城市化、温度和降雨如何影响中非地区伊蚊种群数量：一项跨越纬度梯度的关键研究

《Parasites & Vectors》：The effects of urbanization, temperature, and rainfall on Aedes aegypti and Aedes albopictus mosquito abundance across a broad latitudinal gradient in Central Africa

为探究城市化和天气对埃及伊蚊（Aedes aegypti）和白纹伊蚊（Aedes albopictus）种群数量及病毒感染的影响，研究人员在喀麦隆 6 个城市开展研究。结果显示城市化使埃及伊蚊增多，对白纹伊蚊影响不一，二者都受降雨影响。该研究对防控虫媒病毒有重要意义。

　　

城市化进程在全球范围内不断加速，非洲地区的城市化速度尤为显著。城市的扩张改变了自然和农业生态环境，对生物的生存环境产生了深远影响。在众多受影响的生物中，蚊子作为虫媒病毒的重要传播媒介，其种群数量和分布变化备受关注。埃及伊蚊和白纹伊蚊是传播登革热（dengue）、基孔肯雅热（chikungunya）和寨卡病毒（Zika viruses）等疾病的关键媒介，这些病毒的传播给人类健康带来了巨大威胁。然而，此前对于城市化如何影响这两种蚊子在非洲地区的种群数量，以及它们与病毒感染之间的关系，仍存在许多未知。

为了深入了解这些问题，来自美国海军医学研究单位 EURAFCE、加利福尼亚大学圣克鲁兹分校和喀麦隆传染病研究中心的研究人员展开了一项重要研究。他们在喀麦隆 6 个跨越 900 公里纬度梯度的城市中选取了 63 个采样点，涵盖了不同的生态区域。研究发现，城市化显著增加了埃及伊蚊的种群数量，在所有城市中，城市化指数每增加 1 个单位，埃及伊蚊的数量就会增加 1.7%（95% 置信区间为 0.69 - 2.7%），从城市化指数为 0 到 100，其数量增加了 5.4 倍 。同时，降雨也对埃及伊蚊的数量增长有促进作用。而白纹伊蚊对城市化的响应则呈现出不一致的情况，在部分城市其数量随城市化增加，在另外一些城市则没有明显关系。不过，白纹伊蚊的数量普遍会随着温度、湿度和降雨的增加而上升。此外，研究人员在对大量蚊子样本进行检测后，并未发现寨卡病毒、登革热病毒和基孔肯雅热病毒。这一研究成果发表在《Parasites & Vectors》杂志上，为非洲地区虫媒病毒的防控提供了重要依据。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过人类诱捕法（human landing catches）和背负式吸虫器收集成年蚊子样本。利用 ArcGIS Pro 软件结合欧洲航天局的土地覆盖数据，计算不同半径范围内的城市化指数（UI），以此量化城市化程度。为检测蚊子携带的病毒，研究人员使用了定量聚合酶链反应（qPCR）技术。在分析数据时，运用广义线性混合效应模型，综合考虑城市、采样点、采样时长等因素，确定各因素对蚊子种群数量的影响。

下面具体介绍研究结果：

• 幼虫栖息地调查：随着城市化程度的增加，幼虫栖息地容器数量显著上升，在城市化指数从 0 增加到 100 的过程中，容器数量增加了 4.1 倍，其中 2km 和 500m 半径范围与容器数量的相关性最好。含有幼虫的容器数量也有明显增长，增加了 6.6 倍，2km 半径为最佳拟合。但容器指数（幼虫占据容器数与可用容器数之比）与城市化在任何半径下均无显著关系。
• 宿主可用性：城市化进程中，人类数量显著增加，从城市化指数为 0 时的 6.1 人增加到指数为 100 时的 53.9 人，增长了 8.8 倍，1km 半径与人类数量相关性最佳。相反，动物数量随城市化程度增加而减少，从 4.8 只减少到 0.18 只，减少了 26 倍，200m 半径与之相关性最强。
• 热岛效应：研究发现，温度和湿度与城市化指数在任何半径下均无显著相关性。
• 蚊子种群数量：研究人员共收集到 25,853 只成年蚊子，其中埃及伊蚊 2633 只，白纹伊蚊 15,008 只。埃及伊蚊的种群数量在所有城市都随城市化指数增加而上升，1km 半径为最佳拟合，且受降雨影响明显，但与湿度和温度无关。在开展人类调查的城市中，埃及伊蚊数量与人类数量显著相关，且相关性比与城市化指数更强。白纹伊蚊对城市化的响应在不同城市存在差异，100m 半径为最佳拟合，其数量还会随着温度、湿度和上月降雨量的增加而上升。在开展幼虫栖息地调查的城市中，白纹伊蚊数量与多种幼虫栖息地指标相关，也与人类密度有关，但与城市化指数的相关性更强。
• 病原体检测：研究人员对大量蚊子样本进行检测，包括 1660 只埃及伊蚊和 7771 只白纹伊蚊，均未检测到寨卡病毒、登革热病毒和基孔肯雅热病毒。
• 室内外蚊子数量：在雅温得的调查中，室内未捕获到埃及伊蚊和白纹伊蚊，而室外同时捕获到 28 只埃及伊蚊和 397 只白纹伊蚊，这表明两种蚊子具有外栖性。
• 种间竞争：成年白纹伊蚊对埃及伊蚊的种群增长率没有明显影响，而成年白纹伊蚊的种群增长率存在种内密度依赖性，并且受到成年埃及伊蚊的微弱竞争影响。

研究结论和讨论部分具有重要意义。在非洲快速城市化的背景下，本研究表明埃及伊蚊的种群数量很可能会随着城市化的推进而增加，而白纹伊蚊的数量变化在不同地区有所不同。同时，降雨对两种蚊子的种群数量都有重要影响，随着气候变化，城市化和降水增加的双重作用可能会进一步提高这两种蚊子的数量，增加病毒传播的风险。虽然研究中未检测到病毒，但这些病毒在当地确实存在传播，提示需要加强对虫媒病毒的监测和防控。此外，研究还发现蚊子的外栖性，这为制定针对性的防控措施提供了依据，如减少人类在室外与蚊子的接触，可有效降低虫媒病毒的传播风险。