小五臺(tái)山地區(qū)長角血蜱若蟲日間尋求節(jié)律

柳絮飛，鄭建旭，王 巍，魏婉紅，李 凱

蜱是僅次于蚊的第二大疾病媒介生物[1]，也是多種病原體的攜帶者，可導(dǎo)致萊姆病，森林腦炎等多種人獸共患病[2]，長角血蜱(Haemaphysalislongicornis)屬硬蜱科(Ixodidae)，血蜱屬(Haemaphysalis)，是中國的廣布種和優(yōu)勢種[3]，同時(shí)在世界范圍內(nèi)也有所分布[4]，可傳播發(fā)熱伴血小板減少綜合征(Severe fever with thrombocytopenia syndrom, SFTS)等蜱傳疾病[5-6]。蜱傳疾病的傳播風(fēng)險(xiǎn)與特定地理區(qū)域和特定時(shí)間段內(nèi)的蜱多度有關(guān)[7]，在對(duì)蜱及蜱傳疾病的研究調(diào)查中常通過拖旗法(dragging)獲得區(qū)域內(nèi)蜱多度，以反應(yīng)當(dāng)?shù)厣持序缃^對(duì)密度[8]，從而對(duì)蜱傳疾病的傳播風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測。

在環(huán)境中自由生活時(shí)，蜱表現(xiàn)出尋求(questing)和靜息(quiescence)兩種活動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)處于尋求狀態(tài)時(shí)，蜱類從植物底部爬向頂端等待宿主，此時(shí)會(huì)緩慢失去水分；一段時(shí)間后又重新爬回植物底部吸收水分，此時(shí)稱為靜息狀態(tài)，兩種行為活動(dòng)交替進(jìn)行，最終形成蜱活動(dòng)節(jié)律[9]，拖旗法實(shí)際上采集到的是種群內(nèi)處于尋求狀態(tài)的蜱。而在蜱類實(shí)際研究調(diào)查中，研究者有時(shí)會(huì)在不同時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行蜱采樣工作，如Angela等在對(duì)硬蜱的研究中，拖旗時(shí)間范圍在1.5～4 h之間變動(dòng)[10]，而Jensen等在研究中的采樣時(shí)間在10∶00-13∶00之間[11]。這種不同時(shí)間段內(nèi)的采樣程序，可能忽略了不同采樣時(shí)間下，環(huán)境因素的改變導(dǎo)致硬蜱采樣結(jié)果的變化，從而錯(cuò)誤的估計(jì)當(dāng)?shù)赜豺绶N群密度及危害風(fēng)險(xiǎn)。已有室內(nèi)研究表明，花蜱(Amblyommamixtum)若蟲的日間尋求活動(dòng)高峰時(shí)段為下午[12]，而Schulze等通過野外研究表明清晨是肩突硬蜱(Ixodesscapularis)若蟲的尋求活動(dòng)高峰期[13]，表明不同種類硬蜱可能存在日間活動(dòng)節(jié)律差異。長角血蜱在我國分布廣泛，為重要人獸寄生蟲，國內(nèi)研究多集中在生物學(xué)和免疫學(xué)方面[14-17]，而對(duì)其活動(dòng)節(jié)律研究關(guān)注較少，因此為了更加準(zhǔn)確評(píng)估長角血蜱發(fā)生量，需要了解其日活動(dòng)節(jié)律，獲得最大采樣數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確評(píng)估蜱密度及相關(guān)疾病潛在風(fēng)險(xiǎn)。

鑒于此，本研究在河北省小五臺(tái)山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，對(duì)野外長角血蜱若蟲日間尋求節(jié)律和環(huán)境因素進(jìn)行研究，以探究其節(jié)律變化的原因和日間不同采樣時(shí)間對(duì)采樣結(jié)果的影響程度，為研究者制定合理的采樣方案提供理論依據(jù)和參考建議，從而對(duì)蜱傳疾病傳播風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的評(píng)估。

1 材料與方法

1.1時(shí)間地點(diǎn) 于2018年4月28日至5月2日進(jìn)行調(diào)查，共計(jì)5 d，期間平均日出時(shí)間為5∶15∶52，平均日中時(shí)間為12∶11∶37，平均日落時(shí)間為19∶07∶22(數(shù)據(jù)來源http://www.cma.gov.cn/)，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)位于河北省小五臺(tái)山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(39°40′-40°10′N，114°50′-115°15′E)，該地屬于暖溫帶大陸季風(fēng)型山地氣候[18]。沿半封閉山路選取3處縱深不同的5×10 m2樣帶(記作A、B、C)，樣帶均處于針闊混交林生境，A樣帶靠近住區(qū)，B樣帶為進(jìn)山路口，C樣帶選在進(jìn)山后略遠(yuǎn)離人類活動(dòng)區(qū)域，該研究區(qū)域有周邊農(nóng)戶及寵物(貓、狗)進(jìn)山活動(dòng)，且活動(dòng)強(qiáng)度A>B>C。

