《Urban Ecosystems》：Anurans in culturally managed temple and shrine waterscapes in Kyoto: integrated visual, acoustic, and environmental DNA surveys
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寺院和神社花园是日本历史城市中普遍存在的特征，然而，其池塘及相关的附属小型水体在生态学上仍研究不足，并且可能作为无尾类动物（Anurans）的城市避难所。研究人员对日本京都东山地区文化管理水域中的无尾类动物组合进行了系统评估，调查了31个设施中的80个水体。研
寺院和神社花园是日本历史城市中普遍存在的特征，然而，其池塘及相关的附属小型水体在生态学上仍研究不足，并且可能作为无尾类动物（Anurans）的城市避难所。研究人员对日本京都东山地区文化管理水域中的无尾类动物组合进行了系统评估，调查了31个设施中的80个水体。研究人员在43个水体中结合了岸基视觉遇见调查和声学调查与环境DNA（eDNA）宏条形码，以提高在可达性和干扰限制下的检测率。研究人员记录了7种无尾类动物和一种蝾螈（Cynops pyrrhogaster）。Glandirana rugosa是最常检测到的无尾类物种，其次是Zhangixalus arboreus和Rana tagoi；这三个物种在比典型稻田相关物种Dryophytes leopardus和Pelophylax nigromaculatus更多的水体中被记录。繁殖最常在Z. arboreus中得到确认，而其他物种的繁殖证据较少。实地调查和eDNA是互补的：eDNA获得了难以观察物种的额外检测，尤其是R. tagoi，而实地调查对于确认繁殖至关重要，例如通过观察泡沫巢。以设施为随机截距的单变量二项广义线性混合模型（GLMM）表明，物种存在/缺失与当地栖息地特征之间存在物种特异性关联，包括森林邻近度和锦鲤（Cyprinus carpio）存在。然而，一些估计值的95%置信区间较宽，且估计关联的方向和幅度因物种而异。这些结果表明，文化管理的水体可以在城市景观中支持独特的无尾类动物组合，并为监测和管理这些历史城市中潜在生物文化避难所提供了实用基线。
随着城市化进程推进，城市绿地作为维持生物多样性的关键避难所日益受到重视，其中水生栖息地（如公园中的观赏池塘）对两栖动物种群具有重要意义。在日本京都，历史城市绿地（如寺院和神社花园）中的水景池塘是典型的水生栖息地，但尽管稻田生态系统中日本无尾类动物的研究已较为广泛，这些文化管理水域中的无尾类动物生态学仍缺乏系统记录。现有研究（如Osawa和Katsuno对镰仓寺院池塘的调查）发现，池塘水体与无尾类动物存在关联，但仅依赖传统观察方法，且未深入分析物种特异性响应。本研究旨在填补这一空白：研究人员在京都东山地区31个寺院、神社及相关设施中，对80个水体进行了系统评估，探索这些文化管理水域是否作为城市无尾类动物的避难所，并识别与物种存在相关的栖息地特征。通过整合视觉、声学与环境DNA（eDNA）调查，研究人员克服了历史花园水域中可达性限制导致的检测不足问题，并揭示了可能被组合水平分析掩盖的物种特异性响应。研究结果发表在《Urban Ecosystems》上，为监测和管理这些历史城市中的潜在生物文化避难所提供了实用基线。
研究人员在京都东山地区31个寺院、神社及附属设施中，调查了80个水体。主要关键方法包括：①岸基视觉遇见和声学调查（遵循标准化规程，在2023–2024年4–7月进行）；②环境DNA（eDNA）宏条形码（在43个水体中，于2024年3月和5月各采集1次水样，采用Sterivex过滤，使用Amph16S引物扩增线粒体16S rRNA基因，在Illumina NovaSeq 6000平台测序，通过PMiFish流程以98.5%相似度阈值进行物种鉴定）；③单变量二项广义线性混合模型（GLMM）分析物种存在/缺失与环境变量（如水体类型、面积、深度、水源、森林距离、锦鲤存在、杀虫剂使用等）的关联，以设施为随机截距。样本队列来源为京都东山地区31个寺院、神社及相关设施。
