1、浅论南海造礁珊瑚与环境变化的关系二 O 一一年 十一月 十八日系 别： 海洋与气象学院海洋科学系专业名称： 物理海洋方向论文题目： 浅论南海珊瑚与环境关系学生姓名： 王磊指导教师： 谢玲玲评 阅 人：成 绩：摘要：热带海洋对全球气候和环境变化有巨大影响， 许多国家把 热带海洋列为研究热点，我国也不例外。南海是我国唯一的热带海区，又是半封 闭型的 边缘海，具有古海洋研究得天独厚的条件，为中外学者所注目。南海的大部分海区 处热带季 风区，珊瑚礁星罗棋布，构成珊瑚礁骨架的许多造礁珊瑚，在其生 长过程中， 记录和遗存下 环境变化的各种信息与遗迹，成为天然的巨大资料库。从珊瑚 获取环境变化的信息，我国才
2、刚刚开始。关键词：南海 热带海洋 造礁珊瑚 环境变化 遗迹 珊瑚礁 热带季风引言：造礁珊瑚之所以能记录环境变化的信息，主要在于造礁珊瑚对环境条件的要求很严格。水温、盐度、光照、水深等条件的变化，都可以使珊瑚的生长受到抑制，水体中微量元素的改变，通过珊瑚出体的新陈代谢作用，在珊瑚的骨骼中都将一一记录下来，所以测量其逐年生长带的宽度，可以了解到近 1000 年的环境变化的信息，且分辨率可以达到每周，为发展预报理论提供精确长远的数据是自然界其他生物无法比拟的。正文：一 影响造礁珊瑚生长的主要因素造礁珊瑚对周围环境的反应十分灵敏，它对海水温度、盐度、光照、深度和基底都有要求。甚至海流、潮汐、风浪等水动
3、力因素对珊瑚的生长都有影响。现在介绍珊瑚适应的环境。南海各礁区珊瑚生长的最适合水温为 25 摄氏度29 摄氏度。对温度适应性较宽，在 3040 之间的海水中，都能正常生长。主要分布在 30 米以浅的水域。造礁珊瑚从幼虫的传播、珊瑚的生长发育到礁体的营造与破坏，都与水动力因素密切相关，海流为珊瑚礁的广布起到传播作用。 二 造礁珊瑚记录环境变化的基本原理1 限制因子定律造礁珊瑚生长带同树轮的形成一样，遵循一条生物学规律，即限制因子定律，任何一种生物学过程，它进行的速度都不可能超过主要限制因子所允许的程度，如果某个因子发生变化，不再起限制作用，则某一生物学过程的速度就会加快，直到它又受到另一个或几个
4、因子的限制时为止。2 生化作用造礁珊瑚骨骼的主要成分是 CaCo3,其含量占全部骨骼的 90%以上。造礁珊瑚生活所在的海水，CaCo3 含量通常是过饱和的，为造礁珊瑚制造骨骼提供了充足的物质材料。海水中除含有大量 CaCo3 外，还含有很多其他化学元素，通过珊瑚虫生长过程中的营养吸收、新陈代谢，各种化学元素都参与珊瑚的骨骼沉积作用，被珊瑚按时收集起来。3 生长上限造礁珊瑚是热带海洋的底栖固着生物，即使在平静水体中，短时间的露出水面，有的种类也难以生存。所以，像滨珊瑚这类构成礁骨架的大型群体，其生长上限充其量只能达到大潮低潮面，在南海季风盛行区剧烈的水动力作用下，在大潮低潮面 1 米以深处早已停
