準噶爾盆地荒漠景觀不同地貌類型鼠、蚤多樣性及分布特征

曹乃欣,張 飛,2,李 博,朱帕爾·巴合拜提,王啟果,雒 濤,*

1 新疆大學地理與遙感科學學院,烏魯木齊 830017

2 新疆大學智慧城市與環境建模自治區普通高校重點實驗室,烏魯木齊 830017

3 新疆維吾爾自治區疾病預防控制中心鼠疫防制科,烏魯木齊 830002

鼠疫是一種致命的細菌性疾病,通過攜帶鼠疫耶爾森菌的跳蚤在相關動物間傳播[1]。不同種類的鼠疫在不同物種(主要是嚙齒動物)之間有不同的傳播規律。在一定條件下,鼠疫通過受感染的鼠疫蚤或其他方式傳播給人類。臨床上,表現出淋巴和血管系統炎癥以及組織出血等癥狀[2]。因此,為預防自然疫源地鼠疫的爆發,有必要對疫源地內鼠、蚤類型和數量進行調查,即掌握疫源地內鼠、蚤在不同地區的分布特點。

鼠疫耶爾森菌的進化和宿主動物的繁殖需要特定的地理條件。不同的地理條件很大程度上決定了鼠疫宿主動物的種類和分布特征,這是鼠疫疫源地形成的基本條件[3—4]。根據鼠疫和地理環境條件關系,國內外學者進行了大量研究。針對不同區域鼠、蚤問題的相關研究各有特點,采用的方法和研究角度各不相同。其中,一部分學者利用傳統的生態學方法進行研究,如:采用群落生態研究方法對準噶爾盆地各鼠體蚤類群落進行群落結構因子的相似性分析[5];也有學者在烏蘇市古爾圖鎮鼠疫監測點對長尾黃鼠和灰旱獺進行密度監測,并計算不同采樣點鼠、蚤生態學指標[6]。部分學者研究不同海拔條件下鼠類和蚤類的空間分布特征,探究鼠類與蚤類集中分布的海拔高度[7]。還有一部分學者利用地理環境要素來研究,如:探討生態學指標受氣候因素(如氣溫和降水)影響,結果表明不同氣候條件下宿主的物種豐富度和總蚤指數存在明顯變化[8]。另有學者探究地貌類型對鼠類分布的影響[9]。綜上所述,傳統的生態學方法已不能滿足當前研究的需求,基于當前的研究進展,較少的學者研究不同地貌條件對鼠類和蚤類的影響,加之地貌類型的分類考慮諸多因素(例如海拔、氣候等),一定程度上增加了研究的難度。因此,本研究聚焦于不同地貌類型條件下的鼠、蚤指標的對比研究,并分析其變化規律。

除利用生態學研究方法外,部分學者也使用GIS空間分析方法探究鼠、蚤空間分布特征,如:楊琳等使用GPS技術測定鼠疫監測點的坐標,為分析鼠疫時空變化規律創造了條件,同時借助GIS的最近鄰分析和核密度法對血清監測陽性鼠類的分布特點進行分析[10]。楊林生等利用我國人間鼠疫流行資料,對比我國南方與北方疫源地分布特點,總結我國不同地區自然疫源地的特點[11];Zhuang等采用空間自相關和冷熱點探測方法來探究不同區域鼠蚤指標的空間集聚特征[12];前人在研究準噶爾盆地鼠疫自然疫源地時,較少的采用GIS空間分析方法。因此,本文借助GIS空間分析方法探究準噶爾盆地不同地區鼠蚤指標的差異性,并分析不同鼠蚤指標的空間集聚現象。

綜上,影響鼠疫發生和流行的因素較多。其中,不同地貌類型之間的氣候特征差異較大,聚焦于不同地貌類型對鼠、蚤的影響具有重要意義。因此,(1)本研究通過計算鼠類和蚤類生態學指標,對不同地貌類型的鼠、蚤生態學指標進行相關性分析,探究不同地貌類型群落的相似性;(2)借助空間自相關和標準差橢圓等空間分析方法,探究不同鼠、蚤及其生態學指標的空間分布特征。本文為研究準噶爾盆地自然疫源地鼠、蚤空間分布特征提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

