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Effect of Different Sterility Rates on Brandt‘s Vole Population

不同不育比例对布氏田鼠种群增长的影响



全 文 :第 17 卷  第 6 期
Vol. 17  No. 6
草  地  学  报
ACTA AGRESTIA SINICA
   2009 年  11 月
 Nov.   2009
不同不育比例对布氏田鼠种群增长的影响
张亮亮 , 施大钊* , 王  登
(中国农业大学农学与生物技术学院, 北京  100193)
摘要: 在围栏条件下采用重捕法跟踪了不同比例不育个体对种群的影响。结果表明:正常繁殖组(对照) 6- 8 月份
均有新生小鼠, 9 月份以后停止繁殖。其中 6 月份雌鼠繁殖率为 45 % , 7 月份雌鼠繁殖率为 40% , 8 月份雌鼠繁殖
率为 33%。繁殖期后,种群数量下降。在当年数量波动呈单峰型曲线。而各不育比例的试验组则均呈下降趋势;
无论雄性或雌性的完全不育组的种群均在 3- 4个月的时间内全部灭绝。说明在没有新生幼鼠的加入种群更替的
情况下,由越冬鼠组成的种群将很快消亡; 部分不育组的繁殖率均低于对照组。其中 1/ 3 雄性不育组及 1/ 3 雌性
不育组的繁殖率均高于 2/ 3 雄性不育组及 2/ 3 雌性不育组,这种现象意味着该鼠的婚配制度并非混交制。在试验
期间所有部分不育的种群均呈负增长;部分不育组中, 当年出生的鼠没有参加繁殖。可能是不育个体干扰了其交
配。因此,使用不育剂可能成为控制布氏田鼠种群数量的有效对策。
关键词:布氏田鼠( L asiop odomy s brandtii ) ; 不育控制;种群增长
中图分类号: S812. 6    文献标识码: A      文章编号: 10070435( 2009) 06083004
Effect of Different Sterility Rates on Brandts Vole Population
ZHANG Liangliang , SH I Dazhao* , WANG Deng
( College of Agronomy and Biotechen ology, Ch ina Agricu ltural U nivers ity, Bei jing 100193, China)
Abstract: U sing markrecapture method under enclo sure, the inf luence o f dif ferent percentages individual
sterility on the populat ion of Brandts vole ( L asiop odomy s br and ti i ) . T he results show : ( 1) there w ere
newbor n Brants v oles in the normal br eeding g roup ( control) f rom June to August , and the repr oduct ion
stopped after September. T he reproduct ive rates of female in dif ferent months w ere 45% in June, 40% in
July, and 33% in August , respect ively. The populat ion quant ity decreased at the late stage of propaga
t ion. The quant ity fluctuation in current y ear appeared as a singlepeak curve. T he population quant ity of
each sterility g roup w ith dif ferent percentag e of sterilized individuals presented a downw ard t rend. ( 2) In
dividuals of both male and female full sterility groups ex tincted w ithin three to four months indicat ing that
a population const ituted only by overw inter individuals w ithout addit ion of neonatal indiv idual w ould die
out in shor t t ime. ( 3) The reproduct ive rates of part ial ster ility groups w ere low er than that of cont rol, a
mong which the reproduct ive rate o f male 1/ 3 sterility g roup and female 1/ 3 sterility g roup were higher
than that of male 2/ 3 sterility g roup and female 2/ 3 sterility g roup, respect iv ely . During the exper imental
periods, all part ial sterility population presented negative gr ow th. T his indicates that the mat ing sy stem of
Brants vo le is not mixed mat ing . ( 4) In the part ial sterility gr oups, Brants v ole born in current year did
no t part icipate in mat ing. It could be that the sterile indiv iduals disturbed their copulat ion. Therefor e, the
application of chemosterilant might become an effect ive measure to control the populat ion of Brants v ole.
