公民科学助力荷兰库蚊(Culex pipiens)种群分布与叮咬活动空间推断研究

为应对蚊媒疾病(MBDs)传播风险，研究人员利用Mosquito Alert移动应用程序的公民科学数据，通过广义线性混合模型(GLMMs)分析了气候与非气候因素对荷兰库蚊(Cx. pipiens)种群分布及叮咬活动的影响。研究发现人口密度、收入及农业用地是核心驱动因素，揭示了中部东部地区蚊虫高丰度与全国广泛叮咬活动的空间格局，为传统监测体系提供了创新补充方案。

　　

随着全球气候变化和城市化进程加速，蚊媒疾病(Mosquito-Borne Diseases, MBDs)的传播范围持续扩大，其中库蚊(Culex pipiens)作为西尼罗河病毒(West Nile Virus, WNV)和乌苏图病毒(Usutu Virus, USUV)的主要传播媒介，在欧洲北部地区的出现引发公共卫生担忧。荷兰作为传统低流行区，2020年首次记录到WNV本地传播病例，凸显出加强病媒监测的紧迫性。然而传统蚊虫监测方法存在成本高、覆盖范围有限等缺陷，亟需创新解决方案。

在此背景下，由西班牙Blanes高级研究中心(CEAB-CSIC)领衔的国际研究团队，利用Mosquito Alert公民科学平台在荷兰收集的14,405份库蚊报告和6,941份叮咬报告数据，结合气候与环境变量，构建了首个基于公民科学的蚊虫空间分布预测模型。这项开创性研究发表于《Parasites》期刊，为理解人类-蚊虫相互作用提供了新视角。

研究采用广义线性混合模型(GLMMs)分析2021年夏季荷兰全境1 km²网格数据，通过负二项分布处理过度离散的计数数据，并引入采样努力度偏移量校正报告偏差。关键创新点在于整合18项气候与非气候协变量，包括人口密度、土壤类型、黑鸟种群密度等生态指标，通过逐步回归筛选显著预测因子，最终生成全国尺度的蚊虫丰度与叮咬活动预测图谱。

研究结果揭示出显著的空间异质性。在蚊虫丰度模型中，农业用地覆盖率(β=0.193)、人口密度(β=0.144)和降水(β=0.070)呈正相关，而收入水平(β=-0.104)与黑鸟密度(β=-0.033)显示负相关。特别值得注意的是人工地表与温度的交互效应(β=0.085)，暗示城市热岛效应(Urban Heat Islands, UHIs)可能加剧蚊虫孳生。叮咬活动模型则发现树木覆盖率(β=0.061)提升叮咬风险，沙质土壤(β=-0.062)具有抑制作用。空间预测显示荷兰中部东部地区（如特温特市）蚊虫丰度最高，而叮咬活动在全国范围内分布更为均匀。

通过非线性拟合分析发现，叮咬报告数与蚊虫预测丰度间存在饱和效应——当蚊虫密度超过阈值后，叮咬次数不再线性增长。这一现象可能反映蚊虫生殖营养周期(gonotrophic cycle)的生物学限制，即吸血后的消化过程会暂时降低叮咬活跃度。该发现为理解媒介能力与疾病传播风险的非线性关系提供了实证依据。

讨论部分强调了三方面突破：首先证实公民科学数据经偏差校正后，其空间预测结果与传统监测研究高度吻合，如荷兰国家公园始终显示低蚊虫丰度；其次揭示社会经济因素（如低收入区域）与蚊虫分布的显著关联，为精准干预提供靶点；最后通过温度与人工地表的交互效应，预警城市化进程可能加剧病媒传播风险。研究建议未来整合长期时间序列数据、人类行为因素（如防蚊措施使用）和流行病学监测信息，以提升预测模型的公共卫生应用价值。

这项研究标志着公民科学在病媒监测领域的重要突破，其建立的模型框架可快速应用于洪水等突发事件后的蚊情评估，指导超低容量喷雾等精准防控措施。随着Mosquito Alert在欧洲的持续推广，这种低成本、广覆盖的监测模式有望成为传统蚊媒监测体系的重要补充，为全球气候变化背景下的病媒控制提供创新解决方案。