沉积DNA在揭示城市化河口及其邻近水域长期鱼类多样性动态方面的初步应用

《Environmental Science & Technology》：A Pilot Application of Sedimentary DNA to Reveal Long-Term Fish Diversity Dynamics in an Urbanized Estuary and Adjacent Waters

珠江口百年鱼类群落动态显示四个历史阶段（1930-2020年），1970年代物种多样性达峰后骤降，小型杂食物种被大型暖水物种取代，入侵种占比显著上升，城市化和气候变化分别驱动物种多样性和功能特性演变。

　　

河口及其周边水域是生产力极高的生态系统，但正日益受到城市化和气候变化的影响。了解鱼类群落的长期变化对于实现可持续管理至关重要，然而这一领域仍受限于历史数据的匮乏。在此研究中，我们采用了经过质量控制的沉积物DNA（sedDNA）宏条形码技术，结合污染预防措施、严格的数据筛选和统计校准方法，重建了中国南部珠江口地区约100年的鱼类多样性动态。监测到的sedDNA数据表明，珠江口鱼类群落的变化可以划分为四个不同的历史阶段：20世纪30至50年代、50至70年代、70至90年代以及90至2020年代。物种多样性和功能多样性在20世纪70年代达到峰值，之后急剧下降。小型杂食性鱼类逐渐被体型较大、适应温暖水域的物种所取代，这反映了鱼类在营养结构和栖息地偏好方面的变化。入侵物种如尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）和齐氏鱼（Coptodon zillii）的占比逐渐增加，而本地物种的数量则显著减少。多变量分析显示，城市化主要影响物种多样性，而气候因素则影响物种的功能特征和群落结构，入侵物种在生态破坏过程中起到了关键中介作用。总体而言，这些结果为我们在城市化与气候变化双重压力下研究百年尺度上的鱼类多样性动态提供了新的见解，并凸显了sedDNA作为重建历史生物监测记录的强大工具的价值。