中国媒介生物学及控制杂志  2023, Vol. 34 Issue (3): 389-393, 399

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王蓉, 刘起勇, 陆涛, 张宪青, 马永成, 郭玉红, 马斌忠, 刘桂香, 蒋明霞, 程晓兰
WANG Rong, LIU Qi-yong, LU Tao, ZHANG Xian-qing, MA Yong-cheng, GUO Yu-hong, MA Bin-zhong, LIU Gui-xiang, JIANG Ming-xia, CHENG Xiao-lan
青海省黄河流域人居环境蚊类物种组成及空间分布特征
Species composition and spatial distribution of mosquitoes in human habitats in Yellow River basin in Qinghai province, China
中国媒介生物学及控制杂志, 2023, 34(3): 389-393, 399
Chin J Vector Biol & Control, 2023, 34(3): 389-393, 399
10.11853/j.issn.1003.8280.2023.03.018

文章历史

收稿日期: 2022-11-22
青海省黄河流域人居环境蚊类物种组成及空间分布特征
王蓉1 , 刘起勇2 , 陆涛1 , 张宪青1 , 马永成3 , 郭玉红2 , 马斌忠3 , 刘桂香3 , 蒋明霞3 , 程晓兰4     
1 青海卫生职业技术学院, 青海 西宁 810000;
2 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所媒介生物控制室, 传染病预防控制国家重点实验室, 北京 102206;
3 青海省疾病预防控制中心, 青海 西宁 810007;
4 大连国际旅行卫生保健中心, 辽宁 大连 116007
摘要: 目的 了解青海省黄河流域地区,以人居环境为主的生境中蚊类物种组成及其主要空间分布特征。方法 以青海省内黄河流域10个县(市、区)为研究空间范围,于2018-2021年每年的7-9月,在农村畜圈及人居住房周边采用功夫小帅诱蚊灯对夜间活动的吸血蚊虫进行采样、分类鉴定,并利用Excel 2016软件建立数据库,计算种群优势度、生态位宽度等;使用SPSS 22.0软件对蚊虫种间的相关系数进行系统聚类分析。结果 共捕获蚊类4属12种2 684只,其中刺扰伊蚊的物种多度为30.030,在数量上为优势种;刺扰伊蚊、背点伊蚊、淡色库蚊和凶小库蚊的物种多度 > 10.000,屑皮伊蚊、背点伊蚊、刺扰伊蚊、淡色库蚊的生态幅宽度 > 6,背点伊蚊、凶小库蚊、中华按蚊、黄色伊蚊地理生态位宽度≥1.000;近90%的蚊种之间都能产生生态位重叠,> 0.50的重叠对数为13对(其中包括1对完全重叠)。在贵德县采样时首次发现短柄伊蚊。结论 刺扰伊蚊、背点伊蚊和淡色库蚊在青海省黄河流域人居环境蚊类物种分布的数量、生态幅宽度、物种多度、地理生态位宽度及生态位重叠均较高,这些蚊种在高原地区有较高的空间分布和物种竞争能力;调查首次在青海省发现短柄伊蚊,属于青海省新记录。
关键词: 黄河流域    蚊虫群落结构    生态位宽度    生态位重叠    短柄伊蚊    青海省    
Species composition and spatial distribution of mosquitoes in human habitats in Yellow River basin in Qinghai province, China
WANG Rong1 , LIU Qi-yong2 , LU Tao1 , ZHANG Xian-qing1 , MA Yong-cheng3 , GUO Yu-hong2 , MA Bin-zhong3 , LIU Gui-xiang3 , JIANG Ming-xia3 , CHENG Xiao-lan4     
1 Qinghai College of Health Sciences and Technology, Xining, Qinghai 810000, China;
2 State Key Laboratory of Infectious Disease Prevention and Control, Department of Vector Biology and Control, National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China;
3 Qinghai Center for Disease Control and Prevention, Xining, Qinghai 810007, China;
4 Dalian International Travel Healthcare Cnter, Dalian, Liaoning 116007, China
Abstract: Objective To investigate the species composition and spatial distribution of mosquitoes in the human habitats of the Yellow River basin in Qinghai province, China. Methods Ten counties/cities/districts in the Yellow River basin in Qinghai province were set as the study space. From July to September of 2018 to 2021, blood-sucking mosquitoes active at night were collected using mosquito trap lamps (Gongfu Xiaoshuai) around rural livestock pens and residential houses, followed by identification and classification. Excel 2016 was used to establish the database to calculate population dominance and niche breadth. SPSS 22.0 was used to perform hierarchical cluster analysis on the correlation coefficients between mosquito species. Results A total of 2 684 mosquitoes belonging to 12 species of 4 genera were captured, among which Aedes vexans was the dominant species with species abundance of 30.030. The species abundance of Aedes vexans, Ae. falvidorsalis, Culex pipiens pallens, and Cx. modestus is more than 10.000; The ecological breadth of Ae. detrituss, Ae. dorsalis, Ae. vexans, and Cx. pipiens pallens is more than 6; Geographic niche width of Ae. dorsalis, Cx. modestus, Anopheles sinensis, and Ae. flavescens is greater than or equal to 1.000. There were niche overlaps among 90% of mosquito species, with 13 pairs > 0.50 (including one pair with a complete overlap). Ae. sergievi was found in Guide county for the first time. Conclusions Ae. vexans, Ae. dorsalis, and Cx. pipiens pallens have relatively high numbers of species, species abundance, ecological amplitude, niche breadth, and niche overlap in human habitats in the Yellow River basin of Qinghai province. These mosquito species are widely distributed and highly competitive in the plateau. It is the first time to discover Ae. sergievi, a new record in Qinghai province, China.
Key words: Yellow River basin    Mosquito community structure    Niche breadth    Niche overlap    Aedes sergievi    Qinghai province    

黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓的约古宗列盆地,在青海省境内流程1 463 km,省内流域面积15万多km2,多年平均出境水量占黄河径流量的49.40%,生态地位重要而特殊。黄河流域在青海省流经区域以山地为主,也是青海省人口较为相对集中地区。为了解青海省境内黄河流域水体附近蚊虫分布、蚊虫种群空间的配置状况及其与相关种群之间的功能关系[1],以青海省境内黄河流域为研究的空间范围,采用功夫小帅诱蚊灯捕获蚊虫,进行数据分析,拟对青海省人居环境及周边蚊虫种类及空间分布特征等问题进行研究和探讨,以阐述黄河流域青海段蚊虫种类组成及空间分布特征。

1 材料与方法 1.1 采样范围及方法

选择青海省黄河流域流经的民和回族土族自治县(民和县)、尖扎县、贵德县、乐都区、城西区、互助土族自治县(互助县)、湟源县、格尔木市、玛沁县、达日县10个县(市、区)为调查样区,以各县(市、区)农户和牲畜棚圈夜间吸血活动的蚊类为调查对象。2018-2021年每年的7-9月,采用武汉吉星环保科技有限公司生产的功夫小帅诱蚊灯,于每天天黑前置放诱蚊灯至翌日清晨(约20:00-08:00)采集蚊虫,所获蚊虫带回当地实验室进行分类和计数。调查区域内,海拔最高是果洛藏族自治州(果洛州)达日县为3 970 m,最低是民和县川口镇为1 780 m,相对高差约2 500 m。

1.2 蚊类群落组织水平指标的测定

(1)Berger-Parker的优势度指数(D),优势集中度指数、均匀度指数计算方法见文献[2-4]。采用Shannon-Wiener指数(H')计算物种多样性指数和生态位宽度。

式中,H'为物种多样性指数;N为物种数;Pi为本次调查点中蚊种i的个体数占本物种总体数的比例。

(2)生态位重叠的计算:生态位宽度表示物种对地理空间资源的利用、环境适应的能力及程度[1]。采用Levins生态位重叠指数[5]

(3)使用SPSS 22.0软件对蚊虫种间的相关系数进行系统聚类分析。

2 结果 2.1 蚊类的组成及分布

D > 1.00时,确定为优势种。从表 1可以看出,本次调查优势种分别为淡色库蚊(Culex pipiens pallens)、刺扰伊蚊(Aedex vexans)、背点伊蚊(Ae.dorsalis)、凶小库蚊(Cx. modestus)、中华按蚊(Anopheles sinensis)、里海伊蚊(Ae. cypius)和屑皮伊蚊(Ae. detrituss)共6种。淡色库蚊在所调查的10个县(市、区)中优势地位突出;刺扰伊蚊和背点伊蚊的D > 10.00。

表 1 2018-2021年青海省黄河流域10县(市、区)人居环境捕获蚊虫种类及其多度分布(%) Table 1 Mosquito species composition and abundance in human habitats of 10 counties/cities/districts within Yellow River basin in Qinghai province, 2018-2021
2.2 蚊类在不同海拔高度的组成与分布

表 2可以看出,青海省黄河流域人居环境的蚊虫中,库蚊属、伊蚊属分布较为广泛,脉毛蚊属和按蚊属分布在相对海拔较低的地区。

表 2 2018-2021年青海省黄河流域10县(市、区)人居环境不同蚊属在不同海拔高度的组成与分布 Table 2 Composition and distribution of mosquitoes at different altitudes in human habitats of 10 counties/cities/districts within Yellow River basin in Qinghai province, 2018-2021
2.3 蚊种的多样性

