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气象因素对蚊虫密度影响研究进展

栏目:灭蚊子       发表时间:01-14       人气:0

气象因素对蚊虫密度影响研究进展

  景象因素对蚊虫密度影响研究进展

  蚊虫在日常生活中,不仅叮咬人畜,影响人类畸形的工作跟休息,而且还是登革热、盛行性乙型脑炎(乙脑)、疟疾、丝虫病等多种疾病的传播媒介,迫害人类健康跟生命。白纹伊蚊(Aedesalbopictus)跟埃及伊蚊(Ae.aegypti)是登革热的重要传播媒介,三带喙库蚊(Culextritaeniorhynchus)是乙脑的重要传播媒介,雷氏按蚊(Anopheleslesteri)、中华按蚊(An.sinensis)等是疟疾的重要传播媒介,致倦库蚊(Cx.pipiensquinquefasciatus)跟淡色库蚊(Cx.pipenspallens)是丝虫病的重要传播媒介。蚊虫作为重要疾病的媒介生物,其密度高低与蚊媒沾染病的盛行强度周到相干。大量研究表明,蚊虫密度增加经常是相干蚊媒沾染病盛行的前兆,较高的蚊虫密度是登革热、乙脑等疾病暴发的重要起因,且其发病率与蚊虫密度有一定的相干性。因此控制蚊虫密度的变更特点及其影响因素,树破与之相干的料想预警模型,将有助于相干部分及时采取科学应答办法,防备跟减少蚊媒疾病的迫害。

  景象变更影响蚊虫的滋生跟滋生,景象因素直接影响蚊虫种群密度。目前,国内外很多学者针对各种景象因素对蚊虫密度的影响进行了探讨,剖析蚊虫种群密度散布及消长法则,并用景象因素树破蚊虫密度料想模型,为把持蚊媒疾病疫情供给科学依据。该文就相干文献针对景象变更对蚊虫种群的影响、景象因素与蚊虫密度的关联、利用景象因素树破蚊虫密度料想模型及目前存在问题跟将来发展方向进行综述。

  一、景象变更对蚊虫种群的影响

  对媒介蚊虫,在不考虑人为因素的情况下,影响其种群数量的生态因子重要是景象。景象变更不仅可影响其生殖跟存活,而且与其行动活动亦有密切关联。景象变更对蚊虫的影响重要体现为种群在时光——空间两个方向上数量的变动。

  蚊虫种群的时光序列,一方面表示为时光的顺序性或不可逆性,另一方面还表当初时光作为种群动态的一个因素,它不仅影响种群确当初,而且还反应种群的从前跟影响着种群的将来。通常蚊虫数量因节令不同而有很大变更,蚊虫多集中呈现于高温多雨的夏秋节令,蚊密度的节令性消长有明显的法则性。大量研究表明,蚊虫种群密度的节令性消长变更重要与所在地的景象特点有关,如气温、降雨量、湿度等。景晓等察看剖析了蒙山大洼林场骚扰阿蚊(Armigeressubalbatus)种群动态变更,指出骚扰阿蚊全年有6个月的活动期且密度变更呈单峰式,蚊密度顶峰期在7月下旬至8上旬,气平跟降雨量是影响蚊密度节令性消长的两个重要因素。这种消长法则与全国普遍情况(6-8月为蚊虫活动顶峰期)基本一致。

  然而,随着寰球景象变暖,景象变更敏捷,不仅寰球气温升高、降雨量增加,同时也导致极其景象事件如干旱、洪水等的增多加强,对蚊虫种群节令性消长都有重要影响。蔡运山等发明2011年四川省广安市城区的成蚊密度从4月起逐步升高,6-7月达到全年最顶峰,8月忽然降落而后逐步降落至全年最低水平,重要起因是2011年8-9月广安市连续高温并且干旱,温度高达42℃,不利于蚊虫滋生滋生,以致蚊密度敏捷降落。何昌华等研究发明2012海南省城区4-6月为蚊虫活动顶峰期,诚然该省的温度、湿度等景象前提全年适合蚊虫滋生滋生,但每年7-10月随着降雨量跟热带低压气旋的增多,以致7-8月蚊密度不是很高。

