本书将珊瑚礁作为一个系统进行了全面而深入地介绍，包括珊瑚礁的基本概念、珊瑚礁生态系统、生物多样性、地质、地貌、发育演化、环境记录、白化与生态修复、地下水资源、经济价值评估与保护管理、监测技术、岛礁工程、钙质砂的岩土力学性能等诸多方面。本书是50多位科技工作者在过去20多年的研究过程中，对国内外珊瑚礁文献进行整理和综述的基础上完成的，所述内容既清晰地阐述了珊瑚礁学科的基础知识、发展过程，也紧扣了珊瑚礁学科发展的前沿领域和最新动态，同时还涉及全球气候变暖、海平面变化、海洋酸化、碳循环、人类活动的生态影响、生态系统退化、岛礁工程建设等大众关心的科学问题。本书将有助于不同学科方向的科技人员快速了解珊瑚礁的内涵、精髓和前沿进展，有助于促进不同学科的交叉融合和科学发展。
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第一章 珊瑚礁及其形成演化 1
第一节 珊瑚礁的定义与类型 1
参考文献 2
第二节 珊瑚的基本结构及生理特点 2
参考文献 5
第三节 石珊瑚的形态、分布与主要属种 6
一、珊瑚的主要形状 6
二、珊瑚的主要地理分布 7
三、常见珊瑚属 7
参考文献 11
第四节 珊瑚礁形成机制 11
一、珊瑚礁形成的学说 12
二、区域珊瑚礁形成机制的研究 16
三、结论 19
参考文献 19
第二章 珊瑚礁地貌 22
第一节 环礁地貌与现代沉积 22
一、南沙群岛环礁地貌带的划分 22
二、环礁的现代沉积特征 24
参考文献 26
第二节 灰沙岛地貌与现代沉积 27
一、永兴岛的地貌 27
二、永兴岛现代沉积分布 28
三、生物组分在各地貌-沉积带的特征 32
四、讨论 32
参考文献 34
第三节 华南珊瑚礁的海岸生物地貌过程 34
参考文献 37
第三章 珊瑚礁生态系 39
第一节 珊瑚礁生态系的一般特点 39
一、珊瑚礁生态系的概念 39
二、珊瑚礁生态系的类型与地理分布 39
三、珊瑚礁生态系的结构和功能 40
四、影响珊瑚礁生态系稳定的生态压力 43
五、珊瑚礁生态系的保护和管理 43
参考文献 44
第二节 珊瑚礁区的生物多样性及其生态功能 45
一、珊瑚礁生物的物种多样性 45
二、珊瑚礁生物多样性的空间特征 46
三、珊瑚礁的生态功能 46
四、珊瑚礁生物多样性研究发展趋势 48
五、我国珊瑚礁生物多样性研究概况和展望 50
参考文献 51
第三节 珊瑚藻在珊瑚礁发育过程中的作用 53
一、珊瑚藻的一般特征 54
二、珊瑚礁生态系统中珊瑚藻的研究 56
三、珊瑚藻对珊瑚礁发育的作用 56
四、问题及展望 58
五、结论 59
参考文献 59
第四节 珊瑚礁区草皮海藻的生态功能 61
一、草皮海藻的概述 62
二、珊瑚礁区草皮海藻的生态功能 64
三、问题与展望 67
参考文献 68
第五节 大型海藻在珊瑚礁退化过程中的作用 72
一、珊瑚礁中的海藻 72
二、珊瑚礁退化概况 73
三、大型海藻在珊瑚礁退化中的表现 73
四、大型海藻对珊瑚的直接影响 74
五、大型海藻与珊瑚的竞争机制 76
六、研究展望 77
参考文献 78
第六节 珊瑚礁区底栖动物群落的特点及其生态功能 80
一、珊瑚礁区底栖动物群落的总体特点 81
二、珊瑚礁区底栖动物的生态功能 83
三、全球变化和人类活动对珊瑚礁区底栖动物的生态影响 84
四、我国珊瑚礁区底栖动物研究现状 87
参考文献 89
第七节 珊瑚礁区海胆的生态功能 93
一、珊瑚礁海胆的种类、形态特征及其生活习性 93
二、海胆的化学成分及活性 95
三、海胆对珊瑚礁区海藻的生态影响 95
四、海胆对珊瑚礁区珊瑚的生态影响 97
五、海胆对珊瑚礁区其他动物的影响 97
六、海胆密度与珊瑚礁系统健康的关系 98
