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Une enquête de terrain combinée à la modélisation met en évidence l'hétérogénéité écologique des habitats d'Aedes albopictus en vue d'améliorer stratégiquement la gestion systématique pendant l'urbanisation | Parasites & Vectors - Guide Survie

Une enquête de terrain combinée à la modélisation met en évidence l’hétérogénéité écologique des habitats d’Aedes albopictus en vue d’améliorer stratégiquement la gestion systématique pendant l’urbanisation | Parasites & Vectors

 Une enquête de terrain combinée à la modélisation met en évidence l’hétérogénéité écologique des habitats d’Aedes albopictus en vue d’améliorer stratégiquement la gestion systématique pendant l’urbanisation | Parasites & Vectors

Préférences en matière d’habitat d’Aedes albopictus Ae. albopictus

Un total de 16 types d’habitats avec 1994 habitats potentiels et 474 habitats positifs ont été inspectés sur les 12 sites d’investigation, présentant une grande variété d’habitats aquatiques (Fig. 1a ; Fichier additionnel 2 : Figure S2). Des différences significatives ont été observées dans la composition des types d’habitats totaux (χ2= 3230.75, P &lt ; 0.0001), des habitats positifs (χ2= 1047.01, P&lt ; 0.0001) et l’interaction entre eux (χ2= 42.76, P &lt ; 0,0001 ;\N- (\N-widehat{V}\N)=0.11 ; loge(BF01) = 7.47, \(\widehat{V}\) = 0,14), indiquant l’hétérogénéité des types d’habitat et les différentes préférences en matière d’habitat de l Ae. albopictus (Fig. 1a, Fichier additionnel 2 : Figure S2). La majorité des habitats totaux (93,0 %, 1655/1994) et des Ae. albopictus-Les habitats positifs (88,2 %, 418/474) étaient des habitats de type conteneur. Parmi ceux-ci, les conteneurs en plastique, les conteneurs métalliques et les récipients en céramique représentaient les habitats totaux et positifs les plus abondants, avec des taux de positivité de 22 %, ce qui implique l’importance de ces habitats pour la gestion de l’Ae albopictus. Ae. albopictus (Fig. 1a). L’habitat d’eau de surface présentait également un taux positif élevé de 16,23 %, qui était le plus élevé parmi les habitats sans conteneur (Fig. 1a ; Fichier additionnel 2 : Figure S2).

Fig. 1
figure 1

Caractéristiques écologiques des Aedes albopictus habitats. a Composition des types d’habitats potentiels totaux en 1994, 474 Ae. albopictus -habitats positifs et taux de positivité des différents types d’habitats aquatiques. b Caractéristiques écologiques des Ae. albopictus habitats dans différentes catégories d’utilisation des sols (CON, chantier de construction ; PAR, parc ; RES, zone résidentielle ; SCH, école). c Caractéristiques écologiques des Ae. albopictus dans différents niveaux d’urbanisation (JH, Jiahe [suburban]; JP, Jiangpu [rural]; SYL, Sanyuanli [urban]).

De manière surprenante, nous avons également observé des habitats aquatiques autres que des conteneurs avec des taux positifs d’ajustement dans notre enquête. De nombreuses larves et nymphes de Ae. albopictusont été trouvés dans des étangs ornementaux non gérés dans les SER, dans des bassins paysagers sans poissons, dans des eaux stagnantes dans des coins cachés de bâtiments et même dans des sculptures dans les PPB (fichier additionnel 2 : figure S2). Ces habitats conservaient généralement suffisamment d’eau de pluie pour constituer des sites de reproduction adéquats, en particulier pendant la saison des pluies (fichier complémentaire 2 : figure S2). Nous avons constaté que les seaux de peinture empilés dans les dépôts de récupération abritaient de grandes quantités de larves et de nymphes de Ae. albopictus (fichier complémentaire 2 : figure S2).

Hétérogénéité écologique des préférences en matière d’habitat des Ae. albopictus dans différentes catégories d’utilisation des sols et différents niveaux d’urbanisation

En ce qui concerne les différentes catégories d’utilisation des sols (RES, PAR, CON et SCH) (Fig. 1b, Fichier additionnel 3 : Tableau S1) et les niveaux d’urbanisation (urbain [SYL], suburbain [JH] et rural [JP]) (Fig. 1c, Fichier additionnel 4 : Tableau S2), des différences significatives dans la composition des types ont été trouvées dans les habitats totaux, les habitats positifs et l’interaction entre eux, indiquant l’hétérogénéité écologique des préférences en matière d’habitat des Ae. albopictus . Cependant, indépendamment de la catégorie d’utilisation des sols ou du niveau d’urbanisation, Ae. albopictus a montré la plus grande préférence d’habitat pour les récipients en plastique, en particulier dans les régions RES et JP où les taux positifs ont atteint 37,17% et 35,52%, respectivement (Fig. 1b).

