美国大平原木本植物入侵背景下鸟类蜱虫寄生与疾病传播生态学研究

本研究针对美国大平原地区东部红柏(Juniperus virginiana, ERC)入侵草原生态系统的重大威胁，首次系统评估了不同ERC入侵阶段鸟类携带蜱虫的流行率和强度。通过2023年5-10月在俄克拉荷马州7个样地集群的野外采样，发现25.7%的鸟类携带蜱虫（显著高于北美平均水平），其中北美红雀(Cardinalis cardinalis)和卡罗莱纳鹪鹩(Thryothornus ludoviciamus)携带率最高。研究首次在南方记录到鸟类携带肩突硬蜱(Ixodes scapularis)，挑战了该蜱种仅以爬行动物为宿主的传统认知。结果表明鸟类在ERC入侵草原中持续参与蜱媒疾病传播循环，为土地管理和公共卫生决策提供了重要依据。

　　

在美国大平原广袤的草原上，一场静默的生态变革正在发生——东部红柏(Juniperus virginiana, ERC)这种原本局限在特定区域的树种，正以惊人的速度侵占着草原生态系统。这种被称为木本植物入侵(WPE)的现象，主要源于人类活动导致的火灾抑制、城市化扩张和气候变化等因素。随着ERC树冠的蔓延，不仅改变了地表植被格局和野生动物栖息地，更令人担忧的是，这种环境变化可能重塑蜱虫及其携带病原体的生态位，进而影响莱姆病、斑疹热等人畜共患病的传播风险。

尽管已有研究表明ERC入侵会增加美洲钝眼蜱(Amblyomma americanum)等病媒蜱类的丰度，但作为潜在蜱虫传播者的鸟类在这一生态系统中的角色始终未被揭示。鸟类既是蜱虫的血液宿主，又能通过迁徙帮助蜱虫扩散，更可能作为病原体的储存宿主。特别是在ERC入侵形成的特殊微环境中，地面觅食鸟类的行为模式与蜱虫寻找宿主的策略可能产生新的生态交集，这种相互作用或将成为理解蜱媒疾病传播机制的关键环节。

为解答这一科学问题，俄克拉荷马州立大学昆虫与植物病理学系的Tucker C. Taylor等研究人员在《Journal of Medical Entomology》发表了创新性研究。团队在俄克拉荷马州西部选取了代表ERC入侵三个渐进阶段的9个研究样地（阶段2：散生幼树；阶段3：中等密度；阶段4：成熟森林），通过雾网捕获鸟类并系统检查其体表蜱虫寄生情况。研究采用横断面设计，在2023年蜱虫活动高峰季节（5-10月）进行了23个采样日的野外工作，共检查140只鸟类，对采集的蜱虫进行形态学和分子生物学鉴定（16S rRNA基因测序）。通过广义线性模型分析ERC入侵阶段对蜱虫寄生参数的影响，同时记录宿主鸟类物种特征与蜱虫种类、发育阶段的关联性。

研究结果通过四个关键发现揭示了鸟类在ERC入侵生态系统中的媒介作用：

鸟类蜱虫寄生率创纪录
在140只被检鸟类中，36只（25.7%）携带蜱虫，这一流行率是北美鸟类蜱虫寄生平均水平（5.1%）的5倍。特别值得注意的是，北美红雀表现出49.1%的高感染率，而卡罗莱纳鹪鹩更是达到60%。平均寄生强度为每感染鸟携带2.5只蜱虫，其中一只棕噪鸫(Toxostoma rufum)个体携带了5只蜱虫。这些数据表明，在ERC入侵的草原生态系统中，鸟类作为蜱虫宿主的参与程度远超预期。

蜱类组成揭示生态新发现
从鸟类体表采集的90只蜱虫包含4个物种：美洲钝眼蜱(Amblyomma americanum)占57.8%，兔血蜱(Haemaphysalis leporispalustris)占35.5%，肩突硬蜱(Ixodes scapularis)占5.5%，以及罕见的斑点钝眼蜱(Amblyomma maculatum)1只。最引人注目的是首次在俄克拉荷马州鸟类身上发现肩突硬蜱的幼虫和若虫，这一发现打破了"南方型肩突硬蜱仅以爬行动物为宿主"的传统认知，为理解该蜱种在南方地区的生态适应提供了新视角。

ERC入侵阶段无显著影响
与预期相反，统计分析显示ERC入侵阶段对鸟类蜱虫寄生率（阶段2：18%；阶段3：28%；阶段4：28%）和寄生强度（阶段2：1.5；阶段3：1.8；阶段4：2.7）均无显著影响（P>0.05）。这一结果表明，即使在ERC入侵早期阶段（散生幼树期），鸟类参与蜱虫传播的程度就已达到高峰，这对早期干预策略提出了新的挑战。

宿主物种特异性模式
地面觅食鸟类（如北美红雀、卡罗莱纳鹪鹩）表现出显著更高的蜱虫感染风险，这与它们频繁接触蜱虫栖息的地表植被有关。而树冠活动的物种（如卡罗山雀Poecile carolinensis）则未检出蜱虫，揭示了宿主行为生态在蜱虫传播中的关键作用。

这项研究通过多角度证据链证实，鸟类在ERC入侵的草原生态系统中扮演着蜱虫传播的关键角色。三个主要结论对公共卫生和生态管理具有深远意义：首先，高水平的鸟类蜱虫寄生表明这些飞行宿主可能加速ERC相关蜱种（如美洲钝眼蜱）的区域扩散，甚至协助肩突硬蜱等物种突破原有的生态限制。其次，ERC入侵早期阶段就已形成稳定的"鸟类-蜱虫"互作网络，提示防控措施应尽早介入。最后，特定鸟类物种（如北美红雀）可作为ERC入侵区域蜱媒疾病风险的生物指示物种。

该研究的创新价值在于首次将鸟类生态、植物入侵与蜱媒疾病三个维度有机结合，填补了南方地区鸟类参与蜱虫传播生态的研究空白。特别是关于肩突硬蜱宿主的发现，为理解莱姆病螺旋体(Borrelia burgdorferi)等病原体在非传统区域的潜在传播提供了新线索。从应用角度看，这些发现建议土地管理者在ERC入侵初期就应采取控制措施（如计划火烧、机械清除），而非等待成熟林形成后再干预。研究建立的监测方法也为评估其他类型植被变化对疾病传播风险的影响提供了范式。

未来研究可沿三个方向深入：扩大鸟类宿主种类和采样季节以获取更全面的寄生模式；解析鸟类携带蜱虫的病原体感染状况；评估不同景观配置下鸟类介导的蜱虫扩散效率。这些延伸研究将有助于构建更精准的蜱媒疾病风险预测模型，为草原生态系统的可持续管理提供科学依据。