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广东翁源青云山省级自然保护区的鸟类多样性及群落特征分析

佟富春, 麦艳仪, 官方正, 黄子峻, 杨新东, 朱耘生, 杨梅啸云, 张昊妍, 章亚宁, 曾献兴, 谢冲林

佟富春, 麦艳仪, 官方正, 等. 广东翁源青云山省级自然保护区的鸟类多样性及群落特征分析[J]. 华南农业大学学报, 2023, 44(2): 287-295. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202202009
引用本文: 佟富春, 麦艳仪, 官方正, 等. 广东翁源青云山省级自然保护区的鸟类多样性及群落特征分析[J]. 华南农业大学学报, 2023, 44(2): 287-295. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202202009
TONG Fuchun, MAI Yanyi, GUAN Fangzheng, et al. Bird diversity and community characteristics in Qingyunshan Provincial Nature Reserve, Wengyuan, Guangdong[J]. Journal of South China Agricultural University, 2023, 44(2): 287-295. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202202009
Citation: TONG Fuchun, MAI Yanyi, GUAN Fangzheng, et al. Bird diversity and community characteristics in Qingyunshan Provincial Nature Reserve, Wengyuan, Guangdong[J]. Journal of South China Agricultural University, 2023, 44(2): 287-295. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202202009

广东翁源青云山省级自然保护区的鸟类多样性及群落特征分析

基金项目: 国家科技支撑计划(2015BAD07B06-8);广东翁源青云山省级自然保护区生物多样性与生态系统综合监测系统建设项目(QYSBHQ-2020-016);华南农业大学大学生科技创新项目(X202110564186)
详细信息
    作者简介:

    佟富春,副教授,博士,主要从事野生动物研究,E-mail: fuchuntong@scau.edu.cn

  • 中图分类号: Q959.7

Bird diversity and community characteristics in Qingyunshan Provincial Nature Reserve, Wengyuan, Guangdong

  • 摘要:
    目的 

    了解广东翁源青云山省级自然保护区鸟类的群落组成与多样性。

    方法 

    于2021年,采用样线法对青云山保护区中林区、公路、村庄和水库4种生境的鸟类群落进行实地调查,同时访问调查本地居民和保护区工作人员、查阅保护区本底资料和科考报告,查找中国知网、中国观鸟记录中心等有关记录。

    结果 

    本研究共统计到鸟类17目51科168种。区系组成:东洋界103种,广布种40种,古北界25种。居留型组成:留鸟119种,候鸟43种(冬候鸟27种、夏候鸟16种),旅鸟6种。生态类型以鸣禽为主,食性组成以杂食性和食虫为主。鸟类优势种包括淡眉雀鹛Alcippe hueti、栗背短脚鹎Hemixos castanonotus、赤红山椒鸟Pericrocotus speciosus。国家一级重点保护鸟类2种,国家二级重点保护鸟类30种。不同生境鸟类的平均生物量从高到低依次为:林区、村庄、水库、公路。多样性指数分析表明,村庄生境的Shannon-Wiener多样性指数(3.24)、Pielou均匀度指数(0.61)最高;公路生境的Margalef丰富度指数(7.34)最高;村庄和公路生境的Simpson优势度指数(0.94)并列最高。

    结论 

    广东翁源青云山省级自然保护区植被丰富、生境多样,为鸟类提供了丰富的食物资源和适宜的生存繁殖空间。随着保护区植被的演替和人类环保意识的增强,其在鸟类多样性保育方面仍有很大潜力。

    Abstract:
    Objective 

    To understand the community composition and diversity of birds in Qingyunshan Provincial Nature Reserve, Wengyuan, Guangdong.

    Method 

    In 2021, this study used line transect method to conduct field surveys of bird communities in four habitats of forest, highway, village, and reservoir in Qingyunshan Reserve, while interviewing local residents and reserve staff, looking up reserve basic information and scientific expedition reports, and searching for the records of China National Knowledge Infrastructure (CNKI) and China Bird Reports Center, etc.