Parmi les quatre catégories d’utilisation des terres, c’est dans les SER que l’on trouve le plus grand nombre d’habitats totaux (721) et d’habitats positifs (261), avec le taux de positivité le plus élevé (36,2 %), suivi, par ordre décroissant, par les PAR (46/242, 19 %), les CON (110/585, 18,8 %) et les PPB (57/346, 16,5 %) (Fig. 1b). L’IR a montré une tendance cohérente, avec l’IR de RES (\(\widehat{\mu }\)=12,24) plus élevé que celui de CON (\(\widehat{\r}})=3.26, P = 0,014), PAR (\(\widehat{\r}})=0.63, ρCorrigé de Holm= 0,014) et SCH (\(\widehat{\r} }\)=0.82, P = 0,014) (Fig. 2a). Le total H était également plus élevé pour RES (\(\widehat{\mu }\)=0,73) par rapport à PAR (\(\widehat{\r} }\)=0,40) et les H-positifs étaient plus nombreux pour les RES (\(\widehat{\r} }\)=0,32) par rapport à CON (\(\widehat{\r} }\)=0,11) et PAR (\(\widehat{\r} }\)=0,05) (Fig. 2a).

Fig. 2
figure 2

Comparaison respective de l’IR, de l’H positif et de l’H total entre quatre catégories d’utilisation du sol (CON, chantier de construction ; PAR, parc ; RES, zone résidentielle ; SCH, école) (a) et trois niveaux d’urbanisation (JH, Jiahe [suburban]; JP, Jiangpu [rural]; SYL, Sanyuanli [urban]) (b). H-positif, indicateur de la diversité des types d’habitats positifs ; H-total, indicateur de la diversité des types d’habitats potentiels totaux.

Comme le montre la figure 1b, dans les SER, les trois principaux habitats en termes de Ae. albopictus Les types d’habitats les plus abondants étaient les récipients en plastique de tous types (227/721, 31,5% ; 84/261, 32,2%), les récipients en céramique (211/721 29,2% ; 99/261, 37,9%) et les eaux de surface sans récipients (80/721, 11,1% ; 20/261, 7,6%). Certains types d’habitat, tels que les conteneurs en plastique, ont été trouvés en abondance dans toutes les catégories d’utilisation des terres ; par conséquent, les conteneurs en plastique étaient également abondants dans les préférences d’habitat les plus élevées dans PAR (90/342, 26,3% ; 15/46, 32,6%), CON (94/585, 16,1% ; 17/110, 15,5%) et SCH (114/346, 33,0% ; 22/57, 38,6%) (Fig. 1b). D’autres types d’habitats abondants étaient cependant spécifiques aux différentes catégories d’utilisation des terres ; par exemple, les récipients en céramique étaient plus abondants dans RES et PAR, tandis que les récipients en métal étaient plus abondants dans CON et SCH (Fig. 1b).

Parmi les trois niveaux d’urbanisation, le site rural-JP présentait le plus grand nombre d’habitats totaux (1104) et d’habitats positifs (320), avec le taux positif le plus élevé de 29,0%, comparé aux sites suburbain-JH (113/528, 21,4%) et urbain-SYL (41/362, 11,3%) (Fig. 1c). L’IR de JP (\(\widehat{\mu }\)=10,97) était plus élevé que celui de SYL (\(\widehat{\r} }\)=1.28, P &lt ; 0.001) et JH (\(\widehat{\r}})=0.46, P&lt ; 0.001). Le total H de JH (\(\widehat{\r} }\)=0,74) était plus élevé que celui de JP (\(\widehat{\r} }\)=0,51, ρ &lt ; 0,017) et SYL (\(\widehat{\mu }\)=0.52, P&lt ; 0,029) (Fig. 2b). Les H-positifs de JP (\(\widehat{\r} }\)=0,16) était plus élevé que celui de SYL (\(\widehat{\r} }\)=0.04, P&lt ; 0,001) (Fig. 2b).

Comme le montre la Fig. 1c, dans le JP, les trois habitats préférés en termes d’abondance étaient les types de conteneurs métalliques (320/1104, 33,5% ; 86/320, 26,9%), les récipients en céramique (276/1104, 25,0% ; 100/320, 31,3%) et les types de conteneurs en plastique (259/1104, 23,5% ; 92/320, 28,8%). De même, les conteneurs en plastique en tant qu’habitats préférés étaient également abondants dans SYL (115/362, 31,8% ; 13/41, 31,7%) et JH (150/528, 28,4% ; 33/113, 29,2%). Certains types d’habitats abondants ont également montré une spécificité dans les niveaux d’urbanisation ; par exemple, le récipient en céramique (43/362, 11,9% ; 13/41, 31,7%) était présent en abondance dans SYL, tandis que l’eau de surface sans récipient (90/528, 17,1% ; 13/113, 11,5%) était abondante dans JP.

