水質評價通常采用物理指標和化學指標,那么是否水質指標越好,水里面微生物也越豐富多樣呢?
今年濕地日發布的2015年江蘇省蘇州市濕地水體監測報告顯示,不盡然。存在水質指標和微生物多樣性一致的情況,也存在水質指標差、微生物多樣性尚可,以及水質指標好、微生物多樣性差的情況。
“這說明僅僅用水質指標來衡量濕地水資源保護水平是不夠的。水質指標只能反映水體的即時狀態和監測范圍內污染物分布,而微生物多樣性指標可以反映水體自凈能力,預測水質的發展趨勢。兩者結合不僅能夠全面評價水體,而且能夠預警水體的變化。” 蘇州濕地保護管理站站長馮育青說。
因此,2015年蘇州濕地保護管理站在對濕地公園的年度考核體系中,引入了水體生態評價因子,由專家根據采樣測得的水體微生物生物量、物種數、多樣性指數等指標,經過多元統計分析計算給予綜合得分。于是,濕地公園考核指標由2014年的水質因子、鳥類因子、宣教因子3項評價指標進一步豐富到了4種。
“掃碼辨基因”精確鎖定微生物種類和數量
由于水體微生物的種類和數量非常龐大,僅一立方米水中可能就存在幾百萬種微生物,有的微生物小到只有零點幾微米,采用何種方法既能保證監測準確性,又能有較高效率呢?
“傳統的平板培養技術研究微生物群落非常耗時費力,而且能夠培養的微生物只占總量的1%左右,所以此前微生物指標沒有納入水環境監測體系中。分子生物學方法的發展和應用使得微生物指標監測能夠精準、高效。以本次監測方法為例,我們采用‘掃碼辨基因’方式。某一類別所有微生物都會有一段同樣的基因,但不同物種這段基因的DNA排列組合形式會不同,就像‘物種條形碼’一樣,在專門的‘掃碼器’下面一掃描,就能判定微生物的具體種類和數量。”參與本次濕地水體監測的蘇州科技學院實驗師錢瑋告訴記者。
錢瑋向記者展示了一份數字化的生物多樣性基因圖譜,只見一長溜豎線上分別分布著密密麻麻、顏色深淺不一的小短橫,“同一水平位置的小短橫就代表了同一類微生物,小短橫越多說明微生物種類越豐富,小短橫間顏色深淺差別不大,就說明這個水樣的微生物多樣性越高。”錢瑋說。
公園化景觀式管理不利于微生物多樣性保護
本次濕地水體監測在蘇州不同濕地公園選取了15處觀測點,每個觀測點再選擇2~3個采樣點,共設置了40個采樣點。工作人員每隔兩月采集水樣。
綜合采樣水質和微生物多樣性來看,濕地既有水質指標和微生物指標“同步”的情況(水質差且微生物多樣性低,水質好且微生物多樣性高),也存在兩者“不同步”的情況(水質好但微生物多樣性低,水質差但微生物多樣性尚可)。
據錢瑋介紹,水質和微生物多樣性“雙差”的情況一方面是由于外部水體來水水質差,另一方面是岸坡硬化程度高。
“岸坡是水陸過渡地帶,也是生物多樣性最豐富的地區。用水泥硬化的岸坡會阻斷物質和能量的流動,微生物們‘討生活’不容易,自然就少了。”錢瑋很形象地說道。
值得注意的是水質好但微生物多樣性低的情況:這些濕地多采用公園化景觀式管理方式,由于注意控制外源污染物的進入,水質總體良好。而微生物多樣性低有的是因為剛進行過清淤和植被優化工程,水體生態系統處于緩慢恢復過程中;還有的是因為綠化養護中噴灑的農藥殘留經過雨水沖刷匯入水體,破壞了水體中原有的微生物群落結構。
濕地生態修復可助力太湖治理
由于水質觀測點一般一個選在濕地外部也就是來水水體,一個選在濕地內部水體。所以監測數據一定程度上能夠反映濕地對水體的凈化能力和健康水平。
從目前監測數據來看,蘇州太湖湖濱國家濕地公園是水質好且微生物多樣性豐富的典型,而且水體凈化能力較強。
這是由于這個公園設有3.5公里的離岸間斷隔離帶。記者從濕地公園管理中心了解到,他們從2003年開始建設間隔帶,縱深達200米,以培育蘆葦為主,恢復野生物種棲息、繁衍的自然生態環境。
從近年監測分析結果來看,離岸間斷隔離帶效用明顯,這一區域每年吸收太湖總氮27.58噸,總磷3.08噸,水質各項指標在各季基本維持在Ⅰ~Ⅲ類地表水水質標準,水質好于太湖水域及平行岸線其他監測點。從今年各監測斷面微生物多樣性對比,可以說明,通過十多年恢復,這一區域微生物多樣性豐富,濕地處于健康狀態。
“離岸間斷隔離帶的存在,能夠減緩內外水體的交換速度,讓濕地里的微生物有充足的時間凈化水體,也有利于提高水體中的生物多樣性。”蘇州科技學院副教授王金虎告訴記者。
王金虎認為,濕地生態修復的方式也是太湖治理中的一個好做法。蘇州太湖湖濱國家濕地公園的形式可以作為其他濕地中保育區規劃、管理的典范樣式來加以推廣。
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