    Result 

    A total of 168 species of birds in 17 orders and 51 families were counted. Statistics of the faunal types showed that there were 103 oriental birds, 40 widely distributed birds, and 25 palaearctic birds. The result of residence type classification suggested that there were 119 species of resident birds, 43 species of visitor birds (27 species of winter visitor birds and 16 species of summer visitor birds), and 6 species of passage migrant birds. The ecotype was dominated by the songbirds, and the diet habit was dominated by omnivorous and insectivorous. The dominant species included Alcippe hueti, Hemixos castanonotus andPericrocotus speciosus. Of all the detected species, two species were listed as first-class National Protected Wildlife and 30 species were listed as second-class National Protected Wildlife. The avian average biomass declined in order of forest, village, reservoir and highway respectively. The diversity index analysis showed that the highest Shannon-wiener diversity index (3.24) and Pielou evenness index (0.61) were in the village habitat; The highest Margalef richness index (7.34) was in the highway habitat; The village and highway habitats tied for the highest Simpson dominance index (0.94).

    Conclusion 

    With rich vegetation and diverse habitats, Guangdong Wengyuan Qingyunshan Provincial Nature Reserve provides abundant food resources and suitable space for birds to survive and breed. With the succession of vegetation and the enhancement of environmental awareness amongst the pubilc, the reserve still has great potential in bird diversity conservation.

  • 七彩山鸡是一种野生禽类,又称野鸡、雉鸡,在食用和药用等多方面具有可观的经济价值,并已被列入《国家保护的有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物名录》。基于上述优势,广东省内七彩山鸡的养殖规模逐步扩大,每年向全国多个省份提供七彩山鸡种苗。

    铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa,又被称为绿脓杆菌,可以在人、动物和环境中循环传播,不仅影响养殖业的发展而且严重危害人类健康[1-2]。随着养禽业规模的逐渐扩大,由铜绿假单胞菌导致的禽类疾病显著增多[3-5]。铜绿假单胞菌严重的耐药性一直是医院临床高度关注并愈发棘手的问题[6-8],碳青霉烯类抗菌药如亚胺培南、美罗培南等是目前医院对抗铜绿假单胞菌的最后一道有效防线,铜绿假单胞菌也逐渐对这些药物产生耐药性[9-10]。近年来,有学者从鸡、候鸟及其养殖环境中分离到严重耐药的铜绿假单胞菌[11],甚至有证据表明多重耐药的铜绿假单胞菌菌株在人、动物、环境中传播,严重影响公共卫生安全[12]。多位点序列分型(Multi-locus sequence typing,MLST)是通过对多个特定管家基因进行测序来分型的分子分型方法。医院内广泛流行的铜绿假单胞菌以ST-235和ST-244为主[13-14];Martins等[11]对从候鸟菌群中分离得到的产金属β–内酰胺酶的铜绿假单胞菌进行MLST分型,发现均属于ST-277型。目前铜绿假单胞菌在七彩山鸡中的流行情况及耐药性仍然不明,也缺乏相关的MLST分型数据。

    本研究对广东省规模化的七彩山鸡养殖场进行铜绿假单胞菌的分离鉴定,了解其流行情况,并对分离的铜绿假单胞菌进行抗菌药物敏感性分析,为临床合理用药提供参考;同时,采用MLST方法对分离到的耐药谱较广的铜绿假单胞菌菌株进行分子流行病学分析,探讨耐药铜绿假单胞菌的遗传进化背景。

    LB液体培养基、LB固体培养基、MH液体培养基、MH固体培养基、铜绿假单胞菌ATCC27853以及大肠埃希菌Escherichia coli ATCC25922均购自广东环凯微生物科技有限公司。NAC固体培养基、NAC液体培养基、无菌均质袋均为青岛海博生物技术有限公司产品。rTaq PCR Premix购自上海翌圣生物科技有限公司。药敏纸片为OXOID公司产品。SQ组织DNA提取试剂盒为OMEGA公司产品。

    从广东省3个规模化的七彩山鸡养殖场收集死胚及周围环境样本。对于死胚,直接收集孵化房内21日龄仍未出壳且外壳完好的胚;对于环境样本,用无菌的棉拭子采集饲料、孵化机内灰尘、笼具器械灰尘、饮水等放入装有适量灭菌NAC液体培养基的15 mL离心管中。从样品采集至运送至实验室不超过8 h。