Caractérisation de la dynamique des habitats aquatiques

La caractérisation approfondie de la dynamique de l’ensemble des habitats aquatiques et des habitats positifs de Ae. albopictusont également représenté une hétérogénéité écologique significative d’un mois à l’autre dans les quatre catégories d’utilisation des sols à trois niveaux d’urbanisation à Guangzhou (Fig. 3, 4). Concrètement, sur les 12 sites d’échantillonnage, le H-total, le H-positif et l’IR, respectivement, variaient de 0 à 2,11, de 0 à 1,56 et de 0 à 108, avec des valeurs moyennes de 0,59 ± 0,47, 0,16 ± 0,25, et 4,20 ± 6,10, respectivement (Fig. 3) ; ces valeurs indiquent des variations saisonnières significatives. Le total H a rapidement augmenté de février à avril et a atteint son maximum en avril, tandis que le H-positif et l’IR ont atteint leur maximum en mai (Fig. 3, 4). Après le pic de mai, le H-positif lissé a montré un plateau continu, avec un autre petit pic en septembre et un déclin évident à partir de novembre (Figs. 3, 4). Selon les quatre catégories d’utilisation des sols, le total H, le H-positif et l’IR présentaient les plages et les valeurs moyennes suivantes : 0 à 1,67, 0 à 0,96 et 0 à 9, respectivement (valeurs moyennes 0,40 ± 0,49, 0,05 ± 0,19 et 12,25 ± 22,29, respectivement) dans PAR ; 0 à 1,97, 0 à 1,56 et 0 à 108, respectivement (valeurs moyennes 0,73 ± 0,55, 0,32 ± 0,43 et 0,68 ± 1,34, respectivement) dans RES ; 0 à 2.12, 0 à 1,56 et 0 à 27,5, respectivement (valeurs moyennes 0,66 ± 0,52, 0,11 ± 0,30 et 3,27 ± 5,21, respectivement) dans CON ; et 0 à 1,50, 0 à 1,10 et 0 à 8,8, respectivement (valeurs moyennes 0,58 ± 0,5, 0,14 ± 0,32 et 0,82 ± 1,88, respectivement) dans SCH (Fig. 3, 4). Aux trois niveaux d’urbanisation, ces trois indices présentaient les fourchettes et les valeurs moyennes suivantes : 0 à 1,79, 0 à 1,10 et 0 à 3, respectivement (valeurs moyennes 0,52 ± 0,55, 0,05 ± 0,20 et 0,47 ± 0,82, respectivement) dans SYL ; 0 à 2,12, 0 à 1,56 et 0 à 11, respectivement (valeurs moyennes 0,73 ± 0.52, 0,17 ± 0,38 et 1,31 ± 2,11, respectivement) dans JH ; et 0 à 1,97, 0 à 1,33 et 0 à 108, respectivement (valeurs moyennes 0,51 ± 0,50, 0,25 ± 0,37 et 10,97 ± 19,73, respectivement), dans JP (Fig. 3). Parmi ceux-ci, le total H le plus élevé de 2,11 s’est produit dans le site d’échantillonnage 7 (JH-CON) en août 2015, le H-positif le plus élevé de 1,56 a été trouvé dans le site d’échantillonnage 6 (JH-RES) en novembre 2016 et dans le site d’échantillonnage 7 (JH-CON) en octobre 2016 et l’IR le plus élevé de 108 a été observé dans le site d’échantillonnage 10 (JP-RES) en mars 2015 (Fig. 3). Les H-positifs et les IR lissés étaient plus élevés dans les sites JP et JH que dans le site SYL. Parmi les quatre catégories d’utilisation des terres, des indices plus élevés ont été observés dans le site RES, en particulier l’IR lissé (Fig. 3, 4).

Fig. 3
figure 3

Dynamique mensuelle de la composition des types dans l’ensemble des habitats aquatiques (a) et des habitats positifs (b), et les variations mensuelles du total H (c), H-positif et RI (d) de Ae. albopictusde mars 2015 à février 2017 dans quatre catégories d’utilisation des sols (CON, chantier de construction ; PAR, parc ; RES, zone résidentielle ; SCH, école) dans trois niveaux d’urbanisation (JH, Jiahe [suburban]; JP, Jiangpu [rural]; SYL, Sanyuanli [urban]) H-positif, indicateur de la diversité des types d’habitats positifs ; H-total, indicateur de la diversité des types d’habitats potentiels totaux ; RI, indice d’itinéraire.

