
在濕(shi)地生態系統(tong)研(yan)究(jiu)領(ling)域,高(gao)分辨率(lv)孔隙(xi)水采(cai)樣裝置(HR-Peeper)的(de)應用(yong)對濕(shi)地這(zhe)壹(yi)脆弱自然環境(jing)的(de)認知與(yu)保護具有不(bu)可(ke)替代的(de)科學價(jia)值。濕(shi)地作(zuo)為(wei)地球表層生物多樣性(xing)最(zui)為(wei)豐富(fu)的(de)生態系統(tong)類(lei)型之壹(yi),在全(quan)球氣(qi)候調(tiao)節(jie)、水環境(jing)凈(jing)化(hua)及生態平(ping)衡(heng)維持(chi)等方面(mian)承擔著關(guan)鍵(jian)生態功能。然而,受(shou)農業(ye)面(mian)源排(pai)放與(yu)城(cheng)市化進(jin)程(cheng)加(jia)速(su)的(de)雙(shuang)重(zhong)影響(xiang),濕(shi)地生態系統(tong)正(zheng)面(mian)臨(lin)顯著(zhu)的(de)環境(jing)壓(ya)力(li)。在(zai)此背(bei)景下(xia),高(gao)分辨率(lv)孔隙(xi)水采(cai)樣裝置(HR-Peeper)已成(cheng)為(wei)濕(shi)地水質(zhi)動態監測與(yu)生態系統(tong)健(jian)康(kang)評估(gu)的(de)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)工(gong)具。
濕(shi)地保護區(qu)管(guan)理(li)部(bu)門借(jie)助(zhu)該(gai)裝置(zhi)可實現沈(chen)積(ji)物孔隙(xi)水的(de)原(yuan)位采(cai)集,所(suo)獲取(qu)的(de)水樣能夠精(jing)準(zhun)反(fan)映(ying)孔隙(xi)水中汙染物(wu)及(ji)營養(yang)鹽(yan)的(de)濃度水平(ping)——這(zhe)些參(can)數是(shi)量(liang)化(hua)濕(shi)地生態系統(tong)健(jian)康(kang)狀態的(de)關(guan)鍵(jian)指標體系。通(tong)過建(jian)立周期性(xing)連續監(jian)測(ce)機制(zhi),管(guan)理(li)方能夠實(shi)時(shi)捕捉(zhuo)水質(zhi)演變(bian)趨勢(shi),精準(zhun)識別潛(qian)在(zai)汙染來(lai)源,並據此制(zhi)定(ding)針(zhen)對(dui)性(xing)的(de)生態保護方(fang)案(an)。
從生態過程(cheng)監(jian)測角(jiao)度來(lai)看,孔隙(xi)水中營養(yang)鹽(yan)濃度的(de)動態變(bian)化可作(zuo)為(wei)濕(shi)地富(fu)營養(yang)化風險的(de)早(zao)期(qi)預警信號。富(fu)營養(yang)化作(zuo)為(wei)典型的(de)水環境(jing)退化現(xian)象,其本質(zhi)是(shi)營養(yang)鹽(yan)輸入(ru)負(fu)荷(he)超過生態系統(tong)承載(zai)閾(yu)值,導(dao)致藻(zao)類(lei)異常(chang)增殖並引(yin)發水體生態鏈紊亂(luan),進(jin)而威脅水生生物群落(luo)穩(wen)定(ding)性(xing)。借(jie)助(zhu)HR-Peeper對孔隙(xi)水中硝酸(suan)鹽(yan)、磷(lin)酸(suan)鹽(yan)等關鍵(jian)營養(yang)鹽(yan)的(de)高(gao)精度測定(ding),可量(liang)化(hua)評估(gu)農業(ye)排(pai)水與(yu)城(cheng)市徑(jing)流(liu)對(dui)濕(shi)地的(de)影(ying)響(xiang)強度,為(wei)制(zhi)定(ding)農業(ye)施肥(fei)調控、城(cheng)市排水系統(tong)優(you)化等管(guan)理(li)策略提(ti)供(gong)數據支撐(cheng)。
在汙染評估(gu)維度,孔隙(xi)水中汙染物(wu)濃度數據是(shi)確定(ding)濕(shi)地生態系統(tong)汙染等級(ji)的(de)核(he)心(xin)依據。此類汙染物(wu)涵蓋重(zhong)金屬(shu)、持久(jiu)性(xing)有(you)機汙染物(wu)、農(nong)藥(yao)殘(can)留(liu)等,其環境(jing)暴(bao)露風險直(zhi)接關聯(lian)水生生物安全性(xing)及(ji)人(ren)類健(jian)康(kang)。HR-Peeper憑(ping)借(jie)高(gao)分辨率(lv)測定(ding)能力,可(ke)提(ti)供(gong)汙染物(wu)空(kong)間分(fen)布(bu)與(yu)濃度梯(ti)度的(de)精(jing)確數據,為(wei)汙染源解(jie)析、汙染擴(kuo)散路(lu)徑(jing)追(zhui)蹤及修(xiu)復措(cuo)施(shi)制(zhi)定(ding)提供(gong)科學依據。

在實(shi)際(ji)應用(yong)中,HR-Peeper的(de)部(bu)署需遵(zun)循濕(shi)地生態系統(tong)的(de)自(zi)然屬(shu)性(xing),綜合(he)考(kao)量(liang)地形(xing)地貌、水文節律(lv)及季(ji)節性(xing)變(bian)化等要素(su)。例如,雨(yu)季(ji)水位波動可能影響(xiang)裝(zhuang)置穩(wen)定(ding)性(xing)及(ji)樣本代表性(xing),因(yin)此需通(tong)過前期(qi)環境(jing)勘察確定(ding)適合(he)的(de)采(cai)樣點位與(yu)時(shi)間窗口,以(yi)保障數據的(de)準(zhun)確性(xing)與(yu)可比性(xing)。

HR-Peeper在濕(shi)地監測中的(de)應用(yong),為(wei)生態保護決(jue)策提供(gong)了(le)可靠的(de)技(ji)術(shu)支(zhi)撐(cheng)。基(ji)於其獲取(qu)的(de)監(jian)測(ce)數據,管(guan)理(li)部(bu)門可(ke)實(shi)現(xian)濕(shi)地健(jian)康(kang)狀態的(de)定(ding)量(liang)化(hua)評估(gu),提升(sheng)保護措(cuo)施的(de)科學性(xing)與(yu)有效性(xing)。其中,智(zhi)感環境(jing)研(yan)發(fa)的(de)高(gao)分辨率(lv)孔隙(xi)水采(cai)樣裝置,已在(zai)濕(shi)地土(tu)壤(rang)/沈(chen)積(ji)物孔隙(xi)水物化特性(xing)研(yan)究(jiu)中(zhong)得到廣(guang)泛(fan)應用(yong),其原(yuan)位、高(gao)分辨的(de)測(ce)定(ding)能力可(ke)滿足(zu)目(mu)標汙染物(wu)精(jing)準(zhun)分析(xi)需求。隨(sui)著技(ji)術(shu)叠(die)代(dai)與(yu)應用(yong)場景的(de)深(shen)化(hua),該(gai)裝置(zhi)在濕(shi)地生態系統(tong)保(bao)護中(zhong)的(de)技(ji)術(shu)支(zhi)撐(cheng)作(zuo)用(yong)將進(jin)壹(yi)步(bu)凸(tu)顯。