裂谷热(Rift Valley fever)是由感染裂谷热病毒所导致的一种反刍动物和人的急性、热性传染病,主要由以蚊子为主的媒介进行传播。裂谷热于1930年首次在肯尼亚裂谷地区暴发。随后在非洲范围内发生了广泛的传播,对非洲的反刍动物经济造成了巨大打击。2000年,裂谷热疫情首次到达欧亚大陆,于沙特阿拉伯和也门地区暴发,为亚洲和欧洲的疫情防控工作敲响了警钟。并且,裂谷热是一种人兽共患病,不仅威胁动物健康,同时也在时刻威胁着人类健康。我国曾于2016年收治了我国首个输入性裂谷热人类病例。裂谷热为OIE规定必须通报的动物疫病。在我国《国家中长期动物疫病防治规划(2012—2020年)》中,裂谷热被列为需要重点防范的13种外来动物疫病之一。我国反刍动物产业规模巨大,牛羊肉、乳、毛等产品均与民生、经济息息相关,反刍动物经济占我国畜牧业中相当大的比重。对于裂谷热这种外来动物疫病,我国的反刍动物群体缺乏对其的抵抗力。除易感动物群体外,媒介的存在也是发生裂谷热疫情的必要条件。有多种已被证实在裂谷热的传播中具有媒介作用的蚊子在我国有广泛分布,一旦有传染源进入我国后,可以在我国形成“传染源-传播媒介-易感动物”这样完整的传播链。根据OIE对裂谷热风险的认定标准,我国应被视为存在裂谷热潜在风险的非疫区国家。OIE建议处于这一风险等级的国家,应加强进口检测、媒介控制以及公共卫生系统工作人员对于疾病的认知,以便尽早发现和遏制疫情。潜在的裂谷热疫情传入风险,对我国的反刍动物养殖业正造成巨大威胁,一旦国内暴发疫情,我国的疫情防控工作将面临巨大挑战。在国际间交通、贸易日益频繁、紧密的今天,我国对于裂谷热的传入风险应时刻保持警惕。但目前国内对于裂谷热的潜在风险认识不足,对于其媒介生态学的了解也并不充分,难以对裂谷热开展有针对性的防控工作。本研究从虫媒传染病流行的基本环节入手,对中国裂谷热潜在媒介进行了分布预测建模、对中国裂谷热发生及传播风险进行了综合评估、并基于数学模型建立了裂谷热传播动力学模拟系统。可为我国裂谷热防控策略的制订及防控措施的开展提供新的思路和宝贵的资料。本研究的主要内容为:(1)基于2004年～2019年国际裂谷热动物疫情记录,利用空间流行病学的时空分析方法,分析了裂谷热动物疫情的时空分布特征及流行规律。方向分布分析结果显示,2004年～2019年的裂谷热动物疫情依次呈现为在非洲西北部局部地区的散发(2004～2005)、非洲东南部地区较大面积的流行(2006～2009)、非洲南部局部地区的大流行(2010～2011)以及非洲中部地区较大面积的散发(2013～2019),分布方向均呈现为不同程度的西北-东南方向;时空扫描结果显示2004年～2019年的裂谷热动物疫情存在八个具有统计学意义的时空聚集区,前三级聚集区分别位于非洲大陆东部、南部以及东南部,覆盖了研究时段内大部分的疫情数以及发病数,同时也是历史上裂谷热的传统疫区;(2)基于国内外文献记录和GBIF数据库中的媒介分布记录,以及反映中国气候条件的当前及未来高分辨率气象因子,利用Maxent生态位模型建立了预测中国裂谷热媒介分布适宜性的生态位模型。模型揭示了六种裂谷热潜在媒介,埃及伊蚊、白纹伊蚊、刺扰伊蚊、淡色库蚊、致倦库蚊以及三带喙库蚊在中国当前的分布适宜性以及在未来气候变化下的适生区变化情况。结果显示,模型AUC值在0.801～0.992,预测效果良好,六种媒介的适宜栖息地当前分布于中国的不同地区,在未来均具有不同程度的向中国北方高纬度地区扩张的趋势;(3)基于2004年～2019年国际裂谷热动物疫情记录,以及反映疫区气候条件的高分辨率气象因子,建立Maxent生态位模型揭示了影响裂谷热疫情发生的关键气象因子,并外推至中国。结果显示,模型AUC值为0.897,预测效果良好,预测中国南方的广大地区具有与非洲裂谷热疫区相似的气候条件;并利用地理信息系统技术,结合中国反刍动物分布密度以及媒介分布综合指数,揭示了中国有利于裂谷热发生的高风险地区;基于AHP层次分析,综合评估了中国交通贸易因素(公路、铁路、水路及活畜交易市场)、宿主以及媒介分布所可能引发的裂谷热在较大的空间规模上进行传播的风险,揭示了中国有利于裂谷热传播的高风险地区。最终将发生风险与传播风险进行综合叠加,得到了中国裂谷热综合风险地图;(4)基于经典仓室模型原理,根据裂谷热的流行病学特点,应用计算机技术,建立了裂谷热传播动力学模拟系统,可对局部可能发生的裂谷热疫情的传播扩散趋势进行模拟。基于假设场景,对不采取干预措施和采取干预措施情况下的疫情发展进行了模拟,探究了包括灭蚊、免疫和扑杀在内的人工干预措施在疫情防控中的效果。结果显示,在本研究的假设场景中,采取预防性措施(预防性免疫和灭蚊)可以有效降低疫情暴发的强度,减少牲畜损失;采取紧急响应措施(紧急免疫和灭蚊)可以有效促进疫情的结束,减少牲畜损失。综上所述,本研究应用多种空间流行病学研究方法及数学建模技术,对裂谷热这种外来动物疫病进入中国这样的非疫区国家的潜在风险进行了开拓性的系统分析。预测了我国多种裂谷热潜在媒介的当前及未来适生区分布,填补了我国裂谷热媒介生态信息学知识的空白,可依据预测结果开展针对性的媒介及病原监测;根据得到的我国裂谷热综合风险地图,可对识别为具有裂谷热发生及传播风险的地区开展针对性的防控工作,为政府和防疫部门提供决策支持;通过建立的裂谷热传播动力学模拟系统,可对可能发生的裂谷热疫情的发展趋势进行预测和分析,并可对采取干预措施对于疫情防控的效果进行评价,为防控策略的制订提供科学依据。