七、影响海胆在珊瑚礁生态系统中分布和丰度的因素 98
八、总结 100
参考文献 100
第八节 珊瑚礁区的有孔虫及其环境指示意义 103
一、珊瑚礁区现代有孔虫的物种多样性与组合特征 103
二、珊瑚礁区有孔虫对环境的响应与记录 105
三、有孔虫对珊瑚礁生态系统健康状况的指示 109
参考文献 109
第四章 珊瑚共生微生物 115
一、引言 115
二、珊瑚共生微生物的研究方法 115
三、珊瑚共生微生物的多样性 117
四、珊瑚共生微生物的环境响应 118
五、珊瑚益生菌假说 119
六、珊瑚共生微生物资源的开发与利用 120
七、展望 121
参考文献 122
第五章 珊瑚黏液及其功能 126
一、珊瑚黏液层的形成过程 126
二、珊瑚黏液的组成 127
三、珊瑚黏液的生物学功能 128
四、结论与展望 130
参考文献 130
第六章 珊瑚礁白化研究进展 133
一、珊瑚虫和虫黄藻共生：珊瑚礁发育的最基本生态特征 133
二、珊瑚礁白化的诱发因素 135
三、珊瑚礁白化机制 137
四、珊瑚礁白化后的恢复 138
五、珊瑚礁白化的生态影响 139
六、珊瑚礁对全球变化的可能适应 140
七、我国珊瑚礁白化的研究现状 140
八、结论 141
参考文献 141
第七章 珊瑚疾病的主要类型、生态危害及其与环境的关系 145
一、珊瑚疾病的主要类型 146
二、珊瑚疾病的生态危害 150
三、珊瑚疾病与环境的关系 151
四、珊瑚礁疾病研究对我国现代珊瑚礁学科发展的启示 154
五、结论 155
参考文献 155
第八章 珊瑚礁生态系统服务及其价值 159
第一节 珊瑚礁生态系统服务及其价值评估 159
一、引 言 159
二、珊瑚礁生态系统服务 160
三、珊瑚礁生态系统服务价值 161
四、珊瑚礁生态系统价值的评价方法 162
五、中国珊瑚礁生态系统服务及其价值的研究概况与前景 164
参考文献 164
第二节 南海珊瑚礁经济价值评估 166
一、研究区域概况 167
二、研究方法 167
三、结果与分析 167
四、讨论 170
参考文献 171
第九章 珊瑚礁区碳循环研究进展 173
一、珊瑚礁区海-气界面CO2 交换 173
二、珊瑚礁区海水中碳的迁移转化 174
三、珊瑚礁区海水-沉积物界面间碳的迁移转化 176
四、珊瑚礁区碳循环的影响因素 177
五、生物在珊瑚礁区碳循环中的作用 179
六、研究展望 179
参考文献 180
第十章 珊瑚礁生态系统氮循环 182
一、珊瑚礁与营养盐 182
二、珊瑚礁氮循环 183
参考文献 189
第十一章 珊瑚礁与海洋环境 196
第一节 珊瑚礁区海洋环境要素概况 196
参考文献 199
第二节 消失的珊瑚礁 201
参考文献 204
第三节 海洋酸化对造礁珊瑚的影响 204
一、CO2 浓度变化对海洋碳酸盐系统的影响 204
二、CO2 浓度变化对造礁珊瑚的影响 205
参考文献 208
第四节 重金属对珊瑚生长的影响研究综述 210
一、引言 210
二、重金属对珊瑚的影响 211
三、珊瑚对重金属污染的历史记录 214
四、结论 215
参考文献 215
第十二章 珊瑚对海洋环境变化的记录 218
第一节 珊瑚骨骼生长研究评述 218
一、珊瑚骨骼架构 218
二、珊瑚骨骼生长的周期性 220
三、块状珊瑚骨骼密度变化 220
四、珊瑚骨骼钙化作用 224
五、结语 225
参考文献 225
第二节 利用珊瑚生长率重建西沙海域中晚全新世海温变化 228
一、研究区域、样品和方法 228
二、珊瑚生长率温度计的构建 229
三、结果与讨论 230
四、西沙海域海水表层温度变化的驱动机制 233
五、结论 234
参考文献 234
第三节 造礁珊瑚δ18O 记录的过去气候研究进展 236