    用75%(φ)乙醇溶液将死胚外壳充分消毒3次,无菌操作取出胚体并剪碎,放入无菌均质袋;加入适量无菌的NAC液体培养基,37 ℃、120 r/min培养8 h;取上述菌液以1∶10的体积比接种到新的培养基内,继续培养12~16 h;采用三线法划板于NAC固体培养基,18~24 h之后,挑取绿色单菌落,参考文献[15]进行铜绿假单胞菌特异性基因oprI的PCR扩增并送广州擎科生物有限公司测序。

    利用铜绿假单胞菌ATCC27853和大肠埃希菌ATCC25922作为质控菌株,按照K-B纸片扩散法测试铜绿假单胞菌分离株对22种抗菌药物的敏感性试验,并参照标准[16]对试验结果进行判定。抗菌药物如下:氨苄西林(Ampicillin)、复方新诺明(Complex sulfamethoxazole)、萘啶酸(Nalidixic acid)、卡那霉素(Kanamycin)、四环素(Tetracycline)、氯霉素(Chloramphenicol)、哌拉西林(Piperacillin)、头孢噻肟(Cefotaxime)、头孢吡肟(Cefepime)、头孢他啶(Ceftazidime)、头孢哌酮(Cefoperazone)、亚胺培南(Imipenem)、美罗培南(Meropenem)、氨曲南(Aztreonam)、哌拉西林/他唑巴坦(Piperacillin/tazobactam)、头孢哌酮/舒巴坦(Cefoperazone/sulbactam)、妥布霉素(Tobramycin)、阿米卡星(Amikacin)、庆大霉素(Gentamicin)、环丙沙星(Ciprofloxacin)、左氧氟沙星(Levofloxacin)和多黏菌素B(Polymyxin B)。

    参照试剂盒说明书提取铜绿假单胞菌的总DNA,参考文献[17]中的引物序列和PCR反应体系、扩增条件,对铜绿假单胞菌的7个管家基因(acsA、aroE、guaA、mutL、nuoD、ppsA、trpE)进行PCR扩增并测序。将测序得到的基因序列上传至铜绿假单胞菌的MLST官网( https://pubmlst.org/paeruginosa/),得到各个管家基因序列对应的等位基因编号。7个等位基因编号按照顺序依次排列形成7个数字组成的等位基因谱并得到相应的ST型。若7个等位基因编号不能与数据库中已有数据完全匹配,则认为是新发现的ST型,将该菌株的相关资料上传至数据库,经确认后给出新的ST型编号。

    将各ST型的7个管家基因序列按顺序拼接得到多个长度相同的序列,用MEGA7软件对这些拼接好的序列进行遗传进化分析,得到各ST型的遗传进化树。

    从广东省的3个规模化七彩山鸡养殖场收集到死胚样品共405份,采集饲料、孵化机内污垢、笼具灰尘、器械灰尘、自来水等环境样品共109份。

    铜绿假单胞菌在选择性培养基(NAC固体培养基)中呈现出圆形、表面光滑且湿润的绿色菌落(图1),并散发出芳香气味。对特异性基因oprI进行PCR扩增,扩增出214 bp左右的条带(图2)。结合测序结果确认为铜绿假单胞菌。本研究共分离鉴定出铜绿假单胞菌145株(分离率28.2%, 145/514),其中环境样本分离出24株(分离率22.0%,24/109),死胚分离出121株(分离率29.9%,121/405)(表1)。

    表  1  不同七彩山鸡养殖场中铜绿假单胞菌临床分离株的数量及分离率
    Table  1.  Quantity and isolation rate of clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa from different breeding poultry farms
    养殖场
    Poultry
    farm
    样本类型
    Sample type
    样品采集数
    Collected sample number
    阳性样品数
    Positive sample number
    分离率/%
    Isolation rate
    A 死胚
    Dead embryo
    222 85 38.3
    (87/227)
    环境
    Environment
    5 2
    B 死胚
    Dead embryo
    96 24 21.2
    (28/132)
    环境
    Environment
    36 4
    C 死胚
    Dead embryo
    87 12 19.4
    (30/155)
    环境
    Environment
    68 18
    合计
    Total
    514 145 28.2
    (145/514)
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    图  1  NAC固体培养基上铜绿假单胞菌的形态特征
    Figure  1.  Morphological characteristics of Pseudomonas aeruginosa on NAC solid medium
    图  2  oprI基因PCR扩增产物的琼脂糖凝胶电泳图
    M:DNA marker,1:铜绿假单胞菌分离株,2:阴性对照
    Figure  2.  Agarose gel electrophoresis of PCR product for oprI gene
    M: DNA marker, 1: Pseudomonas aeruginosa isolate, 2: Negative control