如圖1所示,本研究以準噶爾盆地為主要研究區,除此之外還包括盆地所在地的縣(市)行政區,共25個行政區,行政區名稱如表1所示。準噶爾盆地海拔在400 m左右,地勢東高西低。2005年,中國新疆準噶爾盆地被發現是新型鼠疫自然疫源地[13],它與中亞荒漠鼠疫自然疫源地的地理生態景觀相似,屬于典型的平原荒漠類型鼠疫自然疫源地[14]。

表1 地貌類型及對應的地名Table 1 Geomorphic types and corresponding place names

圖1 研究區地理位置及采樣點分布圖Fig.1 Geographical location of the study area and distribution of sampling points

1.2 數據來源

1.2.1中國地貌數據

采樣點位置如圖1和表1所示,主要分布在低海拔和中海拔地貌類型上。根據[15]的海拔分級指標,將本研究區按照海拔進行劃分,海拔小于1000m 的區域為低海拔地區,[1000,2000)m之間為中海拔地區,大于等于2000m的劃分為高海拔地區。地貌類型數據來源于青藏高原科學數據中心(http://data.tpdc.ac.cn/zh-hans/)。由于研究區內以低海拔地貌類型為主(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),因此本研究在荒漠景觀內設置采樣點時,低海拔地貌類型布置采樣點較多。

1.2.2數據采集

①標本捕獲方法

普通鼠捕獲:選定鼠類活動區域并尋找鼠洞,在洞外和相鄰有鼠類活動痕跡的鼠洞布弓形夾,以花生粒為誘餌,每人負責20個鼠夾,選擇2—4個鼠洞群布夾,每0.5—1小時觀察捕獲情況。夜行鼠類捕獲:在選定區域太陽快落山時,采用5m夾線法布小板夾,每個區域布夾不少于300夾次,次日太陽升起前查看捕鼠情況。捕獲后將鼠類處死,裝入白色布袋。

②樣本采集及運輸

為防止感染各種鼠傳病原體,需要做好個人防護。收放鼠夾時應戴一次性帽子、工作服、手套及可防止氣溶膠吸入的口罩。鑒定鼠類標本前需要將所有標本在密閉容器中用乙醚或殺蟲劑進行熏蒸10min左右,防止鼠類體表各種寄生蟲逃逸及叮咬。

本研究調查地區為準噶爾盆地所涉及的大多數行政縣(市),缺少的縣(市)為奎屯市和獨山子區。采樣時間為2005—2010年,調查點位于調查區的荒漠景觀中,在荒漠景觀中選擇不同地貌類型的調查點。調查點以荒漠景觀面積約1%的比例設置,數量范圍為1—5。各測點均按均勻分布原則設置在荒漠景觀區內[5]。捕獲的鼠類名稱如表2所示,包括3科9屬13種;捕獲蚤類名稱如表3所示,包括5科10屬19種。

表2 鼠類介紹Table 2 Introduction to rodents

表3 鼠體蚤類介紹Table 3 Introduction to the rat body flea species

1.3 鼠類和蚤類群落生態學指標測定

物種豐富度:表示物種種類豐富度,用種類S表示,即每種鼠蚤類種數之和。

計算染蚤率(rate of infected flea,Rf)和蚤指數(index of fleas,If)的公式為[16]:

(1)

式中,Hm代表染蚤鼠數,H代表檢蚤總鼠數,M代表總蚤數量。

均勻度分析采用Pielon指數,Pielon指數又稱物種的相對密度。物種數目越多,多樣性越豐富,物種數目相同時,每個物種的個體數越平均,則多樣性越豐富[16]:

J=H/Hmax,Hmax=lnS

(2)

式中,J為均勻度指數,H為實測多樣性值,Hmax是理論上群落多樣性的最大值,S為種類數。

Simpson生態優勢度指數,生態優勢度指數越大,說明群落內物種數量分布越不均勻,優勢種的地位越突出[17]:

(3)

式中,C′為群落的優勢度指數;Ni為物種i的個體數;N為群落中所有物種的總個體數;Pi為物種i的個體數占群落中總個體數的比例;S為群落中的物種數。

分析采用Shannon-Weiner指數,測定群落內物種多樣性[18]:

(4)

