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生物膜具有很积极的生态学的意义

作者:admin 发布时间:2018-08-13 阅读: 转至微博:

  那么,生态恢复后,对海洋生物多样性保护起到了哪些作用?张偲表示,生态恢复促进了生物多样性的保护。对南海的生物多样性进行了研究,对南沙岛礁、吕宋海峡控制断面等进行了重点观测,对南海的动力环境特征也进行了相关研究,揭示了南海的生物多样性以及季风强迫、地形约束对生物多样性的影响。
 
  在细菌方面,收集了很多的样品,也揭示了它的基本特征。从南海和印度洋沉积物中做了鉴定,找到了一些特殊类群,比如南沙链霉菌,有很好的环境适应性,跟环境关联性很高。在真菌物种方面做了大量的采集,收集了分离真菌1800多株,检定了其中762株,分别属于138个不同种属,其中青梅属和曲霉属是优势种群。
 
  张偲和他的团队揭示了岛礁海洋生态修复的过程。海洋微生物膜产生后诱导很多的动物幼体和植物进行附着,附着后不断地进行二次演体,这样进行生物膜的修复。生物膜要在基底礁石上形成生物膜微生物的社区,在微生物社区里形成初始生物群落。生物群落进行多种分泌功能,分泌了大量的胞外基质,这个物质包括菌类、蛋白类,就能诱导大型生物、动物的附着。所以,生物膜具有很积极的生态学的意义。
 
  此外,还对珊瑚礁特色物种海龙科鱼类的环境适应进化开展了研究。海龙体形很有特色,雄性具有育儿袋,具有特殊的繁育功能。对全球海马的遗传结构进行分析后发现,太平洋和印度洋谱系有明显的分化现象,同时海平面的升降、温度的变化是全球海马扩散的重要驱动因素,南海是主要的扩散起源中心。海龙科鱼类是鱼类界中进化速率最快的类群。这些工作表明,南沙岛礁的海洋生态现在是非常合适海龙、海马生长的,因为海龙、海马对南沙岛礁具有很好的适应性。
 
  张偲说,南海的生态恢复后引来了大量的生物,包括各种各样的鱼类和其他物种,现在南海岛礁已经变成了海洋生物的美好家园。中国环境科学学会2018年科学技术年会8月3日~5日在安徽省合肥市召开。年会以“助推绿色发展,建设美丽中国”为主题,通过交流学术进展,探讨科技创新,展示绿色技术,共商科技合作,推动生态文明和美丽中国建设。会上,多位中国工程院、中国科学院院士就生态环保科技创新建言献策。本报今日刊登部分观点,以飨读者。
 
  中国工程院院士刘文清提出——
 
  推进生态环境监测立体化
 
  环境监测技术为生态环境保护工作提供了不可或缺的工具,所有的环境管理都是建立在准确的测量基础之上,所以大气环境监测技术是认识、理解和最终解决大气环境污染问题的一个关键。
 
  中国工程院院士、中国科学院安徽光学精密机械研究所首席科学家刘文清指出,大气环境实际上是一个比较复杂的过程,所有的污染都是发生在整个空间,而我们现在的监测都是在近地面,所以就会有一些问题。想要描述这些污染的过程,拥有预测这些污染的能力,需要的是一套完整的大气环境监测技术,不仅仅包括技术、设备,还包括模型和一系列的相关研究,比如国外研究大气环境演变过程的一个重要手段就是大型环境模拟舱,可以把所有的设备都放在这个空间舱里。
 
  刘文清认为,我国在空气质量、水质、土壤环境监测方面取得了阶段性的成果,但是自动化监测、系统监测的项目还是有限,在应急方面也存在不足,仪器的互联网、物联网包括数据分析的水平都不是很高。
 
  从国家发展和生态环境保护的战略布局考虑,必须提高生态环境监测的立体化、自动化和智能化水平,通过大众手段的综合观测来认识复杂的大气过程,通过模型模拟的对比认识大气中污染物排放及复杂的物理、化学过程,包括对空气质量、全球气候的影响。因此,多平台监测技术一体化的实现,将为我国快速治理大气复合污染提供一些关键技术和设备。
 
