中国媒介生物学及控制杂志  2016, Vol. 27 Issue (3): 271-275

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高强, 周毅彬
GAO Qiang, ZHOU Yi-bin
上海市黄浦区地下车库冬春季节骚扰库蚊的侵害状况调查
Infestation of Culex pipiens molestus (Diptera: Culicidae) in underground garages of downtown Shanghai during winter and spring
中国媒介生物学及控制杂志, 2016, 27(3): 271-275
Chin J Vector Biol & Control, 2016, 27(3): 271-275
10.11853/j.issn.1003.8280.2016.03.014

文章历史

收稿日期: 2015-12-27
网络出版时间: 2016-04-14 12:00
上海市黄浦区地下车库冬春季节骚扰库蚊的侵害状况调查
高强1,2, 周毅彬3     
1 上海市黄浦区疾病预防控制中心病媒生物防治科, 上海 200023;
2 复旦大学公共卫生学院流行病学教研室, 上海 200032;
3 上海市疾病预防控制中心, 上海 200336
摘要: 目的 对上海市黄浦区地下车库骚扰库蚊在冬春季节的侵害状况进行调查和分析。 方法 2013年12月至2014年6月选取黄浦区不同生境、不同车库类型,采集蚊幼虫并实验室饲养,制作雄性尾器玻片后鉴定分类。 结果 上海市中心城区冬春季节地下车库环境的骚扰库蚊构成比高达90.48%,部分车库骚扰库蚊达100%;随着季节更替,骚扰库蚊构成比呈明显下降趋势(从100%下降至67.11%);车库D骚扰库蚊构成比高于其他3个车库(χ2=24.579、17.053、16.025;P <0.01);4个车库的雄蚊阳茎DV/D值为0.054~0.192,差异有统计学意义(χ2=-0.002、-0.021、0.004、-0.027;F=19.586,P <0.05)。 结论 上海市黄浦区地下车库密集,骚扰库蚊侵害现象明显,需引起相关部门重视。
关键词: 骚扰库蚊     地下车库     集水井     DV/D阳茎指数    
Infestation of Culex pipiens molestus (Diptera: Culicidae) in underground garages of downtown Shanghai during winter and spring
GAO Qiang1,2, ZHOU Yi-bin3     
1 Huangpu Center for Disease Control and Prevention, Shanghai 200023, China;
2 School of Public Health, Fudan University;
3 Shanghai Center for Disease Control and Prevention
Abstract: Objective To explore the status of Culex pipiens molestus infestation in different types of underground garages of Shanghai downtown during winter and spring. Methods Larval sampling was conducted in 4 selected underground garages in Shanghai Huangpu district during December to June. Collected larvae were laboratory-reared until adult emergence, and then identification was attempted by male genitalia morphology. Results Of the 4 underground garages, the crude species composition of Cx. pipiens molestus reached 90.48%, especially in winter and early spring which reached 100% in some garages; as the season changes, this proportion of Cx. pipiens molestus decreased significantly (100% to 67.11%). The proportion of Cx. pipiens molestus in Garage D was significantly higher than the other 3 ones (χ2=24.579, 17.053, and 16.025; P <0.01). The genitalia DV/D ratio of Cx. pipiens molestus from 4 garages varied significantly (χ2=-0.002, -0.021, 0.004, -0.027; F=19.586, P <0.05); the maximum value ranged from 0.054 to 0.192. Conclusion Featured with high density of underground garage and high prevalence of underground Cx. pipiens molestus infestation, mosquito control still have a long way to go in downtown Shanghai.
Key words: Culex pipiens molestus     Underground garage     Collecting-well     DV/D ratio    

