朱 偉 戈 斌 李 瀾 王 現(xiàn) 劉翔宇 周毅彬

(1.上海市徐匯區(qū)疾病預(yù)防控制中心，上海 200237；2.上海市奉賢區(qū)疾病預(yù)防控制中心，上海201499；3.上海市金山區(qū)山陽鎮(zhèn)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，上海 201508；4.上海市疾病預(yù)防控制中心傳染病防治所，上海 200336)

登革熱是由登革病毒引起、由埃及伊蚊Aedesaegypti或白紋伊蚊Ae.albopictus傳播的一種急性傳染性疾病。過去50年，全球登革熱疫情顯著上升，每年造成約3.9億人發(fā)病(Bhattetal.，2013)，全世界約40%以上人口面臨罹患登革熱的風(fēng)險(xiǎn)(劉起勇等，2019)。自2011 年以來，我國(guó)登革熱發(fā)病率呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，尤其是2014年，國(guó)內(nèi)多地暴發(fā)流行，全國(guó)共報(bào)告了近45 000例登革熱病例，發(fā)病人數(shù)超過了以往30年的總和，流行的規(guī)模更是達(dá)到1986年以來的高峰(熊益權(quán)等，2014)。上海地區(qū)僅有白紋伊蚊，不僅是登革熱的重要傳播媒介，也是基孔肯雅熱、寨卡病毒病等多種疾病的傳播媒介(邱星輝，2019)，監(jiān)測(cè)和控制媒介蚊蟲密度是當(dāng)前最有效的登革熱等蚊媒傳染病的防控措施。

誘蚊誘卵器法廣泛應(yīng)用于伊蚊密度的常規(guī)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)。誘蚊誘卵器法成本低廉、過程簡(jiǎn)便，蚊蟲密度偏低時(shí)也較其他方法更為敏感(徐仁權(quán)等，2006)，在室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中表現(xiàn)優(yōu)異(林立豐等，2006)。因而，誘蚊誘卵器陽性率被用作常規(guī)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的閾值指標(biāo)(李辛慶等，2016)。在目前的常規(guī)與應(yīng)急監(jiān)測(cè)中，誘蚊誘卵器的陽性率和卵粒密度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以反映某一地區(qū)蚊密度的平均值。然而，這些指標(biāo)忽略了每個(gè)誘蚊誘卵器空間位置的信息。如能在監(jiān)測(cè)中加入空間信息和相關(guān)的空間分析技術(shù)(劉美德等，2007)，進(jìn)而識(shí)別白紋伊蚊的空間分布模式及高密度區(qū)域，將為白紋伊蚊密度監(jiān)測(cè)和制定控制方案提供技術(shù)支持?？臻g分析是基于地理信息系統(tǒng)(Geographic information system，GIS)的一門技術(shù)，它以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，通過對(duì)相關(guān)空間數(shù)據(jù)的處理、運(yùn)算、分析、顯示和更新，處理各種實(shí)體的空間關(guān)系。近年來，GIS被廣泛應(yīng)用于蚊蟲的研究(Aziletal.，2014；Giordanoetal.，2018)，也逐漸應(yīng)用于媒介生物的監(jiān)測(cè)(王偉等，2017)。

本次研究以誘蚊誘卵器為白紋伊蚊監(jiān)測(cè)工具，探索將GIS應(yīng)用于監(jiān)測(cè)之中，對(duì)白紋伊蚊孳生情況進(jìn)行空間分布分析，掌握蚊密度空間分布格局，為制定有效的蚊蟲防控方法和登革熱防控策略提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

本研究選取位于上海市中心的某處科教園區(qū)，研究區(qū)域東西約250 m、南北約240 m，總面積約60 000 m2。內(nèi)有11幢大小不一的辦公科研樓以及1個(gè)食堂、1個(gè)垃圾站、1個(gè)液氮房和1個(gè)地下停車庫。在研究區(qū)域內(nèi)共設(shè)置155個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位和編號(hào)(圖1)。

圖1 研究區(qū)域與誘蚊誘卵器監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置

1.2 研究器材與方法

本研究使用的誘蚊誘卵器符合《GB/T 23797—2009病媒生物密度監(jiān)測(cè)方法蚊蟲》的標(biāo)準(zhǔn)，直徑70 mm、高100 mm的圓柱形透明塑料瓶，瓶底向上突出高20 mm的橢圓圓錐形，瓶蓋為黑色塑料，上有3個(gè)向內(nèi)突出21 mm的倒圓錐管，上口直徑12 mm，下口直徑7 mm。使用時(shí)在瓶?jī)?nèi)倒入約20 mL脫氯水，放入一張濾紙，濾紙浸濕并浮于水的上方。在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布放1只誘蚊誘卵器，連續(xù)放置7 d，于第8 d回收并觀察。