参考文献 240
第四节 造礁珊瑚骨骼δ13C 及其反映的环境信息研究概况 241
一、影响造礁珊瑚骨骼δ13C 的环境因素 242
二、珊瑚骨骼δ13C 反映的环境信息 243
三、珊瑚骨骼δ13C 与δ18O 的关系及其反映的环境信息 244
参考文献 245
第五节 造礁珊瑚骨骼碳同位素组成研究进展 246
一、引言 246
二、造礁珊瑚骨骼13C 的影响因素 247
三、造礁珊瑚骨骼δ13C 对环境变化的记录 255
四、小结 258
参考文献 258
第六节 珊瑚骨骼Sr/Ca 温度计 261
一、珊瑚骨骼Sr/Ca 值与海水表层温度关系的研究 261
二、珊瑚骨骼的Sr/Ca 古温度计中存在的问题 263
三、影响珊瑚骨骼Sr/Ca 值的可能因素 263
参考文献 264
第七节 热带海洋气候环境变化的珊瑚地球化学记录 264
一、热带海洋气候环境变化研究中常用的珊瑚地球化学指标 265
二、珊瑚地球化学指标对热带海洋气候变化的记录 268
三、珊瑚地球化学指标对海水环境变化的记录 275
四、我国南海珊瑚对气候环境演变的记录 276
五、存在的问题和未来的发展方向 281
参考文献 282
第八节 造礁珊瑚碳、氮、硼同位素的海洋酸化指示意义 288
一、海洋酸化与海洋碳酸盐平衡体系的改变 288
二、造礁珊瑚对海洋酸化的响应 289
三、珊瑚骨骼同位素指标对海洋酸化的记录 290
四、结论与展望 292
参考文献 293
第九节 珊瑚礁对赤潮的响应与记录 295
一、赤潮发生的机制和水化学特征 296
二、赤潮的生态影响与珊瑚礁对赤潮的响应 297
三、珊瑚骨骼对赤潮的记录 297
四、结语和展望 300
参考文献 300
第十节 稀土元素地球化学在珊瑚礁环境记录中的研究 302
一、珊瑚礁稀土元素记录的原理及应用 303
二、珊瑚礁稀土元素记录环境指标的局限性 308
三、珊瑚礁稀土元素研究展望 308
四、结语 309
参考文献 310
第十一节 荧光分析方法在古环境分析中的应用 314
一、珊瑚骨骼中黄-绿荧光带的发现及其形成原因 314
二、导致珊瑚骨骼中黄-绿荧光带的富啡酸来源于陆地 315
三、珊瑚骨骼黄-绿荧光带与陆地降雨量之间关系的研究 315
四、光分析方法在古环境研究中的应用 317
五、注意的问题和应用前景 318
参考文献 318
第十二节 用珊瑚研究过去的地震 318
一、用珊瑚研究过去地震的原理 319
二、研究实例 319
参考文献 320
第十三节 微环礁的高分辨率海平面指示意义 320
一、微环礁的定义和特征 320
二、微环礁记录海平面的原理 322
三、微环礁记录海平面的研究进展 324
四、结语和研究展望 326
参考文献 326
第十四节 南海周边中全新世以来的海平面变化研究进展 329
一、全新世古海平面研究的标志物 329
二、南海周边地区的全新世高海平面证据 330
三、研究热点与争议 331
四、问题与探讨 334
五、结语 336
参考文献 336
第十三章 南海相对高纬度珊瑚对海洋环境变化的响应和高分辨率记录 339
一、相对高纬度珊瑚的研究意义 339
二、南海北部相对高纬度珊瑚礁和珊瑚群落 340
三、气候变暖和极端事件在珊瑚骨骼中的记录信号 340
四、珊瑚骨骼元素地球化学指标对水环境变化的高分辨率记录 342
五、亚热带珊瑚Sr/Ca-SST 温度计的建立 343
参考文献 344
第十四章 全新世珊瑚礁的发育概况及其记录的环境信息 347
一、引言 347
二、全新世珊瑚礁的发育概况 347
三、全新世珊瑚礁对环境变化的记录 354
四、结论 357
参考文献 357
第十五章 南海珊瑚礁及其对全新世环境变化的记录和响应 361
