順其自然：糞便細菌如何在溪流中蔓延

畜牧養殖是糞便細菌進入土壤和水體的一種方式。

圖片來源：Doerthe Tetzlaff

糞便細菌 - 存在於人類和動物消化系統中的細菌 - 已知會污染水域。它們有時會對健康造成危害。對糞便細菌在河流中的傳播和分布進行的研究很少，尤其是對周圍景觀的輸入。來自萊布尼茨淡水生態學和內陸漁業研究所（IGB）和蘇格蘭阿伯丁大學的研究人員開發了一種基於指標的模型，可用於根據水文過程評估大腸桿菌等糞便細菌的動態。在景觀和溪流的連通性 - 管理水的急性或持續微生物污染的重要基礎。

為了能夠了解水中糞便細菌的傳播和命運，科學家還必須記錄景觀中水的來源，數量和流動路徑，並考慮到河網的輸入。根據蘇格蘭的一個研究區域，來自IGB的Doerthe Tetzlaff，她的博士生Aaron Neill和他們的同事來自阿伯丁大學（Chris Soulsby和Norval Strachan），他們探討了標記的糞便指示生物在集水區的傳播。然後，他們將數據與水文測量值（水文狀態的定量測定）和穩定同位素示蹤劑相結合。「結合這些數據構成了一種創新方法。根據我們的研究結果，我們開發了一個關於糞便細菌傳播的數學模型，也可以轉移到其他地區，」

通過模型準確預測夏季糞便細菌分布

研究人員對指示菌及其數學模型的田間試驗均表明，水文連通程度在糞便細菌的分布中起著至關重要的作用。

使用這種方法，該團隊能夠準確量化細菌何時以及從何處進入系統。「在我們的研究區，夏季流中糞便細菌的濃度最高，其他地區也是如此。夏季是河流休閑娛樂時間最常見的時間，強降雨事件更頻繁發生，周圍沖刷細菌因此，在夏季，不是來自溪流附近的細菌也會進入水中，而在冬季，存儲在河岸帶的細菌主要是動員的。我們開發的模型成功捕獲了實際的分布。 Doerthe Tetzlaff說，夏季的細菌，概述了研究結果。

研究人員需要調整基於指標的模型，以提高冬季月份的預測準確性。研究人員認為，造成這種差異的原因可能是細菌在較低溫度和凍土條件下的死亡率升高，該模型尚未捕獲。「優化這種時間和空間動態的數學模型是一項非常令人興奮但又費力的工作。必須考慮到許多未知因素，」Doerthe Tetzlaff總結道。然而，科學家們樂觀地認為，該模型及其後期版本將有一天代表評估糞便細菌在溪流集水區擴散的科學依據。

（來源：Forschungsverbund柏林）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！