Effectiveness assessment of using riverine water eDNA to simultaneously monitor the riverine and riparian biodiversity information

分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2023-07-06

Yang, Haile Du, Hao Qi, Hongfang Yu, Luxian Hou, Xindong Zhang, Hui Li, Junyi Wei, Qiwei

摘要： 近年来，环境DNA技术在生态学研究中的应用日益广泛。基于自然径流驱动的流域生态系统过程，利用水体环境DNA，可以实现以下游样点监测上游河段生物组成状况，以及以水体样点监测汇水区内生物组成状况，但监测的有效度尚缺乏系统验证，影响了其应用的可信度。为了研究水体环境DNA分析在流域生态系统生物多样性监测中的有效度，我们以流域生物信息流为分析框架来探讨上述水体环境DNA监测应用的两种类型及其有效度。我们以青海湖主要入湖河流沙柳河为研究区域，用环境DNA技术对河流水体微生物组成和岸带土壤微生物组成进行了对比分析。结果显示，（1）利用下游环境DNA监测上游微生物生物多样性的有效度主要受温度和流量影响，春季的监测有效度较低（上游1公里处的生物只有76%左右可被监测到），夏秋季的监测有效度较高（上游1公里处的生物有大于96%可被监测到）；（2）利用水体环境DNA监测水系汇水区内陆地微生物生物多样性的有效度主要受季节和降雨影响，春季的监测有效度较低（相邻岸带土壤中的生物只有17%左右被监测到），夏秋季的监测有效度较高（相邻岸带土壤中的生物被监测到的比例可超过62%）。由此提出，（1）以下游样点监测上游生物多样性，夏秋繁殖季是费效比最好的监测期，春季的监测样点应适当增加密度；（2）以水体样点监测陆地生物多样性，夏秋季生物活动活跃期的降雨天及雨后水浊时是费效比最好的监测期，但检测有效度的问题值得一直关注。

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