[发明专利]一种筛选再生水补水影响河道生物多样性的关键水质因子的方法

说明书

本发明涉及一种筛选再生水补水影响河道生物多样性的关键水质因子的方法，属于环境技术领域。包括步骤如下：步骤1：设置采样点，采集水样并过滤，提取DNA；步骤2：对提取的DNA进行测序与注释；步骤3：确定采样点水质指标并进行测定；步骤4：确定水质β多样性，利用水质指标结果和β多样性结果解析物种群落结构差异与水质因子之间的关联，筛选得到影响生物多样性的水质因子。本发明基于环境DNA技术的生物多样性监测方法，可以快速、低成本评价再生水河道补水后生物多样性的变化情况。

技术领域

本发明涉及一种筛选再生水补水影响河道生物多样性的关键水质因子的方法，属于环境技术领域。

背景技术

由于技术的限制，再生水中残留的有毒有害物质不可避免地会影响天然水体中的生物，可能会改变水生生物多样性，甚至威胁水生生态系统的健康。因此，分析并甄别再生水汇入对河道生物多样性的影响及关键作用因子，对于针对性改善再生水的水质、促进再生水的安全利用是十分必要的。

生物多样性是水生态系统健康的一个重要指标，国内外主要通过统计浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类等物种的种类和相对多度，来计算水生生态系统多样性，进而综合评判水体状况。目前我国针对再生水补水河道的生物多样性调查的现有技术，如CN113393081A公开了一种适用于再生水补给河流的健康评价方法，是对水文、水质以及生物多样性检测与计算。而关于再生水汇入后影响生物多样性的关键水质因子，相关甄别方法未见报道。

另一方面，传统生物多样性检测流程主要包括样品采集、人工分拣、形态学鉴定等过程，不足之处在于耗费时间长、成本高、伤害部分物种，以及形态学鉴定需要较高的专业要求。针对以上不足，开发了基于环境DNA技术的监测方法，环境DNA技术的发展给生物监测带来了良好的前景，例如：CN113881781A公布了用于雅鲁藏布江中上游鱼类环境DNA监测的引物及其应用，CN113403400A公布了一种基于环境DNA宏条形码技术的底栖动物完整性评价方法。在上述现有技术中，环境DNA技术表现出耗时短、检测范围广、检测灵敏度高、成本低等优势，因此利用环境DNA技术可以有效克服传统生物监测存在的一些弊端。环境DNA技术在物种鉴别方面已得到广泛应用，但利用环境DNA技术监测再生水河道补水后的生物多样性变化、并进一步分析其与水质因子变化的关联，相关方法还较缺乏。为此，提出本发明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种筛选再生水补水影响河道生物多样性的关键水质因子的方法。首先利用环境DNA技术快速、低成本监测和评价河道生物多样性变化，通过建立一套水质因子与生物多样性关联的相关性分析方法，甄别再生水中影响生物多样性的关键水质因子。

本发明的技术方案如下：

一种筛选再生水补水影响河道生物多样性的关键水质因子的方法，包括步骤如下：

步骤1：设置采样点，采集水样并过滤，提取DNA；

步骤2：对提取的DNA进行测序与注释；

步骤3：确定采样点水质指标并进行测定；

步骤4：确定水质β多样性，利用水质指标结果和β多样性结果解析物种群落结构差异与水质因子之间的关联，筛选得到影响生物多样性的水质因子。

根据本发明，优选的，步骤1中：采样点设在再生水补给口及其上游、下游位置；

进一步优选，采样点设置在再生水补给口及其上游500m、下游500m、下游5000m处；

优选的，采样点设置3-9个；优选的，每个采样点取水量为1-5L。

根据本发明，优选的，步骤1中：采用无菌滤膜对采集的水样进行过滤；

优选的，对过滤得到的过滤膜进行冷冻保存并提取DNA。