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生物多样性丧失已经成为全球重大环境问题之一,开展全面准确的生态监测以明确生物多样性流失速度是生物多样性保护的前提。由于形态学鉴定法（传统调查法）存在鉴定困难、调查不全面和估算误差等问题,很难准确评估生物多样性现状与变化。新兴的环境DNA宏条形码技术（e DNA技术）有潜力克服传统调查法的局限,成为评估生物多样性的重要手段。该技术在大型水生植物和底栖动物多样性评估中起步较晚,还未形成系统和成熟的实验技术体系,尤其是引物及样品类型的选择没有一致的定论。此外,虽然e DNA技术评估鱼类多样性方面研究较多,但复杂栖境环境下鱼类群落时空异质性辨析是目前研究的瓶颈问题。因此,本研究以潮白河为研究对象构建系统化评估大型水生植物和底栖动物多样性的e DNA技术,以复杂栖境的白洋淀为例评估e DNA技术辨析复杂栖境环境下鱼类群落时空异质性的能力,并将系统化方法与技术应用于中国典型湖库（包括新疆乌伦古湖、辽宁汤河水库、白石水库、湖北大冶湖、金沙河水库和云南抚仙湖等）,分析其对典型湖库大型水生植物、底栖动物和鱼类多样性评估的可适用性,并揭示典型湖库大型水生植物、底栖动物和鱼类群落特征及驱动这三类生物群落分布的环境因子。该研究将为三类水生生物多样性评估提供重要方法参考,推动生物多样性保护工作,同时促进e DNA技术在水生生物多样性评估中的应用。本研究主要结果如下:（1）e DNA技术评估大型水生植物多样性方法构建过程中,比较了Rbcl、mat K、ITSu和ITS2引物分别对沉积物和水样样品的扩增与注释结果,分析表明Rbcl引物耦合沉积物扩增效果好,目标物种检测率最高,达72.73%,其他引物注释的大型水生植物比例低于10%。Rbcl引物和沉积物是应用e DNA技术评估大型水生植物的最佳引物与样品类型。将构建的方法体系应用于潮白河大型水生植物多样性评估,结果显示,相比传统调查法,e DNA技术检测到的大型水生植物显著更多,尤其是小型的和易被忽视的中生植物（P=0.000）。同时调查到了明显更高的沉水植物丰度,弥补了传统调查法中低估沉水植物丰度的缺陷。此外,两种方法物种数和丰度在潮白河均呈现山区＞农业区＞城区的空间分布变化趋势,且e DNA技术能有效区分不同景观条件下大型水生植物的空间差异（P=0.044）。在典型湖库大型水生植物调查结果中,相比较传统调查结果,e DNA技术重复检测到传统调查法中53.00%以上的物种,且e DNA技术提高了平均30.62%的物种检测率。此外,e DNA技术评估的湖泊与水库大型水生植物功能类群特征明显,且各水域大型水生植物群落分布存在显著差异（P=0.001）,盐度、化学需氧量、水温、p H和总磷是驱动大型水生植物群落分布的关键因子。（2）e DNA技术评估底栖动物多样性方法构建过程中,比较了COI、BF、Ar F和18S引物分别对沉积物和水样样品的扩增与注释结果,分析表明COI引物耦合沉积物扩增效果好,目标物种检测率最高,达65.38%,其他引物注释的底栖动物比例低于15%。COI引物和沉积物是应用e DNA技术评估底栖动物多样性的最佳引物与样品类型。将构建的体系应用于潮白河底栖动物多样性及水生态状态评估,相比传统调查法的结果,e DNA技术检测到的物种显著更多（P=0.000）,物种丰度方面,e DNA技术检测到的环节动物丰度显著更高（P=0.000）。此外,e DNA技术能更真实地反映底栖动物群落空间异质性（P=0.038）以及群落与环境因子的相互作用关系;进一步地,e DNA技术能可靠指示水体生态状态,反映了潮白河山区到城区再到农业区逐渐被污染的趋势。对典型湖库底栖动物多样性评估结果表明,相比历史数据,除乌伦古湖外,e DNA技术检测到更多的物种丰富度,并且各水域底栖群落分布具有显著差异（P=0.001）,盐度、透明度、水深、化学需氧量、水温和总氮是驱动底栖动物群落分布的关键因子。（3）应用传统调查法和e DNA技术分别检测到白洋淀鱼类40种和55种,e DNA技术检测到的更多的物种主要为低丰度物种,包括新引进和曾经消失但重现的物种。物种组成上,e DNA技术和传统调查法获得了相似的群落组成。在空间尺度上,各生境物种丰富度在两个季节均表现出极显著差异（春季:P=0.000;夏季:P=0.002）,且两个季节物种丰富度和丰度在各栖境均显示沟渠（T）和河道（R）高于湖泊（L）和沼泽（S）的特征。在时间尺度上,鱼类物种丰富度季节差异显著（P=0.000）,且总氮、化学需氧量、高锰酸钾指数、水温、水深和p H是驱动鱼类群落季节分布的关键因子。典型湖库鱼类多样性调查结果表明,两种方法评估的各水域均以鲤科鱼类为主。相比传统调查法,e DNA技术鉴定到的物种显著更多（P=0.019）,并且各水域检测到50%以上的传统调查法的物种,其中抚仙湖检测到的重复物种最少,未检测到物种均为抚仙湖土著物种。进一步地,e DNA技术评估的各水域鱼类群落空间分布差异显著（P=0.001）,盐度、透明度、水深、化学需氧量和水温是驱动鱼类群落分布的关键因子。综上,本研究表明e DNA技术是一项评估大型水生植物和底栖动物多样性的可靠方法,且揭示了e DNA技术辨析复杂栖境下鱼类群落时空异质性的能力。此外,构建的e DNA技术真实反映了典型湖库各水域水生生物群落区域特征,体现了该方法在大格局多水域三类水生生物多样性评估中的适用性与潜力。