稀有与常见:德国北部泥炭地中Anopheles algeriensis与Anopheles claviger s.s.的栖息地适宜性和生态位分化受不同景观-天气相互作用塑造

《Parasites & Vectors》:The rare and the common: habitat suitability and niche segregation of Anopheles algeriensis (Theobald, 1903) and Anopheles claviger s.s. (Meigen, 1804) in North-German peatlands is shaped by distinct landscape–weather interactions

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月25日 来源:Parasites & Vectors 3.7

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  背景:泥炭地恢复(peatland rewetting)是减缓气候变化和保护生物多样性的高性价比策略,但其改变蚊虫物种组成和丰度的潜力对公共卫生和兽医健康具有影响。Anopheles algeriensis和Anopheles claviger s.s.广泛分

  
背景:泥炭地恢复(peatland rewetting)是减缓气候变化和保护生物多样性的高性价比策略,但其改变蚊虫物种组成和丰度的潜力对公共卫生和兽医健康具有影响。Anopheles algeriensis和Anopheles claviger s.s.广泛分布于欧洲湿地(包括泥炭地),但尽管它们具有媒介潜力,人们对其特定生态位和对恢复的响应仍缺乏了解。

方法:研究人员在德国东北部一处低位泥炭地(fen peatland)景观中的15个位点,于连续两个季节每两周采样一次成蚊,并进行形态学鉴定。不属于Anopheles maculipennis复合体的按蚊样本进一步进行分子鉴定。采样点根据关键泥炭地特征分为三种生境类型:湿泥炭地、排水泥炭地和定居点。随后,使用广义线性混合模型(GLMM,generalised linear mixed model)评估物种对生境类型的特异性响应及其与相关天气变量的交互作用。

结果:共采集278只An. algeriensis个体,在湿泥炭地的丰度显著高于其他生境类型。平均温度和平均相对湿度与丰度正相关;前者独立于生境类型,后者受生境类型调节。累积降水量与丰度负相关,其影响强度随生境类型而异。相比之下,950只An. claviger s.s.标本在定居点最丰富。平均相对湿度在定居点与丰度正相关,但在其他生境类型中为负相关。诱捕夜最低温度在定居点和湿泥炭地中与丰度正相关,但在排水泥炭地中为负相关。

结论:研究人员识别出由景观-天气相互作用驱动的两种按蚊媒介的独特分布和丰度模式。研究结果表明,物种对泥炭地生境类型的响应具有特异性,并强调需要在一个健康(One Health)框架内将媒介监测纳入恢复和管理策略。
泥炭地储存大量碳并提供关键生态系统服务,但德国超过90%的泥炭地已被排水,使其从碳汇转为温室气体排放源。泥炭地恢复通过重建高水位和泥炭形成植被,是气候减缓与生物多样性恢复的核心策略,但也可能重新创造或扩大蚊虫栖息地,包括适宜按蚊繁殖的区域。按蚊是疟疾的唯一传播媒介,德国历史上曾因泥炭地排水减少繁殖地而消除了本土疟疾,但当前国际旅行仍持续输入疟原虫,且按蚊还可传播其他病原体。德国共有九种按蚊,其中An. maculipennis复合体的生态学已被充分研究,而次要媒介如An. algeriensis和An. claviger s.s.的生态位及其对恢复的响应仍不清楚。An. algeriensis分布广但稀有,偏好自然湿地,而An. claviger s.s.生态灵活,常见于人工水体。为厘清二者的生态位特征,研究人员在德国东北部Lower Peene Valley的低地泥炭地景观中,结合遗传学与统计学方法,分析两种按蚊成蚊的分布模式、景观关联及景观-天气相互作用,以支撑基于一个健康(One Health)原则的循证泥炭地管理。

研究人员在15个采样点(包括近自然水文、恢复中、排水和定居点等类型)使用BG-Pro诱蚊器(CDC配置)并补充CO?和嗅觉引诱剂,于2023和2024年4月至10月每两周采集一次成蚊,经形态学鉴定后,对非An. maculipennis复合体的按蚊样本进行ITS2 PCR和COI条形码分子鉴定,并筛查丝虫。基于数字景观模型(DLM)在400 m和5.6 m两个缓冲区尺度上提取植被、土壤水分及土地利用特征,通过层次聚类将样点分为湿泥炭地、排水泥炭地和定居点三种生境类型。随后构建广义线性混合模型(GLMM)评估物种丰度与生境类型及14天累积降水、14天平均温度、平均相对湿度、夜间最低温等天气变量的关系。气象数据取自最近的德国气象局(DWD)站点。

**蚊虫采样、鉴定与病原体筛查**:共捕获非An. maculipennis复合体按蚊1230只,其中278只为An. algeriensis,950只为An. claviger s.s.,未检测到An. petragnani,也未筛查到丝虫。COI条形码序列已提交至GenBank。

**描述性统计**:An. claviger s.s.在15个样点中的11个(73.3%)中丰度更高,在定居点中相对丰度平均达98.1%;An. algeriensis在湿泥炭地中相对丰度最高(平均43.6%),排水泥炭地中平均为34%。两种物种种群高峰期均在春末和夏末,后者更为明显。

**Anopheles claviger s.s.的模型结果**:Kruskal-Wallis检验显示其丰度在定居点显著高于湿泥炭地和排水泥炭地(P<0.0001),后两者无显著差异。优化后的GLMM保留夜间最低温度和相对湿度为预测因子,均与生境类型交互。在定居点中两者均呈显著正交互;湿泥炭地中二者的交互均不显著;排水泥炭地为参考类别。边际趋势表明,相对湿度在定居点为正效应,在两种泥炭地中为负效应;夜间最低温度在定居点和湿泥炭地中为正效应,在排水泥炭地中为负效应。

**Anopheles algeriensis的模型结果**:其丰度在湿泥炭地中显著高于排水泥炭地和定居点(P=0.0002),后两者无显著差异。GLMM保留平均日温度、相对湿度和累积降水,其中后两者与生境类型交互。平均日温度具有强正主效应;相对湿度主效应显著为正,但与定居点和湿泥炭地存在显著负交互;降水主效应显著为负,湿泥炭地的交互项边际显著(P=0.06)。边际趋势显示,平均日温度在所有生境中一致为正;相对湿度在排水泥炭地中强正,在定居点和湿泥炭地中接近零;降水趋势在排水泥炭地和定居点中为负,在湿泥炭地中接近零。

讨论部分指出,An. claviger s.s.更偏好人为景观,其在定居点的高丰度与永久水体及Culex spp.的高共现一致,体现其生态灵活性;相对湿度在定居点呈正效应而在泥炭地中呈负效应,说明定居点种群受益于湿度升高,而泥炭地种群可能已接近湿度最优阈值。夜间最低温度的正交互提示温暖夜晚提高成蚊活动。An. algeriensis则更偏好人为干扰最少的湿泥炭地,其与Aedes spp.共现表明繁殖地依赖动态水文条件;平均日温度的持续正效应反映其嗜热性;降水在排水泥炭地和定居点中的负效应可能反映对幼虫的冲稀作用,而湿泥炭地因结构复杂和储水能力强而具有韧性。An. algeriensis与高秆草本植物(如薹草Carex spp.、芦苇Phragmites spp.)密切相关,支持泥炭地作为其避难所。管理上,恢复轨迹若促进茂密草本植被,可能利于An.
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