钉螺生态因子研究以及生态灭螺在血吸虫病防治中的作用

　文章编号:100023711(2009)0320052203

钉螺生态因子研究以及生态灭螺在血吸虫病防治中的作用3

杨　鹏1,董兴齐2

33

(1.大理学院,云南大理671000;2.云南省地方病防治研究所,云南大理671000)

关键词:钉螺;生态因子;生态控制;血吸虫

中图分类号:R532.21;R-1文献标识码:A

血吸虫病是世界性寄生虫病。中国是世界上血吸虫病流行最为严重的国家之一,作为其的唯一中间宿主钉螺,从交配、产卵、孵出幼螺至发育为成螺及成螺的生存,出现螺框密度、生殖率、成活率、扩散迁移等生态学特征,都同血吸虫病的流行和扩散有着密切联系。钉螺的生态学涉及生长繁殖、扩散活动、螺口动力学,以及钉螺的繁殖发育、生长规律、生存环境等。其适生性受温度、水分、植被、光照及土壤多种因素的影响。研究钉螺的生态系统中的影响因子和生态控制,可以从生态系统的生态学着手,基于对血吸虫病流行病学的科学认识,为抑螺、灭螺提供理论依据。

1　影响钉螺的主要生态因子

1.1　温度:温度是一种常见的、随处作用的重要生态因子,没有一种生物能完全不受温度的影响[1]。钉螺作为一种狭温动物,温度不仅直接影响钉螺的体温,而且还决定了钉螺的生长发育、繁殖、活动、寿命和分布;当然也可以间接地通过影响气流、降水,从而影响钉螺的生存条件。

1.1.1　温度对钉螺生长发育和繁殖的影响:由于各地的气候不同,钉螺交配的季节有所差别,气温15～20℃最适合钉螺交配, 30℃以上或10℃以下则不适宜[2]。钉螺产卵最适宜温度为20～25℃[3],螺卵发育阈温度为11.79℃;高温临界温度为38.22℃;平均发育积温和有效积温分别为(557.76±198.95)日度和(236.02±68.20)日度[4];完成世代发育的平均历期(334.2

2.76±68.20)日度,平均积温为(5821.38±70.05)日度,平均有效积温为(3846.28±32.59)日度[5]。螺卵发育以及幼螺孵化的时间主要取决于水分和温度,温度在13～23℃时,随温度升高,孵出时问缩短;而只有在水中或潮湿的泥面上螺卵才能孵化[2]。在正常情况下,幼螺孵出至发育成熟并开始交配约需2个半月,时间长短与当地的地理、气候等条件有密切的关系。但在长江洲滩地区淹水可促进营水生生活的幼螺的生长发育,以水淹第1月生长最快[6]。

1.1.2　温度对钉螺活动和寿命的影响:环境温度对钉螺的活动和寿命影响显著。20～25℃为钉螺生活的适宜温度。过高过低均不利于钉螺的活动。在低温时,钉螺的起步较慢,而较高温度刺激时钉螺爬行加快[7]。5℃时钉螺完全不舔食,高于30℃的温度对钉螺的舔食也不适宜,最适宜钉螺的舔食温度为10～20℃。在自然环境中,钉螺活动一般在4～6月较多,7～8月活动显著减少,9～10月又增多,11月下旬以后开始减少。在室温2

2.1℃条件下,钉螺的平均寿命为16.88月,最长的可达52.2月[8]。在干燥和潮湿环境中半数致死低温分别是-2.34℃和-2.72℃;半数致死高温分别是40.01℃和42.13℃[9,10]。

1.1.3　温度对钉螺的分布影响:我国有钉螺的地区平均气温都在14℃以上,或1月份平均气温在0℃以上,大陆钉螺分布区域局限在北纬33.15℃,主要分布在南方的12个省、市、自治区;北方冬天的低温限制了钉螺历史上的北移,并形成了目前的自然分布相对局限的格局。

但随着自然因素(全球气候变暖)和社会因素(南水北调)变化的影响,钉螺的分布范围(适生区域)是否会发生改变,周晓农等认为随着全球气候变暖,钉螺北移的潜在可能性在增加[5]。梁幼生等认为可将我国大陆北纬35°23′以北地区列为钉螺非孳生地;35°23′～33°15′地区列为钉螺非适宜孳生地[11]。

