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环境DNA技术在濒危水生动物监测中的应用
寇毅秀, 翁朝红, 吉芬芬, 谢仰杰, 王家樵, 潘杭钊, 赵云廷, 叶坤
生物多样性    2025, 33 (11): 24574-.   DOI: 10.17520/biods.20224574
摘要   (781 HTML5 PDF(pc) (1189KB)(141)  

在全球气候变化及人类在海洋和淡水水域活动日益加剧的背景下, 濒危水生动物比濒危陆生物种面临更为严峻的生存危机。为有效保护这些濒危水生动物, 需精准掌握其种群大小、密度、分布及其动态变化等基本信息。然而, 传统野外调查方法耗时费力、主观性强、因濒危水生动物稀少而导致监测效率低、可能对生物及其生境造成伤害或破坏等不足, 亟需调查技术改进或更替。eDNA技术通过检测水体中目标物种DNA片段来识别该物种的存在、分布及其丰度等, 且无需直接捕获生物。近年来环境DNA (environmental DNA, eDNA)技术在濒危水生动物的监测与保护中逐渐崭露头角。本文对eDNA技术在濒危水生动物单一物种种群分布、丰度、生物量、生活史动态追踪等方面的应用进行综述。首先, 梳理了从特异性引物和探针设计、室内模拟实验与数学模型构建到野外采样与实验室分析的全套技术流程与关键步骤。接着, 进一步探讨了影响eDNA检测准确性的主要因素, 包括生物因素(如生物量、个体大小、生理状态)、环境因素(如水温、pH、水流)以及技术环节中可能产生的误差。最后, 客观分析了当前其在精确定量、鉴别活体等方面的不足, 并对未来eDNA技术与遥感、人工智能等多技术融合, 实现标准化、智能化监测的发展方向进行了展望。以期为濒危水生动物资源的保护与管理提供新的方法论支持与理论参考。



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图2 影响eDNA技术检测准确率的因素
正文中引用本图/表的段落
eDNA技术可作为估算濒危水生动物种群生物量、丰度及分布的有利工具, 但eDNA浓度易受多种因素影响, 在利用eDNA技术对濒危物种进行评估之前要深入了解eDNA释放、持续、降解以及动态变化的机制及其影响因素(Bylemans et al, 2017; Harrison et al, 2019)。影响eDNA技术检测准确率的因素有生物因素、环境因素以及人为因素等(图2)。
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