科技赋能生态：环境DNA“解码”黄浦区生物多样性

生物多样性，是衡量一座城市生命力和可持续发展能力的重要指标。

为全面掌握区域内生物多样性现状，2024年至2025年，黄浦区生态环境局在市级部门指导下，联合华东师范大学“申生不息”团队，对本区开展了首次系统性生物多样性本底调查。调查中，科研团队率先大规模应用环境dna技术，这一创新实践为城市生物多样性调查提供了创新实践与示范经验。

环境dna：生命的“隐形指纹”

环境dna（environmental dna, edna）是一项前沿的生物监测技术，如同生物在环境中留下的“隐形指纹”，悄然存在于水体、土壤和空气中。它来自生物脱落的皮肤细胞、黏液、排泄物等，承载着物种的遗传信息。科学家通过分析环境样本中的dna，无需直接接触生物，即可识别区域内有哪些物种、分布如何。

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环境dna水样

解密新技术：

从一瓶水到一份成果的科学之旅

精准采样：

在黄浦区9个景观水体，按四季分别采集表层水样，低温保存送回实验室。

严谨过滤：

24小时内完成过滤，使用消毒器具并设置对照，提取纯净edna。

优化提取：

采用专用试剂盒提取dna，全程防控污染，保障样本质量。

精准扩增：

根据不同生物类群设计引物，进行pcr扩增，设置重复与对照。

高通测序：

对扩增产物进行高通量测序，获取海量基因序列数据。

智能分析：

结合数据库与历史资料，解析物种组成，绘制黄浦区生物多样性图谱。

新技术的三大优势

1. 非侵入性监测，守护生态无痕

在黄浦区这样水域有限的城市环境中，传统捕捞方法不仅操作受限，还可能影响鱼类资源。环境dna技术仅需采集水样，即可高效识别物种。结果显示：传统网捕记录到22种鱼类，而edna技术检测出61种，灵敏度显著提升，还能发现很多传统方法漏掉的鱼，且对生态零干扰。

环境dna比传统方法能够检测出更多鱼类物种

2. 一瓶水，多类群同步调查

环境dna技术如同一位“全能生态侦探”，仅凭一份水样，就能同步检测浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类等多个类群。在本次黄浦区生物多样性调查中，通过环境dna技术，共检出浮游植物362种、浮游动物51种、大型底栖动物48种、小型底栖动物245种、鱼类61种，全面揭示了水体生态系统的多样性。

3. 以水测陆，拓展监测边界

环境dna技术甚至能通过水样检测陆生脊椎动物。动物活动时脱落的细胞、毛发或排泄物进入水体，成为“生态信息胶囊”。在本次黄浦区生物多样性调查中，通过环境dna技术，共检出5种两栖类、10种爬行类、34种鸟类和4种哺乳动物，凭借“以水测陆”的独特本领，让我们无需钻树从与草丛，就能洞悉陆生脊椎动物的生存状况，为生态保护和研究提供了全新的视角和强大的工具。

理性看待技术局限

科学解读检测结果

科学解读检测结果

尽管环境dna技术在本次调查中表现出色，但作为新兴技术，它仍存在一些局限：

样本易受污染：

采样器具消毒不彻底或周边环境干扰，都可能影响结果准确性。

数据库待完善：

部分物种的基因序列尚未收录，可能导致某些生物无法被准确识别。

dna降解影响：

不同物种的dna在环境中的存留时间不同，可能造成某些物种漏检。

因此，在运用该技术时，我们必须秉持科学严谨的态度，合理解读检测结果，要结合传统调查方法相互验证，同时不断完善数据库，确保结果更加准确可靠。

在超大城市中心城区的生物多样性保护道路上，黄浦区率先将环境dna技术与智慧监测体系深度融合，开启了一场别开生面的生态探索。这一创新实践，不仅让我们看到了城市生态的丰富多样，更为生物多样性调查与保护提供了可复制、可推广的“黄浦经验”。

来源：黄浦环境

编辑：张玉洁

上观号作者：上海环境