气候变化驱动下新斯科舍省蚊虫物种名录更新:媒介物种扩张与疾病风险预警

《The Canadian Entomologist》:An updated inventory of mosquito species (Diptera: Culicidae) in Nova Scotia, Canada

【字体: 时间:2025年11月22日 来源:The Canadian Entomologist 1.1

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  本研究针对气候变暖背景下蚊媒疾病风险升高的公共卫生问题,对新斯科舍省蚊虫物种组成开展系统性调查。通过成虫诱捕和幼虫采集,研究人员首次记录8种新蚊种(如Aedes sticticus、Culex salinarius等),发现入侵种Ae. japonicus已扩散至全省,并证实媒介物种(如Cq. perturbans)丰度显著增加。该研究为区域蚊媒疾病预警提供了关键基线数据,凸显持续监测的必要性。

  
随着全球气候变暖,新斯科舍省——加拿大东海岸的温带沿海省份,正面临蚊虫群落结构剧变带来的潜在公共卫生挑战。历史上,该地区因冬季寒冷,蚊虫物种丰富度较低,蚊媒疾病罕见。然而,过去60年间,年均气温上升和无霜期延长(Garbary and Hill 2021)为原本受限于严冬的蚊种提供了扩张条件。模型预测,未来30-50年内,新斯科舍可能成为热带蚊种Aedes albopictus(白纹伊蚊)的适生区,甚至到2080年支持Aedes aegypti(埃及伊蚊)生存(Khan et al. 2020)。此外,西尼罗病毒(West Nile virus, WNV)和东方马脑炎病毒(eastern equine encephalitis virus, EEEV)等病原体可能随蚊虫北迁传入该省(Ng et al. 2019)。然而,自2002年Ogden的普查后,该省缺乏系统性蚊虫监测,导致物种动态不清,尤其是2007年发现的入侵种Aedes japonicus(日本伊蚊)已迅速扩散至三县,凸显监测漏洞。
为应对这一挑战,Acadia大学的研究团队于2021-2022年开展全省蚊虫物种普查,旨在更新物种名录、评估群落变化,并为气候驱动下的疾病风险提供科学依据。研究结果发表于《The Canadian Entomologist》。
关键技术方法
研究采用三种采样策略:CDC(Centers for Disease Control and Prevention)光诱捕器收集成虫、人类诱捕法(human landing catches, HLC)捕捉日行蚊、以及幼虫勺捞法(dipping)从232处水源采集幼虫。样本覆盖新斯科舍省9个生态区及全部18个县,时间跨度为5月至10月。成虫经干冰初步保存后硅胶干燥,幼虫饲养至成虫阶段进行形态学鉴定,辅以加拿大国家昆虫收藏中心(Canadian National Collection of Insects, Arachnids and Nematodes)的标本验证。数据分析包括香农-维纳多样性指数(Shannon-Weiner diversity index)和个体基于稀薄化曲线(individual-based rarefaction),评估采样效率及物种分布。
研究结果
物种组成与新增记录
共采集12,652只蚊虫,鉴定出35种,包括Ogden(2002)名录中全部23种及Wood et al.(1979)曾记录但2002年未发现的Aedes intrudens。首次在新斯科舍省记录8个物种:Aedes aurifer、Ae. decticus、Ae. pionips、Ae. hendersoni、Ae. sticticus、Culiseta minnesotae、Cs. melanura和Culex salinarius。其中Ae. sticticus、Cx. salinarius和Cs. melanura为WNV或EEEV的潜在媒介,Cs. melanura更是EEEV在鸟类中的关键扩增宿主。
入侵种扩张与季节动态
Ae. japonicus自2007年首次发现后已扩散至全省所有县,占幼虫采集量的45%,主导人工容器栖息地。成虫活动期延长至10月,较20年前提前3-4周出现,例如Culex pipiens(尖音库蚊)的成虫和幼虫在6月初即被捕获,而历史记录为7月中下旬。2022年蚊虫总量(8,203只)为2021年(4,449只)的近两倍,反映气候变暖可能提升繁殖成功率。
采样方法比较与空间分布
CDC光诱捕器物种丰富度最高(31种),但多样性最低(香农指数1.46),优势种为Cq. perturbans、Ae. cantator和Ae. vexans;HLC多样性最高(香农指数2.57),可有效捕获稀有物种(如仅通过HLC发现的Ae. sticticus);幼虫勺捞法覆盖16种媒介物种。空间上,湿地和临时水塘物种丰富度最高(24种),人工容器栖息地则被Ae. japonicus主导。哈利法克斯县(Halifax County)物种数最多(32种),而北部高原(Northern Plateau)生态区仅发现4种,显示气候与生境异质性驱动群落差异。
讨论与意义
本研究首次系统揭示新斯科舍省蚊虫群落在气候变暖下的显著变化:物种丰富度增至35种,媒介物种丰度上升,活动期延长。新增的8种蚊虫多数来自邻近的新不伦瑞克省(New Brunswick),提示陆路扩张路径需重点关注。Ae. japonicus的全省扩散及其对人工容器的偏好,增加了城市地区蚊媒疾病风险;而Cs. melanura和Cq. perturbans的共存可能提升EEEV传播循环效率。
研究强调,湿地保护与公共卫生需平衡——自然湿地虽支持高物种多样性,但健康生态系统可通过天敌控制蚊虫数量;而沿海社区因人口密集与蚊虫高丰度叠加,成为风险热点。建议将HLC与社区科学(citizen science)结合,作为低成本监测手段,重点覆盖高丰富度生态区(如Western生态区)和人口密集县。
此更新名录为未来蚊媒疾病预警奠定了基线,凸显在气候持续变暖背景下,长期监测是应对新斯科舍省乃至全球公共卫生挑战的关键工具。
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