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南沙鄭和環(huán)礁小南薰礁的點礁地貌特征及其控制因素

2022-07-27 10:02黃遠(yuǎn)靜胡心迪張永戰(zhàn)
關(guān)鍵詞:珊瑚礁水深直徑

黃遠(yuǎn)靜,胡心迪,張永戰(zhàn)

1.南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院, 南京 210023

2.南京大學(xué)海岸與海島開發(fā)教育部重點實驗室, 南京 210023

3.中國南海研究協(xié)同創(chuàng)新中心,南京 210023

Fairbridge[1]首次提出用patch reef(點礁)一詞來描述與岸礁、堡礁和環(huán)礁等完全不同的珊瑚礁地貌。點礁是在空間上相對孤立[2-3]、呈點狀分布的礁體[2],典型的珊瑚點礁多呈高塔狀或尖塔狀[4],邊坡較陡[3,5],底部一般呈環(huán)形結(jié)構(gòu)[6],規(guī)模相對較?。ㄖ睆剑? 000 m)[3],是珊瑚暗礁的重要類型。世界珊瑚礁典型分布區(qū)均發(fā)育有珊瑚點礁,基于加勒比海和大堡礁地區(qū)點礁的相關(guān)研究,目前主要依據(jù)地貌形態(tài)或分布特點對珊瑚點礁地貌進行分類。孫宗勛等[7]根據(jù)點礁的地貌形態(tài),將南沙群島發(fā)育的點礁分為礁坪型和峰丘型。Brock等[8]根據(jù)點礁發(fā)育的水深、高度和形狀因子等地貌形態(tài)參數(shù),將佛羅里達群島的點礁也分為峰丘型(knoll)和礁坪型(pancake)。Brown 等[9]和 Peters等[10]按點礁分布的組合方式與點礁間碎屑堆積物的發(fā)育程度,將其劃分為呈穹隆狀的孤立型、大小兩個點礁緊密相連的原子型、大小兩個點礁結(jié)合的新月型、不同形狀與大小的點礁緊密聚集而成的群落型和若干點礁組合分布的聚集型等5種類型。此外,Abbey等[6]根據(jù)點礁的高度和復(fù)雜程度,將大堡礁地區(qū)的點礁分為年青型(under-developed juvenile)和成熟型(well-developed mature)2個不同的類型。Jones[11]通過假設(shè)存在超級有機體(super-organisms)來解釋點礁的發(fā)育階段,在點礁的建造過程中,垂向發(fā)展和橫向擴張及侵蝕過程相伴進行。Brock等[8]討論了不同形態(tài)的點礁與水深及海平面變化的關(guān)系,認(rèn)為峰丘型點礁主要由珊瑚礁的垂向發(fā)展控制。Brown等[9]初步探討了點礁分布和延伸方向與水動力的關(guān)系。目前的研究既有對點礁地貌發(fā)育程度的定性描述[8-9],又有對其發(fā)育水深[8-9]、高度[8,10]等的定量分析,但對不同水深點礁地貌的形態(tài)與分異及其主控因素的研究仍相對匱乏,對點礁生長過程和發(fā)育機制也缺乏深入的揭示。

