害鼠怎么會(huì)“種群崩潰”和“越滅越多”?

2017-12-29 陳安國(guó)      】

  農(nóng)牧業(yè)害鼠好些種的數(shù)量會(huì)突然激增、突然消退,并且會(huì)“越滅越多”。這是啥緣故?北疆小家鼠(Mus musculus decolor)此特性尤其明顯,助我們解開(kāi)了此謎。

  害鼠有極強(qiáng)的繁殖力  

 
  鼠類(lèi)具雙角子宮,左右各一條長(zhǎng)長(zhǎng)的子宮管,可容納眾多胚胎(圖1)。北疆小家鼠在田野和房舍兼棲,繁殖力超強(qiáng),能全年生殖,懷仔多、孕期短、發(fā)育快、成熟速、產(chǎn)得頻。依10年剖檢的1190只孕鼠看,胎仔最少2個(gè),最多16只;平均胎仔數(shù),田野的7.9仔,房舍的6.2仔;6-10月繁殖盛期通常一胎懷7~10個(gè)胎兒。該鼠孕期19~20天,平均19.6天。產(chǎn)仔間隔(產(chǎn)出前后兩胎的間隔天數(shù))平均38.9天,變幅19~104天。出生20日齡全可斷乳并出巢活動(dòng);參加生殖的初始年齡,雄66.2±5.6日齡,雌72.7±9.6日齡,變幅分別為36~90、36~95日齡。也就是無(wú)論雌雄,出生后快則不須1月半、最慢3個(gè)月,即每年開(kāi)春出生的鼠到晚春,9月底以前出生的鼠在當(dāng)年都能參與生殖。

  其個(gè)體生殖力既強(qiáng),在群體里參與繁殖的活躍度更是奇高:依10年統(tǒng)計(jì),4-6月是種群年度增長(zhǎng)初期,雌鼠懷孕率平均65.1﹪,最高88.9﹪;雄鼠睪丸下位率平均79.4﹪,最高99.0﹪;到年度增長(zhǎng)中期(8月)群體總量已大增,懷孕率仍有平均59.4﹪,最高83.9﹪;下位率平均96.9﹪,最高100.0﹪。10月中旬種群增長(zhǎng)達(dá)頂峰,中數(shù)量年份(5年平均)田野懷孕率48.3%,平均胎仔數(shù)7.5個(gè),睪丸下位率70.6﹪。

  
 
這樣強(qiáng)的繁殖力,使該鼠能在短期內(nèi)數(shù)量翻番再翻番。天山北麓農(nóng)區(qū)1966年秋季農(nóng)作物特大豐產(chǎn),而降雪又早又多,許多莊稼未能收割或整捆擱在田里,雪被厚、食物豐讓越冬鼠存活特多,又恰逢1967年春溫高且穩(wěn)、夏雨偏少,開(kāi)春至仲夏各月參加生育鼠甚眾,懷孕、出生與成活“三率”皆高,形成大暴發(fā)。該年入夏鼠害就非常重,幾十畝胡麻、高梁、糜子會(huì)一夜間被吃成光桿(表1);秋末群鼠擁入場(chǎng)院、住宅,數(shù)量之多舉3例可知:瑪納斯縣繁育場(chǎng)130戶居民在12月7天捕殺2.3萬(wàn)只,平均每戶177只;石河子9個(gè)小學(xué)生到碾場(chǎng)翻高粱垛,70分鐘打死約4290只(總重61千克);農(nóng)建師一農(nóng)場(chǎng)秋冬打碾期間圍繞場(chǎng)院挖防鼠溝100米共攔獲14.7萬(wàn)只鼠!該次暴發(fā)遍及天山北麓農(nóng)區(qū)10縣2市(烏魯木齊、石河子)東西跨600多公里的范圍,全年因鼠害損失糧食15萬(wàn)噸。

  大暴發(fā)后種群崩潰

  吃了鼠災(zāi)的虧,1968年自治區(qū)各級(jí)政府組織大量人力、藥械,增派技術(shù)骨干下鄉(xiāng),大張旗鼓發(fā)動(dòng)群眾滅鼠。然而,實(shí)際滅到的是沙鼠、灰倉(cāng)鼠和草原兔尾鼠等,大暴發(fā)罪魁小家鼠卻難覓蹤影!它們哪里去了?這個(gè)疑竇到1970年伊犂谷地農(nóng)區(qū)小家鼠再次大暴發(fā)才解開(kāi)。

