分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2023-07-06
摘要： 流域生物信息流是流域生态学研究中的重要内容，是流域生态系统中的物质输移和能量输移过程的信息标记，是用eDNA技术调查评估河流水体中物种组成空间特征的基础。估算流域生物信息流是流域生态系统过程研究和eDNA技术调查评估河流水体中物种组成空间特征的关键。在有限的调查采样中，平行样的数量如何影响流域生物信息流的估算，尚待解答。基于抽样调查的基本原理，提出假设采样数量不影响流域生物信息流估算结果的准确度，但会影响其精密度，然后通过问题简化转化和模拟计算，对该假设进行了检验。模拟计算结果显示，随着样点生物信息检出度（平行样数量）的增大，流域生物信息流估算结果会从偏小逐渐靠近流域生物信息流实际值，同时其99.9%置信区间也逐渐集中于流域生物信息流实际值。即样点生物信息检出度（平行样数量）对流域生物信息流估算的准确度和精密度均有影响。在实际调查研究过程中，建议先在所研究区域对平行样数量和样点生物信息检出度的关系进行预评估，然后基于流域生物信息流估算可信度目标在正式实施方案中经济有效地设置平行样，基于多平行样调查结果估算流域生物信息流，再根据各样点生物信息检出状况对流域生物信息流估算结果进行后验评估。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2023-07-06
摘要： 样品重复数设计是eDNA监测技术标准化中最靠前的一个关键环节，采样中应该设置多少个样品重复先前已有研究探讨，而样品重复应该是在空间上设置系列样点，还是在时间上设置连续采样，这对于eDNA监测实践十分重要，但尚未有研究仔细探讨。针对此问题，本研究以长江武汉段为案例，通过分析不同重复采样方式所获得的eDNA监测检出的物种组成，探讨大型河流中eDNA监测的重复采样建议。结果显示，细菌和后生动物的eDNA监测空间序列样品比时间序列样品所检出的累计物种数多，所检出物种组成的空间异质性比时间异质性大，而真菌、藻类、原生动物三个细分类群相反。因此，我们建议在大型河流中，用eDNA监测环境微生物和后生动物，样品重复的设计优先关注空间重复采样；监测真菌、藻类、原生动物，样品重复的设计优先关注时间重复采样。采取空间重复采样应注意采样时间的选择，采取时间重复采样应注意采样点位的选择，针对细分类群的监测采样应注意保证样品重复数量。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2023-03-28
摘要： 长江中游是长江极为重要的自由流淌河段，为中华鲟、长江江豚等水生生物提供了关键生境，开展常态化系统化eDNA (environmental DNA)监测对域内水生生物多样性评估和保护具有重要意义。eDNA监测的空间分辨率未量化限制了长江中游常态化eDNA监测的实施。为了量化长江中游eDNA监测的空间分辨率，我们探索建立了一个基于黑箱模型、简化过程和概率化表述的量化方法。本研究2020年6月（平水期）在长江中游设置30个采样断面，断面间隔在30 km左右，开展eDNA采样，进行高通量测序（原核生物用16S rRNA基因扩增子测序、真核生物用线粒体COI基因扩增子测序），根据流域生物信息流分析框架计算eDNA所能监测到的生物信息输移的量化特征，确定eDNA监测空间分辨率（系列）值及其可信度、覆盖度。结果显示长江中游平水期eDNA所能监测到的原核生物的生物信息输移能力为99.91%/km，非生命个体生物信息输移占比23.83%，非生命个体生物信息输移半衰距离为48.45 km；真核生物的eDNA输移能力为99.85%/km，非生命个体生物信息输移占比67.93%，非生命个体生物信息输移半衰距离为30.00 km。eDNA监测空间分辨率可信度和覆盖度之间存在权衡，原核生物eDNA监测空间分辨率的可信度与覆盖度平衡点在39 km，特征值在86%左右，真核生物eDNA监测空间分辨率的可信度与覆盖度平衡点在28 km，特征值在65%左右。研究建议不同监测目的可以根据需要选择不同监测空间分辨率：以河段单元内的物种组成为目的的监测，可优先覆盖度、牺牲可信度选择eDNA监测空间分辨率；以生物多样性空间结构为目的的监测，可优先可信度、牺牲覆盖度选择eDNA监测空间分辨率。原核生物90%以上覆盖度对应的空间分辨率为27 km（可信度为84.18%），真核生物90%以上覆盖度对应的空间分辨率为6 km（可信度为41.38%），80%以上覆盖度对应的空间分辨率为13 km（可信度为50.64%）；原核生物90%以上可信度对应的空间分辨率为58 km（覆盖度为82.30%），真核生物90%以上可信度对应的空间分辨率为78 km（覆盖度为38.61%），80%以上可信度对应的空间分辨率为50 km（覆盖度为49.70%）。本研究可为长江中游eDNA监测断面设置提供量化参考，为其它河流或河段eDNA监测分辨率估算提供方法借鉴。
点击量
通过
点击量
下载量
评论
待评议