隨著衛(wèi)星探測技術(shù)的發(fā)展,遙感影像數(shù)據(jù)已廣泛應(yīng)用于測繪、災(zāi)害監(jiān)測和珊瑚礁地貌研究等領(lǐng)域[12-13]。高分辨率的多波束聲吶水深探測數(shù)據(jù)能夠清晰揭示海底(微)地貌形態(tài),有利于對地貌結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的珊瑚礁地貌進行研究[14-15]。中國珊瑚礁區(qū)屬印度-太平洋生物地理區(qū)[16],南沙群島是其中珊瑚礁面積最大、珊瑚生長最繁盛的區(qū)域[17]。南沙群島北部海區(qū)發(fā)育了一系列NE-SW向延伸、雁行式排列的大環(huán)礁,自北向南包括雙子、中業(yè)、道明、鄭和和九章環(huán)礁等[14,18-19],鄭和環(huán)礁是其中面積最大、自然條件下出露水面最高的環(huán)礁[20]。小南薰礁位于鄭和環(huán)礁西南角,發(fā)育有典型的點礁,對其進行研究不僅能夠填補南海珊瑚點礁地貌定量研究的空白,而且有利于加深對南沙珊瑚環(huán)礁地貌形成演化的理解。本文以小南薰礁為研究對象,在利用Google Earth遙感影像數(shù)據(jù)進行定性和半定量研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合高分辨率的多波束水深數(shù)據(jù)及其衍生的坡度數(shù)據(jù),識別點礁并提取其深度、高度與直徑等形態(tài)參數(shù),通過統(tǒng)計分析揭示點礁的形態(tài)特征與空間分布特點,并與加勒比海、大堡礁等的點礁地貌進行對比,探討南沙北部珊瑚點礁地貌特點及其主控因素。

1 研究區(qū)概況

鄭和環(huán)礁是長軸為WSW-ENE向延伸的一個典型環(huán)礁,島嶼、沙洲、口門和暗礁等發(fā)育[14,18]。島嶼包括太平島、敦謙沙洲(已人工建島)、鴻庥島和南薰礁(已人工建島),主要暗礁包括中洲礁、舶蘭礁和小南薰礁等(圖1)。其長軸與短軸長度分別為66 和24 km,礁區(qū)周長170 km,形狀率和緊湊度分別為0.25和0.66,形狀較為規(guī)則,礁盤近似橢圓形,口門眾多,潟湖與外海水體交換便捷。礁坪面積約250 km2,潟湖盆深度約50~80 m,口門水深約50 m,潟湖面積約600 km2,礁區(qū)總面積約1 100 km2,礁坪發(fā)育指數(shù)為0.3,尚處于環(huán)礁發(fā)育的早期階段,為半開放—準(zhǔn)封閉型環(huán)礁[21]。

圖1 鄭和環(huán)礁與小南薰礁的位置與地形a為南海諸島,據(jù)自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖<審圖號:GS(2020)4617號>,圖中黑色方框為b范圍;b為鄭和環(huán)礁,據(jù)Dong Y等[22]的水深、干出礁和暗礁的范圍改繪。Fig.1 Location and topography of Xiaonanxun Reef and Zhenghe Atoll in the Nansha Islands, South China Seaa shows the islands in South China Sea, after the Standard Maps of Ministry of Natural Resources of the People’s Republic of China:GS(2020)4617.b shows the Zhenghe Atoll, modified from reference [22].The black box in a shows the location of b.

南沙海域冬季盛行東北風(fēng),風(fēng)期長且風(fēng)力強,平均風(fēng)速達7.2 m/s;夏季盛行西南風(fēng),風(fēng)力相對較弱,平均風(fēng)速6.0 m/s[23-24],受來自西北太平洋的臺風(fēng)影響顯著。波浪的變化與風(fēng)向變化相似,風(fēng)浪占76%,涌浪相對較少。冬季風(fēng)控制時盛行NE向浪,平均波高1.30 m,夏季風(fēng)時期盛行偏南向浪,平均波高1.03 m,全年最大波高8.0 m,強浪以WSW、SW、NNE和NE向為主[25]。潮汐為不規(guī)則日潮,平均潮差0.23~0.63 m,最大潮差2.10 m[2,26-27]。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 遙感影像數(shù)據(jù)

根據(jù)珊瑚礁在遙感影像中的形態(tài)特征,使用ArcGIS軟件對小南薰礁的Google Earth WorldView-2遙感影像(獲取時間為2017年4月29日,星下點分辨率0.61 m)進行解譯,按照珊瑚礁地貌分類方法[17-18,22,28-33],識別主要的珊瑚礁地貌類型并對面積進行量測,以了解大范圍珊瑚礁地貌特點。

2.2 多波束聲吶水深數(shù)據(jù)

