體檢報告,既能讓人們對自己的健康狀況有所了解,又能為預(yù)防和治療疾病提供依據(jù)。對于生物多樣性保護來說,生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測好比對生態(tài)環(huán)境進行“體檢”。你知道生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測工作有哪些嗎?它又是如何助推生物多樣性保護的?
環(huán)境DNA監(jiān)測技術(shù),實現(xiàn)見水識魚
夏日的涇河岸邊,草木蔥郁,河水清澈。來自陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站的工作人員,正準備對涇河某截面的水生生物進行摸底監(jiān)測,以了解河流的生態(tài)狀況。
要進行河水生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測,需要先采集樣本。不同于以往“捕魚撈蝦”式的采樣,這次監(jiān)測人員用上了采樣黑科技。只見監(jiān)測人員先取水,接著將水依次倒進3支5升容量的量杯。之后,調(diào)試好方形儀器抽取水樣。
宗時屹是陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站生態(tài)室的工程師,他一邊指著身邊水位不斷下降的量杯,一邊向記者介紹:“我們通過三通道的水環(huán)境DNA過濾儀對剛才采集的水樣進行富集,也就是濃縮收集。通過立體的過濾膜,剩下的東西就是富集的DNA殘存物。河水則經(jīng)過濾后排掉了?!?/p>
水中的生物,總會留下組織、黏液等蛛絲馬跡,這些蛛絲馬跡便是水生生物的DNA物質(zhì)。通過對微量DNA物質(zhì)的富集,便可以輕松完成采樣。
不到20分鐘,過濾儀就將原本30多斤重的水樣富集在了3個小巧的圓盒中。接著在添加降低DNA物質(zhì)降解的保存劑后,樣本被送至實驗室進行分析。值得注意的是,采樣和分析過程運用的正是當(dāng)前的新興科技——環(huán)境DNA監(jiān)測技術(shù)。
“環(huán)境DNA監(jiān)測技術(shù)可以采集生物類群殘留在水體和沉積物中的DNA物質(zhì),包括黏液、皮膚組織、排泄物等,提取樣本中的DNA后,通過設(shè)計特定引物,擴增特定的基因片段,借助高通量測序,獲得DAN條形碼序列。通過數(shù)據(jù)庫比對,可以精確地鑒別生物物種和環(huán)境中的群落、結(jié)構(gòu)信息等。”宗時屹說。
環(huán)境DNA技術(shù)為監(jiān)測和鑒定水體中的物種多樣性提供了新型替代手段,具有安全、經(jīng)濟高效、精準度高等優(yōu)勢。同時也保障了監(jiān)測的質(zhì)量及穩(wěn)定性。在前幾次的涇河此斷面生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測中,監(jiān)測人員就通過環(huán)境DNA監(jiān)測技術(shù)發(fā)現(xiàn)了易危物種方氏鲴、瀕危物種黃河高原鰍等保護魚類。
森林生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測,讓植物有了“花名冊”
除了關(guān)注河流生態(tài),森林生態(tài)也是監(jiān)測人日常關(guān)注的重點。在西安市周至縣黑河國家森林公園,另一組監(jiān)測人員正準備對這里的一處森林樣地進行生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測。
“森林樣地要根據(jù)當(dāng)?shù)鼐哂写硇缘闹参飦韯澏ê瓦x擇。我們腳底下這株植物是蕨類,學(xué)名叫貫眾?!痹诿娣e一萬平方米的標準樣地,陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測室高級工程師李柯臻向記者介紹道。
在樣地內(nèi),監(jiān)測人員依次劃定三種不同規(guī)格的樣方,分別進行喬木、灌木與草本植物的監(jiān)測及取樣,測量它們的高度、密度、冠幅等信息。
為更加科學(xué)高效地開展工作,森林生態(tài)樣地監(jiān)測外業(yè)調(diào)查組還特邀植物學(xué)專家任眾望。任眾望對樣方內(nèi)的植物如數(shù)家珍。沒一會兒,他們就在這片最小的樣方地發(fā)現(xiàn)了12種草本植物。不僅如此,監(jiān)測人員還發(fā)現(xiàn)了外來入侵物種“一年蓬”。任眾望介紹道:“若是大面積繁殖,它將抑制本土植物和農(nóng)作物的生長?!?/p>
一般而言,采集完植物樣本后,科研人員會開始制作植物標本。通過壓制、烘干、裝訂、分科整理建檔、冷凍殺蟲等步驟,將采集回來的植物樣本長期保存。
