在小型非隔离城市区域评估不育昆虫技术：针对瑞士南部白纹伊蚊的田间试验

《Insects》：Assessing the Sterile Insect Technique in Small, Non-Isolated Urban Areas: A Field Trial Against Aedes albopictus in Southern Switzerland

　　

不育昆虫技术（SIT）被认为是一种有前景且环境可持续的控制白纹伊蚊（Aedes albopictus）的工具。尽管当前指南涉及在中等大小且部分隔离的区域实施，但来自小型、完全城市化和空间连通环境中的证据仍然有限。2025年，研究人员在瑞士南部的两个市镇评估了SIT，在小型（≈12公顷）、非隔离的城市区域释放不育雄蚊，这些区域代表了正在进行的综合媒介管理（IVM）计划中不同的操作背景。使用一个空间距离框架评估昆虫学响应，该框架整合了来自产卵器（ovitrap）衍生的卵丰度和孵化率，以及成雌蚊监测。释放后，处理区内的卵丰度相对于周边区域下降，在Ascona和Losone的模型峰值减少分别约为57%和67%。处理区内的卵孵化率也较低，估计减少分别约为9%和22%。对于这两个指标，空间分析揭示了逐渐的距离依赖性模式，而非急剧的边界效应。成雌蚊丰度未检测到一致模式，可能反映了有限的采样强度。在两个研究地点观察到的空间和时间响应表明，即使在小型、非隔离的城市区域的操作条件下，SIT也可能有助于改变白纹伊蚊的局部繁殖动态。

**论文解读文章**

**1. 研究背景与问题**

蚊媒病毒（如登革热、基孔肯雅热、寨卡和黄热病）的全球持续扩展，主要由高效媒介白纹伊蚊（*Aedes albopictus*）和埃及伊蚊（*Aedes aegypti*）的生态适应性与地理扩散驱动。城市化加剧、气候变化以及传统化学杀虫剂的广泛使用，导致疫情爆发频率上升，亟需创新且环境可持续的媒介控制策略。不育昆虫技术（SIT）作为一种有前景的补充方法，通过释放不育雄蚊与野生雌蚊交配，产生不可孵化的卵，从而抑制种群增长。然而，当前国际指南（如世界卫生组织、粮农组织和国际原子能机构提出的分阶段条件方法（Phased Conditional Approach, PCA））建议在中等大小（约20–30公顷）、部分隔离的区域进行小规模田间试验，以确保效果归因清晰。但在实际城市环境中，干预区域往往很小、非隔离且高度连通，缺乏此类条件下的评估证据。因此，研究人员在瑞士南部两个市镇（Ascona和Losone）的小型（约12公顷）、非隔离、完全城市化的区域开展SIT田间试验，旨在探索SIT在偏离经典指南假设的现实操作条件下的表现。论文发表在《Insects》。

**2. 主要关键技术与方法**

研究人员采用以下关键技术方法：（1）**空间距离框架分析**：避免使用地理分离的对照区，而是基于距离定义SIT处理区（半径200 m）、非SIT缓冲区（200–500 m）和非SIT外部区（>500 m），整合释放前基线数据与空间梯度。（2）**昆虫学监测**：使用产卵器（ovitrap）收集卵，计算卵丰度（标准化为每诱捕器每天卵数）和卵孵化率；使用CO₂诱饵的BG-Pro诱捕器（哨兵模式）监测成雌蚊丰度。（3）**统计建模**：采用广义可加混合效应模型（GAMM）分析时间动态，广义可加模型（GAM）分析空间模式，考虑重复测量和空间自相关。释放源为意大利Crevalcore的Centro Agricoltura Ambiente“G. Nicoli”生产的不育雄蚊，经机械性别分离和30 Gy X射线辐照，通过快递运输至瑞士后手动释放，每周两次，持续16周。

**3. 研究结果**

**3.1 释放物流与运输后雄蚊存活率**
通过记录每次释放的运输时间、运输后死亡率和活雄蚊释放量，发现运输后死亡率在初期较低（<13%），7–8月中等波动（7–29%），9月后期因物流中断导致死亡率升高（最高77%），最终活雄蚊释放量降至每公顷<1000只。

**3.2 卵丰度模式**
使用GAMM模型分析卵丰度（标准化处理），计算SIT处理区与非SIT缓冲区、非SIT外部区的卵丰度比值。释放前，处理区卵丰度高于周边区域；释放后，比值逐渐超过1，表明处理区卵丰度相对下降。在季节峰值时，模型估计Ascona处理区卵丰度比非SIT外部区低约57%，Losone低约67%。非SIT缓冲区呈现中间值，表明存在空间梯度而非突变边界。

**3.3 卵孵化率模式**
卵孵化率是更敏感的指标。模型预测显示，整个季节中非SIT外部区孵化率最高，缓冲区次之，SIT处理区最低。释放后，处理区孵化率相对于周边区域下降，且随时间推移差异增大。空间分析显示，孵化率随距释放中心距离增加而逐渐上升，无200 m处突变。平均而言，Losone处理区孵化率比非SIT外部区低约22%（绝对降低约21个百分点），Ascona低约9%（绝对降低约9个百分点）。

**3.4 成雌蚊丰度模式**
成雌蚊捕获量低，零值比例高，且诱捕器数量有限，空间覆盖稀疏。在Ascona和Losone均未观察到与SIT相关的一致模式，因此数据仅作描述性展示，无法进行稳健推断。

**4. 讨论总结**
本研究在小型、非隔离城市区域中检测到与SIT释放一致的卵丰度和孵化率变化模式，尽管效果低于大型或隔离试验，但表明SIT能在现实操作条件下改变白纹伊蚊的局部繁殖动态。卵孵化率是最敏感的指标，空间梯度反映了不育雄蚊和野生蚊虫扩散、交配动态及环境异质性的综合作用。Losone的孵化率下降更明显，可能与其IVM措施执行更一致有关。研究局限性包括：缺乏地理独立对照区；未直接测量不育雄蚊存活、扩散或交配竞争力；释放强度因物流波动；成雌蚊监测密度不足。尽管如此，结果支持SIT作为综合媒介管理（IVM）的补充组件，在复杂城市环境中具有应用价值。

**5. 研究结论**
本研究评估了在常规IVM计划下两个小型、非隔离城市区域实施SIT对抗白纹伊蚊的效果。通过空间显式距离框架，识别出卵丰度和卵孵化率中与不育雄蚊释放预期效应一致的空间和时间模式，而成蚊丰度未显示清晰模式。结果表明，即使在高度连通的城市条件和小于传统SIT田间试验典型尺度的空间规模下，SIT也可能有助于改变繁殖动态。同时，研究强调了操作背景的重要性，因为不同环境条件和辅助控制措施实施水平的场地间响应存在差异。由于研究在开放城市系统中进行，缺乏地理独立对照区，这些发现应被解释为准实验操作评估的证据，而非种群抑制的最终证明。然而，两个对比场景中观察到的空间和时间响应的一致性表明，SIT在现实条件下可以成为IVM计划的有价值组成部分。更广泛地说，这项工作为评估SIT在理想化实验环境之外的表现提供了证据，并为在复杂异质环境中研究其性能提供了框架，这些环境正是未来操作应用最可能发生的场所。