气候变化对蓖子硬蜱若虫季节性觅食活动的影响:基于芬兰西南部10年纵向研究的启示

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Parasites & Vectors 3

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  本研究针对蓖子硬蜱(Ixodes ricinus)若虫的季节性活动模式,通过长达10年的野外监测(2012-2021年),揭示了气候变化背景下温度等气象因素对蜱虫种群动态的影响。研究人员在芬兰西南部Seili岛5种不同生境中采用布旗法系统收集蜱虫样本,结合气象站数据建立广义线性混合模型(GLMM),发现过去14天平均温度与若虫觅食活动呈显著负相关,证实了"天气历史效应"对蜱虫生态的重要调控作用,为预测蜱媒疾病传播风险提供了科学依据。

  

在气候变化加剧的当代,蜱媒疾病的传播风险正成为全球公共卫生的重要挑战。作为欧洲最主要的病媒生物之一,蓖子硬蜱(Ixodes ricinus)不仅传播莱姆病(Lyme borreliosis, LB)螺旋体,还是蜱传脑炎病毒(Tick-borne encephalitis virus, TBEV)的主要载体。特别值得注意的是,若虫期蜱虫因其体型微小、数量庞大且病原体携带率高,造成了约80%的人类感染病例。然而,在明显季节性的北欧气候条件下,驱动蜱虫季节性活动的关键环境因素及其作用机制仍不明确。

芬兰图尔库大学(University of Turku)地理与地质系、群岛研究所及生物系的Niko Tanski等研究人员开展了一项长达10年的系统研究。他们在芬兰西南部群岛海域的Seili岛建立了15条固定样带,覆盖针叶林、落叶林、桤木灌丛、草地和牧场五种典型生境。通过2012-2021年间每月1-3次的标准化布旗法采样,累计调查面积达67,500 m2,共收集7,082只若虫。研究创新性地引入"天气历史效应"概念,不仅记录采样时的温湿度,还整合了前1-28天的气象数据,运用负二项分布的广义线性混合模型(GLMM)解析环境因子与蜱虫活动的非线性关系。

研究方法的核心在于多尺度数据整合:1) 野外采样采用标准化的1m×1m白布拖旗法,在固定50m样带分三段操作以减少误差;2) 使用手持式数据记录仪(EL-USB-2-LCD)实时记录地面10cm处的温湿度;3) 通过岛上的Davis Vantage Pro 2 Plus气象站获取日尺度降水和温度数据,计算不同时间滞后(1-28天)的平均值;4) 统计模型考虑季节趋势的多项式拟合(最高四次方)和样带随机效应,有效处理过度离散的计数数据。

研究结果

种群动态变化

数据显示若虫总体密度为10.6只/100 m2,但存在显著的年际波动和生境差异。落叶林若虫密度最高(18.6只/100 m2),牧场最低(1.8只/100 m2)。特别值得注意的是,2016年出现种群密度的阶跃式增长,此后保持相对稳定。这种非线性增长模式提示可能存在气候阈值效应或宿主动物种群动态变化。

季节性活动模式

不同生境呈现显著差异的季节性活动曲线:落叶林和桤木灌丛的若虫活动呈现双峰型(初夏和夏末两个高峰),而针叶林和草地为单峰型。通过多项式拟合发现,落叶林中样带间存在显著交互效应,部分样带表现为早夏高峰,其他则为晚夏高峰。

气象因子影响

当控制季节进展(周数)的影响后,过去温度变量在所有自然生境模型中均保持显著:前14天平均温度每升高1°C,森林生境的若虫数量降低13.1-17.3%。开放生境(草地)对热应激更敏感,前9天高温即可导致活动减少19.9%。相对湿度仅对牧场样带有显著正向影响。

结论与意义

这项研究首次在北欧季节性气候背景下系统揭示了"天气历史效应"对蓖子硬蜱若虫活动的调控机制。主要发现包括:1) 蜱虫种群增长呈现非线性阶跃模式,2016年的密度突变可能与气候阈值或宿主可获得性变化有关;2) 不同生境的季节性活动模式存在显著差异,森林生态系统表现出更强的缓冲能力;3) 过去14天的累积热应激是抑制若虫活动的关键因素,这种滞后效应在公共卫生风险评估中常被忽视。

研究成果对蜱媒疾病的预警系统具有重要实践价值:首先,证实了单纯依靠实时气象数据可能低估极端天气事件后的蜱虫活动抑制;其次,揭示了植被覆盖通过调节微气候可延长蜱虫活动窗口期;最后,为气候变化情境下的蜱虫分布扩张机制提供了实证依据。该研究发表在《Parasites & Vectors》期刊,为制定精准化的蜱媒疾病防控策略奠定了科学基础。

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