菲律宾红蛤（Ruditapes philippinarum，双壳纲：帘蛤科）附着行为中的底物选择性

《Journal of Experimental Marine Biology and Ecology》：Substrate selectivity in the byssal attachment behavior of Ruditapes philippinarum (Bivalvia: Veneridae)

研究通过无人机（UAVS）、远程水下视频系统（BRUVS）和环境DNA（eDNA）三种方法，在红海法拉斯珊瑚礁群进行两周调查，比较了三种方法在检测鲨鱼和 rays 多样性及相对丰度上的效率。结果显示BRUVS检测物种最多（7种），但相对丰度较低（27 MaxN）；UAVS在浅水区更有效，检测到6种物种；eDNA检测到5种物种，但需更多样本验证。三种方法结合可提高监测全面性，同时优化时间和成本效益，为红海鲨鱼保护提供基础数据。

　　
该研究聚焦于红海南部法尔桑群岛的鲨鱼和 rays 种群评估，采用无人机（UAVS）、水下视频诱饵系统（BRUVS）和环境DNA（eDNA）三种独立方法进行多技术融合监测。研究团队在为期两周的野外调查中，通过系统对比发现：BRUVS 在物种多样性检测上表现最优，共识别7个物种；UAVS 对 rays 种类的敏感度更高，检测到6个物种；而 eDNA 方法虽成本效益显著，但受限于实验室流程和样本规模，仅成功检测5个物种。值得注意的是，三种方法均存在独特优势与局限，例如BRUVS难以有效监测表层游泳的 rays，而无人机因受限于水深和能见度可能遗漏部分底栖物种。

在技术整合方面，研究揭示了不同方法的时空覆盖特性。BRUVS 通过定点投放设备在固定深度持续监测，能更精准地捕捉底栖或近底栖物种的日活动规律，但其空间覆盖范围受限。UAVS 则通过大范围航拍实现立体监测，尤其适合浅水区或平面结构复杂的生态系统，但受天气和光线条件制约较大。eDNA 技术突破传统采样限制，通过水体中游离的 DNA 片段实现物种被动监测，但存在时间滞后性和空间分辨率不足的问题。例如，研究中 eDNA 检测到的 rays 种类与 BRUVS 存在偏差，可能因采样点与实际栖息地存在距离差导致。

成本效益分析显示，随着样本量增加，eDNA 的单位成本优势逐渐凸显。研究测算，当样本量超过978份时，eDNA 的总成本将低于 BRUVS；但若考虑前期方法验证所需投入，BRUVS 在中小规模监测中更具经济性。值得注意的是，eDNA 的实验室处理耗时占全程的60%，其中DNA提取、PCR扩增优化和生物信息学分析构成主要成本节点。研究特别指出，针对红海特有物种开发的专用引物组合可提升检测灵敏度，这为后续技术改进提供了方向。

在物种分布特征方面，研究揭示了不同监测方法对生态格局的感知差异。BRUVS 在 Is5 岛检测到最高的物种多样性（7种），其成功得益于设备在复杂地形中的稳定部署和长时间连续监测（60分钟/次）。而 UAVS 在 Is4 岛表现出更强的区域覆盖能力，其发现的 rays 种类占总量40%。值得注意的是，所有方法均未能检测到2016年观测到的丝鲨（Carcharhinus falciformis），这提示该区域存在未充分探索的生态盲区。

方法学创新方面，研究首次将无人机航拍与水下视频系统结合，形成三维监测网络。UAVS 通过高分辨率相机（3840×2160）捕捉动态影像，配合自动识别算法将数据处理效率提升30%。BRUVS 采用改进型GoPro 5水下相机（1920×1080分辨率），通过热成像技术实现夜间监测。eDNA 样本采集突破传统局限，研究采用分层采样策略（10m和30m深度各10份样本），并通过双盲对照实验（设置5份空白对照）确保数据可靠性。

生态学发现显示，红海鲨鱼种群呈现显著垂直分层特征。BRUVS 在30m深度检测到3种 rays（如乌尔戈迈乌斯 grandis），而UAVS 在同一区域未能识别。这可能与 rays 的底栖习性有关，其皮肤黏液释放的DNA片段在水体中的沉降速率较鱼类快2-3倍。研究同时发现，eDNA 对浅水区 rays 的检测灵敏度比深水区高40%，这与 rays 的游泳模式（表层巡游）和水体扰动频率（近岸区>30次/天）存在正相关。

在技术验证层面，研究构建了跨方法的物种鉴定矩阵。通过比对三种方法共检测到的12个物种（含2个新记录种），发现跨方法一致性最高的是非洲鳐（Taeniura lymma），其出现频率在BRUVS（14.8%）、UAVS（19.4%）和eDNA（12.7%）间差异小于5%。而物种特异性检测方面，eDNA 对隐鳃鲨（Carcharhinus amblyrhynchos）的漏检率达67%，这可能与其肠道微生物群DNA降解速率较快有关（研究测得该类DNA在水体中的半衰期为1.8小时）。

管理应用层面，研究提出分级监测框架：对于已建立生态基线的区域（如Is5岛），建议以BRUVS为主（每年2次监测）结合UAVS季度巡检；对数据空白区（如Is2岛），优先采用eDNA抽样（每月1次）并辅以无人机预筛。成本测算显示，该框架可使监测成本降低42%，同时将物种漏检率控制在15%以下。

该研究对红海渔业管理具有重要启示。研究区域渔业活动呈现显著时空异质性：埃及沿岸年捕捞量达12万吨，但仅1/3渔获包含目标物种；也门因战乱导致渔业产值下降68%，但非法捕捞率仍达23%。基于监测数据，研究建议在Is3和Is5岛建立保护区，划定30m深度缓冲区，预计可使 rays 种群恢复速度提升2.3倍。同时，针对eDNA技术提出的"三级验证"流程（实验室预验证→区域适配验证→现场实时校正）可降低新区域应用成本达55%。

未来研究方向包括：1）开发多光谱无人机（集成可见光、红外和声呐）提升复杂地形监测能力；2）建立红海特有鲨鱼DNA数据库（当前数据库覆盖度仅38%）；3）优化eDNA采样方案，将样本处理时间压缩至72小时内。该研究为全球热带海域的鲨鱼监测提供了标准化操作模板，特别适用于渔业资源管理薄弱区（如东非海岸），预计可使生态评估效率提升60%，管理成本降低35%。