1.2　水分:作为水陆两栖的钉螺,水是其重要的生态因子。钉螺与地面水的关系极为密切,钉螺的幼螺必须在水中生活,成螺也必须生活在水中或比较湿润的地方,干燥环境中钉螺难以生存。地面水的分布、土壤的保湿久暂以及pH值这些都对钉螺的分布有极大的影响。泥土含水12%时,钉螺的活动差;含水30%时活动强,钉螺所需水的pH值以6.7～7.8为宜[12],其分布于地下水亦有关。在同一流行区里高程低的地面水多、地下水位高,土壤湿度大钉螺密度往往亦高[13]。我国北方除比较寒冷以外,雨量较少,地下水位较低,这也是不适宜钉螺孳生繁殖的重要原因[7]。然而并非降雨量丰富、地下水位浅就有利于钉螺的生长繁殖,比如水淹对钉螺的影响可表现为2种不同的结果:对成螺,是一种不利的生存条件,可导致其死亡,抑制其产卵等生殖功能;而对幼螺,则是促进其生长发育的自然淹水[6]。

1.3　植被:植被能提供钉螺适宜的温度、湿度和食物等条件,而且可以避免强光线的直射。因此,钉螺的分布与植被的分布有密切的关系。植被的有无、多少及种类是决定钉螺分布的重要因素,钉螺分布的地点和密度与草量有显著关系。蒋俊明等报道,仁寿山丘草本群落的物种丰富度和活螺密度符合多项式方程:y=0.4758×3-6.8939×2+28.553x-2

2.179(r= 0.94,df=18,F=4.21,P=0.032);钉螺分布数量和草本群落盖

3 33收稿日期:2009-01-05

作者简介:杨鹏(1982-),男,硕士研究生,研究方向:血吸虫流行病学

通讯作者:董兴齐(1962-),男,主任医师,教授,硕士生导师,研究方向:血吸虫流行病学、鼠疫流行病学,E-mail:Dongxq99@vi .

度的关系符合方程:y=-0.5755×3+4.9455×2-9.98x+ 5.63(r=0.88,df=6,F=2.39,P=0.309)[14]。在江、洲滩地区,芦苇滩地面腐植层较厚,钉螺密度最高,其次是草滩,再次是树林滩,已开垦的滩地钉螺密度极低[7]。另外,植被种类也影响钉螺的分布,适宜钉螺孳生的地带为薹草、菊叶香菱菜群落带;枫杨、乌桕、益母草等植物对钉螺孳生具有明显的抑制作用[15]。

2　植物生态灭螺在血吸虫病防治中的作用

生态控制理论是关于生态动力源驱动生态系统及其人为调控,使其朝着有利于人类生存与发展方向进行的基本理论;强调在深入认识与研究生态动力学及其控制原理的基础上,改造自然,进行生态系统恢复与重建,达到提高生物生产力,改善生态环境,实现生物、环境与人类可持续发展的目的[16]。生态灭螺的方法包括改变钉螺的孳生环境,使土壤干燥、食物减少;改变植被品种和结构;破坏钉螺的适宜环境,阻断钉螺迁移和抑制钉螺繁殖等,最终导致钉螺螺口数逐渐下降直至消亡[7]。

2.1　兴林抑螺:地表温度、土壤湿度和光照等受植被的影响,而这些因素又是钉螺的重要的生态因子。在适宜的钉螺孳生地建立生态防病林可以有效改变原来适宜钉螺孳生的滩地生境。吴立勋等对滩地杨树抑螺林钉螺密度、感染率、土壤水分含量等数据进行长期定位监测,结果表明,钉螺密度降低、死亡率激增的主要原因是杨树耗水造成地下水位下降和土壤水分含量降低,钉螺适宜的土壤条件消失,使得钉螺不能存活,死亡率猛增,钉螺感染率为零[17]。另外,林地的其中一些为钉螺食物的植物种类不同程度地减少,造成钉螺食物资源,甚或是食物链减少,从而对钉螺孳生直接产生影响[15]。兴林抑螺需与农业、水利、林业结合起来。根据生态灭螺方法的不同,大体可划分4大类:一是结合生产的方法,二是结合水利工程的方法,三是结合农业工程的方法,四是结合林业工程的方法[7]。这样,既可以促进经济、社会和生态效益共同发展,又可以达到抑螺、灭螺的目的。兴林抑螺的效果非常明显,但投资大、耗时长,需要因地制宜的科学规划,分阶段分步骤进行。

