“以蚊治蚊”常数释放策略数学模型

发布时间：2020-04-12 19:03

【摘要】：登革热是经蚊子传播的虫媒传染病,目前全球三分之一以上的人口面临感染风险,每年约有5千多万人被感染。由于缺乏注册、大范围使用的疫苗和有效的药物,防控方法依旧是控制蚊子的数量。目前,传统的方法就是通过喷洒杀虫剂进行灭蚊,但这不仅会污染环境,而且还会增强蚊子的耐药性,因此杀虫剂只起到短期效果。一旦停止使用杀虫剂,蚊子的数量就会迅速反弹。一种新的防控方法使用昆虫体内共生菌,Wolbachia菌。研究发现,昆虫体内携带了Wolbachia菌后,会产生细胞质不兼容现象:携带Wolbachia的雄性昆虫和未携带Wolbachia雌性昆虫不能产出后代。然而,遗憾的是,传播登革热的埃及伊蚊(Aedes aegypti)和白纹伊蚊(Aedes albopictus)中未携带Wolbachia,或者本身携带的Wolbachia不能阻挡病毒在蚊虫体内的复制。密歇根州立大学奚志勇教授团队于2005年通过显微注射将Wolbachia导入到埃及伊蚊和白纹伊蚊体内,并建立了稳定的蚊株。他们的进一步研究表明,蚊子一旦感染了Wolbachi,登革热病毒就不能在其体内进行生长繁殖,从而阻隔了登革热病毒在人与蚊子间的传播。基于此,这也就产生了一种新型的蚊子防控策略—“以蚊治蚊”,也即是种群压制。本文主要研究常数释放策略下种群压制的动力学行为。在保证实验室饲养的蚊子产量充足的情况下,常数释放是一个比较优化的选择。本文分为三部分,第一章介绍了登革热的一些背景以及现有关于Wolbachia在蚊群中传播的模型。第二章建立了常数释放模型,基于模型参数进行了全局稳定性分析。此外,我们的数值模拟表明,存在着依赖于野生种群数目的阈值,这个阈值能够保证种群压制的成功。第三章对本文进行了总结和展望。
【图文】：

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在患者发病的前一天到发病后第五天，患者的血液具有感染性，当未感染病毒逡逑的蚊子叮咬这些患者的血液后，也会携带登革热病毒丨４］。感染登革热病毒的逡逑蚊子可终身具有传播登革热病毒的能力，如此周而复始（如图１－２），导致登革逡逑热可以持续地在某一区域恶性循环，引发疾病的局部爆发。逡逑带病k形米又丈礤义喜《驹谖米樱沃了厘义咸迥诖螅咴鲋冲义习祝。渝逡铃澹桑劐义希宕ネ揪跺义希掊澹慑危慑义橡我灰唬掊澹纹鸩〖保呷龋殄义希掊危恚恚义希掊澹澹慑澹恳诲瓮础Ⅰ愎亟诩∪馔村义蟰q金逦＇丨’逦ｔ皮疹等症状逡逑她逦Ｌ邋，邋｜＾逡逑开始生病逡逑健康人逡逑图１－２登革热的传播途径，图片来源：凤凰网资讯逡逑近年来，我国暴发登革热疾病主要分布在广东、云南、广西、福建省等逡逑东南沿海地区和边境地区。１９９５年和２０１３年，我国暴发过２次登革热疫情（如逡逑图１－３）间。２０１４年广东省暴发大规模的登革热疫情，，病例总数超过４．５万例，死逡逑亡病例６例

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在患者发病的前一天到发病后第五天，患者的血液具有感染性，当未感染病毒逡逑的蚊子叮咬这些患者的血液后，也会携带登革热病毒丨４］。感染登革热病毒的逡逑蚊子可终身具有传播登革热病毒的能力，如此周而复始（如图１－２），导致登革逡逑热可以持续地在某一区域恶性循环，引发疾病的局部爆发。逡逑带病k形米又丈礤义喜《驹谖米樱沃了厘义咸迥诖螅咴鲋冲义习祝。渝逡铃澹桑劐义希宕ネ揪跺义希掊澹慑危慑义橡我灰唬掊澹纹鸩〖保呷龋殄义希掊危恚恚义希掊澹澹慑澹恳诲瓮础Ⅰ愎亟诩∪馔村义蟰q金逦＇丨’逦ｔ皮疹等症状逡逑她逦Ｌ邋，邋｜＾逡逑开始生病逡逑健康人逡逑图１－２登革热的传播途径，图片来源：凤凰网资讯逡逑近年来，我国暴发登革热疾病主要分布在广东、云南、广西、福建省等逡逑东南沿海地区和边境地区。１９９５年和２０１３年，我国暴发过２次登革热疫情（如逡逑图１－３）间。２０１４年广东省暴发大规模的登革热疫情，病例总数超过４．５万例，死逡逑亡病例６例
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O175

【参考文献】