暖水珊瑚礁生态系统产生了严重的影响;与此同时,近岸海域的过度或破坏性捕捞、采挖和潜水等人类活动,对暖水珊瑚造成了严重损害,增加了暖水珊瑚的气候脆弱性,而这种人类活动既是局部的,也是全球性的现象,使得暖水珊瑚更难以适应全球变暖的影响。分析还表明,为了增强暖水珊瑚适应气候与环境变化的恢复力(韧性),人们开展了诸多受损珊瑚礁生态系统的适应性与修复研究,但主要是采用无性繁殖或结合人工基质的修复方式,而应用有性繁殖技术恢复受损珊瑚礁的方式仍较少;最近,暖水珊瑚耐热的基因适应性研究取得了重要进展,为暖水珊瑚适应全球变暖提供了一种新的途径。本研究最后探讨了中国受损珊瑚礁生态系统的修复问题与对策。 相似文献
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近年来气候变化和人类活动导致全球范围内珊瑚礁大幅度退化,珊瑚礁生态系统面临严重威胁。开展珊瑚礁生态修复是恢复珊瑚礁生态系统最有效、最根本的措施之一,它不仅可以恢复珊瑚礁在生态系统中的功能,还可以提供相应的社会、文化、经济效益以及服务价值。近十几年来,我国在海南、西沙以及广西等海域开展了大量的珊瑚礁生态修复实践,但在评价珊瑚礁生态系统修复效果上仍没有一套系统的技术指标体系。本文在文献综述的基础上,将广泛使用的生态系统评价指标与珊瑚礁生态系统实际情况相结合,提出涉及珊瑚礁生态系统、社会文化、经济和治理等方面共12个指标,构建一套适合我国珊瑚礁生态修复效果评价的指标体系,以期指导珊瑚礁生态系统修复工作和保护我国的珊瑚礁资源。 相似文献
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在全球珊瑚礁生态系统面临退化威胁的情况下,珊瑚礁生态修复工作成为人类帮助珊瑚礁恢复健康的重要手段之一,并且在全球各个珊瑚礁区域都得到广泛应用。我国近岸珊瑚礁生态系统退化严重,本实验探讨利用珊瑚移植技术在三亚市蜈支洲岛典型的近岸珊瑚礁环境下恢复造礁石珊瑚的覆盖率,希望推动企业参与海洋生态保护并从中受益。在与当地旅游公司的合作下,2017年6月移植6000株包括风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)、美丽鹿角珊瑚(A.muricata)等8种造礁石珊瑚。经过3 a的生长,移植珊瑚的平均存活率为61.3%,修复区域造礁石珊瑚平均覆盖率从9.3%提升到35.3%,珊瑚覆盖率的提升主要归结于移植珊瑚个体的生长。从恢复效果来看,本次实验有效地恢复了珊瑚礁的珊瑚覆盖率,修复区域内珊瑚礁不仅健康状况有所恢复,同时水下景观得到改善,带动了相关企业参与海洋生态保护的积极性。本次研究结果证明了在我国近岸退化珊瑚礁中利用生态修复技术恢复珊瑚礁生态是可行和有效的。 相似文献
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生物礁是由珊瑚虫、藻类等造礁生物组成、具有抗浪结构的海相碳酸盐岩,是全球主要碳库之一,也是观察热带海洋影响中-高纬度环境过程的重要窗口。近二、三十年以来,伴随着海洋水体的显著酸化和增温,全球热带海洋生物礁的主体——珊瑚礁系统遭受了不同程度的影响。其中,对于高温强迫而言,海水温度上升诱发珊瑚白化、抑制珊瑚的自我修复;海洋酸化可以显著改变珊瑚钙化率、抑制珊瑚幼虫发育、引发珊瑚礁的溶解;两大因素均可改变珊瑚礁的群落结构。针对这些环境要素的改变,珊瑚自身可以通过共生藻的种类转换以及调控基因表达等手段在一定程度上抵抗高温胁迫;但若温室气体的排放不受控制,绝大多数珊瑚礁到21世纪末都将遭受灾难性打击。为应对未来不同场景下的珊瑚礁变化,还需要对高温、酸化等关键因子响应特征进行更深入的研究;珊瑚礁长序列研究有可能为珊瑚的长周期演化特征提供关键认识,也为现代观测提供有益补充。 相似文献
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海南岛鹿回头珊瑚礁研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
前人在海南岛鹿回头珊瑚礁区所做的工作主要集中于以下三方面：(1)鹿回头珊瑚礁区地貌的粗略描述；(2)鹿回头珊瑚礁记录的古海平面研究：(3)鹿回头珊瑚礁记录的现代环境信息研究。通过野外实地考察，将鹿回头珊瑚礁分为8个生物地貌带：礁前斜坡活珊瑚带、礁缘砾石突起脊带、外礁坪带、中礁坪带、内礁坪带、海滩、沙堤、洼地，它们是全新世海平呵和气候环境变化的产物。关于本区珊瑚礁的研究，结合全球珊瑚礁与环境的研究来看，许多工作有待于展开和补充，大致可从以下4个方面进行深入研究：(1)珊瑚礁的生物地貌过程；(2)珊瑚及珊瑚礁的高分辨率环境记录；(3)珊瑚对海洋环境污染的记录：(4)珊瑚礁生态系统与社会、经济及人文系统的关系及其可持续发展。 相似文献
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沉积物对珊瑚礁及礁区生物的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
海水中日益增多的悬浮物和泥沙沉降是导致珊瑚礁严重衰退的原因之一。沉积物覆盖在珊瑚礁生物表面,影响其呼吸作用,而海水浊度的增加会减少光合作用的可利用光。过多的沉积物改变了礁区的物理以及生物过程,从而对珊瑚礁生态系的结构和功能产生不利影响。为了有效评估珊瑚礁的变化趋势,如优势种丰度以及空间分布的变化等,应用标准的监测方法进行长期监测对于掌握这一复杂生态系统的变化是非常关键的。综述了沉积物对珊瑚生长率、生长形态、代谢和繁殖与补充以及礁区生物的影响,并指出未来的研究方向,以期为珊瑚礁的保护提供参考。 相似文献
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西沙赵述岛海域珊瑚礁生态修复效果的初步评估 总被引：1，自引：0，他引：1
珊瑚恢复是一个协助退化、受损的珊瑚礁生态系统恢复的过程.近10 a来,西沙珊瑚礁生态系统不断退化,至2009年珊瑚覆盖率已下降至不足10%.针对西沙群岛珊瑚礁生态系统的退化状况,2011年12月于西沙赵述岛海域投放人工礁基并开展珊瑚移植实验,比较了人工修复区和自然恢复区1a后的修复效果.结果显示,投放礁基且进行珊瑚移植的区域,移植珊瑚的存活率不到10%;投放礁基但未进行珊瑚移植的区域,珊瑚补充量高达6~7 ind/m2;自然恢复区其珊瑚覆盖率提高了19.4%.依据珊瑚礁生态修复效果评估方法,人工修复且进行移植珊瑚的区域的生物修复权重值为27.5,人工修复但未移植珊瑚区及自然恢复区的生物修复权重值为39.3,珊瑚修复生物指标为亚健康.我们的结果表明,在健康、有良好珊瑚幼虫补充的珊瑚礁生态系统中,珊瑚礁群落可以自行恢复,其恢复只是一个时间的问题;而在缺少珊瑚幼虫附着基底的区域,通过人为增加一些附着基底,可加速其恢复进程. 相似文献
