福建省部分地区野栖鼠体表寄生恙螨的物种多样性调查
2021-07-16周淑姮韩腾伟王加熊徐国英刘维俊邓艳琴肖方震
周淑姮,韩腾伟,王加熊,徐国英,刘维俊,刘 菁,邓艳琴,2,肖方震
物种多样性是指动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度,是衡量一定地区生物资源丰富程度的客观指标,可通过物种丰富度、物种多样性指数、均匀度指数及优势度指数等统计学指标进行测定。物种多样性是生物多样性研究的核心问题,它不但是遗传多样性的直接体现,也是生态系统多样性和景观多样性形成的基础,它的丧失将直接危及人类社会的可持续发展[1]。
恙螨(Trombiculid mite)是恙虫病最重要的传播媒介,其幼虫通过叮咬传播恙虫病东方体而引起恙虫病。关于恙螨多样性的研究国内除云南省[2-5]外,其余省份报道较少[6-7],福建省尚未见报道。为进一步了解福建省恙螨的栖息环境特征以及群落结构关系,我们于2013-2019年对福建省野栖鼠体表寄生恙螨的分布情况及物种多样性进行研究,为福建省恙螨生物多样性的研究提供本底资料,为福建省恙虫病宿主动物及传播媒介的监测体系提供技术支撑,为恙虫病防制提供参考依据。
1 调查方法
1.1 调查时间与地点 福建省在动物地理区划上隶属于东洋界中印亚界,划分为华南区的闽广沿海亚区(Ⅰ区)和华中区的东部丘陵平原亚区(Ⅱ区)[8],调查点与时间的选择见图1(使用ArcGIS 10.3软件包绘制),调查地点为山地(包括山地、丘陵及其周边)、农田(包括农田周边)或果园等野外生境。
图1 福建省区系划分及恙螨调查点与调查时间Fig.1 Investigation sites and timing in different fauna divisions of Fujian Province
1.2 调查方法 采用笼日法捕鼠,晚放晨收。将捕获的活鼠单只连笼装入白色布袋,用乙醚熏倒后置白色搪瓷盘中,检查耳窝内、耳上、耳背基部、肛门、生殖器附近等部位[9],将寄生有恙螨的皮肤甚至整个鼠耳齐根剪下置玻璃平皿中央,在其外围封一圈清水,盖上盖玻片,待恙螨自行脱落后检集;同时剪下整个鼠鼻腔,自鼻中隔处剪开,检集鼻腔内恙螨。检集的恙螨均保存于75%乙醇中,进行封片、分类、鉴定和计数。
1.3 恙螨种类鉴定 在体视显微镜(OLYMPUS SZX9)下根据恙螨幼虫的体型、体色、背毛形态进行初步归类,挑取一定数量,用贝氏液(Berlese medium)制作透明玻片标本,在生物显微镜(OLYMPUS CX40)下仔细观察颚体、背板、背毛、足等形态特征,依据文献[9-10],做出最终鉴定。体视显微镜下无法根据体形、体色区分的种类(如中华无前恙螨Walchiachinensis与太平洋无前恙螨W.pacifica,短足珠恙螨Doloisiabrachypus与中华珠恙螨D.sinensis)则随机挑取一定数量,制作成玻片标本在生物显微镜下鉴定后按比例进行计数。
1.4 数据分析
1.4.1 组成与密度分析 鼠体恙螨的构成比、带螨率及螨指数计算公式如下[9,11]:
构成比(%)=某种恙螨数/恙螨总数×100
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带螨率(%)=带恙螨鼠数/检鼠数×100
带螨指数=某种恙螨数/检鼠数
1.4.2 多样性分析 采用丰富度(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H’)、Pielou均匀度指数(E)及 Simpson 优势度指数(C),计算公式如下[12]:
S=群落中总物种数
H’=-ΣPi(lnPi),Pi=Ni/N;
E=H’/LnS
C=∑(Pi)2
式中Pi为属于种i的个体在全部个体中的比例,Ni是第i种的个体数,N是总个体数。
2 结 果
表1 福建省部分地区捕获野栖活鼠的基本信息情况Tab.1 Basic characteristics of wild living rodents captured in some areas of Fujian Province
2.2 不同寄生部位恙螨的物种多样性
