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为探究天气变化和密度依赖调节对蚊子种群数量的影响，研究人员对美国印第安纳州布卢明顿地区常见蚊子物种展开研究。结果发现不同蚊子受不同天气因素影响，这为理解蚊子对气候变化的响应提供依据，有助于防控蚊媒疾病。
蚊子，这种看似渺小却能量巨大的生物，一直是人类健康的潜在威胁。它们作为病原体的传播媒介，在全球范围内对人类、野生动物和家畜的健康构成严重风险。长期以来，人们都知道天气因素会影响蚊子的种群动态，但过往研究往往聚焦单一变量，且忽略了天气变化的复杂性以及与密度依赖的相互作用。此外，蚊子种类繁多，不同种类在生态习性、对环境的适应能力等方面差异显著，这使得全面了解蚊子种群动态变得困难重重。为了填补这些认知空白，更好地防控蚊媒疾病，来自美国印第安纳大学的研究人员开展了一项极具意义的研究。相关成果发表在《Current Research in Parasitology 》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是通过在印第安纳州布卢明顿的两个不同环境（森林和城市农业区）设置 BG - sentinel 陷阱，每周定期采集成年蚊子样本，从而获取蚊子的种类和数量信息；二是从当地气象站和相关数据平台收集研究区域的天气数据，包括降水、温度、相对湿度等，并计算每周的均值、标准差和峰度；三是利用 Ricker 模型进行数学建模和统计分析，评估密度依赖对蚊子种群动态的影响，同时确定与蚊子种群动态相关的关键天气因素。
研究结果
- 采样和描述性模式：研究期间共采集到 703 只成年蚊子，分属 19 个物种，其中 6 种优势物种（Aedes japonicus（日本伊蚊）、Aedes triseriatus（三带喙伊蚊）、Aedes vexans（刺扰伊蚊）、Anopheles punctipennis（点斑按蚊）、Coquillettidia perturbans（骚扰库蚊）和 Culex pipiens（尖音库蚊））占样本近 70%。不同蚊子在不同地点和时间的数量变化明显，例如 Ae. japonicus 在保护区数量更多，且在第 38 周达到数量峰值；Ae. triseriatus 在第 30 和 36 周达到峰值；Ae. vexans 在农场和保护区的数量分布随时间变化，且在第 28 - 35 周左右达到季节峰值等。同时，研究期间相对湿度、降雨、温度等天气变量也呈现出明显的波动。
- 数学建模：通过对 Ricker 模型的拟合，研究人员发现不同蚊子物种的内在种群增长率（λ）和密度依赖参数（b）存在差异。例如，Ae. japonicus 的 λ 最小值为 2.150，An. punctipennis 的 λ 最大值为 4.609；Ae. japonicus 的 b 最大值为 - 0.054，An. punctipennis 的 b 最小值为 - 0.338。在天气因素方面，不同蚊子对不同天气变量的响应不同。相对湿度与 Ae. japonicus、Ae. triseriatus 和 Cq. perturbans 的数量变化显著相关，且在 Ae. japonicus 中呈负相关，在 Ae. triseriatus 和 Cq. perturbans 中呈正相关；降雨标准差是影响 Ae. vexans 数量的关键因素；温度峰度对 An. punctipennis 的种群动态影响较大；而 Cx. pipiens 的种群动态与所研究的天气变量均无关联。
研究结论与讨论
这项研究意义重大，它清晰地展示了不同蚊子物种在面对环境变化时，不仅受到密度依赖的调控，还对各种天气因素有着独特的响应方式。相对湿度、降雨变异性和极端温度在塑造不同蚊子物种的种群动态中各自发挥着独特作用。例如，Ae. vexans 对降雨变异性的适应性，表明在气候变化导致极端降雨事件增多的情况下，其种群数量可能增加；An. punctipennis 对温度峰度的敏感性，意味着在温度变化频繁的地区，其种群动态可能更不稳定，进而影响病原体的传播。然而，研究也存在一定局限性，如未充分考虑水生种群信息，这可能影响对蚊子种群对天气模式响应延迟的理解，以及在制定幼虫与成虫控制策略时缺乏足够依据。此外，在布卢明顿地区，更大规模的采样有助于进一步了解其他城市景观中的蚊子种群情况。总体而言，该研究为深入理解蚊子种群动态提供了重要依据，强调了综合考虑内在种群控制和外部环境因素的必要性。随着气候变化持续改变天气模式，将实地数据与预测模型相结合，对于更好地掌握蚊子种群动态以及制定有效的病媒控制方法至关重要。