骚扰库蚊(Culex pipiens molestus)属于库蚊属(Genus’ Culex)库蚊亚属(Subgenus Culex)尖音库蚊复合组(Cx. pipiens complex)的一个亚种[1]。全球分布范围较广[2],但国内分布较少,赵彤言和陆宝麟[1]于1993年在北京市首次发现了骚扰库蚊的分布。姬淑红等[3]于2010年首次在上海市发现骚扰库蚊。迄今为止,国内仅分布于北京、沈阳、上海市和满洲里地区[4]。2013年上海市黄浦区越冬蚊调查时首次发现中心城区存在骚扰库蚊,其密度和比例均较高,本研究主要对黄浦区地下车库环境冬春季节骚扰库蚊的侵害状况进行系统分析和报道。

1 材料与方法 1.1 材料

窨井盖撬棒;supfire强光手电筒(深圳市神火光电设备有限公司);500 ml长柄采样勺及30 cm×30 cm×30 cm蚊虫饲养笼(上海南汇天敌除害厂)等。

1.2 地下车库蚊幼虫监测及采样点选择

选择上海市黄浦区不同环境类型、不同车库类型及车库规模的地下汽车库4个,见表 1,其中车库D于研究开始2个月后纳入,因此缺少12月及1月数据;车库A、B和D均选择1个集水井作为监测采样点,车库C面积较大,集水井较多,选择其-2层不同位置的3个集水井作为蚊幼虫监测采样点。车库A集水井与外界的封闭性最低,车库B集水井位于-1层的污水泵房内,泵房的门是关闭的,与外界封闭性较高;车库C和D位于较深的-2层与-4层,与外界封闭程度高。

表 1 上海市黄浦区4个地下车库环境信息 Table 1 Environmental status of 4 underground garages in Huangpu district, Shanghai
1.3 蚊幼虫采集与实验室饲养方法

掀开集水井盖后,待水面平静,用500 ml长柄采样勺沿集水井角落,快速地掠过水表面,将水样和蚊幼虫一起倒入采样瓶(空矿泉水瓶)中,每个集水井采集水样1 000 ml。将阳性水样倒入Φ 15 cm陶瓷碗中,置于蚊虫饲养笼中饲养,隔天喂养少量酵母粉,隔天水样刮膜,待蚊幼虫羽化后吸出,于-20 ℃冻存。

1.4 雄蚊尾器玻片制作及骚扰库蚊鉴别分类

尖音库蚊复合组蚊虫外形较难区分,因此本研究骚扰库蚊的鉴别只局限于雄性成蚊。每个车库每月随机抽取30只雄性蚊虫样本制作雄蚊尾器玻片标本,数量不足30只的按实际数量制作玻片标本。剪下雄蚊标本腹部,置于小平皿中,加10% KOH溶液浸泡10~12 h,然后用蒸馏水冲洗2~3次;再用35%、55%、75%、95%和无水乙醇逐级脱水,在载玻片上将腹部面朝上置于加拿大树胶中的腹部解剖镜下去除第8腹节以前部分,摆正位置后封片[4]

光学显微镜下观察,阳茎侧板内叶外伸部分短窄,末端尖而呈钩状,中叶末端平齐;结合实验室自育性特征,确定为骚扰库蚊[1];镜下测量DV值与D值,并计算DV/D值。

1.5 温湿度测定

采样现场测定并记录集水井水温和车库环境温度,上海市气温数据通过上海市气象局和中国气象科学数据共享服务网(data.cma.cn)获取。

1.6 DV/D值计算及统计学处理

研究结果采用SPSS 13.0软件进行统计学分析,计数资料以率和百分比表示,阳性率间比较采用四格表χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果 2.1 地下车库蚊虫孳生总体状况

地下车库集水井中的蚊虫密度以采样后实验室饲养羽化成蚊的数量来衡量。4个地下车库蚊虫孳生密度未随着季节变化有明显规律性,除12月数量偏低外,其他月份的平均波动幅度均较小,见表 2。羽化后的成蚊除个别地点及月份外,雄蚊数量明显高于雌蚊,车库D雄雌比例约为2∶1(380∶197);4个车库合计后雄蚊密度亦高于雌蚊(1 543 vs. 1 018)。

