2013-2017年北京市蚊虫时间与空间动态研究

刘美德 佟颖 张勇 刘婷 曾晓芃

蚊虫是病媒生物中极为重要的传播疾病的媒介，每年全球因蚊虫传播疾病致死的总人数超过100万[1]。蚊虫能传播的疾病包括疟疾、黄热病、寨卡病毒病、西尼罗热、基孔肯雅热等[2]。近年来, 由于气候变化、全球经济一体化、旅游和贸易的快速发展,全球新发、再发蚊媒传染病的流行区域不断扩展，流行频度也不断增强[3],如2014年的北半球温带国家日本的东京市已经报告本地登革热病例[4-7]。而与日本东京纬度接近的北京，近两年也陆续出现黄热病、寨卡病毒病等蚊媒传染病输入性病例。所以，北京市同样面临着蚊媒病传播风险和防控的挑战。根据历史监测数据分析，北京的蚊虫群落中主要以淡色库蚊与白纹伊蚊为主[8]，这两种蚊虫不仅通过叮咬严重干扰人群的工作与生活，还能够传播登革热、基孔肯亚热，寨卡病毒病，丝虫病等蚊媒疾病。现分析北京市蚊虫群落及两个重要蚊虫种群在年度时间和环境空间分布上的重要特征，为有效防控蚊虫种群，并最大限度降低蚊媒疾病暴发机率提供科学依据。

1 材料与方法

1.1数据来源 收集2013-2017年间北京市蚊虫监测网络中二氧化碳诱蚊灯法监测的密度数据，包括旬别蚊虫密度变化数据、蚊虫数量及占比数据、淡色库蚊与白纹伊蚊数量及占比数据，以及居民区、公园绿地、医院、旅游景点4个重点环境中以上各类蚊虫监测数据。

1.2统计学方法 主要采取图表描述的方法对2013-2017年蚊虫灯下密度的分旬比较，分析北京地区蚊虫时间维度上的变化特征。并按北京蚊虫群落、淡色库蚊种群、白纹伊蚊种群在时间与环境空间维度上变化进行比较分析。

2 结果

2.1北京市全年蚊虫密度时间维度变化 北京地区蚊虫一般从5月中旬才开始出现，以后持续上升，6月中、上旬蚊虫密度显著升高，7-8月达到全年高峰值。2013-2017年，蚊虫的高峰点各不相同，2013、2014、2015、2016、2017年高峰时间点分别为7月下旬、7月上旬、7月上旬、8月上旬和7月上旬，蚊虫密度高峰期基本都出现在7-8月。一般8月下旬北京地区的蚊虫密度开始出现下降趋势，至9月中旬出现明显下降，10月下旬基本消失。特别要注意的是2017年蚊虫高峰期从6月中下旬一直延至9月中旬，至9月下旬才出现蚊虫密度的显著下降(图1)。

图1 北京地区蚊虫群落密度年度时间维度变化趋势

2.2全市蚊虫密度及环境空间中动态变化

2.2.1全市蚊虫整体密度的动态： 2013-2017年，年度平均蚊密度处于一个缓慢上升的过程中，其中,2014的密度比2013年增长38.46%，而2015年比2014年稍有下降(-11.90%)，其他年份间蚊虫的平均密度都是处于一种缓慢增长的趋势，2016比2015年增长14.41%，2017年又比2016年增长15.75%(图2)。

图2 2013-2017年北京市蚊虫年度平均密度变化趋势

2.2.2北京不同环境空间中蚊虫密度的动态： 除了2014年蚊虫密度稍高外，2013-2017年，居民区、公园绿地、医院环境中蚊虫密度变化趋势基本与北京总体平均密度的年份间变化趋势一致，都是处于一种缓慢增长的过程。但是在北京的旅游景点的外环境中，蚊虫的平均密度在2014年出现一个高值(2.59只/灯·小时)，几乎是2013年平均密度的近3倍，然后2015-2017年进入一个接近稳定的状态，年份间增长率不超过10%(表1)。

表1 2013-2017年北京市蚊虫群落在不同环境空间平均密度(只/灯·小时)

2.3北京两种主要蚊虫动态变化

2.3.1淡色库蚊的年份间占比变化: 整体上，淡色库蚊在全市蚊虫中的比例不断下降，2013-2017年,淡色库蚊的占比下降超过10个百分点。其间，除了2015年比2014年的占比稍微增长0.36个百分点以外，其他年份都比前年下降，而2017年比2016年则出现显著下降(7.66个百分点)，下降幅度接近前几年下降幅度的3倍多(图3)。

图3 2013-2017年北京市淡色库蚊年度平均密度变化趋势

2.3.2淡色库蚊在不同环境中密度动态变化: 除了2014年蚊虫密度稍高外，2013-2017年，淡色库蚊的密度在居民区、公园绿地、医院环境中的变化趋势基本与北京所有蚊虫的平均密度的年份间变化趋势一致，都是处于一种缓慢增长的过程，2017年淡色库蚊在不同环境中的密度接近2013年同类环境中的近2倍。但是在北京旅游景点的外环境中，蚊虫的平均密度在2014年出现一个高值(2.37只/灯·小时)，几乎是2013年平均密度的近3倍，然后从2015-2017年间进入一个接近稳定的状态，年份间增长都在0.04只/灯·小时，不超过当年淡色库蚊密度的5%(表2)。

表2 2013-2017年北京市淡色库蚊种群在 不同环境空间平均密度变化趋势 (只/灯·小时)

