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上海辰山植物园引进植物及其可能携带有害生物风险评估

时间:2022-02-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:上海辰山植物园大量引入外来植物,则更需对其进行系统而详细的风险分析,以应对有可能发生的生物入侵。以上海辰山植物园的外来陆生植物为对象,使用所构建的适合华东地区外来引种陆生植物风险评估体系进行风险性评估。由于辰山植物园已引进种植的外来陆生植物种类较多,因此,需要经过初筛选,选出需要使用评估体系进行评估的部分物种。
上海辰山植物园引进植物及其可能携带有害生物风险评估_引进植物及其携带

上海辰山植物园位于上海市松江区,园区由中心展示区、植物保育区、五大洲植物区和外围缓冲区四大功能区构成,占地面积达207hm2。中心展示区设置了月季园、旱生植物园、珍稀植物园、矿坑花园、水生植物园、展览温室、观赏草园、岩石和药用植物园以及木樨园等26个专类园。展览温室展览面积为12608m2,由热带花果馆、沙生植物馆和珍奇植物馆组成。目前,植物园已收集国内外植物约9000种(品种),并且计划在未来收集到全球30000种(品种)植物。这些植物很大一部分皆为外来植物,包括从国外引进和从国内其他地区引进的植物。

众所周知,许多已存在的外来入侵植物最初都是以人为引进的途径在当地定殖并扩散的。调查显示,我国50%的外来入侵植物最初是作为牧草或饲料植物、观赏植物、纤维植物、药用植物、蔬菜、草坪植物、环境植物等引进的。最典型的恶性杂草,如加拿大一枝黄花、藿香蓟、马缨丹等,都是作为观赏植物被引入中国,最终成为危害当地生态系统,影响社会经济的恶性入侵种。因此,对辰山植物园已经和将要引进的外来植物进行入侵风险评估,具有非常重要的意义。

上海市位于30°42′~31°48′N,120°50′~122°16′E,北倚长江入海口,南临杭州湾,西接江苏、浙江两省,东濒东海,是在江流和海潮作用下,由泥沙堆积而形成的典型的三角洲冲积平原。上海属于北亚热带季风气候区,气候温暖湿润,全年平均气温为15.5℃,1月平均气温为3.4℃,7月平均气温为27.8℃,平均无霜期为228d,全年降水量平均为1149.8mm。

自19世纪末开始,上海作为我国重要港口,逐渐发展为全国重要的交通枢纽,特别是20世纪80年代以后,随着改革开放,上海日益成为国际性的大都市,其城市化进程更是不断推进。但随之而来的,是对上海原有生态的破坏和大量外来物种的进入,除了无意携带进入的外来植物,还有很大一部分都是人为引种进入的植物,许多外来植物在上海温暖湿润的气候条件下迅速归化、定殖,并且在不断加剧的人类活动条件下,蔓延成为具有危害性的入侵植物。我国不少恶性入侵植物最早便是由上海传入并扩散的,而上海本地物种也在外来入侵种威胁下逐渐减少,甚至有些物种已在上海消失。

鉴于上海适宜的自然条件以及非常高的人类干扰强度和频度,上海地区需重视外来植物的引种把控。上海辰山植物园大量引入外来植物,则更需对其进行系统而详细的风险分析,以应对有可能发生的生物入侵。在物种大量扩散前,掌握物种详细的信息,制定合理的评估与管理方式,并实施监控与防范。

以上海辰山植物园的外来陆生植物为对象,使用所构建的适合华东地区外来引种陆生植物风险评估体系进行风险性评估。评估的对象包括直接从国外引进的、从国内其他地区引进的、在上海已有种植的外来陆生植物。这些植物中有些为首次引进我国,有些已在我国甚至华东地区有人工引进种植的记录,有些甚至已在华东地区自然分布。由于进行评估的外来陆生植物皆为已经引进种植的物种,因此内容叙述中便使用“已存在”状态体系进行评估。评估结果可作为上海辰山植物园外来引种植物入侵防控管理的参考。

由于上海辰山植物园所引进的外来植物,很大一部分为栽培品种,若以品种为单位进行评估,则会出现大量物种信息缺乏且混乱的情况,而且许多品种经过多次杂交选育,性状与原种都已有很大不同,因而也较难以对其品种群进行统一评定。所以,现以种(species)为评估对象,使用“已存在”状态外来引种陆生植物评估体系进行评估,获得辰山植物园部分外来陆生植物的风险评估结果。

由于辰山植物园已引进种植的外来陆生植物种类较多,因此,需要经过初筛选,选出需要使用评估体系进行评估的部分物种。

对辰山植物园外来陆生植物进行筛选的步骤如下:

(1)对植物园名录中所有的陆生植物进行初步评估筛选,对各个物种的原产地进行一一核实,若原产地明确为本土,则被排除出评估范围。由于我国外来入侵植物最主要的原产地为美洲,其次为欧洲及地中海沿岸其他地区,因而这些原产地的外来植物将被特别关注。

(2)使用预评估方法对核实原产地后的外来植物进行预评估,排除部分明确不具有入侵性、不需要进行系统评估的外来植物。

(3)经过初步评估后表明可能有入侵风险的植物,使用评估体系对其进行详细全面的入侵风险分析。

由于上海辰山植物园已经引种且经初评估有入侵风险的种类较多,参考评估体系中的各项指标及其权重值,结合上海辰山植物园实际状况,对风险性较大的物种优先重点进行评估。若物种满足以下一个或多个条件,则进入优先重点评估物种名单:

①在华东地区已经归化,并且逃逸报道较多;

②在华东地区露天条件具有明显良好的适生性;

③物种本身的繁殖、扩散、耐胁迫能力较强;

④在气候相似的其他地区具有入侵记录;

⑤具有化感作用或其他危害性;

⑥华东地区有其同属植物为入侵种;

⑦在实地调查中发现有逃逸的物种;

⑧上海辰山植物园方面反映有逃逸或已产生危害。

以上步骤筛选所得的重点外来植物将使用评估体系进行风险性的综合评估。在进行评估时,为了获得准确的物种信息,主要从以下信息来源核实各种信息:Webof Science;全球入侵物种数据库Global Invasive Species Database(http://www.issg.org/database/welcome/);全球生物多样性信息交换平台Global Biodiversity Information Facility(http://www.gbif.org/);美国农业部自然资源保护服务平台United States Departmentof Agriculture Natural Resources Conservation Service(http://plants.usda.gov/java/);国际应用生物科学中心入侵物种资料平台CABIInvasive Species Compendium(http://www.cabi.org/isc/);欧洲外来入侵物种数据库Delivering Alien Invasive Species Inventoriesfor Europe (http://www.europealiens.org/)以及各类公开出版、发表的专著、论文等。

根据各项筛选步骤与筛选条件,从上海辰山植物园已引进的5153种植物中初评筛选出有较高入侵风险的48种外来陆生植物,分属于菊科(Asteraceae)、豆科(Fabaceae)、禾本科(Poaceae)、玄参科(Scrophulariaceae)、紫草科(Boraginaceae)等22个科,金鸡菊属(Coreopsis)、堆心菊属(Helenium)、黍属(Panicum)、毛蕊花属(Verbascum)、聚合草属(Symphytum)等42个属。

现使用“已存在”状态的评估体系对筛选出有较高入侵风险的48种外来陆生植物进行综合评估,所使用的引种地信息为上海(上海辰山植物园),引种地各项指标得分记录详见表3-1。

表3-1 上海辰山植物园(引种地)在评估体系中的得分

通过表3-1可知,上海地区作为引种地综合得分为24.5,属于可入侵性较高地区。

参考信息源文献,具体48种植物物种本身特性使用“已存在”状态的评估体系进行评分,具体评估赋分结果如下。

大花金鸡菊(图版1)本身特性的入侵性风险评估结果见表3-2。将各个三级指标得分相加,大花金鸡菊物种特性的入侵性风险值为53;加上引种地风险值24.5,大花金鸡菊的入侵性风险值为77.5,风险等级为二级,属较高风险等级。

表3-2 大花金鸡菊本身特性入侵性风险评估结果

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堆心菊本身特性入侵性风险评估结果见表3-3。将各个三级指标得分相加,堆心菊物种特性在评估体系中得53分;与引种地得分24.5相加,堆心菊入侵性风险评估总得分值为77.5,风险等级为二级,属较高风险等级。

表3-3 堆心菊本身特性入侵性风险评估结果

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两色金鸡菊本身特性入侵性风险评估结果见表3-4。将各个三级指标得分相加,两色金鸡菊物种特性在评估体系中得分值52.5;与引种地得分24.5相加,两色金鸡菊入侵性风险评估总得分值为77,风险等级为二级,属较高风险等级。

表3-4 两色金鸡菊本身特性入侵性风险评估结果

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橙黄山柳菊(图版2)本身特性入侵性风险评估结果见表3-5。将各个三级指标得分相加,橙黄山柳菊物种特性的入侵性风险值为51.5;与引种地得分24.5累加,橙黄山柳菊的入侵性风险评估总值为76分,风险等级为二级,属较高风险等级。

表3-5 橙黄山柳菊本身特性入侵性风险评估结果

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欧蓍(图版4)本身特性的入侵性风险评估结果见表3-6。将各个三级指标得分相加,欧蓍本身物种特性的入侵性风险分值为51;与引种地分值24.5相加,欧蓍的入侵性风险总分值为75.5,风险等级为二级,属较高风险等级。

表3-6 欧蓍本身特性的入侵性风险评估结果

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柳枝稷(图版3)本身特性的入侵性风险评估结果见表3-7。将各个三级指标得分相加,柳枝稷物种特性在入侵性风险评估体系中得分值为48;与引种地得分24.5累加,柳枝稷的入侵性风险总分值为72.5,风险等级为二级,属较高风险等级。

表3-7 柳枝稷本身特性的入侵性风险评估结果

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菊苣本身特性的入侵性风险评估结果见表3-8。将各个三级指标得分相加,菊苣物种特性的入侵性风险值为46;与引种地得分24.5相加,菊苣的入侵性风险评估总得分值为70.5,风险等级为二级,属较高风险等级。

表3-8 菊苣本身特性的入侵性风险评估结果

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毛蕊花(图版4)本身特性的入侵性风险评估结果见表3-9。将各个三级指标得分相加,毛蕊花本身生物学特性的入侵性风险值为46;与引种地得分值24.5相加,毛蕊花入侵性风险总得分值为70.5,风险等级为二级,属较高风险等级。

表3-9 毛蕊花本身特性的入侵性风险评估结果

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聚合草(图版1)本身特性的入侵性风险评估结果见表3- 10。将各个三级指标得分相加,聚合草物种特性在评估体系中得46分;与引种地得分24.5累加,聚合草入侵性风险总分值为70.5,风险等级为二级,属较高风险等级。

表3-10 聚合草本身特性的入侵性风险评估结果

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绒毛狼尾草本身特性的入侵性风险评估结果见表3-11。将各个三级指标得分相加,绒毛狼尾草物种本身特性的入侵性风险值为44.5;与引种地得分24.5相加,绒毛狼尾草入侵性风险总得分值为69,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-11 绒毛狼尾草本身特性的入侵性风险评估结果

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香根菊(图版6)本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-12。将各个三级指标得分相加,香根菊物种特性在评估体系中得44.5分;与引种地得分24.5累加,香根菊在“已存在”状态风险评估体系总得分为69分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-12 香根菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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肥皂草(图版6)本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-13。将各个三级指标得分相加,肥皂草物种特性在评估体系中得44.5分;与引种地得分24.5累加,肥皂草在“已存在”状态风险评估体系总得分为69分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-13 肥皂草本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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荷兰菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-14。将各个三级指标得分相加,荷兰菊物种特性在评估体系中得43.5分;与引种地得分24.5累加,荷兰菊在“已存在”状态风险评估体系总得分为68分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-14 荷兰菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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欧洲山芥(图版2)本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-15。将各个三级指标得分相加,欧洲山芥物种特性在评估体系中得43.5分;与引种地得分24.5累加,欧洲山芥在“已存在”状态风险评估体系总得分为68分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-15 欧洲山芥本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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黑心菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-16。将各个三级指标得分相加,黑心菊物种特性在评估体系中得43分;与引种地得分24.5累加,黑心菊在“已存在”状态风险评估体系总得分为67.5分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-16 黑心菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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大麻叶泽兰本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-17。将各个三级指标得分相加,大麻叶泽兰物种特性在评估体系中得42.5分;与引种地得分24.5累加,大麻叶泽兰在“已存在”状态风险评估体系总得分为67分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-17 大麻叶泽兰本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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洋常春藤本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-18。将各个三级指标得分相加,洋常春藤物种特性在评估体系中得42分;与引种地得分24.5累加,洋常春藤在“已存在”状态风险评估体系总得分为66.5分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-18 洋常春藤本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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葵叶赛菊芋本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-19。将各个三级指标得分相加,葵叶赛菊芋物种特性在评估体系中得41.5分;与引种地得分24.5累加,葵叶赛菊芋在“已存在”状态风险评估体系总得分为66分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-19 葵叶赛菊芋本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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马利筋(图版3)本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-20。将各个三级指标得分相加,马利筋物种特性在评估体系中得41.5分;与引种地得分24.5累加,马利筋在“已存在”状态风险评估体系总得分为66分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-20 马利筋本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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挪威槭本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-21。将各个三级指标得分相加,挪威槭物种特性在评估体系中得41.5分;与引种地得分24.5累加,挪威槭在“已存在”状态风险评估体系总得分为66分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-21 挪威槭本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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美国白梣(图版5)本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-22。将各个三级指标得分相加,美国白梣物种特性在评估体系中得41分;与引种地得分24.5累加,美国白梣在“已存在”状态风险评估体系总得分为65.5分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-22 美国白梣本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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柳叶马鞭草(图版5)本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-23。将各个三级指标得分相加,柳叶马鞭草物种特性在评估体系中得40分;与引种地得分24.5累加,柳叶马鞭草在“已存在”状态风险评估体系总得分为64.5分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-23 柳叶马鞭草本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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美国红梣本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-24。将各个三级指标得分相加,美国红梣物种特性在评估体系中得40分;与引种地得分24.5累加,美国红梣在“已存在”状态风险评估体系总得分为64.5分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-24 美国红梣本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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起绒草本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-25。将各个三级指标得分相加,起绒草物种特性在评估体系中得39.5分;与引种地得分24.5累加,起绒草在“已存在”状态风险评估体系总得分为64分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-25 起绒草本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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竹叶菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-26。将各个三级指标得分相加,竹叶菊物种特性在评估体系中得39.5分;与引种地得分24.5累加,竹叶菊在“已存在”状态风险评估体系总得分为64分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-26 竹叶菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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黑矢车菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-27。将各个三级指标得分相加,黑矢车菊物种特性在评估体系中得39.5分;与引种地得分24.5累加,黑矢车菊在“已存在”状态风险评估体系总得分为64分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-27 黑矢车菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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欧白英本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-28。将各个三级指标得分相加,欧白英物种特性在评估体系中得39.5分;与引种地得分24.5累加,欧白英在“已存在”状态风险评估体系总得分为64分,风险等级为三级,属中等风险等级。

