中国媒介生物学及控制杂志  2016, Vol. 27 Issue (2): 99-102

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岳玉娟, 鲁亮, 刘起勇
YUE Yu-juan, LU Liang, LIU Qi-yong
广州市蚊虫密度与土地覆盖类型关系研究
Relationship between mosquito density and land cover types in Guangzhou, China
中国媒介生物学及控制杂志, 2016, 27(2): 99-102
Chin J Vector Biol & Control, 2016, 27(2): 99-102
10.11853/j.issn.1003.8280.2016.02.002

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收稿日期: 2015-10-26
广州市蚊虫密度与土地覆盖类型关系研究
岳玉娟, 鲁亮, 刘起勇    
中国疾病预防控制中心传染病预防控制所, 传染病预防控制国家重点实验室, 感染性疾病诊治协同创新中心, 北京 102206
摘要: 目的 探索蚊虫密度与土地覆盖类型之间的关系。方法 采用广州市2014年9月1-30日期间的蚊虫调查数据,用遥感和地理信息系统技术提取广州市街道的土地覆盖因子;采用流行病学统计分析蚊虫密度与土地覆盖类型之间的关系;比较街道蚊虫密度空间分布差异。结果 布雷图指数(BI)>20的街道水浇地、水体和被水淹没或浸湿植被的覆盖比率取值范围分别为1.4%~35.7%、0.1%~23.1%和0~3.4%,而BI≤5的街道水浇地、水体和被水淹没或浸湿植被的覆盖比率取值范围分别为0~0.7%、0~5.1%和0,总体而言,BI>20的街道水浇地、水体和被水淹没或浸湿植被的覆盖比率要高于BI≤5的街道。与邻近的BI≤5的街道比较,BI>20的街道水浇地、水体、耕地和植被的覆盖比率高,旱地的覆盖比率低。结论 蚊虫密度与水浇地、水体和被水淹没或浸湿植被密切相关。
关键词: 蚊虫密度     布雷图指数     土地覆盖     空间关系    
Relationship between mosquito density and land cover types in Guangzhou, China
YUE Yu-juan, LU Liang, LIU Qi-yong     
State Key Laboratory of Infectious Disease Prevention and Control, Collaborative Innovation Center for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases, National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China
Abstract: Objective To explore the relationships between mosquito density and land cover types. Methods Mosquito data in Guangzhou city were extracted from 1st-30th September 2014. Land cover types in towns of Guangzhou city were extracted based on geographical information system and remote sensing. The relationships between mosquito density and land cover types were explored based on epidemiological statistical method. The differences of mosquito density among towns were explored. Results Coverage ratios of irrigated croplands, water bodies and closed to open (>15%) grassland or woody vegetation on regularly flooded or waterlogged soil-fresh, brackish or saline water in towns with Breteau index (BI)>20, were 1.4%-35.7%, 0.1%-23.1% and 0-3.4%, respectively. These coverage ratios were higher than those in towns with BI≤5, amounting to 0-0.7%, 0-5.1% and 0, for the coverage types described previously. Compared with land cover types in adjacent towns with BI≤5, coverage ratios of irrigated croplands, water bodies and cropland/vegetation were higher and coverage ratio of rainfed croplands was even higher in towns with BI>20. Conclusion Mosquito density was closely related to irrigated croplands, water bodies and closed to open (>15%) grassland or woody vegetation on regularly flooded or waterlogged soil-Fresh, brackish or saline water.
Key words: Mosquito density     Breteau index     Land cover     Spatial relationship    

登革热(dengue)是由埃及伊蚊(Aedes aegypti)和白纹伊蚊(Ae. albopictus)引起的一种急性热性传染病,主要分布于热带和亚热带的国家和地区,是分布最广、发病人数最多的虫媒病毒病[1]。因此,了解引起登革热流行的伊蚊动态极其重要,为国家政府部门的登革热防控工作提供依据和指导。蚊媒环境中林木草丛、积水多,且不易蒸发,有利于伊蚊的大量孳生;伊蚊生存与水体面积、水深以及具有明显水生性质的植被种类密切相关[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]。因此,环境治理是控制伊蚊孳生的最根本措施。伊蚊媒介密度受气候要素的影响复杂,主要影响因素是最低温度、降雨量和相对湿度[5, 6, 9, 10, 11, 12, 13, 14]。本研究以广州市为例,探索乡镇街道级媒介密度与植被覆盖类型之间的关系,并开展不同区域之间的对比分析。

1 材料与方法 1.1 数据来源

包括蚊虫调查数据和土地覆盖数据。

1.1.1 蚊虫调查数据

广州市2014年9月1-30日期间的蚊虫调查点布雷图指数(BI)数据,具体属性描述包括调查日期、区(县)、街道或社区、检查地点和BI。

1.1.2 土地覆盖数据

2009年GlobalCover全球陆地覆盖数据的原始数据来自Envisat卫星,由MERIS传感器拍摄完成,分辨率为300 m。

1.2 方法 1.2.1 蚊虫调查数据处理

根据蚊虫调查点数据记录,整理成各街道的BI月数据。运用GIS软件Arcmap构建蚊虫地理信息数据库,实现蚊虫数据的空间定位。根据蚊虫密度BI值,按≤5、>5~10、>10~20、>20分成4个等级。

1.2.2 土地覆盖数据处理

①构建土地覆盖类型生境因子的地理信息数据库;②空间分析之分区统计:根据蚊虫密度BI≤5和BI>20两个等级,抽样提取各类型街道样本所对应的土地覆盖;③流行病学统计分析:分析和比较各类型街道样本所对应的土地覆盖特征。

1.2.3 布雷图指数计算公式[15]