南京大學(xué)“中國科學(xué)院學(xué)部咨詢項目第2次南??疾礻牎庇?017年9月在小南薰礁水下暗礁的北側(cè),利用 R2 Sonic 2024(200~400 kHz)多波束聲吶測深系統(tǒng)采集了11段高分辨水深數(shù)據(jù),采集的數(shù)據(jù)覆蓋了環(huán)礁的部分礁坪與潟湖區(qū)(面積約1 km2)。使用實時定位數(shù)據(jù)、聲速剖面和運動姿態(tài)數(shù)據(jù),用Caris HIPS & SIPS軟件依次進行多波束探頭姿態(tài)矯正(包括橫搖、縱搖和艏搖)、聲速剖面改正和潮位校正等工作,并與水深數(shù)據(jù)合并,通過手動和自動過濾方法結(jié)合剔除異常水深數(shù)據(jù)點形成三維地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)[14],生成分辨率為0.5 m的圖像,以識別、量測點礁地貌的主要形態(tài)參數(shù),進而進行定量分析。

2.3 點礁地貌形態(tài)參數(shù)定義與統(tǒng)計

已有研究中,既有對點礁發(fā)育的水深、形狀因子等[8]參數(shù)的定量分析,又有對點礁分布及延伸方向[9]的探討。為準(zhǔn)確描述多波束數(shù)據(jù)覆蓋區(qū)的點礁地貌形態(tài)特征,本文在前人研究的基礎(chǔ)上,按照研究區(qū)發(fā)育的珊瑚點礁地貌特點,定義如下主要形態(tài)參數(shù):

頂部深度(H1):點礁頂部的水深;

底部深度(H2):點礁底部的水深;

高度(H):H2-H1;

直徑及其方向:點礁縱剖面下部坡折處的連線所構(gòu)成的閉合橢圓的長軸為點礁的底部直徑(D),而縱剖面上部坡折處的連線所構(gòu)成的閉合橢圓的長軸為點礁的頂部直徑(d)。將底部直徑的延伸方向在E、ENE、NE、NNE、N、NNW、NW 和WNW 8個方向進行統(tǒng)計;

形狀因子(H/D):點礁高度與底部直徑的比值;

頂?shù)钻P(guān)系因子(d/D):點礁頂部直徑與底部直徑的比值。

利用多波束聲吶水深數(shù)據(jù)及其衍生的坡度數(shù)據(jù)和剖面數(shù)據(jù)判識點礁,點礁在坡度圖中表現(xiàn)為大坡度區(qū)構(gòu)成的閉合橢圓,其縱剖面如圖2所示。使用Caris HIPS & SIPS軟件提取點礁的底部深度和頂部深度數(shù)據(jù),計算得到點礁的高度。在Fledermaus軟件中使用水深數(shù)據(jù)提取點礁的直徑并統(tǒng)計其方向,計算點礁的形狀因子及頂?shù)钻P(guān)系因子,進而使用SPSS軟件的描述統(tǒng)計和相關(guān)分析功能統(tǒng)計點礁地貌參數(shù)的最大最小值、平均值并計算參數(shù)間的相關(guān)性。

圖2 點礁地貌形態(tài)參數(shù)示意圖Fig.2 Morphometric parameters of a patch reef

3 點礁地貌的特征與分類

遙感影像的解譯與量算分析結(jié)果表明(表1,圖3):小南薰礁面積約4.59 km2,長軸近E-W向。南部和西部向海坡陡直,呈障壁型,北部為潟湖坡,坡度較緩。西部有干出礁發(fā)育,面積約0.89 km2,近N-S向延伸;東部為水下暗礁,主要由珊瑚礁脊槽、礁壟、次成潟湖和潮汐通道等組成。

表1 小南薰礁地貌形態(tài)特征及其典型影像Table 1 Morphological characteristics of Xiaonanxun Reef and representative images

