文章导读

钉螺是中国血吸虫病唯一中间寄主，其生境变迁与种群分布关系长江中下游数千万人的生命安全和长江流域生态安全，分析气候变化对钉螺分布的影响对实现钉螺的精准控制尤为重要。来自北京林业大学的李怡淼与郭明嘉分别在其导师郑景明和周金星的指导下以全球耦合模式比对项目 (CMIP6) 中的BCC-CSM2-MR作为未来气候数据，预测了未来四种气候情景下钉螺在长江经济带的潜在生境，并分析了钉螺在长江上、中、下游的高适生区的分布中心迁移情况，于2024年6月27日将研究成果发表在 Biology 期刊。

研究内容

01.影响钉螺分布的环境因素

筛选出用于构建钉螺分布模型的环境变量为：海拔，最冷月份最低温度，最湿月份降水量，降水量季节性变化，5、7、10月份的太阳辐射。钉螺的适宜性分布主要受到海拔 (elev) 和最冷月份最低温度 (bio6) 以及最湿月份降水量 (bio13) 的主要影响，其中海拔对模型的贡献率最高，达40.1%，不但为最可利用的变量，还具有许多其他变量不具备的信息，对钉螺分布起到主要限制作用 (图1)。

图1. 各环境变量对钉螺生境适宜性分布建模贡献的折刀检验结果。

02.钉螺种群潜在分布和分布中心的变化

作者通过MaxENT模型进行未来气候变暖背景下钉螺种群分布预测。模型输出结果表示在全球变暖的气候情境下，未来钉螺所有类型的适生区分布面积将大幅度减少 (图2)，不同气候条件下的适生区面积不同，其中钉螺在SSP1-2.6 (可持续发展路径) 的高适生区面积相较于其他生境最少，SSP5-8.5 (传统化石燃料为主路径) 最多。随时间发展，SSP1-2.6与SSP5-8.5高适生区面积持续升高，SSP5-8.5升高尤其明显；SSP2-4.5 (中间路径) 先降低后升高但仍低于初期；SSP3-7.0 (区域竞争路径) 适宜生境面积变化不大。与此同时，高适生区主要集中于四川省东部和江苏省与安徽省的北部，湖北地区仅有少量分布，相比较于当前气候情境，其分布区向北发生了迁移。这种分布面积和范围的变化模式在其他相似物种和地区也很常见。

图2. 四种共享社会经济路径下，钉螺在长江经济带的空间分布。生境适宜性等级分为：极低适宜性 (0-0.11)、低适宜性 (0.11-0.34)、中等适宜性 (0.34-0.62) 和高适宜性 (0.62-1)。

总体来看，钉螺分布中心在未来有向北部迁移的趋势 (图3)。未来气候情境下，上游钉螺分布中心一直位于当今气候情境下钉螺分布中心的东北部，向东北移动；中游和下游的钉螺分布中心一直位于当今气候中心的西北部，向西北移动。分析单个气候情境下，钉螺在三个不同流域的表现可以得出：在SSP1-2.6气候情境下钉螺分布中心平均迁移距离是下游变化更大；其他气候情境下的迁移距离是上游变化更大：在SSP2-4.5气候情境下，钉螺分布中心平均迁移距离是上游＞中游＞下游；在SSP3-7.0和SSP5-8.5气候情境下钉螺分布中心平均迁移距离均是上游＞下游＞中游。分析单个流域下钉螺在不同气候情景的表现可以得出：上游和中游钉螺分布中心平均迁移距离在SSP2-4.5情境下变化大；下游钉螺分布中心平均迁移距离在SSP5-8.5情境下变化大。温度、降水和海拔的综合影响很可能是导致形成上述迁移结果的原因。

图3. 2021年到2100年钉螺分布中心在四种共享社会经济途径 (SSPs) 下的变化路径。

文章总结

本研究利用MaxENT模型对中国长江经济带可能的蜗牛栖息地进行了预测。研究发现，海拔高度、最冷月最低气温和最湿月降水量是影响湖北钉螺分布的主要生态因子。这些因素的综合作用预计将导致适合钉螺的栖息地减少，并使分布中心向东北或西北方向转移。考虑到气候变化背景下湖北钉螺迁移的不确定性，有必要对钉螺进行更精确的预测并实施更严格的监管。这些措施与中国的生态保护和减贫计划相适应。

原文出自 Biology 期刊 ：https://www.mdpi.com/2847636

进入期刊英文主页：https://www.mdpi.com/journal/biology

Biology 期刊介绍

主编：Jukka Finne, University of Helsinki, Finland; 

Andrés Moya, University of Valencia and CSIC, Spain

期刊主要涵盖细胞生物学、发育生物学、进化生物学、生物化学与分子生物学、微生物学等所有生物领域。期刊被 Scopus, SCIE (Web of Science), PubMed 等重要数据库收录。

2023 Impact Factor：3.6 (JCR Q1*)

2023 CiteScore：5.7 (Q1**)

Time to First Decision：16.1 Days

Acceptance to Publication：2.8 Days

* JCR Q1 at "Biology"

** CiteScore Q1 at "General Agricultural and Biological Sciences"