李柯臻介紹:“在調(diào)查過程中,主要對當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢物種、外來入侵物種等進行摸底調(diào)查。經(jīng)過幾年的數(shù)據(jù)積累,我們就能對整體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況進行評價?!?/p>
織密監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),精準保護生物多樣性
為了監(jiān)測生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的變化狀況,陜西省持續(xù)推進生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。一方面,加快布設(shè)生態(tài)樣地,現(xiàn)有的572個生態(tài)樣地涵蓋森林、農(nóng)田、水體、城鄉(xiāng)、草地、荒漠、濕地(沼澤)七大生態(tài)系統(tǒng)。2023年,首次開展生態(tài)質(zhì)量樣地監(jiān)測工作,選取280個生態(tài)質(zhì)量樣地開展原生功能種群、指示類生物類群和水生生物類群等監(jiān)測,并在秦嶺區(qū)域篩選100個生態(tài)質(zhì)量典型樣地。
另一方面,陜西省積極推進生態(tài)質(zhì)量綜合監(jiān)測站建設(shè)。2023年11月,陜西秦嶺站和陜西黃土高原站成功獲批國家第一批生態(tài)質(zhì)量綜合站,標志著全省“天空地一體化”的生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)初步構(gòu)建。今年3月,陜西省向國家申報了10 個生態(tài)質(zhì)量綜合站,建成后可實現(xiàn)遙感和地面相結(jié)合的生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),不斷夯實生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測的基礎(chǔ)能力。
陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站副站長高研芬說:“通過開展監(jiān)測,我們了解到哺乳動物、鳥類、蝶類、植物、兩棲類、水生生物的保護工作均取得了豐碩成果。僅在秦嶺區(qū)域生態(tài)質(zhì)量樣地監(jiān)測中,就發(fā)現(xiàn)了國家一級保護動物金絲猴、羚牛,國家二級保護動物紅腹錦雞、紅隼、金裳鳳蝶和陜西省重點保護植物春蘭、蕙蘭等,還發(fā)現(xiàn)秦嶺地區(qū)優(yōu)勢種群中華蟾蜍、中國林蛙、黑斑蛙等多種兩棲類動物?!?/p>
生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測在記錄生態(tài)質(zhì)量及變化、積累生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的同時,也讓生物多樣性保護工作變得更加精準。
陜西省環(huán)境科學(xué)研究院生態(tài)環(huán)境研究所所長李英杰說:“保護生物多樣性必須建立監(jiān)測體系,做好監(jiān)測工作。生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測是摸清生物多樣性本底、掌握動態(tài)變化趨勢、識別威脅因素的基礎(chǔ)工作和根本途徑?;谏锒鄻有员O(jiān)測結(jié)果開展數(shù)據(jù)分析和保護成效評估,從而提出針對性的保護對策建議,這是推動生物多樣性保護和管理工作的有效手段?!?/p>
生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是生態(tài)環(huán)境保護的“頂梁柱”和“生命線”,它包含的生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測,為生態(tài)環(huán)境管理提供了重要技術(shù)支撐。陜西省將通過持續(xù)開展生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測,進行更大范圍的監(jiān)測,為全省生態(tài)環(huán)境安全與建設(shè)以及生物多樣性保護提供服務(wù)。
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來源:中國環(huán)境報
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