2013-2017年北京市蚊蟲時間與空間動態研究

劉美德 佟穎 張勇 劉婷 曾曉芃

蚊蟲是病媒生物中極為重要的傳播疾病的媒介，每年全球因蚊蟲傳播疾病致死的總人數超過100萬[1]。蚊蟲能傳播的疾病包括瘧疾、黃熱病、寨卡病毒病、西尼羅熱、基孔肯雅熱等[2]。近年來, 由于氣候變化、全球經濟一體化、旅游和貿易的快速發展,全球新發、再發蚊媒傳染病的流行區域不斷擴展，流行頻度也不斷增強[3],如2014年的北半球溫帶國家日本的東京市已經報告本地登革熱病例[4-7]。而與日本東京緯度接近的北京，近兩年也陸續出現黃熱病、寨卡病毒病等蚊媒傳染病輸入性病例。所以，北京市同樣面臨著蚊媒病傳播風險和防控的挑戰。根據歷史監測數據分析，北京的蚊蟲群落中主要以淡色庫蚊與白紋伊蚊為主[8]，這兩種蚊蟲不僅通過叮咬嚴重干擾人群的工作與生活，還能夠傳播登革熱、基孔肯亞熱，寨卡病毒病，絲蟲病等蚊媒疾病。現分析北京市蚊蟲群落及兩個重要蚊蟲種群在年度時間和環境空間分布上的重要特征，為有效防控蚊蟲種群，并最大限度降低蚊媒疾病暴發機率提供科學依據。

1 材料與方法

1.1數據來源 收集2013-2017年間北京市蚊蟲監測網絡中二氧化碳誘蚊燈法監測的密度數據，包括旬別蚊蟲密度變化數據、蚊蟲數量及占比數據、淡色庫蚊與白紋伊蚊數量及占比數據，以及居民區、公園綠地、醫院、旅游景點4個重點環境中以上各類蚊蟲監測數據。

1.2統計學方法 主要采取圖表描述的方法對2013-2017年蚊蟲燈下密度的分旬比較，分析北京地區蚊蟲時間維度上的變化特征。并按北京蚊蟲群落、淡色庫蚊種群、白紋伊蚊種群在時間與環境空間維度上變化進行比較分析。

2 結果

2.1北京市全年蚊蟲密度時間維度變化 北京地區蚊蟲一般從5月中旬才開始出現，以后持續上升，6月中、上旬蚊蟲密度顯著升高，7-8月達到全年高峰值。2013-2017年，蚊蟲的高峰點各不相同，2013、2014、2015、2016、2017年高峰時間點分別為7月下旬、7月上旬、7月上旬、8月上旬和7月上旬，蚊蟲密度高峰期基本都出現在7-8月。一般8月下旬北京地區的蚊蟲密度開始出現下降趨勢，至9月中旬出現明顯下降，10月下旬基本消失。特別要注意的是2017年蚊蟲高峰期從6月中下旬一直延至9月中旬，至9月下旬才出現蚊蟲密度的顯著下降(圖1)。

圖1 北京地區蚊蟲群落密度年度時間維度變化趨勢

2.2全市蚊蟲密度及環境空間中動態變化

2.2.1全市蚊蟲整體密度的動態： 2013-2017年，年度平均蚊密度處于一個緩慢上升的過程中，其中,2014的密度比2013年增長38.46%，而2015年比2014年稍有下降(-11.90%)，其他年份間蚊蟲的平均密度都是處于一種緩慢增長的趨勢，2016比2015年增長14.41%，2017年又比2016年增長15.75%(圖2)。

圖2 2013-2017年北京市蚊蟲年度平均密度變化趨勢

2.2.2北京不同環境空間中蚊蟲密度的動態： 除了2014年蚊蟲密度稍高外，2013-2017年，居民區、公園綠地、醫院環境中蚊蟲密度變化趨勢基本與北京總體平均密度的年份間變化趨勢一致，都是處于一種緩慢增長的過程。但是在北京的旅游景點的外環境中，蚊蟲的平均密度在2014年出現一個高值(2.59只/燈·小時)，幾乎是2013年平均密度的近3倍，然后2015-2017年進入一個接近穩定的狀態，年份間增長率不超過10%(表1)。