  今年5月9日,我国顺利发射了高分五号卫星。刘文清介绍,高分五号卫星的一个主要任务就是对二氧化碳、甲烷、臭氧、二氧化氮、二氧化硫这些大气成分和大气气溶胶特性进行监测,满足大气环境监测和气候变化监测的需求。高分五号卫星是国际上首颗对大气和陆地高光谱卫星,是国内光谱分辨率最高的卫星,也是国内定量化要求最高的卫星,在卫星上装载有太阳漫反射板等定标器,实现光谱定标精度。高分五号卫星也是探测手段最多的光学遥感卫星。
 
  在大气光谱测量方面,可以在测量的大气光谱中分析出各种大气成分和大气污染物。臭氧的全球分布图和二氧化氮的首图,填补了国内卫星监测在大气污染全球区域分布的空白。通过高分五号卫星,就可以观测大气污染的过程,比如5月31日~6月1日,河南南部扩散条件较差,二氧化氮开始聚集,6月2日~6日,在偏南风的作用下向北传输影响北京和天津,6月7日才在偏北风的作用下开始慢慢消散。因此,要想一个地方的污染不会成为霾,必须要继续降低各类污染物浓度。
 
  刘文清表示,目前的重点发展方向是继续用监测数据来说明问题,继续攻关那些还没有掌握的环境监测技术和设备的研发,对影响生态环境改善、危害人体健康,进而影响国家可持续发展战略实施的领域,继续推进环境监测技术和系统的研发,比如跨国界污染纠纷方面的技术和系统的研发。同时,推进基于地基包括点源、面源、移动源、无组织源,包括机载、球载和星载平台的新型环境监测技术与系统研发。只有技术独立,才能经济独立,才能有政策独立。要不断追求更高精度、更多成分、更大范围、更加实用,小型化、轻型化会成为主流。
 
  刘文清说,在推动环境监测和“互联网+”智慧环保/智慧环境方面,实验室研发的FTIR设备只有800克,它可以测整个红外光谱波段,可以放在小型无人机和车上对一些危险品进行监测。另外还做了一些机载方面的飞行试验。计划发展VOCs雷达。挥发性有机物是我国下一步控制的瓶颈,除了对人体有毒有害之外,可能是臭氧、细颗粒物的一个重要的组分,但是现在没有很好的测量手段。所以要用一种宽带的激光光源,这样在各个不同的波段,这些挥发性有机物都有吸收谱,可以做一个挥发性有机物的时空分布。这是当前设计的发展路线图,希望在2030年的时候,不管是区域机载的和星载的都可以进行常规的业务化运行。
 
  中国工程院院士张偲提出——
 
  生态恢复促进生物多样性保护
 
  我国是生物多样性最丰富的国家之一,物种在世界排名第三,但在生物多样性的研究方面基础还比较薄弱,特别是在海洋生物多样性方面基础是比较薄弱的。
 
  在海洋生态恢复方面,我国现在有哪些研究?进展如何?中国工程院院士、中国科学院南海海洋研究所所长张偲表示,过去5年,我国开展了南海岛礁建设,2013~2015年完成了基本的准备工作,2015~2017年完成了主要的设施建设。按照《联合国海洋法公约》的思路,要做到适宜居住、适宜生产、天然发育,就要思考如何实现南海岛礁的可持续发展,要认识岛礁自然演替的机制和促进可持续发展的机制。
 
  张偲团队的研究方案就是实施生态恢复工程。生态恢复以后,可以优化生物的栖息地,进而促进生物多样性的保护。而生物多样性水平提升后,可以让生物群落结构得到进一步优化,更好地促进生态的恢复,形成良性循环。
 
  张偲介绍,2015年以后,中科院开始从事南海岛礁自然属性的稳态与安全工作,包括岛礁地下生态淡水涵养与地质稳态,岛礁多格局海洋生态系统构建与保护,观测系统和岛礁的可持续发展等。通过两年的工作,取得了一些标志性成果,南沙岛礁整体保持稳定。此外,还制定了绿化指南,建立绿色生态示范区,现在的南沙岛礁是一片绿色。同时,开展了大规模珊瑚礁生态系统修复,实现珊瑚礁生态系统人工修复技术集成,连续4年对40多个南海岛礁进行生态系统调查。尝试淡水涵养新机制,证实岛礁陆域地下水逐渐淡化的趋势,准确掌握地下水淡化进程。针对南海高湿、高温、高盐、高辐射、高辐照,研发了重腐蚀防护技术,已经取得了很好的效果。环保、新能源等技术持续上岛应用,完成可移动能源制淡平台“先导一号”,与三沙电网对接海事供电。
 
  

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