  1970年伊犂谷地小家鼠大暴發(fā),10上旬赴霍城縣調(diào)查(表2),當(dāng)期野外主要棲息地的小家鼠夾捕率達(dá)50﹪許,剖檢的89只雌鼠,無(wú)一懷孕,除了9只(10.1﹪)可見(jiàn)子宮斑表明其曾經(jīng)生殖過(guò),其余雌鼠子宮角都細(xì)且薄,甚或如幼體子宮角呈白色“絲狀”;同時(shí)剖檢的64只雄鼠,睪丸都小、未成熟,僅1只鼠的睪丸大而軟,屬萎縮。

  

  這是很異常的。通常各時(shí)期能上鼠夾而被捕獲的小家鼠,除了體重低于11克的少數(shù)個(gè)體之外,子宮角起碼1毫米粗并充血,呈粉紅色“管狀”,孕育過(guò)的則更寬、厚;雄鼠睪丸凡已降到陰囊的也都會(huì)是大而堅(jiān)實(shí)、飽滿的。況且,該鼠能全年繁殖,平常秋季其懷孕率與下位率不會(huì)為0。該年天山北麓農(nóng)區(qū)小家鼠為中數(shù)量級(jí),10月中旬田野平均夾捕率為16.14﹪,其懷孕率53.2﹪,平均胎仔數(shù)為7.9個(gè),睪丸下位率約為68.5﹪。顯然,霍城的情形乃是大暴發(fā)的后果:種群內(nèi)所有個(gè)體皆性發(fā)育遲滯或性器官萎縮,全群繁殖力歸零。

  隨后,在伊犂各地還觀察到,大暴發(fā)產(chǎn)生的小家鼠抗寒力很弱,11月底降第一場(chǎng)雪,鼠群間就消失了。既不生育,又易凍死,這必然導(dǎo)致翌年生存小家鼠寥寥無(wú)幾。1971年4月在霍城田野各生境置847鼠夾,特意尋鼠洞放才捕得5只小家鼠。

  由此可解釋?zhuān)簽楹翁焐奖甭崔r(nóng)區(qū)1967年遍地跑的小家鼠群在12月上旬雪后也很快就沒(méi)了、翌年春季在田野幾乎無(wú)存(5月中旬田野1162夾小家鼠捕獲率為0,房舍區(qū)106夾僅捕到4只)、并且持續(xù)2年種群處于低數(shù)量?原因就在于那次是特大暴發(fā),鼠密度更高(高峰期田野平均夾捕率M10>60﹪),必然導(dǎo)致對(duì)鼠體質(zhì)和生殖力更強(qiáng)烈的抑制!就是說(shuō),大暴發(fā)翌年難覓小家鼠其實(shí)是因其種群密度超高導(dǎo)致自身消亡。

  這個(gè)現(xiàn)象,生態(tài)學(xué)上稱(chēng)為“種群崩潰”。它是“密度-生殖力負(fù)反饋”作用過(guò)強(qiáng)所致。

  “密度-生殖力負(fù)反饋”是哺乳動(dòng)物種群自動(dòng)調(diào)節(jié)的重要機(jī)制之一,經(jīng)由行為-神經(jīng)-內(nèi)分泌-生殖腺等連串變化實(shí)現(xiàn)數(shù)量調(diào)節(jié)。Christian(1950)描述具體機(jī)制是:種群密度上升時(shí),社群壓力增加,刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng),影響腦下垂體和腎上腺功能,使生長(zhǎng)激素分泌減少,促腎上腺皮質(zhì)素分泌增加,導(dǎo)致機(jī)體抵抗力減弱而易死亡,同時(shí)性激素分泌減少,生殖受抑制;其表征是腎上腺皮質(zhì)肥大、胸腺萎縮,生殖腺衰退。北疆小家鼠1967、1970兩次大暴發(fā)翌年“種群崩潰”正是暴露了它的這個(gè)內(nèi)在秘密!隨后對(duì)各數(shù)量級(jí)種群取樣解剖,并作不同密度飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn),都看到高密度時(shí)上述腎上腺、胸腺和生殖腺諸表征一并呈現(xiàn),證實(shí)確是密度負(fù)反饋機(jī)制在起作用。它不僅使幼體生殖器官發(fā)育延緩,個(gè)體趨小,而且成體的睪丸和卵巢亦衰退,睪丸普遍軟化、退縮,子宮角變細(xì)變薄。