表1 2013-2017年北京市蚊蟲群落在不同環境空間平均密度(只/燈·小時)

2.3北京兩種主要蚊蟲動態變化

2.3.1淡色庫蚊的年份間占比變化: 整體上，淡色庫蚊在全市蚊蟲中的比例不斷下降，2013-2017年,淡色庫蚊的占比下降超過10個百分點。其間，除了2015年比2014年的占比稍微增長0.36個百分點以外，其他年份都比前年下降，而2017年比2016年則出現顯著下降(7.66個百分點)，下降幅度接近前幾年下降幅度的3倍多(圖3)。

圖3 2013-2017年北京市淡色庫蚊年度平均密度變化趨勢

2.3.2淡色庫蚊在不同環境中密度動態變化: 除了2014年蚊蟲密度稍高外，2013-2017年，淡色庫蚊的密度在居民區、公園綠地、醫院環境中的變化趨勢基本與北京所有蚊蟲的平均密度的年份間變化趨勢一致，都是處于一種緩慢增長的過程，2017年淡色庫蚊在不同環境中的密度接近2013年同類環境中的近2倍。但是在北京旅游景點的外環境中，蚊蟲的平均密度在2014年出現一個高值(2.37只/燈·小時)，幾乎是2013年平均密度的近3倍，然后從2015-2017年間進入一個接近穩定的狀態，年份間增長都在0.04只/燈·小時，不超過當年淡色庫蚊密度的5%(表2)。

表2 2013-2017年北京市淡色庫蚊種群在 不同環境空間平均密度變化趨勢 (只/燈·小時)

2.3.3白紋伊蚊的年份間占比變化: 2013-2017年，除了2015年比2014年稍下降0.24個百分點外，全市白紋伊蚊的占比處于不斷增長的過程， 整個5年間全市白紋伊蚊的比例增長了近3倍(增長了10.52個百分點)，而2017年比2016年出現顯著增長，增長近2倍(增長了6.52個百分點，圖4)。

圖4 2013-2017年北京市白紋伊蚊年度平均密度變化趨勢

2.3.4白紋伊蚊在不同環境空間中動態變化： 2013-2017年，白紋伊蚊的密度在居民區、公園綠地、環境中的變化趨勢基本與北京總體環境中白紋伊蚊蟲的平均密度的年份間變化趨勢一致，都是處于一種明顯增長的過程，2017年白紋伊蚊在不同環境中的密度接近2013年同類環境中白紋伊蚊密度的近10倍。在北京的醫院環境中，除了2014年白紋伊蚊顯著增長外，其他年份間白紋伊蚊密度增長速度相對較慢，5年間，白紋伊蚊密度只增長了3倍多。北京旅游景點外環境中，蚊蟲的平均密度增長并不顯著，年份間白紋伊蚊密度平均增長0.01只/燈·小時，不超過當年白紋伊蚊蚊密度的10%，整個5年間，旅游景點的白紋伊蚊只增長了36.36%，遠低于其他環境中白紋伊蚊的增長幅度(表3)。

表3 2013-2017年北京市白紋伊蚊種群在不同環境空間平均密度變化趨勢(只/燈·小時)