表3-28 欧白英本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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小蔓长春花本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-29。将各个三级指标得分相加,小蔓长春花物种特性在评估体系中得38.5分;与引种地得分24.5累加,小蔓长春花在“已存在”状态风险评估体系总得分为63分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-29 小蔓长春花本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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戟叶马鞭草本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-30。将各个三级指标得分相加,戟叶马鞭草物种特性在评估体系中得38.5分;与引种地得分24.5累加,戟叶马鞭草在“已存在”状态风险评估体系总得分为63分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-30 戟叶马鞭草本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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欧亚槭本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-31。将各个三级指标得分相加,欧亚槭物种特性在评估体系中得38.5分;与引种地得分24.5累加,欧亚槭在“已存在”状态风险评估体系总得分为63分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-31 欧亚槭本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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匍匐十大功劳本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-32。将各个三级指标得分相加,匍匐十大功劳物种特性在评估体系中得38分;与引种地得分24.5累加,匍匐十大功劳在“已存在”状态风险评估体系总得分为62.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-32 匍匐十大功劳本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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美国紫菀本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-33。将各个三级指标得分相加,美国紫菀物种特性在评估体系中得37.5分;与引种地得分24.5累加,美国紫菀在“已存在”状态风险评估体系总得分为62分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-33 美国紫菀本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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喀斯特十大功劳本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-34。将各个三级指标得分相加,喀斯特十大功劳物种特性在评估体系中得37分;与引种地得分24.5累加,喀斯特十大功劳在“已存在”状态风险评估体系总得分为61.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-34 喀斯特十大功劳本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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欧薄荷(图版7)本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-35。将各个三级指标得分相加,欧薄荷物种特性在评估体系中得36.5分;与引种地得分24.5累加,欧薄荷在“已存在”状态风险评估体系总得分为61分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-35 欧薄荷本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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鹰爪豆本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-36。将各个三级指标得分相加,鹰爪豆物种特性在评估体系中得36.5分;与引种地得分24.5累加,鹰爪豆在“已存在”状态风险评估体系总得分为61分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-36 鹰爪豆本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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少花紫菀本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-37。将各个三级指标得分相加,少花紫菀物种特性在评估体系中得36.5分;与引种地得分24.5累加,少花紫菀在“已存在”状态风险评估体系总得分为61分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-37 少花紫菀本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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美国皂荚本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-38。将各个三级指标得分相加,美国皂荚物种特性在评估体系中得36分;与引种地得分24.5累加,美国皂荚在“已存在”状态风险评估体系总得分为60.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-38 美国皂荚本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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蛇鞭菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-39。将各个三级指标得分相加,蛇鞭菊物种特性在评估体系中得36分;与引种地得分24.5累加,蛇鞭菊在“已存在”状态风险评估体系总得分为60.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-39 蛇鞭菊本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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拟美国薄荷(图版7)本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-40。将各个三级指标得分相加,拟美国薄荷物种特性在评估体系中得35.5分;与引种地得分24.5累加,拟美国薄荷在“已存在”状态风险评估体系总得分为60分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-40 拟美国薄荷本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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欧洲女贞本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-41。将各个三级指标得分相加,欧洲女贞物种特性在评估体系中得35.5分;与引种地得分24.5累加,欧洲女贞在“已存在”状态风险评估体系总得分为60分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-41 欧洲女贞本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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具翅千屈菜本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-42。将各个三级指标得分相加,具翅千屈菜物种特性在评估体系中得35.5分;与引种地得分24.5累加,具翅千屈菜在“已存在”状态风险评估体系总得分为60分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-42 具翅千屈菜本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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美国梓树(图版7)本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-43。将各个三级指标得分相加,美国梓树物种特性在评估体系中得35分;与引种地得分24.5累加,美国梓树在“已存在”状态风险评估体系总得分为59.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-43 美国梓树本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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伞房决明本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-44。将各个三级指标得分相加,伞房决明物种特性在评估体系中得34分;与引种地得分24.5累加,伞房决明在“已存在”状态风险评估体系总得分为58.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-44 伞房决明本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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绵毛荚蒾本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-45。将各个三级指标得分相加,绵毛荚蒾物种特性在评估体系中得32分;与引种地得分24.5累加,绵毛荚蒾在“已存在”状态风险评估体系总得分为56.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-45 绵毛荚蒾本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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美洲朴本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-46。将各个三级指标得分相加,美洲朴物种特性在评估体系中得32分;与引种地得分24.5累加,美洲朴在“已存在”状态风险评估体系总得分为56.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-46 美洲朴本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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大花田菁本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-47。将各个三级指标得分相加,大花田菁物种特性在评估体系中得31分;与引种地得分24.5累加,大花田菁在“已存在”状态风险评估体系总得分为55.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-47 大花田菁本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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美洲椴本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-48。将各个三级指标得分相加,美洲椴物种特性在评估体系中得31分;与引种地得分24.5累加,美洲椴在“已存在”状态风险评估体系总得分为55.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-48 美洲椴本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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毛洋槐本身特性使用“已存在”状态的评估体系,评估结果见表3-49。将各个三级指标得分相加,毛洋槐物种特性在评估体系中得28分;与引种地得分24.5累加,毛洋槐在“已存在”状态风险评估体系总得分为52.5分,风险等级为四级,属低等风险等级。

表3-49 毛洋槐本身特性使用“已存在”状态的评估体系

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以上所述48种植物物种特性得分与“引种地得分”相加,即为筛选所得的48种外来陆生植物及其得分与等级划定,等级划定参照“已存在”状态的风险分值标准,结果见表3-50。

表3-50 48种上海辰山植物园外来陆生植物入侵风险评估结果

(续表)

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从表3-50评估结果可见,评估结果未出现高风险等级(一级风险)的外来陆生植物。共有9种外来植物的得分在69.5~78分之间,即属于较高风险等级(二级风险),分属于菊科、禾本科、玄参科、紫草科,其中菊科植物占了6种。这9种较高风险等级的外来植物均为草本植物。这些植物均需要进行较为严格的监控与防范,不建议再次大规模引进和进行大规模种植。

共有18种外来植物得分在63.5~69分之间,即属于中等风险等级(三级风险),分属于禾本科、菊科、石竹科、十字花科等11科,其中含有菊科植物7种。这18种植物中,11种为草本植物,1种为亚灌木,1种为草质藤本,1种为木质藤本,3种为木本植物。对这些植物需要进行定期的监控记录。在大规模种植前需要经过具有针对性的更详细的风险性分析。

共有21种外来植物得分低于等于63分,即属于低等风险等级(四级风险),分属于豆科、菊科、唇形科等13科,7种为草本植物,1种为草质藤本,13种为木本植物。这些植物可以进行再次引入,但大规模种植时,仍需要对其进行定期的监控记录,以防止某些物种在本地适应后的性状变化。

以上结果显示,多数具有明确或潜在入侵性的物种,以草本植物居多;木本植物,尤其是生长周期较慢的木本植物则不易成为入侵种。得分较高的物种中,多数具有较强的繁殖能力,有些甚至兼具较强的无性和有性繁殖能力。除此之外,较强的扩散传播能力、较强的环境适应能力、较高的抗逆性等也都是得分较高物种的共性,这些都体现了入侵种普遍的生态适应对策。这些内容将在后文中作具体叙述。

评估所得的9种较高风险等级(二级风险)物种中,7种为我国已有记录的外来入侵植物,其余2种尚未在我国有入侵记录。

7种已有记录的外来入侵植物目前在各类资料中所记载的入侵危害性各不相同,但都已明确列入入侵植物的行列。其中,大花金鸡菊、堆心菊、两色金鸡菊作为大量引进的观赏花卉,已有在上海逸生为杂草的记录,并且在我国多地区有入侵报道。

大花金鸡菊原产于北美,在我国的入侵记录地区较少,主要分布于山东与云南,但在华东地区的逸生情况却较为多见,目前仍在各类园林绿化中大量种植;堆心菊原产于北美,在我国华东、华中、华南都有明确的入侵报道,分布范围较广;两色金鸡菊,同样产于北美,在我国的入侵范围比大花金鸡菊更广,从东北至华南,从四川盆地至华东地区,都有较为明确的入侵记录;欧蓍原产于北半球的温带和高山地区,在我国主要分布于东北、华北、西北地区;菊苣原产于地中海地区和中亚,在非洲和美洲都已归化,在我国大部分地区都有分布,入侵记录地点也较多。这5种外来植物均属于菊科,除了在传入地具有良好的适生性和高强度的人为干扰,其入侵性主要体现在较强的繁殖、扩散、耐胁迫能力。

聚合草隶属于紫草科,原产于中亚,早期作为饲料引入我国进行种植,亦有作为药用植物种植的记录,但其资源性与毒性向来缺乏明确定论,在我国主要以根部碎片进行无性繁殖,很少出现有性繁殖的记录。因在辰山植物园内的聚合草出现了多次的逸生,并且根部再生能力非常强,因而在风险评估中被加以重视。毛蕊花,属于玄参科,原产于欧亚地区,在我国的入侵报道地区主要集中于西部的中高海拔地区,在华东地区亦有少量的入侵记录。

橙黄山柳菊和柳枝稷尚未在我国有入侵记录,在辰山植物园引进之前,已在我国某些地区有少量引进,但尚未大规模大面积种植。作为原产于欧洲的植物,橙黄山柳菊已经在北美、澳大利亚等地逸生为杂草,且产生了较大的危害性;柳枝稷为禾本科植物,在原产地本土的北美被认为是一种有害杂草,但许多地区仍然种植柳枝稷以提取生物燃料。我国近年对柳枝稷的引进主要用于生物能源的开发。

大花金鸡菊、橙黄山柳菊、柳枝稷、毛蕊花、聚合草的详细介绍将在后文中随物种适生区预测进行具体阐述。

18种中等风险等级(三级风险)物种中,绒毛狼尾草、肥皂草、黑心菊、大麻叶泽兰、马利筋、美国白梣,这6种为我国已记录的外来入侵种。这6种植物的入侵性或记录信息尚不十分明确。

绒毛狼尾草,即牧地狼尾草,属于禾本科,主要分布于我国华南地区,其原产地因记载不详而有待考证;肥皂草,属于石竹科,原产于欧洲和西亚,传入我国的时间较早,具有一定的毒性,入侵记录主要集中在北方;黑心菊,即黑心金光菊,属菊科,原产于北美,近年在我国园林绿化中使用较多,在我国华北至西南有零散的入侵记录;大麻叶泽兰,原产于欧洲,在我国的自然分布主要为华东地区,入侵的报道仅存在于浙江的小面积区域内;马利筋,为萝藦科有毒植物,原产于热带美洲,在我国华南至西南地区有逸生报道,在上海辰山植物园露天栽植区域外曾发现有少量的逃逸植株,因而其在华东的入侵性有待进一步评估;美国白梣,即美国白蜡树,为木犀科木本植物,原产于美洲,在中国仅黑龙江有入侵报道。

其余几种得分较高的中等风险物种中,香根菊目前种植较少,信息较为缺乏;荷兰菊则较多地出现于各类绿化景观中,但在上海地区尚未有逸生记录;欧洲山芥,为原产于欧亚温带地区的十字花科植物,在北美被列为杂草,在我国西北地区有野生分布;挪威槭在北美地区的林下已出现入侵的早期征兆,而且有研究表明其具有化感作用。

中等风险等级的物种中,欧洲山芥、马利筋的具体信息将在后文的适生区预测中作具体叙述。

得分在低等风险等级区域中的物种,由于潜在入侵性较低,因而在此不再作具体说明。

对于入侵风险性较高的物种及某些明确已有逸生或者具有化感等危害性的物种,上海辰山植物园应对其加以重视。首先需要控制大量引种和种植,最大程度上减少这些具有潜在风险物种的进一步扩散;同时应加强日常监控,尤其需要注意在露天条件下生长繁殖非常良好的物种,定期检查是否有逃逸植株,记录逃逸数量与范围;对于易产生危害的物种,建议建立相应的物种风险档案。

在辰山植物园户外调查过程中发现,园内植物流动量非常大,即许多植物在花期过后就会立即被移除,并栽植下一批花期植物;同时,园内会定期从苗圃区移栽出部分植物,种在植物园主体区域。不论是在进行植物轮换或移栽过程中,还是在清理入侵植物的过程中,往往会埋下许多潜在的隐患,包括:

(1)部分植物的植株、果实(种子)、繁殖体,在流动过程中,可能无意散落于某处,若不加以注意,某些具有潜在入侵性物种的植株、果实(种子)、繁殖体,可能会随风力、水流、鸟类取食、人类无意携带等途径传播至其他地方,从而助长其扩散。

(2)在进行植株移栽过程中,某些植株的根茎可能会因为人为机械力而产生断裂,从而产生不少根茎碎片,除了可能被携带,残留的碎片也将增加某些具有无性繁殖能力物种的潜在风险性。

(3)在管理病害和杂草工作中,辰山及周边会喷施化学药剂,且喷施量较大。这从长期来说对虫害、病害、杂草并无太多抑制作用,反而使其他动物、植物受到不同程度的影响。这也是对当地生态系统的破坏,如此不稳定的生态系统,其可入侵性亦会提高。

