[发明专利]一种基于eDNA的水生生态分析方法及系统

权利要求书

1.一种基于eDNA的水生生态分析方法，其特征在于，步骤如下：

获取检测样本；

利用形态学方法对所检测样本进行生物类别总生物量测定，得到第一数据；

从所述检测样本中提取eDNA样本；

对所述eDNA样本进行PCR扩增，进行文库构建并测序，得到宏条形码序列信息；

获取比对数据库，将所述宏条形码序列信息与所述比对数据库进行比对分析，得到第二数据；

根据所述第一数据和所述第二数据进行生态系统健康分析，得到分析结果；

所述检测样本包括以下至少之一或其组合：浮游生物水体样本、鱼类水体样本、底栖生物水体样本、水生植物样；

所述生态系统健康分析包括以下至少之一或其组合：单因子健康分析、多因子健康分析；单因子健康分析中的单因子指标包括以下至少之一或其组合：物种丰富度、香浓多样性指数、硅藻耐受性指数、敏感种相对多度、群落相似性指数；

所述多因子健康分析包括以下步骤：

确定参照样点和受损样点，通过对比评价参数在参照系和受损系之间的差异，对水生生态健康进行分析；

根据环境参数与生物参数建立预测模型，利用所述预测模型分析水生生态的健康状况；

针对单因子健康分析，根据物种丰富度、香浓多样性指数、硅藻耐受性指数、敏感种相对多度以及群落相似性指数5个单因子指标的综合得分DBI指数来分析水生生态的健康水平；同时设定1分为健康状况极差，1-2分为健康状况较差，2-3分为健康状况一般，3-4分为健康状况较好，4-5分为健康状况极好；

针对DBI指数的计算公式为：

其中，i代表各个单因子指标，s _i表示单个单因子指标的得分；

物种丰富度具体指检测样本中样点硅藻的总分类单元数；

香浓多样性指数具体指检测样本中样点硅藻群落的多样性，计算公式为：

H＝-∑P _i×log2P _i ，

其中，H代表香浓多样性指数，P _i代表群落中第i个物种个体数占总体数的百分比；

硅藻耐受性指数由以下公式计算得到：

X＝((∑P _i·V _i )/∑P i )，

其中，X代表硅藻耐受性指数，P _i 代表群落中第i个物种个体数占总个体数的百分比，V_i为不同硅藻类群的耐受性级别，耐受性最低时为4，耐受性最高时为1；

敏感种相对多度具体指所有敏感物种相对多度之和；

群落相似性指数具体指在检测样本中设置的评价点位和参照点位之间硅藻群落的相似性，计算公式为：

M＝100-0.5∑|ria-rir|,

其中，M代表群落相似性指数，ria和rir分别代表硅藻群落中第i个物种在评价点位和参照点位的相对多度，相对多度的范围为0～100％；

针对多因子健康分析，选取生物完整性和RIVPACS指数作为代表；其中，生物完整性指数的构建首先需要选择参照样点和受损样点，通过对比评价参数在参照系和受损系之间的差异，构建评价体系对水生生态健康进行评价；RIVPACS指数的构建利用环境参数与生物参数建立预测模型，利用预测模型评价水生生态的健康状况。

2.根据权利要求1所述的基于eDNA的水生生态分析方法，其特征在于，所述获取检测样本这一步骤包括：

设置取样点；

利用2L可密封式广口瓶从所述取样点采集水样样本。

3.根据权利要求2所述的基于eDNA的水生生态分析方法，其特征在于，所述取样点至少存在1个。

4.根据权利要求2所述的基于eDNA的水生生态分析方法，其特征在于，所述水样样本至少存在3份。

5.根据权利要求1所述的基于eDNA的水生生态分析方法，其特征在于，所述从所述检测样本中提取eDNA样本这一步骤包括：

利用滤膜对所述检测样本进行真空抽滤，在所述滤膜上存在覆盖物的位置去除所述滤膜，使用试剂盒提取所述eDNA样本；所述滤膜为0.45μm聚醚砜材质。