吳俊楠，王顥然，王鑫宇，肖建華

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱 150030）

豬巴氏桿菌病是由多殺性巴氏桿菌（Pasteurella multocida）引起的一種以敗血癥和出血性炎癥為主要特征的豬傳染性疾病[1]，這種疾病又被稱之為“豬肺疫”。主要引起豬咽喉腫脹、呼吸困難、急性敗血癥和肺炎等癥狀，是豬的一種急性細(xì)菌性傳染病[2]。被認(rèn)為是豬最常見和最嚴(yán)重的疾病之一[3]。給養(yǎng)殖戶在預(yù)防與治療方面帶來巨大的困難。由于其嚴(yán)重的致病性，導(dǎo)致在動物飼養(yǎng)方面產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅著養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，并且在世界大部分地區(qū)引起持續(xù)性的關(guān)注。我國將豬巴氏桿菌病列入二類動物疫病控制名單，嚴(yán)格要求上報(bào)和處理過程。根據(jù)農(nóng)業(yè)部提供的數(shù)據(jù)，豬巴氏桿菌病是《獸醫(yī)公報(bào)》中收錄發(fā)病數(shù)據(jù)較龐大的豬類傳染性疾病[4]，2010年1月至2020年11月期間，全國發(fā)生疫情共19 686次，發(fā)病數(shù)量為276 572只，覆蓋了中國內(nèi)地31個省市地區(qū)，這提醒我們必須采取更有效的措施來預(yù)防未來的疫情。

我國是農(nóng)業(yè)大國，養(yǎng)豬業(yè)在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有重要比例，近年來隨著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，一些流行在豬之間的疫病對養(yǎng)豬業(yè)的威脅也逐漸在擴(kuò)大。在我國大陸中南部地區(qū)由于夏季氣溫更高濕度更大，促進(jìn)了某些疾病的發(fā)生發(fā)展，尤其在一些小規(guī)模的散型養(yǎng)殖戶間更容易傳播，這對疾病的預(yù)防及控制帶來一些實(shí)際的困難。所以在傳染性疫病高發(fā)生的季節(jié)我們更應(yīng)該加強(qiáng)對疫病的防控及預(yù)防意識，同時及時對疾病的流行情況及空間分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析亦顯得尤為重要。

空間自相關(guān)是指在同一個地理單元內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)之間一些變量潛在的相互依賴性。識別疾病的高流行地域，提高控制方案的針對性和有效性。王贏等[5]對2014—2019年吉林省人間布魯氏菌病流行病學(xué)特征及空間分布特點(diǎn)分析，確定了布魯氏菌病高發(fā)地區(qū)，從而對高發(fā)地區(qū)加強(qiáng)防控；許意清等[6]對2014—2016年廣西壯族自治區(qū)的水痘病例進(jìn)行了空間分析，確定了水痘的高發(fā)地區(qū)，從而對高發(fā)地區(qū)加強(qiáng)防控；彭中等[7]2014—2018年成都市血吸蟲病患者與釘螺分布的空間自相關(guān)分析，利用空間可視化和空間統(tǒng)計(jì)技術(shù)分析了釘螺的地區(qū)分布情況，幫助研究者確定疾病防控的重點(diǎn)區(qū)域，對衛(wèi)生資源的合理配置和制定政策提供科學(xué)的理論依據(jù)。綜上所述，應(yīng)用空間自相關(guān)算法已經(jīng)成為研究傳染病的區(qū)域聚集性并進(jìn)行傳染病疫情分析的有效手段。