1.2調(diào)查方法 在當(dāng)?shù)亻L角血蜱種群數(shù)量高峰期內(nèi)[19]，每日6∶00～19∶00間隔1 h通過拖旗法對(duì)3處樣帶內(nèi)植被上蜱進(jìn)行一次有放回采樣，以反映處于尋求活動(dòng)的長角血蜱若蟲數(shù)量，旗為1.0×1.0 m白色棉布，固定于1.5 m長桿之上，勻速拖旗于樣帶草叢、灌木間，,每拖行2 m即檢查棉布正反兩面，記錄蜱數(shù)量后就地放回在植被表面。調(diào)查期間的氣溫，露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度取自調(diào)查地點(diǎn)附近的DAVIS Vantage Pro2自動(dòng)氣象站。

1.3數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)用EXCEL 2013進(jìn)行記錄整理，分析前將數(shù)據(jù)進(jìn)行l(wèi)og(x+1)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在SPSS 22.0軟件上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、作圖。采用Pearson (r)相關(guān)系數(shù)對(duì)溫度、露點(diǎn)溫度，相對(duì)濕度與三處樣帶內(nèi)處于尋求活動(dòng)的蜱數(shù)量進(jìn)行分析，通過單因素方差法和T檢驗(yàn)法對(duì)不同時(shí)段下和不同樣帶間采樣數(shù)量進(jìn)行差異分析，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1各樣帶間采樣數(shù)量變化 長角血蜱若蟲采樣情況見表1，5 d內(nèi)共采集到長角血蜱若蟲1 579只次，不同樣帶間蜱采樣數(shù)量差異顯著(F=66.50，P<0.01)，各樣帶平均采樣數(shù)量依次為A樣帶(15.14±11.76只次)>B樣帶(6.23±4.24只次)>C樣帶(1.19±1.24只次)，其中A樣帶累積采樣數(shù)最多為1 060只次，占全部采樣數(shù)量的67.13%，顯著高于B樣帶(t=5.968，P<0.001)和C樣帶(t=9.878，P<0.001)，而B樣帶采樣數(shù)量同樣顯著高于C樣帶(t=9.549，P<0.001)。

表1 長角血蜱若蟲采樣數(shù)量
Tab.1 Statistical summary ofHaemaphysalislongicornisnymphs

A樣帶B樣帶C樣帶日期總數(shù)/只次x±s范圍/只次總數(shù)/只次x±s范圍/只次總數(shù)/只次x±s范圍/只次4/281379.79±5.515～21876.21±2.193～10201.43±1.020～34/2919013.57±12.360～39835.93±5.390～15201.43±1.220～34/3031322.36±14.283～421218.64±4.383～14151.07±1.070～35/124917.79±12.992～451047.43±4.243～19171.21±1.810～65/217112.21±8.473～29412.93±2.200～6110.79±0.980～3

2.2長角血蜱若蟲日間尋求節(jié)律 長角血蜱若蟲日間尋求節(jié)律如圖1所示，雖然三處樣帶間蜱種群數(shù)量有所差異，但是日間蜱尋求活動(dòng)變化均呈現(xiàn)出相同趨勢，從6∶00至8∶00尋求活動(dòng)逐漸下降，而8∶00至10∶00有一小幅度上升，隨后又略微下降至12∶00，12∶00～16∶00時(shí)尋求活動(dòng)逐步上升，而16∶00～19∶00時(shí)尋求活動(dòng)基本穩(wěn)定并達(dá)到一天中的最大值。日間分別于8∶00和12∶00各有一尋求活動(dòng)低谷，雖然6∶00和17∶00～19∶00采樣數(shù)量較高，但6∶00蜱尋求活動(dòng)弱，缺乏爬動(dòng)、搜索等行為。

圖1 各樣帶每時(shí)采樣數(shù)量占全天采樣數(shù)量百分比Fig.1 Percentage of diurnal sampling numbers of each quadrat