Key words: Brandts vole ( L asiop odomy s brandt ii ) ; Sterility cont rol; Population grow th
  由于害鼠繁殖力强, 加之灭杀的残鼠通过繁殖,
在较短时间内即可恢复甚至超过原有数量水平, 有
些地区的鼠害问题不但没有缓解, 反而愈来愈严重。
而不育控制则能够较长期地压低其数量, 抑制超补
偿性增值[ 1] , 且具安全有效及不易产生环境污染等
方面的优势已成为控制有害动物的热点[ 2~ 4] 。1972
年 Knipling & McGuire[ 5] 采用模型对比了传统灭
鼠和不育鼠类的增长。即在 1 万只鼠类群体中, 如
连续 3代,杀灭 70 %的个体,其种群经过 26代后仍
可恢复到原有水平;但若使 70%的个体连续 3代不
育,经过 19 代则可使种群灭绝。因此, 使用不育控
制比传统的灭鼠更能达到防治的目的。张知彬等[ 6]
收稿日期: 20090218;修回日期: 20091109
基金项目:十一五科技支撑课题( 2006BAD16B04) ; 973课题( 2007CB109105) ;国家自然科学基金( 30800727)
第一作者:张亮亮 ( 1984) , 男, 山西运城人, 硕士研究生, 研究方向为鼠类生态学; * 通讯作者 Author for correspondence, Email :
shidazhao@ can . edu. cn
第 6期 张亮亮等:不同不育比例对布氏田鼠种群增长的影响
利用结扎不育的方法研究了不育和灭杀对围栏内
大仓鼠( Cr icetulus tr iton )实验种样繁殖力和数量
的作用,发现不育能够降低新生鼠的数量并使鼠密
度明显下降。
不育剂是否可在短期内使害鼠种群下降, 致使
害鼠种群灭绝? 是否会因害鼠个体采食量的差异及
耐药性等原因, 导致不育失败? 使用不育剂后种群
仍有部分可生育个体是否影响不育控制的效果, 特
别是对靶标动物的种群增长有何作用? 这些都是使
用不育控制所必须解决的问题。
为了验证采用不育剂控制对害鼠的种群数量及
繁殖作用。我们在围栏条件下研究了不同性别及不
育比例对布氏田鼠种群增长的影响。
1  试验条件与方法
1. 1  试验样地
试验在河北省万全县宣平堡乡农业部鼠害防治
试验站进行。该地区属华北平原北缘, 年均气温
6  , 年均降水量 350 mm。
按试验设计将鼠分组以不同比例的不育种群放
养于样池内。每个样池的面积为 10 m  30 m。各
样池间以水泥墙 (地上 0. 4 m, 地下 1. 8 m )隔离。
试验期间,样池内植被在原有自然植被的基础上, 多
次以撒播方式播种无芒雀麦( Br omus inermis Ley
ss. ) ,以使得试验过程中布氏田鼠种群有充足的食
物。各样池内植被均以丛生禾本科牧草为优势种,
并混生有狗尾草( Setar ia vi r idi s ( L . ) Beauv. )、蒿
类( Ar temisia spp. )、独行菜 ( L ep idium apetalum
Willd. )等多种杂草的植物群落,覆盖度 30%左右。
1. 2  试验分组
试验用鼠均为 2008年 3 月份(繁殖启动前)捕
自内蒙古锡林郭勒盟的越冬健康成年布氏田鼠。试
验鼠做以下不育处理 1个月:参照李季盟等试验方
法[ 7 ] ,使用上海莘成科技有限公司提供的雷公藤制
剂强制给药 40 mg/ kg, 使雄鼠不育(雷公藤制剂为
溶质, 1%羧甲基纤维素钠 CMC 为溶剂配制药液)。
并参照霍秀芳等方法[ 8] :使用 20 mg / kg EP1(左炔
诺孕酮炔雌醚, 以左炔诺孕酮 炔雌醚= 2  1的
比例溶于食用油, 配制药液)强制给药,使雌鼠不育。
按不同比例将试鼠分 7组(表 1) ,每组 30只,雌
雄各 15只。其中第 1组为对照组(正常种群)。第 2、