研究结果部分包含以下小标题：
**调查概况与检测（Survey overview and detections）**
通过视觉/声学调查和eDNA，研究人员在80个水体中记录了8种两栖类物种：7种无尾类动物（Glandirana rugosa、Zhangixalus arboreus、Rana tagoi、Pelophylax nigromaculatus、Dryophytes leopardus、Lithobates catesbeianus、Bufo japonicus）和1种蝾螈（Cynops pyrrhogaster）。G. rugosa在44个水体中被检测到，是最常见的物种；Z. arboreus（31个水体）和C. pyrrhogaster（18个水体）次之；R. tagoi（15个水体）也较常见，而稻田典型物种D. leopardus和P. nigromaculatus仅出现在少数水体中。
**繁殖确认（Breeding confirmations）**
在视觉/声学调查中，Z. arboreus的繁殖证据比例最高（87.1%），R. tagoi（26.7%）和G. rugosa（25.0%）次之，而C. pyrrhogaster未记录到繁殖证据。
**跨环境类别的分布（Distribution across environmental categories）**
通过描述性统计，研究人员展示了各焦点物种在不同环境类别中的分布频率。例如，G. rugosa在池塘（68.2%）和大型水体（70.5%）中检出比例较高，Z. arboreus在靠近森林（58.1%）和静水（71.0%）中检出比例较高。
**环境关联（Environmental associations）**
通过单变量GLMM分析，发现以下物种特异性关联：
- G. rugosa：在河流/运河供水和深水水体中检测概率较高，且与锦鲤存在和杀虫剂使用呈正相关。
- Z. arboreus：在靠近森林和静水水体中检测概率较高，与锦鲤存在呈负相关。
- C. pyrrhogaster：在泉水供水中检测概率较高。
- R. tagoi：在溪流/运河中检测概率较高（但置信区间极宽）。
多数估计值的95%置信区间较宽，表明不确定性较大。
**方法学比较（Methodological comparison）**
在43个配对水体中，视觉/声学调查与eDNA检测呈互补性。eDNA额外检测了难以观察的物种（尤其是R. tagoi，净检测增益28%），而视觉/声学调查对确认繁殖（如泡沫巢）至关重要。Jaccard指数在R. tagoi中最低（0.06），在C. pyrrhogaster中最高（0.61）。
讨论部分总结：研究强调，京都寺院和神社水域中的无尾类动物组合与稻田不同，以G. rugosa、Z. arboreus和R. tagoi为主，且包含受关注物种（如京都府红色名录中的近危种Bufo japonicus和需关注种C. pyrrhogaster、Z. arboreus）。视觉/声学调查与eDNA的互补性在可达性受限条件下尤为关键：eDNA提高了对隐蔽物种（如R. tagoi）的检测，但无法确认繁殖；而实地调查对繁殖确认不可替代。研究人员提出两个可测试假设：①文化维持的栖息地结构（如悬垂树木、泉水渠道）作为物理过滤因子；②管理措施（如锦鲤引入、杀虫剂使用）作为生物/化学过滤因子，影响物种组成。G. rugosa对锦鲤和杀虫剂的耐受性可能源于其蝌蚪皮肤毒素腺体与蚂蚁食性。此外，水域的长期水文连续性和管理稳定性可能为森林/溪流相关无尾类动物提供避难所，维持景观连通性。研究局限性包括：单变量模型未考虑联合效应、空间自相关、调查努力不均等；优势在于整合方法、精细管理相关元数据以及在实际文化景观中的应用。
研究结论翻译：本研究提供了京都寺院和神社水域中无尾类动物出现的基线清单，并表明在可达性限制条件下，岸基视觉/声学调查与eDNA采样可相互补充。结果进一步提示，维持水文连续性、尽量减少不必要干扰，并明确考虑鱼类引入，可能有助于改进历史管理池塘的监测和保护规划。更广泛地，该研究表明，历史城市水域可被视为生物文化结构化的栖息地，其中文化保护与生态监测可协同考虑。
