基于最大熵模型预测白纹伊蚊(Aedes albopictus)在黑海区域边缘的潜在分布

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Acta Tropica 2.1

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  白纹伊蚊是重要病媒生物,其在黑海区域分布存信息缺口。研究人员基于物种分布模型,结合多源数据预测其潜在分布。发现黑海区域适宜生境扩大,人口密度和低温影响显著,为区域监测防控提供新依据。

  
白纹伊蚊(Aedes albopictus)作为全球入侵性蚊种,是登革热、 Zika 等多种虫媒病毒的主要传播媒介,其快速扩散对公共卫生构成严重威胁。在黑海区域,自 2011 年首次记录以来,该蚊种已在保加利亚、格鲁吉亚、土耳其等多国蔓延。然而,现有分布地图(如欧洲疾病预防控制中心 ECDC 发布的)显示,土耳其、格鲁吉亚和乌克兰等地区存在关键信息缺口,且以往基于非东地中海数据的全球模型预测该区域环境适宜性较低,可能低估了实际风险。此外,黑海区域作为重要的地理枢纽,拥有众多港口和跨边界通道(如博斯普鲁斯海峡),且存在形态相似的本地蚊种(如Ae. cretinus)和另一种入侵蚊种埃及伊蚊(Ae. aegypti),复杂的生态环境使得精准预测白纹伊蚊的潜在分布成为防控其传播的迫切需求。

为填补这一研究空白,来自多国研究机构的科研团队(包括土耳其、格鲁吉亚等)开展了针对黑海区域白纹伊蚊潜在分布的更新研究。该研究成果发表在《Acta Tropica》,通过整合最新的实地采集数据与多源地理参考发生数据,构建了更贴合区域特征的物种分布模型,为理解该入侵蚊种的扩散趋势及制定防控策略提供了关键科学依据。

研究主要采用以下技术方法:

  1. 数据整合:收集包括欧洲疾病预防控制中心(ECDC)、全球生物多样性信息设施(GBIF)、公民科学应用 Mosquito Alert 的地理参考发生数据,以及在格鲁吉亚和土耳其通过 BG 诱蚊器(GAT)和诱卵器开展的实地采集数据(2023-2024 年)。
  2. 模型构建:利用 Maxent 软件的最大熵算法,纳入 WorldClim 生物气候数据(如月均温、降水量等 5 个变量)和 LandScan 人口密度数据作为环境变量,通过空间去重和稀疏处理,最终使用 3956 个发生点进行模型校准。

结果


  • 模型性能:最优模型的 AUC 值为 0.83,表明预测准确性较高。人口密度(62.4%)和最冷月最低温(Bio6)是影响模型性能的主要因素。
  • 潜在分布预测:与既往全球模型相比,黑海区域的适宜生境呈现斑块状但显著的扩展,除多个沿海地区外,高加索温带雨林和博斯普鲁斯海峡周边被预测为高度适宜区域。研究还在土耳其高海拔地区(1779 米)实地证实了白纹伊蚊的存在,提示需关注传统预测中环境不适宜区域的边缘生境。

讨论与结论


本研究通过整合区域特异性数据,修正了以往模型对黑海区域白纹伊蚊适宜生境的低估,揭示了人口密度与气候因子(尤其是低温耐受性)对其分布的关键影响。研究结果强调,在格鲁吉亚、土耳其、乌克兰等国及周边地区,需开展以区域为中心的综合监测与防控策略,特别是跨边界 surveillance 中应重视高海拔等边缘生境的监测。该模型为相关机构追踪入侵蚊媒扩散提供了新工具,对降低虫媒病毒传播风险、提升公共卫生防护水平具有重要意义。

研究首次通过结合本地化数据与多源开放数据,精准刻画了白纹伊蚊在黑海 “范围边缘” 的潜在分布,为全球入侵物种的跨区域研究提供了方法学参考,也警示了气候变化背景下蚊媒向高海拔、低人口密度区域扩散的风险,呼吁加强跨国协作以应对新兴传染病威胁。
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