3、4组分别为 1/ 3个体, 2/ 3个体和全部不育的雄性
不育组。第 5、6、7组分别为 1/ 3个体, 2/ 3个体和全
部不育的雌性不育组。所有试鼠剪趾标记后放入围
栏。5- 10月参照宛新荣等试验方法[ 9] , 每月重捕 1
次,新生鼠继续标记。分别记录重量、性别、数量以
及成体雌雄鼠发情繁殖情况。繁殖率按下式计算:
繁殖率= 繁殖雌鼠数/雌性总数  100%。
1. 3  数据处理与分析
数据处理使用 SPSS 10. 0统计软件, 经过 LSD
检验比较各处理组与对照组间差异显著性。作图使
用 EXCEL 软件。
表 1  试验分组
Table 1  Experimental gr ouping s
分组
Group
样本量
Sample
雄鼠 Male
未处理个体数
Fert ilit y number
不育处理个体数
Steril it y num ber
雌鼠 Fem ale
未处理个体数
Fert ili ty num ber
不育处理个体数
Sterilit y n umber
对照 Cont rol 1 30 15 0 15 0
雄性不育处理
Male sterilit y
2 30 10 5 15 0
3 30 5 10 15 0
4 30 0 15 15 0
雌性不育处理
Female s terilit y
5 30 15 0 10 5
6 30 15 0 5 10
7 30 15 0 0 15
总计 T otal 210
2  结果与分析
2. 1  不育种群与对照组的对比
对照组中 6- 8月份均有新生小鼠, 9月份以后
停止繁殖。其中 6月份雌鼠繁殖率为 45 % , 7月份
雌鼠繁殖率为 40% , 8月份雌鼠繁殖率为 33%。繁
殖期后,种群数量下降;对照种群当年数量处于增长
正常状态(图 1) , 呈单峰型曲线。仅因夏季降雨偏
高而使样地内布氏田鼠死亡率高于出生率。尽管如
此,种群更替的趋势仍然为当年出生的幼鼠逐渐取
831
草  地  学  报 第 17卷
代越冬成体而成为种群的主体。而不育组没有幼鼠
出生,雄性完全不育组(第 4) 4个月后灭绝, 雌性完
全不育组(第 7) 3- 4个月时间内灭绝, 说明没有幼
鼠补充,其种群的更替无法继续。由越冬鼠组成的种
群将很快消亡。
图 1 对照组与雌不育组、雄不育组的数量变动比较
Fig . 1  Comparison o f the dynamic quantities betw een
sterilit y g roups and cont ro l g roup
2. 2  不同雄性不育比例对种群数量的影响
种群繁殖期( 5- 7月) , 对照组处于数量增长阶
段,除越冬鼠外, 当年出生的第一窝母鼠也参加繁
殖。所有的成体雄鼠的睾丸均下降至阴囊。种群增
长率为 75% ,使得种群增长达到 52% (图 2)。该组
数量至停止繁殖后出现下降。而不育处理组均呈负
增长。将雄性不育处理与对照比较, 1/ 3雄性不育
组、2/ 3雄性不育组和完全雄性不育组与对照组均
为显著差异( P< 0. 05)。而 1/ 3雄性不育组与 2/ 3
雄性不育组差异不显著。表明在种群繁殖期间不育
雄性的比例为 1/ 3和 2/ 3均能使种群数量下降, 但
是 2种不育比例之间差异不显著。
图 2  雄性不育组与对照组种群数量比较
F ig . 2  Compar ison of populations betw een male
sterilit y g roups and cont ro l g roup
  种群下降期( 8- 10月)布氏田鼠停止繁殖。1/ 3
雄性不育组、2/ 3雄性不育组和完全雄性不育组与
对照组种群数量差异显著( P< 0. 05) , 雄性不育使
布氏田鼠种群在下降期也呈现负增长。1/ 3 雄性不
育组与 2/ 3雄性不育组差异不显著, 表明在种群数
量下降阶段不育雄性的比例为 1/ 3和 2/ 3均能使种