对植物过多地轮换和移栽,就是对当地生境过多地干扰。在频繁而高强度的干扰下,会造成更多的土地裸露,使得原本就十分脆弱的生境具有更高的可入侵性,当地始终处于次生演替的初级阶段,使更多入侵物种或具有潜在入侵性的物种更易占据主要的生态位。总结以上问题,其实增加入侵隐患的最主要原因,就是过多的人为活动干扰,导致当地的可入侵性提高,从而推进了某些具有入侵特性物种的传播扩散。

以上这些潜在的问题,上海辰山植物园在引种栽培时应当引起重视。在美化园区、吸引游客的同时,需要完善管理工作中可能出现的疏漏与错误,减少人为干扰,保护辰山当地的生态环境,才能更好地预防外来生物入侵造成的危害。

【讨 论】

上海辰山植物园引进植物入侵风险评估结果表明,植物园内已引种种植的外来陆生植物中没有特别显著的恶性入侵物种,但仍有少数具有较高潜在风险的物种。这些物种需要在将来的引进、种植中严格把控,加强对这部分物种的监控和管理,谨防演变为不受控制的入侵植物。

上海辰山植物园地处上海市郊的松江区,周边以农田和水网为主,植物园具有较高的入侵防治意识,在引种和管理上较完善,植物园外围更是设置有隔离带。在园内进行调查时发现,园内外来植物逸生现象较为严重。植物园周边农田、苗圃、果园、市镇,外来植物所占的比例也相当大,尤其是农田周边,秋冬季节2~3m高的加拿大一枝黄花较多;除了农作物和芦苇,本地植物已非常少见。生物多样性在人类活动和生物入侵的双重压力下变得非常单一,而这样脆弱的生态又导致了更严重的生物入侵,形成恶性循环。适宜入侵的自然条件,加上过多的人为干扰,因而上海(上海辰山植物园)在风险评估体系的引种地可入侵性指标中得分较高。若在相同的评估物种条件下,城市化程度较低、人为活动较少的地区,其物种入侵性得分则会相对较低。

加强上海辰山植物园外来植物的引种管理,以评估结果为引种依据,强化引种责任制度,细化引种管理过程,确保引种安全和生态安全。

入侵风险评估体系对一个外来物种进行入侵风险评估是基于多数入侵物种共性建立的综合风险分析方式。此外,由于外来物种各有不同特性,针对不同类型生物还有一些其他的风险分析方法,每一种风险分析方式都有各自的利与弊。

外来物种适生区预测就是近年来较为常用的一种风险分析方法。适生区是指能够满足某物种生存、繁殖所需条件的区域,能够从地理分布上直观阐述该物种的适生性。适生区预测是通过构建的模型,根据已有的物种分布信息,对物种潜在的地理分布区进行预测。在引入某一外来物种之前或者前期,对该物种潜在适生区的模拟,是一种低成本,且较为高效的评估手段。“治未病”强于“治已病”,在某种外来物种尚未形成大规模危害之前,对该物种进行必要的预防,能够最大限度减少入侵的可能性与危害性。因此,适生区预测不仅能为风险分析提供依据,而且对未发生区域的警示作用非常明显,预测适生区的结果对预防生物入侵具有较高的参考价值。

现从上述评估的48种外来陆生植物中选取若干种入侵性高的物种进行适生区预测,并对这几种物种进行进一步的入侵风险分析。

选择预测对象时,符合以下某个或多个条件的物种将被优先考虑进行适生区预测:

(1)风险评估体系的综合得分较高,即预测所得的风险等级较高;

(2)在我国已有入侵记录,但记录地区范围有限或不明确的物种;

(3)在华东地区明确有较大量逸生的物种;

(4)在全球其他气候相似地区有大量入侵报道的物种;

(5)在全球其他气候相似地区有大量自然分布,在我国尚未大量分布的物种;

(6)在上海辰山植物园已有逸生或危害的物种。

基于以上条件筛选出7种外来植物进行适生区预测,分别是大花金鸡菊(Coreopsisgrandiflora)、橙黄山柳菊(Hieraciumaurantiacum)、柳枝稷(Panicumvirgatum)、毛蕊花(Verbascumthapsus)、聚合草(Symphytum officinale)、欧洲山芥(Barbareavulgaris)、马利筋(Asclepiascurassavica)。

Maxent(Maximum Entropy),是Steven Phillips等人用JAVA语言基于最大熵原理编写的用于预测物种潜在地理分布的预测软件,主要通过找出物种概率分布的最大熵,预测物种存在的相对概率。现拟通过Maxent软件预测外来物种在中国的潜在地理分布,从而为该物种在中国的入侵防治和管理提供一定的理论依据,预测结果采用受试者工作曲线(receiveroperatingcharacteristiccurve,ROC)进行评价。Maxent软件可以在其相关网站(http://www.cs.princeton.edu/~schapire/maxent/)注册后下载,软件需要在JAVA环境下运行。制图软件使用ESRI公司开发的Arc GIS9.2。

各物种在全球的分布数据通过世界生物多样性信息交换平台(global biodiversityinformationfacility,GBIF)网站(http://www.gbif.org/)、教学标本标准化整理整合与资源共享平台(http://mnh.scu.edu.cn/)、中国数字植物标本馆(http://www.cvh.ac.cn/class)、国内外公开发表的论文及报道等获得。分布数据中仅有地名信息而没有经纬度信息的,通过GPSSPG网站(http://www. gpsspg.com/)进行查询核实。将分布点的经纬度数据在Excel表格中进行整理,去掉重复及错误的数据,以.CSV格式保存。

环境数据在World Clim环境数据库(http://www.worldclim.org/)中下载,选取其当前状况(即1950~2000年数据)下的分辨率为5arcminutes的20个环境变量,包括对植物生长、分布有较大影响的19个生物气候变量和1个海拔变量,各环境变量的具体含义见表3-51。分析的底图为国家基础地理信息系统(http://ngcc.sbsm.gov.cn/)下载获得的1∶400万的中国矢量地图,以及通过DIVA GIS网站(http://www.divagis.org/)下载得到的世界矢量地图。

表3-51 环境变量

将整理所得的物种分布点数据及20个环境变量数据载入Maxent,在setting中设置Randomtestpercentage为25,即代表随机选取75%的分布点作为训练集建立模型,剩下25%的分布点作为测试集。软件运行后得到的ASCII文件在Arc GIS中转化为raster格式,使用空间分析工具中的Reclass功能,按照预测的适生概率值p进行适生等级的划分。划分依据参考雷军成对加拿大一枝黄花的适生等级阈值划分,即p<0.05为不适生区;0.05≤p<0.25为低适生区;0.25≤p<0.45为中适生区;p≥0.45为高适生区。

模型预测准确性检验使用ROC曲线下面积AUC值来判断。ROC曲线是以预测结果的每一个值作为可能的判断阈值,由此计算得到相应的灵敏度即真阳性率(指实际有分布且被预测为阳性的概率)和特异度(指实际没有该物种分布且被正确预测为阴性的概率,即真阴性率)。以假阳性率(即1-特异度)为横坐标,以真阳性率即灵敏度为纵坐标绘制而成,其曲线下面积(areaundercurve,AUC)的大小作为模型预测准确度的衡量指标。ROC曲线检验方法的评估标准为:AUC0.5~0.6为失败;AUC0.6~0.7为较差;AUC0.7~0.8为一般;AUC0.8~0.9为好;AUC 0.9~1.0为非常好。

大花金鸡菊(Coreopsisgrandiflora)(图版1)为菊科金鸡菊属多年生草本,花期5~9月,原产于美洲,作为观赏植物引入中国,具体引入时间不详,最早采集标本为1932年采自山东青岛李村的栽培植株。该物种已被列入我国入侵物种名录。

大花金鸡菊喜温暖湿润的气候,同时喜光,喜肥沃、湿润、排水良好的砂壤土,耐瘠薄,且耐寒,耐旱,耐热;其繁殖途径主要为种子风媒传播;种子在土表和下土层均可以萌发并具有化感作用;其根系发达,生长势强,易发萌蘖,易于形成单优种群落。目前在山东、云南、江西、浙江等地均有大花金鸡菊入侵报道,其中鲁东地区入侵状况最为严重,已大量逸生并形成单优群落,对当地植物生长和原有群落结构构成了较为严重的威胁。

目前尚未有大花金鸡菊在国内形成大规模入侵的报道,但由于大花金鸡菊具有较高的观赏性和抗逆性,常作为园林造景和水土保持的优良植物被大面积使用。该物种是否会成为大规模入侵的植物,是值得关注的问题。作为第三篇中评估分值最高的物种,在华东地区有广泛的种植,而且有明确的逸生记录。比较于分值接近的堆心菊和两色金鸡菊,文献中所记载的入侵分布地区却非常有限,而且所涉及的入侵地信息并不是十分清晰,因而非常有必要对其进行潜在地理分布区的预测。

通过模型预测,得到中国范围内的潜在分布图(图版22)。从图中可以看出,山东、河南、重庆、湖北、安徽、江苏、湖南、江西、浙江以及东南沿海各省、直辖市部分地区都具有较高的适生等级,说明大花金鸡菊可以在这些地区生长良好。华南、西南、华北部分地区、辽宁的适生等级稍低,而我国北方干旱寒冷的地区及高寒的青藏高原都不适宜大花金鸡菊的生长。

模型运行所得到的训练与测试数据AUC值分别为0.960和0.965,均高于0.9,说明预测结果非常好,具有较高的可信度。

模型生成各项环境变量的贡献率(表3-52)表明各变量在构建大花金鸡菊预测模型中的重要度。贡献率排前三的环境变量分别为年平均温度(26.6%)、年平均降水量(24.8%)和最冷季平均温度(24.0%),累积贡献率达75.4%;其次为最冷季降水量、昼夜温差月均值、温度季节变化方差、最热季平均温度、海拔等;而最干季降水量、最湿月降水量、最热月最高温三个环境变量则未产生贡献率。

表3-52 各项环境变量对大花金鸡菊预测的贡献率

将相关地理数据与图版22对比,并参考环境变量贡献率,大花金鸡菊在中国适生与否的地区界线与年均温8℃分界线、1月均温8℃分界线、500mm年等降水量线大致吻合,若年均温超过20℃则适生性亦会降低。由此可以推测,我国最适宜大花金鸡菊生长的区域年均温为12~20℃,1月均温为8~12℃,年降水量为500~2000mm。从气候类型来看,大花金鸡菊在亚热带季风和季风性湿润气候、温带海洋性气候、温带大陆性气候、地中海气候、温带季风气候等类型的气候区域中具有较高的适生性。

由于同为大陆东部地区,且纬度相近,北美东部与我国东部的气候具有诸多相似之处。作为大花金鸡菊原产地的美国东部,位于年均温10~20℃分界线内,同时与1月均温 10℃分界线、500mm年等降水量线构成的区域大致吻合。因此,模型预测所得中国最适宜生长大花金鸡菊的区域同北美原产地的气候相类似,结合环境变量贡献率,预测结果与大花金鸡菊喜温喜湿的特性相一致。

海拔也影响大花金鸡菊的分布。结合中国分布预测,可以看出其适生区主要为低海拔平原或河谷地带,高原高山地区并不适宜其生长。

大花金鸡菊具有较强的种子传播力和萌发力,属于“密集型”克隆植物,同时具有很强的环境适应能力,光照足够的地方,土壤再贫瘠也能生长,加上具有化感作用,因此其对适宜生长繁殖地区的生态系统具有一定的潜在危害性。

大花金鸡菊在我国部分地区已有入侵报道,各个报道地区基本分布于预测所得的适生区范围内,预测结果也符合大花金鸡菊喜温喜湿的特性,说明预测结果具有一定的准确性。

大花金鸡菊在中国的逸生入侵报道主要集中于山东半岛、云南、江西庐山、浙江西天目山等地。对比Maxent模型获得的该物种在我国的潜在分布区,高适生区主要集中在华东和华中地区,已有入侵报道的山东半岛、江西庐山、浙江西天目山等均在预测的分布区高适生区内。而目前入侵最严重的区域则是在山东半岛,这可能与引入时间有关。具有入侵潜力的外来物种在引入一个新地区时,通常不会在短时间内就形成大规模入侵危害,而需要经过一定的“时滞期”。不同物种的“时滞期”不尽相同。大花金鸡菊最早即在山东半岛引入,经过长时间的归化演变,该物种已完全能够适应当地的自然条件,并且种群可以进行自然繁衍和扩大。研究发现,在青岛崂山逸生的大花金鸡菊具有较高的遗传多样性。

模型预测结果表明大花金鸡菊在尚未有入侵报道的华东、华中具有潜在的入侵性,一旦逸生并失控将会对当地植物群落构成威胁。除此以外,预测结果显示,华南地区为大花金鸡菊的中度适生区,鉴于该物种的生物学特性和生态习性,不排除其逸生并扩散的可能性。因此,在华东、华中、华南地区使用大花金鸡菊美化环境的同时,应制定相应的控制措施,做好防控工作。在云南有关于大花金鸡菊的入侵记录,但是模型预测显示该地区处于低适生区。这可能与云南复杂多样的气候环境及模型分析的局限性有关。

橙黄山柳菊(Hieraciumaurantiacum)(图版2)为菊科山柳菊属多年生草本植物,具有匍匐茎,植株高20~90cm,具乳汁,叶基生,茎生叶较小,茎具长刚毛,舌状花冠橙色,温带地区花期5~8月。

黄山柳菊原产于欧洲,在美国、澳大利亚、新西兰等地均有入侵报道,常分布于潮湿地区及受人为干扰较大的地区。作为我国尚未有入侵报道的物种中得分最高的物种,在气候类型较为接近的北美地区有大面积的入侵,在我国目前只有少量的人为栽种,并未有逸生的报道。橙黄山柳菊同时具有有性与无性繁殖能力,匍匐茎的生长非常旺盛,种子产量较高,传播能力较强,且在散落之初即可萌发。作为一种适应、繁殖、扩散能力很强的植物,橙黄山柳菊在华东的潜在入侵性有待考证。