5、止向上生长。为此根据造礁珊瑚的生长上限，可以推知古高海面的高程。三 珊瑚骨骼地化指标的研究现状和前景1 进展近年来，国内外开展的对珊瑚骨骼 Sr/Ca 温度计的研究、珊瑚骨骼 Sr/Ca 值与 SST 关系的研究、荧光分析法在古环境分析中的应用等方向都取得良好的成效，并且预测值与实测值几乎相同，达到了很高的水准。2 前景大的珊瑚可生长几百年，而通过交叉定年可将珊瑚记录的历史大大延长。这样，应用珊瑚骨骼中荧光强度和降雨或径流之间的关系，重建历史时期的古环境状况，对于查明降雨量、径流量之间的强度和周期，对未来环境状况的预测，将是非常有用的工具。讨论：提出研究方向至我的观点1 海水的溶氧量和酸碱度对
6、珊瑚的生长都有影响，很多书籍中没有涉及，我国海洋事业起步较晚，很多方向都有待研究，且国外在这方面也较少，海水酸碱度和溶氧量对珊瑚的影响可以作为一个研究方向。2 季风对造礁珊瑚的影响、珊瑚生长和厄尔尼诺的关系、珊瑚生长对火山活动的记录、用珊瑚研究过去的地震等方面。国内外尚未有一套成熟的理论，应为未来研究的热点和难点。名词解释：边缘海：位于大陆边缘，一侧以大陆为界，另一侧以半岛、岛弧与大洋分隔的海域。珊瑚礁：热带海洋中一些海岸、岛屿、暗礁周围和海滩大量生长造礁石珊瑚为主的骨骼堆积形成的礁体，统称为珊瑚礁。有岸礁、堡礁和环礁三种类型。海流：海水因受气象因素和热盐效应的作用在较长时间内大体上沿一定路径
7、的大规模流动。盐度：海水中含盐量的标度。每千克海水中在碳酸盐转化为氧化物、溴和碘被等当量的氯置换、有机物全部被氧化后，所含固体物质的总克数。造礁珊瑚：体内有共生虫黄藻、能沉淀堆积石灰质骨骼的珊瑚虫类。滨珊瑚：滨 珊 瑚 又 称 钟 形 微 孔 笠 珊 瑚 钟 形 微 孔 珊 瑚 ： 群 体 坚 实 ， 通 常 呈 团 块 形 、 半球 形 或 钟 形 ， 表 面 常 有 不 规 则 的 块 状 突 起 ， 珊 瑚 虫 的 骨 骼 不 向 内 凹 入 直 径 约 有0.8-1.2mm。 本 种 珊 瑚 往 往 会 形 成 大 型 的 群 体 ， 群 体 的 直 径 可 达 数 公 尺 ， 而 其
8、 上 常 有 大旋 鳃 虫 和 蚓 螺 等 凿 孔 生 物 栖 息 。 生 长 在 平 坦 海 域 的 环 礁 表 面 ， 尤 其 是 水 深 10 公 尺 以内 、 水 流 较 强 的 海 域 。 生 活 群 体 常 呈 黄 褐 色 或 绿 褐 。荧光分析法：利 用 某 些 物 质 被 紫 外 光 照 射 后 所 发 生 的 能 反 映 出 该 物 质 特 性 的 荧 光 ， 可以 进 行 定 性 或 定 量 分 析 的 方 法 。海水溶氧量：水 中 氧 气 的 溶 解 量 。参 考 文 献 ： 海 南 岛 鹿 回 头 珊 瑚 岸 礁 的 沉 积 相 带南 沙 群 岛 珊 瑚 礁 沉 积南 海 北 部 大 陆 沿 岸 的 浅 水 珊 瑚 发 育 特 征中 国 沿 海 全 新 世 海 面 变 化 的 基 本 特 征中 国 全 新 世 珊 瑚 礁 的 发 育 及 其 对 海 平 面 变 化 与 构 造 运 动 的 反 映南 海 几 种 珊 瑚 礁 成 长 率 及 其 表 层 水 温 关 系 的 探 讨造 礁 珊 瑚 的 地 层 意 义五 千 年 来 南 海 海 平 面 变 化 的 研 究五 千 年 来 南 沙 群 岛 高 海 面 的 珊 瑚 记 录南 沙 群 岛 及 其 礁 区 与 环 境 关 系
