濒危物种监测新策略：环境DNA(eDNA)、相机陷阱与目视调查法的效能与成本比较

针对濒危物种东部靛青蛇(Drymarchon couperi)监测成本高、效率低的问题，研究人员通过对比环境DNA(eDNA)采样、相机陷阱和目视调查法(VES)的检测效能与成本效益，发现eDNA与VES联用可将检测概率提升至95%且成本最优。该研究为稀有爬行动物监测提供了创新性方法组合，发表于《Journal for Nature Conservation》。

　　

在生物多样性保护领域，如何高效监测稀有物种始终是巨大挑战。以美国联邦濒危物种东部靛青蛇(Drymarchon couperi, EIS)为例，这种体型庞大却行踪诡秘的蛇类，因其低种群密度、高度移动性和隐蔽习性，传统监测方法不仅耗费人力物力，检测效果也差强人意。更棘手的是，根据《美国濒危物种法案》要求，必须对这类物种进行准确监测以评估保护成效，但现有主要依赖人工目视调查法(VES)的监测体系，受限于时间、空间覆盖率和季节窗口，难以满足保护需求。

为破解这一困局，由Leah R.N. Samuels领衔的研究团队在《Journal for Nature Conservation》发表了一项开创性研究。团队创新性地将环境DNA(eDNA)技术和相机陷阱与传统VES进行系统对比，首次量化了三种方法在EIS监测中的检测概率与成本效益。研究选取美国东南部四个典型栖息地（包括阿拉巴马州的科内卡国家森林和佐治亚州的福特斯图尔特军事基地），通过多方法平行采样设计，构建了迄今最全面的EIS监测效能数据库。

研究采用三项关键技术：1) eDNA土壤采样与qPCR检测技术，通过设计特异性引物分析地鼠龟(Gopherus polyphemus)洞穴及漂移栅栏处的土壤样本；2) 红外相机陷阱系统，持续监测洞穴及栅栏位点；3) 标准化VES协议，由专业团队执行冬季集中调查。所有数据通过多尺度占域模型(Multi-scale occupancy modeling)进行整合分析。

环境DNA检测时效性验证
通过控制实验证实，EIS的eDNA在土壤中可稳定检出长达6天，与既往实验室研究一致。在120份已知阳性样本中，qPCR成功检出率55%，表明eDNA可作为可靠的间接证据。值得注意的是，洞穴采样阳性率(21.6%)显著高于随机位点，印证了地鼠龟洞穴作为EIS核心微栖息地的重要性。

多方法检测效能对比
占域模型显示：洞穴的EIS存在概率(0.29)高于漂移栅栏(0.24)。就检测能力而言，相机陷阱单次检测概率(0.50)优于eDNA(0.38)，但图像处理耗时使其单位成本高达eDNA的3倍。VES虽覆盖范围广，但单次访问检测概率仅0.25，需重复访问才能达到理想检出率。

成本效益突破性发现
最经济的95%检出率方案是"VES+eDNA"组合：仅需3次VES配合2轮eDNA采样，总成本比纯相机方案降低62%。这种组合既保留了VES的大范围筛查优势，又通过eDNA提高了时间维度上的检测灵敏度。

这项研究的意义远超EIS单一物种。其建立的评估框架可推广至其他稀有爬行动物监测，特别是那些依赖特殊微栖息地的物种。研究证实：1) 新兴技术不能简单替代传统方法，而应通过科学设计形成互补；2) 成本效益分析应成为保护方法学选择的核心依据；3) eDNA在陆地生态系统中的应用潜力被低估，其适中的持久期(6-10天)反而成为平衡检测时效与成本的优势。正如作者强调，该方法组合已成功应用于美国国防部的生态监测项目(EIS eDNA-24)，为军事用地生物多样性管理提供了模板。未来，随着eDNA富集技术和自动化图像识别的发展，稀有物种监测或将迎来革命性突破。