从预测所得的中国潜在地理分布图(图版23)中可以看出,橙黄山柳菊在我国东南部、海南北部、台湾北部都具有一定的适生性,但适生性较低,京津冀地区、内蒙古东南部、山西、陕西大部、河南、山东、湖北、甘肃东南部则具有较高的适生性,新疆、西藏、青海等干旱地区与岭南温暖地区不适宜橙黄山柳菊的生长。

模型运行所得到的训练与测试数据AUC值分别为0.956和0.949,均高于0.9,说明预测结果非常好,具有较高的可信度。

表3-53 各项环境变量对橙黄山柳菊预测的贡献率

从各项环境变量的贡献率(表3-53)中可以看出,贡献率最高的五个环境变量为最干月降水量(32.2%)、最冷季平均温度(20.2%)、年平均温度(16.0%)、最干季降水量(10.1%)、最暖季平均温度(6.6%),累积贡献率达85.1%;昼夜温差与年温差比值、最冷季降水量、年平均降水量也具有一定的贡献率;其余环境变量的高效率则较低。

预测结果与已有的分布数据息息相关,同样为亚热带季风气候,日本本州岛具有较多的橙黄山柳菊分布数据,因而预测所得的适生性较高;而华东地区则极少有橙黄山柳菊的分布记录,所得的总体适生性较低可能与此相关。

从预测的分布图和环境变量贡献率中可以看出,橙黄山柳菊较适宜的生长区域为气候较湿润的温带地区,热带至亚热带基本无分布,低海拔至中高海拔地区均可以生长该物种,说明与该物种喜湿耐寒的特性相符。根据已有信息与预测结果,可以大胆推测,该物种在我国潜在分布区域可能还包括东北部分地区、华北大部分地区、华中与华东北部地区。

鉴于橙黄山柳菊同时具有较强的有性和无性繁殖能力,需要对已种植的植株进行严格监控管理。在花期,可以通过人为剪除方式减少花序,以此减少产生的种子量;对匍匐茎进行定期监测,控制其无节制蔓延;减少种植地土壤的搬运,防止根茎片段的携带。对于未种植该物种的地区,不建议当地对该物种的引种,若要引种,应严格控制引种数量,严禁大规模种植。

柳枝稷(Panicumvirgatum)(图版3)是一种原产于北美的禾本科黍属的多年生C4植物,株高超过3m,根深可达3.5m,花序长15~55cm,种子千粒重5.15~5.67g;在管理合适的情况下,寿命可达10年或更长。柳枝稷的生态适应性非常强,既耐旱又耐湿,能生长于从沙地到黏性肥沃的各类土壤,是一种重要的草原牧草。在原产地北美,柳枝稷从墨西哥内地至加拿大都有分布,最北可至55°N。柳枝稷有极好的耐受性,从干旱草原到盐碱地,甚至在森林中都可以生长,其最宜生长环境为年降水量为381~762mm的地区。

柳枝稷最早由日本专家于20世纪80年代引入我国,在黄土高原地区作为水土保持植物进行种植。目前除了山西、甘肃、宁夏等地种植柳枝稷防治水土流失,在北京郊区亦有较大规模的种植。

柳枝稷在原产地本土的北美地区,尽管作为重要的能源植物和牧草,但仍被认为是一种杂草。其快速的繁殖扩散能力和极强的耐胁迫能力,使其在适宜的地区能够高密度分布。华东地区与北美东南部均属于亚热带湿润气候区,因而有必要对柳枝稷进行潜在地理分布区的预测,为科学合理种植柳枝稷提供参考。

由预测分布图(图版24)可以看出,柳枝稷在我国东部大部分地区具有一定的低适生性,其中河北南部、山东北部、河南大部、安徽北部、台湾山区的适生性明显高于其他地区。具有较高适生性的区域并无明显分布规律,但整体来看,我国东部的温带季风气候区域、亚热带气候区域均为潜在分布区,西北干旱地区与青藏高原均不适宜其生长。

模型运行所得到的训练与测试数据AUC值分别为0.955和0.924,均高于0.9,说明预测结果非常好,具有较高的可信度。

表3-54 各项环境变量对柳枝稷预测的贡献率

从表3-54可以看出,贡献率最高的五个环境变量为年平均温度(34.2%)、最暖季降水量(17.2%)、最干季降水量(10.0%)、温度季节变化方差(7.1%)、昼夜温差月均值(7.0%),累积贡献率达75.5%;最冷季平均温度、年气温变化范围、海拔、昼夜温差与年温差比值、最冷季降水量也具有一定的贡献率;其余环境变量的贡献率则较低。预测所得的柳枝稷适生区具有分散性、多样性的特点,这可能与柳枝稷高度的耐胁迫能力相关,进一步说明柳枝稷能够在多种类型生长环境中生长繁殖。

对比潜在地理分布图与世界气候类型分布,可以发现,柳枝稷在全球的几个高适生区主要气候类型均为亚热带季风和季风性湿润气候,而我国的华东地区则正是典型的亚热带季风气候。预测图中亦显示华东地区的苏、沪、皖、浙部分地区具有较高适生性,因而在引种柳枝稷时,需考虑是否有可能在当地逸生为杂草,对当地的生态系统造成负面影响。

研究显示,柳枝稷具有化感作用,化感作用随倍性、生态类型、生长季节变化而不同,在干旱环境下表现较为强烈。因此,不论将柳枝稷作为能源植物、牧草,还是水土保持植物,都应考虑物种对本地生态的影响。大规模种植单一的物种,不仅更易有病虫害危害,还会对当地的土壤、生物多样性造成负面影响,从而影响当地原有的生态系统。不仅是柳枝稷,外来植物在进行大规模引进种植之前,需要经过合理、严谨的论证,方能决定种植方案,切不可只考虑眼前利益,而忽略长远影响。

毛蕊花(Verbascumthapsus)(图版4),玄参科毛蕊花属二年生草本植物,株高可达1.5m,全株被密而厚的浅灰黄色星状毛,基生叶和下部的茎生叶倒披针状矩圆形,边缘具浅圆齿,上部茎生叶逐渐缩小而变为矩圆形至卵状矩圆形;穗状花序圆柱状,长达30cm,直径达2cm,结果时可伸长和变粗,花密集,花梗很短,花冠黄色,花丝上有牙刷状紫色绵毛,花期6~8月;蒴果卵形,约与宿存的花萼等长,果期7~10月。

毛蕊花原产于欧亚大陆温带地区,在全球各大洲都有广泛分布。全株含有挥发油,具有消炎、增强免疫、抗缺氧、抗癌等药用价值,因而在我国许多地区被作为药用植物进行种植。毛蕊花在我国西部的四川、云南、新疆、西藏等地均有自然分布,在华东的浙江也已有逸生记录。毛蕊花具有非常强的抗逆、有性繁殖、扩散能力,虽然主要分布于西部海拔较高的地区,但在华东也有逸生报道,因而需要通过适生区模拟来预测其可能的地理分布区,为探测其入侵性提供参考。

根据图版25中可以看到,毛蕊花从北回归线至40°N均具有不同程度的适生性,其中西藏东部、四川中部、滇南、黔北、鄂北、湘西、安徽、河南、江苏、上海、浙江部分地区具有高适生性;而这些地区中,除了江苏,均以山地为主。可以推测,原产温带的毛蕊花,在亚热带海拔较高或气候较凉的地区也同样适宜生长。而40°N以北地区和北回归线以南地区则不适宜毛蕊花的生长。

模型运行所得到的训练与测试数据AUC值分别为0.926和0.901,均高于0.9,说明预测结果非常好,具有较高的可信度。

预测所得的结果中,毛蕊花的分布区域涵盖了温带海洋性气候、温带大陆性气候、地中海气候、高原山地气候、亚热带季风气候和季风性湿润气候、温带季风气候等多种气候类型,而热带地区及过于寒冷的地区则不适宜其生长。结合与原产地分布、全球均温等温线分布图等的比较,潜在地理分布预测较为准确。

表3-55 各项环境变量对毛蕊花预测的贡献率

从表3-55可以看出,贡献率最高的5个环境变量为年平均温度(38.2%)、最干季平均温度(21.8%)、最冷季平均温度(12.7%)、温度季节变化方差(10.6%)、最冷季降水量(7.6%),累积贡献率高达90.9%;其余各环境变量的贡献率均较低。与全球年平均温度分布图相比较,可以发现,毛蕊花的适生区主要分布于年均温0~20℃的区域内;与全球最冷季等温线图对比,可以看出毛蕊花的主要适生区分布在10~10℃的等温线范围内。因此,温度较降水量对毛蕊花地理分布的影响更大。

毛蕊花既能适应温暖的平原地区,也能适应寒冷的高海拔地区,说明其耐胁迫能力非常强,而毛蕊花高产的种子量和极轻的种子重量则使其具有较强的繁殖、扩散能力。既然在华东的浙江部分地区已有明确逸生记录,且在苏、浙、皖等地均有较高的适生性,就需要对毛蕊花的种植进行较为严格的控制,并且加强管理。

聚合草(Symphytumofficinale)(图版1),为紫草科聚合草属丛生型多年生草本植物,高30~90cm,全株被向下稍弧曲的硬毛和短伏毛;根发达,主根粗壮,淡紫褐色;茎数条,有分枝;基生叶通常50~80片,最多可达200片,具长柄,叶片带状披针形、卵状披针形至卵形,稍肉质,先端渐尖;花冠长14~15mm,淡紫色、紫红色至黄白色,裂片三角形,花期5~10月;子房通常不育,偶尔个别花内成熟1个小坚果,坚果歪卵形,黑色。

聚合草原产于俄罗斯欧洲部分、西伯利亚和高加索地区,后引入到世界各地。我国从20世纪70年代开始从日本、澳大利亚、朝鲜等地引入,主要作为饲料进行种植。聚合草喜温暖湿润的气候,耐寒、耐旱、耐盐碱,在多数类型的土壤中均可以生长。因此,在被引入中国以后,聚合草在大部分地区都生长良好,进而在某些地区逸生为杂草。我国对聚合草的入侵记录,从南至北均有分布。由于花粉败育者极多及干燥型柱头等原因,聚合草基本不具有有性繁殖能力,因而其主要通过根茎片段进行传播、繁殖。直至今日,学界对聚合草的争议仍在继续。聚合草是一种较为高产、优质的饲料作物,而其又易烂根并有生物碱的毒害性,人们常常将聚合草作为药用植物进行使用,但也有许多学者认为它具有致癌性。

聚合草在上海辰山植物园内有人工种植,但根据辰山植物园内工作人员的反馈,在某些引种的裸子植物根部土球中,发现大量聚合草萌发并开始有蔓延趋势,因此需要对聚合草的风险性加以重视。

如图版26显示,聚合草在我国东部均具有不同程度的适生性,其中主要的高适生区包括:西藏东南部、四川中部、云南南部、贵州南部、甘肃南部、广西、广东、福建、浙江、江苏、安徽、湖北、湖南北部、江西、河南、山东南部地区等。可以发现,聚合草在平原至中海拔山地均适宜生长。模型运行所得到的训练与测试数据AUC值分别为0.962和0.960,均高于0.9,说明预测结果非常好,具有较高的可信度。

表3-56 各项环境变量对聚合草预测的贡献率

从表3- 56可以看出,贡献率最高的五个环境变量为年平均温度(29.0%)、最干月降水量(23.2%)、年平均降水量(13.5%)、最冷月最低温度(7.3%)、最干季平均温度(6.1%),累积贡献率达79.1%,其余各环境变量的贡献率均较低。因此,决定聚合草适生性的主要环境因子既包括温度也包括降水量。

预测所得的结果中,聚合草的分布区域主要为温带海洋性气候、温带大陆性气候、亚热带季风气候和季风性湿润气候,因此华东地区作为亚热带季风气候区,对聚合草具有较高的适生性。

聚合草虽然很难进行有性繁殖,但其无性繁殖能力非常强,故辰山植物园外来植物根部土球中携带的聚合草根茎片段可以在园内大量萌发并向外扩散。考虑到聚合草具有一定的毒性,且辰山植物园内土壤翻耕频率较高,因此需要对携带其根茎片段的土球进行集中处理,并彻底清理根茎片段,避免携带至他处。

欧洲山芥(Barbareavulgaris)(图版2),为十字花科山芥属二年生直立草本,高20~70cm,植株光滑无毛或具疏毛,茎具纵棱;基生叶和茎下部叶大头羽状分裂,顶裂片大,茎上部叶宽披针形或长卵形,边缘齿裂或不规则深裂,无柄,基部耳状抱茎;总装花絮顶生,萼片宽椭圆形,边缘白色膜质,内轮2枚顶端常隆起呈兜状,花瓣黄色;长角果圆柱四棱形,幼时常弧曲,成熟后在果轴上斜上开展,花果期4~8月。

欧洲山芥原产于地中海地区,现已广泛分布于亚欧大陆和北美,常被作为蔬菜、药材和油料作物等,在我国新疆部分地区有自然分布。作为与华东地区气候类型相似的北美东部与日本,欧洲山芥已成为入侵种。虽然目前欧洲山芥在我国分布与种植较少,但鉴于其较强的繁殖能力,需要对其在我国的潜在地理分布区进行预测。

从图版27中可以看到,欧洲山芥从我国西北至东部具有不同程度的适生性,其中高适生区较少,从四川盆地西缘至苏浙沪的东西向范围内,从秦岭—淮河至岭南的南北向范围内,欧洲山芥的适生性较高。已有自然分布的新疆地区则基本为低适生区。模型运行所得到的训练与测试数据AUC值分别为0.930和0.915,均高于0.9,说明预测结果非常好,具有较高的可信度。

表3-57 各项环境变量对欧洲山芥预测的贡献率

从表3-57可以看出,最冷季平均温度(37.1%)与最冷季降水量(32.4%)在各环境变量贡献率的比重中占有绝对优势,累积贡献率为69.5%;年平均温度(6.8%)、昼夜温差与年温差比值(6.5%)、最干月降水量(4.9%)也占有一定比重的贡献率;而其余各环境变量的贡献率均较低。对比全球等温线分布图与等降水量线分布图,欧洲山芥的主要适生区与最冷季 10~10℃等温线范围及500~2000mm年等降水量线大致相吻合。