3 討論

3.1北京地區一般在5月份后溫度開始穩定在14 ℃以上，并出現少量降雨[9]，這是北京地區蚊蟲開始出現在5月份的氣候條件。7-8月份進入當地的高溫季節，同時也是降雨高峰季節，為蚊蟲幼蟲的孳生與成蟲的生存提供了很好的條件[9]，這可能是研究發現的北京地區蚊蟲高峰期一般出現在7-8月的原因。據調查，中國輸入登革熱等蚊媒病病例全年都可出現[10]，若與7-8月北京蚊蟲高峰期相疊加，將大大增加北京本地感染蚊媒疾病的風險。研究還發現,2017年北京蚊蟲群落的高峰期延長到了9月上旬，這可能與當年夏季高溫期延長與降雨量增加有著密切關系[11]，而且隨著全球變暖，北京未來面臨夏季高溫期延長機率不斷上升，夏季降雨量增加，這可能會導致北京人-蚊接觸指數增加[12]，從而增加蚊媒病發生的機率，進而增加蚊媒疾病的流行與暴發機率。

3.22013-2017年，北京整體蚊蟲密度是一個上升的趨勢，這可能與北京的夏季平均溫度及降雨逐年增加有著密切關系。氣溫增加，不僅蚊蟲世代更替加快，而且暖冬的現象也提高了蚊蟲越冬的成活率[11]，另外，蚊蟲的一生中卵、幼蟲、蛹、成蟲中有3個階段(卵、幼蟲、蛹)是生活于水中的，所以降雨對于蚊蟲密度上升有著正相關關系[13]。北京的降雨逐年增加，也無疑在各類環境中增加了蚊蟲的孳生場所，這可能也是北京市蚊蟲密度逐年上升的生態學原因。居民區、公園綠地、醫院、旅游景點四類環境中北京蚊蟲都呈現出增長趨勢，也說明不是小生態系統的影響，而應該是來自于溫度、降雨這些大生態系統因素的影響。

3.3淡色庫蚊主要是孳生于城市污染水體中，研究中發現淡色庫蚊種群數量占了全市燈下蚊蟲種群絕大多數，所以其種群密度的時間-空間變化情況決定并體現全市蚊蟲群落的變化趨勢，這也就是本研究中淡色庫蚊種群的時間-空間動態特征基本與全市蚊蟲群落時間-空間動態特征一致的原因。淡色庫蚊還被證實是絲蟲病媒介[14]，乙型腦炎及西尼羅河病毒的可疑媒介[15]。北京地區，淡色庫蚊表現出來的主要危害是叮咬人群，嚴重影響人群的活動與健康，所以北京的蚊蟲防制是否有效，淡色庫蚊種群密度變化是重要的指征之一。

3.4調查發現，北京地區的白紋伊蚊種群存在著種群密度與群落優勢度同步上升的現象，而且在居民區及公園綠地環境內這些人群密集場所白紋伊蚊種群密度顯著升高。白紋伊蚊喜歡孳生于清潔、小型水體中[16]，城市化快速進程中，一方面提供了如輪胎、盒子、瓶、罐、包裝盒，以及城市綠化園林中各類植株產生的各種清潔小型水體。另一方面也提高了城市排放水體的清潔與凈化水平，使整個城市生態環境朝著有利于白紋伊蚊孳生的方面發展[17]，北京城市化水平不斷提高可能是白紋伊蚊迅速上升生態學原因之一。白紋伊蚊能傳播近26種蚊媒疾病，包括常見的登革熱、基孔肯亞熱，寨卡病毒病等[18]，而且，白紋伊蚊叮人兇猛，有多次吸血的習性，生態競爭能力、擴散能力強，已成為擴散最快物種之一，在全球許多地區定居成功[19]。白紋伊蚊的不斷擴散與近年來登革熱的分布北限不斷向地球的兩極擴展密切相關,比如，2014年東京就暴發了白紋伊蚊傳播的登革熱疫情[4]。考慮到北京白紋伊蚊種群密度與優勢度上升、北京存在輸入蚊媒病例、北京同緯度及周邊地區發生登革熱疫情這三方面因素，雖然北京蚊蟲群落中白紋伊蚊種群的優勢度仍不高，但是從蚊媒流行病學意義上來說，其醫學重要性比淡色庫蚊更重要，應積極采取措施，控制其密度與優勢度上升的趨勢，有效防范其傳播蚊媒病的風險。