    共22种抗菌药物被用来测试分离鉴定出的145株铜绿假单胞菌菌株的药物敏感性,结果(表2)显示,除对氨苄西林、卡那霉素和萘啶酸天然耐药外,铜绿假单胞菌对复方新诺明、氯霉素、四环素的耐药性较强;其次为头孢噻肟;铜绿假单胞菌对亚胺培南、哌拉西林、头孢他啶、头孢哌酮和哌拉西林/他唑巴坦表现出较低的耐药率;未检测到对美罗培南、阿米卡星、头孢哌酮/舒巴坦和多黏菌素B耐药的铜绿假单胞菌菌株。死胚和环境来源的铜绿假单胞菌总体耐药情况相似,但环境样品分离株的耐药性要强于死胚分离株。耐药谱分析(表3)显示,所有分离菌株均表现出耐4种及以上抗菌药,最广耐15种抗菌药,其中6耐菌株最多。除天然耐药外,耐3类及以上抗菌药的铜绿假单胞菌菌株占比为73.1%(106/145),表现出多重耐药性。其中,耐3类抗菌药的菌株数量最多,占44.8%(65/145);其次为耐4类,占11.0%(16/145);耐5类占4.8%(7/145);耐7类占4.1%(6/145)。

    表  2  死胚和环境样品中耐药铜绿假单胞菌菌株数量及占比1)
    Table  2.  Number and proportion of drug-resistant Pseudomonas aeruginosa strain in dead embryo and environment samples
    抗菌药
    Antimicrobial
    死胚
    Dead embryo
    环境
    Environment
    总计
    Total
    AMP 121(100.0) 24(100.0) 145(100.0)
    NA 121(100.0) 24(100.0) 145(100.0)
    K 121(100.0) 24(100.0) 145(100.0)
    SXT 121(100.0) 24(100.0) 145(100.0)
    C 92(76.0) 24(100.0) 116(80.0)
    TE 90(74.4) 22(91.7) 112(77.2)
    CTX 27(22.3) 7(29.2) 34(23.4)
    LEV 7(5.8) 11(45.8) 18(12.4)
    CIP 7(5.8) 9(37.5) 16(11.1)
    TOB 7(5.8) 6(25.0) 13(9.0)
    CN 8(6.6) 5(20.8) 13(9.0)
    PRL 10(8.3) 10(6.9)
    CFP 7(5.8) 3(12.5) 10(6.9)
    ATM 7(5.8) 1(4.2) 8(5.5)
    CAZ 5(4.1) 5(3.5)
    FEP 4(3.3) 4(2.8)
    TZP 3(1.9) 3(2.1)
    IPM 1(0.8) 1(4.2) 2(1.4)
    MER
    AMI
    CES
    POB
     1) AMP:氨苄西林,SXT:复方新诺明,NA:萘啶酸,K:卡那霉素,TE:四环素,C:氯霉素,PRL:哌拉西林,CTX:头孢噻肟,FEP:头孢吡肟,CAZ:头孢他啶,CFP:头孢哌酮,IPM:亚胺培南,ATM:氨曲南,TZP:哌拉西林/他唑巴坦,TOB:妥布霉素,CN:庆大霉素,CIP:环丙沙星,LEV:左氧氟沙星,IPM:亚胺培南,MER:美罗培南,AMI:阿米卡星,CES:头孢哌酮/舒巴坦,POB:多黏菌素B;括号内数据为占比;“—”表示未检测到耐药菌株
     1) AMP: Ampicillin, SXT: Complex sulfamethoxazole, NA: Nalidixic acid, K: Kanamycin, TE: Tetracycline, C: Chloramphenicol, PRL: Piperacillin, CTX: Cefotaxime, FEP: Cefepime, CAZ: Ceftazidime, CFP: Cefoperazone, IPM: Imipenem, ATM: Aztreonam, TZP: Piperacillin/tazobactam, TOB: Tobramycin, CN: Gentamicin, CIP: Ciprofloxacin, LEV: Levofloxacin, IPM: Imipenem, MER: Meropenem, AMI: Amikacin, CES: Cefoperazone/sulbactam, POB: Polymyxin B; The data in brackets are proportions; “—” indicates no drug-resistant isolate
