標(biāo)記重捕技術(shù)在釘螺種群調(diào)查中的應(yīng)用研究

張聰，李博，易佳，萬倫，劉斯

湖北釘螺是日本血吸蟲唯一的中間宿主。釘螺調(diào)查是血吸蟲病防治工作的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的釘螺調(diào)查方法存在費時、費力、精準(zhǔn)性不夠等一系列問題[1]，因此探索和研究更加簡便可行的釘螺調(diào)查方法始終是血防科研工作的核心任務(wù)之一。為此，本研究于2017年在湖北省釘螺野外實驗基地采用標(biāo)記重捕技術(shù)，對實驗基地內(nèi)溝渠中的釘螺進行標(biāo)記和重捕，進而推算釘螺的種群數(shù)量。通過與傳統(tǒng)查螺方法進行比較，探索標(biāo)記重捕技術(shù)應(yīng)用于野外釘螺調(diào)查并推算釘螺種群數(shù)量的可行性。

材料與方法

1 材料

實驗材料包括釘螺、篩網(wǎng)(孔徑1 mm)、指甲油(紅、白、藍(lán)、黃、綠、橙6種顏色)以及標(biāo)準(zhǔn)查螺框(33 cm×33 cm)。其中，釘螺為2014年5月自湖北省公安縣采集，共40 000余只，經(jīng)逸蚴法鑒定為陰性后，均勻投放到基地釘螺飼養(yǎng)區(qū)，使其自然生存繁殖。經(jīng)2年連續(xù)觀察，基地中釘螺生長情況良好，密度較高，在春秋繁殖季節(jié)可見大量幼螺，說明采自公安縣的湖北釘螺能在基地中正常生長繁殖。

2 實驗場所

湖北省釘螺野外實驗基地建成于2014年，位于武漢市黃陂區(qū)六指街大咀村，總占地面積4 301 m2。其中釘螺養(yǎng)殖區(qū)占地面積3 146 m2。釘螺養(yǎng)殖區(qū)又分為釘螺飼養(yǎng)區(qū)和蓄水池區(qū)，整個飼養(yǎng)區(qū)被8條蓄水溝分為10塊，每塊飼養(yǎng)區(qū)約134 m2，每塊區(qū)域鋪設(shè)下沉式排水溝網(wǎng)，表層均勻鋪設(shè)養(yǎng)殖土壤，四周采用混凝土圍護。蓄水池區(qū)則向飼養(yǎng)區(qū)供水，保證了飼養(yǎng)區(qū)潮濕的環(huán)境。基地完全模擬湖北釘螺的野外生存環(huán)境，既保證了充足的陽光和水分，也具備原生態(tài)的植被環(huán)境，適合釘螺的自然生存和傳代。

