自然胁迫因子对北部湾涠洲岛珊瑚礁生态系统影响研究

珊瑚礁生态系统是海洋中生产力水平极高的生态系之一，既是一种重要的海洋生态资源，又是全球变化敏感的响应者和贡献者。同时，它又是脆弱的生态系，极易受到破坏。近20年至30年来，由于全球气候和海洋环境变化的影响，涠洲岛珊瑚礁受到了自然和人类活动破坏的胁迫，导致涠洲岛珊礁生态系统退化明显。本项目以涠洲岛珊瑚礁生态系统作为研究对象，拟从珊瑚礁基底地貌、水动力、群落结构、生长发育状况、健康状况、生物多样性、季节性变化和生境变化等方面研究特大低潮期间珊瑚礁暴露、生物敌害（主要是大型底栖藻类）、台风、暴雨光照度、海水温度对珊瑚礁生态系统退化和珊瑚白化死亡的影响程度，重点探讨涠洲岛沿岸海区特大低潮期间珊瑚礁暴露、大型底栖藻类季节性大量繁衍和生长在珊瑚礁生态系统退化中的作用环节，揭示主要自然胁迫因子的影响过程和机理，为珊瑚礁生态系统健康监测、生态恢复、保护与管理、珊瑚礁生态资源可持续利用提供科学依据。

涠洲岛沿岸是广西沿海珊瑚礁主要分布区，其沿岸浅海珊瑚种群主要生长、分布于北部、东部、西南部平均海面—1m～13.4m水深的海域。近20至30年来，由于全球气候和海洋环境变化的影响，涠洲岛珊瑚礁受到了自然和人类活动破坏的胁迫，导致涠洲岛珊礁生态系统退化明显。本项目以涠洲岛珊瑚礁生态系统作为研究对象，开展了涠洲岛自然胁迫因子（珊瑚病害、敌害生物损害、灾害性气候等）、大潮低潮期间珊瑚礁暴露、大型底栖藻类季节性大量繁衍和生长对珊瑚礁生态系统的影响研究。分析了涠洲岛52年（1960－2011）来的平均SST和平均气温均呈现波动上升趋势，并存在20世纪60年代的偏高温期，70年代和80年代的低温期，90年代的高温期，21 世纪10年代又出现高温期，高温期与低温期的变化率0.19℃－0.60℃之间，而到2010－2011年的SST和气温呈回落趋势，反映出涠洲岛SST和气温变化的高、低温期具有周期性特征，明显的高温年和低温年均出现“热白化”或“冷白化”事件。根据涠洲岛珊瑚礁区春、夏、秋、冬（2007年12月－2008年3月、6月、10月）4个季节的理化调查资料，从不同形态磷（P）的时空与季节变化特征入手，结合海区物理、化学和生物因子的变化及其相互关系，分析涠洲岛珊瑚礁区磷在生态环境影响下的形态变化以及生物在磷循环中的作用，并在此基础上讨论了不同季节不同形态的海水氮磷比值（N/P）变化对基础生物量（叶绿素a、初级生产力、浮游植物总细胞数、浮游动物总个体数）和基础生物结构（总种数、丰度、均匀度、多样性指数、多样性阀值）影响。首次探讨涠洲岛沿岸海区特大低潮期间珊瑚礁暴露、大型底栖藻类季节性大量繁衍和生长在珊瑚礁生态系统中的响应；涠洲岛特大潮低潮期珊瑚礁暴露区域只有零星的块状珊瑚生长，属种单一。在大型底栖藻类季节性大量繁衍和生长的中潮带－潮下带区域，覆盖度最高达100%，平均为51.17%，占去海底空间，光照度降低，导致珊瑚白化或死亡。本项目研究成果将为涠洲岛珊瑚礁生态系统健康监测、生态环境研究、生态恢复、保护与管理、珊瑚礁生态资源可持续利用提供科学依据。