陕西以高科技提升生物多样性监测质量
生态质量监测让保护更精准
记者：肖成 侯佳明 发布时间：2024年5月28日
体检报告，既能让人们对自己的健康状况有所了解，又能为预防和治疗疾病提供依据。对于生物多样性保护来说，生态质量监测好比对生态环境进行“体检”。你知道生态质量监测工作有哪些吗？它又是如何助推生物多样性保护的？
环境DNA监测技术，实现见水识鱼
夏日的泾河岸边，草木葱郁，河水清澈。来自陕西省环境监测中心站的工作人员，正准备对泾河某截面的水生生物进行摸底监测，以了解河流的生态状况。
要进行河水生态质量监测，需要先采集样本。不同于以往“捕鱼捞虾”式的采样，这次监测人员用上了采样黑科技。只见监测人员先取水，接着将水依次倒进3支5升容量的量杯。之后，调试好方形仪器抽取水样。
宗时屹是陕西省环境监测中心站生态室的工程师，他一边指着身边水位不断下降的量杯，一边向记者介绍：“我们通过三通道的水环境DNA过滤仪对刚才采集的水样进行富集，也就是浓缩收集。通过立体的过滤膜，剩下的东西就是富集的DNA残存物。河水则经过滤后排掉了。”
水中的生物，总会留下组织、黏液等蛛丝马迹，这些蛛丝马迹便是水生生物的DNA物质。通过对微量DNA物质的富集，便可以轻松完成采样。
不到20分钟，过滤仪就将原本30多斤重的水样富集在了3个小巧的圆盒中。接着在添加降低DNA物质降解的保存剂后，样本被送至实验室进行分析。值得注意的是，采样和分析过程运用的正是当前的新兴科技——环境DNA监测技术。
“环境DNA监测技术可以采集生物类群残留在水体和沉积物中的DNA物质，包括黏液、皮肤组织、排泄物等，提取样本中的DNA后，通过设计特定引物，扩增特定的基因片段，借助高通量测序，获得DAN条形码序列。通过数据库比对，可以精确地鉴别生物物种和环境中的群落、结构信息等。”宗时屹说。
环境DNA技术为监测和鉴定水体中的物种多样性提供了新型替代手段，具有安全、经济高效、精准度高等优势。同时也保障了监测的质量及稳定性。在前几次的泾河此断面生态质量监测中，监测人员就通过环境DNA监测技术发现了易危物种方氏鲴、濒危物种黄河高原鳅等保护鱼类。
森林生态质量监测，让植物有了“花名册”
除了关注河流生态，森林生态也是监测人日常关注的重点。在西安市周至县黑河国家森林公园，另一组监测人员正准备对这里的一处森林样地进行生态质量监测。
“森林样地要根据当地具有代表性的植物来划定和选择。我们脚底下这株植物是蕨类，学名叫贯众。”在面积一万平方米的标准样地，陕西省环境监测中心站生态质量监测室高级工程师李柯臻向记者介绍道。
在样地内，监测人员依次划定三种不同规格的样方，分别进行乔木、灌木与草本植物的监测及取样，测量它们的高度、密度、冠幅等信息。
为更加科学高效地开展工作，森林生态样地监测外业调查组还特邀植物学专家任众望。任众望对样方内的植物如数家珍。没一会儿，他们就在这片最小的样方地发现了12种草本植物。不仅如此，监测人员还发现了外来入侵物种“一年蓬”。任众望介绍道：“若是大面积繁殖，它将抑制本土植物和农作物的生长。”
一般而言，采集完植物样本后，科研人员会开始制作植物标本。通过压制、烘干、装订、分科整理建档、冷冻杀虫等步骤，将采集回来的植物样本长期保存。
李柯臻介绍：“在调查过程中，主要对当地的优势物种、外来入侵物种等进行摸底调查。经过几年的数据积累，我们就能对整体生态环境质量状况进行评价。”
织密监测网络，精准保护生物多样性
为了监测生态环境质量的变化状况，陕西省持续推进生态质量监测网络建设。一方面，加快布设生态样地，现有的572个生态样地涵盖森林、农田、水体、城乡、草地、荒漠、湿地（沼泽）七大生态系统。2023年，首次开展生态质量样地监测工作，选取280个生态质量样地开展原生功能种群、指示类生物类群和水生生物类群等监测，并在秦岭区域筛选100个生态质量典型样地。
另一方面，陕西省积极推进生态质量综合监测站建设。2023年11月，陕西秦岭站和陕西黄土高原站成功获批国家第一批生态质量综合站，标志着全省“天空地一体化”的生态质量监测网络初步构建。今年3月，陕西省向国家申报了10 个生态质量综合站，建成后可实现遥感和地面相结合的生态质量监测网络，不断夯实生态质量监测的基础能力。
陕西省环境监测中心站副站长高研芬说：“通过开展监测，我们了解到哺乳动物、鸟类、蝶类、植物、两栖类、水生生物的保护工作均取得了丰硕成果。仅在秦岭区域生态质量样地监测中，就发现了国家一级保护动物金丝猴、羚牛，国家二级保护动物红腹锦鸡、红隼、金裳凤蝶和陕西省重点保护植物春兰、蕙兰等，还发现秦岭地区优势种群中华蟾蜍、中国林蛙、黑斑蛙等多种两栖类动物。”
生态质量监测在记录生态质量及变化、积累生态系统监测数据的同时，也让生物多样性保护工作变得更加精准。
陕西省环境科学研究院生态环境研究所所长李英杰说：“保护生物多样性必须建立监测体系，做好监测工作。生态质量监测是摸清生物多样性本底、掌握动态变化趋势、识别威胁因素的基础工作和根本途径。基于生物多样性监测结果开展数据分析和保护成效评估，从而提出针对性的保护对策建议，这是推动生物多样性保护和管理工作的有效手段。”
生态环境监测是生态环境保护的“顶梁柱”和“生命线”，它包含的生态质量监测，为生态环境管理提供了重要技术支撑。陕西省将通过持续开展生态质量监测，进行更大范围的监测，为全省生态环境安全与建设以及生物多样性保护提供服务。