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    表  3  铜绿假单胞菌的耐药谱及对应菌株数量
    Table  3.  Drug resistance spectrum and strain quantity of Pseudomonas aeruginosa
    耐药数
    Drug-resistant number
    耐药谱1)
    Drug resistance spectrum
    菌株数量
    Strain number
    4 AMP+K+NA+SXT 14
    5 AMP+K+TE+NA+SXT 7
    AMP+K+C+NA+SXT 18
    6 AMP+K+TE+C+NA+SXT 59
    AMP+CTX+K+TE+NA+SXT 6
    7 AMP+CTX+K+TE+C+NA+SXT 12
    AMP+PRL+CTX+CFP+K+NA+SXT 1
    AMP+K+TE+C+NA+LEV+SXT 3
    8 AMP+K+TE+C+NA+CIP+LEV+SXT 5
    AMP+CTX+CFP+K+TE+C+NA+SXT 1
    AMP+CTX+ATM+K+TE+C+NA+SXT 1
    9 AMP+PRL+K+TOB+CN+TE+C+NA+SXT 2
    10 AMP+PRL+CTX+K+TOB+CN+TE+C+NA+SXT 1
    AMP+K+TOB+CN+TE+C+NA+CIP+LEV+SXT 2
    AMP+CTX+K+CN+TE+C+NA+CIP+LEV+SXT 1
    AMP+CTX+K+TOB+CN+TE+C+NA+CIP+SXT 1
    AMP+CFP+K+TOB+TE+C+NA+CIP+LEV+SXT 1
    11 AMP+PRL+CTX+CAZ+CFP+ATM+K+TE+C+NA+SXT 1
    AMP+PRL+CTX+FEP+CAZ+CFP+ATM+K+TE+NA+SXT 1
    AMP+CTX+K+TOB+CN+TE+C+NA+CIP+LEV+SXT 3
    13 AMP+PRL+CTX+FEP+CAZ+CFP+ATM+TZP+K+TE+C+NA+SXT 3
    AMP+CTX+IPM+ATM+K+TOB+CN+TE+C+NA+CIP+LEV+SXT 1
    15 AMP+PRL+CTX+CFP+IPM+ATM+K+TOB+CN+TE+C+NA+CIP+LEV+SXT 1
     1)AMP:氨苄西林,SXT:复方新诺明,NA:萘啶酸,K:卡那霉素,TE:四环素,C:氯霉素,PRL:哌拉西林,CTX:头孢噻肟,FEP:头孢吡肟,CAZ:头孢他啶,CFP:头孢哌酮,IPM:亚胺培南,ATM:氨曲南,TZP:哌拉西林/他唑巴坦,TOB:妥布霉素,CN:庆大霉素,CIP:环丙沙星,LEV:左氧氟沙星
     1) AMP: Ampicillin, SXT: Complex sulfamethoxazole, NA: Nalidixic acid, K: Kanamycin, TE: Tetracycline, C: Chloramphenicol, PRL: Piperacillin, CTX: Cefotaxime, FEP: Cefepime, CAZ: Ceftazidime, CFP: Cefoperazone, IPM: Imipenem, ATM: Aztreonam, TZP: Piperacillin/tazobactam, TOB: Tobramycin, CN: Gentamicin, CIP: Ciprofloxacin, LEV: Levofloxacin
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    从145株铜绿假单胞菌菌株中选取耐药谱较广的89株进行MLST分析,结果(表4)显示,89株菌株可分为18个ST型,呈现高度多样性,其中,72株属于原有数据库已包含的12种ST型。另外17株的ST型不包含在原数据库中,经提交相关资料至数据库并由管理员确认后得到6个新的ST型,分别为ST-3199、ST-3200、ST-3201、ST-3202、ST-3203和ST-3204。死胚中分离到的铜绿假单胞菌以ST-260为优势ST型,环境中分离到的铜绿假单胞菌菌株ST型以ST-2100和ST-3202为主。