本次调查的10个县(市、区)中,尖扎县的优势集中度指数最高,为0.446,其次是玛沁县,为0.441,达日县为0.417,民和县最低,为0.180,但差距均不大,均在0.150~0.450之间。多样性指数也以尖扎县最高,为1.585,其次为玛沁县,为1.505,达日县为1.351,湟源县为1.043。均匀度指数以玛沁县最高,为1.086,其次是达日县,为0.975,湟源县为0.949。见表 3

表 3 青海省黄河流域10县(市、区)人居环境蚊虫的物种多样性 Table 3 Mosquito species diversity in human habitats of 10 counties/cities/districts within Yellow River basin in Qinghai province
2.4 12种蚊虫的物种多度、生态幅宽度和地理生态位宽度

对本次捕获的2 684只蚊虫进行分类并计算地理生态位宽度,结果见表 4。黄色伊蚊(Ae. flavescens)、中华按蚊、凶小库蚊和背点伊蚊的地理生态位宽度较大,分别为1.784、1.344、1.067和1.000;黄背伊蚊(Ae. falvidorsalis)、银带脉毛蚊(Culiseta niveitaeniata)和短柄伊蚊(Ae. sergievi)的地理生态位宽度均为0;刺扰伊蚊、背点伊蚊、淡色库蚊和凶小库蚊的物种多度高,地理生态位宽度也较高;黄色伊蚊的物种多度较少,但生态幅宽度和地理生态位宽度较大。

表 4 青海省黄河流域10县(市、区)人居环境12种蚊虫的物种多度、生态幅及生态位宽度 Table 4 Species abundance, ecological amplitude, and niche breadth of 12 mosquitoes in human habitats of 10 counties/cities/districts in Yellow River basin in Qinghai province
2.5 蚊虫之间生态位重叠状况

表 5中可以看出,黄背伊蚊和银代脉毛蚊之间的重叠值为1.000,为完全重叠,占重叠总数的1.52%;完全不重叠的有7对,占重叠总数的10.61%;在0.001~1.000的重叠值之间,< 0.25的重叠对数为42对,占重叠总数的63.64%;0.25~0.50的重叠对数为4对,占6.06%;> 0.50的重叠对数为12对,占18.18%。

表 5 青海省黄河流域10县(市、区)人居环境蚊虫地理生态位重叠指数 Table 5 Niche overlap index of mosquitoes in human habitats of 10 counties/cities/districts in Yellow River basin in Qinghai province

为了更加明确地对各重要蚊种进行比较, 根据本次所捕获的12种蚊虫之间的生态位重叠指数进行聚类分析,结果显示:本次所捕获蚊种大致分为两大类3个组(图 1),第1个类群包括黄背伊蚊、屑皮伊蚊、凶小库蚊和银代脉毛蚊;第2个类群包括中华按蚊、迷走库蚊(Cx. ragans)和短柄伊蚊;第3个类群包括淡色库蚊、刺扰伊蚊、黄色伊蚊、里海伊蚊(Ae. cypius)和背点伊蚊。

注:A淡色库蚊;B刺扰伊蚊;C黄色伊蚊;D里海伊蚊;E背点伊蚊;F黄背伊蚊;G屑皮伊蚊;H凶小库蚊;I银带脉毛蚊;J中华按蚊;K迷走库蚊;L短柄伊蚊。 图 1 青海省黄河流域10县(市、区)人居环境蚊虫聚类分析图 Figure 1 Cluster analysis plot of mosquitoes in human habitats of 10 counties/cities/districts in Yellow River basin in Qinghai province

淡色库蚊、刺扰伊蚊、黄色伊蚊、里海伊蚊、背点伊蚊和迷走库蚊这6种蚊虫均分别与其他蚊种有生态位重叠

2.6 青海省首次发现短柄伊蚊

[AedesOchlerotatussergievi Danjlov,Markovich et Proskuryakova,1978] 贵德县位于海南藏族自治州(海南州)东北部,本次调查中首次在贵德县国家湿地公园内发现短柄伊蚊,该蚊种为青海省蚊种新记录。

3 讨论

本次调查首次在青海省贵德县发现短柄伊蚊,该蚊为草原和森林草原地带的蚊种,通常孳生在开阔草地大面积积水内,在我国仅在内蒙古自治区有报道[6];本次发现的该蚊种系2018年后青海省又一新的蚊种记录,随着调查的不断深入,青海省媒介蚊虫种类的丰富度可能会进一步增加[7]

黄河流域青海段地理位置特殊,位于黄河源头,海拔跨度大,但由于属高海拔地区,气候相对寒冷,多年采集蚊虫相对较困难,同时青海省蚊虫密度指数也较低,本研究未均分海拔,仅取黄河流域周边县(市、区)农户,但也能基本说明黄河流域青海段的蚊虫分布情况,能够比较系统地反映出黄河流域青海段蚊虫群落结构。