式中,H′代表群落的多樣性指數,Pi為物種i的個體數占群落中總個體數的比例,S為群落中的物種數量。

Cody指數表明兩個梯度群落的異質性,隨著Cody指數的增加,表明不同梯度之間差異性越大[16]:

(5)

a和b分別為兩個梯度所包含物種數,c為兩梯度帶的共有物種數,g(H)為不同海拔梯度帶增加的物種數,l(H)為沿緯度梯度帶減少的物種數。群落相似性系數q值[19—20]:

q=c/(a+b-c)

(6)

當q為0—0.25時代表兩個群落為極不相似,q為0.25—0.50時代表兩個群落為中等不相似,q為0.50—0.75時代表兩個群落為中等相似,q為0.75—1.00時代表兩個群落為極相似。其數值越大,代表群落之間的相似性程度越大[21]。

1.4 聚類分析

為探究研究區不同縣(市)全局和局部的空間關聯性,本研究借助全局Moran′sI和局部Moran′sI,全局Moran′sI大于0 表明存在空間正相關性,其值越大正相關性越強,全局Moran′sI小于0 表明存在空間負相關性,其值越小,負相關性越強。其中,全局 Moran′sI指數計算公式參考[22]。

局部Moran′sI指數計算公式參考[22]。

為表明多個變量之間的空間相關性,在單變量 Moran′sI指數的基礎上進一步利用雙變量全局自相關和局部自相關,為探究不同生態學指標空間分布聚集性特征提供了可能。計算公式參考[23]。

1.5 標準差橢圓法

與聚類分析不同,標準差橢圓法(Standard Deviational Ellipse Method)應用于分析空間要素分布方向與趨勢的研究中,能夠反映空間要素的主導分布方向,以及空間要素各個方向的離散程度。本研究通過繪制不同鼠、蚤指標的標準差橢圓,對鼠類和蚤類的同一生態學指標進行比較分析:

標準差橢圓圓心及其參數計算公式參考[24]。

本研究借助多個生態學指標來反映鼠、蚤群落的特征,其中染蚤率和蚤指數反映不同類型宿主(鼠類)攜帶蚤類的概率和數量;物種豐富度和群落內物種多樣性能反映群落內鼠、蚤種類的多樣性;借助物種均勻度和生態優勢度反映區域內物種集中分布程度;借助Cody指數和相似性系數反映不同地貌類型之間群落的相似程度。此外,借助GIS空間分析方法(空間自相關與標準差橢圓法),探究不同行政區內的鼠、蚤生態學指標在空間上是否具有聚類現象,并對比不同區域生態指標的分布特點,為研究鼠、蚤空間分布提供示范作用。

2 結果與分析

依照徐正會等[25]提出的群落構成比,將構成比大于10%的種類定為優勢種,1%—10%為普通種,小于1%為稀有種。如表4所示,在所有的小型獸類中大沙鼠和子午沙鼠所占比例最大,分別為42.1%和41%。因此,大沙鼠和子午沙鼠屬于鼠類優勢種。本研究所捕獲的13種小型獸類中,11種鼠類染蚤。其中,大沙鼠感染蚤種最多。在檢獲不同蚤類中,簇鬃客蚤的數量最多,其次是臀突客蚤,二者屬于寄生在大沙鼠(宿主)上的蚤類優勢種。在不同鼠種染蚤率對比中,染蚤率最高的是大沙鼠為85.98%,其次是檉柳沙鼠為71.43%。總蚤指數最高的是大沙鼠和怪柳沙鼠,數值分別為9.26和7.86。

表4 不同種類鼠、蚤指標統計Table 4 Statistics on the indicators of different species of rodents and fleas

2.1 鼠、蚤生態學指標對比研究及相關性分析

2.1.1不同地貌鼠、蚤生態指標相關性分析

如圖2所示,低海拔地貌類型的鼠類物種多樣性和物種豐富度總體上高于中海拔地貌類型,該生態學指標從低海拔到中海拔地貌類型總體上呈降低趨勢,表明低海拔地區更適宜鼠類的生長和繁殖。中海拔地貌類型生態優勢度高于低海拔地貌類型,表明部分鼠類針對特定的地貌類型表現出較強的適應性。低海拔鼠類均勻度高于中海拔地貌類型,表明低海拔地貌類型鼠類分布更為均勻,優勢種表現得不明顯。