小南薰礁主要的珊瑚礁地貌類型如圖3所示,其中,干出礁在低潮時部分出露,近似卵形,東部由水下暗礁和次成潟湖構(gòu)成,潛水調(diào)查發(fā)現(xiàn)干出礁的活珊瑚發(fā)育良好,珊瑚礁正處于發(fā)展建造階段。結(jié)合遙感影像數(shù)據(jù)與多波束水深數(shù)據(jù)表明水下暗礁在水深9~11和14~17 m地形相對平坦,分別為珊瑚礁壟頂部和次成潟湖底部。潮汐通道較發(fā)育,穿過礁坪貫通了潟湖與外海,一般有較少的活珊瑚發(fā)育,其兩側(cè)的珊瑚礁在發(fā)育過程中會向潮汐通道中延伸。珊瑚礁脊槽沿與礁緣垂直的方向發(fā)育,而珊瑚礁壟則主要與礁緣平行延伸,構(gòu)成了相對平坦的礁坪頂部。次成潟湖分布于水下暗礁內(nèi)部的低洼地,向珊瑚礁壟間延伸,點礁發(fā)育于次成潟湖和潮汐通道中。

圖3 小南薰礁地貌類型和代表性點礁位置圖中黑色方框2為圖4范圍;藍(lán)色方框1為圖6a位置;綠色方框3為圖6b位置;綠色和藍(lán)色框中的白色直線為圖6中兩個剖面的位置。Fig.3 Geomorphological classification and locations of the representative patch reefs of Xiaonanxun ReefThe black box 2 shows the location of Fig.4, the blue and green boxes show the locations of Fig.6a and 6b, the white lines inside of the green and blue boxes show the location of profiles in Fig.6.

3.1 小南薰礁的點礁地貌特征

典型的點礁在坡度圖(圖4b)中因其邊坡底部坡度驟減而呈現(xiàn)為一個閉合的橢圓,橢圓內(nèi)部坡度較大,在水深圖(圖4a)中亦因邊坡水深急劇減小而具有橢圓形特征,縱剖面呈凸起的高塔狀或尖塔狀(圖2)。據(jù)此,在小南薰礁多波束水深數(shù)據(jù)覆蓋區(qū)識別出123個點礁。

圖4 水深圖(a)和坡度圖(b)中的點礁位置見圖3黑色方框1;黑色曲線表示點礁的外邊界,藍(lán)色曲線表示點礁的頂部,紫色線為其底部直徑,青色線為其頂部直徑。Fig.4 Patch reefs in bathymetric map (a) and gradient map (b)See black box 1, Fig.3 for location.Black lines are the outer boundaries of patch reefs, blue lines define the tops of the patch reef, purple lines define the basal diameters of patch reefs, while the cyan line shows the top diameters of patch reefs.

點礁的形態(tài)參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果見表2。123個點礁的底部直徑范圍為3.54~71.11 m,平均值為19.13 m,主要集中于5~20 m(60.2%)。頂部直徑范圍為1.31~50.06 m,平均值為8.49 m,主要集中于0~15 m(84.6%)。最高的點礁高達10.35 m,最小的僅0.30 m,平均高2.62 m,高度主要集中于1~3 m(61.8%)。點礁的最大底部深度為35.05 m,最小頂部深度為7.89 m,其中88個點礁分布于水深25~35 m(稱其為深水點礁,占71.5%),其高和形狀因子的平均值分別為2.74 m和0.16,頂部和底部直徑的平均值分別為6.89 和17.44 m,頂?shù)钻P(guān)系因子范圍為0.13~0.77,平均值為0.39。27個分布于水深10~18 m(稱其為淺水點礁,占17.9%),其高和形狀因子的平均值分別為1.85 m和0.11,頂部和底部平均直徑分別為11.79 和21.98 m,頂?shù)钻P(guān)系因子為0.24~0.89,平均值為0.49。顯然,與深水點礁相比,淺水點礁的頂部與底部平均直徑和頂?shù)钻P(guān)系因子均更大,平均高度和形狀因子則相反。