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海洋生态系统是最具价值的人类资源之一,为沿海更多人们所依赖,尤其是具有极高生物多样性和生产力、为海洋生物提供产卵和养育的场所、保护海岸以防受到海浪和飓风侵蚀的红树林生态系统、珊瑚礁生态系统和海草床生态系统.但由于近年来经济的发展和人类活动的影响,这些生态系统都遭受到不同程度的退化,因此海洋生态系统的修复非常必要.回顾了红树林、珊瑚礁和海草床这3种典型且脆弱海洋生态系统的特点,生态修复的研究内容、方法及存在的问题,并在此基础上提出三者可通用的且更为系统的海洋生态系统修复模式和措施,未来能将三者的修复进行综合考虑,以为其他类似的海洋生态系统的修复提供借鉴. 相似文献
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对中国珊瑚礁生物物种组成、资源状况、分布特征及其生态功能进行了调查和评价.中国珊瑚礁主要分布在中国南海诸岛海域和唬南、广东、广西、福建、台湾等近岸海域.中国造礁石珊瑚已记录21科,56属295种,对珊瑚礁生态系统结构与生态功能的维持具有重要作用.八放珊瑚亚纲中柳珊瑚已记录7科,28属,75种,软珊瑚有6科,23属,113种,是现代海洋药物研究的热点生物资源.中国珊瑚礁具有造礁与消波护岸、维持珊瑚礁生态系统和生物多样性、提供生物资源和材料、生物地球化学与科学研究、文化教育与生态旅游等多种生态功能与价值. 相似文献
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珊瑚礁及其生态系统的特征 总被引：1，自引：0，他引：1
本文论述了珊瑚礁的形成机理、分类、生态环境以及珊瑚礁生态系统的结构和功能,从而指出了珊瑚礁生态系统是海洋中生产力水平极高的生态系统。 相似文献
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Human activities in the watersheds surrounding Maunalua Bay, Oahu, Hawaii, have lead to the degradation of coastal coral reefs affecting populations of marine organisms of ecological, economic and cultural value. Urbanization, stream channelization, breaching of a peninsula, seawalls, and dredging on the east side of the bay have resulted in increased volumes and residence time of polluted runoff waters, eutrophication, trapping of terrigenous sediments, and the formation of a permanent nepheloid layer. The ecosystem collapse on the east side of the bay and the prevailing westward longshore current have resulted in the collapse of the coral and coralline algae population on the west side of the bay. In turn this has lead to a decrease in carbonate sediment production through bio-erosion as well as a disintegration of the dead coral and coralline algae, leading to sediment starvation and increased wave breaking on the coast and thus increased coastal erosion. The field data and resulting coral reef ecohydrology model presented in this paper demonstrate and quantify the importance of biophysical processes leading to coral reef degradation as the result of urbanization. Coral restoration in Maunalua Bay will require an integrated ecosystem approach. 相似文献
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珊瑚礁是海洋生态系统的重要组成部分,对保护海洋生物多样性以及维持海洋生态平衡具有重大意义。我国南海珊瑚岛礁自然资源丰富,准确、高效地提取珊瑚岛礁信息对南海岛礁监测、管理、规划与保护具有现实意义。本研究基于我国海洋一号C卫星（HY 1C）遥感数据,对西沙永乐群岛珊瑚礁信息进行了研究与分析,提出基于HY 1C遥感数据的珊瑚礁地貌分类体系。采用全卷积神经网络U Net模型,依次通过下采样、上采样操作提取西沙永乐环礁地貌特征,实现原始影像的像素级语义分割。结果表明：基于HY 1C数据建立的地貌分类体系对活珊瑚覆盖及珊瑚生长发育条件具有指示作用,提出的基于U Net模型的珊瑚岛礁地貌信息自动提取方法,能够为我国南海珊瑚岛礁生态系统的全自动、大范围监测和评价提供相应理论基础,在珊瑚礁生态管理与评价中发挥关键作用。精度验证结果表明：U Net模型可以有效提取珊瑚礁地貌信息,采用的地貌信息提取方法具备时空泛化能力,泛化精度高于80%。 相似文献
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近年来,海洋生态系统生态修复成效评估研究日益受到关注.本文梳理了国内外在红树林、珊瑚礁、海草床、盐沼湿地等四类典型海洋生态系统生态修复成效评估指标和评估方法方面的研究进展.结果 表明,典型海洋生态系统在进行生态修复成效评估时,基于修复目标和修复方法,评估指标选取虽各有侧重,但主要包括生物和生境状况两个方面.多数生态修复项目的 监测、评估都是在短期内进行的,缺乏长期、连续性监测,社会和经济相关指标的研究还相对较为缺乏.成效评估方法目前没有比较清晰、全面的分类.实际应用的评估方法较为单一,对海洋生态系统服务价值揭示不够全面.建议未来应立足生态系统过程,加强各典型海洋生态系统生态修复中长期成效评估,开展基于生态修复方式的成效评估,以及社会经济文化效益评估等方面的研究.本文通过对成效评估指标和方法的梳理,以期更好地为典型海洋生态系统生态修复成效评估的理论和实践研究提供参考. 相似文献
