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非洲小反刍兽疫(PPR)的时空分布特征分析与空间风险预测模型研究—Kaiyun体育官方网址登录入口

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非洲小反刍兽疫(PPR)的时空分布特征分析与空间风险预测模型研究

2026-01-08 03:10:49
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  本综述综合运用地理信息系统(GIS)与最大熵(MaxEnt)模型,系统分析了非洲小反刍兽疫(PPR)的时空传播规律及关键环境驱动因子。研究揭示了PPR疫情重心由非洲西北向东南迁移的趋势,明确了人口密度、降水格局(如Prec11、Bio14)、温度季节性(Bio4)及土地利用类型等生态因子对疫情分布的显著影响,为非洲地区PPR的精准监测和分区防控提供了重要科学依据。

  小反刍兽疫(PPR)是由小反刍兽疫病毒(PPRV)引起的高度接触性传染病,主要感染绵羊和山羊等小反刍动物,死亡率可达90%。自1942年在科特迪瓦首次发现以来,PPR已扩散至非洲、中东和亚洲的70余个国家,对畜牧业生产和粮食安全构成严重威胁。PPRV属于副黏病毒科(

  ),其感染可导致发热、坏死性口炎、胃肠炎和肺炎等症状,并显著削弱动物免疫系统,增加继发感染风险。病毒通过直接接触、呼吸道飞沫或污染饲料水源传播,在小型反刍动物高密度地区尤为猖獗。尽管联合国粮农组织(FAO)与世界动物卫生组织(WOAH)提出2030年全球根除目标,但疫情监测盲区、跨境传播路径不明及风险预测能力不足仍是主要挑战。

  研究整合了FAO、WOAH全球动物疾病信息系统(EMPRES-i)及文献报道的2005–2025年非洲PPR疫情数据,剔除重复坐标后用于空间分析。环境变量包括气候(CHELSA数据库的67个指标)、地形(ASTER-GDEM 90米分辨率数字高程模型)、人口密度(WorldPop)、植被与土地利用(ESA CCI)和土壤类型(FAO土壤门户)五类数据,均统一重采样至1 km

  基于 K?ppen气候分区将非洲划分为9个子区域(如Af热带雨林区、Bw沙漠区等),分别建立物种分布模型(SDM)。通过主成分分析(PCA)降维筛选环境变量,并采用刀切法检验变量贡献度,最终保留方差膨胀因子(VIF)

  2008–2009年疫情达到峰值,2017年病例数再次激增。空间上,西非为疫情核心区,北非沿海地带(摩洛哥、阿尔及利亚)呈高密度聚集,而东非(埃塞俄比亚、肯尼亚)虽暴发频次低但规模大。热点分析显示东非存在95%–99%置信度的热点区,北西非则多为冷点区。核密度图进一步证实北非沿海为疫情扩散核心。

  2008–2024年间,疫情重心由西北非向东南方向迁移。SDE分析表明疫情沿东北–西南轴向扩散,范围持续扩大。LDM轨迹揭示主要传播廊道为“摩洛哥→阿尔及利亚→马里→肯尼亚”,与非洲牲畜迁徙和活畜贸易路线高度重合。

  9个子模型(SDM-1至SDM-9)的AUC值为0.884–0.988,均表现良好。关键驱动因子包括:

  :11月降水(Prec11)50–100 mm/month时风险最高(SDM-1),而旱季降水(Bio14)增加则抑制风险(SDM-2);

  :最冷月最低温(Bio6)约15°C时风险峰值(SDM-8),9月最低温(Tmin9)18–20°C为最适区间(SDM-6);

  :铁铝土(Ferralsols)、潜育土(Gleysols)等与疫情显著相关。

  风险地图显示高危险区集中于北非、中非及西非部分区域,撒哈拉沙漠因极端环境为低风险区。

  PPR在非洲的传播受生态与社会经济因素共同驱动。半干旱区(降水300–1200 mm/year)的干湿季交替可通过营养应激和病毒环境存活期延长加剧传播;温度则呈现非线°C为最适区间。城市区和高人口密度地带因活畜贸易频繁成为疫情枢纽,而农牧交错带(如萨赫勒地区)通过牲畜流动促进跨区域扩散。建议针对高风险廊道加强边境检疫,在干旱–雨季过渡期提升监测强度,并发展区域协同防控网络。本研究建立的“分区SDM+空间交叉验证”框架可为其他动物疫病的空间预测提供方法论参考。

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