不同水深點礁的形態(tài)參數(shù)有所差異(圖5),淺水點礁的高度均小于5 m,其形狀因子均小于0.23,頂?shù)钻P(guān)系因子較大,值為0.30~0.75的占87.0%,形狀因子為0~0.03,且頂部直徑大于35 m的點礁僅分布于淺水區(qū)。高于7 m的點礁均為深水點礁,其直徑均大于40 m,分布在潮汐通道中。僅1個深水點礁底部直徑超過70 m(表2),其余均小于50 m(圖5),形狀因子大于0.23的點礁僅發(fā)育于深水區(qū)。深水點礁的頂?shù)钻P(guān)系因子主要為0.15~0.45(占67.4%),而此值為0~0.15的點礁僅發(fā)育于水深大于30 m海域,隨水深增加頂?shù)钻P(guān)系因子減小。綜上,淺水點礁的高度和形狀因子較小,直徑和頂?shù)钻P(guān)系因子較大,深水點礁則相反。底部水深為18~25 m的點礁數(shù)量雖然較少,但其頂部和底部直徑都較大。

表2 小南薰礁的點礁地貌形態(tài)參數(shù)統(tǒng)計Table 2 Statistics of morphological parameters of patch reefs of Xiaonanxun Reef

3.2 小南薰礁的點礁地貌分類

根據(jù)點礁底部深度的分布頻率(圖5),以形狀因子和頂?shù)钻P(guān)系因子為依據(jù),可將小南薰礁的點礁劃分為礁坪型和峰丘型兩類(圖6)。峰丘型點礁(圖6b)的頂?shù)钻P(guān)系因子較小,且頂部規(guī)模不大(形狀因子>0.23,頂?shù)钻P(guān)系因子<0.25),峰丘型點礁均發(fā)育在深水區(qū)(26個,21.1%),頂?shù)钻P(guān)系因子小于0.40且高于3 m的點礁均為深水點礁。研究區(qū)以礁坪型點礁(圖6a)為主(97個,78.9%),在深水區(qū)和淺水區(qū)都有發(fā)育,其形狀因子相對較小,但頂部直徑及頂?shù)钻P(guān)系因子較大。典型的礁坪型點礁主要發(fā)育于淺水區(qū),18~25 m的水深區(qū)僅發(fā)育8個點礁,其礁坪型特征顯著,但形態(tài)參數(shù)隨水深變化的組合特點與淺水點礁和深水點礁均有差異(圖5)。

圖5 小南薰礁的點礁形態(tài)參數(shù)分布特點Fig.5 The distribution pattern of morphological parameters of Xiaonanxun Reef

圖6 典型礁坪型點礁(a)和峰丘型點礁(b)及縱剖面(c)位置見圖3。Fig.6 Typical “pancake” (a) , “knoll” patch reef (b) and the profiles(c)See Fig.3 for locations.

按點礁的分布方式,可分為孤立型點礁和群落型點礁,其中,群落型點礁一般由3~10個規(guī)模相似的點礁構(gòu)成,點礁之間的距離較?。ǎ?.50 m)。研究區(qū)水深29~35 m海域發(fā)育有3處群落型點礁,分別由5、6和9個峰丘型點礁聚集而成,其余均為孤立型點礁,淺水點礁均為孤立分布的點礁。因此,據(jù)點礁的形態(tài)特點與分布方式,小南薰礁的點礁可以分為深水區(qū)的峰丘群落型點礁、峰丘孤立型點礁、礁坪孤立型點礁及淺水區(qū)的礁坪孤立型點礁4種類型。