本研究收集2010年1月至2020年11月期間中國發(fā)生的豬巴氏桿菌疫情發(fā)生數(shù)，通過年流行情況分析、月流行情況分析及全局空間自相關(guān)分析和局部空間自相關(guān)分析對我國豬巴氏桿菌病的發(fā)生情況進(jìn)行分析。對了解我國豬巴氏桿菌病的流行情況、空間分布特征提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料本研究主要從農(nóng)業(yè)部官方網(wǎng)站《獸醫(yī)公報(bào)》收錄的疫情數(shù)據(jù)，對2010—2020年間我國豬巴氏桿菌病病例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.2 發(fā)生次數(shù)分析應(yīng)用Excel對豬巴氏桿菌病的月發(fā)生次數(shù)和年發(fā)生次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

1.3 全局空間自相關(guān)分析應(yīng)用全局空間自相關(guān)分析各省作為一個整體的豬巴氏桿菌病病例分布。計(jì)算全局Moran's I統(tǒng)計(jì)量來評價(jià)聚類程度。在這項(xiàng)研究中，Moran's I測量了各省位置的空間自相關(guān)和豬巴氏桿菌病的發(fā)病率[8-9]。計(jì)算公式如下：

Global Moran's I的范圍為-1到1，其中1對應(yīng)于極為聚集的分布，-1對應(yīng)于極為分散的分布。當(dāng)Global Moran's I接近0時，情形被認(rèn)為是一個隨機(jī)分布。

1.4 局部空間自相關(guān)分析應(yīng)用局部空間自相關(guān)分析方法，探討了特定省份病例的分布模式。我們使用熱點(diǎn)分析來研究局部空間自相關(guān)。即使全局模式?jīng)]有聚集，熱點(diǎn)檢測也很有用。隨機(jī)發(fā)生的病例群對傳染病的傳播也有影響。計(jì)算局部Getis-Ord G*i統(tǒng)計(jì)量和Z值，以檢驗(yàn)豬巴氏桿菌病局部自相關(guān)是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[10]。Getis-ord G*i的計(jì)算公式如下：

Getis-ord G*i的計(jì)算是為了確定鄰近觀測的空間依賴性[11]。局部Getis-ord G*i的統(tǒng)計(jì)顯著性由值給出。Moran's I值可轉(zhuǎn)換為Z得分，當(dāng)Z值≥1.96或≤-1.96，表明空間自相關(guān)在95%水平上具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[12]。將該省視為熱點(diǎn)地區(qū)，表明該省的豬巴氏桿菌病病例在空間上聚集，顯著性水平為95%（P＜0.05）。這種類型的分析被用來證明顯著的局部集群的存在。

2 結(jié)果

2.1 我國豬巴氏桿菌病流行情況與空間聚集性分析

2.1.1 我國豬巴氏桿菌病年流行情況分析 如圖1所示，2010年1月至2020年11月我國共發(fā)生豬巴氏桿菌病19 686次。2015年前我國豬巴氏桿菌病發(fā)生次數(shù)基本處于每年上升發(fā)展的趨勢，在2015年更是達(dá)到發(fā)病高峰；但在2015—2020的6年間我國豬巴氏桿菌病具有明顯的下降趨勢，并在2020年間下降到了11年間的最低值。

圖1 2010—2020年我國豬巴氏桿菌病年發(fā)生次數(shù)Fig.1 Annual outbreaks of porcine pasteurellosis in China from 2010 to 2020

2.2.2 我國豬巴氏桿菌病月流行情況分析 如圖2所示，2010年1月份到2020年間至11月份豬巴氏桿菌病月發(fā)生次數(shù)，其中夏季（6~8月）疫情發(fā)生最為嚴(yán)重；秋季（9~11月）疫情發(fā)生情況較為減輕，但較其它月份疫情發(fā)生情況仍比較嚴(yán)重。通過豬巴氏桿菌病月發(fā)生次數(shù)情況可以看出，其中夏季最為嚴(yán)重。

圖2 2010—2020年我國豬巴氏桿菌病月發(fā)生次數(shù)Fig.2 Monthly outbreaks of porcine pasteurellosis in China from 2010 to 2020

