緊盯“水下森林”哨兵 神農(nóng)架大九湖濕地浮游生物監(jiān)測步入自動化
10月20日
近日，隨著一臺浮游生物自動化監(jiān)測設備的正式投用，湖北省神農(nóng)架大九湖濕地水生態(tài)監(jiān)測工作迎來“科技升級”，為濕地保護裝上了“智慧眼睛”。

作為長江經(jīng)濟帶重要的生態(tài)屏障，神農(nóng)架國家公園候選區(qū)肩負生物多樣性保護與水資源安全重任。其中，大九湖亞高山泥炭蘚沼澤濕地不僅是珍稀物種的棲息地，更是區(qū)域水生態(tài)的重要指示器。浮游植物作為濕地水體初級生產(chǎn)者，其群落特征直接反映水質(zhì)與生態(tài)健康狀況。

在大九湖濕地的湖岸線上，神農(nóng)架國家公園候選區(qū)科學研究院的工程師們手持采水器與浮游植物采集網(wǎng)，沿著既定監(jiān)測路線穩(wěn)步穿梭。他們俯身、取水、封裝，每一個動作都嚴謹細致——這是濕地水生態(tài)監(jiān)測的“第一步”，也是守護水環(huán)境的“起點”。

“我們現(xiàn)在對大九湖濕地浮游植物生物量進行了常態(tài)化監(jiān)測，監(jiān)測頻率是每半個月1次，月初和月末各采集一次進行分析?！鄙褶r(nóng)架國家公園候選區(qū)科學研究院工程師莫家勇介紹，為確保數(shù)據(jù)全面性，團隊會對九個湖區(qū)的水樣逐個采集，每個監(jiān)測點采集20升水樣，通過浮游生物網(wǎng)過濾后，帶回實驗室開展定量分析。

采集完成的水樣被小心翼翼地裝入密封容器，送至中國科學院水生生物研究所大九湖濕地水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站。實驗室里，工作人員向水樣中滴加魯哥試劑——這種棕褐色試劑既能固定浮游植物，又能為細胞染色，讓細胞核清晰顯色，便于后續(xù)觀察。待水樣靜置濃縮至20毫升并混勻后，便進入上機監(jiān)測環(huán)節(jié)。

當濃縮后的水樣被倒入專用容器，再放入浮游生物自動化監(jiān)測設備后，科技的力量開始顯現(xiàn)：設備啟動后，屏幕上實時呈現(xiàn)出顯微掃描畫面，原本肉眼不可見的浮游植物清晰“亮相”，系統(tǒng)同步快速生成監(jiān)測報告，種類、密度、生物量等核心數(shù)據(jù)一目了然。

“只需在電腦上設置樣品名稱、編號、采樣體積與濃縮體積等初始參數(shù)，系統(tǒng)便會自動監(jiān)測并生成報告。”莫家勇進一步解釋，這套設備融合了人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)，可識別400余種浮游植物，常見種類識別率達90％以上，“以往人工鑒定需要數(shù)天時間，現(xiàn)在借助設備，幾小時就能出結(jié)果，大大提升了浮游植物的鑒定效率?！?/p>

此外，該設備還可檢測小型浮游動物，其核心原理是通過自動化數(shù)字顯微鏡逐幀掃描、高清拍攝水樣中的浮游生物，再依托圖像處理技術(shù)與AI識別算法，實現(xiàn)生物分類、計數(shù)及密度、生物量等指標的科學計算，徹底改變傳統(tǒng)人工監(jiān)測“耗時久、誤差大、效率低”的局限。

此次監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)“質(zhì)的飛躍”，離不開科研合作支撐?！敖衲晡覀兣c中國科學院水生生物研究所加強合作，簽訂共建協(xié)議，聯(lián)合開展大九湖濕地水質(zhì)超標成因分析及控制對策研究，并從水生所引進這套自動化監(jiān)測設備。”莫家勇表示，通過產(chǎn)學研協(xié)同，團隊不僅獲得先進設備，還能依托中科院水生所科研優(yōu)勢深化水質(zhì)研究；如今浮游植物監(jiān)測數(shù)據(jù)與水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合分析，為濕地水環(huán)境評價提供更全面、科學的數(shù)據(jù)支撐。

近年來，神農(nóng)架國家公園候選區(qū)始終將綠色發(fā)展與可持續(xù)水資源保護置于核心位置：從水污染監(jiān)測與治理技術(shù)的迭代革新，到水資源管理與調(diào)配的智能化應用，再到水生態(tài)修復與生物多樣性保護的系統(tǒng)推進，每一項舉措都緊扣“守護綠水青山”的目標。