  景象变更也可能影响种群的空间散布,使蚊虫的地理散布范畴产生变更,进步滋生速度,增加叮咬率等而直接影响疾病传播。寰球景象变暖的趋势使得一些媒介蚊虫的散布范畴由热带地区扩散到亚热带地区,由低纬度地区扩散到较高纬度或海拔较高的地区。Chapin等证明一些媒介蚊虫的散布范畴以及蚊媒疾病已经随着年均匀温度的牢固回升而在亚洲、东非跟拉丁美洲的一些高海拔地区扩散、盛行。LópezVélez跟Molina指出随着景象变暖,白纹伊蚊在西班牙的散布范畴一直扩大,原散布于亚热带地区的局部蚊种也因气温升高而在原本严寒的地区存活下来,并且树破了新的种群。世界卫生组织、世界景象组织以及结合国环境计划署的专题小组在检测寰球景象与生物体系的彼此关联后发明,因为高海拔处气温较低,传播登革热的埃及伊蚊从前并不能在海拔1000m以上的地区存活,但随着寰球景象变暖,在哥斯达黎加海拔1240m处以及哥伦比亚海拔2200m处也均发明该蚊散布。

  景象变更对蚊虫种群的影响表明蚊虫密度确切与景象因素有一定的关联,可能通过定性剖析的方法研究二者关联。灭蚊子通过电能在网面上形成一层电网,击中蚊子后电流通过蚊子身体,将蚊子烧死。

  二、重要景象因素与蚊密度关联

  蚊虫存在庞杂的生活史,幼虫阶段水生,成蚊阶段陆生,适合前提下蚊虫自卵发育至成蚊需9~15d。杀蚊子利用蚊子的趋光性及对特殊波长的敏感性,诱使蚊子接触网面,高电压烧焦蚊子。可以在集虫盒加点水,再加点醋,效果更好。蚊虫的成长跟滋生都须要一定的景象前提,温度是影响蚊虫发育跟滋生的重要景象因素。个别来说,温度为10~35℃时最适合大多数蚊类的发育跟活动。蚊幼虫阶段最适合水温约28℃,水温降至25℃时发育就开端逐步延缓,<25℃更加缓慢,10℃时发育则完全结束。钟作良跟何桂铭做了白纹伊蚊在不同温度前提下的生命生殖力表,得出在20~30℃范畴内适合种群数量的增殖。王伟明等报道中华按蚊在16℃时不能实现全发育周期,在温度为19、22、25、28、31℃时,全发育时光分辨为30.7、23.3、15.5、13.5跟12.5d。指出温度范畴为16~31℃时,中华按蚊的发育期随温度升高而缩短。刘凤梅等也指出蚊虫在25~38℃时发育时光短、滋生快,且蚊虫的发育期随温度升高而缩短。目前寰球变暖,气温升高,气温对蚊虫数量的影响更加明显。Patz跟Reisen指出,温度回升0.5℃,蚊虫数量就会回升30%~100%。温度作为重要的景象因素,国内外已有大量研究证明温度对蚊虫数量有着直接或间接的影响。

  降雨量会影响蚊虫的滋生场合,转变蚊虫的生存环境,从而影响蚊虫种群散布。在滞水型滋生场合,降雨量大会扩大滋生面积,从而造成蚊虫数量增多,密度升高;少雨干旱则会减小滋生面积,以致蚊密度降落。在流水型滋生场合,多降雨导致水流变急,形成冲刷作用,减低蚊幼虫数量,从而导致蚊虫密度降落;少雨干旱则会使河流变池塘,适合蚊虫的滋生,蚊密度反而回升。奚国良指出上海市1990-1997年蚊虫消长密度与同期均匀气温、降雨量有关,且气温对蚊虫密度影响弘远于降雨量。降雨量对蚊虫数量影响比较庞杂跟多变,但其影响跟作用也不可小觑。Hay等发明监测降雨量可能有效预警乌干达高原地区引起疟疾的媒介蚊虫密度,指出降雨量对蚊虫密度存在短期跟直接影响。

  湿度对蚊虫滋生也有一定影响,较高的湿度可能延长蚊虫寿命从而进步蚊虫密度,湿度过低又会导致蚊虫生存艰苦而使密度降落。余向华等剖析得出均匀最低气平跟绝对湿度是影响温州市2004-2006年蚊类密度的重要景象因素。易彬樘等发明影响潮州市1995-2001年伊蚊密度的重要景象因素为最低均匀气温、降雨量跟绝对湿度。

  此外也有学者考虑日照时光、气压、风速等景象因素对蚊虫密度的影响,通常在建模时直接作为参数考虑。刘凤仁等对2008-2009年深圳市龙岗区蚊媒密度监测资料及同期景象资料进行统计学剖析,得出月均匀最低温度跟月均匀气压为影响蚊媒密度的重要景象因素。杨维芳等以南京市郊区牲畜棚2006年8月至2007年12月考察的三带喙库蚊密度跟雌性三带喙库蚊密度为因变量,以同期的景象因子均匀气温、最高气温、最低气温、降雨量、均匀气压、均匀绝对湿度、均匀风速跟日照时数为自变量,进行了多元逐步回归剖析,得出多数景象因子与三带喙库蚊密度存在明显相干性并获得较优的回归方程。