    表  4  89株铜绿假单胞菌菌株各ST型菌株数量及来源
    Table  4.  Quantity and source of each ST type in 89 Pseudomonas aeruginosa strains
    ST型1)
    ST type
    菌株数量
    Strain number
    来源
    Source
    ST型1)
    ST type
    菌株数量
    Strain number
    来源
    Source
    ST-260 43 死胚 Dead embryo ST-3203 1 地面积水 Excess surface water
    ST-2100 15 死胚/孵化机
    Dead embryo/Incubator
    ST-876 1 孵化机污垢 Incubator filth
    ST-3202 10 孵化机污垢 Incubator filth ST-1336 1 饲料Fodder
    ST-1971 5 死胚 Dead embryo ST-2640 1 死胚 Dead embryo
    ST-3200 2 死胚 Dead embryo ST-898 1 笼架污垢 Cage shelf filth
    ST-3201 2 饮水 Drinking water ST-1965 1 死胚 Dead embryo
    ST-3199 1 死胚 Dead embryo ST-3204 1 地面积水 Excess surface water
    ST-234 1 地面灰尘 Ground dust ST-1054 1 机械部件污垢
    Mechanical component filth
    ST-2552 1 笼架污垢 Cage shelf filth ST-2670 1 地面灰尘 Ground dust
     1)ST-3199、ST-3200、ST-3201、ST-3202、ST-3203、ST-3204为本研究新发现的ST型
     1)ST-3199, ST-3200, ST-3201 and ST-3202, ST-3203 and ST-3204 are the ST types discovered in this research
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    图3可见,铜绿假单胞菌环境样品分离株与死胚分离株之间的亲缘关系比较紧密,如环境样品(饮水)分离株ST-3201与死胚分离株ST-3199属于同一分支,ST-3202与ST-1971、ST-2640属于同一大分支。

    图  3  死胚和环境样品中不同铜绿假单胞菌ST型的遗传进化分析
    “■”:铜绿假单胞菌死胚分离株所属的ST型;“□”:铜绿假单胞菌环境样品分离株所属的ST型;“▲”:2种样品共有的ST型
    Figure  3.  Genetic evolution analysis of different Pseudomonas aeruginosa ST types isolated from dead embryo and environment samples
    “■”: ST type of Pseudomonas aeruginosa strain isolated from dead embryo; “□”: ST type of P. aeruginosa strain isolated from environment sample; “▲”: The common ST type of P. aeruginosa strain isolated from dead embryo and environment sample

    铜绿假单胞菌是一种常见的、能引起人类和动物机会性感染的病原体。铜绿假单胞菌具有强大的代谢可塑性和多功能性,能够感染或定殖广泛的生态位,包括水生和土壤生境、动植物等[18-19],尤其危害免疫功能低下的患者[20-21]。目前关于七彩山鸡中铜绿假单胞菌流行情况的报道较少,缺乏该方面的流行病学数据。本研究从3个规模化七彩山鸡养殖场共分离到145株铜绿假单胞菌,分离率为28.2%,七彩山鸡死胚中有比较严重的铜绿假单胞菌感染,周围环境样本也被铜绿假单胞菌污染。其中,A场的死胚中铜绿假单胞菌的感染情况最为严重,这可能是导致该养殖场种蛋出雏率较低的原因之一,而环境样本如孵化机污垢中分离出的铜绿假单胞菌菌株与死胚分离株具有较近的亲缘关系也证明了该推断的合理性,胚胎被孵化机内的铜绿假单胞菌污染,并侵入蛋壳,致其死亡。因此在家禽养殖过程中,要加强饲养管理,采取严格的生物安全措施,防止铜绿假单胞菌污染种蛋,避免损失。

