2010—2020年我國豬巴氏桿菌病的流行情況與空間聚集性分析

吳俊楠，王顥然，王鑫宇，肖建華

（東北農業大學，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，是豬的一種急性細菌性傳染病[2]。被認為是豬最常見和最嚴重的疾病之一[3]。給養殖戶在預防與治療方面帶來巨大的困難。由于其嚴重的致病性，導致在動物飼養方面產生巨大的經濟損失，嚴重威脅著養殖業的健康發展，并且在世界大部分地區引起持續性的關注。我國將豬巴氏桿菌病列入二類動物疫病控制名單，嚴格要求上報和處理過程。根據農業部提供的數據，豬巴氏桿菌病是《獸醫公報》中收錄發病數據較龐大的豬類傳染性疾病[4]，2010年1月至2020年11月期間，全國發生疫情共19 686次，發病數量為276 572只，覆蓋了中國內地31個省市地區，這提醒我們必須采取更有效的措施來預防未來的疫情。

我國是農業大國，養豬業在農業經濟中占有重要比例，近年來隨著養豬業的發展，一些流行在豬之間的疫病對養豬業的威脅也逐漸在擴大。在我國大陸中南部地區由于夏季氣溫更高濕度更大，促進了某些疾病的發生發展，尤其在一些小規模的散型養殖戶間更容易傳播，這對疾病的預防及控制帶來一些實際的困難。所以在傳染性疫病高發生的季節我們更應該加強對疫病的防控及預防意識，同時及時對疾病的流行情況及空間分布情況進行統計分析亦顯得尤為重要。

空間自相關是指在同一個地理單元內的觀測數據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特征及空間分布特點分析，確定了布魯氏菌病高發地區，從而對高發地區加強防控；許意清等[6]對2014—2016年廣西壯族自治區的水痘病例進行了空間分析，確定了水痘的高發地區，從而對高發地區加強防控；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分析，利用空間可視化和空間統計技術分析了釘螺的地區分布情況，幫助研究者確定疾病防控的重點區域，對衛生資源的合理配置和制定政策提供科學的理論依據。綜上所述，應用空間自相關算法已經成為研究傳染病的區域聚集性并進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月期間中國發生的豬巴氏桿菌疫情發生數，通過年流行情況分析、月流行情況分析及全局空間自相關分析和局部空間自相關分析對我國豬巴氏桿菌病的發生情況進行分析。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業部官方網站《獸醫公報》收錄的疫情數據，對2010—2020年間我國豬巴氏桿菌病病例進行統計。

1.2 發生次數分析應用Excel對豬巴氏桿菌病的月發生次數和年發生次數進行統計與分析。

1.3 全局空間自相關分析應用全局空間自相關分析各省作為一個整體的豬巴氏桿菌病病例分布。計算全局Moran's I統計量來評價聚類程度。在這項研究中，Moran's I測量了各省位置的空間自相關和豬巴氏桿菌病的發病率[8-9]。計算公式如下：

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

1.4 局部空間自相關分析應用局部空間自相關分析方法，探討了特定省份病例的分布模式。我們使用熱點分析來研究局部空間自相關。即使全局模式沒有聚集，熱點檢測也很有用。隨機發生的病例群對傳染病的傳播也有影響。計算局部Getis-Ord G*i統計量和Z值，以檢驗豬巴氏桿菌病局部自相關是否具有統計學意義[10]。Getis-ord G*i的計算公式如下：

Getis-ord G*i的計算是為了確定鄰近觀測的空間依賴性[11]。局部Getis-ord G*i的統計顯著性由值給出。Moran's I值可轉換為Z得分，當Z值≥1.96或≤-1.96，表明空間自相關在95%水平上具有統計學意義[12]。將該省視為熱點地區，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月我國共發生豬巴氏桿菌病19 686次。2015年前我國豬巴氏桿菌病發生次數基本處于每年上升發展的趨勢，在2015年更是達到發病高峰；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生次數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生次數，其中夏季（6~8月）疫情發生最為嚴重；秋季（9~11月）疫情發生情況較為減輕，但較其它月份疫情發生情況仍比較嚴重。通過豬巴氏桿菌病月發生次數情況可以看出，其中夏季最為嚴重。

圖2 2010—2020年我國豬巴氏桿菌病月發生次數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疫情發生情況 應用四分類自然間斷點分級法對2010年至2020整體我國豬巴氏桿菌病疫情發生次數進行分級。結果如圖3和4，無論是從每年疫情發生情況來看還是從11年間整體的發生情況，我國豬巴氏桿菌病疫情發生嚴重的地區主要集中在我國大陸中南部地區，其中四川省、云南省、貴州省、重慶市、廣西壯族自治區、湖南省、湖北省、廣東省和海南省豬巴氏桿菌病疫情發生均高于我國其他省市。四川省、廣西壯族自治區和重慶市疫情發生最為嚴重。

圖4 2010－2020年我國總體豬巴氏桿菌病年各地區疫情發生情況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分析 全局空間自相關結果表明2010—2020年我國豬巴氏桿菌病的發生呈現空間聚集分布模式。如表1展示了我國豬巴氏桿菌病每年全局空間自相關分析結果中的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，這表示當把我國所有地區看為一個整體時，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結果相關參數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分析 結果如圖5所示，2010—2020年我國豬巴氏桿菌病發生的熱點地區主要是四川省、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、廣東省、海南省和福建省等省市。冷點地區主要是內蒙古自治區、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結果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生次數進行總體局部空間自相關分析，結果如圖6所示。我國豬巴氏桿菌病發生熱點區域主要集中在我國的中南部地區，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。冷點地區主要集中在我國中北部地區，其中包括內蒙古自治區、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結果Fig.6 Overall spatial autocorrelation results of porcine pasteurellosis in China from 2010 to 2020

