近165年来中沙环礁中北暗沙滨珊瑚生长率及其对海温变化的响应

摘要

海水温度是控制珊瑚生长的关键环境因素之一,随着全球气候变暖,海温持续升高已成为珊瑚生长面临的全球性威胁。文章对采自中沙环礁中北暗沙水深约16m的澄黄滨珊瑚岩心样品开展了生长率分析,揭示出中沙环礁滨珊瑚近165年来的生长历史及变化规律;并通过与西沙群岛永兴岛滨珊瑚生长率的对比,探讨了南海中部滨珊瑚生长的区域差异及其对海温升高的响应关系。过去100多年来中北暗沙和永兴岛海区的平均海温分别为(27.4±0.37)℃和(27.09±0.36)℃,两个海区的海温均呈线性升高趋势,升温速率一致,约为0.43℃·ha^(-1)。过去100多年间中北暗沙和永兴岛滨珊瑚的平均生长率分别为(0.70±0.16)cm·a^(-1)和(1.19±0.16)cm·a^(-1),但中北暗沙滨珊瑚生长率呈线性下降趋势,下降速率约为9.4%·ha^(-1);而永兴岛滨珊瑚生长率呈线性上升趋势,增长速率约为10.9%·ha^(-1)。过去100多年间两个礁区的滨珊瑚生长率均存在年代际波动,大致与海温的年代际波动对应。两个礁区滨珊瑚生长率与海温在趋势上呈现非线性响应关系,存在滨珊瑚生长的最适宜温度约为27.25℃,过去100多年来中北暗沙海域海温的增温趋势已经超出了滨珊瑚生长的适宜海温范围,限制了滨珊瑚的生长趋势,而永兴岛海域海温仍适宜滨珊瑚的生长。在年代际波动上两个礁区滨珊瑚生长率与海温存在线性正相关关系,海温的年代际增温有利于滨珊瑚生长。在南海未来持续海水升温的情况下,中北暗沙珊瑚生长的下降趋势将会进一步加剧,并将严重威胁中沙珊瑚礁生态系统的维持和发展。