圖2 不同地貌類型鼠類指標變化趨勢Fig.2 The change trend of indexes of rodents in different geomorphic typesⅠ:低海拔湖積平原;Ⅱ:低海拔沖積平原;Ⅲ:低海拔沖積洪積平原;Ⅳ:低海拔風積地貌;Ⅴ:中海拔湖積平原;Ⅵ:中海拔沖積洪積平原;Ⅶ:中海拔洪積平原;Ⅷ:中海拔剝蝕平原;物種多樣性、均勻度、生態優勢度縱坐標數值參考左邊縱軸,物種豐富度縱坐標數值參考右邊縱軸

如圖3所示,低、中海拔沖積平原地貌類型的物種多樣性較高,表明沖積平原地貌類型較適宜蚤類的生存與繁殖;中海拔地貌類型的蚤類均勻度總體上高于低海拔地區,表明蚤類在中海拔地區分布較地海拔地區分布均勻;蚤類生態優勢度與物種多樣性呈相反的變化趨勢,中海拔剝蝕平原生態優勢度最高(0.792),其物種豐富度為2。而低海拔湖積平原最低(0.225),其物種豐富度為17。

圖3 不同地貌類型蚤類指標變化趨勢Fig.3 The change trend of indexes of fleas in different geomorphic types物種多樣性、均勻度、生態優勢度縱坐標數值參考左邊縱軸,物種豐富度縱坐標數值參考右邊縱軸

在不同地貌類型中,對鼠、蚤的生態學指標進行相關性分析。如圖4所示,在鼠類生態學指標的相關性中,物種多樣性和生態優勢度呈負相關(P小于0.01),物種多樣性和物種豐富度呈正相關(P小于0.01),生態優勢度和物種豐富度呈負相關(P小于0.01),其他鼠類生態學指標之間為無相關。在蚤類生態學指標相關性分析中,結果顯示物種多樣性和生態優勢度呈負相關(P小于0.01),物種多樣性和物種豐富度呈正相關(P小于0.05),其他蚤類生態學指標之間為無相關。在鼠類的生態指標與蚤類的生態指標相關性分析中,結果顯示鼠類物種多樣性和蚤類物種多樣性呈正相關(P小于0.05),鼠類物種多樣性和蚤類物種豐富度呈正相關(P小于0.01),鼠類生態優勢度和蚤類生態優勢度呈正相關(P小于0.05),鼠類物種豐富度和蚤類物種豐富度呈正相關(P小于0.01),鼠類生態優勢度和蚤類物種豐富度(P小于0.05)、蚤類物種多樣性(P小于0.05)、蚤類物種豐富度(P小于0.05)呈負相關。

圖4 鼠、蚤生態指標相關性熱力圖 Fig.4 Heat map of the correlation between ecological indicators of rodents and fleasa1:鼠類物種多樣;a2:鼠類均勻度;a3:鼠類生態優勢度;a4:鼠類物種豐富度;a5:蚤類物種多樣性;a6:蚤類均勻度;a7:蚤類生態優勢度;a8:蚤類物種豐富度;*:P<0.05;**:P<0.01

2.1.2不同地貌鼠、蚤群落相似性分析

如表5所示,表示不同地貌類型鼠類和蚤類的相似性系數和Cody指數,鼠類在低海拔湖積平原→低海拔沖積平原、低海拔湖積平原→低海拔沖積洪積平原,q值大于0.75為極相似。蚤類在低海拔湖積平原→低海拔沖積平原、低海拔湖積平原→低海拔沖積洪積平原、低海拔湖積平原→低海拔風積地貌、低海拔沖積平原→低海拔風積地貌,q值大于0.75為極相似。綜上,鼠、蚤群落在低海拔地貌類型之間的相似相似性高于中海拔地貌類型。而隨相似性系數q值升高,Cody 指數下降,二者變化趨勢相反。

表5 不同地貌類型鼠類和蚤類的相似性系數q和Cody指數Table 5 Similarity coefficient and Cody index of rodents and fleas in different geomorphic types