2.3不同采樣時(shí)間對(duì)采樣數(shù)量的影響 采用單因素方差法對(duì)不同時(shí)間下總采樣數(shù)量進(jìn)行分析，結(jié)果表明，不同時(shí)間下長角血蜱若蟲平均采樣數(shù)量差異顯著(F=4.612，P<0.01)，從最小值2.2只次到最大值13.2只次，采樣時(shí)間可分為3個(gè)時(shí)段(見圖2)，6∶00和16∶00-19∶00采樣數(shù)量最多為第一時(shí)段，8∶00采樣數(shù)量最少為第三時(shí)段，其余時(shí)間可歸為第2時(shí)段，雖然15∶00與16∶00-19∶00采樣數(shù)量沒有差異性(P>0.05)， 但16∶00-19∶00蜱數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，而15∶00處于采樣數(shù)量上升階段，因此將15∶00作為過渡時(shí)刻歸在第2時(shí)段內(nèi)。在1 h的時(shí)間范圍內(nèi)，6∶00呈下降趨勢且數(shù)量變化較大，而16∶00-19∶00采樣數(shù)量較多，占總采樣數(shù)的48.4%，且數(shù)量穩(wěn)定，是理想的采樣時(shí)段，該時(shí)段內(nèi)平均采集數(shù)量為12.8只次，是第二階段的2.4倍，是第三階段的5.8倍。

注：相同字母表示不同時(shí)刻間采樣數(shù)量無差異，不同字母代表不同時(shí)刻間采樣數(shù)量差異顯著。圖2 不同時(shí)刻下長角血蜱若蟲采樣數(shù)量差異Fig.2 Differences in sampling number of nymphs at different time

2.4環(huán)境條件對(duì)蜱尋求活動(dòng)的影響 長角血蜱若蟲平均采樣數(shù)量與溫度呈正相關(guān)(r=0.329，P<0.01)，雖然采樣數(shù)量與露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.01)，但可以發(fā)現(xiàn)(圖3)，6∶00-8∶00長角血蜱若蟲采樣數(shù)量隨著露點(diǎn)溫度的升高而逐漸降低，在8∶00植被表面形成露水，露點(diǎn)溫度達(dá)上午(6∶00-12∶00)最高值，此時(shí)溫度為12.8 ℃，露點(diǎn)溫度為5.0 ℃，相對(duì)濕度為61.8%，蜱數(shù)量最少平均值為2.2只次，之后溫度逐漸上升，露水隨之蒸發(fā)，蜱數(shù)量也一同上升，而在12∶00天氣干燥，蜱數(shù)量又有所下降，此時(shí)露點(diǎn)溫度為一天中最低僅2.9 ℃，溫度為25.36 ℃，相對(duì)濕度為25.4%，隨后進(jìn)入下午，環(huán)境條件適宜，采樣數(shù)量逐漸增多，16∶00-19∶00為蜱尋求活動(dòng)高峰期，此時(shí)平均溫度為24.4 ℃，露點(diǎn)溫度為7.2 ℃，相對(duì)濕度為34.5%。

注：A：氣溫；B：露點(diǎn)溫度；C：相對(duì)濕度；蜱數(shù)量用實(shí)線表示，露點(diǎn)溫度及溫度用虛線表示。圖3 長角血蜱若蟲采樣數(shù)量與環(huán)境參數(shù)Fig.3 Number of Haemaphysalis longicornis nymphs sampled with environmental parameters

3 討 論

不同樣帶間蜱種群數(shù)量分布差異與人、畜活動(dòng)強(qiáng)度有一定關(guān)系。長期協(xié)同進(jìn)化使得寄生蟲與宿主關(guān)系密切[20]，蜱作為脊椎動(dòng)物體外寄生蟲，同樣與宿主聯(lián)系緊密。以往研究認(rèn)為，蜱種群分布與地區(qū)內(nèi)宿主密度有關(guān)[21]，Hansford等認(rèn)為宿主活動(dòng)強(qiáng)度的增加是導(dǎo)致某些地區(qū)蜱種群數(shù)量較高的原因[22-23]，同本研究結(jié)果一致。三處樣帶位于森林邊緣，植被條件相同，但由于人類干擾，野生動(dòng)物極少存在，因此蜱以進(jìn)山活動(dòng)的農(nóng)戶及寵物為主要寄生對(duì)象，雖然宿主密度一致，但宿主活動(dòng)強(qiáng)度卻有所差異，A樣帶位于林地邊緣更加接近人類居住區(qū)域，因此農(nóng)戶及寵物活動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較高，C樣帶則完全相反，既少有人至，也鮮有野生動(dòng)物棲息，此時(shí)宿主活動(dòng)強(qiáng)度與宿主密度起到相同作用，宿主活動(dòng)強(qiáng)度高的地區(qū)，既可通過經(jīng)常性釋放CO2，散發(fā)熱量等方式吸引周邊蜱蟲，還可起到傳播、擴(kuò)散蜱的作用[24]，因此導(dǎo)致A樣帶蜱種群數(shù)量最多，C樣帶數(shù)量最少，而B樣帶居中的調(diào)查結(jié)果。

