巴西半干旱地区人工水库中淡水螺类的季节性响应：干旱与洪水间的生态适应与流行病学意义

这篇研究通过3年监测揭示了巴西半干旱地区水库中两种关键淡水螺类（本地种Biomphalaria straminea与入侵种Melanoides tuberculata）对季节性水文变化的响应机制。研究发现B. straminea种群呈现旱季聚集模式（rho=0.56），易受雨季和温度升高（β=-0.64）的负面影响；而M. tuberculata则展现全年稳定优势（占总数92.4%），体现其强环境耐受性。成果为半干旱区水生生物多样性保护、血吸虫病（schistosomiasis）防控及入侵物种管理提供了重要生态学依据。

　　

1 引言

巴西半干旱地区以卡廷加（Caatinga）植被和极端季节性水文为特征，其人工水库成为研究水生生物适应策略的理想系统。两种生态特征迥异的淡水螺类成为研究焦点：本地种扁卷螺（Biomphalaria straminea）是曼氏血吸虫（Schistosoma mansoni）的中间宿主，而入侵性疣壁螺（Melanoides tuberculata）则以孤雌生殖和环境耐受性著称。尽管水库环境相对稳定，研究者假设这些物种仍会保留对半干旱气候的历史适应特征。

2 方法

研究在皮奥伊州圣朱利安市3座水库（SJ、EM、DMZVA）开展2017-2020年月度监测。采用标准筛网（孔径0.3 cm）采集样本，测量水温并获取降水数据。通过壳体形态测量（B. straminea测直径，M. tuberculata测宽度）划分幼体与成体（阈值分别为6 mm和3.5 mm）。采用圆形统计模型分析季节性聚集度（rho值），广义线性模型（GLM）评估环境因子影响，并计算壳体尺寸的效应量（η²）。

3 结果

共采集72,677个标本，M. tuberculata占绝对优势（67,122 vs 5,555）。关键发现包括：

• 季节模式：B. straminea呈现显著旱季聚集（rho=0.58幼体，0.52成体），雨季数量下降63.5%；M. tuberculata则无显著季节模式（rho<0.3）。

• 环境响应：水温升高（β=-0.64）和雨季（β=-1.63）显著抑制B. straminea（伪R²=0.39），对M. tuberculata无影响。

• 种群结构：B. straminea幼体占比79.3%，而M. tuberculata成体占60.7%。

• 空间差异：EM水库丰度最高（41,521），壳体尺寸显示种间差异（B. stramineaη²=0.10 vs M. tuberculataη²=0.06）。

4 讨论

研究揭示了两种螺类截然不同的生态策略：

• 适应性策略：B. straminea的旱季繁殖高峰可能规避雨季水文扰动，但其温度敏感性（临界值28.36°C）预示气候变化威胁。

• 入侵优势：M. tuberculata通过孤雌生殖和表型可塑性实现全年繁殖，其壳体尺寸变异（DMZVA最大达4.34 mm）反映资源利用效率。

• 管理启示：B. straminea的旱季种群高峰提示血吸虫病防控窗口期，而M. tuberculata的持续优势需警惕其对本地种的竞争排斥（尽管当前显示共存）。

该研究首次系统量化了半干旱水库中两类生态关键螺类的长期动态，为理解人工水体中的生物季节性适应提供了新视角。后续研究需结合食物网分析和寄生虫负载检测，以揭示种间互作的深层机制。