  種群密度負(fù)反饋 隨時(shí)調(diào)節(jié)著生殖力

  1970年起在瑪納斯縣對(duì)小家鼠作連續(xù)十余年監(jiān)測(cè)。1972、1974兩年,種群開(kāi)春基數(shù)高,4-8月懷孕率與胎仔數(shù)也高,10月中旬M10達(dá)30.32﹪和29.80﹪,解剖亦見(jiàn)許多雄鼠睪丸萎縮或細(xì)小,雌鼠子宮角不發(fā)育,呈白色細(xì)管或細(xì)絲狀,懷孕率分別降為12.1﹪、16.3﹪,平均胎仔數(shù)僅6.1個(gè);到11月,該2年的懷孕率也歸0。并且野外越冬鼠死亡率也顯著偏高,翌年種群亦低數(shù)量。這表明種群達(dá)此密度時(shí),對(duì)生殖力負(fù)反饋抑制就很明顯,但烈度比大暴發(fā)年弱。

  依“年峰量M10”將各年種群數(shù)量水平分為4級(jí):M10≥39.1為“大暴發(fā)”(實(shí)際會(huì)達(dá)50﹪以上),M10=26.1~39.0為“小暴發(fā)”,M10=13.1~26.0為“中數(shù)量年”,M10≤13.0為“低數(shù)量年”。從表3可見(jiàn),不同數(shù)量級(jí)種群的生殖力3參數(shù)與密度呈負(fù)相關(guān),高峰期和入冬期最明顯;起始期與上升期鼠密度尚低,生殖力都較高,但也可見(jiàn)種群密度越低則繁殖指數(shù)越高的傾向。

  

  再取1970-1980共11年數(shù)據(jù)作數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析,更證實(shí)種群密度對(duì)雌性生殖力的影響,既表現(xiàn)在不同數(shù)量級(jí)年份之間,也表現(xiàn)在同一年份的不同增長(zhǎng)階段,負(fù)反饋效應(yīng)都強(qiáng)。其10月的懷孕率及平均胎仔數(shù),不僅與本期的夾捕率極顯著負(fù)相關(guān),而且與8月的夾捕率呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān),表明當(dāng)夾捕率達(dá)10﹪左右時(shí),密度抑制作用即已開(kāi)始。但負(fù)反饋?zhàn)饔糜谛猿墒焖俣?、生殖行為,再到懷孕率、胎仔?shù)等表象上顯現(xiàn),要滯后一二個(gè)月,所以8月的效應(yīng)到10月才測(cè)出。這在生態(tài)學(xué)上稱(chēng)為“時(shí)滯”(time lag)。

 
  以上事實(shí)表明,北疆小家鼠的密度負(fù)反饋調(diào)節(jié)是隨身存在的,種群密度低時(shí)會(huì)激發(fā)繁殖,隨著密度上升則生殖力降低,過(guò)高密度就會(huì)抑制發(fā)育與生殖甚至完全停止。憑藉這個(gè)機(jī)制,種群通常維持中道水平(圖2)。

  但由于北疆小家鼠具有極旺盛的生殖力和生態(tài)敏感性,一旦遇上合適的氣候等環(huán)境條件,就會(huì)促發(fā)其快速增殖。1972和1974年就是在上冬和春季有利氣候條件下,種群開(kāi)春基數(shù)高,前期懷孕率和胎仔數(shù)亦高,從而形成小暴發(fā);由于密度負(fù)反饋及時(shí),產(chǎn)生的生理抑制比較平和,種群經(jīng)1年低谷之后就能回升,在再下年即可達(dá)中數(shù)量或再暴發(fā)。看來(lái),M10≈30﹪或許是種群能正常調(diào)控的密度上限。1967年大暴發(fā)其實(shí)是種群自身失控。該年度種群內(nèi)外各因素湊成了最優(yōu)組合,使得越冬鼠存活特多,繁殖基數(shù)超高,多孕、多胎、多仔,加上發(fā)育成熟快速,導(dǎo)致總體增殖過(guò)猛過(guò)急,而密度走高的“時(shí)滯”(從孕育、出生、成長(zhǎng),到入群引發(fā)“擁擠”壓力,要滯后40~50天)使它來(lái)不及反應(yīng),數(shù)量突然躥頂再馬后炮式負(fù)反饋卻又過(guò)分強(qiáng)烈,終致種群自身崩潰;加之種群本來(lái)具遺傳多型,此時(shí)隨著引發(fā)了基因型選擇性改變,適于高密度的基因型繁殖力低,所以會(huì)延續(xù)影響許多世代,歷2年才恢復(fù)。這樣的失控是小機(jī)率事件,上世紀(jì)間隔15年或30年才有一次。