预测所得的结果中,欧洲山芥的分布区域主要为温带海洋性气候、温带大陆性气候、亚热带季风气候和季风性湿润气候、地中海气候。结合环境变量贡献率,除了寒冷和干旱地区,多数亚热带与温带都较适宜欧洲山芥的生长。

相关资料显示,欧洲山芥同时具有有性与无性繁殖能力。它可以根据不同的生存环境来改变繁殖方式,其根茎片段具有较强的萌发能力,人为割除能促进其营养生长,而寻常田间的欧洲山芥则几乎完全由有性生殖方式进行繁殖。因而作为较适宜生长的华东地区,需要对其加以监控,不建议对逸生植株进行割除。

马利筋(Asclepiascurassavica)(图版3),为萝藦科马利筋属多年生灌木状草本,高达80cm,全株有白色乳汁;叶披针形至椭圆状披针形,无毛或在脉上有微毛;聚伞花序顶生或簇生,着花10~20朵;花萼裂片披针形,被柔毛;花冠紫红色,副花冠生于合蕊冠上,5裂,黄色,匙形,有柄,内有舌状片;花粉块长圆形,下垂,着粉腺紫红色;蓇葖果披针形,种子卵圆形,顶端具白色绢质种毛。花期几乎全年,果期8~12月。

马利筋原产于热带美洲,既是一种蝴蝶寄生植物,又具有药用价值。马利筋在全球热带至亚热带地区都有广泛分布,由于其每年有性繁殖期较长,单株种子量较大,种子极易通过风力传播,故已在许多地区逸生为入侵植物。在上海,马利筋可以露天种植,且可以进行正常的有性繁殖。在辰山植物园内,发现有少量的马利筋逸生植株,因而需要对马利筋在当地的适生性进行具体的预测。

图版28的结果显示,马利筋的适生区主要集中在华南和西南地区,云南、广西、广东、海南、台湾地区都是马利筋适生地区。模型运行所得到的训练与测试数据AUC值分别为0.908和0.902,均高于0.9,说明预测结果非常好,具有较高的可信度。

表3-58 各项环境变量对马利筋预测的贡献率

从表3- 58可以看出,最冷季平均温度(23.0%)、温度季节变化方差(22.2%)、年气温变化范围(20.3%),在各环境变量贡献率的比重中占有绝对优势,累积贡献率为65.5%;最湿月降水量(7.9%)、最冷季降水量(6.6%)、最暖季降水量(5.5%)、昼夜温差与年温差比值(5.1%)也占有一定比重的贡献率;而其余各环境变量的贡献率均较低。

根据预测结果,马利筋的适宜生长气候包括:热带雨林气候、热带草原气候、热带季风气候、亚热带季风和季风性湿润气候,最适宜在湿润的热带地区生长。

根据现有的资料记载,马利筋不仅在滇、桂、粤、琼、台等地有逸生报道,在安徽、福建、贵州、湖南、江西、四川、山东等地也有逸生记录。因而在Maxent所预测结果的范围之外,还有部分地区也为马利筋的潜在入侵区。上海辰山植物园的马利筋逸生现象正说明了该物种在当地的良好适应性,而且其较强的种子传播能力也使其增加了成为入侵种的可能性。可以假设,随着全球气候变暖的趋势,许多物种的分布地会扩散至更高纬度的地区,因而马利筋是否会在华东地区成为具有危害性的外来物种,需要进一步的观察与验证。

【讨 论】

一个物种从某一地区传入另一地区,是否会成为对当地有害的入侵种,受到诸多因素的交织影响,即使可以通过各类模型模拟出物种的潜在地理分布区,也始终不能非常精确地进行入侵预测,而每种预测模型都不可避免具有一定的缺陷。

不考虑各类模型本身的优劣,预测模型在进行适生区预测的时候都会有共同的局限性,这些局限性导致物种潜在分布区预测结果与实际情况产生出入;同时,物种潜在分布区也会随着其他因素的改变而改变,预测结果并不完全能从长远的角度说明问题。

影响模型预测结果的因素包括:

(1)预测所需的物种分布数据存在错漏,尤其是有些物种需要根据极为有限的文献记载得到出所模糊的分布地点,这些非常有限的分布记录会影响到模型预测结果;

(2)某些模型预测的前提是假定物种在新环境中无进化,而许多入侵种恰恰是经过一定时期的演化之后在当地产生入侵性;

(3)利用模型预测并未考虑新环境中生物间交互作用对外来种的影响;

(4)大多数模型主要依据已知的分布区域和环境类型对潜在分布区作出预测,并没有考虑人为活动对物种的影响,而目前大部分生物入侵都与人类对自然的干扰息息相关,人类活动暂时未能作为影响因子纳入预测模型;

(5)某些模型在预测时也未考虑全球气候变化对物种的影响,只是以某一时段的气候数据作为依据进行分析,因而今后的研究有必要将全球气候变化作为影响因子纳入预测模型。

所以,使用模型对物种进行潜在分布区的模拟,只能为该物种的风险分析提供一定程度的参考,预测结果并不能完全说明其确切的地理分布。若要进行入侵风险分析,除了结合风险评估体系和预测模型,还需要借助其他更多的手段进行针对性分析。

上海辰山植物园引进的国外栽培植物名单;

中华人民共和国农业部公告第862号《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》,“林业植物检疫管理信息系统”软件、相关专著、数据库(如CABI、NAPPO、EPPO等)以及重要国际与国家组织官网。

按引进植物的分类地位、寄主等项目整理上海辰山植物园园方提供的引进国外植物名单;然后,结合《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》、“林业植物检疫管理信息系统”软件和数据库(如CABI、NAPPO、EPPO等),以及重要国际与国家组织官网统计分析引进的国外植物可能携带的有害生物种类,编制有害生物名单。根据筛选原则,选取需进一步分析的有害生物名单。

(1)上海辰山植物园已引进植物种类统计:上海辰山植物园自2005年规划, 2011年正式开放,至2013年,植物园已引进植物种类总数达5153种,共包含131科,485属。包括:安石榴科,百合科,柏科,半日花科,报春花科,茶藨子科,车前科,柽柳科,翅萼木科,川续断科,唇形科,刺篱木科,大风子科,大戟科,木科,旋花科,鸭跖草科,亚麻科,杨柳科,杨梅科,银杏科,罂粟科,榆科,鸢尾科,云实科,芸香科,猪笼草科,紫草科,紫葳科,棕榈科,醉鱼草科等;以及涉及:阿查拉属,矮疣球属,艾思卡罗属,安顾兰属,澳吊钟属,白点兰属,白粉藤属,白芨属,白鹃梅属,白缕梅属,白茅属,醉鱼草属等。

引种来源地涉及全球15个国家和地区(图3-1)。其中来源地墨西哥引种1种,豆科;西班牙引种3种,桃金娘科,景天科1种待定;意大利引种11种,包括桦木科、槭树科、蔷薇科、卫矛科、柿树科等;马来西亚引种14种,都是猪笼草科的物种;俄罗斯引种48种,主要是卫矛科,十字花科;中国台湾地区引种68种,都是兰科;澳大利亚引种72种,主要是猪笼草科的物种;肯尼亚引种84种,包含水龙骨科、鸭跖草科等;来源地不明地区引种105种,主要是兰科的物种;英国引种196种,包括爵床科、苦苣苔科、牻牛儿苗科、毛茛科、蔷薇科、秋海棠科、伞形科、卫矛科等;德国引种247种,引种的科属,比较多,主要包括蔷薇科、忍冬科、柏科、虎耳草科、锦葵科等十几科;泰国引种263种,包含豆科、茄科、椴树科、木樨科、大戟科、萝藦科、兰科、睡莲科等;法国引种547种,包括槭树科、豆科、山茱萸科等多科;日本引种744种,包含石蒜科、柿科、天南星科、西番莲科等;美国引种1367种,包含壳斗科、苦苣苔科、鳞毛蕨科;荷兰引种1383种,包含金缕梅科、木兰科、悬铃木科、壳斗科、豆科、椴树科、红豆杉科、忍冬科、杜鹃花科、小檗科等多科。

图3-1 不同来源地引种植物数目

(2)辰山植物园引进植物可能携带检疫性有害生物名单的确定:依据《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》、“林业植物检疫管理信息系统”软件以及数据库(如CABI、NAPPO、EPPO等),以及重要国际与国家组织官网统计分析已引进的国外植株可能携带的有害生物种类,其中可能携带有害生物的植物“科”包括:安石榴科、杜鹃花科、菊科、兰科、蔷薇科、芸香科等共59个“科”,共涉及引种植物种类3887种,占引种总数的75.42%。其中,涉及鸢尾科种类683种,占所有可能携带有害生物植物种类的17.57%;兰科435种,占所有可能携带有害生物植物种类的11.19%;蔷薇科431种,占所有可能携带有害生物植物种类的11.09%;柏科278种,占所有可能携带有害生物植物种类的7.15%;龙舌兰科260种,占所有可能携带有害生物植物种类的6.69%;芦荟科241种,占所有可能携带有害生物植物种类的6.20%;忍冬科218种,占所有可能携带有害生物植物种类的5.61%;槭树科135种,占所有可能携带有害生物植物种类的3.47%;豆科105种,占所有可能携带有害生物植物种类的2.70%(表3-59)。

表3-59 可能携带有害生物的植物“科”统计表

(续表)

通过整理,有145种引进植物可能携带的有害生物属于国家进境检疫性种类,包括病原菌54种,病毒12种,植原体7种,线虫9种以及各类昆虫63种(表3- 60)。将145种检疫性有害生物作为下一步研究对象。

表3-60 引进植物可能携带的有害生物种类统计表

(续表)

(续表)

(续表)

(续表)

(续表)

(续表)

(3)编制需进一步分析有害生物名单:对上述名单中145种进境检疫性有害生物,根据6条原则进行筛选:①各个有害生物在中国是否有发生或者分布范围大小;②在上海是否有发生报道或者分布范围大小;③在实地调查中是否有发现;④在中国是否有学者对有害生物开展过风险分析;⑤有害生物产生的经济损失大小;⑥国内外关于各有害生物的参考资料丰富程度。分析列出有害生物名单,并在此基础上筛选出14种有害生物(表3-61)。

表3-61 14种检疫性有害生物名单

实际调查中发现的有害生物。

【讨论】

通过对辰山植物园已引进植物名单的整理分析,上海辰山植物园自2007年至2014年共引进国外植物种类涉及131个科,485属,总数达5153种,涉及引种国家和地区15个。依据《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》、“林业植物检疫管理信息系统”软件以及数据库(如CABI、NAPPO、EPPO等)统计分析已引进的国外植株可能携带的有害生物种类,整理得出有145种属于国家进境检疫性有害生物,包括病原菌54种,病毒12种,植原体7种,线虫9种以及各类昆虫63种。将这145种检疫性有害生物作为下一步研究对象,根据6条原则分析整理筛选出14种检验检疫性有害生物,包括:无花果蜡蚧、新菠萝灰粉蚧、扶桑绵粉蚧、荷兰石竹卷蛾、南洋臀纹粉蚧、长林小蠹、云杉树蜂、蔗根象、苹果花象、栗黑水疫霉、天竺葵锈病菌、葡萄皮尔斯病菌、番茄环斑病毒、榆枯萎病菌。

随着上海辰山植物园国外的大批量引种,使得外来有害生物的入侵风险日益增加。在这种现状下,首先必须加强对国外引种植物的检验检疫,提高检疫手段的灵敏度,防治外来有害生物入侵,将有害生物拒之境外;其次要有针对性地开展外来入侵生物的预警和风险分析,为防止外来生物的入侵提供科学依据,最后,积极开展已入侵生物的监测分析和提高其防治手段。

1.理论依据

1957年,Jaynes提出了最大熵(Maximumentropy,Maxent)理论。此理论在生物生态学中可表述为一个物种在没有约束的情况下,会尽最大可能扩散蔓延,接近均匀分布。而后,Steven Phillips等人基于此原理,用JAVA语言编写了用于预测物种的潜在地理分布的Maxent软件。该软件运行需要两组数据:

(1)目标物种的现实地理分布点,以经纬度的格式表示;

(2)物种现实分布地区和目标地区包括气候数据、植被覆盖和地形地貌等在内的环境变量。

在Maxent生态位模型对某一物种进行潜在分布区预测时,只需要知道该物种现实分布数据,即使该数据较少,Maxent生态位模型也会有较高的预测能力。与其他预测模型如BIOCLIM、DOMAIN、GARP、MARS、CLIMEX等相比, Maxent预测结果也更具优势。

通过AUC(areasundercurve,曲线下面积)值的大小,对Maxent预测结果的好坏进行判断,其取值范围为[0,1]。一般AUC值在0.5~0.7范围时,认为诊断价值较低;在0.7~0.9范围时,认为诊断价值中等;大于0.9时,诊断价值较高。由于AUC值不受患病率和诊断阈值的影响,可对不同试验的准确度进行综合比较,因此成为目前公认的评价诊断试验的最佳指标。AUC值越大,表示预测的物种地理分布模型与环境变量之间的相关性越大,越能将该物种的有无分布判别开,即表明其预测效果也就越好。此前国内有学者利用此软件对玉米霜霉病、楚雄腮扁叶蜂、橡胶树棒孢霉落叶病等多种病虫害在我国的适生区进行了研究,其预测结果具有一定准确性。本文采用Maxent软件对14种上海辰山植物园已引进植物可能携带的有害生物在我国潜在分布区进行了预测,研究了这14种有害生物在我国的适生区大小,为下一步的有害生物风险分析评估做好基础理论准备。

前文筛选的14种检疫性有害生物。

Maxent3.3.3软件:http://www.cs.princeton.edu/~schapire/maxent/。

Arcgis9.3。

研究中使用的环境变量因子主要是由1950~2000年间的降水、温度和海拔组成,包括:19个生物气候变量(bio_1~19)以及一个海拔变量(alt)共20个环境变量因子(表3- 62)。环境数据集的空间分辨率为2.5min,可以从http://www. worldclim.org/下载得到,然后转换成Maxent软件所要求的后缀名为.asc格式文件。

