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基于环境DNA宏条形码技术研究黄河三角洲典型潮沟系统鱼类多样性及其对水文连通性的响应
董志远, 陈琳琳, 张乃鹏, 陈莉, 孙德斌, 倪艳梅, 李宝泉
生物多样性    2023, 31 (7): 23073-.   DOI: 10.17520/biods.2023073
摘要   (1209 HTML2155 PDF(pc) (7401KB)(2038)  

水文连通对于维护滨海湿地生物多样性至关重要, 鱼类多样性作为生物多样性的重要组成部分, 了解其对不同水文连通强度的响应具有重要意义。本研究基于环境DNA宏条形码技术(eDNA metabarcoding)检测黄河三角洲典型潮沟系统鱼类多样性, 分析鱼类物种分布对不同水文连通强度潮沟生境差异的响应特征。利用12S rRNA经典鱼类引物对采集自三级潮沟系统的水样进行高通量测序, 共检测出鱼类55种, 其中本地鱼类27种、非本地鱼类28种, 物种组成以鲈形目为主。各样点序列丰度均较高的鱼类有矛尾刺虾虎鱼(Acanthogobius hasta)、鮻(Planiliza haematocheilus)、长体刺虾虎鱼(Acanthogobius elongatus)等。鱼类多样性在不同水文连通性潮沟间差异明显, 其中, 二级潮沟群落多样性水平、丰富度指数、物种种类及各种鱼类类群中的个体均匀程度等都明显高于其他两级潮沟。RDA分析显示有6种环境因子与鱼类群落结构显著相关(P < 0.05), 分别为: 硅酸盐(SiO32--Si)、硝酸盐(NO3--N)、酸碱度(pH值)、盐度(SAL)、铵盐(NH4+-N)、溶解氧(DO)。其中, 优势种矛尾刺虾虎鱼的序列丰度与硅酸盐呈正相关, 鮻的序列丰度与盐度呈负相关。本研究通过与传统采样数据进行比较, 证实了环境DNA宏条形码技术用于监测黄河口典型潮沟水体中鱼类多样性的可行性, 表明潮沟系统水文连通性对鱼类群落结构及多样性均具有明显的影响, 研究结果有助于进一步了解滨海湿地水文连通对生物群落的影响机制。



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图1 黄河口自然湿地采样区域。S1S: 一级潮沟上游; S1X: 一级潮沟下游; S2S: 二级潮沟上游; S2X: 二级潮沟下游; S3S: 三级潮沟上游; S3X: 三级潮沟下游。
正文中引用本图/表的段落
研究区域位于山东黄河三角洲国家级自然保护区内, 该区域地处黄河入海口, 面朝渤海, 南邻莱州湾, 是中国暖温带保存最完整、最广阔、最年轻的湿地生态系统, 属季风气候区, 区域内滩涂湿地遍布, 潮沟水系发达。在保护区北部区域选择一条完整的、具有明显水文连通梯度的潮沟设置采样站位, 地理坐标为37°28′-37°29′ N, 119°03′-119°03′ E。根据潮沟的主次支流进行分级, 与海直接相连且断面面积最大的为一级潮沟, 其支流为二级潮沟, 次支流末端不再分支且流量最小的为三级潮沟(李冬雪等, 2020), 分别在每级潮沟的上下游设置样点, 共布设6个样点(图1)。使用TCM-4浅水倾斜流速仪海流计测量各级别潮沟流速, 一级潮沟至三级潮沟流速分别为21.32 cm/s、14.70 cm/s、3.75 cm/s, 潮沟流速与断面面积直接相关, 结合现场勘察也发现一级潮沟至三级潮沟宽度、水深依次递减。
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