2.2.1 恙螨种类及组成 本次调查,我们仅在野栖鼠耳(耳壳及外耳道)表面及鼻腔内检获恙螨幼虫,共检获恙螨2亚科7属27种10 832只(表2)。其中,在鼠耳表面共检获2亚科6属23种9 936只,优势螨为地理纤恙螨Leptotrombidiumdeliense(59.60%)及中华无前恙螨(16.80%);在鼻腔内共检获1亚科1属4种896只,优势螨为中华珠恙螨(48.33%)及广东珠恙螨D.guangdongensis(27.12%)。
表2 野栖鼠体表不同寄生部位恙螨的种类、数量及构成比Tab.2 Species, quantity, and composition ratio of chigger mites at different parasitic sites in wild rodents
2.2.2 不同寄生部位恙螨的物种多样性 寄生于野栖鼠耳与鼻腔的物种多样性见表3。数据显示,寄生于野栖鼠耳的恙螨丰富度、多样性指数及优势度指数均高于寄生于鼻腔的,均匀度指数则低于寄生于鼻腔的。
表3 野栖鼠体表不同寄生部位恙螨物种多样性Tab.3 Species diversity of chigger mites at different parasitic sites in wild rodents
2.3 不同鼠种体表恙螨的分布与物种多样性
2.3.1 野栖鼠带螨率及带螨指数 不同鼠种体表寄生恙螨分布见表4及表5。野栖鼠耳带螨率为33.27%,总带螨指数为17.68。在检鼠数>10的鼠种中,板齿鼠耳带螨率(56.10%)最高,其次为白腹巨鼠(41.67%)及黄毛鼠(40.31%);带螨指数板齿鼠(51.59)最高,黄毛鼠(20.94)次之;地理纤恙螨总指数(10.41)最高,中华无前恙螨(2.92)次之。野栖鼠鼻腔带螨率为15.11%,总带螨指数为4.06。在检鼠数>10的鼠种中,青毛鼠鼻腔带螨率(76.93%)及总带螨指数(40.54)均明显高于针毛鼠(18.97%,2.83),而黑线姬鼠鼻腔内尚未发现寄生恙螨;鼻腔内以中华珠恙螨指数(1.94)最高,其次为广东珠恙螨(1.08)。表4、表5黑体数据显示,除卡氏小鼠可能因样本量太低外,其余宿主体表均有多种恙螨寄生,社鼠、黄毛鼠及针毛鼠等体表寄生的恙螨种类多达10种以上;大多数恙螨尤其纤恙螨属、无前恙螨属、珠恙螨属的多数种类均可寄生于多种野栖鼠体表,为多宿主型;福建纤恙螨、建纤恙螨、高湖纤恙螨、印度囊棒恙螨、福建爬虫恙螨、高山真棒恙螨及八毛背展恙螨等仅发现寄生于单一宿主,可能为寡宿主型或由于调查不够深入引起。
表5 野栖鼠鼻腔带螨率及带螨指数Tab.5 Infection rate and index of chigger mites collected from the nasal cavity of wild rodents
2.3.2 野栖鼠体表寄生恙螨的物种多样性 野栖鼠体表有多种恙螨寄生,其寄生恙螨的物种多样性指数及优势种见表6。鼠耳寄生恙螨种类最为丰富的宿主为社鼠,共有11种恙螨寄生,其次为黄毛鼠与针毛鼠,分别有9种与8种恙螨寄生;寄生恙螨均匀度指数及多样性指数较高的宿主依次为白腹巨鼠、针毛鼠、社鼠,其优势螨种分别为高湖纤恙螨、中华无前恙螨及苍白纤恙螨,三者优势度指数则均较其余鼠种低。鼻腔寄生恙螨的丰富度及多样性指数最高为青毛鼠,其次为针毛鼠及黄毛鼠;寄生恙螨均匀度指数及优势度指数黄毛鼠均高于针毛鼠及青毛鼠。黄毛鼠与针毛鼠鼻腔内优势种均为广东珠恙螨,青毛鼠鼻腔内优势种为中华珠恙螨。
表6 野栖鼠寄生恙螨的物种多样性与优势种Tab.6 Species diversity and dominant species of chigger mites on the surface of wild rodents
2.4 其它不同因素下恙螨分布与物种多样性
2.4.1 不同生境恙螨的分布与物种多样性 山地、田地2种生境的野栖鼠带螨率明显高于果园,而果园的野栖鼠带螨指数明显高于山地与田地。3种生境恙螨的丰富度、多样性指数及均匀度指数由高至低依次为山地、田地、果园,优势度指数则与此趋势相反。山地以地理纤恙螨与苍白纤恙螨为优势种,田地、果园则均以地理纤恙螨与中华无前恙螨为优势种。见表7。
2.4.2 不同季节恙螨分布与物种多样性 春、夏、秋三季中野栖鼠带螨率最高为春季,最低为秋季;野栖鼠带螨指数最高为秋季,最低为夏季。春秋两季恙螨物种丰富度明显高于夏季,恙螨均匀度与物种多样性指数由高至低依次为春季、秋季、夏季,优势度指数则与此趋势相反。春秋两季均以地理纤恙螨及中华无前恙螨为优势种,夏季则以地理纤恙螨及于氏纤恙螨为优势种。见表7。