表3-62 研究中所使用的环境数据

(续表)

从国家基础地理信息系统(http://ngcc.sbsm.gov.cn/)下载获得1∶400万的中国国界和省界以及县界行政区划图,作为分析的底图。

一方面依据国内外公开发表的论文等;另一方面通过国际应用生物科学中心(CABI,http://www.cabi.org/)数据库以及Plantwise Knowledge Bank(http://www.plantwise.org/)数据库,广泛收集13种有害生物目前在世界范围内的分布数据,然后通过网站(http://www.gpsspg.com/)查找各点相应的经纬度坐标,核实位置后根据Maxent软件要求按物种名、分布点经度和分布点纬度顺序录入到相应Excel表中,将Excel表储存成软件要求的.csv格式的文件,其中东经和北纬为正,西经和南纬为负。

将收集的有害生物的分布数据和环境数据导入到Maxent软件中,随机选取75%的分布数据作为训练集,25%作为测试集,其他的参数设置为软件默认。Maxent软件利用选取的分布点以及环境变量建立预测模型,然后再利用该模型计算出有害生物在世界其他地区的适生概率。分析结果的输出格式为ASCII栅格图层,利用Arc Gis的格式转换工具Conversion Tools由ASCII格式转化为RASTER格式,然后进行分析、处理,最后得到有害生物在中国的潜在地理分布图。

进一步的工作则依据AUC值的大小进行分析评价。按有害生物适生度数值的大小划分为4级,用不同的颜色图例表示为高适生区、中适生区、低适生区和非适生区。

● 无花果蜡蚧 ●

无花果蜡蚧[Ceroplastesrusci(Linnaeus)](图版8)又名榕龟蜡蚧、拟叶红蜡蚧、锈红蜡蚧、蔷薇蜡蚧,隶属于半翅目(Hemiptera)、蚧总科(Coccoidea)、蜡蚧属(Ceroplastes)。原产于非洲,最早发现于地中海沿岸地区。

(1)全球分布现状:目前,该虫已扩展和传播至东洋区、非洲区、新热带区和古北区等动物区系,其中,在热带、亚热带和暖温带分布较广泛。我国主要分布于广东和四川。2012年,李海斌在4月份的野外采集中,在广东省茂名市的榕树上和四川省攀枝花市的大叶榕上发现和采集到该害虫,该种之前在我国未曾报道过,为我国新记录种。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了无花果蜡蚧在中国的潜在地理分布区(图版29)。结果表明,无花果蜡蚧的适生区域主要位于18°~35°N,90°~122°E,亚热带、暖温带之间,包括陕西、甘肃、西藏、四川、云南、重庆、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建、海南以及台湾地区。按照无花果蜡蚧适生等级的大小将其潜在地理分布区域划分为四级:高适生区、中适生区、低适生区、非适生区。具体结果如下:

①高适生区:西藏自治区山南地区和林芝地区南部区域、云南省中东部地区、四川省中东部广大地区、贵州省中西部地区、重庆市西南部大部分地区及其他零星地区、湖北省中部零星地区、湖南省中东部零星地区、广西壮族自治区中南部大部分地区、广东省几乎全境、海南省除中部小部分之外的全岛地区、福建省中东部广大地区、江西省东部部分地区、浙江省零星分散分布地区、江苏省南部零星地区、安徽省南部零星地区以及台湾省的台中、台北大部分地区。

②中适生区:西藏自治区山南地区和林芝地区零星区域、四川省中部、东部及南部部分地区、重庆市中东部广大地区、陕西省南部小部分地区、甘肃省南部小部分地区、贵州省东部地区、云南省中西部地区、湖北省中部和南部部分地区、湖南省除西北部外全省地区、广西壮族自治区北部地区、广东省中部部分地区、海南省中部部分地区、江西省中南部大部分地区、福建省中西部地区、浙江省南部广大地区、江苏省南部部分地区、上海市南部部分地区、安徽省南部部分地区以及台湾省台南地区。

③低适生区:山东省胶东半岛东部部分地区、江苏省南部地区、上海市、安徽省中南部大部分地区、河南省东南部部分地区、陕西省南部地区、甘肃省南部地区、四川省南部部分地区、西藏自治区东南部小部分地区、云南省北部地区、重庆市北部部分地区、湖北省大部分地区、湖南省西北部地区、江西省北部地区、浙江省北部地区。

● 新菠萝灰粉蚧 ●

新菠萝灰粉蚧(Dysmicoccusneobrevipes Beardsley)(图版8),属半翅目(Hemiptera)、蚧总科(Coccoidea)、粉蚧科(Pseudoccidae),是一种有害生物,常伴随进出口贸易,成为入侵生物,对凤梨科的热带作物有很大危害,在中国主要寄生于剑麻。

(1)全球分布现状:主要分布在热带,在亚热带地区也有少量分布。包括:印度、马来西亚、巴基斯坦、菲律宾、新加坡、泰国、越南、斐济、意大利、美国、库克岛、基里巴斯、马绍尔群岛、西萨摩亚、墨西哥、安提瓜和巴布达岛、巴哈马群岛、巴西、哥伦比亚、哥斯达黎加、多米尼加、厄瓜多尔、危地马拉、洪都拉斯、海地、牙买加、巴拿马、秘鲁、波多黎各、萨尔瓦多,以及我国海南省昌江、广东省湛江、上海辰山植物园、台湾地区。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了新菠萝灰粉蚧在中国的潜在地理分布区(图版30)。结果表明新菠萝灰粉蚧的适生区域主要位于18°~0°N,90°~125°E,亚热带、暖温带之间,包括吉林、河北、内蒙古、山西、陕西、甘肃、青海、新疆、西藏、四川、云南、重庆、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建、海南以及台湾地区。按照新菠萝灰粉蚧适生等级的大小将其潜在地理分布区域划分为四级:高适生区、中适生区、低适生区、非适生区。具体结果如下:

①高适生区:主要分布在我国云南省。包括:云南省大部分地区、西藏自治区东南部部分地区、四川省中西部部分地区、贵州省西部部分地区、甘肃省南部地区、陕西省南部地区、河南省西部部分地区、湖北省西部零星地区、海南省南部地区及台湾省东部地区。

②中适生区:主要集中于我国中部地区。包括:山西省南部部分地区、陕西省中南部地区、河南省西部地区、甘肃省南部地区、重庆市东部地区、四川省西部地区、贵州省大部分地区、湖南省西部部分地区、云南省北部地区、西藏自治区东南部地区、广西壮族自治区西部部分地区、广东省零星地区、福建省中部地区、浙江省南部地区、海南省北部地区及台湾省中部部分地区。

③低适生区:分布面积最大。包括:吉林省东南部部分地区、内蒙古自治区中南部地区、河北省北部及南部部分地区、山东省东部地区、山西省西部地区、陕西省北部地区、宁夏回族自治区南部地区、甘肃省南部地区、青海省部分地区、新疆维吾尔自治区部分地区、西藏自治区部分地区、江苏省南部部分地区、上海全市、浙江省大部分地区、福建全省、广东全省、广西壮族自治区大部分地区、贵州省西部部分地区、云南省东北部部分地区、湖南省大部分地区、江西省大部分地区、安徽省南部部分地区、湖北省南部地区、重庆市西部地区、四川省大部分地区。

● 扶桑绵粉蚧 ●

扶桑绵粉蚧(Phenacoccussolenopsis Tinsley)(图版8)属半翅目(Hemiptera)、蚧总科(Coccoidea)、粉蚧科(Pseudoccidae),绵粉蚧属(Phenacoccus)。该虫原产北美,1991年在美国发现危害棉花,随后在墨西哥、智利、阿根廷和巴西相继有报道发现。2005年印度和巴基斯坦有发现,对当地棉花生产造成了严重危害。

(1)全球分布现状:扶桑绵粉蚧于1898年在美国新墨西哥州发现,1991年在美国开始产生危害;1992年扩散至中美洲的厄瓜多尔和加勒比地区;2002年在智利首次报道;2005年巴西首次报道危害番茄,随后传入至印度和巴基斯坦。目前该虫在国际上主要分布于美洲的美国、古巴、智利、墨西哥、阿根廷、牙买加、哥伦比亚、危地马拉、多米尼加;非洲的尼日利亚、贝宁、喀麦隆;欧洲的意大利;亚洲的印度、巴基斯坦、泰国、中国(广州市、海南省、浙江省、四川省、云南省、广西壮族自治区、福建省、江西省、湖南省、上海市、新疆维吾尔自治区、河北省以及台湾省)。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了扶桑绵粉蚧在中国的潜在地理分布区(图版31)。结果表明,扶桑绵粉蚧的适生区域主要位于18°~40°N, 90°~125°E,亚热带、暖温带之间,分布于从山东半岛到最南端海南省三亚市,从西端西藏林芝地区到东端山东半岛广袤区域之间,包括河北、山西、陕西、西藏、四川、云南、重庆、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建、海南以及台湾地区。按照扶桑绵粉蚧适生等级的大小将其潜在地理分布区域划分为四级:高适生区、中适生区、低适生区、非适生区。具体结果如下:

①高适生区:主要集中于我国东南部沿海地区。包括:江苏省南部地区、上海全市、浙江省北部及南部部分地区、福建省中南部大部分地区、广东全省、广西壮族自治区大部分地区、云南省大部分地区、西藏自治区山南与林芝南部地区、贵州省中西部地区、湖南省北部与南部部分地区、江西省北部部分地区、安徽省南部部分地区、湖北省东部及西部部分地区、重庆市部分地区、四川省中部部分地区、陕西省南部部分地区、海南省东部地区及台湾省大部分地区。

②中适生区:主要集中于江南地区。包括:江苏省中部地区、安徽省大部分地区、山东省西部及南部部分地区、河南省东南部部分地区、湖北省南部地区、浙江省大部分地区、江西省大部分地区、湖南省大部分地区、陕西省南部零星地区、重庆市南部地区、贵州省北部地区、四川省中南部地区、云南省北部及南部部分地区、广西壮族自治区西部部分地区、西藏自治区西南部分地区、海南省西部地区以及台湾省北部及南部部分地区。

③低适生区:包括山东半岛及山东省西部地区、河南省大部分地区、湖北省北部地区、陕西省南部部分地区、四川省东部地区、安徽省北部及南部部分地区。

● 荷兰石竹卷蛾 ●

荷兰石竹卷蛾[Cacoecimorphapronubana(Hübner)](图版9),属鳞翅目(Lepidoptera),卷蛾科(Tortricidae),石竹卷蛾属(Cacoecimorpha),是地中海地区的本地种。

(1)全球分布现状:荷兰石竹卷叶蛾是地中海地区的当地种。分布于阿尔巴尼亚、阿尔及利亚、法国、德国、希腊、意大利、利比亚、卢森堡、马耳他、摩洛哥、波兰、西班牙、瑞士、突尼斯、英国、南非、美国等国家。目前,荷兰石竹卷蛾在我国暂无分布。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了荷兰石竹卷蛾在中国的潜在地理分布区(图版32)。结果表明,荷兰石竹卷蛾的适生区域(高适生区及中适生区)主要位于20°~35°N,101°~112°E之间,在27°~32°N,92°~100°E、29°~32°N,78°~84°E、36°~38°N,75°~81°E区域内有少量分布。具体在重庆、贵州、江西、湖南、福建、浙江、上海、广西、广东及港澳台地区有大片适生区域,在甘肃、陕西、四川、湖北、江苏及安徽有部分适生区域,在西藏、新疆及云南等地有零星适生区域。具体结果如下:

①高适生区:主要涉及我国东南部沿海城市。包括:广西壮族自治区大部分地区、广东省、福建省大部分地区、海南省北部地区、浙江省东部沿海部分地区以及台湾省北部地区。

②中适生区:云南省中东部部分地区、广西壮族自治区西部地区、广东省中部及北部地区、海南岛中部地区、福建省东北部地区、浙江省部分地区、上海市东部沿海地区、安徽省中南部部分地区、湖北省中部地区、江西省大部分地区、湖南省南部地区、贵州省南部大部分地区、重庆市西部地区、四川省东部地区。

③低适生区:辽宁半岛地区、山东半岛地区、山西省南部地区、陕西省中南部地区、江苏省北部部分地区、上海市大部分地区、浙江省大部分地区、湖北省大部分地区、江西省西北部部分地区、宁夏回族自治区、云南省大部分地区、海南省南部地区、台湾南部地区、西藏自治区东南部地区、四川省部分地区、新疆维吾尔自治区部分地区。

● 南洋臀纹粉蚧 ●

南洋臀纹粉蚧(Planococcuslilacinus Cockerell),属半翅目(Hemiptera),蚧总科(Coccoidea),粉蚧科(Pseudococcidae)、臀纹粉蚧属(Planococcus)。

(1)全球分布现状:南洋臀纹粉蚧主要分布在亚洲热带地区和大洋洲,现已传播扩散到南太平洋和非洲。主要分布于菲律宾、柬埔寨、孟加拉国、缅甸、日本、斯里兰卡、泰国、印度、印度尼西亚、马来西亚、越南、中国(台湾地区)、科摩罗、马达加斯加、肯尼亚、毛里求斯、塞舌尔、南非、巴布亚新几内亚、萨尔瓦多、海地、圭亚那等地,发生国主要是属于热带雨林气候、热带季风气候和亚热带季风。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了南洋臀纹粉蚧在中国的潜在地理分布区(图版33)。结果表明,南洋臀纹粉蚧的适生区域主要位于18°~47°N,92°~134°E,亚热带、暖温带之间,包括内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、河北、北京、天津、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏、四川、云南、重庆、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建、海南以及台湾地区。具体结果如下:

①高适生区:主要涉及我国东南部沿海城市。包括:西藏自治区山南南部地区、云南省南部地区及北部部分地区、四川省中东部地区以及台湾地区等。

②中适生区:西藏自治区山南地区东部部分区域、云南省中东部大部分地区、广西壮族自治区中南部地区、广东省北部部分地区、福建省大部分地区、浙江省中南部地区、安徽省南部部分地区、湖北省东南部小部分地区、江西省大部分地区、湖南全省、贵州省大部分地区、重庆全市、四川省东部部分地区。