3 方法

3.1 標(biāo)記重捕實驗 在基地內(nèi)選擇釘螺密度較高、植被適中、溝兩壁和溝底潮濕或偶有少量流水的溝渠作為實驗溝渠。實驗開始前在所選溝渠段的兩端安裝篩網(wǎng)(孔徑1 mm)封閉實驗的溝渠段，流水可以自由通過篩網(wǎng)。封閉的實驗溝渠段成為一個相對獨立的實驗區(qū)，實驗區(qū)外的釘螺不能進入實驗區(qū)內(nèi)，實驗區(qū)內(nèi)的釘螺不能逃逸到實驗區(qū)外。選擇釘螺活動相對頻繁的春季和秋季開展實驗，每次選擇一條溝渠，用三種顏色的指甲油標(biāo)記，每次實驗間隔3 d，共選擇6條溝渠開展實驗。在春季實驗中，捕獲釘螺的成螺(5旋以上或>4 mm)900余只，洗凈，干燥，鑒別死活并計數(shù)(剔除少量死螺，保留900只釘螺實驗備用，其余均勻放回溝渠內(nèi))，用紅、白、藍(lán)三種顏色指甲油標(biāo)記釘螺，每種顏色標(biāo)記300只，待指甲油干燥后盡快將所有的已標(biāo)記釘螺均勻地投放回整個實驗溝渠中。間隔20 d后在實驗溝渠中的全部范圍內(nèi)隨機捕獲釘螺成螺300只，將釘螺洗凈并干燥，區(qū)分不同顏色標(biāo)記的釘螺和未標(biāo)記釘螺并計數(shù)，每種顏色獨立計算標(biāo)記個數(shù)和種群數(shù)量。同時在封閉溝渠的兩端外距封閉網(wǎng)距離0.5、1、3、5 m處設(shè)框查螺，觀察是否有逃逸的標(biāo)記釘螺。秋季重復(fù)實驗1次，方法與春季相同，只是改成用黃、綠、橙三種顏色指甲油標(biāo)記釘螺。每次開展標(biāo)記實驗的同時，用傳統(tǒng)查螺法在同一條溝渠內(nèi)調(diào)查釘螺，每次調(diào)查30框，重復(fù)3次并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.2 計算公式 標(biāo)記重捕實驗：按照公式N=M×n/m計算種群數(shù)量(N為種群數(shù)量，M為標(biāo)記個體數(shù)，n為混勻后重新捕捉的數(shù)量，m為重新捕捉個體中被標(biāo)記的個體數(shù)量)[2]。分別計算春秋兩季的種群數(shù)量，取3種顏色獨立計算的平均值。傳統(tǒng)查螺方法[3，4]：釘螺密度取3次結(jié)果的平均值，然后計算實驗溝渠釘螺活動區(qū)域的有效面積(有效面積計算方法為：以封閉的實驗溝渠長度作為長，以溝渠兩邊能觀察到的距離水線最遠(yuǎn)處釘螺與水線的直線距離為寬，計算所得的溝渠兩邊的面積之和即為釘螺活動區(qū)域的有效面積)，推算該面積內(nèi)的釘螺數(shù)量。

3.3 統(tǒng)計分析 運用SAS 9.4軟件進行t檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1 春季實驗結(jié)果

春季，在基地6條溝渠實施了標(biāo)記重捕實驗，每次每種顏色標(biāo)記釘螺數(shù)量和重新捕捉數(shù)量均為300只，重新捕捉個體中被標(biāo)記釘螺數(shù)量和計算的釘螺種群數(shù)量結(jié)果見表1；同時用傳統(tǒng)查螺方法調(diào)查釘螺，重復(fù)3次獲得的釘螺平均密度及推算的釘螺種群數(shù)量結(jié)果見表1。

2 秋季實驗結(jié)果

秋季，重復(fù)春季實驗，實驗中改用黃、綠、橙三種顏色指甲油對釘螺進行標(biāo)記，具體結(jié)果見表2。

3 與傳統(tǒng)查螺方法的比較

實施標(biāo)記重捕實驗時在封閉溝渠的兩端距離封閉網(wǎng)0.5、1、3、5 m處設(shè)框查螺，未發(fā)現(xiàn)有逃逸的標(biāo)記釘螺。統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，春、秋兩季中，標(biāo)記重捕技術(shù)與傳統(tǒng)調(diào)查法兩者計算釘螺的種群數(shù)量差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。但用同一種調(diào)查方法，在春、秋兩季分別計算獲得的釘螺種群數(shù)量的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。詳見表3。

討 論

湖北釘螺分布廣，孳生環(huán)境復(fù)雜，其分布與血吸蟲病的流行和擴散有著密切的關(guān)系[5-8]，因此，開展釘螺調(diào)查，掌握其分布規(guī)律有著十分重要的意義。釘螺調(diào)查作為血防工作的重要內(nèi)容，簡便、實用的調(diào)查方法尤其關(guān)鍵。標(biāo)記重捕技術(shù)可獲得一定范圍內(nèi)的動物數(shù)量，它通過對一定數(shù)量的動物標(biāo)記，然后放歸自然環(huán)境，待標(biāo)記動物和未標(biāo)記動物充分混勻后，再捕獲一定數(shù)量的動物，根據(jù)標(biāo)記動物所占的比例計算出這個范圍內(nèi)的動物數(shù)量。有學(xué)者認(rèn)為活動和隱匿的動物種群通過平均密度法難以計算個體的數(shù)量(密度)，然而通過標(biāo)記重捕技術(shù)可以較容易和準(zhǔn)確地得到種群的數(shù)量[9]。釘螺作為一種隱匿的動物，我們推測其適用于標(biāo)記重捕技術(shù)。辜學(xué)廣等在20世紀(jì)80年代曾使用標(biāo)記重捕技術(shù)研究釘螺的數(shù)量，并證明通過標(biāo)記重捕技術(shù)得到的釘螺數(shù)量與實際螺口數(shù)十分接近[10]。

