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出品 | 海潮天下

在美國加利福尼亞州廣袤的野外和私人土地上，非法及不規范的大麻種植活動，已成了嚴重的生態威脅。這些種植點通常伴隨著違規引水、原始森林砍伐、以及違禁農藥（如殺鼠劑、除草劑）的大量使用。據環境調查，非法種植點排入溪流的肥料流失會導致水體富營養化、并引發藻類爆發，而化學毒素則通過食物鏈逐級富集，導致三文魚、兩棲類甚至食肉動物大量死亡。過去，面對散布在偏遠地區的數千個潛在污染點，傳統的監測效率無異于“打地鼠”，那么，如何打破現有的監測僵局，形成全州范圍內的系統性應對？

海潮天下（Marine Biodiversity）小編注意到，據加州大學圣塔克魯茲分校（UC Santa Cruz）2026年5月4日發布的官宣，該校研究團隊已獲得加州魚類和野生動物管理局（CDFW）撥付的220萬美元贈款。

據悉，這筆資金源自大麻修復贈款計劃（Cannabis Restoration Grant Program），旨在利用環境DNA（eDNA）技術，針對受土地開發、農業徑流及大麻種植影響的流域，開發出一套標準化的“加州溪流健康指數”。這項技術的規模化應用，被認為是標志著加州對淡水生態系統的監測從傳統的物理觀測轉向了高效的數字化基因組學分析。

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攝影 ?海潮天下（Marine Biodiversity），圖文無關

在淡水生態學領域，傳統的河溪健康評估通常依賴于對大型無脊椎動物或特定魚類種群的現場抽樣調查。這種方法不僅對專業人員的技術要求極高，而且耗時較長，往往只能反映生態系統中的一部分。

相比之下，eDNA可以檢測生物體在水中遺留的皮膚細胞、粘液或排泄物中的遺傳物質，像“血液測試”一樣，用水樣就能直接捕捉到水體中“流動的生物圖譜”。而且這種方法能將生物多樣性的識別范圍從肉眼可見的魚類、昆蟲，擴展到支撐整個食物網底層邏輯的微生物世界，以便更精準地發現生態系統在氣候變化或人為干擾下的細微波動。

根據這個項目的規劃，研究團隊將在2026年5月~9月期間，對加州境內50個主要流域的400多條溪流進行大規模采樣。

上圖是逆流而上的大鱗鉤吻鮭（已經呈紅色），游向船溪進行產卵。圖源：Ryan Hagerty/美國魚類與水生生物保護局

這一過程高度依賴“社區科學”模式，CALeDNA項目組將培訓數百名志愿者深入實地。這些社區科學家將攜帶標準化的采樣包，在野外采集約2400份樣本，以此來大幅降低了科研成本，填補了州政府機構在偏遠、或私人土地監測上的數據空白，為原住民部落和地方管理機構提供了參與環境決策的技術手段。

在實驗室后端，該項目整合了前沿的生物信息學+人工智能技術。研究人員將利用機器學習算法處理數百萬條eDNA序列，將其與歷史監測數據和地理空間信息作比對，來識別數千種生物多樣性模式。

由UC Santa Cruz孵化的初創公司eDNA Explorer在其中扮演了一個重要角色，他們開發了一個云計算平臺，可以把復雜的測序數據轉化為可視化的健康評分。技術層面的突破，讓單次溪流評估的成本有望控制在幾百美元，且從實地采樣到生成分析報告的時間比傳統手段縮短了一半，這就極大地提高了資源管理者判定修復工作優先級的效率。

此外，該研究并非孤立運行，而是與南加州沿海水資源研究小組及加州水資源控制委員會深度合作的，將eDNA指數與現有的河流健康評分標準進行交叉驗證，來確保新工具在加州多樣化的生態地理分區中具備科學的一致性。

據介紹，在為期三年的項目周期內，團隊將分階段完成數據采集、模型測試及科學審查，對流域生態風險的“精準定位”，最終發布的標準化協議將直接服務于全州淡水生物多樣性的保護決策與修復優先級的判定。

海潮天下（Marine Biodiversity）小編查閱資料了解到，這個“大麻修復贈款計劃”，法律依據源于加州2016年通過的《成人使用大麻法案》，即著名的64號提案。雖然該提案通過了娛樂用大麻的合法化，但立法者意識到，長期存在的非法種植活動對加州的自然資源造成了毀滅性破壞。為了抵消這種環境影響，法案規定對合法大麻的生產和銷售征收稅收，并將這些稅收的一部分專門撥入“大麻稅務基金”（Cannabis Tax Fund）。比如說， 非法種植點通常直接截斷溪流或安裝泵站，導致旱季下游水位枯竭，嚴重威脅到受保護的鮭魚（Salmon）和鋼頭鱒（Steelhead）的生存。

eDNA·新研究

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資訊源 | ucsc

文 | 朱瀟瀟

編輯 | 海潮君

排版 | 盧曉雨

時間 | 2026年5月8日

#eDNA

【參考資料】

https://news.ucsc.edu/2026/05/edna-california-stream-health/
https://www.watereducation.org/aquafornia-news/new-release-uc-santa-cruz-receives-california-department-fish-and-wildlife-funding

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