2.2 鼠、蚤生態學指標聚類分析

2.2.1單變量空間全局自相關特征

為獲取各縣(市)鼠、蚤指標的全局Moran′sI指數,運用Geoda軟件對其進行計算,并進行顯著性檢驗。結果顯示:通過顯著性檢驗的指標包括鼠類數量、子午沙鼠數量、蚤類均勻度,全局Moran′sI指數范圍是0.135—0.194,且不同鼠、蚤指標的全局Moran′sI的P值小于0.05,即Z值均大于1.65(表6)。Moran′sI大于0的鼠、蚤指標包括各個縣市總的鼠類數量、子午沙鼠數量、蚤類均勻度,結果表明不同行政區空間分布位置(距離)越近,行政區之間的相關性也變得越來越顯著。

表6 鼠、蚤指標單變量全局Moran′s I指數Table 6 Univariate global Moran′s I index for rodent and flea indicators

2.2.2雙變量全局空間自相關

通過GeoDa空間分析軟件,計算不同鼠、蚤指標之間的雙變量全局空間自相關指數。如表7所示,鼠類均勻度與蚤類均勻度、蚤類生態優勢度表現出正相關。表明鼠類均勻度的聚集過程,可能導致蚤類均勻度、蚤類生態優勢度增加。結果證明,鼠類均勻度對蚤類均勻度、蚤類生態優勢度產生重要影響,蚤類均勻度對鼠類生態優勢度、鼠類物種多樣性也具有重要意義。

表7 鼠、蚤指標雙變量全局Moran′s I指數Table 7 Bivariate global Moran′s I index for rodent and flea indicators

2.2.3單變量局部空間自相關

為探求不同鼠、蚤指標在空間上是否存在聚集現象,運用GeoDa軟件對25個縣(市)級行政區各鼠、蚤指標進行局部空間自相關分析,結果表明(圖5):本研究涉及到的鼠、蚤指標中,通過顯著性檢驗(P小于 0.05)的指標包括鼠類總量、子午沙鼠數量、蚤類均勻度。如圖5所示,沙灣縣和石河子市屬于高-高聚集模式,表明沙灣縣和石河子市鼠類數量較多且呈集聚分布的狀態。

圖5 鼠、蚤指標單變量局部Moran′s I分布圖Fig.5 Univariate local Moran′s I distribution of rodent and flea indicators

如圖5所示,子午沙鼠數量的局部Moran′sI指數存在高-高聚集、低-低聚集、低-高聚集三種聚集模式。其中,沙灣縣、瑪納斯縣、石河子市存在高-高聚類模式,表明該區域子午沙鼠數量較多且呈集聚分布的狀態。呼圖壁縣屬于低-高聚類模式,表明呼圖壁縣子午沙鼠數量較少,被周圍子午沙鼠數量高的縣市包圍。布爾津縣屬于低-低聚類模式,表明該區域子午沙鼠數量較少且與周圍縣市存在低值聚集現象?？傮w來看,鼠類總量和子午沙鼠數量的空間聚集特點在沙灣縣和石河子市表現出相似性。

如圖5所示,蚤類均勻度的局部Moran′sI指數存在高-高聚集和高-低聚集模式。伊吾縣、巴里坤哈薩克自治縣屬于高-高聚集模式,表明該區域蚤類均勻度較高且集聚分布。和布塞克蒙古自治縣、布爾津縣、烏爾禾區屬于高-低聚集模式,表明該區域蚤類均勻度較高,周圍縣市蚤類均勻度低。