BI=伊蚊幼虫或蛹阳性容器数/调查户数×100

BI分级标准:①≤5,为控制登革热传播的阈值;②>5~10,具有传播风险;③>10~20,具有暴发风险;④>20,具有区域流行风险。

2 结 果 2.1 基本情况

对2014年9月1-30日逐日蚊虫调查数据进行整理,汇总到街道的月数据。原始的蚊虫调查数据空间尺度为社区,时间尺度为日,每个社区2014年9月蚊虫监测数据记录在1~30次范围内,日蚊虫数据监测记录总计4 296条。将原监测数据汇总到空间尺度“街道”,时间尺度“日”,数据记录为1 559条。将原监测数据汇总到空间尺度“街道”,时间尺度“月”,数据记录为152条。

2.2 蚊虫密度分级

根据蚊虫密度BI值,按≤5、>5~10、>10~20、>20分级标准,绝大部分乡镇街道BI值处于>5~10和>10~20这2个等级,见图 1

图 1 2014年9月广州市蚊虫密度分级情况 Figure 1 Mosquito density classification in Guangzhou, September 2014
2.3 土地覆盖分布

GlobalCover全球陆地覆盖数据在广州市分布如图 2所示,具体分类体系见表 1

图 2 广州市土地覆盖分布 Figure 2 Land cover distribution in Guangzhou

表 1 GlobCover 2009年数据的分类体系[16] Table 1 Classification system of GlobCover 2009
2.4 抽样分析

抽样街道乡镇分布见图 1 中的蓝色框选,包括蚊虫密度BI>20的共计5个街道(鳌头镇、花东镇、曾江街、小谷围街和沙头街)和BI≤5的5个代表性街道(钟落潭镇、石滩镇、炭步镇、萝岗街和广卫街)。在BI≤5的街道中选抽样区,原则是:分布均匀,每个区选一个抽样区;优先选择临近BI>20的区域,以便形成对比,分析成因。

对每个抽样区,提取它的土地覆盖情况,折算成每种土地类型构成比率,如表 2所示。黑体字部分表示BI>20的抽样区土地覆盖比率取值,其余为BI≤5抽样区土地覆盖比率取值。对比两部分数据取值:BI>20的抽样区11(水浇地)所占比率均有取值,尤其是沙头街11所占比率高达35.7%,而对照区11所占比率低,而且有3个街道取值为0;BI>20的抽样区小谷围街180(经常被淹没或被土壤淡水、半盐水或咸水浸湿的植被覆盖,简称为被水淹没或浸湿植被)所占比率为3.4%,而其余抽样区180所占比率为0;BI>20的抽样区210(水体)所占比率均有取值,尤其是小谷围街210所占比率高达23.1%,而对照区210所占比率低,而且存在取值为0的样区。

表 2 广州市抽样区土地覆盖构成比率 Table 2 Land cover composition ratios in sampling areas

花东镇和钟落潭镇、曾江街和石滩镇两两在空间位置上临近,而BI取值差异大,因此就土地覆盖类型比率展开对比研究。花东镇11(水浇地)所占比率取值为1.9%,而钟落潭镇其取值为0;花东镇210(水体)所占比率也要高出钟落潭镇0.2%;花东镇14(旱地)所占比率低于钟落潭镇5.2%,而耕地及植被覆盖(20~180)比率高出钟落潭镇4.5%。曾江街11(水浇地)所占比率与石滩镇11所占比率均为0.4%,曾江街14(旱地)所占比率低于石滩镇25.3%,而耕地及植被覆盖(20~180)所占比率高出石滩镇28.2%。

3 讨 论

本研究的蚊媒数据是2014年9月1-30日隶属于各街道监测点日数据,有效数据记录为4 296条。监测数据特点:①“检查地点”字段表示过于具体,如“世康大街、及患者住处后有一祠堂大庭”,难以空间定位;②越秀区蚊媒数据记录绝大部分是到街道层次,未到社区层次;③同一社区(村)1个月内BI值出现次数参差不齐,有的一两次,有的10余次,每次BI值测量时均存在误差,测量次数越多,越利于判断数据的准确程度。因此,将数据归总到“街道”时,能平衡单次误差的影响。综上所述,表明蚊媒数据定位到社区是不尽人意的,于是归总到街道,其中12个街道数据缺省,152个街道有数据。

研究表明,蚊媒密度BI>20和BI≤5的区域土地覆盖相比较,BI>20的街道土地覆盖类型11(水浇地)和210(水体)所占比率均有取值,取值范围分别为1.4%~35.7%和0.1%~23.1%。沙头街的11所占比率取值高达35.7%。小谷围街的210所占比率高达23.1%,而且其180(被水淹没或浸湿植被)所占比率为3.4%。而对照区11和210所占比率为0或取值偏低,取值范围分别为0~0.7%和0~5.1%。空间位置临近的花东镇和钟落潭镇、曾江街和石滩镇两两对比,表明花东镇和曾江街的11和210要优于或相似于对照区,14(旱地)要明显低于对照区,而耕地及植被覆盖(20~180)明显优于对照区。因此,水域和植被更有利于蚊媒的生长繁殖及生存,此与以往研究相一致[2, 3, 4, 7, 8, 9]

2014年9月,广州市已开展蚊媒消杀,以防控登革热。城区与乡镇、登革热重灾疫情区与非疫情区,蚊媒消杀力度不均,因此尽管本研究的蚊媒数据可能受消杀影响,但在某种程度上能从总体上反映蚊媒密度空间分布特征。因此未开展BI值处于>5~10和>10~20的样区分析。因空间数据有限,关于样区蚊虫与温度、降雨的关系,有待进一步研究。

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