气候驱动下福寿螺入侵与广州管圆线虫传播风险：生态位模型预测及公共卫生治理对策

《One Health》：Climate-driven invasion of Pomacea canaliculata and Angiostrongylus cantonensis transmission risk: Ecological niche modeling forecasts and public-health governance recommendations

本文针对气候变化背景下全球性入侵物种福寿螺（Pomacea canaliculata）扩散及其作为广州管圆线虫（Angiostrongylus cantonensis）中间宿主引发的公共卫生风险，通过最大熵模型（MaxEnt）模拟当前及未来（SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下）适生区时空动态，揭示其向高纬度扩张趋势，提出整合生态位风险分层、低毒生物防治及跨境监测的精准治理框架，为气候适应性人畜共患病防控提供科学依据。

　　

随着全球气候变暖步伐加快，生物地理格局正在经历剧烈重构。被称为"生物入侵头号通缉犯"之一的福寿螺（Pomacea canaliculata），凭借其强大的表型可塑性和环境适应力，正以前所未有的速度突破原有分布边界，给全球水稻产区和淡水生态系统带来严重威胁。更令人担忧的是，这种淡水螺还是人畜共患寄生虫广州管圆线虫（Angiostrongylus cantonensis）的高效中间宿主，后者是嗜酸性脑膜炎的主要病原体，对人类健康构成直接风险。在气候变暖和人类活动的双重驱动下，福寿螺的扩散轨迹与寄生虫传播风险之间形成了复杂的耦合关系，亟待从生态流行病学角度进行系统性评估。

为应对这一挑战，研究团队在《One Health》期刊发表了题为"气候驱动下福寿螺入侵与广州管圆线虫传播风险：生态位模型预测及公共卫生治理对策"的重要论文。该研究通过整合多源数据与先进建模技术，首次在全球尺度上系统预测了福寿螺在当前和未来气候情景下的分布变化规律，并创新性地构建了"气候-生态-传播"耦合的风险预警框架。

研究采用的最大熵（MaxEnt）模型是当前物种分布预测领域的金标准方法。团队从全球生物多样性信息网络（GBIF）获取了5581条福寿螺分布记录，经过严格的空间稀释和坐标验证，最终保留2321个高质量分布点。环境变量选自WorldClim 2.1数据库的8个关键生物气候指标，包括年降水量（BIO12）、最热月最高温（BIO5）等，分辨率达2.5弧分。针对未来气候，研究采用CMIP6计划的ACCESS-CM2全球气候模型，模拟了SSP2-4.5（中度排放）和SSP5-8.5（高排放）两种情景下2041-2060、2061-2080和2081-2100三个时段的适生区变化。

3.1. 当前适生范围

研究显示，福寿螺的高适生区目前主要集中在23°S-30°N的热带-亚热带带状区域，与河流三角洲、湖泊沼泽复合体及水稻灌区高度重合。贡献度分析表明，当前分布主要受水分（BIO12，43.3%）和温度（BIO5，31.2%）共同驱动：高降水量维持湿地生境，而最热月最高温低于25°C则限制了向极地扩张。在中国南方和湄公河三角洲集中了全球41.8%的高适生区面积。

3.2. 未来情景对比

在不同气候情景下，福寿螺的分布格局呈现显著差异。在SSP2-4.5情景下，适生区呈现渐进式北扩，至2081-2100年期间，长江流域向北推进300公里，朝鲜半岛适生区增加18%。而在高排放的SSP5-8.5情景下，变化更为剧烈：低纬度适生区急剧萎缩，湄公河三角洲适生区损失达80%，同时高纬度地区如日本北海道出现新的适生焦点，形成明显的"两极分化"格局。特别值得注意的是，在SSP5-8.5情景下，长江下游地区形成了一个直径小于200公里的"韧性岛屿"，这可能是未来重要的避难所。

3.3. 全球扩散展望

多时期模拟揭示了一个三阶段的扩张序列：近期（2041-2060）以温度驱动为主，中期（2061-2080）温度与水分产生动态交互，而远期（2081-2100）水分可用性成为主导控制因子。在SSP5-8.5情景下，适生区碎片化严重，稳定栖息地降至9.91%，同时出现BIO5>35°C的临界热限值。

3.4. 福寿螺扩张的生态和公共卫生意义

福寿螺的北扩不仅意味着农业损失的扩大，更预示着广州管圆线虫传播风险的增加。该寄生虫完成其生活周期需要螺类中间宿主和啮齿类终宿主的共同参与，而福寿螺的高感染率（在中国大陆部分地区达6.8%，局部热点高达28-40%）使其成为重要的传播节点。气候变暖同时促进了螺类的北扩和寄生虫栖息地适宜性的提升，形成双重放大效应。

研究进一步指出，福寿螺的入侵与广州管圆线虫的传播之间存在协同进化关系。寄生虫在福寿螺体内的发育速率随温度升高而加快，发育阈值约为15.04°C，热常数为262.53度日。这种更快的世代周转强化了自然选择，可能有利于具有更快发育速度或更强热耐受性的基因型。

4.3. 控制策略和管理建议

针对这一复杂挑战，研究提出了"生物-生态-化学"协同的治理框架。在生态控制方面，稻鸭共作、捕食性鱼类引入等生态策略可可持续地抑制螺类密度。在化学防治方面，新型低毒杀螺剂如PBQ（1-(4-氯苯基)-3-(吡啶-3-基)脲）和凝胶缓释制剂显示出高效且对非靶标生物安全的特点。同时，加强公共卫生教育，减少生食螺类的高风险行为，是阻断传播链的关键环节。

4.4. 气候模型驱动的监测和预警系统

研究团队创新性地提出了一个"双阈值、三区"的预警框架。基于物种分布模型输出，设定0.1和0.3两个适宜性阈值，将风险区域划分为蓝色预防区（适宜性<0.1）、橙色监控区（0.1-0.3）和红色根除区（>0.3）。这一系统整合了遥感、地面气象站和气候指数等多源实时数据，通过贝叶斯风险网络生成1-4周的疫情风险预报。

4.5. 未来技术与全球治理

展望未来，研究建议采用数字监测与基因技术双轨并进的策略。一方面，开发集成图像识别和增强现实的移动应用（如"SnailGuard"），结合环境DNA（eDNA）监测技术，实现早期精准预警。另一方面，探索基于CRISPR-Cas9的基因驱动方法，通过靶向编辑降低种群繁殖能力。在治理层面，呼吁建立"国际福寿螺控制联盟"，制定统一监测标准和跨境应急响应程序，形成全球协同治理网络。

该研究通过将生态位建模与公共卫生风险评估相结合，不仅深化了对气候驱动下生物入侵规律的理解，更重要的是为构建气候适应性的入侵物种治理体系提供了科学基础。随着全球变暖持续加剧，这种跨学科、多尺度的研究方法将为应对未来人畜共患病威胁提供重要借鉴。研究强调，只有通过整合生态监测、基因组学预警和全球治理的创新策略，才能在气候变化和生物入侵的双重挑战下，有效保障粮食安全、生态安全和公共卫生安全。