无菌昆虫技术在存在难以进入的区域的有效性:使用双贴片模型进行的一项研究

科学领域:

• 矢量控制是指向量控制的方法.
• 数学建模的数学建模
• 人口动态 人口动态

背景情况:

• 无菌昆虫技术 (SIT) 是一种可持续的方法,通过释放无菌的雄性来控制病媒,以减少野生种群.
• 现场实施SIT面临着难以进入的地区的挑战,这可能使野生昆虫迁徙损害有效性.
• 可以利用昆虫的移动来控制无法到达的地区的种群.

研究的目的:

• 开发Aedes蚊子的双补丁数学模型,以分析SIT在受治疗和不可访问区域之间分离扩散的区域的有效性.
• 调查恒定和冲动周期性释放策略对人口控制的影响.
• 确定SIT可以在可及和不可及区域实现局部消除的条件.

主要方法:

• 推导一个两个补丁的数学模型,包括补丁之间的离散扩散.
• 对模型单调性的分析,以确定种群灭绝的条件.
• 研究两种释放策略:恒定和冲动的周期性释放.

主要成果:

• 确定了释放的无菌雄性数量的值,超过这个值,在两个补丁中实现了种群灭绝.
• 灭绝门取决于生物参数和两个斑块之间的扩散速度.
• 无论是持续的还是冲动的周期性释放策略,如果达到无菌的男性释放值,都可以导致成功的人口控制.

结论:

• 即使在难以进入的地区,SIT也可以有效控制Aedes蚊子种群,只要释放足够多的无菌雄性蚊子.
• 该模型提供了一个框架,通过考虑昆虫的移动和释放策略来优化SIT的实施.
• 根除成功取决于超过受人口生物学和空间连接影响的关键释放值.