Fig. 4
figure 4

Modèles temporels de l’ajustement lissé de H-total, H-positif et RI à travers les mois dans tous les sites d’échantillonnage (a, b, c), à trois niveaux d’urbanisation (JH, Jiahe [suburban]; JP, Jiangpu [rural]; SYL, Sanyuanli [urban]) (d, e, f) et dans quatre catégories d’utilisation du sol (CON, chantier de construction ; PAR, parc ; RES, zone résidentielle ; SCH, école) (g, h, i). H-positif, indicateur de la diversité des types d’habitats positifs ; H-total, indicateur de la diversité des types d’habitats potentiels totaux ; RI, Indice de route.

Associations des IR avec les niveaux d’urbanisation, les catégories d’utilisation des sols et les variables climatiques

Les moyennes mensuelles des températures journalières moyennes, minimales et maximales varient de 13,4 °C à 29,6 °C, de 9,7 °C à 25,4 °C et de 17,0 °C à 34,5 °C, et les précipitations mensuelles cumulées varient de 5,9 à 753,8 mm, avec des moyennes de 22,8 °C, 19,3 °C, 27,3 °C et 194,5 mm, respectivement. Afin d’explorer en profondeur le mécanisme d’hétérogénéité écologique de l’aire de répartition de la Ae. albopictusEn ce qui concerne les habitats, nous avons appliqué des modèles mixtes additifs généralisés pour déduire les associations entre les IR et les niveaux d’urbanisation, les catégories d’utilisation des terres et les variables climatiques. Une modélisation plus poussée a également indiqué que les risques relatifs estimés d’IR dans la zone rurale-JP et la zone RES étaient plus élevés que ceux des deux autres niveaux d’urbanisation et des trois catégories d’utilisation des terres, respectivement (tableau 1).

Tableau 1 Associations de l’indice de route avec les niveaux d’urbanisation et les catégories d’utilisation des terres déduites par des modèles mixtes additifs généralisés

Les courbes exposition-réponse des IR avec les variables climatiques ont indiqué que l’IR augmentait principalement avec l’augmentation de la température moyenne journalière mensuelle (figure 5), ainsi qu’avec les températures minimales et maximales mensuelles (fichier additionnel 6 : figure S3). Les IR ont augmenté rapidement avec l’augmentation de la température moyenne journalière mensuelle entre 13,4 °C et 22,1 °C pendant la période de non-activité de Ae. albopictusde décembre à mars, puis a atteint un plateau de 22,1 °C à 26,6 °C après une seconde légère hausse de 26,6 °C à 29,6 °C, qui a coïncidé avec la période d’activité de l’Ae albopictus. Ae. albopictusd’avril à novembre à Guangzhou (Fig. 5a, c). D’après le modèle ajusté à toutes les données, la courbe de l’IR associée aux précipitations cumulées mensuelles présentait une légère forme en U, ses seuils se situant entre 170 et 280 mm (figure 5b). Il est intéressant de noter qu’en excluant les données collectées en mars, nous avons constaté que les IR ne changeaient pas de manière substantielle lorsque les précipitations cumulées mensuelles étaient inférieures à environ 300 mm, et qu’ils augmentaient principalement avec l’augmentation des précipitations (Fig. 5d). Les résultats des analyses de sensibilité ont montré que toutes les estimations des associations des IR avec les niveaux d’urbanisation (fichier supplémentaire 5 : tableau S3), les catégories d’utilisation des terres (fichier supplémentaire 5 : tableau S3) et les variables climatiques (fichier supplémentaire 6 : figure S3 ; fichier supplémentaire 7 : figure S4) étaient robustes.

Fig. 5
figure 5

Les courbes exposition-réponse des associations de l’IR avec la température moyenne journalière mensuelle (a, c) et les précipitations mensuelles cumulées (b, d) provenant de 12 sites d’échantillonnage à Guangzhou. Les courbes exposition-réponse ont été établies sur la base de toutes les données (a, b) et en excluant les données de mars (c, d), respectivement. Les zones ombrées représentent les intervalles de confiance à 95 % des estimations des effets partiels. CON, chantier de construction ; PAR, parc ; RES, zone résidentielle ; RI, indice d’itinéraire ; SCH, école

Identification de la diapause des œufs d’hiver dans les habitats de type conteneur

Les œufs en diapause photopériodique ont été observés pour la première fois sur le terrain à Guangzhou à partir du mois de septembre, atteignant un pic dans le taux de diapause de Ae. albopictusL’Ae albopictus hiverne ses œufs autour du solstice d’hiver, avec &gt ; 80 % de [38]. Nous avons également constaté que les conteneurs secs abritaient une abondance d’œufs en diapause accumulés pendant l’hiver, qui pouvaient commencer à éclore en larves dans un environnement approprié au mois de mars suivant, ce qui a entraîné une augmentation rapide et inhabituelle de l’IR pour ce mois (fichier additionnel 8 : figure S5).


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