4 點礁地貌的控制因素

小南薰礁發(fā)育的點礁,其高度和底部直徑顯著相關(guān)(表3),指示其垂直方向和水平方向的發(fā)育具有協(xié)調(diào)一致性。深水點礁的相關(guān)性尤其顯著(R=0.827),表明珊瑚礁以垂直方向上的生長建造為主,如峰丘型深水點礁。南部相鄰的九章環(huán)礁水下暗礁中發(fā)育的珊瑚礁脊槽地貌,其脊長、脊寬和脊高三者之間亦呈正相關(guān),也指示了珊瑚礁生長作用對脊槽地貌的控制[14]。對佛羅里達群島點礁的研究表明,當(dāng)生長空間充足時,珊瑚礁以垂向發(fā)育為主,形成峰丘型點礁,其底部直徑和高度呈正相關(guān)[8]。

表3 小南薰礁的點礁形態(tài)參數(shù)相關(guān)分析結(jié)果Table 3 Correlation of morphological parameters of patch reefs of Xiaonanxun Reef

點礁的底部深度與直徑呈負(fù)相關(guān),與形狀因子呈正相關(guān)(表3),即直徑隨水深減小而增大,而形狀因子隨水深減小而減小。頂部直徑與水深的相關(guān)性更為明顯,可推測水深減小導(dǎo)致其所受波浪作用強度增大,點礁以橫向生長為主,形成頂部直徑和底部直徑越大,而形狀因子越小的特點。因此,峰丘型點礁僅發(fā)育于水深大于25 m區(qū)域,礁坪型特征隨水深減小而更為顯著,其中頂部水深在15 m左右的點礁,頂部更為寬廣、平坦,是典型的礁坪型點礁,指示了小南薰礁地區(qū)常浪的波浪基面可能為15 m。這亦可能與全新世以來該海區(qū)海平面的上升過程有關(guān),即海平面在這一深度曾停滯一段時間[16,34-37],小南薰礁水下暗礁14~17 m處相對平坦的地形,可能也在這一時期形成。當(dāng)水深減小、珊瑚礁垂向建造的可容空間不足時,轉(zhuǎn)為以橫向擴張為主,發(fā)育成礁坪型點礁[4]。如發(fā)育于佛羅里達群島[8]及大堡礁[6]水深較淺處的點礁,主要以礁坪型為主,充分體現(xiàn)了海平面對點礁橫向生長的控制作用。

研究區(qū)點礁底部直徑的延伸方向統(tǒng)計結(jié)果表明(圖7),82.1%點礁底部直徑呈NEE-N向延伸,這一方向與潮汐通道的延伸方向一致,與礁緣近似垂直,指示了淺水波波浪折射的影響,可能是在漲落潮流作用下淺水波與激浪的控制作用所致。據(jù)南沙北部永暑礁水文氣象觀測站1990—2008年的觀測資料表明,此海區(qū)海水的運動方向與盛行風(fēng)風(fēng)向密切相關(guān)。每年11月至次年3月中旬,運動方向受東北風(fēng)影響,5月下旬至9月則為西南風(fēng)控制,其他時間為兩個方向的過渡期[24]。在這種動力作用下,珊瑚礁的生長建造主要沿NE和SW兩個方向延伸,故點礁底部直徑的主要延伸方向與盛行風(fēng)向(浪向)一致。這也影響了南沙群島一系列環(huán)礁的整體延伸方向[38]。海水運動不僅影響點礁的剖面形態(tài),而且對其排列方式和直徑延伸方向也有影響,如加勒比海北部的點礁在持續(xù)的NW-SE向的風(fēng)海流、洋流和潮流的控制下,點礁的直徑亦主要呈NW-SE向延伸[11,39]。因此,點礁地貌特征受水深、海洋水動力及珊瑚礁生長建造過程的綜合控制。

圖7 風(fēng)浪方向與點礁的直徑方向玫瑰圖Fig.7 Rose chart of wind wave and long axis of patch reef