2.2.3 我國豬巴氏桿菌病各地區(qū)疫情發(fā)生情況 應(yīng)用四分類自然間斷點(diǎn)分級法對2010年至2020整體我國豬巴氏桿菌病疫情發(fā)生次數(shù)進(jìn)行分級。結(jié)果如圖3和4，無論是從每年疫情發(fā)生情況來看還是從11年間整體的發(fā)生情況，我國豬巴氏桿菌病疫情發(fā)生嚴(yán)重的地區(qū)主要集中在我國大陸中南部地區(qū)，其中四川省、云南省、貴州省、重慶市、廣西壯族自治區(qū)、湖南省、湖北省、廣東省和海南省豬巴氏桿菌病疫情發(fā)生均高于我國其他省市。四川省、廣西壯族自治區(qū)和重慶市疫情發(fā)生最為嚴(yán)重。

圖4 2010－2020年我國總體豬巴氏桿菌病年各地區(qū)疫情發(fā)生情況Fig.4 Overall outbreaks in provinces of porcine pasteurellosis in 2010-2020

2.2.4 我國豬巴氏桿菌病全局空間自相關(guān)分析 全局空間自相關(guān)結(jié)果表明2010—2020年我國豬巴氏桿菌病的發(fā)生呈現(xiàn)空間聚集分布模式。如表1展示了我國豬巴氏桿菌病每年全局空間自相關(guān)分析結(jié)果中的Moran's I值、得分和值[13-14]。2010—2020每年的Moran's I值均整體接近于0，Z得分除了2015年外均大于1.96，P值除了2015年外均小于0.05，這表示當(dāng)把我國所有地區(qū)看為一個整體時，豬巴氏桿菌病在我國的流行呈聚集分布模式。

表1 我國2010-2020年豬巴氏桿菌病全局空間自相關(guān)結(jié)果相關(guān)參數(shù)Table 1 Relevant parameters of global spatial autocorrelation results of porcine pasteurellosis in China from 2010 to 2020

2.2.5 我國豬巴氏桿菌病局部空間自相關(guān)分析 結(jié)果如圖5所示，2010—2020年我國豬巴氏桿菌病發(fā)生的熱點(diǎn)地區(qū)主要是四川省、重慶市、湖北省、云南省、貴州省、湖南省、江西省、廣西壯族自治區(qū)、廣東省、海南省和福建省等省市。冷點(diǎn)地區(qū)主要是內(nèi)蒙古自治區(qū)、河北省、北京市、山西省、山東省、江蘇省、遼寧省和吉林省等省市。

圖5 2010—2020年我國豬巴氏桿菌病局部空間自相關(guān)結(jié)果Fig.5 Local spatial autocorrelation results of porcine pasteurellosis in China from 2010 to 2020

對2010－2020年我國豬巴氏桿菌病發(fā)生次數(shù)進(jìn)行總體局部空間自相關(guān)分析，結(jié)果如圖6所示。我國豬巴氏桿菌病發(fā)生熱點(diǎn)區(qū)域主要集中在我國的中南部地區(qū)，其中包括四川省、貴州省、云南省、重慶市、湖南省和廣西壯族自治區(qū)。冷點(diǎn)地區(qū)主要集中在我國中北部地區(qū)，其中包括內(nèi)蒙古自治區(qū)、河北省、北京市、山東省和江蘇省。

圖6 2010—2020年總體我國豬巴氏桿菌病局部空間自相關(guān)結(jié)果Fig.6 Overall spatial autocorrelation results of porcine pasteurellosis in China from 2010 to 2020

