随着人类活动和气候变化的加剧，生物入侵现象越来越普遍，不仅威胁城市公园、农田等人类活动频繁的区域，也蔓延至自然保护区等人类活动较少的区域。外来物种通过猎食、竞争资源、传播疾病等方式对本土生态系统造成严重破坏，引起生态灾害和经济损失。尽管自然保护区具有阻碍外来物种入侵和保护濒危/受胁物种的功能，但隐匿于水下的水生脊椎动物在自然保护区的入侵风险尚未得到充分评估。
近日，广东省科学院动物研究所高养春副研究员课题组联合广州大学、中国计量大学等科研机构，选取广东省8个省级自然保护区，利用环境DNA（eDNA）技术对水生脊椎动物多样性进行了分析，评估了外来物种的入侵风险。研究共鉴定出104种水生脊椎动物，其中9种被列为中国外来入侵物种，包括齐氏罗非鱼、伽利略罗非鱼、尼罗罗非鱼等（图1）；同时鉴定出虎纹蛙、方氏鲴及多鳞白甲鱼等16种濒危/受胁物种。研究显示，5种（占比55.56%）外来入侵物种分布于至少6个（占比75.00%）自然保护区，且在所有自然保护区均检测到齐氏罗非鱼和伽利略罗非鱼，表明这些入侵物种在广东省的自然保护区具有较为广泛的分布。此外，基于序列相对丰度的物种排序显示这些入侵物种均位于所有水生脊椎动物前63.46%，其中3种外来入侵生物位列前十，表明外来入侵物种具有较高的丰度。较广的地理分布及较高的物种丰度表明广东省的这些自然保护区具有一定的外来物种入侵风险，亟需采取有效措施防控这些外来入侵物种。
图1基于eDNA技术调查到的水生入侵脊椎动物
图2主要水生入侵脊椎动物分布于自然保护区的数量（A）；每个自然保护区水生入侵脊椎动物的多样性（B；）丰度前10的水生脊椎动物的相对丰度（C）；每个自然保护区水生入侵脊椎动物相对丰度
该研究为广东省自然保护区外来入侵水生脊椎动物的防控和濒危/受胁物种的保护提供了科学依据。相关成果发表于国际学术期刊Frontiers in Marine Science（一区，IF=2.8），广东省科学院动物研究所魏玉峰副研究员为论文的第一作者，高养春副研究员为论文通讯作者，广州大学本科实习生吴春燕、大连市海洋发展事务服务中心张赛赛副研究员及中国计量大学的夏志强副研究员共同参与此项研究。该研究得到国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、广州市科技计划项目及广东省科学院科技发展专项等项目的资助。
论文信息：Wei Y, Wu C, Zhang S, Xia Z and Gao Y (2024) eDNA analysis reveals high invasion risks in nature reserves in Guangdong Province, China. Front. Mar. Sci. 11:1462123. doi: 10.3389/fmars.2024.1462123
供稿：省科学院动物所
撰稿：高养春
审稿：黄丹 陈金平 张强
校稿：徐超 肖捷 章震
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