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研究人員提出大尺度生物多樣性監(jiān)測方法

作者:宋檢 時間:2022-11-29 來源:互聯(lián)網(wǎng)

近日,中國科學院昆明動物研究所Douglas Yu課題組在《自然—生態(tài)學與進化》雜志上發(fā)表文章對實現(xiàn)大尺度生物多樣性監(jiān)測方法進行展望,為環(huán)境保護政策的制定提供了全面的科學依據(jù)。

 

大尺度實時生物多樣性管理監(jiān)測,對精細研究生物多樣性格局動態(tài)和物種適應策略、預測生物興衰和分布格局態(tài)勢有重要意義。《中科院“十三五”規(guī)劃綱要》將“大尺度區(qū)域生物多樣性格局與生命策略”作為60個有望實現(xiàn)創(chuàng)新跨越的重大突破之一進行部署,旨在通過環(huán)境DNA條形碼、大樣地野外試驗觀測和遙感可視化技術來實現(xiàn)生態(tài)學和進化生物學領域的重大突破。如今生物多樣性正逐漸喪失,因此利用地球觀測技術來監(jiān)測生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系統(tǒng)服務具有重要意義。但是生物多樣性不能完全通過遙感技術觀測到,并且單一的觀測結(jié)果可能會產(chǎn)生誤導,以致降低自然保護的效率,影響保護成效,因此需要改進。

 

為此,Douglas Yu提出通過將自動記錄裝置、高通量DNA測序技術、先進的生態(tài)模型和遙感技術結(jié)合起來,實現(xiàn)有效、實時、大尺度的生物多樣性管理監(jiān)測的構(gòu)想。文章指出,遙感數(shù)據(jù)和其他的地理數(shù)據(jù)可以得到時間、空間上連續(xù)的生物物理數(shù)據(jù),而在樣點上利用傳統(tǒng)的生物多樣性研究方法,如自動錄像或圖像記錄設備、高通量條形碼或者線粒體宏基因組技術,又可以得到物種在某些樣點的生物多樣性信息,但這些樣點信息通常是不連續(xù)的,無法覆蓋到整個景觀區(qū)域。因此,可以將這些樣點信息結(jié)合遙感技術來推測整個景觀的生物多樣性組成,并繪制出生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系統(tǒng)服務的地圖。那么如何將遙感觀測結(jié)果和樣點的高通量生物多樣性數(shù)據(jù)結(jié)合起來呢?文章認為,統(tǒng)計模型是連接兩者的橋梁。遙感技術能得到大尺度、高分辨率、時間上連續(xù)的地圖,但是無法直接轉(zhuǎn)化成生物多樣性信息。相反,在樣點可以得到精確到物種或者個體的大量生物多樣性信息,但只限于某些樣點。如今,現(xiàn)有的統(tǒng)計模型方法可以利用樣點信息和遙感技術來構(gòu)建連續(xù)的物種地圖,甚至可以根據(jù)采樣和分析方法來估計物種豐富度或者生物量。目前有3種統(tǒng)計模型可以實現(xiàn)這一目標,它們分別是聯(lián)合物種分布模型、群落占據(jù)檢測模型以及廣義相異模型。

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