3 討論

現如今科技水平逐步提高，規?；B殖已成為如今養殖業的主流趨勢，豬規?；B殖模式促進了我國豬產業的發展進程，同時加快了豬產業化的建設步伐，對畜牧業可持續發展與提高農民的收入有著重要意義。對于養殖企業來說，清楚的掌握疾病的流行特征與空間分布已變得愈發重要。因地制宜的調整防疫策略改善養殖條件，才能進一步提高生產能力、促使效益最大化[15]。養殖企業對于疾病的防治已逐步變為防大于治，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殖企業的平穩運行。

近年來，隨著豬養殖規?；潭忍岣?，一些疾病也得到了有效的控制，畜牧業的發展也得到進一步提高。2010—2020年我國豬巴氏桿菌病的發生次數在2015年前處于逐年增加的趨勢，但2012年我國豬巴氏桿菌病發病數卻突然下降，是2010—2015年發病數最少的一年，2012兩年我國生豬養殖業市場面臨嚴峻的考驗，2012年我國生豬養殖進入微利狀態，低迷豬價、糧食價格持續走高、高成本、低盈利、高疫情[16]、高風險如影隨形[17]。2012年（尤其前8個月），各項數據顯示經濟下滑，在經濟增速放緩的背景下，社會消費動力不足，人們傾向于選擇食用廉價食品以代替高價豬肉，從而降低消費支出[18]。因此導致養豬熱情驟減，導致2012年我國生豬數量大幅降低，因此2012年我國豬巴氏桿菌病的發生次數會大大降低。2015年后豬巴氏桿菌病的疫情發生次數更是大幅下降，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，加之小型散養型養殖模式的淘汰，大型養殖企業的規?；?、正規化、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生次數在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，生豬價格走低、生豬產量減少、養殖場（戶）恐慌心理加劇、快速拋售存欄豬。因此2018年后我國生豬產量大幅減少，所以2018年后我國豬巴氏桿菌病疫情發生也逐漸減少，在2020年再一次達到歷史新低。

通過對2010—2020年間我國豬巴氏桿菌病疫情空間自相關分析，我國豬巴氏桿菌病的發生主要是集中在我國中南部地區，夏季是疫情發生的主要季節。豬巴氏桿菌病的發生與氣候因素（溫度、相對濕度、降雨量、日照時數）有一定的相關性。與溫度、相對濕度、日照時數呈正相關，而我國中南部地區夏季平均溫度較高，濕度較大，這些因素可能會對動物免疫系統產生某些影響。因為高溫高濕會降低動物的免疫功能和對病原微生物的抵抗力。在高溫高濕的環境中，抗氧化劑系統可能會受到損害，脂質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，出血風險可能增加。胸腺皮質與髓質之比的變化，實質細胞和淋巴細胞的大小的變化歸因于高溫。當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酮水平升高有關，而腎上腺激素可以抑制體液和細胞介導的免疫反應，所以在我國大陸中南部地區的夏季，其高溫與強降水氣候會加劇豬巴氏桿菌病的發生[19]。這也解釋了為什么我國大陸中南地區是豬巴氏桿菌病的主要發生區域。因此在防治疾病時，應考慮這些氣候因素。

應用全局空間自相關對我國豬巴氏桿菌病的發生進行分析，結果表明2010—2020年我國豬巴氏桿菌病的發生長期存在聚集區域。其中2015年豬巴氏桿菌病發病數聚集性相對不顯著，由于2015年是2010—2020年豬巴氏桿菌病發病數最多的一年，加之小型豬散養戶較多，易呈現分散的現象。所以2015年我國豬巴氏桿菌病發病數聚集性發病的特點顯著性較低。但對我國豬巴氏桿菌病的發生長期存在聚集性區域的特點無影響。應用空間局部自相關進行分析，結果表明四川省、貴州省、云南省、重慶市、湖南省和廣西壯族自治區，這些地區是發生豬巴氏桿菌病的主要地區。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作物副產品、冬閑田種植飼草料等為養殖業提供巨大的支撐，因地制宜的養殖形式也較為廣泛[20]。同時我國大陸中南部地區人口較為密集，小型的散養模式居多，相比大型的養殖企業，小型的散養管理模式相對粗放，忽視防疫工作的現象比較嚴重。大部分農戶只把養豬當作副業，對養殖的定位不夠清晰，缺少主要的養殖知識，在養殖方式上也是盲目跟風，缺乏科學飼養知識和了解動物防疫相關法律法規；另外政府對動物防疫工作管理的程度不夠、不重視，對防疫工作的實施、宣傳、組織上的力度不夠；動物防疫相關的法律法規不完善，國家制定的相關政策、方案都難以得到執行。因此使得我國豬巴氏桿菌病疫病的擴散及流行更易呈聚集分布模式。這也提示我們這些地區應加大力度重點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病分布廣泛，對其進行流行特征及空間分布的統計分析尤為重要。本研究基于農業農村部官方網站《獸醫公報》對2010—2020年間我國豬巴氏桿菌病感染病例進行的統計，應用全局空間自相關分析和局部空間自相關分析，對豬巴氏桿菌病流行特征及空間分布進行了詳細的統計分析，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。