Light trap collections of mosquitoes (Diptera: Culicidae) using dry ice and octenol attractants in adjacent mosquito control programs

Abstract

A thorough understanding of the local mosquito fauna is required to develop effective mosquito abatement programs and assess risk of arbovirus transmission in an area. Although many mosquito control districts routinely survey adult populations of mosquitoes, few studies address trap bias, attractant bias, and the sampling effort needed to fully describe mosquito community diversity. Quantifying and visualizing differences in mosquito community composition and abundance, collected in adjacent mosquito control districts that use different attractants, provides a first step toward understanding and communicating cross-district arbovirus risk in continuous geographic areas. We obtained female mosquito collection data from CDC (Centres for Disease Control and Prevention) suction light traps from St. Johns County (baited with octenol) and Duval County (baited with dry ice) in Florida, USA, presenting a unique opportunity to summarize and compare collections across 2 attractants in adjacent Florida mosquito control programs. In the current work, we describe the seasonal distribution of mosquito species, highlight proportions of vector species of importance, quantify and assess diversity, and summarize the variation explained by attractant type using partial redundancy analysis. Numerous actual and potential vector species of importance were abundant throughout the sampling period that included Aedes atlanticus (Dyar & Knab), Anopheles crucians Weidemann, Culex erraticus (Dyar & Knab), and Culex nigripalpus Theobald (all Diptera: Culicidae). Dry ice collections yielded the greatest diversity of species with the least trapping effort. Traps baited with octenol yielded the greatest number of mosquitoes with a greater proportion of vector species. The results of the partial redundancy analysis revealed that attractant explained a significant proportion of the variance in the data set. But a significant linear trend also was present indicating that additional spatially structured variables were responsible for a large proportion of the variance in the data. It is necessary to know the differences between mosquito species and trap numbers when varying collection methods and attractants are used to assess arbovirus transmission risk across mosquito control district administrative boundaries. This information can be used to provide more robust and comprehensive surveillance information capable of identifying new challenges to public health safety.

Resumen

Se requiere un conocimiento profundo de la fauna local de mosquitos para desarrollar programas efectivos de eliminación de mosquitos y evaluar el riesgo de transmisión de arbovirus en un área. Aunque muchos distritos de control de mosquitos realizan sondeos de forma rutinaria a poblaciones adultas de mosquitos, pocos estudios abordan el sesgo de trampas, el sesgo de atrayentes y el esfuerzo de muestreo necesario para describir completamente la diversidad de la comunidad de mosquitos. La cuantificación y visualización de las diferencias en la composición y abundancia de las comunidades de mosquitos, recopiladas en distritos de control de mosquitos adyacentes que utilizan diferentes atrayentes, proporciona un primer paso para comprender y comunicar el riesgo de arbovirus entre distritos en áreas geográficas continuas. Obtuvimos datos de recolección de mosquitos hembra de trampas de luz de succión del CDC del condado de St. Johns (cebado con octenol) y el condado de Duval (cebado con hielo seco) en la Florida, EE. UU., lo que presenta una oportunidad única para resumir y comparar colecciones de 2 atrayentes en la Florida en programas adyacentes para el control de mosquitos. En el trabajo actual, describimos la distribución estacional de las especies de mosquitos, resaltamos las proporciones de las especies de vectores de importancia, cuantificamos y evaluamos la diversidad y resumimos la variación explicada por el tipo de atrayente mediante un análisis de redundancia parcial. Numerosas especies de vectores reales y potenciales de importancia fueron abundantes durante el período de muestreo que incluyeron Aedes atlanticus (Dyar & Knab), Anopheles crucians Weidemann, Culex erraticus (Dyar & Knab), y Culex nigripalpus Theobald (todos Diptera: Culicidae). Las recolecciones de hielo seco produjeron la mayor diversidad de especies con el menor esfuerzo de captura. Las trampas cebadas con octenol produjeron el mayor número de mosquitos con una mayor proporción de especies de vectores. Los resultados del análisis de redundancia parcial revelaron que el atrayente explicaba una proporción significativa de la varianza en el conjunto de datos. Pero también estuvo presente una tendencia lineal significativa que indica que las variables estructuradas espacialmente adicionales fueron responsables de una gran proporción de la varianza en los datos. Es necesario conocer las diferencias entre las especies de mosquitos, el número de trampas al variar los métodos de recolección y los atrayentes al evaluar el riesgo de transmisión de arbovirus a través de las divisiones administrativos de los distritos con control de mosquitos. Esta información se puede utilizar para proporcionar un dato de vigilancia más sólido y completo capaz de identificar nuevos desafíos para la seguridad de la salud pública.

Key Words: surveillance; vector ecology; rarefaction, redundancy analysis; Culicidae

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