柬埔寨金边登革热媒介的时空分布及其环境决定因素
《PLOS Pathogens》:Spatio-temporal distribution and environmental determinants of dengue vectors in Phnom Penh, Cambodia
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时间:2025年11月01日
来源:PLOS Pathogens 4.9
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登革热传播媒介伊蚊在金边市的时空分布及环境关联性研究,采用产卵陷阱结合卫星遥感(SPOT7)和降雨数据分析,发现埃及伊蚊(Aedes aegypti)集中于高密度城区,而白纹伊蚊(Aedes albopictus)偏好近郊植被与水域,缓冲区景观指数(道路密度、植被覆盖率、水域分布)显著影响蚊种分布,为精准防控提供环境预测模型。
本文探讨了柬埔寨首都金边市两种主要登革热传播媒介蚊子——埃及伊蚊(Aedes aegypti)和白纹伊蚊(Ae. albopictus)在城市和城郊环境中的空间与时间分布特征。研究通过在金边市的40座寺庙中部署诱蚊器,结合高分辨率卫星图像和每日降雨数据,分析了这些蚊子的分布与环境因素之间的关系。研究发现,这两种蚊子在环境偏好和分布区域上有显著差异,为登革热防控提供了新的视角和工具。
### 研究背景
登革热和登革出血热是全球范围内影响最大的蚊媒病毒性疾病之一。近年来,该疾病的传播范围迅速扩大,从20世纪50年代的五个国家扩展到如今的130多个国家。据世界卫生组织报告,2019年全球记录了520万例登革热病例,而2023年则上升至650万例。全球超过一半的人口生活在登革热传播活跃的地区,这使得该病毒成为全球最具影响力的病原体之一。登革热的主要传播媒介是埃及伊蚊和白纹伊蚊,它们在城市和城郊地区的分布差异可能影响疾病的传播模式。
在柬埔寨,自1995年大规模疫情以来,登革热的病例数逐年上升。2007年、2012年和2019年分别发生了大规模疫情,其中2019年的疫情尤为严重,导致了大量病例和死亡。金边作为柬埔寨快速发展的首都,其人口增长率和城市扩张速度显著。城市化和基础设施建设的加快,增加了蚊虫繁殖的潜在场所,从而加剧了登革热的传播风险。因此,深入了解这两种蚊子在金边的分布特征,对于制定有效的防控策略至关重要。
### 研究方法
本研究采用了一种可复制的方法,以评估城市化和气候变化对登革热媒介蚊子分布的影响。首先,研究者利用Google Maps和OpenStreetMap等地理信息系统,对金边市的寺庙进行了全面调查和地图定位,最终随机选取了40座寺庙作为研究对象。这些寺庙不仅在城市中心,也分布在周围地区,其布局和环境条件具有代表性。
为了采集蚊子幼虫,研究者在每座寺庙的四个角落和中心各放置一个诱蚊器,总共5个。诱蚊器由装有水的黑色塑料桶组成,专门用于吸引产卵的蚊子雌虫。经过一周后,收集到的幼虫被转移至昆虫室,以确保其正常发育并准确识别成虫。研究过程中,记录了幼虫和蛹的数量,并通过低温处理杀死成虫,使用相应的分类工具进行物种鉴定。
此外,研究者利用高分辨率卫星图像(SPOT7)和降雨数据,对每座寺庙周围的环境进行了详细分析。通过使用eCognition软件进行图像分割和分类,研究者能够生成详细的土地利用/覆盖(LULC)地图。结合QGIS软件,研究者计算了不同距离范围内的景观指数,包括各类地表的比例、斑块密度和边缘密度,以评估环境对蚊虫分布的影响。
### 研究结果
研究结果显示,埃及伊蚊和白纹伊蚊在金边市的分布存在显著的空间和时间差异。埃及伊蚊主要分布在城市中心,而白纹伊蚊则更常见于城郊地区,尤其是植被丰富且有水源的地方。通过统计分析,研究者发现埃及伊蚊的数量与道路边缘密度在1000米范围内的变化密切相关,而白纹伊蚊的数量则与植被和水体的分布有更强的联系。
在时间维度上,白纹伊蚊的密度与降雨量密切相关,特别是在降雨后的几周内,其数量显著增加。这表明白纹伊蚊对气候变化更为敏感,可能在极端天气事件中更容易出现异常。相比之下,埃及伊蚊的分布似乎不受降雨量的影响,这可能与其在高度城市化环境中的适应性有关。
### 研究讨论
从空间分布来看,埃及伊蚊在城市中心的高密度与城市化的程度密切相关,而白纹伊蚊则在城郊区域的低密度环境中更为活跃。这种分布模式可能与两者对环境的适应能力有关。埃及伊蚊通常更依赖于城市中的人工水体,如储水容器和排水系统,而白纹伊蚊则更倾向于自然水体和植被丰富的环境。
从时间分布来看,白纹伊蚊的活动周期与降雨量密切相关,表明其繁殖和生存受到季节性水体变化的影响。相比之下,埃及伊蚊的活动似乎不受季节性变化的显著影响,这可能与其在城市环境中稳定的生存条件有关。然而,这种稳定并不意味着其对气候变化完全免疫,而是表明其在城市化环境中具有更强的适应能力。
研究还指出,白纹伊蚊是一种能够传播多种病毒的媒介,包括登革热的四种血清型和至少22种其他虫媒病毒。因此,其在金边市的分布可能对登革热及其他传染病的爆发产生重要影响。同时,由于这两种蚊子在不同季节的活动模式不同,它们在维持病毒传播方面可能具有互补作用。因此,在制定登革热防控策略时,需要同时考虑这两种蚊子的生态特征。
此外,研究者还强调了使用诱蚊器进行媒介监测的重要性。诱蚊器不仅成本低廉,而且易于操作,能够提供关于蚊虫种群动态和时空分布的详细信息。这种方法已被用于多个国家的登革热监测,包括香港、新加坡、台湾和澳大利亚等。通过诱蚊器,研究者能够更准确地捕捉到蚊虫的繁殖行为,从而为防控措施提供科学依据。
### 研究结论
本研究确认了埃及伊蚊和白纹伊蚊在金边市的分布情况,揭示了它们在城市环境中的不同生态偏好。埃及伊蚊在城市中心的高密度可能与其对人工水体的依赖有关,而白纹伊蚊则在城郊区域的低密度环境中更为活跃。研究还指出,这两种蚊子的分布可能受到气候变化和人类活动的影响,特别是在城市化进程中,它们的生存和繁殖受到多种环境因素的制约。
研究进一步强调了利用遥感技术进行蚊虫监测的重要性。通过结合高分辨率卫星图像和地理信息系统,研究者能够快速、准确地评估蚊虫分布与环境变化之间的关系。这种方法不仅适用于金边市,还可以推广到其他快速城市化的地区,为全球范围内的登革热防控提供参考。
综上所述,本研究通过详细的环境分析和统计建模,揭示了埃及伊蚊和白纹伊蚊在金边市的分布特征,为理解登革热传播的生态基础提供了新的视角。同时,研究还提出了一种可复制的监测方法,有助于提高登革热防控的效率和针对性。这些发现对于制定有效的公共卫生政策具有重要意义,特别是在面对快速城市化和气候变化带来的挑战时。
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