1.3 研究時(shí)間與頻次

研究時(shí)間為2019年9月13日至10月4日，每次監(jiān)測(cè)時(shí)間持續(xù)7 d，重復(fù)3次。

1.4 陽性判斷標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)算方法

誘蚊誘卵器內(nèi)有成蚊或(和)蚊蟲卵的，判定為陽性；既無成蚊也無蚊蟲卵的，判定為陰性；丟失、干涸或破損的誘蚊誘卵器，判定為無效。對(duì)陽性誘蚊誘卵器內(nèi)的蚊蟲卵進(jìn)行計(jì)數(shù)。誘蚊誘卵器陽性率=(陽性誘蚊誘卵器個(gè)數(shù)/回收誘蚊誘卵器總數(shù))×100.00%；平均卵粒數(shù)=捕獲的總卵粒數(shù)/誘蚊誘卵器回收個(gè)數(shù)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

1.5.1數(shù)理統(tǒng)計(jì) 使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。陽性率差異分析采用Pearson卡方檢驗(yàn)，卵粒數(shù)差異分析采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

1.5.2空間分析 使用ArcGIS 10.3軟件進(jìn)行空間分析。通過平均最近鄰分析各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的空間分布特征，計(jì)算平均觀測(cè)距離與預(yù)期平均距離的比值，當(dāng)比值小于1時(shí)，表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)為聚類分布模式，當(dāng)比值大于1 時(shí)，表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)為離散分布模式，當(dāng)比值等于1 時(shí)，表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)為隨機(jī)分布模式(張玥等，2018)；通過全局 Moran′sI指數(shù)進(jìn)行全局空間自相關(guān)分析(Moran，1950)；通過Getis-Ord G系數(shù)(Getis-Ord Gi*)進(jìn)行熱點(diǎn)探索(Getisetal.，1992；高風(fēng)華等，2019)；通過標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置、平均卵粒數(shù)和陽性次數(shù)的空間方向分布，將標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)設(shè)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，通過以平均中心、長(zhǎng)軸、短軸、方位角為基本參數(shù)的空間分布橢圓定量描述空間分布整體特征，生成一個(gè)空間分布特性的橢圓面，該橢圓面顯示了空間擴(kuò)散趨勢(shì)(董雯等，2017)。

2 結(jié)果

2.1 誘蚊誘卵器結(jié)果

本次研究期間，第1次監(jiān)測(cè)共回收有效誘蚊誘卵器152只，陽性36只，陽性率為23.68%，陽性誘蚊誘卵器的卵粒數(shù)中位數(shù)為22粒，其中最少為0粒(只捕獲到成蚊)、最多為100粒；第2次共回收152只，陽性35只，陽性率為23.03%，卵粒數(shù)中位數(shù)為15粒，其中最少為0粒、最多為89粒；第3次共回收151只，陽性27只，陽性率為17.88%，卵粒數(shù)中位數(shù)為10粒，其中最少為0粒、最多為71粒。3次監(jiān)測(cè)的平均陽性率為21.54%，卵粒數(shù)中位數(shù)為17.5粒，其中最少為0粒、最多為100粒(表1)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，3次監(jiān)測(cè)陽性率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.81，P=0.41)，3次監(jiān)測(cè)的卵粒數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.38，P=0.83)。

表1 誘蚊誘卵器陽性率與卵粒數(shù)

2.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布

平均最近鄰分析顯示，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平均最近鄰為10.60 m，期望值9.66 m，平均最近鄰指數(shù)為1.09(P<0.05)，表明誘蚊誘卵器布放位置的空間分布模式為離散分布，即蚊密度的空間分布不是由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置造成的。

2.3 不同距離的增量空間自相關(guān)分析

2.3.1平均卵粒數(shù)分布分析 本次研究期間，單個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均卵粒數(shù)分布的全局空間自相關(guān)峰值半徑(Z值最大)為50 m，Moran′sI指數(shù)為0.137，Z值為5.748(P<0.05)，即平均卵粒數(shù)的空間自相關(guān)在半徑50 m達(dá)最大值(表2)。