    铜绿假单胞菌外膜的低渗透性和主动外排系统的外排作用使其对很多抗生素产生固有耐药,同时该菌还能通过产生β–内酰胺酶、外排泵表达和生物被膜等多种机制产生获得性耐药[22-23]。加之近年来临床上各种插管、导管、机械通气等侵袭性诊疗手段的应用,免疫抑制剂的广泛应用和抗生素的不合理使用导致铜绿假单胞菌的耐药形势严峻,出现了多重耐药铜绿假单胞菌,且数量日益增加,为临床的治疗带来了巨大的挑战,并在全球范围内危害人类健康[24-25]。无论铜绿假单胞菌的耐药机制如何,多重耐药铜绿假单胞菌菌株引起的感染日益增多,严重影响临床上的抗感染治疗,因此常导致较高的死亡率[1, 18]

    本研究选取了常用的22种抗菌药进行药敏试验,其中亚胺培南、哌拉西林、头孢吡肟、头孢他啶等都是医院临床治疗铜绿假单胞菌感染性疾病的一线药物,但部分铜绿假单胞菌分离株也对其表现出了耐药现象,即便其耐药率较低,也应当引起重视,特别是医院临床使用频率较高的抗感染药物如亚胺培南。在本研究所调查的养殖场中,均未使用亚胺培南、哌拉西林、头孢吡肟、头孢他啶等医院临床使用的一线抗感染药物,因此推测其耐药性的出现与全球范围内医院中多重耐药铜绿假单胞菌菌株的暴发流行有关。氨苄西林、卡那霉素、萘啶酸是养殖场常用的抗菌药,但铜绿假单胞菌对其100%耐药,发生铜绿假单胞菌感染后往往治疗效果不佳。铜绿假单胞菌对复方新诺明、四环素、氯霉素三者的耐药率也很高。因此养殖场要开展药物敏感试验,根据药敏结果选择敏感的药物,且应注意交替用药,以防产生耐药性。值得注意的是,铜绿假单胞菌分离株对国家禁用的兽药(四环素、氯霉素)表现出高耐药率,一方面可能是早期使用所致;另一方面可能是医院中铜绿假单胞菌泛耐药株的全球流行传播导致的,因为四环素和氯霉素在医院临床抗感染治疗中并没有被禁用。另外,本研究耐药谱分析显示最广耐15种抗菌药,除天然耐药外,耐3类或3类以上抗菌药物的铜绿假单胞菌占比为73.1%(106/145),提示本研究采样的七彩山鸡养殖场中铜绿假单胞菌分离株的耐药情况同样不容乐观;因此在使用抗菌药时,除了要根据药敏试验结果合理运用外,还应尽量避免长期依赖使用同一种或几种抗菌药物,积极探讨抗菌药的组合应用,并开展新的抗感染药物的研发。

    MLST分析是通过直接测定菌株的多个管家基因的核苷酸序列来分型的分子分型方法,常常用于细菌的群体遗传演化分析,这种基于遗传学功能的分型比传统的免疫学试验更加准确可靠。本研究对89株耐药谱较广的铜绿假单胞菌分离株进行了MLST分析,这些菌株可分为18个ST型,以ST-260占比最多,这与全球范围医院流行的ST型有所差异[26-28],但也在情理之中,可能是种属差异导致流行特点有所区别。其中有6个ST型是本研究新发现的,提示铜绿假单胞菌的进化速度较快。同时还发现来自饮水(ST-3201)和死胚(ST-3199)、孵化机污垢(ST-3202)和死胚(ST-1971)的铜绿假单胞菌表现出较近的亲缘关系。这进一步证实了我们的推断,即周边环境尤其是孵化机被铜绿假单胞菌污染对孵化率降低有一定的威胁。

    本研究调查的3个七彩山鸡养殖场中,不仅死胚中存在不同程度的铜绿假单胞菌感染,而且周围环境也存在相当比例的铜绿假单胞菌污染,且分离株具有较强的耐药性。铜绿假单胞菌死胚分离株的优势ST型为ST-260,环境分离株以ST-2100和ST-3202为主,且两者表现出较近的亲缘关系。因此建议做好生物安全措施,及时对种蛋、孵化机及周边环境进行清洁和消毒,并根据药敏试验结果选择有效的抗菌药并交替使用。