表 2 上海市黄浦区地下车库蚊虫孳生状况 Table 2 Mosquito breeding status in 4 underground garages in Huangpu district, Shanghai
2.2 不同地下车库骚扰库蚊构成变化

共制作有效玻片标本851份,通过鉴定骚扰库蚊种群为770只,地下车库骚扰库蚊构成比为90.48%。不同场所地下车库骚扰库蚊构成按照月份与季节进行汇总,结果显示,骚扰库蚊在上海市黄浦区地下车库环境的构成比较高(90.48%),尤其是冬季和早春季节,部分车库骚扰库蚊高达100%;随着季节更替,12月至次年6月骚扰库蚊构成比呈下降趋势(由100%下降至67.11%),见表 3

表 3 不同季节黄浦区地下车库骚扰库蚊构成情况 Table 3 Cx. pipiens molestus proportion of 4 underground garages in different seasons

车库A、B、C骚扰库蚊构成比均低于车库D(80.26%、 86.73%、 93.21% vs. 100%,χ2=24.579、17.053、16.025,P<0.01);春季骚扰库蚊构成比低于冬季(93.53% vs. 99.20%,χ2=12.230,P=0.000),与春季比较,夏初季节(6月)骚扰库蚊构成比显著降低(67.11% vs. 93.53%,χ2=69.298,P=0.000),下降最明显的是车库B的-1层和车库A(6月构成比分别为16.67%和56.67%),车库C和车库D下降较少(6月构成比分别为84.42%和100%);尤其是车库D的-4层,2-6月构成比均为100%,见表 3

2.3 骚扰库蚊雄蚊尾器DV/D值的比较分析

根据成蚊雄性尾器阳茎形态确定骚扰库蚊种群,测量并计算雄蚊阳茎DV/D值。采用单因素方差分析(One?way ANOVA)进行比较,结果显示不同车库骚扰库蚊DV/D值差异有统计学意义(F=19.586,P<0.05),因数据方差不齐(Levene统计量=2.927,P=0.033),采用Dunnett’s t3进行两两比较,除车库A与C、车库B与D之间DV/D值差异无统计学意义(P=0.851、0.810)外,其他差异均有统计学意义(P<0.05),见表 4

表 4 不同类型地下车库不同月份骚扰库蚊DV/D值 Table 4 DV/D ratio of male Cx. pipiens molestus in different types of underground garages

DV/D值的最小值在-0.118~-0.163,最大值在0.054~0.192。其中车库C的骚扰库蚊DV/D值最高(平均值为0.004),同时 DV/D值>0.150的“不典型骚扰库蚊”在车库C中的出现频率最高(7个月中有5个月最大值>0.150);车库D的DV/D值最低(平均值为-0.027),且未发现>0.150的非典型种,见表 4

2.4 同一地下车库不同集水井骚扰库蚊孳生状况

车库C规模较大,因此抽取-2层3个不同位置的集水井作为采样点,此外在通往-1层地下自行车库的楼梯口处集水井1处(地下-1/2层)于12月及1月均采集到蚊幼虫。选取-2层的2个集水井(编号井1、井2)与-1/2层的1个集水井(编号井3)比较分析,结果显示,井3的骚扰库蚊构成比略低于井1和井2,差异无统计学意义(χ2=0.062,P=0.803;χ2=0.076,P=0.783);同样位于-2层环境的井1与井2构成比整体上相近,但时间分布存在不一致性,5月井2骚扰库蚊构成比低于井1,差异有统计学意义(χ2=6.288,P=0.012),6月井2高于井1,差异有统计学意义(χ2=6.288,P=0.012),见表 5