  三、蚊虫密度模型研究方法

  目前,国内外诸多研究人员在研究景象因素对蚊虫种群的影响时,将重点放在利用景象因素来描述并料想蚊虫种群动态变更,树破蚊虫密度料想模型。

  国内常用的是统计学剖析法,个别先剖析各个景象因素与蚊虫密度的相干性,提取重要景象因子,而后以景象参数为自变量,蚊密度为因变量,通过多元线性回归或者逐步回归等方法树破相应的密度模型。张桂林等通过对新疆北湾边田地区2004年7月蚊虫活动顶峰时光日夜24h种群数量跟景象因子的察看,得出蚊虫种群数量与温度、光照呈负相干,与湿度呈正相干。秦正积等收集三峡库区的蚊密度跟景象数据,利用SPEM软件做相干剖析跟回归剖析,得到气温与蚊密度呈正相干关联,相干系数为0.6905(P<0.05),气温、湿度标准偏回归系数分辨为0.8517(P<0.05)跟0.3820(P<0.05),均有统计学意思,即气温、湿度对蚊密度有影响,且气温的影响弘远于湿度。周毅彬等用多元逐步回归分辨研究上海世博园区的浦东园区、黄埔园区跟卢湾园区2007年6-10月白纹伊蚊密度变更与景象因素之间的关联,发明浦东园区、黄埔园区跟卢湾园区的多元逐步回归研究中气温都进入回归方程,而降雨量均未进入回归方程。余向华对温州市2004-2006年的蚊类密度与同期均匀气温、均匀最高气温、均匀最低气温、降雨量、日照时光跟绝对湿度6个景象参数进行相干性剖析并进行多元线性回归。发明蚊类密度与6个景象参数均有较高的正相干关联(P<0.01),而与降雨天数无相干关联。仅有最低均匀气平跟绝对湿度进入了回归方程,且均匀最低气温越高,绝对湿度越大,蚊类密度也越高。

  统计学剖析中,数据的预处理对剖析结果极其重要。赵瑶等]在研究对北京市蚊虫密度产生影响的重要景象因素及其影响水平时,还充分考虑了景象因素间的共线性问题。采取多元回归共线性诊断,结果显示均匀气温、均匀最高气温与均匀最低气温三者之间存在重大的共线性,三者不能同时进入回归方程。

  此外,在数据处理进程中直接利用同期景象因素得出的蚊虫密度拟合方程切实是缺乏料想性的。代培芳等提出利用膨化方法处理景象数据,剖析其与蚊虫密度的关联并料想蚊虫密度,提出可能利用提前1个月的气压来拟合模型,料想蚊虫密度变更趋势,方程为蚊虫密度4次方根与气压的线性回归方程,以气压来料想蚊虫密度。

  国外在研究景象因素对蚊虫密度影响时利用了更庞杂的模型,考虑的景象指标也更加庞杂多样,并且还同时考虑了其余影响因素。Trawinski跟Mackay利用时光序列剖析技巧树破了纽约伊利县的刺扰伊蚊(Ae.vexans)跟两种库蚊组合种群的多元节令时光序列模型(SARIMA)。重要考虑的景象因素有:最低气温(Tmin)、最高温度(Tmax)、均匀温度(Tave)、降雨量(P)、绝对湿度(RH)跟蒸散量/泥土水分蒸发蒸腾丧失总量(ET),并盘算了其余景象指标:60℃冷却度日(CDD_60),63℃冷却度日(CDD_63),65℃冷却度日(CDD_65),积水指数(IP)跟交互式CDD_65-降雨变量(CDD_65×Pweek_4)。终极得到预报刺扰伊蚊密度最明显的景象变量是延迟2周的CDD_65×种库蚊组合的最明显料想变量为延迟0周的CDD_63×CDD_63,延迟8周的CDD_63跟延迟0周的累积最大积水指数(IPcum)。Chuang等研究比较了来自NASA的EOS上的进步微波扫描辐射计(AMSR?E)跟原位景象站数据的环境丈量,以考试其分辨在2005-2010年美国南达科他州苏福尔斯料想2个重要的蚊种〔刺扰伊蚊跟环跗库蚊(Cx.tarsalis)〕密度的才干。发明只管卫星数据的空间辨别率(25km)绝对较差,但该AMSR?E衍生模型比基于景象站数据的模型有更好的拟合后果跟更高的料想精度。在AMSR?E模型中,大气温度跟地表含水率是刺扰伊蚊密度的最佳料想指标,而大气温度跟植被层不透明度是环跗库蚊密度的最佳料想指标。该模型可用来推断跨南达科他州东部蚊虫的空间、节令、年际景象适合模式。