3 討論

現(xiàn)如今科技水平逐步提高，規(guī)模化養(yǎng)殖已成為如今養(yǎng)殖業(yè)的主流趨勢，豬規(guī)模化養(yǎng)殖模式促進(jìn)了我國豬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，同時加快了豬產(chǎn)業(yè)化的建設(shè)步伐，對畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展與提高農(nóng)民的收入有著重要意義。對于養(yǎng)殖企業(yè)來說，清楚的掌握疾病的流行特征與空間分布已變得愈發(fā)重要。因地制宜的調(diào)整防疫策略改善養(yǎng)殖條件，才能進(jìn)一步提高生產(chǎn)能力、促使效益最大化[15]。養(yǎng)殖企業(yè)對于疾病的防治已逐步變?yōu)榉来笥谥?，因此清楚的掌握疫病的特征，制定正確的防控措施才能保證養(yǎng)殖企業(yè)的平穩(wěn)運(yùn)行。

近年來，隨著豬養(yǎng)殖規(guī)?；潭忍岣?，一些疾病也得到了有效的控制，畜牧業(yè)的發(fā)展也得到進(jìn)一步提高。2010—2020年我國豬巴氏桿菌病的發(fā)生次數(shù)在2015年前處于逐年增加的趨勢，但2012年我國豬巴氏桿菌病發(fā)病數(shù)卻突然下降，是2010—2015年發(fā)病數(shù)最少的一年，2012兩年我國生豬養(yǎng)殖業(yè)市場面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)，2012年我國生豬養(yǎng)殖進(jìn)入微利狀態(tài)，低迷豬價(jià)、糧食價(jià)格持續(xù)走高、高成本、低盈利、高疫情[16]、高風(fēng)險(xiǎn)如影隨形[17]。2012年（尤其前8個月），各項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示經(jīng)濟(jì)下滑，在經(jīng)濟(jì)增速放緩的背景下，社會消費(fèi)動力不足，人們傾向于選擇食用廉價(jià)食品以代替高價(jià)豬肉，從而降低消費(fèi)支出[18]。因此導(dǎo)致養(yǎng)豬熱情驟減，導(dǎo)致2012年我國生豬數(shù)量大幅降低，因此2012年我國豬巴氏桿菌病的發(fā)生次數(shù)會大大降低。2015年后豬巴氏桿菌病的疫情發(fā)生次數(shù)更是大幅下降，這說明我國對于豬巴氏桿菌病的重視程度以及防控力度都在增加，加之小型散養(yǎng)型養(yǎng)殖模式的淘汰，大型養(yǎng)殖企業(yè)的規(guī)?；⒄?guī)化、疫苗的普遍程度及其可靠的安全性，這促使我國豬巴氏桿菌病疫情發(fā)生次數(shù)在2017年降到歷史新低的一年。2018年8月第一例非洲豬瘟疫情首次確診，隨著非洲豬瘟疫情的加重，生豬價(jià)格走低、生豬產(chǎn)量減少、養(yǎng)殖場（戶）恐慌心理加劇、快速拋售存欄豬。因此2018年后我國生豬產(chǎn)量大幅減少，所以2018年后我國豬巴氏桿菌病疫情發(fā)生也逐漸減少，在2020年再一次達(dá)到歷史新低。

通過對2010—2020年間我國豬巴氏桿菌病疫情空間自相關(guān)分析，我國豬巴氏桿菌病的發(fā)生主要是集中在我國中南部地區(qū)，夏季是疫情發(fā)生的主要季節(jié)。豬巴氏桿菌病的發(fā)生與氣候因素（溫度、相對濕度、降雨量、日照時數(shù)）有一定的相關(guān)性。與溫度、相對濕度、日照時數(shù)呈正相關(guān)，而我國中南部地區(qū)夏季平均溫度較高，濕度較大，這些因素可能會對動物免疫系統(tǒng)產(chǎn)生某些影響。因?yàn)楦邷馗邼駮档蛣游锏拿庖吖δ芎蛯Σ≡⑸锏牡挚沽?。在高溫高濕的環(huán)境中，抗氧化劑系統(tǒng)可能會受到損害，脂質(zhì)過氧化物的水平可能會增加，并且人體更容易受到過氧化損傷的影響。此外，胸腺和脾臟可能充血，出血風(fēng)險(xiǎn)可能增加。胸腺皮質(zhì)與髓質(zhì)之比的變化，實(shí)質(zhì)細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的大小的變化歸因于高溫。當(dāng)腎上腺釋放腎上腺素和去甲腎上腺素時，去甲腎上腺素可能與血漿皮質(zhì)酮水平升高有關(guān)，而腎上腺激素可以抑制體液和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，所以在我國大陸中南部地區(qū)的夏季，其高溫與強(qiáng)降水氣候會加劇豬巴氏桿菌病的發(fā)生[19]。這也解釋了為什么我國大陸中南地區(qū)是豬巴氏桿菌病的主要發(fā)生區(qū)域。因此在防治疾病時，應(yīng)考慮這些氣候因素。

