【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生态修复成效评估，更具体的说是涉及一种基于高通量测序数据的水生态修复成效评估方法。
技术介绍
1、目前生态修复成效评估技术主要是针对水质进行评估，无法体现生态修复的成效；少量使用生态学指标进行评估的方法也是基于传统的生物形态学采样和鉴定，成本高，数据量不足，难以解析环境因子相关性。
2、现有生态修复成效评估技术耗时费力，多数仅分析水质变化，少数针对生态变化进行的分析，依赖少量生物形态学生物数据无法支撑生态成效评估中的环境因子相关分析，无法真正解析修复成效。
3、综上，如何提供一种简单高效的使用生态学指标评估生态修复成效的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于高通量测序数据的水生态修复成效评估方法。
2、本专利技术采用环境dna技术，通过高通量核酸测序，获取现场野外的生物群落大数据，既可以获得传统生物形态学方法所需的生物群落数据，又可以使用高通量测序所得大数据，开展环境因子相关性分析，真正解析修复成效及关键因子。
3、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
4、一种基于高通量测序数据的水生态修复成效评估方法，包括如下步骤：
5、(1)在修复前后分别采集目标水域的环境水样；
6、(2)采用硝酸纤维膜对采集水样进行过滤，保存滤膜；
7、(3)采用核酸提取试剂盒(优选凯杰试剂盒)提取滤膜环境dna；
8、(4)
9、(5)切胶纯化目的条带，使其dna占比≥50％；
10、(6)将扩增产物上机测序，获得高通量测序的原始数据；
11、(7)对原始数据进行清洗，获得clean data，并切除接头、引物，继而进行序列拼接；以97％相似度进行聚类，获得各类水生生物(浮游植物、浮游动物、鱼类、底栖无脊椎动物)otu的数量，筛选出在各点位占比大于1％的优势otu种类，各类水生生物otu的种类数代表了各类水生生物的物种数；
12、(8)取样检测目标水域各理化因子的浓度水平；
13、(9)以各水生生物的物种数分别计算各生物类群的生物多样性指数(香农-威纳多样性指数，计算公式见下式)，并将生物多样性指数与目标水域各理化因子进行相关性分析，解析影响生物多样性的关键因子；
14、
15、式中，h为生物多样性指数，ns为物种数，i为第i个物种，ni为物种i的个体数，n为生物个体总数；
16、(10)将基于优势otu计算获得的水生生物的物种数和生物多样性指数指标与修复前进行对比，并分析影响生物多样性变化的关键环境因子，评估修复成效；
17、修复后的短期评价(1年以内)以水生生物的物种数指标为主，修复后的长期评价(1年以上)以生物多样性指数为主，修复后目标水域的水生生物的物种数或生物多样性指数如果比修复前提高30％以上，就代表修复效果良好，如果能达到或接近目标水域历史记录的最高水平则表明修复效果优异。
18、进一步的，所述步骤(1)中每个采样点位采集的水样体积≥2l。
19、所取得的有益效果：对于一般的水体，超过2l的水样获取的环境核酸基本可以覆盖全部的水生生物类群，为获取生物大数据奠定基础。
20、对于生物量稀少的水体，也可以增加水体的采样量到5l以上。
21、进一步的，所述步骤(2)中硝酸纤维膜的孔径为0.45μm。
22、所取得的有益效果：0.45μm的硝酸纤维膜可以高效率的收集除了细菌等原核微生物之外的其他水生生物类群的环境核酸，以便于全面获取全部真核水生生物的信息。
23、进一步的，所述步骤(2)中将滤膜保存于液氮或者-80℃。
24、进一步的，所述步骤(4)中，
25、针对浮游植物，目标条形码基因为线粒体基因18s的v9区，引物如下：
26、正向引物：tccctgcchtttgtacacac，seq id no:1；
27、反向引物：ccttcygcaggttcacctac，seq id no:2；
28、针对浮游动物，目标条形码基因为线粒体基因18s的v4区，引物如下：
29、正向引物：agggcaakyctggtgccagc，seq id no:3；
30、反向引物：grcggtatctratcgyctt，seq id no:4；
31、针对鱼类，目标条形码基因为线粒体基因12s，引物如下：
32、正向引物：gtcggtaaaactcgtgccagc，seq id no:5；
33、反向引物：catagtggggtatctaatcccagtttg，seq id no:6；
34、针对底栖无脊椎动物，目标条形码基因为coi，引物如下：
35、正向引物：ggdacwggwtgaacwgtwtaycchcc，seq id no:7；
36、反向引物：caaacaaatardggtattcgdty，seq id no:8。
37、进一步的，所述步骤(8)中理化因子包括：水体中氮磷营养物质、重金属、有机污染物、有机碳、悬浮物、水体盐度、ph值、温度、硬度。
38、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术取得的有益效果为：传统的水生态修复成效评估或者只是检测水质，不科学，或者需要基于传统的形态学调查数据，耗时费力，数据量不足导致无法解析关键因子；本专利技术采用环境友好的采样技术，对水生生物没有破坏性，基于高通量测序获取生物群落大数据，能实现顺利解析关键环境因子，科学对比修复成效。
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1.一种基于高通量测序数据的水生态修复成效评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中每个采样点位采集的水样体积≥2L。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中硝酸纤维膜的孔径为0.45μm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(8)中理化因子包括：水体中氮磷营养物质、重金属、有机污染物、有机碳、悬浮物、水体盐度、pH值、温度、硬度。
【技术特征摘要】
1.一种基于高通量测序数据的水生态修复成效评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中每个采样点位采集的水样体积≥2l。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中硝酸纤维膜的...
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