eDNA技术在两栖动物调查中的应用: 以湖南莽山国家级自然保护区为例

doi:10.17520/biods.2024552

生物多样性

eDNA技术在两栖动物调查中的应用: 以湖南莽山国家级自然保护区为例

彭文¹, 邓泽帅¹, 郑文宝¹, 龚凌轩¹, 曾玉枫¹, 孟昊¹, 陈军², 杨道德^1*

1. 中南林业科技大学野生动植物保护研究所，湖南长沙 410004；2. 湖南莽山国家级自然保护区管理局，湖南郴州 424206

收稿日期:2024-12-08 修回日期:2025-04-08 接受日期:2025-04-29
通讯作者: 杨道德

Application of eDNA technology in amphibian surveys: A case study of Hunan Mangshan National Nature Reserve

Wen Peng¹, Zeshuai Deng¹, Wenbao Zheng¹, Linxuan Gong¹, Yufeng Zeng¹, Hao Meng¹, Chen Jun², Daode Yang^1*

1 Institute of Wildlife Conservation, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, Hunan 410004

2 Administration Bureau of Hunan Mangshan National Nature Reserve, Chenzhou, Hunan 424206

Received:2024-12-08 Revised:2025-04-08 Accepted:2025-04-29
Contact: Daode Yang

摘要/Abstract

摘要： 野生动物的科学保护和有效管理高度依赖于资源本底数据，而调查方法的精度直接决定了资源评估结果的客观性与准确性。环境DNA(eDNA)技术已在鱼类等水生生物的物种监测中得到广泛应用，但在两栖动物资源调查中的应用相对较少，且多集中于对具体物种的监测。本研究以湖南莽山国家级自然保护区为例，探究eDNA技术在莽山地区两栖动物资源调查中的检测效率与准确性。本研究利用2023年7–8月在该保护区19个水体采样位点所获取的eDNA检测数据，与同期采用传统的样线法调查所得数据进行对比分析，并通过计算α和β多样性指数对两种方法所得结果进行了详细评估。结果显示：采用这两种方法记录的两栖动物均为34种，但相同的物种仅有24种；在Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数上，这两种方法所得的两栖动物数据均存在显著差异(P < 0.05)；非度量多维尺度分析(NMDS)的结果也显示，两种方法记录到的物种种类存在显著差异(P < 0.05)，其原因可能是受到物种习性、采样地点与时间、环境干扰等因素的影响。本研究表明：eDNA技术在两栖动物资源调查方面虽具有较明显的优点，但目前仍不能完全替代传统的样线法。建议将eDNA技术与传统的调查方法相结合，以便获得更准确的两栖动物资源本底数据，促进两栖动物资源的科学保护和管理。

关键词: 两栖动物, 物种多样性调查, 环境DNA技术, 多样性指数, 湖南莽山国家级自然保护区

Abstract

Aims：Scientific protection and effective management of wildlife highly rely on baseline data regarding biological resources, and the precision of survey methods directly affects the objectivity and accuracy of resource assessments. Environmental DNA technology (eDNA) has been widely used in fish species monitoring, but its application in amphibian resource surveys remains relatively limited and is mostly focused on the detection of specific species. This study uses the Hunan Mangshan National Nature Reserve as an example to evaluate the detection efficiency and accuracy of eDNA technology in amphibian surveys.

Methods：eDNA test data were collected from 19 water sampling sites within the reserve between July to August 2023. These data were then compared with data collected during the same period using traditional transect survey methods. By calculating alpha and beta diversity indices, a comprehensive evaluation of the two methods was conducted.

Results：Both methods detected 34 amphibian species, with 24 species identified by both approaches. Significant differences (P < 0.05) were observed between the two methods in terms of the Shannon-Wiener diversity index, Simpson diversity index, and Pielou’s evenness index. Non-metric multidimensional scaling (NMDS) analysis showed significant differences in species composition between the two methods (P < 0.05), potentially influenced by species behavior, sampling location and timing, and environmental disturbances.

Conclusion：This study demonstrates that while eDNA technology offers clear advantages in amphibian resource survey, it cannot yet completely replace traditional transect methods. It is suggested that eDNA techniques be integrated with traditional approaches to obtain more comprehensive and accurate baseline data on amphibian resources, thereby supporting more informed conservation and management efforts.