2.4.3 不同区划恙螨分布与物种多样性 野栖鼠带螨率、带螨指数及恙螨的优势度指数Ⅰ区均高于Ⅱ区,而恙螨的丰富度、多样性指数及均匀度指数Ⅱ区均高于Ⅰ区,Ⅰ区以地理纤恙螨及中华无前恙螨为优势种,Ⅱ区则以苍白纤恙螨及中华无前恙螨为优势种,见表7。
表7 在不同因素下福建省恙螨的分布与物种多样性Tab.7 Distribution and species diversity of chigger mites based on different factors of Fujian Province
3 讨 论
福建省位于我国东南沿海,地处东经115°50′~120°43′,北纬23°31′~28°18′。境内山岭耸峙,丘陵起伏。地势西北高,东南低,闽西北有武夷、仙霞岭、鹫峰山脉,海拔700~1 500 m,最高峰黄岗山2 158 m。闽中、闽西南为山地丘陵,海拔约800 m,戴云山、博平岭横贯其中。闽南和沿海一带为低丘和平原。地跨南亚热带和中亚热带,大部分属中亚热带,属温暖湿润的亚热带海洋性季风气候,气温自西北向东南递升。兩量充沛,以闽西北多于东南沿海。森林覆盖率66.8%,居全国首位,植被资源十分丰富。福建省复杂的地型地貌和生态环境极有利于恙虫病媒介恙螨的滋生繁殖。福建省已知恙螨17属65种,约占我国总恙螨种类数(约450种)的15%[9,12-14],尚有一些未记录种待明确,同国内大部份省区相比,种类较为丰富[15]。
福建省是我国恙虫病的高发区,且发病率呈逐年增高趋势[16-17],考虑可能存在如下因素:1)恙虫病的传播媒介主要以纤恙螨属为主,本次调查中的地理纤恙螨、小板纤恙螨、苍白纤恙螨已证实为恙虫病的传播媒介,其中地理纤恙螨是我国恙虫病最主要的传播媒介;于氏纤恙螨、印度囊棒恙螨、中华无前恙螨已证实为自然感染的潜伏媒介[9],福建省野栖鼠带螨率及带螨指数高,且以地理纤恙螨与中华无前恙螨为优势种,此种恙螨构成极有利于恙虫病东方体在鼠间的保存与传播。2)本次调查显示同种野栖鼠体表可有多种恙螨寄生,大多数恙螨没有宿主特异性,可寄生于多种野栖鼠体表,恙螨的这一特性更加促进了恙虫病东方体在宿主之间的相互传播,从而提高了传播恙虫病的潜能。
物种丰富度、均匀度指数、多样性指数及优势度指数是衡量物种多样性的客观指标,是反映群落内物种丰富程度、分布均匀程度及多样性高低的定量指标,也在一定程度上反映了群落组成结构的复杂性与稳定性[18]。本次调查结果表明:1)寄生于野栖鼠耳恙螨物种多样性明显高于寄生于野栖鼠鼻腔的;珠恙螨属仅寄生于宿主鼻腔,宿主鼻腔仅有珠恙螨属寄生。2)常见野栖鼠寄生恙螨的物种多样性趋势依次为白腹巨鼠>针毛鼠>社鼠>黄毛鼠>黑线姬鼠>青毛鼠>板齿鼠;不同野栖鼠寄生恙螨的优势种不同,传播恙虫病的潜能亦不同,黄毛鼠及板齿鼠均以地理纤恙螨为优势种,传播恙虫病的潜能较其它鼠种大。3)不同生境、不同季节恙螨的物种丰富程度及多样性存在明显差别,山地的物种丰富度及多样性明显高于田地与果园,春秋两季的物种丰富度及多样性明显高于夏季,提示山地及春秋两季较适宜恙螨的生长繁殖。福建省恙虫病流行季节以夏季型为主,发病高峰在6~10月,与地理纤恙螨的季节消长相关[9,16],夏季福建省的恙螨物种多样性虽偏低,但地理纤恙螨占绝对优势(93.68%),因而夏季恙虫病的流行强度加大。4)从不同动物地理区划上看,东部丘陵平原亚区(Ⅱ区)层峦叠嶂,河谷山地错综其间、森林茂密、动物资源丰富;闽广沿海亚区(Ⅰ区)地形为低丘和平原,自然景观相对单纯,动植物资源相对贫乏,因此,恙螨的丰富度与多样性指数东部丘陵平原亚区均高于闽广沿海亚区,这与我们的调查数据相吻合。从优势种角度上看,东部丘陵平原亚区以中华无前恙螨为优势种,而闽广沿海亚区则以传播潜能大的地理纤恙螨为优势种,这很好地解释了恙螨物种多样性低的闽广沿海亚区恙虫病的发病率反而高于物种多样性高的东部丘陵平原亚区[16]。 5)不同因素下恙螨的调查数据基本可得出:在一个群落中,物种丰富度、均匀度指数与多样性指数三者呈现基本一致的趋势,物种越丰富、分布越均匀的群落多样性指数越高;优势度指数与多样性指数呈负相关,优势度指数越高的群落其优势种越明显,多样性指数则越低,此结果与姜隽的报道[18]相一致。
本次对野栖鼠体表寄生恙螨分布情况及物种多样性的调查由于受人力、物力等诸多因素制约,开展调查的时间不能覆盖全年,尤其缺乏冬季的数据,调查的范围相对较窄且分布不均,因此,本报道仅是一个初步的结果,尚不能全面反映福建省恙螨的全貌,相关调查研究工作还有待进一步深入。
利益冲突:无