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eDNA、AI觀測……江蘇的“手段”很硬核

來源:中國環(huán)境APP 時間:2023-01-28 18:20:28

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一只飛鳥掠過湖面,說時遲那時快,布設(shè)在湖岸邊的光學(xué)監(jiān)測裝置立即捕獲這一畫面。AI算法對比特征、研判出“飛鳥”為白鷺,這一記錄結(jié)果很快自動上傳終端系統(tǒng),全過程一氣呵成。

這是江蘇省為了解決生物多樣性傳統(tǒng)調(diào)查方法數(shù)據(jù)滯后、效率低等問題,研發(fā)的AI識別系統(tǒng)?!敖K省環(huán)境科學(xué)研究院通過研發(fā)這一AI識別系統(tǒng),能夠快速掌握鳥類資源的動態(tài)變化情況。”江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院生態(tài)所博士楊國棟告訴中國環(huán)境報記者說。

除了AI識別技術(shù),在江蘇,還有許多“黑科技”應(yīng)用于全省的生物多樣性保護工作中,助力生物多樣性“家底”調(diào)查工作,發(fā)現(xiàn)更多新物種。截至當(dāng)前,江蘇省物種數(shù)已更新至6903種。

用上了哪些高科技手段?

近年來,江蘇對生物多樣性保護工作高度重視?!澳壳盀橹?,生物多樣性調(diào)查工作已經(jīng)幾乎覆蓋了江蘇全境,掌握的數(shù)據(jù)是6903種,其中陸生維管束植物1999種、陸生脊椎動物449種、水生生物2537種、昆蟲1918種。但是這個數(shù)據(jù)還會更新,大概到2023年我們就可以形成全省的生物多樣性‘家底’情況?!苯K省環(huán)境科學(xué)研究院生態(tài)所博士楊國棟告訴中國環(huán)境報記者。

“在本底調(diào)查中,我們運用了eDNA技術(shù)、AI智能觀測技術(shù)、聲波技術(shù)等。其中,大家比較感興趣的是eDNA技術(shù)?!睏顕鴹澖忉?,eDNA技術(shù)有一個非常霸氣的解釋,叫“一瓢水知一池魚”?!霸诮K分布的湖泊河道中,我們通過布點取一定的水樣,將其拿回實驗室后,進行提取、擴增、測序,通過這些遺傳信息就可以快速篩選出來湖泊河道中大概有哪些魚類、浮游動植物等。”

AI智能觀測技術(shù)主要用于鳥類調(diào)查,一改傳統(tǒng)調(diào)查方式的耗時耗力?!?017年起,江蘇在全國率先啟動縣域生物多樣性調(diào)查工作。最初的兩年,調(diào)查工作純靠人工,20人不到的團隊在調(diào)查期間幾乎都要泡在野外?!?/p>

采用AI識別技術(shù)后,工作效率指數(shù)級提升。楊國棟介紹,“通過對鳥類大量的圖片收集,機器進行自主學(xué)習(xí),然后配合外接的硬件攝像頭,如超遠攝像頭,宏觀相機等,可以進行智能識別,再結(jié)合傳統(tǒng)的分類形態(tài)學(xué)方法補充識別,可以增加AI智能觀測技術(shù)的科學(xué)性、有效性和準(zhǔn)確性。”

摸清了哪些瀕危和入侵的宏觀情況?