  Chaves等首先用最大似然方法,以简单的数学模型拟合来自波多黎各跟泰国的每周时光序列埃及伊蚊密度数据以及与成蚊密度依附弥补数据,考虑种群密度制约对成蚊密度的影响(幼蚊的生存及滋生力)。再用非线性函数合并降雨跟温度对蚊虫种群动态的影响,并胜利利用交叉小波剖析获得了景象变更对2个处所的埃及伊蚊种群动态的不牢固影响。研究结果表明,成蚊密度依附调节在2个处所的蚊虫种群中都有所体现,种群对小的景象变量变更(旁边值四周的一个低峰态变更)更敏感,体现了景象变更对种群动态的重要性。Jian等]用Gompertz模型基于分层状况空间结构树破了波河三角洲地区(意大利东北部)西尼罗病毒媒介尖音库蚊(Culexpipiens)的种群密度。采取2010年跟2011年5-9月期间超过20个站点的每周蚊虫密度观测值。不仅强调了外在景象因素的影响,还指出在树破蚊虫种群动态模型时经常被忽视的蚊虫内生进程的重要性(如密度限度、延迟响应等)。结果发明库蚊密度在1周范畴内存在明显密度依附性,与夏季库蚊幼虫发育时光一致。温度、日照时光跟泥土湿度是对尖音库蚊种群密度影响最大的景象因素。利用降雨或泥土湿度树破的蚊密度模型存在十分类似的料想才干。此外还指出泥土水分跟蚊虫种群密度的负相干性可能是因为该地区丰富的水量(例如浇灌)以及尖音库蚊偏好富养分化栖身地有关。

  目前诚然国内外在建模时的取材方法跟手段及利用的数据资料跟统计软件略有不同,但其中温度、降雨量跟湿度是研究树破蚊虫密度料想模型时被普遍集入选用的景象因子。温度的影响最直接的体现是种群数量的节令性消长,是不可缺乏的影响因子。降雨量跟湿度则与温度独特影响蚊虫的滋生跟滋生,诚然不可或缺,但对蚊虫密度消长的影响较为庞杂,考虑时通常要视具体地区而言。因此,只管蚊媒密度受多种景象因素的影响,还是可能针对具体的数据资料从中提取有效的预警因子并用于蚊虫密度料想模型中。

  四、论断与瞻望

  景象变更直接影响蚊虫成长跟滋生,景象因素对蚊虫密度的重要影响毋庸置疑。杀蚊子利用蚊子的趋光性及对特殊波长的敏感性,诱使蚊子接触网面,高电压烧焦蚊子。可以在集虫盒加点水,再加点醋,效果更好。目前国内外研究中,大局部单一考虑同期景象因素与蚊虫密度关联,也有一局部研究景象因素与蚊虫密度时光序列数据间的关联,还有一局部考虑了景象因素以及其余影响因素对蚊虫密度的综合影响。已有一些结果比较满意的蚊虫种群动态散布模型,可用来料想蚊虫密度跟散布情况,从而为防备蚊媒疾病供给制订把持对策的依据。

  但目前的蚊虫密度料想基本以定性研究模型为主,且个别只针对某一地区,较大比例的蚊虫种群密度变更仍然难以料想,存在一定的局限性。重要是因为景象因素较多,不明白量化方法,且彼此之间并不完全独破,而同一景象因素在不同环境不同时代也可能对蚊虫密度产生完全不同的影响。此外,多数研究所用的景象数据资料由地面景象站获取,其可用性跟完全性存在一定局限性,并不适合剖析长期影响。

  除了通过地面景象站获取景象数据外,还可能通过卫星遥感获取,如美国国度航空航天局(NASA)的大陆卫星(LANDSAT)、美国国度大陆大气局的景象观测卫星(NOAA)、法国空间研究中心(CNES)研制的地球观测卫星体系(SPOT)等。卫星遥感环境丈量空间上存在连续性,其丈量的参数包含地形、地貌、气温、气压、湿度、降雨量、酸碱度、植被、地面水、地下水等。因为卫星频率极高,获取资料便利,通过高辨别率的遥感图像提取研究所需的景象因素,可能进步数据的可用性跟完全性。此外,在数据处理时可能对景象因素采取恰当的方法进行量化剖析,树破蚊虫密度定量研究模型,并且综合考虑人类活动、社会进程等因素,在剖析时把持好这些附加变量的影响,这样才干更深刻控制景象因素对蚊虫密度的影响法则,树破更为有效的蚊虫密度料想模型,从而使结果存在实际领导意思。

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