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不同气候变化情景下中国血吸虫病传播的范围与强度预测

Projection of transmission scale and intensity of schistosomiasis in China under climate change scenarios

杨 坤 1 潘 婕 2 杨国静 1 李石柱 3 许吟隆 2 周晓农3*

1 江苏省血吸虫病防治研究所，无锡 214064 ； 2 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 / 农业部农业环境与气候变化重点开放实验室，北京　 10008 ； 3 中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所，上海 200025

内容 /Content

模型构建的生物学基础 The biological parameter 气候变化预测模型 Climate change scenarios 模型的构建 Modeling building 预测图 Prediction maps

Distribution of schistosomiasis in China in 2006

血吸虫与钉螺的生物学参数The biological parameters of Schistosoma japonicum and Oncomelania hupensis

钉螺发育积温计算Accumulated degree-days for O.hupensis

The lowest temperature for snail death = -2.72 , ℃

The temperature for 50% of snail presenting hibernation = 5.87 ℃

The highest temperature for snail death = 42.13 ℃

The highest temperature for snail presenting aestivation at 40 - 92.22% snail℃

ADDO.h= 3846.28±32.59 ( ℃ · d)

Tmin of snail death

Tmax of snail death

T0 for snail development

Ta for snail aestivation

Accumulated days (D)

accumulated degree-days

(ADD)

The lowest temperature for S.j. development in Oncomelania snail = 15.35±1.30℃ 。

ADDS.j= 842.95±70.71 ( ℃ ·

d)

The lowest temperature for S.j. developing in snail (T0)

In the endemic region

Accumulated days (D)

accumulated degree-days(ADD)

血吸虫发育积温计算Accumulated degree-days for S. japonicum

气候变化情景模型→气候因子数据 climate change scenarios →data

选用由英国 Hadley 中心开发的区域气候模型PRECIS(Predict Regional Climate for Impact Assessment) 。

分别选取中 - 高气体排放 (A2) 和中 - 低气体排放 (B2)两种气体排放情景， A2 情景为 CO2 约 1 % 的高排放， B2 情景为 CO2 约 0. 5 % 的低排放。

在两种气体排放情景下，以区域气候模型 (RCM) 的外部趋动，模拟出我国区域内 50Km×50Km 网格的逐日最高气温、最低气温、降水、辐射等 20 余项气象指标，其中 RCM 模拟的 1961-1990 年历年的逐日最高气温、最低气温、降水和辐射等气象信息为基准时段（ BS），代表当前的基础气候数据。

血吸虫传播模型 The transmission models

模型的构建主要考虑血吸虫病的传播媒介 - 钉螺与病原体 - 血吸虫两方面，分别以钉螺温度 - 生存模型和血吸虫扩散模型，预测钉螺分布区域变化和血吸虫传播指数变化。

The transmission models including the two apartments, namely transmission scale and transmission index models, predict the change of potential transmission area and transmission index.

钉螺温度 - 生存模型 transmission scale model

利用钉螺的发育有效积温、极端温度（最高与最低致死温度）等参数，构建温度 - 钉螺生存模型，确定钉螺的分布与扩散范围

Using three parameters, namely, the accumulated degree-days (ADD), minimum and maximum temperature for O.hupensis to build the transmission scale model

血吸虫气候 - 扩散模型 transmission index model

血吸虫的气候 - 扩散模型包括两部分，一是 GDD1 ，即血吸虫在钉螺体内的发育有效积温；二是 GDD2 ，即当雨量超过了蒸发量和地表 25mm 土层吸水能力时造成土壤表面有积水时 , 虫体可以逸出螺体向外扩散的传播指数。因温度、降雨及地表积水的变化对血吸虫的扩散存在延迟现象，因此本模型的构建采用 10 天为时间单位

Transmission index model include two apartments, S. japonicum can survive in snail (GDD1)and S. japonicum release from snail(GDD2)

传播指数 (transmission index)=GDD1+GDD2

气候 - 疾病传播模型Climate change-disease transmission model

气象数据输出： A2 、 B2 下 2046 年至2050 年（ 2050 年时段）和 2066 年至 2070年（ 2070 年时段）

钉螺分布与血吸虫传播指数

GIS 制图

模型拟合度验证

计算变化

Climate data export: The 2050s and 2070s under A2 、 B2

Transmission scale and index

GIS maping

Modeling validate

Calculate change

Transmission scale change under A2

A2 下 2050 年时段传播范围Transmission scale of 2050s under A2 scenarios

A2 下 2070 年时段传播范围Transmission scale of 2070s under A2 scenarios

潜在流行区北移扩散面积分别 41.5 万平方公里

潜在流行区北移扩散面积76.9 万平方公里。

Transmission scale change under B2

B2 下 2050 年时段传播范围Transmission scale of 2050s under B2 scenarios

B2 下 2070 年时段传播范围Transmission scale of 2070s under B2 scenarios

潜在流行区北移扩散面积分别 35.2 万平方公里

潜在流行区北移扩散面积46.4 万平方公里。

Transmission index change under A2

A2 下 2050 年时段传播指数Transmission intensity of 2050s under A2 scenarios

A2 下 2070 年时段传播指数Transmission intensity of 2070s under A2 scenarios

传播指数在 1500 以上的高风险区域较 2005 年增加了89.569%

传播指数在 1500 以上的高风险区域较 2005 年增加了155.026% 。

Transmission index change under B2

B2 下 2050 年时段传播指数Transmission intensity of 2050s under A2 scenarios

B2 下 2070 年时段传播指数Transmission intensity of 2070s under A2 scenarios

传播指数在 1500 以上的高风险区域较 2005 年增加了81.302%

传播指数在 1500 以上的高风险区域较 2005 年增加了136.837 % 。

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谢 谢