【科技通讯】 湿地“生态基因组学”：新一代湿地生物多样性和功能评价方法

国际上《拉姆萨尔湿地公约》已将2400多个湿地列入国际重要湿地名录，总面积超过250万平方公里。公约以“湿地保护”和“明智利用”（wise use）为原则概述了若干战略与决议，包括“湿地清查与评估”、“全球湿地信息”、“湿地科学管理”、“湿地恢复”、“外来入侵物种控制”等。

我国于2022年6月1日实施《中华人民共和国湿地保护法》（简称《湿地保护法》），使得维护湿地生态功能及生物多样性有了确切的法律依据。除了对湿地的范围与类型进行了定义，《湿地保护法》还规范了湿地动态监测的相关事宜，并建立了湿地分级管理和湿地名录制度、调查评价和总量管控制度。

● 在湿地监测管理方面，第二十二条法规明确规定，国务院林业草原主管部门应当按照监测技术规范开展国家重要湿地动态监测，及时掌握湿地分布、面积、水量、生物多样性、受威胁状况等变化信息。

● 在湿地保护与利用方面，第二十九条法规表明，县级以上人民政府有关部在湿地修复方面，第四十三条法规则强调了修复效果后期评估的需求，省级以上人民政府林业草原主管部门应当加强修复湿地后期管理和动态监测，并根据需开展修复效果后期评估。

● 门应当按照职责分工，开展湿地有害生物监测工作，及时采取有效措施预防、控制、消除有害生物对湿地生态系统的危害。

西藏拉鲁湿地

普里斯沼泽

多瑙河三角洲

（以上图片采用左右自由滑动效果排布）

湿地生态系统功能和服务的监测与评价

湿地生态监测是有效开展湿地保护和利用的基础，不仅有助于更好地认识湿地生态系统内的生物多样性和生态系统的演化，也为相应的保护管理提供决策支持。过去30多年里，在实施湿地生态监测的过程中，成百上千种关于湿地的评价方法被使用。“功能”通常描述的是湿地生态系统中发生的基础生态过程，而“服务”则特指生态系统对人类发展的贡献。我们亟需一个便捷、高效的方法对这些“指标”展开评价。

生态基因组学很大程度上可以使《湿地公约》和《湿地保护法》的诸多要求得以实现，不仅可以表征湿地生物多样性的组成和丰度，并可量化评估湿地生物多样性及生态系统的服务和功能。

湿地生态系统功能价值

湿地生态系统服务价值

湿地生态基因组学及其应用

新型分子手段（如组学技术）提供了 “新一代”湿地生物多样性和功能的评价方法。湿地生态基因组学通过联合高通量测序（ NGS）技术、环境DNA（eDNA）和系统生物学等理论和技术来评估湿地生态系统，通过对不同营养级水平、功能基因和全面的物种信息进行精准检测，形成了分析湿地生物多样性和功能的新方法，进而有效地评估湿地的生态服务能力，是湿地生态学研究的新方向。具体应用包括：

（1）通过对物种的分类多样性、发育多样性和功能多样性的分析，构建生物多样性的综合评估方法；

（2）对靶向物种的快速检测，如入侵物种、指示物种、稀有物种、濒危物种等；

（3）从初级生产者到顶端消费者，重构湿地生态系统食物网结构，评估营养级的复杂度和食物网的能量流动。

环境DNA揭示十八联圩湿地食物网结构

生态基因组学提供一套系统化评价湿地生物多样性和功能的方法。我们提出了一个聚焦于湿地保护的生态基因组学分析技术框架，在监测生物多样性组成的同时，评估湿地生态系统功能和服务，服务于湿地生态系统管理。评估工作流程如下：

湿地生态基因组学生物多样性和功能评估工作流程

参考文献：

1.http://www.npc.gov.cn/npc/c30834/202112/7093999aa28241b38ddffa53161269a0.shtml

2.Joel F . Gibson, Eric D. Stein, Donald J. Baird, C. Max Finlayson, Xiaowei Zhang, Mehrdad Hajibabaei. Wetland ecogenomics–the next generation of wetland biodiversity and functional assessment[J]. Wetland Science and Practice, 2015, 32: 27-32.