3.1 不同海拔高度下蚊虫优势度

本次调查淡色库蚊、刺扰伊蚊、背点伊蚊、凶小库蚊、中华按蚊和屑皮伊蚊的D > 1.00,其中淡色库蚊优势地位突出;刺扰伊蚊和背点伊蚊的D > 10.00,尖扎县的优势种为刺扰伊蚊,贵德县的优势种为刺扰伊蚊和背点伊蚊,中华按蚊在民和、尖扎和贵德县也呈现优势分布,是青海省重要的危害蚊种。

3.2 蚊虫优势集中度、物种多度、均匀度指数和地理生态位宽度的运用

本次调查首次将蚊虫优势集中度指数、物种多度、均匀度指数和地理生态位宽度等指标运用于青海省蚊虫调查中,同时也更进一步反映出黄河流域青海段蚊类物种的多度、生态幅宽度与地理生态位宽度的大小都有一定关系,生态幅宽度和地理生态位宽度大的物种,具有更强的地理空间资源利用和环境适应能力[1]

本次10个调查点中仅有玛沁、达日和湟源县的优势度指数较高,可能由于这3个地方的蚊虫捕捉量不大,仅说明这些地区蚊虫种类分布相对较为平均。

本次调查的10个县(市、区)中,尖扎县的优势集中度指数、多样性指数和均匀度指数相对偏高,可以说明尖扎县的蚊虫分布较为集中,刺扰伊蚊是尖扎县的优势蚊种;互助县的优势集中度指数、多样性指数、均匀度指数偏高,背点伊蚊为互助县的优势蚊种;民和及贵德县的优势集中度指数、多样性指数和均匀度指数在所调查的10个县(市、区)中均偏低,说明本次调查的蚊虫群落分布基本均匀,民和及贵德县无特别突出的优势蚊种。

本次所调查范围内地理生态位宽度相对均匀的蚊种是黄色伊蚊、中华按蚊、凶小库蚊和背点伊蚊;所采集的这些蚊种数量占比较高,分布范围也相对较广的蚊种是刺扰伊蚊、背点伊蚊、淡色库蚊和凶小库蚊;本次调查中黄色伊蚊捕捉数量少,但分布范围广泛。

3.3 黄河流域青海段优势蚊种的初步确定

青海省黄河流域内所分布的12种蚊虫中(表 4),优势种为刺扰伊蚊,其次为背点伊蚊、淡色库蚊和凶小库蚊,物种多度依次为30.030、20.976、16.692和10.320,生态幅宽度依次为9、9、10和3,地理生态位宽度分别为0.863、1.000、0.483和1.067。黄背伊蚊和银代脉毛蚊为完全重叠(表 5),说明黄背伊蚊和银代脉毛蚊的地理分布一致。重叠值在0.001~1.000,重叠对数占重叠总数的63.64%;0.25~0.50的重叠对数占重叠总数的6.06%;> 0.50的重叠对数占重叠总数的18.18%。可以说明在本次调查的蚊种和地区间,约有90.00%的物种之间均能产生生态位重叠。

根据生态位重叠指数和聚类分析(图 1)可以看出,淡色库蚊、刺扰伊蚊、黄色伊蚊、里海伊蚊、背点伊蚊和迷走库蚊这6种蚊虫均分别与其他蚊种有生态位重叠,同时其生态幅宽度也在5~10,可以说明这些蚊虫适应地理环境能力较强,如果环境条件发生改变可以具有更强的物种竞争能力。上述情况总体反映了黄河流域青海段蚊虫种类的物种多度、生态幅宽度和地理生态位宽度之间有相关性。同时也可以看出优势种刺扰伊蚊、背点伊蚊、凶小库蚊和淡色库蚊的地理生态位宽度也较大,说明这些蚊种具有更强的地理空间资源利用能力、更广空间分布及生态适应能力[8]

本次调查的10个县(市、区)中,黄背伊蚊和短柄伊蚊的生态位重叠较低,同时生态幅宽度仅为1,说明其较低的空间分布和物种竞争。银代脉毛蚊的生态幅宽度为1,但生态位重叠为7,与黄背伊蚊完全重叠,说明这2种蚊虫在相似地区物种竞争力大,除了在防治上可以作为一个类群考虑外,也存在随着气候变化或人为条件的改变,可能导致物种发生变化,也证实银代脉毛蚊通常仅能见于较高纬度或海拔地区[9-11]

本研究以黄河流域附近农牧民夜间成蚊为采集对象,采用诱蚊灯法对当地成蚊进行调查采样,由于青海省属于高海拔地区、农牧区,同时早晚温差较大,因此所采集的蚊种可能有一定的局限性。

志谢 云南省寄生虫病防治所、云南省虫媒病毒研究中心龚正达老师对本次调查及鉴定工作给予支持,特此志谢

利益冲突  无

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