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Douglas课题组利用蚂蝗iDNA来评估自然保护区的管理成效
2022-03-28 来源:生态学与环境保护中心 作者:
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  生物多样性的灾难性丧失是目前全球面临的重大问题之一,而建立自然保护区是公认的保护生物多样性的最重要措施。截至2015年,全球已经有大约15%的陆地面积被划为自然保护区,但是由于缺乏野生动物(尤其是脊椎动物)的多样性信息,如何判断这些保护区是否真正有效地保护了当地的生物多样性,成为了一个全球性的难题。为了解决这一难题,中国科学院昆明动物研究所Douglas课题组首次利用蚂蝗吸食的脊椎动物血液中的DNAiDNAinvertebrate-derived DNA)进行了一次大规模的尝试,对占地677平方公里的哀牢山国家级自然保护区进行了一个全局的脊椎动物多样性的调查。 

  在本研究中,该保护区被划分成172个巡逻区,由163位护林员在巡视过程中采集了总共30,468只蚂蝗,在由这些蚂蝗得到的iDNA数据中,我们鉴定得到86个脊椎动物物种,包括两栖类、哺乳类、鸟类和爬行类,其中有15个被IUCN认定为受威胁或接近受威胁的物种。我们的多物种占据模型分析结果显示:在群落水平,物种丰富度随着海拔的升高以及与保护区边缘距离的拉长而增加;在物种水平,绝大多数大型野生哺乳动物(如水鹿、黑熊、苏门羚、毛冠鹿)在较高海拔、靠近保护区中央的地区分布更多,而家养动物物种(牛、绵羊、山羊等)和一个野生动物物种(赤麂)则在海拔较低的、靠近保护区边缘的地区分布更多。 

  本研究证明了基于蚂蝗iDNA的高通量条形码技术可以实际应用于大规模、高空间分辨率的野生脊椎动物多样性评估调查。本研究是迄今为止基于iDNA进行的空间分辨度最高、规模最广的野生脊椎动物多样性调查。研究结果表明,哀牢山自然保护区(主要在其核心区域)为具有高保护价值的脊椎动物提供了保护空间。研究结果还展示了保护区由于人类活动(如农业、畜牧和偷猎)而引发退化的脆弱性。本研究为哀牢山自然保护区建立了基于iDNA的脊椎动物多样性基线,未来的iDNA调查可以基于这个基线检测各个物种分布的变化,作为评估自然保护区的效率指标。 

  该研究成果以“Measuring Protected-Area Effectiveness using Vertebrate Distributions from Leech iDNA”为题,发表在国际期刊Nature Communications上。中国科学院昆明动物研究所季吟秋博士和哈佛大学有机与进化生物学系Christopher Baker博士为论文的共同第一作者,中国科学院昆明动物研究所Douglas Yu研究员、哈佛大学有机与进化生物学系Naomi Pierce教授、Christopher Baker博士为共同通讯作者。为了方便国内读者阅读本文,我们在论文的补充文件中还提供了正文的中文版本。 

  该研究以中国科学院昆明动物研究所为主导,美国哈佛大学和云南省林业调查规划院共同参与,得到了中国科学院、国家自然科学基金委、哈佛大学全球研究所、云南省林业调查规划院等机构和项目的资助。 

  论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-28778-8 

   

  

  

  1哀牢山地图、吸血蚂蝗和本研究检测到的部分保护动物

  

  图2. 物种丰度分布图(按巡逻区划分)


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