《Hydrobiologia》：Effects of lateral hydrological connectivity on the relative abundance of water frogs (Pelophylax spp.) and common toads (Bufo bufo) using eDNA surveys
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本研究针对河漫滩生态系统中侧向水文连通性（LHC）如何通过环境因子间接影响两栖动物种群的核心问题，通过eDNA宏条形码技术对多瑙河洪泛区30个样点的水蛙（Pelophylax spp.）与常见蟾蜍（Bufo bufo）进行相对多度评估，结合结构方程模型（SEM）解析LHC的间接作用路径。结果表明：LHC虽不直接作用于两栖动物多度，但通过植被覆盖度、水体物理化学特性（如总磷TP、有色可溶性有机物CDOM）及栖息地结构（面积、水深、流速）等中介变量产生物种特异性影响。水蛙多度受植被与富营养化水体正向驱动，而蟾蜍更依赖小型浅水静息栖息地。研究首次揭示LHC通过多维环境梯度间接调控两栖类群分布的机制，为洪泛区生态修复与两栖动物保护提供理论依据。
河漫滩作为淡水生态系统的关键组成部分，以其高生物多样性和复杂的生态过程闻名，却因人类活动（如河流渠化、防洪工程）与气候变化面临严重退化。其中，侧向水文连通性（Lateral Hydrological Connectivity, LHC）作为洪泛区动态的核心驱动因子，直接调控水体与陆地间的物质交换和物种迁移。然而，LHC对两栖动物种群的影响机制尚不明确：是直接通过扩散限制发挥作用，还是间接通过改变局部栖息地环境？这一问题的解答对维护洪泛区两栖动物群落稳定性及生态修复实践至关重要。
为解决这一科学问题，研究团队选择多瑙河奥地利与匈牙利段的洪泛区为研究对象，针对区域内优势两栖物种——水蛙（Pelophylax spp.）和常见蟾蜍（Bufo bufo），开展基于环境DNA（eDNA）宏条形码技术的群落调查。研究通过量化LHC梯度（0%完全隔离至100%永久连通）下30个样点的两栖动物相对多度（以阳性PCR重复数表征），结合栖息地结构（面积、水深、流速、岸线类型）、植被覆盖（挺水植物、沉水植物、浮游藻类）及水体物理化学参数（溶解氧、总磷TP、叶绿素a等）的PCA降维分析，构建结构方程模型（SEM）解析LHC的直接与间接效应。
关键技术方法概述
研究依托eDNA宏条形码技术，使用"batra"引物扩增两栖动物线粒体DNA片段，通过12次PCR重复确保检测可靠性。LHC基于2000–2016年水文数据与二维水动力模型计算，环境变量通过现场测量与实验室分析获取。空间自相关性通过主坐标邻距矩阵（PCNM）校正，SEM模型拟合优度以CFI>0.9、RMSEA<0.08为标准。
研究结果
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LHC对环境驱动因子的直接作用
LHC显著负向影响水体物理化学特性（PC1：β=-0.319, p=0.002），高连通水体呈现低营养盐、高溶氧特征；同时强烈抑制植被覆盖（β=-0.609, p<0.001）与自然栖息地结构（β=-0.545, p<0.001），导致连通区以深水、急流、人工岸线为主。
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物种特异性响应路径
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水蛙（Pelophylax spp.）：LHC通过植被（β=-0.234, p=0.061）与水体理化特性（β=-0.125, p=0.056）的间接负效应显著，其多度与富营养化（高TP、CDOM）和密集植被正相关（PHYSCHEM: β=0.393, p=0.014；VEG: β=0.384, p=0.036），栖息地结构无显著影响。
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常见蟾蜍（B. bufo）：LHC主要通过栖息地结构产生间接负效应（β=-0.222, p=0.060），蟾蜍偏好小型、浅水、静息水体（STRUCT: β=0.407, p=0.026），对植被与水体理化参数响应不显著。
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空间格局的间接影响
大尺度空间变量（PCNM1）显著影响水体理化特性，反映奥匈样点间地理差异；局部空间过程（PCNM4）亦参与调控，强调多尺度因素在洪泛区生态中的协同作用。
结论与意义
本研究首次整合eDNA技术与SEM模型，揭示LHC通过“水文-环境-生物”级联效应间接塑造两栖动物多度的机制。水蛙依赖植被覆盖与富营养化水体，其长幼虫期需持续藻类资源；蟾蜍作为爆发式繁殖者，更适应早期增温的浅水栖息地。成果发表于《Hydrobiologia》，为洪泛区生态管理提供关键启示：（1）两栖动物保护需兼顾物种特异性栖息需求；（2）水文调控应避免栖息地均质化，维持孤立水体的生态功能；（3）eDNA技术为大规模河漫滩生物监测提供高效工具。研究呼吁在河流修复中优化LHC梯度设计，以平衡鱼类与两栖类群落保护目标。
