喜马拉雅旱獭鼠疫疫源地景观演变特征及风险变化
文献类型：学位论文
| 作者 | 袁星 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 杨林生 ; 李海蓉 |
| 关键词 | 青藏高原 鼠疫疫源地 景观格局 风险变化 未来预测 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 英文摘要 | 鼠疫是我国传染病防治法规定管理的甲类传染病，致死率极高。我国历史上曾多次暴发、流行鼠疫，直至建国后才基本得到控制，但在局部地区不时发生。近年来人间鼠疫呈复发趋势，仅 2019 年以来，已有 7 地发生 8 例人间鼠疫病例，表明人间鼠疫的风险仍不容忽视。而人间鼠疫的流行与疫源地动物鼠疫流行密切相关。动物间鼠疫的暴发、流行、潜伏往往限于鼠疫自然疫源地。鼠疫疫源地存 在于特定的景观内，空间结构相对固定独立，疫源地地理景观与气候和土地覆被等景观因素密切相关。人类活动和环境变化引起的地表要素的改变，都可能引起 疫源地分布的变迁，甚而引起疫情暴发。 青藏高原喜马拉雅旱獭疫源地面积大、分布范围广、动物间鼠疫连年不断，是我国鼠疫疫情最为严重的疫源地之一。近年来青藏高原经济社会快速发展，交 通日益完善，每年往返高原人群达数千万人，农牧活动方式的变化及大型工程建设等增加了人类与疫源地环境接触的频率。与此同时，气候和人类活动影响下高原疫源地地理景观变化，可能带来宿主活动范围和密度的改变及动物鼠疫流行强度的变化，加大了高原旅居人员的暴露风险，高原鼠疫风险防控面临较大挑战。 本文以青藏高原为研究区，揭示了喜马拉雅旱獭疫源地的多时空变化和气候响应 模式，量化了疫源地地表格局特征，探索了人口暴露风险及变化。主要研究内容 和结论如下： （1）建立了高精度鼠疫疫情数据库，并开展 1954 年以来青藏高原地区喜马 拉雅旱獭鼠间鼠疫疫情和人间鼠疫疫情流行特征研究，为全文研究提供数据支持 和疫情信息基础。总结发现：近年来，旱獭动物间鼠疫异常活跃，鼠疫菌可连年 检出，动物鼠疫流行强度有所上升。旱獭疫源县也在不断向人居点、边境地区持 续扩展。旱獭疫源县内人间鼠疫呈现频发、突发态势。 （2）基于鼠疫传播生态机制，将动物鼠疫发生时期与多源生态变量获取时期相匹配，构建分时最大熵生态位框架，揭示了1954—2016年多因素协同效应下旱獭鼠疫疫源地的时空变化。从整体上看，这60多年来旱獭疫源地时空分布 格局在年代际尺度呈显著差异。其中，1980年代和2000年代属于风险上升期，疫源地面积分别增加 1.8 万和 5.6 万 km2，1990年代和2010年代，鼠疫风险有所下降，疫源地面积分别减少7.2万和3.9万km2。受疫源地土壤生物化学要素主控，旱獭鼠疫将持续存在，但疫源地分布对气候变化越来越敏感，降水对疫源 地扩张具有强解释力。 （3）将疫源地划分为鼠疫高发区、非高发区、非疫源地三类不同程度的风险空间域，基于多时间尺度土地利用数据，研究选取可表征疫源地景观格局的适宜空间粒度和景观指数，在格网尺度上对三类不同风险程度地理空间的景观特征 进行异同性分析，并探讨高发疫区的景观演变特征。结果表明：不同鼠疫风险程度空间内的景观格局均有不同，三类分区各景观指数特征差异显著。其中，高发 区内斑块密度、周长面积分维数、香农多样性指数最高，斑块平均面积、最大斑 块比例、凝聚度指数最低，其次为非高发区，然后为非疫源地。表明高发疫区具有破碎度高、多样性大、边界更复杂、斑块连通性更低的景观特征。但从时间趋势上来看，高发疫区景观发生斑块平均面积增加、斑块形状简化、景观连通性增 加的演变趋势。 （4）基于贝叶斯层次结构，集合5个时期动物鼠疫、景观指数、人口分布以及动物分布等关键风险格网数据，以零膨胀负二项回归模型为基础，利用集成嵌套拉普拉斯近似算法估计模型多维参数的后验分布，同时结合腾讯实时定位大 数据评估了人口活动活跃期内人间鼠疫风险概率。结果表明：高原5省（自治区） 内均存在高风险区域，在空间上呈现南高北低、东高西低的风险格局。风险格网 广泛分布于城市、农牧区、边境地区。其中，城市及其周边的风险更为聚集，农、牧区的风险空间分布更为分散和随机，但分布范围更为广阔。与此同时，各省（自 治区）边界处均呈现高风险的特征。 （5）集合未来多情景气候模式，预测了 2041—2060 年间 SSP1-2.6、SSP2- 4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5 情景下旱獭疫源地的时空分布，探索了不同人群的风险 变化。发现：未来各排放情景下，旱獭鼠疫疫源地面积均在增加，但总暴露人口 数均有所降低。不同情景下，旱獭鼠疫疫源地分布存在空间异质性，且高风险地 区面积总是高于低风险区面积。与此同时，高风险区内总有 15%的农村人口具有 暴露风险，相比之下，城市暴露人口数波动较大，最大为 SSP2-4.5 排放情景下，高达 37.07%的城市人口处在高风险区。 |
| 学科主题 | 环境科学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 121 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/184620]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 袁星. 喜马拉雅旱獭鼠疫疫源地景观演变特征及风险变化[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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