کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8846083 1617374 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Interplay between contact risk, conspecific density, and landscape connectivity: An individual-based modeling framework
ترجمه فارسی عنوان
تعامل بین مخاطرات خطر، چگالی توزیع شده و اتصال چشم انداز: چارچوب مدل سازی مبتنی بر فرد
کلمات کلیدی
جنبش حیوانات، نرخ تماس، اتصال چشم انداز، مدل مبتنی بر فرد مدیریت بیماری های عفونی، راکون،
ترجمه چکیده
در بسیاری از سیستم های پاتوژن میزبان، انتقال پاتوژن نیاز به ارتباط نزدیک بین میزبان عفونی و حساس دارد. نرخ تماس افراد در افراد بستگی دارد به اینکه چگونه آنها در منظر حرکت می کنند، زیرا ارتباطات عملکردی می تواند بر تعاملات بین افراد تاثیر بگذارد. با این حال، مطالعات چندان به بررسی ارتباط بین نرخ تماس، چگالی توزیع شده و اتصال به عملکرد شناخته شده است. با استفاده از یک مدل مبتنی بر فرد مبتنی بر مکانی، ما بررسی کردیم که چگونه قوانین حرکت تجربی به الگوهای فضایی نرخ تماس در میان میزبان بیماری در منظرهای پیچیده تبدیل می شوند. ما مدل های دینامیکی قابلیت اتصال را با مشخص کردن رفتارهای جنبشی راکون ها که توسط رادیو قرار گرفته اند، که میزبان اصلی ویروس هاری راکون هستند، توسعه دادیم. بر این اساس، ما دینامیک فضای استفاده از راکون ها را در منظرهای مجازی که در تراکم متناوب، دسترسی به جنگل و ارتباطات چشم انداز متغیر است، شبیه سازی کردیم. سپس ما الگوهای فضایی را در تراکم میزان تماس مخاطره در سرتاسر روکنوهای شبیه سازی مشخص کردیم. راکون ها با رادیو اکتیو احتمالا ترکه های زیستگاه بزرگ را انتخاب می کنند که با سفر به مسیرهای ارزان تر به دست می آیند و در مناطق انسان شناسی، به خصوص در طول روز، زمان اقامت نسبتا طولانی دارند. این قوانین حرکتی که در مورد راکتون های شبیه سازی شده در مناظر مجازی اعمال شد، سه الگو کلیدی در نرخ تماس را نشان داد. ابتدا چندین راکتون شبیه سازی شده بیشترین ارتباط میان افراد را بر عهده داشتند، الگوئی که ظاهر شد، هرچند که همه ی روبات های شبیه شده، همان قوانین حرکت را زیر نظر داشتند. دوم، نرخ تماس با سرانه در بیشتر شرایط به صورت خطی با تراکم فردی افزایش می یابد، که نشان می دهد که انتقال هویج های راکون باید وابسته به تراکم باشد نه وابستگی به فرکانس. سوم، اتصال به عملکرد، طیف گسترده ای از الگوها را در تراکم نرخ تماس تماس سرانه از کاهش به افزایش مقادیر، بسته به نوع پوشش پوشش زمین ایجاد کرد. به طور کلی، ارتباطات میان میزبان در بالاترین تراکم در جنگل ها، مناطق انسان شناسی و راهروهای کشاورزی رخ می دهد. ما نشان می دهیم که الگوهای پیچیده نرخ تماس می توانند از قوانین حرکتی تجربی ساده ظاهر شوند و بنابراین می توانند ریشه های کلیدی پویایی گسترش بیماری باشند. ناهمگونی فضایی قوی در نرخ های تماس مشاهده شده نشان می دهد که اثربخشی مداخلات کنترل خاص می تواند به شدت متفاوت باشد، به نحوی که بسته به تراکم میزبان، ترکیب چشم انداز و اتصال به عملکرد، متفاوت باشد. این مطالعه روابط کارکردی کلیدی را برای تطبیق مداخلات به تغییرات در شرایط محلی ارائه می دهد.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک بوم شناسی، تکامل، رفتار و سامانه شناسی
پیش نمایش مقاله
تعامل بین مخاطرات خطر، چگالی توزیع شده و اتصال چشم انداز: چارچوب مدل سازی مبتنی بر فرد
چکیده انگلیسی
In many host-pathogen systems, pathogen transmission requires close contact between infectious and susceptible hosts. The contact rates among individuals depend upon how they move in the landscape because functional connectivity can affect interactions between individuals. Yet few studies have explored the interplay between contact rates, conspecific density, and functional connectivity. Using a spatially explicit individual-based model, we investigated how empirical movement rules translate into spatial patterns of contact rates among disease hosts in complex landscapes. We developed dynamic models of functional connectivity by characterizing movement behaviors of radio-collared raccoons, which are the main hosts of the raccoon rabies virus. On this basis, we simulated space-use dynamics of raccoons in virtual landscapes varying in conspecific density, forest availability, and landscape connectivity. We then characterized spatial patterns in the density of per capita contact rates of simulated raccoons. Radio-collared raccoons were more likely to choose large habitat patches that were reached by traveling along least-cost paths, and had relatively long residence times in anthropogenic areas, especially during daytime. These movement rules that were applied to simulated raccoons in virtual landscapes revealed three key patterns in contact rates. First, few simulated raccoons were responsible for most contacts between individuals, a pattern that emerged even though all simulated raccoons obeyed the same movement rules. Second, per capita contact rates increased linearly with individual density under most conditions, which indicates that raccoon rabies transmission should be density-dependent rather than frequency-dependent. Third, functional connectivity created a broad range of patterns in the density of per capita contact rates from decreasing to increasing values, depending upon the availability of land cover types. Overall, the contacts between hosts tended to occur at highest densities in forests, anthropogenic areas, and agricultural corridors. We show that complex patterns of contact rates can emerge from simple empirical movement rules and, therefore, can be key drivers of disease spread dynamics. The strong spatial heterogeneity observed in contact rates implies that the effectiveness of particular control interventions can strongly vary depending upon host density, landscape composition, and functional connectivity. This study provides key functional relationships for tailoring interventions to changes in local conditions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ecological Modelling - Volume 373, 10 April 2018, Pages 25-38
نویسندگان
, , , ,