動(dòng)物活動(dòng)節(jié)律以適應(yīng)環(huán)境條件為目的[25]，長角血蜱若蟲尋求節(jié)律在不同時(shí)間下的變化主要與空氣中水汽含量有關(guān)。6∶00～8∶00蜱尋求活動(dòng)逐減弱至日間最低，期間相對(duì)濕度最大且露點(diǎn)溫度不斷上升，而露點(diǎn)濕度能直接反應(yīng)空氣中水汽含量多少，露點(diǎn)溫度上升表明空氣中水汽含量不斷增加，直至8∶00露點(diǎn)溫度達(dá)上午最大值(5.0 ℃)，外加環(huán)境溫度較低(12.8 ℃)，水汽在植被表面凝結(jié)形成露水，從而導(dǎo)致尋求活動(dòng)出現(xiàn)低谷。Schulze等基于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)同時(shí)認(rèn)為露水會(huì)對(duì)蜱尋求活動(dòng)產(chǎn)生影響，從而降低拖旗法采樣數(shù)量[26]。8∶00后溫度漸升，露水消散，蜱尋求活動(dòng)也逐漸增加，但至12∶00再次減弱，則與水汽含量過小有關(guān)，此時(shí)露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度均處于日間最低階段，表明空氣中水汽含量也為日間最低值，此時(shí)空氣過于干燥，而過干燥或過熱都會(huì)降低蜱的尋求活動(dòng)[27]，可見空氣中水汽含量過大，引發(fā)露水和水汽含量過少，導(dǎo)致干燥都會(huì)對(duì)長角血蜱若蟲尋求活動(dòng)產(chǎn)生不利影響。12∶00后相對(duì)濕度變化較小，露點(diǎn)溫度逐漸增加，且由于溫度一同上升，因此不會(huì)產(chǎn)生露水，環(huán)境條件適宜，蜱尋求活動(dòng)也隨之增強(qiáng)并達(dá)到最大。

日間雖有晨昏兩次采樣高峰，但產(chǎn)生原因不同。清晨(6∶00)采樣數(shù)量較高，但蜱四足收縮、貼近軀體，缺乏主動(dòng)搜索與自由爬動(dòng)等尋求行為[28]，活躍程度極弱，該時(shí)間內(nèi)溫度為日間最低值(10.6 ℃)，而以往研究表明，7～10℃是篦子硬蜱(Ixodesricinus)產(chǎn)生尋求活動(dòng)的臨界溫度[29-31]，長角血蜱與之同屬硬蜱科，尋求活動(dòng)臨界溫度可能相近，因此猜測該時(shí)段采集的蜱可能來自夜晚尋求活動(dòng)結(jié)束后，由于低溫停留在植被表面的蜱個(gè)體，而當(dāng)氣溫高于蜱尋求活動(dòng)臨界溫度后，激發(fā)蜱尋求行為，此后溫度不斷升高降低土壤含水量，增加蒸發(fā)量[32]，使得空氣中水汽含量增加，間接增強(qiáng)了蜱尋求活動(dòng)，兩者同步上升，并在16∶00～19∶00產(chǎn)生另一采樣高峰。

不同時(shí)段下的采樣活動(dòng)會(huì)影響蜱種群密度估計(jì)和蜱傳疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。拖旗法采樣是調(diào)查蜱種群多度和蜱傳疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要方法，而蜱存在尋求與靜息兩種活動(dòng)狀態(tài)，使得拖旗法只能采集到位于植被頂端處于尋求狀態(tài)的蜱。本研究結(jié)果表明,不同時(shí)段內(nèi)蜱尋求活動(dòng)差異明顯，16∶00-19∶00為蜱尋求活動(dòng)高峰期，此時(shí)段內(nèi)采樣數(shù)量近日間采樣總數(shù)一半(48.4%)，雖然6∶00采樣數(shù)量較多，但該時(shí)段采樣數(shù)量變化較大且蜱很快由于露水原因而轉(zhuǎn)為靜息狀態(tài)，使得采樣時(shí)間過短，因此認(rèn)為下午至黃昏時(shí)段，環(huán)境條件適宜，長角血蜱若蟲尋求活動(dòng)強(qiáng)烈，是采集長角血蜱若蟲的最佳時(shí)間，并應(yīng)避免清晨露水期和午間過于干燥時(shí)段，從而獲得最大蜱采樣數(shù)據(jù)，對(duì)蜱種群密度和蜱傳疾病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。

本文通過對(duì)蜱日間活動(dòng)節(jié)律的研究，揭示了長角血蜱若蟲日間尋求活動(dòng)規(guī)律及背后的生態(tài)學(xué)原因，表明標(biāo)準(zhǔn)化的采樣時(shí)間是蜱生態(tài)學(xué)及蜱傳疾病的研究基礎(chǔ)，為確立合理調(diào)查時(shí)間提供理論依據(jù)，本文僅在長角血蜱種群數(shù)量高峰期內(nèi)進(jìn)行研究，未涉及不同季節(jié)和不同蟲態(tài)，這些均是未來研究應(yīng)注意的方面。

利益沖突：無