2.2.4雙變量局部空間自相關

為探究不同鼠、蚤指標之間是否存在空間相關性,本研究運用雙變量局部空間自相關分析法,分析結果均通過顯著性檢驗(P小于0.05),結果如圖6所示。圖6中,伊吾縣屬于高-高聚集模式,表明伊吾縣鼠類均勻度與相鄰區域蚤類均勻度表現出高值聚集現象。布爾津縣與和布塞克蒙古自治縣屬于高-低聚集模式,表明該區域鼠類均勻度較高,而周圍相鄰區域蚤類均勻度較低。巴里坤哈薩克自治縣屬于低-高聚集模式,表明該區域鼠類均勻度較低,而相鄰區域蚤類均勻度較高。烏爾禾區屬于低-低聚集模式,表明烏爾禾區是鼠類均勻度較低,且周圍相鄰區域蚤類均勻度較低;圖6中,托里縣和精河縣屬于高-低聚集模式,白堿灘區屬于低-低聚集模式,表明不同蚤類可能存在對不同宿主(鼠種)的選擇性,即特定蚤種只寄生在特定鼠種,使得蚤類生態優勢度較低;圖6中,具有低-低和高-低聚集模式。其中,瑪納斯縣、沙灣縣、額敏縣、吉木乃縣屬于低-低聚集模式,表明該區域蚤類均勻度與鼠類生態優勢度表現出低值的聚集特征。呼圖壁縣和昌吉市屬于高-低聚集模式;圖6中,克拉瑪依區屬于高-高聚類模式,沙灣縣、瑪納斯縣和石河子市屬于低-高聚集模式。綜上,借助雙變量局部Moran′sI指數,研究鼠蚤指標在空間上的聚類模式,結果表明了鼠、蚤指標之間存在關聯性。

圖6 鼠、蚤指標雙變量局部Moran′s I分布圖Fig.6 Bivariate local Moran′s I distribution of rodent and flea indicators

2.3 鼠、蚤指標空間格局演變

總體來看,研究結果如圖7和表8所示,除均勻度指標外,蚤類生態學指標較鼠類分布更集中,而鼠類指標則分布較分散。蚤類作為寄生生物,可能對宿主(鼠類)的類型具有選擇性,致使蚤類較鼠類分布更集中。鼠類與蚤類物種多樣性指標的標準差橢圓表現出分布特點的相似性,鼠類指標的標準差橢圓較蚤類指標標準差橢圓偏北。鼠類與蚤類的均勻度和生態優勢度指標的標準差橢圓表現出相似性,鼠類指標的標準差橢圓較蚤類指標的標準差橢圓偏西。

表8 鼠、蚤指標標準差橢圓參數變化Table 8 Variation in standard deviation elliptical parameters for rodent and flea indicators

圖7 鼠、蚤指數標準差橢圓分布圖Fig.7 Oval distribution of standard deviation of indices for rodents and fleas

3 討論與結論

3.1 討論

部分學者在研究鼠疫不同疫源地的環境因子變化對宿主影響的相關研究中,發現環境因子是影響鼠疫發生的主要因素[26]。有研究證明不同景觀類型對鼠疫的傳播與爆發產生影響,由于不同植被類型內部的連通性存在差異,也造成鼠疫在不同區域傳播的差異性[27]。也有學者的研究證明,不同土壤類型中金屬元素含量的差異性,造成了自然疫源地產生鼠疫高發區和靜息區現象[28]?？紤]到不同海拔、不同地貌類型的水熱條件、土壤因子、氣候特點存在較大差異。一些學者通過研究鼠類與蚤類的空間分布特征與不同景觀和海拔梯度之間的關系,發現中低海拔地區適宜鼠疫傳播[29—30]。因此,本文通過對比不同海拔鼠、蚤指標的變化規律,探究鼠類和蚤類在不同海拔、不同地貌類型上的分布規律,分析不同地貌類型鼠類和蚤類生態學指標的相關性,探究不同地貌類型鼠類和蚤類群落結構相似性?；诓煌孛差愋?研究鼠、蚤及其生態指標在空間上的差異性,成為本研究的一大亮點。

關于不同地貌類型采樣點布置原則問題,不同學者遵循的采樣點布設密度存在差異。有學者在不同地貌類型采用了不同的采樣點布設密度,即在不同地貌或生境下布置的采樣點密度不相同[31—32];也有學者在不同地區鼠類分布特征研究中,遵循相同的采樣點布設密度[33—34]。綜上,在不同地貌、地區鼠、蚤分布特點的研究中,不同地貌類型設置采樣點密度的原則不盡相同。在本研究中,由于研究區以低、中海拔地貌類型為主,因此選取的采樣點多分布于低海拔地貌類型。導致不同地貌類型的采樣未按照均勻分布的原則進行,這成為后續研究需要著重探究的問題。在今后的研究中,將進一步探究低中海拔類型與高海拔地貌類型的鼠、蚤分布的差異。