  • 图  1   保护区样线分布图

    Figure  1.   Distribution of reserve transects

    图  2   青云山鸟类群落调查的物种累积曲线

    Figure  2.   Species accumulation curves of bird community survey in Qingyunshan

    表  1   不同食性的鸟类在不同生境间的物种数及数量1)

    Table  1   Number of species and individuals of birds with different diet habits in different habitats

    生境 Habitat 物种数 Species number 样线平均鸟类数量 Average number of birds in the transect
    I O V P F I O V P F
    林区 Forest 20 7 2 0 4 59 38 1 0 4
    公路 Highway 25 9 0 3 3 24 19 0 3 5
    村庄 Village 18 12 2 5 2 83 23 2 22 4
    水库 Reservoir 18 6 1 1 2 66 16 1 1 2
     1)I:食虫鸟类,O:杂食鸟类,V:食肉鸟类,P:植食/种食鸟类,F:食果/食蜜鸟类;样线平均鸟类数量=鸟类数量/样线数  1)I: Invertebrate, O: Omnivore, V: VertFishScav, P: PlantSeed, F: FruiNect; Average number of birds in the transect= Individual number/transect number
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    表  2   不同生境鸟类群落α多样性1)

    Table  2   The α diversity of bird communities in different habitats

    生境Habitat S N H M Hmax J D
    林区 Forest 33 305 2.72 5.59 5.04 0.54 0.90
    公路 Highway 40 203 3.18 7.34 5.32 0.60 0.94
    村庄 Village 39 265 3.24 6.81 5.29 0.61 0.94
    水库 Reservoir 28 169 2.88 5.26 4.81 0.60 0.93
    总和 Total 73 942 3.59 10.51 6.19 0.58 0.95
     1)S:物种数,N:个体数,H′:Shannon-Wiener多样性指数,M:Margalef丰富度指数,Hmax:最大多样性指数,J′:Pielou均匀度指数,D:Simpson优势度指数  1)S: Species number; N: Individual number, H′: Shannon-Wiener diversity index, M: Margalef richness index, Hmax:Maximum diversity index, J′: Pielou evenness index, D: Simpson dominance index
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    表  3   不同生境鸟类群落β多样性1)

    Table  3   The β diversity of bird communities in different habitats

    生境 Habitat 林区 Forest 公路 Highway 村庄 Village 水库 Reservoir
    林区 Forest 0.69 0.39 0.73
    公路 Highway 0.55 0.40 0.56
    村庄 Village 0.35 0.46 0.34
    水库 Reservoir 0.62 0.57 0.39
     1)左下方数值为Sorensen相似性系数,右上方数值为Morisita-Horn相似性系数  1)The values in the lower left are the Sorensen similarity coefficients, and the values in the upper right are the Morisita-Horn similarity coefficients
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    表  4   青云山保护区与其他保护区对比

    Table  4   Comparison between Qingyunshan Reserve and other reserves

    保护区 Reserve 面积/hm2Area 级别种类 Level type 鸟类种数 Number of bird species Gleason指数(G) Gleason index 调查时间/年 Survey time
    目 Order 科 Family 种 Species 林鸟 Forest bird 水鸟 Water bird 林鸟 Forest bird 水鸟 Water bird 总和 Total
    青云山省级自然保护区 Qingyunshan Provincial Nature Reserve 7 359.0 17 51 168 152 16 17.07 1.80 18.87 1
    白盆珠省级自然保护区[26]Baipenzhu Provincial Nature Reserve 4 163.5 16 45 151 119 32 14.28 3.84 18.12 >1
    乳源大峡谷省级自然保护区[27]Grand Canyon Provincial Nature Reserve 4 022.9 15 45 146 136 10 16.39 1.20 17.59 >1
    惠东古田省级自然保护区[28]Huidong Gutian Provincial Nature Reserve 2 189.2 13 41 115 97 18 12.61 2.34 14.95 >1
    阴那山自然保护区[29]Yinna Mountain Nature Reserve 2 566.0 14 42 175 140 35 17.83 4.46 22.29 1
    龙文–黄田省级自然保护区[30]Longwen-Huangtian Provincial Natural Reserve 7 960.5 13 40 150 130 20 14.47 2.23 16.70 1
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-02-11
  • 网络出版日期:  2023-05-17
  • 刊出日期:  2023-03-09

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