Key words: Amphibia, species diversity survey, environmental DNA Technology, diversity index, Hunan Mangshan National Nature Reserve

彭文, 邓泽帅, 郑文宝, 龚凌轩, 曾玉枫, 孟昊, 陈军, 杨道德. eDNA技术在两栖动物调查中的应用: 以湖南莽山国家级自然保护区为例. 生物多样性, DOI: 10.17520/biods.2024552.

Wen Peng, Zeshuai Deng, Wenbao Zheng, Linxuan Gong, Yufeng Zeng, Hao Meng, Chen Jun, Daode Yang. Application of eDNA technology in amphibian surveys: A case study of Hunan Mangshan National Nature Reserve. Biodiversity Science, DOI: 10.17520/biods.2024552.

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[1]	贾贞妮, 张意岑, 杜彦君, 任海保. 干扰对中亚热带森林群落物种多样性演替动态的影响[J]. 生物多样性, 2025, 33(2): 24078-.
[2]	李华亮, 张明军, 张熙斌, 谭荣, 李诗川, 冯尔辉, 林雪云, 陈珉, 颜文博, 曾治高. 海南东寨港国家级自然保护区两栖类群落组成及影响因素[J]. 生物多样性, 2025, 33(2): 24350-.
[3]	徐伟强, 苏强. 分形模型与一般性物种多度分布关系的检验解析:以贝类和昆虫群落为例[J]. 生物多样性, 2024, 32(4): 23410-.
[4]	何智荣, 吴思雨, 时莹莹, 王雨婷, 江艺欣, 张春娜, 赵娜, 王苏盆. 壶菌感染对两栖动物种群影响的研究现状与挑战[J]. 生物多样性, 2024, 32(2): 23274-.
[5]	陈蕾, 许志勇, 苏菩坤, 赖小甜, 赵兆. 依频声学多样性指数用于人类活动区域的适用能力[J]. 生物多样性, 2024, 32(10): 24286-.
[6]	江艺欣, 时莹莹, 高朔, 王苏盆. 人为噪音、夜间人造光和路杀对两栖动物的影响[J]. 生物多样性, 2023, 31(3): 22427-.
[7]	侯东敏, 辉洪, 张栋儒, 肖能文, 饶定齐. 云岭山脉云南地区两栖爬行类动物多样性[J]. 生物多样性, 2023, 31(2): 22316-.
[8]	刘高慧, 崔建国, 王玥, 王洪良, 香宝, 肖能文. 四川省康定市两栖动物多样性及其时空分布格局[J]. 生物多样性, 2022, 30(6): 21494-.
[9]	高志伟, 钱天宇, 江建平, 侯德佳, 邓学建, 杨道德. 湖南省两栖、爬行动物物种多样性及其地理分布[J]. 生物多样性, 2022, 30(2): 21290-.
[10]	卜向丽, 王静, 吴佳忆, 孙太福, 向荣伟, 鲁庆斌, 郝映红, 崔绍朋, 盛岩, 孟秀祥. 太行山东北部哺乳动物区系及多样性[J]. 生物多样性, 2021, 29(3): 331-339.
[11]	尚素琴, 吴兴波, 王召龙, 彭鹤年, 周惠丽, 张红勇, 白映禄. 兴隆山国家级自然保护区不同生境的蝴蝶群落结构与种-多度分布[J]. 生物多样性, 2020, 28(8): 983-992.
[12]	王存璐,陈浒,肖华,张红梅,李林芝,郭城,陈静,魏强. 黔西北石漠化地区两栖动物多样性及其生境选择[J]. 生物多样性, 2020, 28(4): 485-495.
[13]	王剀, 任金龙, 陈宏满, 吕植桐, 郭宪光, 蒋珂, 陈进民, 李家堂, 郭鹏, 王英永, 车静. 中国两栖、爬行动物更新名录[J]. 生物多样性, 2020, 28(2): 189-218.
[14]	李共国, 李平, 徐杭英, 于海燕, 俞建. 浙江水源地河流浮游动物多样性与环境因子的通径分析[J]. 生物多样性, 2020, 28(2): 166-175.
[15]	张全建, 杨彪, 付强, 王磊, 龚旭, 张远彬. 邛崃山系水鹿的冬季食性[J]. 生物多样性, 2020, 28(10): 1192-1201.