《Biological Invasions》：Modeling the hypothetical spread of dreissenid mussels within Idaho using watercraft traffic data
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斑马贻贝（Dreissena polymorpha）于20世纪80年代中期在北美五大湖被发现，而斑驴贻贝（D. bugensis）的出现则晚了几年。由于这些入侵贻贝对环境的极端影响以及一旦群体建立后几乎无法清除，预测并随后阻止其扩散至关重要。这两种贻贝正逐渐从
斑马贻贝（Dreissena polymorpha）于20世纪80年代中期在北美五大湖被发现，而斑驴贻贝（D. bugensis）的出现则晚了几年。由于这些入侵贻贝对环境的极端影响以及一旦群体建立后几乎无法清除，预测并随后阻止其扩散至关重要。这两种贻贝正逐渐从五大湖向西入侵北美，主要通过拖车式船只（trailered watercraft）运输。本研究的目的是利用年度船只交通数据，开发改进的离散时间马尔可夫链模型，以模拟未受侵染的州（爱达荷州）水域可能发生的dreissenid贻贝入侵。结果表明，在爱达荷州所有水域中，科达伦湖（Lake Coeur d'Alene）因接收最多数量的船只交通，其遭受dreissenid贻贝侵染的可能性最高。潘德奥雷湖（Lake Pend Oreille）由于有大量船只交通从该湖前往邻近水域，因此构成了传播dreissenid贻贝侵染的最大风险。此外，研究还确定了若发生dreissenid贻贝侵染，爱达荷州水域被感染的风险从高到低的排名。所开发的模型可通过将对策集中于高风险水域来预防dreissenid贻贝侵染。在发生dreissenid贻贝入侵时，这些模型可用于优先保护地理位置邻近受侵染水域的脆弱水域。最后，本研究中的模型具有适应性，可配置为对其他由拖车式船只传播的入侵生物提供风险评估。
入侵性dreissenid贻贝（dreissenid mussels，包括斑马贻贝Dreissena polymorpha和斑驴贻贝D. bugensis）自20世纪80年代被引入北美五大湖后，对淡水生态系统和水基础设施造成严重影响。这些贻贝繁殖力强，一旦在水域中建立种群，几乎无法根除，因此预测和阻止其扩散至关重要。它们主要通过拖车式船只（trailered watercraft，由车辆牵引运输的船只）的船体附着或舱底水进行跨水域传播。爱达荷州（Idaho, ID）目前尚未被这些贻贝侵染，但其南邻犹他州和内华达州已有侵染记录，且每年在爱达荷州检查站均能拦截到来自这些侵染区的拖车式船只。因此，量化爱达荷州水域的入侵风险具有重要的管理意义。该研究发表于《Biological Invasions》，旨在利用水船交通数据构建数学模型，模拟假设的入侵情景。
研究人员使用爱达荷州农业部（Idaho State Department of Agriculture, ISDA）2022年3月至11月期间31个水船检查站收集的年度交通数据。原始数据集包含102,664条记录，经数据清洗（统一水域名、将非水域目的地转换为邻近水域）后，用于分析的记录为24,498条，共涉及370个水域，包括爱达荷州水域及周边州的部分水域。研究采用改进的离散时间马尔可夫链（discrete-time Markov chain）模型，以季节（春、夏、秋）为时间步长，分别构建转移矩阵。模型中的侵染概率参数基于已有文献和数据集，包括船只污损概率、贻贝运输存活率以及季节性繁殖窗口等。模型变异1（Model variation 1）模拟初始侵染位点对所有其他水域的传播概率；模型变异2（Model variation 2）通过移除特定水域来评估该水域对扩散的净贡献，从而修正排名。此外，还计算了年度旅行网络的度中心性（degree centrality）和特征向量中心性（eigenvector centrality）作为模型结果的验证。
研究结果给出了两类风险排名。第一类为“被侵染风险”排名，基于模型变异1，显示科达伦湖（Lake Coeur d'Alene）因接收最多的水船交通量而成为最可能被侵染的水域。第二类为“后续传播风险”排名，基于模型变异2，显示潘德奥雷湖（Lake Pend Oreille）因向邻近水域输出大量水船交通而成为最大的扩散风险源。两个排名均以北部爱达荷州的大型休闲水域为主，且度中心性和特征向量中心性分析结果与模型排名一致。概率分布分析显示，在5年模拟时间内，18.1%的水域会导致超过100个后续侵染事件，而15.6%的水域不会导致任何后续侵染。当以Lake Pend Oreille作为初始侵染点时，各水域的侵染概率呈双峰分布，24.3%的水域达到高概率（>0.8），47.6%的水域保持极低概率（<0.2），反映出其作为高度连接枢纽的角色；而当以Bull Trout Lake（排名第171）为初始点时，概率分布呈单峰右尾形态，大多数水域侵染概率极低，但高度连接的水域（如Lake Pend Oreille）一旦接触仍能达到概率1.0。此外，同时出现在两类排名中的水域（表中以*标记）需特别关注。
讨论部分总结了研究结果的管理意义。水船交通作为主要传播媒介已被长期证实，本研究进一步表明，高交通量水域不仅本身易受侵染，还可能成为区域性扩散的源头。例如，Lake Pend Oreille的公路连接性会显著提高邻近水域的侵染风险。研究还讨论了模型假设的局限性，包括假设所有水船都被检查站拦截、所有船只有相同的运输概率、目的地记录与实际一致、水域之间无物理连接，以及数据集完全代表2022年交通
