《Journal of Applied Ecology》：Artificial light at night (ALAN) is a stronger inhibitor of overwintering dormancy than urban warming in mosquitoes
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摘要：夜间人工光（ALAN）是一种全球性的、演化上新出现的、人为环境干扰因子，可通过干扰动植物对昼长的感知改变其季节性响应。这对生活在城市中、同时经历高水平光污染和城市热岛（Urban Heat Island, UHI）效应导致的较高温度的生物具有深远影响。理
摘要：夜间人工光（ALAN）是一种全球性的、演化上新出现的、人为环境干扰因子，可通过干扰动植物对昼长的感知改变其季节性响应。这对生活在城市中、同时经历高水平光污染和城市热岛（Urban Heat Island, UHI）效应导致的较高温度的生物具有深远影响。理解这两种干扰如何相互作用影响季节性，对预测城市中传播致病病原体的昆虫的时间种群动态至关重要。北方家蚊（Culex pipiens f. pipiens）雌成虫主要在秋季短日照条件下进入发育停滞状态，即滞育（diapause）；滞育期间雌蚊积累营养储备、停止生殖发育、停止吸血，因此无法传播病原体。研究人员探究了秋季ALAN是否与城市增温相互作用抑制滞育诱导。在美国俄亥俄州哥伦布市的私人住宅区温度梯度上设置饲养笼，于9月和10月饲养蚊虫幼虫；每个住宅区设置两个饲养笼，一个暴露于人工光源（如门廊灯），另一个置于黑暗位置，并记录各笼内每日温度。成虫羽化约1周后，将蚊虫带回实验室评估其滞育状态。研究发现，无论月份如何，ALAN暴露均抑制滞育，且在9月抵消了城市增温的效应；9月和10月暴露于ALAN的蚊虫卵滤泡更大、滞育概率更低、吸血概率更高并能产下幼虫。政策启示：低强度暖白光ALAN对滞育启动的抑制作用强于城市增温，表明调整亮度或光色可能不足以缓解生态影响，常见光源的ALAN可延长蚊虫叮咬活动与繁殖期至深秋。本研究揭示了城市蚊媒病风险升高的潜在机制。为降低风险，研究人员建议在光污染显著区域加强蚊虫监测与控制干预，并优化照明设施结构。
《Journal of Applied Ecology》发表的这项研究聚焦城市环境变化对蚊媒季节性生物学及疾病传播风险的深层影响。当前，全球超过80%的人口正遭受不同程度的光污染，夜间人工光（ALAN）作为一种演化上新出现的全球性人为干扰，已被证实会干扰动植物的光周期感知，进而改变其季节性响应与物候进程。与此同时，城市热岛（UHI）效应带来的增温也在重塑城市生态系统的生物节律。对于温带地区的主要媒介昆虫——北方家蚊（Culex pipiens f. pipiens）而言，秋季短日照触发的滞育是其越冬存活的关键策略：滞育期间雌蚊停止吸血与生殖，直接阻断了西尼罗病毒（West Nile virus, WNV）等病原体的传播链。然而，ALAN与UHI增温如何在真实城市景观中交互作用、共同调控蚊虫滞育这一关键表型，此前缺乏系统的原位实证。解答这一问题，对精准预测城市蚊媒病的秋季流行风险、制定针对性的公共卫生干预策略具有重要科学价值。
研究人员在美国俄亥俄州哥伦布市的城市住宅区开展了跨年度的半野外实验。研究的核心技术路径包括：在城市住宅区设置配对微生境（ALAN暴露组与黑暗对照组），利用自然存在的居民常用照明设施模拟真实光污染环境；在温度梯度上同步饲养蚊虫幼虫至成虫羽化，结合高精度温光记录与手持式光度测量量化环境差异；采用形态学指标（卵滤泡长度）、行为学测试（吸血倾向性）与繁殖力验证（产卵与孵化）多维度评估雌蚊滞育状态；通过主成分分析（PCA）构建ALAN综合强度指数，并运用线性混合效应模型与广义线性混合效应模型解析ALAN、温度及其交互作用对滞育表型的影响，同时控制年份与站点随机效应。
研究结果部分，研究人员首先分析了卵滤泡长度与滞育发生率。数据显示，ALAN暴露与较高温度显著增加了9月和10月雌蚊的卵滤泡长度。在9月，黑暗组蚊虫的卵滤泡长度与温度呈正相关，而ALAN组无此关联；10月所有黑暗组蚊虫100%进入滞育，而ALAN组仅41%个体滞育，且温度对滞育的影响仅在ALAN组显著。其次，吸血倾向性与繁殖力结果显示，9月ALAN组蚊虫吸血概率显著高于黑暗组，且温度升高仅提升黑暗组的吸血倾向；10月黑暗组蚊虫完全停止吸血，而ALAN组仍有29%的个体吸血，其中72%的吸血个体能产下卵筏，55%的卵筏成功孵化出幼虫。
在讨论部分，研究人员指出ALAN抑制滞育的效应强于UHI增温，甚至能覆盖温度对滞育的调控作用，这可能与昆虫进化上对光周期信号的稳定性依赖更强有关。这种抑制可能导致秋季蚊虫叮咬活动与繁殖期延长，结合滞育期免疫上调功能的缺失，可能显著提升光污染区域WNV等病原体的传播风险。值得注意的是，即使是低强度暖白光（2700–3000 K）也能有效抑制滞育，表明单纯调整光色或亮度可能不足以消除生态影响。研究进一步发现，随着秋冬季临近，短日照的强制作用会限制ALAN的抑制效应，存在明显的季节阈值。
结论部分明确：住宅景观的ALAN暴露可在整个秋季抑制北方家蚊滞育，促进其生殖发育与吸血行为，且ALAN对滞育的抑制作用强于城市增温。即使在10月下旬暴露于ALAN的蚊虫仍具备繁殖能力。这些结果提示城市蚊虫活动与疾病传播的秋季窗口期可能被延长。基于此，研究人员建议蚊虫防控部门在秋季，尤其是光污染与高温显著区域，延长监测与控制周期；呼吁在蚊媒病传播模型中纳入夜间亮度参数；并指出常见的 mitigation 策略（如调暗灯光、使用暖白灯泡）可能不足以降低生态影响，推荐业主结合遮光罩、定时关闭等综合措施，同时在秋季减少庭院蚊虫孳生地。该研究系统阐明了光污染与城市增温对蚊虫季节性响应的生态生理学效应，为城市公共卫生防护与城市生态系统管理提供了关键的实证依据。
