气候变暖对中国钉螺的影响：多尺度证据

背景：气候变暖正日益重塑日本血吸虫在中国唯一中间宿主钉螺的种群动态。研究钉螺对气候变暖的响应对于指导针对钉螺的精准干预、推进血吸虫病消除进程并巩固消除成果至关重要。本研究旨在量化钉螺对气候变暖的多尺度响应。方法：我们进行了一项为期45天的温控实验室实验，使用来自湖北公安县的成年钉螺，将钉螺暴露于低温组（5°C）、对照组（25°C）和高温组（30°C），以评估体型依赖性存活率。随后，我们分析了1990年至2022年中国12个省份（34,554个村庄）的钉螺监测数据，并与从ERA5-Land下载的气候数据相关联。我们开发了滑动窗口模型来检查不同生命阶段的气候暴露，以评估种群对气候变暖的响应，并使用一般线性混合效应模型来探讨影响气候响应的环境因素（地理变量：纬度、经度、海拔、土地利用、历史气候变率）。评估了模型性能以确定最佳预测模型，随后用于预测SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下未来的钉螺密度。我们进一步采集了240只野生钉螺并测量了它们的体型，以反向验证先前的结果。结果：在个体水平上，我们观察到在低温组（91.6%，95% CI 85.8–97.7%）和高温组（45.7%，95% CI 31.9–65.6%）中，较大的钉螺比对照组（76.5%，95% CI 58.7–99.5%）具有更高的存活率。在种群水平上，钉螺密度与气候变暖密切相关，92.0%的种群表现出正温度敏感性。最冷季节（1月：2.7×10–2，95% CI 3×10–3–5.1×10–2；2月：3.3×10–2，95% CI 1.1×10–2–5.6×10–2）和繁殖季节（4月：2.4×10–2，95% CI 6×10–3–4.3×10–2；9–10月：3.5×10–2，95% CI 2×10–3–6.8×10–2）的暴露对气候变暖下钉螺密度的影响更大。水体主导区域的钉螺密度增长率最高（ß=1.6×10–1，95% CI 1.1×10–1–2.2×10–1），而农作物种群对土地覆盖最敏感，农作物覆盖每增加1%，种群密度增加0.2。在生态系统水平上，预计到2100年只有19.0%–24.6%的种群将从气候变化中受益，这些受益种群集中在采样野生钉螺平均体型为8.2毫米的地区。农田将占从气候变暖中受益的种群的72.0%，而森林占17.2%，不透水主导区域占8.3%。结论：钉螺种群在气候变暖下增长，但受土地利用类型调节。为了减轻气候变暖和土地利用对钉螺的影响，应通过多部门合作加强监测和综合干预。