應(yīng)用全局空間自相關(guān)對我國豬巴氏桿菌病的發(fā)生進(jìn)行分析，結(jié)果表明2010—2020年我國豬巴氏桿菌病的發(fā)生長期存在聚集區(qū)域。其中2015年豬巴氏桿菌病發(fā)病數(shù)聚集性相對不顯著，由于2015年是2010—2020年豬巴氏桿菌病發(fā)病數(shù)最多的一年，加之小型豬散養(yǎng)戶較多，易呈現(xiàn)分散的現(xiàn)象。所以2015年我國豬巴氏桿菌病發(fā)病數(shù)聚集性發(fā)病的特點(diǎn)顯著性較低。但對我國豬巴氏桿菌病的發(fā)生長期存在聚集性區(qū)域的特點(diǎn)無影響。應(yīng)用空間局部自相關(guān)進(jìn)行分析，結(jié)果表明四川省、貴州省、云南省、重慶市、湖南省和廣西壯族自治區(qū)，這些地區(qū)是發(fā)生豬巴氏桿菌病的主要地區(qū)。我國大陸中南部屬于濕潤亞熱帶氣候，豐富的水資源、近億公頃草山草坡及農(nóng)作物副產(chǎn)品、冬閑田種植飼草料等為養(yǎng)殖業(yè)提供巨大的支撐，因地制宜的養(yǎng)殖形式也較為廣泛[20]。同時我國大陸中南部地區(qū)人口較為密集，小型的散養(yǎng)模式居多，相比大型的養(yǎng)殖企業(yè)，小型的散養(yǎng)管理模式相對粗放，忽視防疫工作的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。大部分農(nóng)戶只把養(yǎng)豬當(dāng)作副業(yè)，對養(yǎng)殖的定位不夠清晰，缺少主要的養(yǎng)殖知識，在養(yǎng)殖方式上也是盲目跟風(fēng)，缺乏科學(xué)飼養(yǎng)知識和了解動物防疫相關(guān)法律法規(guī)；另外政府對動物防疫工作管理的程度不夠、不重視，對防疫工作的實(shí)施、宣傳、組織上的力度不夠；動物防疫相關(guān)的法律法規(guī)不完善，國家制定的相關(guān)政策、方案都難以得到執(zhí)行。因此使得我國豬巴氏桿菌病疫病的擴(kuò)散及流行更易呈聚集分布模式。這也提示我們這些地區(qū)應(yīng)加大力度重點(diǎn)做好對豬巴氏桿菌病的防疫工作[21]。

我國豬巴氏桿菌病的發(fā)病分布廣泛，對其進(jìn)行流行特征及空間分布的統(tǒng)計(jì)分析尤為重要。本研究基于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部官方網(wǎng)站《獸醫(yī)公報(bào)》對2010—2020年間我國豬巴氏桿菌病感染病例進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用全局空間自相關(guān)分析和局部空間自相關(guān)分析，對豬巴氏桿菌病流行特征及空間分布進(jìn)行了詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析，為了解豬巴氏桿菌病流行及分布情況和提高綜合防控水平提供一定的參考依據(jù)。