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When coral reefs held in United States public trust are injured by incidents such as vessel groundings or oil spills, a natural resource damage assessment (NRDA) process may be conducted to quantify the resource service loss. Coral cover has been used as an indicator metric to represent lost services in habitat equivalency analyses for determination of compensatory restoration. Depending on the injury and habitat, however, lost services may be more comprehensively represented by alternative approaches such as composite metrics which incorporate other coral reef community characteristics, or a resource-scale approach utilizing size-frequency distributions of injured organisms. We describe the evolving state of practice for capturing coral reef ecosystem services within the natural resources damage assessment context, explore applications and limitations of current metrics, and suggest future directions that may increase the likelihood that NRDA metrics more fully address ecosystem services affected by an injury. 相似文献
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我国热带生物海岸的现状及生态系统的修复与重建 总被引：16，自引：0，他引：16
评述了以红树林和珊瑚礁为代表的我国热带生物海岸的分布及其面积、生物群落的破坏、海岸保护与管理、科学研究等各个方面的现状，以及生态系统修复与重建技术研究进展，指出热带生物海岸及其上的红树林、珊瑚礁热带海岸生态系统具有特殊的资源价值和生态效益，对热带海岸社会经济可持续发展的十分重要；另一方面对日益频繁的人类开发活动和自然环境变异十分敏感和脆弱，而且其直接经济价值相对较低而通常易于被忽视，随着我国自然环境变异十分敏感和脆弱，而且其直接经济价值相对较低而通常易于被忽视，随着我国社会经济近20年来的快速发展，导致热带海岸地区人口、资源、环境压力加剧，热带生物海岸红树林和珊瑚礁资源已经受到生态破坏性开发活动的极大破坏而急需保护。尽管政府采取了保护管理的各种措施，包括相关法律、自然保护区、科学研究、生态系统修复与重建的实验、研究和推广，但是总体上衰退的趋势尚未扭转，热带生物海岸在我国河口海岸生态环境变异和资源可持续利用研究中具有特别重要要的意义，应该加强我国热带生物海岸的调查、监测、评估、研究，以适应热带生物海岸和相关生态系统的保护、管理、恢复、重建和可持续发展的紧迫要求。 相似文献
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Climate change and coral reef bleaching: An ecological assessment of long-term impacts,recovery trends and future outlook 总被引：2，自引：0，他引：2
Since the early 1980s, episodes of coral reef bleaching and mortality, due primarily to climate-induced ocean warming, have occurred almost annually in one or more of the world's tropical or subtropical seas. Bleaching is episodic, with the most severe events typically accompanying coupled ocean–atmosphere phenomena, such as the El Niño-Southern Oscillation (ENSO), which result in sustained regional elevations of ocean temperature. Using this extended dataset (25+ years), we review the short- and long-term ecological impacts of coral bleaching on reef ecosystems, and quantitatively synthesize recovery data worldwide. Bleaching episodes have resulted in catastrophic loss of coral cover in some locations, and have changed coral community structure in many others, with a potentially critical influence on the maintenance of biodiversity in the marine tropics. Bleaching has also set the stage for other declines in reef health, such as increases in coral diseases, the breakdown of reef framework by bioeroders, and the loss of critical habitat for associated reef fishes and other biota. Secondary ecological effects, such as the concentration of predators on remnant