《Environmental DNA》：A Ground Surface Rolling Method for Detecting Environmental DNA of Terrestrial Animals
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本文介绍了一种名为“Koro-rin采样器”的新型陆生环境DNA（eDNA）采集方法，通过无动力滚动式非织造布收集器对地表颗粒物（如土壤、落叶等）进行高效采样，结合宏条形码技术（metabarcoding）实现对鸟类和哺乳类动物的灵敏检测。研究在14个月内对日本次生林进行90次地表采样，结果显示该方法与相机陷阱数据重合率达92%，并能捕获迁徙鸟类的季节性动态，证明了其在陆地生物多样性长期监测中的实用性与可扩展性。
研究背景与意义
传统陆地生物多样性监测方法（如视觉观察、陷阱法）存在人力成本高、时效性差的问题。环境DNA技术虽在水生系统中广泛应用，但陆生eDNA方法仍面临采样范围有限、DNA持久性差异及操作复杂性等挑战。本研究旨在开发一种无需动力、可大规模部署的地表eDNA采集方法，以提升陆地生物监测的效率和覆盖范围。
Koro-rin采样器的设计与应用
研究团队设计了一种由旋转体和一次性非织造布收集器构成的采样设备，可在多种地表（土壤、岩石、树根等）快速滚动收集颗粒物。采样器通过物理接触和纤维捕获机制吸附地表沉积物，避免了水分或大型碎屑的干扰。在14个月的研究中，于日本丰田市的次生林（Forest of Toyota）设置3个地表采样点和1个水体采样点，每两周进行一次采样，共收集90份地表样本和29份水样。
检测灵敏度与验证
通过MiBird和MiMammal引物进行宏条形码分析，共检测到53个鸟类和哺乳类分类单元（30种鸟类、23种哺乳类）。其中，92%的相机陷阱记录物种被eDNA方法成功检测，且eDNA额外发现29个未被相机记录的物种（如蝙蝠、小型啮齿类），证实其对小体型和隐蔽性物种的高灵敏度。非度量多维尺度分析显示，地表eDNA与水样eDNA的群落结构显著差异（PERMANOVA，R2=0.069，p=0.001），表明地表采样能捕获更全面的陆地生物多样性。
时间分辨率与季节性动态
eDNA检测成功反映了鸟类的季节性迁徙模式：夏季访客（如Ficedula）和冬季访客（如Zoothera）的DNA信号在其活动期内显著增强，与非活动期形成鲜明对比。月际检测频率与视觉调查结果显著相关（r=0.70，p=2.6×10?8），证明地表eDNA能有效追踪物种的时间动态。
技术优势与局限性
Koro-rin采样器具有无需动力、操作简便、可一次性使用等优点，适用于大尺度长期监测。但其检测灵敏度可能受降雨冲刷、参考数据库覆盖度不足等因素影响。未来可通过优化收集器材料、扩大采样面积、完善参考序列库进一步提升性能。
结论与展望
地表滚动采样法为陆生生物多样性监测提供了高灵敏度、高时间分辨率的补充手段。结合水体eDNA与传统监测方法，可构建更全面的生态系统评估框架，尤其适用于长期生态研究及保护管理实践。
