珊瑚礁是地球上最具生物多样性的海洋生态系统，其稳定性依赖于造礁珊瑚分泌形成碳酸钙质骨骼（即珊瑚钙化）的能力。然而，珊瑚钙化过程对全球气候变化（如海洋变暖和酸化）以及局部环境压力（如热带气旋、过度捕捞和海洋污染）十分敏感。过去40年间，全球多个珊瑚礁区域已出现不同程度的钙化下降，对珊瑚礁生态安全构成严峻挑战。深入了解珊瑚钙化对气候与环境变化的响应机制，对于预测其未来命运至关重要。

针对这一科学问题，中国科学院广州地球化学研究所博士生邓广超，在陈雪霏副研究员、邓文峰研究员以及韦刚健研究员的指导下，以南海北部海南岛东部的近岸珊瑚礁（图1）为研究对象，利用CoralXDS软件提取珊瑚骨骼钙化参数，系统开展了珊瑚钙化动力学研究。取得了以下主要进展：

（1）过去6000年以来，海南岛东部滨珊瑚骨骼密度整体呈现增加趋势，而线性生长速率和钙化速率则呈现出千年尺度上的波动变化特征（图2）。

（2）在工业化时期之前，相对温暖时期（如全新世气候适宜期和中世纪气候异常期）的珊瑚钙化生长优于冷期（4.2 ka BP事件和小冰期）。值得注意的是，不同暖期之间的珊瑚钙化特征相似，但不同冷期之间的珊瑚钙化策略却明显不同。具体而言，小冰期的珊瑚骨骼密度显著高于4.2 ka BP事件，而线性生长速率却显著低于4.2 ka BP事件（图3）。

（3）虽然现代珊瑚的骨骼密度高于化石珊瑚，但其线性生长速率和钙化速率分别下降了31.5%和24.6%（图4）。

（4）在工业化时期之前，珊瑚钙化生长主要受温度控制，而火山活动和太阳辐射等环境因素通过影响有效光照，在温度条件不理想时会对珊瑚钙化产生次一级的影响（图5）。而在工业化时期之后，珊瑚钙化生长显著下降，其下降幅度已超出了自然变率的影响，表明人类活动干扰是导致珊瑚礁退化的主要原因。

    上述研究成果为确定影响珊瑚钙化的主要自然因素提供了重要依据，同时有助于评估人为干扰下珊瑚钙化对千年尺度气候环境变化的响应。

图1 南海北部海南岛东部近岸珊瑚礁采样

图2 近6000来海南岛东部滨珊瑚钙化参数的时间变化

图3 海南岛东部特征气候时期的滨珊瑚钙化参数对比

图4 海南岛东部化石滨珊瑚与现代滨珊瑚钙化参数对比

图5 暖期之间（HCO和MCA）以及冷期之间（4.2 ka BP事件和LIA）的滨珊瑚钙化参数、环境参数以及人类活动对比

相关成果发表在国际学术期刊《Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences》（Nature Index）和《Global and Planetary Change》上。本研究受到国家重点研发计划（2023YFF0804801）、中国科学院先导（B）项目（Grant No. XDB40010300）、国家自然科学基金项目（42293280, 42273009）以及中国科学院青促会项目（2021352）等联合资助。

论文信息：

（1）Deng, G., (邓广超) Chen, X.,* (陈雪霏) Deng, W., (邓文峰) Kang, H., (康慧凌) Zhao, J., (赵建新) Wei, G.,* (韦刚健) 2025. Mid-Late Holocene coral calcification dynamics: Deciphering climatic and environmental effects. Proc. R. Soc. B. 292, 2024-1739. https://doi.org/10.1098/rspb.2024.1739.

（2）Deng, G., (邓广超) Chen, X.,* (陈雪霏) Kang, H., (康慧凌) Zhao, J., (赵建新) Wei, G.,* (韦刚健) 2024. Millennial calcification trends in Porites corals: Resilient skeletal density and vulnerable linear extension in response to environmental change. Glob. Planet. Chang. 237, 104456. 

https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104456.