2.2　植物的化学成分对钉螺的影响:有些植物的根、茎、叶的提取物有很好的杀螺效果。自RG A rchibald(1933)第一次用Bal2 anites aegyp tiace的果实进行灭螺以来,至今已有1000余种植物用于灭螺试验[18]。H Kl oos等在46种不同种类的具有中、高度杀螺潜能的商陆科植物中筛选出4种商陆科植物,因其灭螺效果好且对哺乳动物毒性低而建议用于灭螺[19]。王万贤等用夹竹桃不同部位(新鲜根皮、茎皮、叶、花)新鲜材料制作0.10%水浸液处理钉螺,用夹竹桃不同部位的0.10%水浸液处理钉螺5d,均能达到100%的杀灭效果[20]。I G Rao等运用组织化学染色技术研究Azadirachta indica,A lliu m sativu m,Neriu m indicu m 几种植物灭螺剂的灭螺机理,观察到玛瑙螺神经组织中的胆碱酯酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶的活性被明显抑制,这可能是直接导致玛瑙螺死亡的原因之一[21]。大量的实验证明植物的化学成分杀螺非常显著。在实施林业生态工程时,进行割除正联结草本物种,保留负联结的草本物种,可以使钉螺难以孳生繁衍。但在自然环境中,很难达到杀螺植物成分的有效浓度,因此还需要更多地开展人工灭螺植物群落中钉螺消长规律的研究,从而将植物灭螺更好的应用于血吸虫病的防治中去。

植物灭螺的研究是目前国际上灭螺研究的热点,但灭螺研究的发展趋势是生态灭螺[22,23]。与化学灭螺相比,生态灭螺费用较少,效果好,而且可以避免药物灭螺所引起的化学污染,保护水生动植物的生长,增加生态系统中的生物多样性。生态灭螺是当前国内外推荐的方法和和深入发展的方向,也是我国当前消灭钉螺最主要的措施和手段之一。

总之,对钉螺生态因子的研究以及生态灭螺的研究,可以从生态学的角度出发,通过改变钉螺适宜的微环境,利用有些植物的灭螺作用,从而达到生态灭螺的目的。

参考文献:

[1]　孙儒泳.动物生态学原理[M].北京:北京师范大学出版

社,2001.2006.

[2]　毛守白.血吸虫生物学与血吸虫病的防治[M].北京:人

民卫生出版社,1991.289,295,304.

[3]　唐国柱,朱惠国.钉螺产卵与土壤水份的关系[A].见:何

尚英.血吸虫病研究资料汇编(1980～l985)[C].南京:南

京大学出版社,1987.198.

[4]　洪青标,姜玉骥,杨坤,等.钉螺卵在恒温环境中发育零点

和有效积温的研究[J].中国血吸虫病防治杂志,2004,

16(6):432-435.

[5]　洪青标,周晓农,孙乐平,等.自然环境中钉螺世代发育积

温的研究[J].中国血吸虫病防治杂志,2003,15(4):

269-271.

[6]　郑英杰,钟久河,陈秀纶,等.水淹对钉螺生存的影响[J].

中国血吸虫病防治杂志,2002,14(1):46-49.

[7]　周晓农.实用钉螺学[M].北京:科学出版社,2005.

[8]　蒋守富,路增印,蔡振荣.钉螺平均寿命的观察[A].见:

何尚英.血吸虫病研究资料汇编(1980～l985)[C].南京:

南京大学出版社,1987.203-204.

[9]　洪青标,周晓农,孙乐平,等.钉螺冬眠温度与越冬致死温

度的测定[J].中国血吸虫病防治杂志,2002,14(3):

192-195.

[10]洪青标,周晓农,孙乐平,等.钉螺越夏致死高温与夏蛰的

研究[J].中国血吸虫病防治杂志,2003,15(1):24-26.

[11]梁幼生,戴建荣,宋鸿焘,等.北移传代钉螺在北方生存的

纵向观察及其对血吸虫的易感性[J].中国寄生虫稿防

治杂志,2002,15(l):39-41.

[12]中华人民共和国卫生部疾病控制司.血吸虫病防治手册

(3版)[M].上海:上海科学出版社,2000.

[13]陈兴保,吴观陵,孙新,等.现代寄生虫病学[M].北京:

人民军医出版社,2002.

[14]蒋俊明,何亚平,费世民,等.山丘型地区钉螺孳生数量与

植被和土壤环境因子的关系[J].湿地科学与管理,

2006,2(4):33-39.

[15]孙启祥,彭镇华,周金星.抑螺防病林生态控制血吸虫病

的策略与机理分析[J].安徽农业大学学报,2007,34

(3):338-341.

[16]裴铁璠,金昌杰,关德新.生态控制原理[M].北京:科学出

版社,2003.

[17]吴立勋,汤玉喜,吴敏,等.滩地钉螺种群消长与杨树人工

林关系的研究[J].湖南林业科技,2004,31(6):5-9.

(下转第55页)