群数量下降,但是 2种不育比例之间差异不显著。
2. 3  不同雌性不育比例对种群数量的影响
与雄性不育组的相同, 种群繁殖期( 5- 7月) ,
各雌性不育组均呈负增长, 且与对照组差异显著( P
< 0. 05) (图 3)。1/ 3雌性不育组与 2/ 3雌性不育组
差异不显著,表明在种群数量下降阶段不育雌性的
比例为 1/ 3和 2/ 3均能使种群数量下降。但是 2种
不育比例之间差异不显著。与雄性不育组的不同在
于雌鼠不育组仍有部较多幼鼠出生, 从而使种群数
量呈缓慢下降。其中 1/ 3 不育组的幼鼠数量高于
2/ 3不育组,说明仅部分母鼠不育对种群的作用低
于雄性不育组。
图 3  雌性不育组与对照组种群数量比较
F ig . 3  Compar ison of populations betw een female
ster ility g r oups and contr ol g r oup
  种群下降期 ( 8- 10月) , 1/ 3 雌性不育组、2/ 3
雌性不育组和完全雌性不育组与对照组种群数量差
异性显著( P< 0. 05) , 雌性不育使布氏田鼠种群在
下降期也呈现负增长。1/ 3 雌性不育组与 2/ 3雌性
不育组差异不显著, 表明在种群数量下降阶段不育
雌性的比例为 1/ 3 和 2/ 3均能使种群数量下降,但
是 2种不育比例之间差异不显著。
3  讨论
自然环境中,正常年份的布氏田鼠种群季节变动
呈单峰型[ 10] 。即在 5- 8月幼鼠的大量加入种群使
其数量增加, 7、8月份达到最高; 8月后种群基本停止
832
第 6期 张亮亮等:不同不育比例对布氏田鼠种群增长的影响
繁殖,数量开始下降[ 11]。在本次试验中对照组在 5-
7月种群数量增加,在 7月下旬达到高峰; 8- 10月种
群数量下降。而各雌雄不育处理组均降低了新生鼠
的数量,使种群在整个繁殖期呈下降趋势,为负增长。
初始鼠密度和性比相同条件下, 本次试验的结
果意味着竞争性繁殖干扰的影响使正常个体不能参
与繁殖,且当年出生的鼠没有参加繁殖。可能是不
育个体干扰了其交配。即该鼠的婚配制度属于非混
交制。在试验期间所有部分不育的种群均呈负增
长。但其中 1/ 3雄性不育种群中雌鼠的繁殖率高于
2/ 3雄性不育种群。其原因是由于不育雄鼠在种群
中处于较高的序位,干扰了后代中正常雄鼠与雌鼠
的交配。雄性不育种群中不育使雄鼠睾丸下降率低
于 40% (对照组为 87%) ,从而使种群中雌鼠的怀孕
率由 74%降低到了 20%以下(图 4,图 5)。本研究
是按照原有洞系中布氏田鼠的组成分群的, 因而其
社群等级保持了自然的社群结构。越冬雄鼠保持着
最高的社群等级, 其次是越冬雌鼠。不育个体为优
势鼠会对种群造成更大程度上的竞争性繁殖干扰,
从而降低种群中雌鼠的怀孕率。1/ 3雌性不育种群
繁殖率高于 2/ 3雌性不育种群, 且部分雌性不育的
种群后代中雌鼠均未发情(对照组中后代雌鼠发情
率为 50% )。由于不育雌鼠不能产生后代, 实际可
以繁殖的雌鼠数量相对较少,而不育雌鼠却存在交
配行为; 从而降低了种群数量。雌雄完全不育种群
没有当年出生的幼鼠作补充, 种群最终全部灭亡。
在正常种群繁殖期内( 5- 7 月)由于雄性不育个体
的繁殖竞争性干扰, 雄性不育能使种群数量较快地
下降,控制作用比雌性不育更好;但是在正常种群数
量下降期内( 8- 10月)雌性不育能使种群更快地灭
亡,较雄性不育种群灭亡晚一个月。
  本试验为围栏内的模拟试验, 种群在封闭且避
免天敌的威胁环境,而自然种群会有迁移、扩散以及
天敌捕食等现象, 因此本试验结论尚待在野外试验
中进一步验证。
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(责任编辑  邵新庆)
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