一、南海珊瑚礁的分布与生态现状 361
二、南海珊瑚礁记录的环境变化过程 363
三、南海珊瑚礁对历史时期气候变化的响应规律 367
四、结论 369
参考文献 370
第十六章 冷水珊瑚礁研究进展与评述 373
一、冷水珊瑚礁的重要性 373
二、国际冷水珊瑚礁研究动态 374
三、展望 376
参考文献 376
第十七章 珊瑚礁的成岩作用 380
一、珊瑚礁的现代沉积特征 381
二、主要成岩作用过程 381
三、成岩作用的发育模式 388
四、成岩作用的古气候、古环境意义 389
五、结语 391
参考文献 391
第十八章 珊瑚礁区的海滩岩及其记录的环境信息 396
一、引言 396
二、珊瑚礁区海滩岩的岩石学特征 397
三、珊瑚礁区海滩岩的形成机制 402
四、珊瑚礁区海滩岩的环境意义 404
五、结论 406
参考文献 406
第十九章 珊瑚礁地下水 409
第一节 珊瑚礁岛屿淡水透镜体研究综述 409
一、淡水透镜体的形成 409
二、淡水透镜体形成发育的影响因素 411
三、自然和人为因素对淡水透镜体的压力 413
四、淡水透镜体的研究模型 415
五、我国对珊瑚礁岛屿淡水透镜体的研究 416
六、展望 417
参考文献 417
第二节 南海诸岛灰沙岛淡水透镜体研究述评 420
一、淡水透镜体的理论 421
二、永兴岛地质地貌环境 421
三、永兴岛淡水透镜体 424
四、南海珊瑚礁灰沙岛淡水透镜体的开发利用问题 427
五、结论 428
参考文献 429
第二十章 珊瑚礁工程 431
第一节 珊瑚礁工程地质研究的内容和方法 431
一、珊瑚礁工程地质研究内容 431
二、珊瑚礁工程地质研究方法 433
三、结语 435
参考文献 435
第二节 珊瑚礁岩土的工程地质特性研究进展 436
一、引言 436
二、珊瑚礁岩土的组成 436
三、珊瑚礁钙质砂的物理性质 436
四、珊瑚礁钙质砂的静力学特性 437
五、珊瑚礁岩土中的桩基工程特性 438
六、珊瑚礁混凝土的特性 439
七、珊瑚岩土固结成岩后的工程特性 440
八、珊瑚礁岩土工程研究展望 440
参考文献 441
第三节 钙质砂的工程性质研究进展与展望 443
一、引言 443
二、钙质砂的成因与分布 443
三、钙质砂的力学特性 443
四、钙质砂的特殊力学性能 445
五、钙质砂中的基础类型 446
六、珊瑚礁上修建大型工程的探讨 447
七、钙质砂的研究展望 447
参考文献 447
第四节 钙质砂中的桩基工程研究进展述评 449
一、引言 449
二、桩基场址岩土工程调查和现场测试 450
三、桩侧摩阻力特性 451
四、桩端阻力性状 453
五、水平承载特性 455
六、其他特性简述 456
七、结论与展望 456
参考文献 456
第五节 南沙群岛永暑礁工程地质特性 458
一、永暑礁地质条件 458
二、原位测试结果及分析 460
三、浅层地震勘探 461
四、礁体工程地质稳定性 461
五、工程地质原理对礁体成长过程初评 462
六、结论 462
参考文献 462
第二十一章 珊瑚礁监测技术 463
第一节 叶绿素荧光技术在珊瑚礁研究中的应用 463
一、叶绿素荧光动力学原理 464
二、叶绿素荧光技术在造礁珊瑚研究中的应用 464
三、展望 468
参考文献 468
第二节 叶绿素荧光技术在珊瑚共生虫黄藻微观生态研究中的应用与前景 471
一、珊瑚共生藻光合作用的周期性变化 471
二、珊瑚共生虫黄藻的光驯化现象及内在机制 472
三、珊瑚共生藻光合作用对环境胁迫的响应 473
四、珊瑚共生藻叶绿素荧光值在指示、监测珊瑚礁健康状况中的应用前景 474
五、小结 475
参考文献 475
第三节 分子标记技术在珊瑚群体遗传学中的应用 477