表 5 上海市黄浦区地下车库C不同集水井骚扰库蚊孳生状况 Table 5 Cx. pipiens molestus breeding status in different water collecting⁃wells of garage C
2.5 冬春季上海城区地下车库气温、水温及上海市平均气温(℃)变化趋势

不同车库间存在明显的温度差异,图 1温度曲线显示,不同地下车库及上海地区平均气温均呈明显的离散性,尤其在冬季(12月至2月)。 4个车库内的气温均显著高于上海市平均气温,冬季地下车库内温度基本维持在10 ℃以上,尤其是车库C的-2层和车库D的-4层,最低温度(2月)亦>14 ℃,该温度使无滞育性的骚扰库蚊可顺利越冬,甚至正常生长繁殖;即使在封闭程度稍低的地下车库A和B的-1层,尽管气温相对较低,但这两个车库水温明显高于气温,较高的水温给骚扰库蚊提供了冬季生长繁殖的条件。

图 1 地下车库气温、水温及上海市平均气温变化趋势 Figure 1 Temperature trend of Shanghai and 4 underground garages
3 讨 论

关于尖音库蚊复合组,国外有较多学者做过报道,国内陈汉彬[5-6]、赵彤言和陆宝麟[7-8]做过较深入的研究。该复合组内的骚扰库蚊亚种其形态特征与尖音库蚊指名亚种(Cx. pipiens pipiens)相同,但两者存在生态特征的差异:指名亚种非自育(anautogeny),每次产卵均需吸血以供营养支持,无法在密闭空间内交配(eurygamous),且生态习性方面具有明显的季节性(seasonally active),冬季会滞育(diapause);骚扰库蚊是自育性蚊虫(autogeny),雌蚊无需吸血便可完成第一次产卵,交配条件无需群舞(swarming),局限范围内即可完成交配(stenogamy),全年均活跃,无滞育现象,且嗜吸哺乳动物血液,尤其是人血[9-11]。本研究中地下车库捕捉的蚊种实验室饲养后均出现自育性,结合雄性尾器阳茎形态确定为骚扰库蚊亚种。

3.1 骚扰库蚊地下车库分布及季节变化原因

不同车库和季节类型的骚扰库蚊密度及构成比例差异显著,分析原因主要与不同车库的封闭性程度以及因此而造成的环境和温度差异有关。骚扰库蚊幼虫一般生活在不开放的水系中[12]。车库C、D相比车库A、B来说,更高程度的封闭环境可能造成更适宜骚扰库蚊孳生的环境;尤其在地下车库D的-4层,2-6月骚扰库蚊构成比均达到100%,即集水井中皆为骚扰库蚊;现场采样中,地下车库D集水井属于体积较大、储水量较多的集水井类型,积水井盖是较大的半封闭类型的铁板,仅在排水管道通过处有空隙,封闭程度很高,集水井中水质较差,漂浮物较多且散发异味,集水井中成蚊密度与蚊幼虫密度均较高。地下车库的不开放性以及集水井中丰富的营养为骚扰库蚊的孳生提供了适宜环境。

随着季节更替,春季骚扰库蚊构成比显著升高,可能与其他蚊种比例的升高有关,随着外界环境温度快速升高,越冬存活的淡色库蚊(Cx. pipiens pallens)、致倦库蚊(Cx. pipiens quinquefasciatus)等蚊种密度迅速上升,地下车库集水井同样适合其孳生繁殖,因此造成了骚扰库蚊种群构成比的相对降低。该现象在封闭性程度较低的车库A和车库B较明显,外界的蚊虫更容易进入此类环境孳生繁殖,种群入侵造成的种群间竞争亦可致骚扰库蚊密度降低。本研究中,车库A集水井中除骚扰库蚊外,有淡色库蚊/致倦库蚊和少量白纹伊蚊(Aedes albopictus)。此外,2012年8月蚊虫抗性测试采集蚊幼虫时,曾发现车库A集水井中有大量三带喙库蚊(Cx. tritaeniorhynchus)孳生的现象。