③低适生区:黑龙江省东部部分地区、吉林省中西部部分地区、辽宁省大部分地区、河北省中北部地区、北京全市、天津全市、山东省中部及北部部分地区、山西省中北部地区、陕西省中部及南部地区、江苏省南部部分地区、上海全市、浙江省北部部分地区、湖北省南部地区、江西省西南部地区。

● 长 林 小 蠹 ●

长林小蠹(Hylurgusligniperda Fabricius)(图版9)又名红毛小蠹,属鞘翅目(Coleoptera),小蠹科(Scolytidae),切梢小蠹族(Tomcini),林小蠹属(Hylurgus)。

(1)全球分布现状:长林小蠹原产地位于欧洲地中海沿岸和大西洋中某些岛屿,我国尚无该虫的报道。该虫主要分布于澳大利亚、奥地利、白俄罗斯、比利时、巴西、智利、克罗地亚、塞浦路斯、捷克、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、意大利、日本、拉脱维亚、立陶宛、马其顿、摩尔多瓦、摩洛哥、荷兰、新西兰、挪威、波兰、葡萄牙、俄罗斯、塞尔维亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、南非、西班牙、斯里兰卡、瑞典、瑞士、突尼斯、土耳其、乌克兰、乌拉圭、美国(加利福尼亚、纽约)。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了长林小蠹在中国的潜在地理分布区(图版34)。结果表明,长林小蠹的适生区域主要位于18°~50°N, 90°~134°E,亚热带、暖温带之间,包括内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、河北、北京、天津、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏、四川、云南、重庆、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建、海南以及台湾地区。具体结果如下:

①高适生区:主要在长江流域以及南方地区。包括:辽宁省辽东半岛南部地区、山东省山东半岛地区、江苏省东部及南部地区、浙江省部分地区、福建省大部分地区、广东省大部分地区、广西壮族自治区大部分地区、云南省西北部地区、贵州省大部分地区、四川省中东部地区、重庆市西部地区、湖南省部分地区、江西省南部地区、安徽省中部地区、湖北省中北部地区、河南省南部地区、山西省中南部地区、甘肃省北部地区、西藏自治区东南部地区。

②中适生区:辽宁省辽东半岛北部地区、河北省秦皇岛地区以及南部地区、天津市、北京市中部部分地区、山东省中东部地区、山西省中南部地区、陕西省中南部地区、宁夏回族自治区南部地区、甘肃省南部地区、江苏省大部分地区、上海市、浙江省大部分地区、福建省部分地区、广东省南部沿海地区、广西壮族自治区南部地区、云南省西北部地区、四川省东北部地区、重庆市东部部分地区、贵州省东北部地区、湖南省大部分地区、江西省大部分地区、安徽省北部及南部地区、河南省中北部地区、西藏自治区东南部地区、海南省北部地区以及台湾省北部地区。

③低适生区:黑龙江省东部地区、吉林省中东部大部分地区、辽宁地区、河北省大部分地区、北京市、天津市北部地区、山东省西部地区、山西省北部地区、陕西省北部地区、内蒙古自治区南部部分地区、宁夏回族自治区南部部分地区、甘肃省中部地区、青海省中部部分地区、新疆维吾尔自治区西北部地区、西藏自治区西南部及东南部地区、四川省西部部分地区、湖北省东南部地区、安徽省南部地区、海南省南部地区及台湾省中南部地区。

● 云 杉 树 蜂 ●

云杉树蜂(Sirexnoctilio Fabricius)(图版10),属膜翅目(Hymenoptera),树蜂科(Siricidae)。

(1)全球分布现状:该虫是欧洲、北非的本地种,在地中海地带达到最高密度。1900年在新西兰、1952年在澳大利亚定殖。最近,在意大利、乌拉圭、阿根廷和南非发现。其主要分布于阿尔及利亚、摩洛哥、南非、蒙古、俄罗斯西伯利亚地区、土耳其、澳大利亚、新西兰、阿根廷、巴西、乌拉圭等地。我国目前未见云杉树蜂分布报道。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了云杉树蜂在中国的潜在地理分布区(图版35)。结果表明,云杉树蜂的适生区域主要集中于亚热带、暖温带之间,包括甘肃、青海、西藏、四川、云南、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、安徽、上海、浙江、福建、海南以及台湾地区。按照云杉树蜂适生等级的大小将其潜在地理分布区域划分为四级:高适生区、中适生区、低适生区、非适生区。具体结果如下:

①高适生区:在我国分布地区不大,主要在西藏、甘肃、广东、广西、福建、海南、台湾等地有部分分布。

②中适生区:主要集中于我国南方省市,包括云南部分地区、广西西部地区、广东大部分地区、福建西北部地区、浙江南部地区、江西南部地区、湖南南部地区、贵州南部地区、四川零星地区、湖北西北部部分地区、陕西中部零星地区、青海中部部分地区、西藏中西部地区。

③低适生区:主要在新疆中西部部分地区、西藏中东部地区、云南北部地区、海南南部地区、台湾南部地区、贵州北部地区、湖南北部地区、江西北部地区、浙江大部分地区、上海地区、重庆、四川大部分地区,山东、湖北、河南、陕西部分地区。

● 蔗 根 象 ●

蔗根象[Diaprepesabbreviatus(L.)](图版10),属鞘翅目(Coleoptera),象虫科(Curculionidae)。

(1)全球分布现状:蔗根象目前主要分布于美国(佛罗里达州)、波多黎各、牙买加、多米尼加,以及安的列斯群岛等地。我国目前还没有蔗根象发生的报道。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了蔗根象在中国的潜在地理分布区(图版36)。结果表明,蔗根象的适生区域主要位于18°~40°N,105°~125°E,亚热带、暖温带之间,包括河北、北京、天津、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建、海南以及台湾地区。具体结果如下:

①高适生区:主要分布于南方地区以及长江下游地区。包括:江苏省南部部分地区、上海市南部部分地区、浙江省北部小部分地区、福建省中部地区、江西省大部分地区、湖北省东部零星地区、湖南省东南部部分地区、安徽省南部部分地区、广西壮族自治区大部分地区、广东省大部分地区、海南省东部地区,以及台湾省东部沿海地区。

②中适生区:主要分布在山东省北部地区、江苏省南部地区、上海市大部分地区、安徽省南部地区、浙江省大部分地区、湖北省东南部地区、湖南省中东部地区、江西省大部分地区、福建省中南部地区、广东省部分地区、广西壮族自治区部分地区、海南省中部地区,以及台湾省西部沿海地区。

③低适生区:主要分布在北京东南部地区、天津市、河北省唐山秦皇岛及以南地区、山东省中部地区、河南省东南部地区、安徽省大部分地区、江苏省大部分地区、湖北省中东部地区、江西省部分地区、浙江省部分地区、福建省部分地区、广西壮族自治区部分地区、广东省部分地区、海南省西北部地区,以及台湾省西南部地区。

● 苹 果 花 象 ●

苹果花象(Anthonomusquadrigibbus Say)(图版11),属鞘翅目(Coleoptera),象虫科(Curculionidae),象虫亚科(Curculioninae),花象属(Anthonomus)。

(1)全球分布现状:目前,苹果花象主要分布在北美洲(美国、加拿大),在15°~60°N范围内,发生国主要是属于亚热带季风地区。我国还没有该虫的发生报道。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了苹果花象在中国的潜在地理分布区(图版37)。结果表明,苹果花象的适生区域主要位于21°~54°N, 80°~134°E,亚热带、暖温带之间,分布于从中国的最北端漠河县到南端云南省西双版纳,从西端西藏那曲县到东端黑龙江虎林市广袤区域之间,包括内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、河北、北京、天津、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏、四川、云南、重庆、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建以及台湾地区。具体结果如下:

①高适生区:主要集中在黄淮海地区,包括:山东省中部及西部大部分地区、河南省中北部大部分地区、山西省东南部部分地区、河北省南部部分地区、安徽省北部地区、江苏省西北部地区、湖北省西北部及东南部部分地区。另外,辽宁省东北部与吉林省南部接壤地区、新疆维吾尔自治区博乐市和伊宁地区、江西省东部及西部部分地区、浙江省中部零星地区也存在该虫的高适生地区。

②中适生区:主要分布在黑龙江省东部部分地区、吉林省东南部地区、辽宁省东北部地区、河北省中部及南部地区、北京市中部地区、山东省中部地区、江苏省北部地区、上海市南部地区、浙江省中部地区、福建省西部地区、广东省北部地区、广西壮族自治区北部地区、贵州省东部地区、湖南省东部大部分地区及西部部分地区、江西省大部分地区、安徽省中北部地区、湖北省北部及南部地区、河南省南部及西部地区、山西省大部分地区、四川省北部部分地区、陕西省东北部地区、内蒙古自治区南部部分地区、青海省中部部分地区、西藏自治区札达县地区及新疆维吾尔自治区伊宁地区。

③低适生区:主要分布在内蒙古自治区东北及东部地区、黑龙江省西部及中东部地区、吉林省东北部地区、辽宁省中西部地区、河北省大部分地区、北京市大部分地区、天津市东部地区、山东省中西部地区、江苏省中部地区、上海市大部分地区、浙江省东部沿海地区、福建省中部地区、广东省中北部地区、广西壮族自治区中部地区、云南省中南部大部分地区、贵州省中部大部分地区、湖南省中部地区、江西省零星地区、安徽省中部部分地区、山西省北部地区、陕西省中北部地区、宁夏回族自治区中南部地区、甘肃省东部及西南部地区、四川省北部地区、重庆市东南部部分地区、西藏自治区西南部部分地区、新疆维吾尔自治区西部零星地区、青海省中部部分地区以及台湾省北部部分地区。

● 栗黑水疫霉 ●

栗黑水疫霉[Phytophthoracambivora(Petri)Buisman],异名Blepharospora cambivora Petri,属藻物界(Chromista),卵菌门(Oomycota),卵菌纲(Oomycetes),霜霉目(Peronosporales),腐霉科(Peronosporaceae),疫霉属(Phytophthora)。

(1)全球分布现状:目前,栗黑水疫霉主要分布在日本、印度、丹麦、法国、英国、西班牙、意大利、毛里求斯、南非、加拿大、美国、澳大利亚,发生国主要是属于亚热带季风和季风性湿润气候。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了栗黑水疫霉在中国的潜在地理分布区(图版38)。结果表明,栗黑水疫霉的适生区域主要位于18°~43°N,90°~132°E,亚热带、暖温带之间,包括:吉林、辽宁、河北、北京、天津、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏、四川、云南、重庆、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建、海南岛以及台湾地区。具体结果如下:

①高适生区:主要包括两大区域,黄淮海地区以及珠江流域地区,另外还有其他零星区域。黄淮海地区包括山东省中部以及南部地区,河南省中部广大地区,河北、山东以及河南三省交界地区;珠海流域地区包括贵州省中南部地区,广西壮族自治区中东部大部分地区,广东省大部分地区,福建省中南部地区;其他地区包括山西省中部及南部零星地区,陕西省东南部地区,甘肃省南部部分地区,安徽省中南部零星地区,江西省北部及南部零星地区,浙江省南部部分地区,湖北省北部、中部及西部零星地区,四川省中南部地区,云南省北部靠近西藏自治区部分地区,西藏自治区西南部部分地区,海南省沿岛靠海地区以及台湾省中北部地区。

②中适生区:该部分区域主要集中在中国中东部地区。具体包括:北京市中部地区、河北省保定市以南中南部地区、山东省中部和西部及南部地区、河南省北部及南部广大地区、山西省中南部地区、陕西省中部靠北及东南部零星地区、甘肃省南部及西北部地区、新疆维吾尔自治区伊宁地区、西藏自治区东南部地区、四川省中部及北部地区、重庆市东部地区、湖北省几乎全境、安徽省北部及西南部地区、江苏省北部及中部部分地区、上海市南部大部分地区、浙江省南部地区、江西省除中部部分地区、湖南省东部及西部大部分地区、贵州省北部地区、云南省东部地区、广西壮族自治区西部部分地区、广东省北部部分地区、福建省北部地区,以及台湾省中南部地区。

③低适生区:主要分布在吉林省东部、辽宁省东北部和辽东半岛及西南部、河北省北部唐山和秦皇岛北部地区以及中部地区、北京市、山西省中北部广大地区、陕西省几乎全境地区、宁夏回族自治区南部地区、甘肃省西部地区及中南部地区、新疆维吾尔自治区东部及中西部部分地区、青海省中部及东部地区、西藏自治区东部地区、四川省除高适生区部分地区外的其他地区、重庆市西部地区、贵州省中北部零星地区、云南省中西部广大地区、湖南省中部广大地区、湖北省东部部分地区、安徽省中部及南部广大地区、江苏省西部地区、浙江省东西部各有部分地区。

● 天竺葵锈病菌 ●

天竺葵锈病菌(Pucciniapelargoniizonalis Doidge)(图版11),属真菌界(Fungi),担子菌门(Basidiomycota),担子菌纲(Basidiomycetes),锈菌目(Uredinales),柄锈菌科(Pucciniaceae),柄锈菌属(Puccinia)。

(1)全球分布现状:天竺葵锈病菌1926年发现于南非,之后随寄主植物传播到新西兰、澳大利亚、欧洲和美洲。主要分布于奥地利、法国、德国、希腊、卢森堡、瑞士、英国(包括根西岛和泽西岛)、比利时、捷克、丹麦、埃及、匈牙利、意大利、荷兰、波兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、突尼斯、印度、以色列、埃及、埃塞俄比亚、肯尼亚、马达加斯加、马拉维、毛里求斯、摩洛哥、莫桑比克、南非、坦桑尼亚、突尼斯、赞比亚、津巴布韦、墨西哥、美国(加利福尼亚州、佛罗里达州、乔治亚州、夏威夷州、明尼苏达州、纽约州、宾夕法尼亚州)、哥斯达黎加、萨尔瓦多、牙买加、阿根廷、巴西、委内瑞拉、澳大利亚、新西兰、巴布亚新几内亚等地。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了天竺葵锈病菌在中国的潜在地理分布区(图版39),结果表明天竺葵锈菌的适生区域主要位于长江以南广袤地域,亚热带、暖温带之间,包括山西、陕西、甘肃、西藏、四川、云南、重庆、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建、海南,以及台湾地区。具体结果如下:

