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三种常用抗寄生虫药物对粪甲虫的生态风险评估:二氟脲、依普菌素和芬苯达唑的比较研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月14日 来源:Environmental Entomology 1.8
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本研究针对畜牧业中常用抗寄生虫药物对非目标粪甲虫的潜在危害问题,通过高效液相色谱(HPLC)检测和田间试验,评估了二氟脲(diflubenzuron)、依普菌素(eprinomectin)和芬苯达唑(fenbendazole)在牛粪中的残留动态及其对粪甲虫群落的影响。研究发现二氟脲和依普菌素对金龟子科(Scarabaeidae)甲虫具有显著毒性,而芬苯达唑则表现出较好的安全性。该研究为畜牧业选择环境友好型抗寄生虫药物提供了重要依据,对维持牧场生态系统平衡具有重要意义。
在畜牧业生产中,寄生虫防治是一个永恒的话题。每年,美国的农场主们因蝇类、蠕虫和蜱虫等寄生虫造成的经济损失高达数十亿美元。为了应对这一挑战,抗寄生虫药物已成为综合害虫管理(IPM)策略的核心。然而,这些药物在控制目标害虫的同时,也可能对非目标生物产生不利影响,特别是那些在牧场生态系统中扮演重要角色的粪甲虫。这些不起眼的小生物实际上承担着重要的生态功能,它们能够快速分解粪便、减少牧场污染、促进养分循环,甚至还能抑制害虫种群。据估算,仅粪甲虫提供的生态系统服务价值,在2024年就为美国经济贡献了约59.1亿美元。
然而,随着抗寄生虫药物的广泛使用,这些"牧场清道夫"正面临着前所未有的威胁。药物通过牲畜粪便排出后,可能对以粪便为生的甲虫产生毒性作用。这一问题在阿巴拉契亚北部地区尤为突出,因为这里的本土粪甲虫种类丰富但研究不足。针对这一现状,来自西弗吉尼亚大学(West Virginia University)的研究团队开展了一项系统研究,评估了三种常用抗寄生虫药物对当地粪甲虫群落的影响,相关成果发表在《Environmental Entomology》上。
研究人员采用了两种关键技术方法:首先通过高效液相色谱(HPLC)定量分析了三种药物活性成分在牛粪中的残留动态;其次通过田间试验评估了不同浓度药物处理对粪甲虫群落的影响。研究使用了来自未处理牛群的粪便样本,在2022-2023年间进行了系统的采样和分析。
在"实验1:牛粪中抗寄生虫药物暴露特征"部分,研究人员发现二氟脲在2022年的粪便中持续检出长达90天,最高浓度达11.57 mg/kg;依普菌素在30天内保持可检测水平,峰值浓度为11.61 mg/kg;而芬苯达唑仅在处理后3天内检出,最高浓度为38.89 mg/kg。这些数据揭示了不同药物在牲畜体内的代谢排泄特征。

"实验2:评估抗寄生虫药物对粪栖甲虫的风险"部分得出了更富生态意义的发现。研究显示,二氟脲在1-9 mg/kg浓度下显著降低了金龟子科甲虫的丰度,但对捕食性甲虫(步甲科Carabidae、阎甲科Histeridae、水龟甲科Hydrophilidae和隐翅虫科Staphylinidae)无显著影响。依普菌素在0.2 mg/kg时就开始对金龟子科产生毒性作用,这与该药物在粪便中的高残留浓度相吻合。相比之下,芬苯达唑在所有测试浓度下均未表现出对粪甲虫的负面影响。

研究结论部分明确指出,长期排泄的二氟脲(Clarify产品)和依普菌素(LongRange产品)对粪甲虫群落构成显著威胁,而芬苯达唑(Safe-guard产品)则表现出较好的环境友好性。这一发现具有重要的实践指导意义:对于重视粪甲虫生态功能的牧场主,应避免使用排泄周期长的依普菌素和二氟脲产品,而芬苯达唑则可以作为更安全的选择。
该研究的创新之处在于首次系统评估了这三种常用抗寄生虫药物在阿巴拉契亚北部地区对本土粪甲虫群落的影响,填补了这一重要生态区域的研究空白。研究结果不仅为牧场主的药物选择提供了科学依据,也为制定更可持续的牧场管理策略奠定了基础。未来研究可以进一步探索这些药物对土壤生态系统中其他功能生物的影响,以全面评估其生态风险。
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