新聞科研進展
在全球生物多樣性持續下降的背景下，如何高效、低成本、可規模化地獲取可靠的生態監測數據，已成為生態學與保護生物學面臨的核心挑戰之一。環境DNA（environmental DNA, eDNA）技術因其非侵入性和高靈敏度，被認為是未來水生生物多樣性監測的重要工具。然而，傳統的主動過濾方法在渾濁水體和高流速環境中往往效率低下，嚴重制約了eDNA在河流等動態生態系統中的應用。
近年來，被動式環境DNA采樣器（Passive eDNA Samplers, PEDS）作為一種新興替代方案逐漸受到關注。這類方法無需抽水過濾，而是通過將吸附材料直接部署于水體中，利用時間積分效應被動累積DNA信號，顯著降低了野外操作成本。但在不同水動力條件下，被動采樣究竟能否穩定、有效地反映生物群落結構，其作用機制仍缺乏系統量化。
近日，中國科學院水生生物研究所何德奎研究團隊從水動力過程與DNA吸附機制相結合的視角，系統評估了水流條件對被動eDNA采樣效率的影響，為淡水生態系統中eDNA監測方法的優化提供了關鍵證據。
圖1 研究假說
研究團隊通過室內控制性水槽實驗與神農架野外采樣系統評估了水流條件對被動環境DNA采樣效率的影響。室內實驗表明，隨著水流速度增加，eDNA在被動采樣器上的累積速率顯著提升。在高流速（1.5m/s）條件下，GF被動采樣器能夠在30-60 min內達到甚至超過2 L傳統過濾的捕獲基準。神農架野外驗證結果進一步顯示，GF在流水生境的物種檢測能力最突出，整體表現為流動水體優于過濾、靜水條件與過濾相當，共同證明水動力通過提升傳質與接觸概率顯著增強被動吸附，從而提高被動采樣的監測效率。
圖2 圖文摘要
本研究成果以“Flow conditions govern the efficiency of passive environmental DNA sampling”為題，發表于Environment International（DOI：10.1016/j.envint.2026.110086），水生所博士研究生錢建碩為第一作者，水生所特別研究助理丁劉勇和何德奎研究員為共同通訊作者。研究工作得到了國家重點研發計劃和神農架國家公園水資源和水生生物調查與研究課題資助。