表2 不同距離的增量空間自相關(guān)分析

2.3.2誘蚊誘卵器陽性次數(shù)分布分析 本次研究期間，單個(gè)誘蚊誘卵器陽性次數(shù)分布的全局空間自相關(guān)峰值半徑(Z值最大)為50 m，Moran′ sI指數(shù)為0.148，Z值為6.041(P<0.05)，即陽性次數(shù)存在空間自相關(guān)的最大值在半徑50 m(表2)。

2.4 空間分布方向

分別對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置、平均卵粒數(shù)和陽性次數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析，結(jié)果顯示三者的方位角不同(圖2～4)，說明誘蚊誘卵器平均卵粒數(shù)和陽性次數(shù)的分布方向不是由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置造成的。蚊密度呈現(xiàn)出西北—東南方向分布。

圖2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

圖3 平均卵粒數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

圖4 陽性次數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

2.5 熱點(diǎn)探索

熱點(diǎn)探索結(jié)果顯示，誘蚊誘卵器平均卵粒數(shù)和陽性次數(shù)的高聚集區(qū)域皆為西北部，低聚集區(qū)域皆為東北部和南部，東南部則無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(圖5～6)。

圖5 研究期間單個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均卵粒數(shù)的熱點(diǎn)探索(搜索半徑50 m)

圖6 研究期間單個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)陽性次數(shù)的熱點(diǎn)探索(搜索半徑50 m)

3 討論

本次研究區(qū)域總面積約60 000 m2，共設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)155個(gè)，誘蚊誘卵器布放時(shí)間(9月中旬至10月上旬)為一年中白紋伊蚊密度高峰時(shí)期，連續(xù)3次監(jiān)測(cè)的誘蚊誘卵器陽性率和卵粒數(shù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明研究期間蚊密度較為穩(wěn)定。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的空間分布模式為離散分布，表明蚊密度的空間分布不是由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置因素造成的。此外，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置、平均卵粒數(shù)和陽性次數(shù)空間分布標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的方位角不同，進(jìn)一步說明平均卵粒數(shù)和陽性次數(shù)的空間分布模式并非由監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置造成。

空間自相關(guān)分析結(jié)果顯示，誘蚊誘卵器平均卵粒數(shù)和陽性次數(shù)都存在空間聚集，且空間自相關(guān)皆在半徑50 m達(dá)最大值，表明白紋伊蚊的平均活動(dòng)范圍約為半徑50 m，這與景曉等人的研究(景曉等，1998)是一致的。誘蚊誘卵器在空間上應(yīng)均勻布放，且每?jī)蓚€(gè)誘蚊誘卵器之間的距離不應(yīng)超過50 m，避免因集中布放于高(低)密度區(qū)域而導(dǎo)致對(duì)真實(shí)的白紋伊蚊孳生狀況產(chǎn)生誤判。熱點(diǎn)探索結(jié)果提示，在本次研究區(qū)域(250 m×240 m)內(nèi)白紋伊蚊密度不是均勻分布，存在高聚集區(qū)和低聚集區(qū)，有助于在開展密度控制時(shí)集中在高密度區(qū)域，提高控制效率。但是本次研究中，臨近的誘卵器結(jié)果也往往并不相同，這可能是由于誘卵器所處的不同環(huán)境造成的。Cianci等(2015)的研究發(fā)現(xiàn)灌木與卵的數(shù)量正相關(guān)，而草地與卵的數(shù)量呈負(fù)相關(guān)。

本次研究結(jié)果提示，在進(jìn)行白紋伊蚊密度常規(guī)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)時(shí)，可以直接按照50 m的半徑來進(jìn)行布點(diǎn)，節(jié)省人力物力，且采用誘蚊誘卵器法監(jiān)測(cè)結(jié)合空間分析的方法可以呈現(xiàn)白紋伊蚊孳生狀況，有助于蚊蟲控制工作的開展。通過空間分析和熱點(diǎn)探索，能有效識(shí)別顯示白紋伊蚊高聚集區(qū)，為制定高效的防控策略提供幫助，且應(yīng)當(dāng)將更多的防控資源用于高聚集區(qū)的處置，提高控制效率，從而及時(shí)且有效地控制白紋伊蚊密度，最大限度地提高控制的效率。

致謝感謝ESRI(中國(guó))公司的朱正綱所提供軟件和技術(shù)指導(dǎo)。