一、引言 477
二、第一代分子标记 477
三、第二代分子标记 478
四、第三代分子标记 481
五、结论与展望 483
参考文献 484
第四节 珊瑚礁生态的遥感监测方法 486
一、引言 486
二、遥感监测珊瑚白化预警 487
三、遥感监测珊瑚礁变化检测 488
四、遥感监测珊瑚礁底质识别与统计 488
五、国产卫星与珊瑚礁生态的遥感监测 491
六、结论与展望 491
参考文献 492
第五节 遥感技术在珊瑚礁研究和管理中的应用 495
一、引言 495
二、遥感在珊瑚礁专题图制作中的应用 496
三、遥感在珊瑚礁生态变化监测中的应用 499
四、遥感在珊瑚礁环境因子检测中的应用 500
五、结论 501
参考文献 502
第六节 15N 稳定同位素在珊瑚礁研究中的应用 503
一、珊瑚生态现状与环境（水体溶解态、颗粒态和珊瑚共生体的δ15N） 505
二、珊瑚礁区的食物网（食物链中各营养级的δ15N） 506
三、沉积物氮循环（沉积物间隙水中的δ15N） 507
四、珊瑚对古环境的历史记录（珊瑚骨骼中的δ15N） 508
五、展望 509
参考文献 509
第二十二章 中国珊瑚礁研究 513
第一节 中国珊瑚礁分布和资源特点 513
一、引言 513
二、中国珊瑚礁类型和分布 513
三、中国珊瑚礁资源特点 515
四、中国珊瑚礁保护管理 516
参考文献 516
第二节 我国生物礁研究的发展 517
一、我国古代生物礁研究的发展 517
二、我国现代珊瑚礁研究的兴起 517
三、我国现代珊瑚礁研究现状 518
参考文献 521
第三节 中国现代珊瑚礁研究 524
一、引言 524
二、珊瑚礁的概念 524
三、中国现代珊瑚礁的分布 525
四、中国现代珊瑚礁研究的成就与发展问题 526
五、结语 530
参考文献 531
第四节 北部湾涠洲岛珊瑚礁的研究历史、现状与特色 533
一、涠洲岛珊瑚礁的研究历史 534
二、涠洲岛珊瑚礁的生态现状 537
三、结语 539
参考文献 539
第五节 三亚鹿回头珊瑚礁生物多样性面临的威胁 541
一、破坏和衰退历史 541
二、最新监测调查研究 542
三、高生物多样性 542
四、面临的威胁 542
五、关于保护管理的建议 543
参考文献 543
第二十三章 珊瑚礁保护与管理 545
第一节 珊瑚礁生态保护与管理研究 545
一、引言 545
二、全球珊瑚礁生态健康状况 545
三、珊瑚礁生态管理的现状 546
四、珊瑚礁生态保护和管理的目标和原则 547
五、珊瑚礁生态管理的方法 547
六、灯楼角区域珊瑚礁生态保护和管理措施 548
七、结语 550
参考文献 550
第二节 全球珊瑚礁监测与管理保护评述 551
一、对全球尺度珊瑚礁现状的关注 551
二、全球珊瑚礁监测体系的形成 552
三、全球珊瑚礁健康状况评估和趋势预测 553
四、全球珊瑚礁图集和面积量算 555
五、全球变化对珊瑚礁的影响 555
六、与管理保护有关的珊瑚礁生态学研究 556
七、珊瑚礁管理保护新策略 556
参考文献 557
第三节 南海诸岛珊瑚礁可持续发展 558
一、珊瑚礁可持续发展的概念 559
二、珊瑚礁可持续发展的方法 560
三、南海诸岛珊瑚礁资源的可持续利用潜力 563
四、南海诸岛珊瑚礁可持续发展面临的压力 566
五、南海诸岛珊瑚礁可持续发展途径 567
六、讨论 567
参考文献 568
第二十四章 珊瑚礁生态修复的理论与实践 571
一、珊瑚礁生态修复的理论 571
二、珊瑚礁生态修复的实践 573
三、结论与展望 576
参考文献 576
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