基于GIS的小地域生态环境内HFRS病毒与宿主鼠类之间时空关系的研究

摘要

HFRS疫源地性质类型的空间异质性具有空间尺度依赖性，空间尺度不同其空间异质性特征不同。由于其以往研究所采用的空间尺度不够细化，不能搞清微小生态环境内的HFRS病原体与宿主鼠类间的时空流行病学和生态学联系，因而不能有效的指导HFRS疫点范围的划定以及疫点内采取以灭鼠与疫苗接种为主的预防干预措施。为此，本研究从多学科交叉入手，将空间流行病学、群落生态学、分子生物学、分子遗传学、空间信息统计学等学科的理论方法有机结合，以GIS为空间数据管理分析平台，在微小尺度上(以户为空间尺度单位)，圈定山东省莒南县两个试验疫区(约6×6km)，采用纵向监测方法，于2006年2月-2007年1月在试验疫区进行HFRS宿主动物和病原学监测。深入分析试验疫区内宿主动物及其寄生螨类的种群结构和生态位特征，以阐明试验疫区内HFRs病毒与宿主鼠类之间的时空动态关系。 (一)主要研究结果： 1、HFRS的宿主鼠类生态特征 宿主动物的群落结构因地理生态环境的不同具有一定差异，试验疫区各自然村内以褐家鼠和小家鼠为优势鼠种，二者在生态位占据明显优势地位。宿主鼠类的生态学特征表现为：①不同试验疫区内宿主鼠类的群落存在一定差异；②不同自然村内的宿主鼠种群落结构的季节分布差异较大；③小家鼠和褐家鼠的空间、时间生态位宽度均很高，褐家鼠和小家鼠的空间、时间生态位重叠指数最大；④由于自然条件、地理因素的影响，两试验疫区的宿主鼠类群落多样性指数、生态位重叠指数存在一定的差异，宿主鼠生态状况存在不同；⑤各鼠种之间的食物生态位重叠指数均很高；各鼠种之间的生殖生态位重叠指数均很高。 2、小地域生态环境内宿主鼠类分布特征 从试验疫区整体看，两试验疫区第一优势鼠种均为小家鼠，第二优势鼠种均为褐家鼠。 (1)第一试验疫区，各自然村鼠密度基本相同，但它们的主要鼠种构成却各有特点，西兰敦、东兰敦、曲流河和大山前4个自然村的鼠种构成相似，均以褐家鼠为主，小家鼠次之，其中，西兰敦和东兰敦鼠种构成中黑线姬鼠也占有较大比重；后良店、东良店和尤庄子3个自然村的鼠种构成相似，均以小家鼠为主，褐家鼠次之，且其它鼠种所占比例很小。 (2)第二试验疫区内，各自然村鼠密度也相差不大，但普遍明显低于第一试验疫区，各自然村的鼠种构成也相似，均以褐家鼠及小家鼠为主，其中，洼子和中店头的主要鼠种构成以小家鼠为主，褐家鼠次之；西店头以褐家鼠为主，小家鼠次之，其它鼠种所占比例很小。 3、小地域范围内鼠密度的季节消长 试验疫区内鼠密度具有明显的季节性特征，春(3-5月)、秋初(11月)、冬(12-2月)季密度高，夏(6-8月)、秋(9-10月)季密度低。反映了鼠类迁徙的季节分布特征：6-10月份室内密度最低，此期间内鼠类由室内向野外迁移，自11月份随着气候变冷，野外食物短缺，鼠类向室内回迁，因此11月份至次年5月份室内鼠密度较高。 4、影响宿主鼠类滋生的生态因子 本研究采用负二项回归方法探讨以户为单位宿主鼠类的聚集性以及影响聚集性的生态因子。发现造成宿主鼠类聚集分布的主要影响因素有以户为单位实施经常性灭鼠、水泥防鼠地板、庭院内禽畜放养、粮仓防鼠措施、杂物衣物食物混放等。其中，居民户自家实施经常性灭鼠、设水泥防鼠地板和实施粮仓防鼠措施是降低鼠密度的有效因素，而庭院内禽畜放养和杂物衣物食物混放是增加鼠类滋生的主要因素。 5、宿主鼠类的寄生螨类分布特征 从整个试验疫区看，褐家鼠虽然在捕获数量上低于小家鼠，但感染螨类的褐家鼠数量上却明显高于小家鼠；寄生革螨数量明显高于其他螨类。对各自然村螨类寄生情况逐一进行研究表明，虽然各自然村情况略有不同，但得出的结果与试验疫区整体情况相似：革螨是试验疫区宿主动物的优势寄生螨类，褐家鼠是螨类主要寄宿鼠类。 6、宿主鼠类带毒、感染特征 试验疫区室内主要宿主为褐家鼠、小家鼠，虽然小家鼠在数量上多于褐家鼠、但褐家鼠带毒率明显高于小家鼠。 (1)在一、二试验疫区内所捕获鼠类中均存在少量黑线姬鼠带毒的情况。 (2)在第一试验疫区内虽然鼠密度不高，但是鼠带毒率高，所以试验疫区内仍存在HFRS爆发的条件。 (3)试验疫区内宿主鼠类带毒率也呈明显的季节性波动，2月、5月、9～10月、12月的带毒率较高。 (4)褐家鼠和小家鼠不同性别、年龄间的带毒率、感染率均不存在差异。 7、宿主动物的空间流行病学特征 在GIS框架内，采用点格局分析方法，对全部捕获的宿主鼠类进行空间自相关聚集分析和空间“热点”分析。结果发现： (1)在第一试验疫区内：①宿主鼠类的第一聚集区的平均半径为4.29米；最强聚集区的平均半径为14.43米；最大聚集区的平均半径为86.26米。各村聚集“热点”数差别较大，其一阶波动范围为3-8个，二阶波动范围为0-1个。②小家鼠的第一聚集区的平均半径为4.86米；最强聚集区的平均半径为21.14米；最大聚集区的平均半径为92.57米。各村聚集“热点”数差别较大，其一阶波动范围为1-12个，二阶波动范围为0-2个。③褐家鼠的第一聚集区的平均半径为5.00米；最强聚集区的平均半径为32.71米；最大聚集区的平均半径为93.86米。各村聚集“热点

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论文说明：符号说明

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前言

资料来源与空间数据库的建立

结果与分析

一、试验疫区内的宿主鼠类的生态位特征

二、试验疫区内宿主鼠类、HFRS病毒关系的空间生态学和空间流行病学分析

1宿主动物的分布特征及其影响因素

2宿主鼠类的寄生螨类分析

3宿主鼠类带毒、感染特征及影响因素分析

4宿主动物及带病毒状况的空间生态学和空间流行病学分析

4宿主动物及带病毒状况的空间生态学和空间流行病学分析4.1宿主动物及感染鼠类在各自然村内的空间分布

4宿主动物及带病毒状况的空间生态学和空间流行病学分析4.2宿主动物的空间聚集性分析1

4宿主动物及带病毒状况的空间生态学和空间流行病学分析4.2宿主动物的空间聚集性分析2

4宿主动物及带病毒状况的空间生态学和空间流行病学分析4.2宿主动物的空间聚集性分析3

4宿主动物及带病毒状况的空间生态学和空间流行病学分析4.4带病毒宿主动物的空间关系分析

讨论

结论

创新与不足

参考文献

致谢

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