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Douglas課題組利用螞蝗iDNA來評估自然保護區的管理成效
2022-03-28 來源:生態學與環境保護中心 作者:
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  生物多樣性的災難性喪失是目前全球面臨的重大問題之一,而建立自然保護區是公認的保護生物多樣性的最重要措施。截至2015年,全球已經有大約15%的陸地面積被劃為自然保護區,但是由于缺乏野生動物(尤其是脊椎動物)的多樣性信息,如何判斷這些保護區是否真正有效地保護了當地的生物多樣性,成為了一個全球性的難題。為了解決這一難題,中國科學院昆明動物研究所Douglas課題組首次利用螞蝗吸食的脊椎動物血液中的DNAiDNA,invertebrate-derived DNA)進行了一次大規模的嘗試,對占地677平方公里的哀牢山國家級自然保護區進行了一個全局的脊椎動物多樣性的調查。 

  在本研究中,該保護區被劃分成172個巡邏區,由163位護林員在巡視過程中采集了總共30,468只螞蝗,在由這些螞蝗得到的iDNA數據中,我們鑒定得到86個脊椎動物物種,包括兩棲類、哺乳類、鳥類和爬行類,其中有15個被IUCN認定為受威脅或接近受威脅的物種。我們的多物種占據模型分析結果顯示:在群落水平,物種豐富度隨著海拔的升高以及與保護區邊緣距離的拉長而增加;在物種水平,絕大多數大型野生哺乳動物(如水鹿、黑熊、蘇門羚、毛冠鹿)在較高海拔、靠近保護區中央的地區分布更多,而家養動物物種(牛、綿羊、山羊等)和一個野生動物物種(赤麂)則在海拔較低的、靠近保護區邊緣的地區分布更多。 

  本研究證明了基于螞蝗iDNA的高通量條形碼技術可以實際應用于大規模、高空間分辨率的野生脊椎動物多樣性評估調查。本研究是迄今為止基于iDNA進行的空間分辨度最高、規模最廣的野生脊椎動物多樣性調查。研究結果表明,哀牢山自然保護區(主要在其核心區域)為具有高保護價值的脊椎動物提供了保護空間。研究結果還展示了保護區由于人類活動(如農業、畜牧和偷獵)而引發退化的脆弱性。本研究為哀牢山自然保護區建立了基于iDNA的脊椎動物多樣性基線,未來的iDNA調查可以基于這個基線檢測各個物種分布的變化,作為評估自然保護區的效率指標。 

  該研究成果以“Measuring Protected-Area Effectiveness using Vertebrate Distributions from Leech iDNA”為題,發表在國際期刊Nature Communications上。中國科學院昆明動物研究所季吟秋博士和哈佛大學有機與進化生物學系Christopher Baker博士為論文的共同第一作者,中國科學院昆明動物研究所Douglas Yu研究員、哈佛大學有機與進化生物學系Naomi Pierce教授、Christopher Baker博士為共同通訊作者。為了方便國內讀者閱讀本文,我們在論文的補充文件中還提供了正文的中文版本。 

  該研究以中國科學院昆明動物研究所為主導,美國哈佛大學和云南省林業調查規劃院共同參與,得到了中國科學院、國家自然科學基金委、哈佛大學全球研究所、云南省林業調查規劃院等機構和項目的資助。 

  論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-28778-8 

   

  

  

  1哀牢山地圖、吸血螞蝗和本研究檢測到的部分保護動物

  

  圖2. 物種豐度分布圖(按巡邏區劃分)


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