表1 春季標(biāo)記重捕法及傳統(tǒng)查螺法實驗結(jié)果

表2 秋季標(biāo)記重捕法及傳統(tǒng)查螺法實驗結(jié)果

表3 春秋兩季兩種方法推算釘螺種群數(shù)量統(tǒng)計分析

本實驗以湖北省釘螺野外實驗基地為依托，采用標(biāo)記重捕技術(shù)計算釘螺種群數(shù)量，并將其結(jié)果與傳統(tǒng)查螺方法比較，評價此技術(shù)用于野外釘螺調(diào)查了解釘螺種群數(shù)量的可行性。結(jié)果顯示，在基地一定區(qū)域內(nèi)，此法獲得的釘螺種群數(shù)量與傳統(tǒng)查螺法相近，兩種方法一致性較好，考慮到傳統(tǒng)查螺法得到的釘螺種群數(shù)量應(yīng)低于實際螺口數(shù)[11-15]，而本方法獲得的數(shù)值大多略高于傳統(tǒng)方法，故本方法計算所得的種群數(shù)量可能更接近實際螺口數(shù)。另外，傳統(tǒng)的釘螺調(diào)查方法需耗費大量人力、物力、時間，且受人為因素影響常有漏查現(xiàn)象[16]。因而需要一種更加快速、準(zhǔn)確的能替代目力搜查的釘螺調(diào)查方法。與之相比，本方法在實驗條件下可獲得更接近真實值的調(diào)查結(jié)果，且受人為因素影響較小。與辜學(xué)廣等使用的標(biāo)記方法相比，本方法使用指甲油標(biāo)記，操作更加便捷，同時也避免了用放射性元素標(biāo)記的潛在危險。同一溝渠內(nèi)用同一種方法計算的釘螺的種群數(shù)量秋季均顯著高于春季，可能是由于經(jīng)過了春季繁殖期后釘螺數(shù)量明顯增加的原因。關(guān)于兩次捕螺的間隔時間，由于釘螺是一種活動緩慢的生物，標(biāo)記和未標(biāo)記釘螺混勻需要時間較長，吳子松等研究發(fā)現(xiàn)間隔15 d仍偏短，建議適當(dāng)延長[17]，故本研究將時間間隔延長至20 d，從捕獲標(biāo)記釘螺的分布來看效果尚可。釘螺調(diào)查是收集數(shù)據(jù)的過程，調(diào)查的數(shù)據(jù)能否真實反映疫區(qū)的螺情非常重要，而精準(zhǔn)的調(diào)查方法是獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。本研究結(jié)果顯示，在一定條件下，標(biāo)記重捕技術(shù)可作為一種推算釘螺種群數(shù)量的方法，具有不低于傳統(tǒng)方法的準(zhǔn)確性。

盡管實驗結(jié)果顯示標(biāo)記重捕技術(shù)可以用于計算釘螺種群數(shù)量，但我們在實驗中也發(fā)現(xiàn)了該方法的局限性，主要表現(xiàn)為：一是標(biāo)記重捕技術(shù)對區(qū)域環(huán)境的要求較高，釘螺基地環(huán)境較為可控，但野外環(huán)境十分復(fù)雜，很難做到劃定特定的封閉區(qū)域供實驗操作，因此該方法在野外應(yīng)用有一定限制。二是由于釘螺個體較小，標(biāo)記較為困難，也在一定程度上限制了該方法的實際應(yīng)用。另外，該方法的成本效益、重復(fù)性等問題尚有待進一步研究。