3.2 骚扰库蚊DV/D值

雄性蚊虫尾器阳茎的DV/D值最早于1949年由Sundararaman[13]提出作为鉴定指标来区分尖音库蚊复合组蚊虫。当时区分尖音库蚊指名亚种和致倦库蚊亚种,两亚种之间DV/D值差异明显(指名亚种0;致倦亚种0.7~1.4),该指标因具有可以量化的优点,因此被广泛应用[14]。国际上认为DV/D值在0.2以下可以作为区分骚扰库蚊(或尖音库蚊指名亚种)的标准,陈汉彬和陆宝麟[5]认为阳茎指数随着纬度不同或季节差异常有变异,且在制片时有人为干扰因素的影响,因此阳茎指数并非很好的分类指征,但尖音库蚊复合组最好的鉴别特征是雄蚊阳茎的形态。本研究中采用雄蚊阳茎形态,然后反之再对DV/D值进行比较分析,有一定的参考意义。

本研究中4个地下车库的骚扰库蚊阳茎指数DV/D平均值大多在0以下,说明上海市城区的大部分骚扰库蚊属于比较典型的内叶较细小、外伸部分未超过中叶的类型。4个车库DV/D平均值差异性明显,说明上海市黄浦区不同环境与地理位置的骚扰库蚊仍存在种群内部差异,尤其在车库C,雄蚊阳茎DV/D值平均值达到0.004,且存在较多的形态“非典型种”(DV/D>0.150)。分析原因可能为该微环境中的骚扰库蚊存在一定比例的中间种(intermediate),即骚扰库蚊与尖音库蚊复合组其他亚种的杂合种(hybrids)。该现象一定程度上亦提示“DV/D值<0.2”作为鉴别骚扰库蚊的指征存在不确定性。尽管本研究中4个地下车库的骚扰库蚊DV/D最大值均在0.2以下,但亦存在0.192接近临界值的“骚扰库蚊不典型种”,此外,亦发现内叶宽大、但中叶同样外扩程度较高的致倦库蚊不典型种和淡色库蚊不典型种,其DV/D值亦可能接近甚至<0.2。随着尖音库蚊复合组蚊虫种类的不断增加,仅以DV/D值鉴别分类尚显不足,更应根据阳茎形态,必要时借助分子生物学的标记测序等技术。

3.3 地下车库骚扰库蚊侵害的公共卫生意义

骚扰库蚊喜食人血,二战期间,英国伦敦居民到地下防空洞避难时被该蚊虫叮咬严重,遂开始引起人们的重视[15];除骚扰和叮咬侵害外,早在1955年已被证实骚扰库蚊为西尼罗病毒的传播媒介[16];世界各地西尼罗病毒的传播与骚扰库蚊的侵害密切相关,尤其是嗜吸人血的骚扰库蚊与嗜吸鸟类血的尖音库蚊杂交为传播西尼罗病毒的最重要媒介[17-18]。北美的西尼罗热疫情均与该蚊种相关,在该地流行区域,骚扰库蚊特殊的生态性使其在冬季存活下来,因此携带病毒的骚扰库蚊可能成为春季西尼罗热疫情快速蔓延的主要危险因素。

上海市黄浦区人口密集,地下空间利用度较高。2005年黄浦区20层以上的高层建筑占该区建筑总量的70.44%[19],而高层建筑均需配套地下停车场,中心城区因土地稀缺,地下车库建筑结构上较紧凑,部分停车场会延伸至地下3~4层,空气对流少且深处地下车库内温度恒定,易存在集水井等有效积水的情况,地下车库为蚊虫孳生繁殖的重要场所。上海市尽管尚未出现西尼罗热病例,但发达的贸易及旅游业会增加本地输入性病例的概率,且存在较高密度有效传播媒介的条件,蚊媒传染病对公共卫生及安全的威胁亦将显著升高,应予以关注。

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