surviving coral populations, have also accelerated the pace of decline in some areas. Although bleaching severity and recovery have been variable across all spatial scales, some reefs have experienced relatively rapid recovery from severe bleaching impacts. There has been a significant overall recovery of coral cover in the Indian Ocean, where many reefs were devastated by a single large bleaching event in 1998. In contrast, coral cover on western Atlantic reefs has generally continued to decline in response to multiple smaller bleaching events and a diverse set of chronic secondary stressors. No clear trends are apparent in the eastern Pacific, the central-southern-western Pacific or the Arabian Gulf, where some reefs are recovering and others are not. The majority of survivors and new recruits on regenerating and recovering coral reefs have originated from broadcast spawning taxa with a potential for asexual growth, relatively long distance dispersal, successful settlement, rapid growth and a capacity for framework construction. Whether or not affected reefs can continue to function as before will depend on: (1) how much coral cover is lost, and which species are locally extirpated; (2) the ability of remnant and recovering coral communities to adapt or acclimatize to higher temperatures and other climatic factors such as reductions in aragonite saturation state; (3) the changing balance between reef accumulation and bioerosion; and (4) our ability to maintain ecosystem resilience by restoring healthy levels of herbivory, macroalgal cover, and coral recruitment. Bleaching disturbances are likely to become a chronic stress in many reef areas in the coming decades, and coral communities, if they cannot recover quickly enough, are likely to be reduced to their most hardy or adaptable constituents. Some degraded reefs may already be approaching this ecological asymptote, although to date there have not been any global extinctions of individual coral species as a result of bleaching events. Since human populations inhabiting tropical coastal areas derive great value from coral reefs, the degradation of these ecosystems as a result of coral bleaching and its associated impacts is of considerable societal, as well as biological concern. Coral reef conservation strategies now recognize climate change as a principal threat, and are engaged in efforts to allocate conservation activity according to geographic-, taxonomic-, and habitat-specific priorities to maximize coral reef survival. Efforts to forecast and monitor bleaching, involving both remote sensed observations and coupled ocean–atmosphere climate models, are also underway. In addition to these efforts, attempts to minimize and mitigate bleaching impacts on reefs are immediately required. If significant reductions in greenhouse gas emissions can be achieved within the next two to three decades, maximizing coral survivorship during this time may be critical to ensuring healthy reefs can recover in the long term. 相似文献