小南薰礁的淺水點礁均為孤立型點礁,而淺水點礁與脊槽發(fā)育的水深具有一致性,且脊槽延伸方向與點礁底部直徑延伸方向也基本一致,這可能指示了點礁地貌與脊槽地貌的發(fā)育有一定關(guān)系。Peters等[10]認(rèn)為佛羅里達群島的點礁發(fā)育后期隨著空間范圍增大點礁之間距離縮小,點礁可能會連接形成脊槽地貌。研究區(qū)點礁水深為7.89~35.05 m,且淺水點礁均為礁坪型點礁,這與加勒比海區(qū)域在水深淺于2 m處發(fā)育點礁及礁坪型點礁主要出現(xiàn)在水深淺于7.7 m[8]相比,顯然水深偏大,這可能與加勒比海珊瑚礁發(fā)育區(qū)水動力相對較弱[8-9]有關(guān)。小南薰礁的點礁與鄭和環(huán)礁北部道明環(huán)礁的點礁地貌特征較相似,均以峰丘型和礁坪型為主,且呈孤立型和群落型分布[40],指示了南沙群島北部環(huán)礁發(fā)育的現(xiàn)代點礁地貌的相似性。西沙群島、南沙群島的信義礁和??诮傅确忾]型環(huán)礁[28]內(nèi)點礁水深很淺,規(guī)模也較大,與小南薰礁發(fā)育的點礁差異較大,表明環(huán)礁發(fā)育程度與點礁的數(shù)量和規(guī)模相關(guān)[28]。因此,對于小南薰礁的點礁地貌的形成過程和機制,需進一步開展生物學(xué)、水動力學(xué)和沉積學(xué)等方面的研究。

5 結(jié)論

(1)小南薰礁由干出礁和水下暗礁組成,點礁相對發(fā)育于水下暗礁的次成潟湖和潮汐通道中,其底部最大深度為35.05 m,頂部最小深度為7.89 m,高0.30~10.35 m,底部直徑3.54~71.11 m,頂部直徑1.31~50.06 m,形狀因子為0.03~0.47,頂?shù)钻P(guān)系因子為0.13~0.89,可分為峰丘型(形狀因子>0.23,頂?shù)钻P(guān)系因子<0.25)和礁坪型(頂部和底部直徑較大),以礁坪型點礁為主(78.9%)。

(2)深水點礁和淺水點礁分別為88個(占71.5%)和27個(占17.9%),其中深水點礁呈礁坪型和峰丘型,以孤立型為主,出現(xiàn)群落型組合分布方式,頂?shù)钻P(guān)系因子小于0.40且高于3 m的點礁均為深水點礁。淺水點礁為呈孤立分布的礁坪型點礁,其高度和形狀因子較小,直徑和頂?shù)钻P(guān)系因子較大,礁坪型特點顯著,深水點礁則相反,反映了點礁地貌形態(tài)在不同水深的分異。

(3)點礁的直徑和高度呈正相關(guān),深水點礁的相關(guān)性更為顯著,相關(guān)系數(shù)達0.827,表明珊瑚礁以垂向生長為主,峰丘型點礁的發(fā)育突出顯示了珊瑚礁生長建造作用對點礁地貌特征的控制。淺水點礁的礁坪型特點更為顯著,反映了隨著水深的減小,珊瑚礁生長建造過程中的橫向發(fā)育增強的特點,表明水深和波浪作用對點礁地貌形態(tài)的控制。82.1%的點礁底部直徑呈NEE-N向延伸,與盛行風(fēng)風(fēng)向(浪向)一致,表明點礁沿水動力較強的方向生長,使其底部直徑延伸方向與海水運動的主要方向一致,反映了海水動力對點礁發(fā)育的控制。

致謝:本文多波束測深數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院學(xué)部咨詢評議項目“南海海域、島礁開發(fā)與海疆權(quán)益”與中國南海研究協(xié)同創(chuàng)新中心共同支持的2017年9月南京大學(xué)南海考察;華東師范大學(xué)博士生王黎和南京大學(xué)梁鵬碩士對多波束數(shù)據(jù)處理提供了指導(dǎo);江蘇第二師范大學(xué)夏非博士對論文的表達提出了建議;廣西大學(xué)余克服教授對論文提出了有益的修改意見,謹(jǐn)致謝忱。

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