通過調(diào)查,江蘇也摸清了省內(nèi)珍稀瀕危物種和外來入侵物種的情況。

楊國棟介紹,在掌握的6903種物種中,共記錄到珍稀瀕危物種165種,其中既有國家紅色物種名錄中的物種,也包括江蘇省內(nèi)特殊分布、有保護價值的物種。

大家所熟知的國家一級保護物種丹頂鶴,被譽為“四不像”的麋鹿、“微笑天使”長江江豚等物種,在江蘇的分布區(qū)都進一步擴大,種群數(shù)量也逐漸增加。

“在江蘇省內(nèi)極具特色和特點的珍稀瀕危植物野生種群寶華玉蘭等,在省內(nèi)的分布也進一步擴大?!睏顕鴹澬老驳卣f。

近兩年,“外來入侵物種”成為備受關(guān)注的熱詞。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《2020中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》,全國已發(fā)現(xiàn)660多種外來入侵物種。其中71種對自然生態(tài)系統(tǒng)已造成或具有潛在威脅,并被列入《中國外來入侵物種名單》。在660多種外來入侵物種當(dāng)中,最多的是入侵植物,有370種,占到一半多;其次是動物,有220種,占到1/3。

那么,江蘇省內(nèi)又有多少來者不“善”的外來入侵物種呢?

“我們對外來入侵物種也進行了一定的篩選,最終共篩出大概20多種?!睏顕鴹澖榻B,目前已在江蘇沿海發(fā)現(xiàn)互花米草、水花生等外來入侵物種。同時,一度火上熱搜的“加拿大一枝黃花”也在省內(nèi)多處荒地上發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過評估發(fā)現(xiàn),有的外來入侵物種已經(jīng)形成了入侵態(tài)勢,“對于目前的生態(tài),我們需要積極控制和關(guān)注這些外來入侵物種?!?/p>

本底調(diào)查中為何“驚喜”連連?

通過“黑科技”的加持,江蘇生物多樣性本底調(diào)查也發(fā)現(xiàn)了很多新“驚喜”。

“比如,江蘇的洪澤湖區(qū)域有著數(shù)量眾多的黑水雞。往常的監(jiān)測觀察看上去烏泱泱一片,判斷不出具體數(shù)量。用上AI識別技術(shù)后,很清楚地知道核心區(qū)域數(shù)量大概在七八萬只左右?!睏顕鴹澖榻B,“目前,我們通過系統(tǒng)能基本準(zhǔn)確識別江蘇的各種鳥類?!?/p>

“在老山地區(qū),我們又發(fā)現(xiàn)了極小種群野生植物秤錘樹,上世紀(jì)80年代,很多科研機構(gòu)都認(rèn)為這一物種已經(jīng)滅絕。但是在‘家底’調(diào)查過程中,我們又發(fā)現(xiàn)了它的身影。除此之外,我們在沿海也發(fā)現(xiàn)了豹貓的蹤跡。這些多年未有記錄的物種再現(xiàn)表明,生物多樣性的恢復(fù)是生態(tài)環(huán)境變好的一個表現(xiàn)?!?/p>

從事生物多樣性保護,江蘇留下了一步步堅實的足跡——

2013年,江蘇在全國率先出臺生態(tài)紅線區(qū)域保護規(guī)劃。

2018年,劃定國家級生態(tài)保護紅線。

2020年,《江蘇省生態(tài)空間管控區(qū)域規(guī)劃》增劃至15大類811塊陸域生態(tài)空間保護區(qū)域,將全省22.49%的陸域面積嚴(yán)格保護起來。

根據(jù)生物多樣性保護熱點分布,江蘇在長江沿岸、大運河沿線、沿海濕地、江河湖蕩、低山丘陵等流域海域區(qū)域開展生態(tài)島試驗區(qū)建設(shè),計劃用4年左右的時間建設(shè)約20個試點。

……

隨著環(huán)境治理工作的開展,江蘇生物多樣性保護的成效有目共睹?!拔⑿μ焓埂苯嘣陂L江江蘇段逐浪嬉戲,“鳥中國寶”東方白鸛在江蘇無錫等地“成群做客”,“昆蟲界國寶”中華虎鳳蝶在江蘇南京“翩翩起舞”……

正因為如此,江蘇作為受邀省市在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(COP15)第二階段會議中,面向全世界分享了“江蘇經(jīng)驗”。

“我們還將研發(fā)和運用好高科技,有針對性地進行全省的生物多樣性觀測和保護,推動保護工作向精細化管理方向邁進?!睏顕鴹澱f。



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