部分學者在研究荒漠與半荒漠景觀鼠、蚤群落特點及分布特征時,研究結果存在一定差異性。有學者在研究錫林郭勒地區鼠類群落特征的研究中發現[35],不同采樣點的優勢度指數和均勻性指數偏低。也有學者研究準噶爾盆地不同地區鼠類分布特征時發現[36],在不同區域的鼠類群落中,鼠類優勢種各不相同,這與本研究的結果具有相似性。有學者研究表明[37],在新疆天山地區捕獲的灰土撥鼠,體外攜帶寄生蟲在種群內持續傳播,并發現灰土撥鼠是鼠疫菌株的主要宿主,且鼠疫菌株可通過灰土撥鼠傳播到次級宿主(其它鼠類)。前人的研究成果表明荒漠與半荒漠景觀的鼠、蚤相關問題的研究亟待進一步加強。

另外一些學者利用GIS的空間分析功能,對鼠疫疫源縣的分布、發病情況和地理環境因素制作專題地圖并進行疊加分析,按照時間和空間將動物鼠疫和人間鼠疫流行病進行分類匯總和統計[38]。本文借助地理學空間分析方法,研究典型區域鼠、蚤分布特征,進行鼠類和蚤類指標的對比研究。本研究存在兩個問題需要在后續研究中解決:首先,由于原始數據的缺乏,在采樣過程中未在同一地點采樣多年數據,致使本研究無法考慮自然因素和人文因素變化對鼠、蚤指標產生的影響,也無法進行鼠、蚤生態學指標時序變化研究及其驅動力分析。其次,在奎屯市和獨山子區未進行采樣,導致研究區缺乏完整性。

鼠疫生物群落的穩定性受地理環境因子時空周期變化的制約。除自然因素外,隨著旅游業的發展,人類生產生活方式不斷變化,進入鼠疫自然疫源地的人口不斷增加,致使宿主動物的棲息地受到影響。當區域的生態環境發生重大變化,自然種群的進化和生存受到影響時,鼠疫暴發和流行的風險將急劇增加。因此,深入研究鼠疫與地理要素的關系,對于揭示鼠疫自然疫源地的結構特征、時空分布格局和鼠疫流行規律具有重要意義。

3.2 結論

本研究探討準噶爾盆地荒漠景觀不同地貌類型鼠、蚤生態學指標的變化特征,借助空間自相關、標準差橢圓及重心遷移方法研究不同鼠、蚤生態學指標的空間變化特征,主要得出以下結論:

(1)在鼠、蚤生態指標的相關性分析中,物種多樣性與物種豐富度整體上呈正相關,物種多樣性與生態優勢度整體上呈現負相關。鼠類與蚤類在低海拔地貌類型的群落相似度較高,在中海拔地貌類型的群落相似度較低。

(2)在不同縣市通過顯著性檢驗的鼠、蚤指標單變量全局Moran′sI指數均大于0,空間聚集態勢表現為鼠類數量大于蚤類均勻度,蚤類均勻度大于子午沙鼠數量。通過顯著性檢驗的雙變量全局Moran′sI指數均為正相關。單變量局部空間自相關結果表明,鼠、蚤指標存在四種聚集模式,且以高-高聚集模式最為典型。雙變量Moran′sI指數表明,蚤類生態指標可能受鼠類生態指標的影響。

(3)鼠類物種多樣性和蚤類物種多樣性的標準差橢圓顯示了二者分布特征的相似性,鼠類指標的標準差橢圓較蚤類指標標準差橢圓偏北。均勻度和生態優勢度指標的標準差橢圓表現出相似性,鼠類指標的標準差橢圓較蚤類指標的標準差橢圓偏西。綜上,蚤類作為寄生生物,不同蚤類可能會分布在特定宿主體內,因此蚤類指標比鼠類指標分布更集中。

綜上,現有研究缺乏對鼠疫流行與蚤類數量、自然疫源地的地理環境關系的相關性探究,這些因素在空間上不是獨立分布的,其具有復雜的時空拓撲。而數理統計、生態學、流行病學等方法無法分析這些地理因素之間復雜的時空關系,本研究在考慮統計學相關性的基礎上,引入空間分析方法,探究不同地貌、區域鼠、蚤生態學指標的空間差異。因此,利用GIS空間分析方法研究鼠疫有關問題勢在必行。