2.3.3白纹伊蚊的年份间占比变化: 2013-2017年，除了2015年比2014年稍下降0.24个百分点外，全市白纹伊蚊的占比处于不断增长的过程， 整个5年间全市白纹伊蚊的比例增长了近3倍(增长了10.52个百分点)，而2017年比2016年出现显著增长，增长近2倍(增长了6.52个百分点，图4)。

图4 2013-2017年北京市白纹伊蚊年度平均密度变化趋势

2.3.4白纹伊蚊在不同环境空间中动态变化： 2013-2017年，白纹伊蚊的密度在居民区、公园绿地、环境中的变化趋势基本与北京总体环境中白纹伊蚊虫的平均密度的年份间变化趋势一致，都是处于一种明显增长的过程，2017年白纹伊蚊在不同环境中的密度接近2013年同类环境中白纹伊蚊密度的近10倍。在北京的医院环境中，除了2014年白纹伊蚊显著增长外，其他年份间白纹伊蚊密度增长速度相对较慢，5年间，白纹伊蚊密度只增长了3倍多。北京旅游景点外环境中，蚊虫的平均密度增长并不显著，年份间白纹伊蚊密度平均增长0.01只/灯·小时，不超过当年白纹伊蚊蚊密度的10%，整个5年间，旅游景点的白纹伊蚊只增长了36.36%，远低于其他环境中白纹伊蚊的增长幅度(表3)。

表3 2013-2017年北京市白纹伊蚊种群在不同环境空间平均密度变化趋势(只/灯·小时)

3 讨论

3.1北京地区一般在5月份后温度开始稳定在14 ℃以上，并出现少量降雨[9]，这是北京地区蚊虫开始出现在5月份的气候条件。7-8月份进入当地的高温季节，同时也是降雨高峰季节，为蚊虫幼虫的孳生与成虫的生存提供了很好的条件[9]，这可能是研究发现的北京地区蚊虫高峰期一般出现在7-8月的原因。据调查，中国输入登革热等蚊媒病病例全年都可出现[10]，若与7-8月北京蚊虫高峰期相叠加，将大大增加北京本地感染蚊媒疾病的风险。研究还发现,2017年北京蚊虫群落的高峰期延长到了9月上旬，这可能与当年夏季高温期延长与降雨量增加有着密切关系[11]，而且随着全球变暖，北京未来面临夏季高温期延长机率不断上升，夏季降雨量增加，这可能会导致北京人-蚊接触指数增加[12]，从而增加蚊媒病发生的机率，进而增加蚊媒疾病的流行与暴发机率。

3.22013-2017年，北京整体蚊虫密度是一个上升的趋势，这可能与北京的夏季平均温度及降雨逐年增加有着密切关系。气温增加，不仅蚊虫世代更替加快，而且暖冬的现象也提高了蚊虫越冬的成活率[11]，另外，蚊虫的一生中卵、幼虫、蛹、成虫中有3个阶段(卵、幼虫、蛹)是生活于水中的，所以降雨对于蚊虫密度上升有着正相关关系[13]。北京的降雨逐年增加，也无疑在各类环境中增加了蚊虫的孳生场所，这可能也是北京市蚊虫密度逐年上升的生态学原因。居民区、公园绿地、医院、旅游景点四类环境中北京蚊虫都呈现出增长趋势，也说明不是小生态系统的影响，而应该是来自于温度、降雨这些大生态系统因素的影响。

3.3淡色库蚊主要是孳生于城市污染水体中，研究中发现淡色库蚊种群数量占了全市灯下蚊虫种群绝大多数，所以其种群密度的时间-空间变化情况决定并体现全市蚊虫群落的变化趋势，这也就是本研究中淡色库蚊种群的时间-空间动态特征基本与全市蚊虫群落时间-空间动态特征一致的原因。淡色库蚊还被证实是丝虫病媒介[14]，乙型脑炎及西尼罗河病毒的可疑媒介[15]。北京地区，淡色库蚊表现出来的主要危害是叮咬人群，严重影响人群的活动与健康，所以北京的蚊虫防制是否有效，淡色库蚊种群密度变化是重要的指征之一。

3.4调查发现，北京地区的白纹伊蚊种群存在着种群密度与群落优势度同步上升的现象，而且在居民区及公园绿地环境内这些人群密集场所白纹伊蚊种群密度显著升高。白纹伊蚊喜欢孳生于清洁、小型水体中[16]，城市化快速进程中，一方面提供了如轮胎、盒子、瓶、罐、包装盒，以及城市绿化园林中各类植株产生的各种清洁小型水体。另一方面也提高了城市排放水体的清洁与净化水平，使整个城市生态环境朝着有利于白纹伊蚊孳生的方面发展[17]，北京城市化水平不断提高可能是白纹伊蚊迅速上升生态学原因之一。白纹伊蚊能传播近26种蚊媒疾病，包括常见的登革热、基孔肯亚热，寨卡病毒病等[18]，而且，白纹伊蚊叮人凶猛，有多次吸血的习性，生态竞争能力、扩散能力强，已成为扩散最快物种之一，在全球许多地区定居成功[19]。白纹伊蚊的不断扩散与近年来登革热的分布北限不断向地球的两极扩展密切相关,比如，2014年东京就暴发了白纹伊蚊传播的登革热疫情[4]。考虑到北京白纹伊蚊种群密度与优势度上升、北京存在输入蚊媒病例、北京同纬度及周边地区发生登革热疫情这三方面因素，虽然北京蚊虫群落中白纹伊蚊种群的优势度仍不高，但是从蚊媒流行病学意义上来说，其医学重要性比淡色库蚊更重要，应积极采取措施，控制其密度与优势度上升的趋势，有效防范其传播蚊媒病的风险。