  滅鼠方法不當(dāng) 會(huì)越滅越多

  由種群崩潰可知?jiǎng)游锷Э貙?duì)其自身也是不利的。故進(jìn)化使得強(qiáng)生殖力鼠種多具有密度-生殖力負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,依靠生理機(jī)能的調(diào)控避免崩潰,同時(shí)在低密度時(shí)又會(huì)快速增殖,充分利用環(huán)境資源。而正是害鼠多具這個(gè)本能,滅鼠方法不當(dāng)就會(huì)越滅越多!

  以前,農(nóng)村、農(nóng)田治鼠害往往是到鼠為害明顯時(shí)才急忙投藥殺滅,卻過(guò)兩三個(gè)月鼠害又起,夏天滅了秋天更鬧,今年滅了明年更厲害。這根本原因就出在鼠肚里――鼠密度被人為壓低必刺激其加緊加強(qiáng)繁殖,子宮滿載,發(fā)育提速,形成劇烈反彈!所以,如果鼠多藥少,投餌位置不當(dāng),布藥范圍不足,都會(huì)只滅掉小部分鼠,并且往往留下的是生命力耐受力強(qiáng)的青壯鼠,此時(shí)“密度負(fù)反饋”機(jī)制正好激發(fā)其高產(chǎn)。因此可以說(shuō),滅鼠率低(<70%)幾乎就是幫鼠汰劣選優(yōu)、刺激生育。若使用烈性殺鼠劑,天敵亦遭殃,鼠無(wú)阻擋增殖會(huì)更猛。

  農(nóng)業(yè)鼠害防治須講究生態(tài)學(xué)

  害鼠發(fā)生與為害有其生理生態(tài)基礎(chǔ),滅鼠須符合生態(tài)學(xué)法則,打殲滅戰(zhàn)。一是毒餌滅鼠方法應(yīng)當(dāng)針對(duì)害鼠生態(tài)特性,力求盡量壓低其增殖基數(shù),使之難以復(fù)甦。中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)所結(jié)合南方害鼠發(fā)生規(guī)律提出“全棲息地毒鼠法”,包含査明鼠情、選準(zhǔn)時(shí)機(jī)、制好毒餌、組織圍殲、正確投放和查漏掃殘6個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié),找對(duì)害鼠棲息地,使用抗凝血?jiǎng)┑竟榷攫D,全覆蓋、準(zhǔn)位置、足藥量投放,務(wù)保滅鼠率達(dá)到95%以上。其中特別強(qiáng)調(diào)滅鼠時(shí)機(jī)的掌握。南方農(nóng)業(yè)滅鼠(按鼠情需投藥的年份)應(yīng)在春耕之前,壓低鼠的開(kāi)春基數(shù),可奏滅一當(dāng)百之效。若到夏秋鼠盛發(fā)時(shí)才投藥,周?chē)澄镓S富、鼠數(shù)量又多,投放的毒餌很難使所有鼠充分取食,很易漏滅。此技術(shù)在湘、鄂、川、桂、滇、皖、滬等地示范推廣,對(duì)各地主要害鼠滅效都很高,能將鼠害有效控制一年。

  

  二是要綜合治理。大面積突擊投毒餌的作用是消滅已生成的鼠,救急不治本,未消除害鼠滋生條件終會(huì)復(fù)發(fā)。根除鼠害必須實(shí)施生態(tài)控制,對(duì)鼠的食、住、行、敵全面施治使鼠不能生存與增殖。過(guò)去農(nóng)舍多是土木結(jié)構(gòu),鼠易打洞棲居又可通行無(wú)阻?,F(xiàn)多已建成磚混或鋼筋混凝土房,墻壁密封、地面硬化,能阻止鼠類(lèi)棲息,結(jié)合環(huán)境衛(wèi)生,清除垃圾、雜草,圍好畜廄、陰溝,禁止捕殺鼬、鴞、蛇等天敵,再加推廣“毒餌站”“圍欄陷阱TBS”技術(shù)(見(jiàn)圖3、4)及農(nóng)田精耕細(xì)作等措施,對(duì)鼠實(shí)施日常持續(xù)控制,隨生隨滅,使之喪失“負(fù)反饋”根基,才能破除害鼠“越滅越多”的怪圈。

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