①高适生区:主要集中在西南地区及华南地区,包括:西藏自治区林芝地区、云南全省、贵州省大部分地区、四川省中部地区、重庆市部分地区、广西壮族自治区广大地区、广东全省、海南省大部分地区、福建全省、浙江省南部部分地区、山东省中部部分地区、河南省西部地区、湖北省南部地区、甘肃省南部部分地区、湖南全省。此外,台湾省大部分地区也属于高适生地区。

②中适生区:主要分布在河北省南部部分地区、山东省中西部地区、河南省大部分地区、山西省中南部地区、甘肃省南部地区、四川省东部地区、重庆市大部分地区、湖北省大部分地区、安徽省西部地区、江苏省零星地区、浙江省中部地区、江西省大部分地区、湖北省大部分地区、贵州省北部部分地区、云南省南部零星地区、广西壮族自治区东西部零星地区、海南省中部部分地区、西藏自治区西部及林芝部分地区以及台湾省中部零星地区。

③低适生区:主要分布在黑龙江省东部零星地区、吉林省东部地区、辽宁省东部、西部部分地区、河北省南部地区及北部部分地区、内蒙古自治区中、东部零星地区、山东省中部部分地区、山西省北部、南部部分地区、陕西省中北部地区、宁夏回族自治区大部分地区、甘肃省中部地区、新疆维吾尔自治区北部部分地区、青海省中部部分地区、西藏自治区东南部地区、四川省中部地区、安徽省部分地区、江苏省部分地区、上海市、浙江省北部地区、江西省北部地区以及台湾省西部地区。

● 葡萄皮尔斯病菌 ●

葡萄皮尔斯病菌(Xylellafastidiosa Wellsetal.)引起葡萄皮尔斯病(Piercesdiseaseofgrapevine)。葡萄皮尔斯病菌属变形菌门(Proteobacteria),黄色单胞菌目(Xanthomonadales),黄单胞菌科(Xanthomonadaceae),Xylella属。

(1)全球分布现状:葡萄皮尔斯病目前广泛分布于美国、哥斯达黎加、智利、委内瑞拉、阿根廷、巴西、法国、斯洛文尼亚、新西兰,亚洲的印度和中国台湾地区。中国陕西省(礼泉、乾县、蒲城)于2000年首次发现,以后在山西省、河北省又有发现。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了葡萄皮尔斯病菌在中国的潜在地理分布区(图版40)。结果表明,葡萄皮尔斯病菌的适生区域主要位于18°~54°N,90°~134°E,亚热带、暖温带之间,分布于从中国的最北端黑龙江漠河县到最南端海南岛三亚市,从西端西藏那曲县到东端黑龙江虎林市广袤区域之间,包括内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、河北、北京、天津、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏、四川、云南、重庆、贵州、广西、江西、广东、湖南、湖北、河南、山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建、海南以及台湾等地区。具体结果如下:

①高适生区:主要包括两大区域:黄淮海地区及长江中下游地区。黄淮海地区包括北京市、天津市、河北省唐山和高碑店地区以及保定沧州以南全部区域、山东省中西部以及山东半岛沿海地区、河南省北部地区、山西省中西部地区、陕西省中部地区、甘肃省庆阳以南地区以及南部天水和陇南地区;长江中下游地区包括四川省中北部广元到绵阳狭长区域以及南部部分地区、湖北省中南部荆门和荆州以及宜昌地区及东南部零星区域、湖南省中东部地区以及西部零星区域、江西省中北部环鄱阳湖区域、浙江省中部零星区域、安徽省南部零星区域、云南楚雄彝族自治州以北地区。

②中适生区:主要分布在内蒙古东北部呼伦贝尔地区、黑龙江省北部漠河到呼玛地区和中部部分区域、吉林省南部部分区域、辽宁省中部部分区域以及辽东半岛南部地区、北京市部分区域、河北省中部部分区域、山东省中东部及山东半岛中部地区、江苏省北部及南部地区、上海全市、浙江省北部地区及东南部沿海地区、福建省中北部地区、广东省北部地区及中南部零星地区、广西壮族自治区东北部地区及中南部零星区域、云南省中南部大部分地区、西藏自治区东南部零星区域、四川省东部大部分区域及南部零星区域、重庆市中南部大部分地区、贵州省大部分地区、湖南省南部和北部部分区域以及西部大部分区域、江西省南部地区、安徽省北部、中部、南部部分区域、湖北省东南部部分区域及西北部地区、河南省南部地区、山西省中部部分区域、陕西省中东部地区、甘肃省庆阳以北地区及南部零星区域、海南省北部部分区域、台湾中部零星区域。

③低适生区:主要分布在内蒙古自治区东北部部分区域及中南部与山西省接壤部分区域。黑龙江省北部及中东部大部分区域、吉林省中部地区、辽宁省南部和西部及中北部部分区域、河北省张家口、秦皇岛大部分区域、江苏省中部大部分区域、安徽省南部和北部大部分区域、浙江省中南部零星区域、福建省南部沿海地区、广东省南部大部分区域、海南省大部分区域、广西壮族自治区南部大部分区域、云南省南部零星区域及北部地区、西藏自治区东部区域及西南部零星区域、四川省西部大部分地区、青海省东南部部分区域、新疆维吾尔自治区西北零星区域、甘肃省南部部分地区、宁夏回族自治区南部小部分地区、陕西省北部和中部及南部零星地区、重庆市北部及中东部部分地区、贵州省西部部分地区、湖南省中部零星地区、湖北省西南部及中部地区、河南省东南部地区、江西省西北部部分地区、台湾大部分地区。

● 番茄环斑病毒 ●

番茄环斑病毒(Tomatoringspotvirus,Tom RSV),属线虫传多面体病毒组(Nepoviruses)。

(1)全球分布现状:番茄环斑病毒主要分布于北美温带地区,如加拿大(安大略州)、美国(华盛顿州、加利福尼亚州、纽约州、南卡罗来纳州、俄勒冈州、新泽西州、哈得逊谷和尼拉加半岛等)。此外中国(台湾地区)、日本、土耳其、挪威、瑞典、芬兰、俄罗斯、波兰、捷克、匈牙利、德国、奥地利、瑞士、荷兰、比利时、英国、爱尔兰、法国、意大利、澳大利亚、新西兰、墨西哥、牙买加、巴西、智利等国均有报道。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了番茄环斑病毒在中国的潜在地理分布区(图版41)。结果表明,番茄环斑病毒的适生区域主要位于20°~37°N,92°~124°E,亚热带、暖温带之间,包括河南、辽宁、山东、山西、陕西、江苏、安徽、上海、浙江、福建、广东、广西、海南、云南、西藏、四川、重庆、贵州、江西、湖南、湖北以及台湾等地区。具体结果如下:

①高适生区:包括黄河以南的南方大部分地区。辽宁省东北部零星地区、吉林省东南部一小部分区域、山东省中西部地区、江苏省东北部地区、安徽省北部大部分地区、河南省南部大部分地区、浙江省中南部地区、福建省大部分地区、广东省北部地区、广西壮族自治区北部地区、云南省东西部地区、西藏自治区东南部部分地区、贵州省中部地区、湖南省东部地区、湖北省中北部地区、江西省大部分地区、重庆市中部地区、陕西省东南部零星地区、山西省南部零星地区以及台湾省中部地区。

②中适生区:主要分布在辽宁省东北部地区、吉林省南部地区、河北省南部小部分地区、山东省中部大部分地区、江苏省中北部地区、浙江省北部和东部部分地区、福建省东部地区、广东省中部地区、广西壮族自治区大部分地区、云南省大部分地区、贵州省北部地区、四川省中部地区、湖南省北部地区、湖北省南部部分地区、陕西省东南部部分地区、山西省南部部分地区。此外,新疆维吾尔自治区西部边境地区、青海省中部零星地区、台湾省北部部分地区也属于中适生区范围。

③低适生区:主要分布在黑龙江省东部地区、吉林省东部大部分地区、辽宁省西部大部分地区、河北省大部分地区、北京、天津、山西省大部分地区、陕西省大部分地区、内蒙古自治区南部部分地区、宁夏回族自治区中南部地区、甘肃省东南部地区、四川省大部分地区、西藏自治区东部部分地区、广东省雷州半岛及沿海地区、海南全省、福建和浙江省东部沿海地区、台湾省西南部地区。

● 榆枯萎病菌 ●

榆枯萎病菌[Ophiostomaulmi(Buisman)Nannf.]属子囊菌门(Ascomycota),蛇口壳科(Ophiostomataceae),蛇口壳属(Ophiostoma);无性阶段为半知菌亚门(Deuteromycotina),丝孢纲(Hyphomycetes),黏束孢属(Graphium)。此病菌是榆属树上有害寄生菌,可侵染各龄榆树,引致榆树枯萎死亡,称为榆枯萎病或荷兰萎病。

(1)全球分布现状:现分布于印度、塔吉克斯坦、爱沙尼亚、立陶宛、摩尔多瓦、乌克兰、乌兹别克斯坦(中部)、伊朗、土耳其、丹麦、挪威、瑞典、波兰、捷克、斯洛伐克、匈牙利、德国、奥地利、瑞士、比利时、英国、法国、西班牙、葡萄牙、意大利、马其顿、塞尔维亚、波斯尼亚和黑塞哥维那、克罗地亚、斯洛文尼亚、黑山、罗马尼亚、保加利亚、希腊、加拿大、美国等。

(2)中国潜在分布区:根据Maxent生态位模型,预测了榆枯萎病菌在中国的潜在地理分布区(图版42)。结果表明,榆枯萎病菌的适生区域主要位于20°~50°N,100°~135°E,亚热带、暖温带之间,分布于从北端吉林省到南端海南省雷州半岛,从西端甘肃省东部到东端山东省荣成市广袤区域之间,包括北京、天津、河北、河南、辽宁、山东、山西、陕西、江苏、安徽、上海、浙江、福建、广东、广西、西藏、四川、重庆、贵州、江西、湖南、湖北地区。具体结果如下:

①高适生区:主要集中在黄河中下游地区。河北省南部与山东省西部交汇的部分地区、山东省中部地区、河南省中部大部分地区、山西省南部、湖北省西北部地区、安徽省北部地区、江苏省北部零星地区、云南省北部部分地区、西藏自治区西南部部分地区以及新疆维吾尔自治区西部零星地区。

②中适生区:主要分布在吉林南部与辽宁北部交汇部分地区、河北中西部地区、山西中部大部分地区、陕西北部及南部部分地区、河南南部地区、山东中部部分地区、江苏大部分地区、安徽北部地区、湖北北部地区、上海西部地区、浙江中部及南部零星地区、福建北部地区、江西北部及南部部分地区、广东北部地区、广西东北部大部分地区、贵州中部地区、湖南西部地区、四川中部地区、甘肃南部部分地区、西藏自治区西南部部分地区以及新疆维吾尔自治区西部零星地区。

③低适生区:主要分布在内蒙古东北部及南部地区、黑龙江东部地区、吉林东部地区、辽宁东西部地区、北京、天津、河北中北部地区、山西北部地区、陕西大部分地区、甘肃东部地区、宁夏中南部地区、山东东部地区、江苏南部地区、上海大部分地区、浙江大部分地区、安徽南部地区、湖北南部地区、湖南大部分地区、江西大部分地区、福建东南部地区、广东大部分地区、广西西南部地区、贵州南部和北部地区、四川中北部地区、重庆东部地区、西藏自治区西南部部分地区以及新疆维吾尔自治区西部零星地区。

Maxent模型的预测能力主要是通过ROC曲线进行验证。通过AUC参数评估,上述14种有害生物的训练与测试数据AUC值都达到了0.9以上(表3-63),说明软件运行结果真实可靠,同时各适生等级的划分也基本符合各个有害生物目前在我国的分布现状。

表3-63 14种有害生物训练与测试数据AUC

(续表)

【讨论】

本次研究基于Maxent生态位模型,结合Arc Gis地理信息系统预测了14种上海辰山植物园引进植物可能携带的有害生物在中国的潜在分布区。通过本次研究,对这14种有害生物在我国的潜在适生区有了更直观的了解。分析总结预测结果,这14种有害生物在我国的适生范围大小不同,但每个有害生物都存在四个适生等级,伴随着全球气候变暖,很多目前不适生或适生程度较低的地区很有可能随着气候的变化而成为适生地区,甚至极高适生区,因此,各个有害生物在我国的分布还远远没有达到其最大的潜在分布范围,仍有继续扩散的可能。对于有害生物已经发生的地区,必须采取科学合理的措施灭除,阻止其向其他地区扩散蔓延;对于潜在分布区,必须做好该有害生物的检验检疫工作,及早及时发现,及早消除;对于非适生区,也必须保持警惕。

本研究利用Maxent模型预测的14种有害生物的中国潜在地理分布适生模型是在寄主植物和非生物环境的特定影响条件下,从有害生物对基础生态位的需求出发建立的。基础生态位是指一个物种在没有其他竞争物种存在时理论上所占据的最大生态空间。但现实中,如果一个物种无其他竞争种类存在时,该物种的生态位的大小只取决于物理因素和食物因素;当有其他竞争物种天敌或人类活动等干扰因素存在时,该物种生态位空间比它独自占领时的要小,只能占据基础生态位的一部分。在本研究中,只考虑了温度和降雨相关的环境因子,而未考虑人类干扰等其他因子的影响。即便如此,通过AUC参数评估,Maxent模型也较好地预测了14种有害生物在我国潜在地理分布区,具有较高的可信度与参考价值,具有一定的科学性和准确性,为接下来的工作奠定了坚实的基础。

对已筛选出来的14种重要的检疫性有害生物,利用上海检疫性有害生物多指标综合评价体系进行风险评估。

(1)定性分析方法:通过对14种检疫性有害生物的传入、定殖、扩散、经济危害特点以及防治手段的分析,利用上海检疫性有害生物多指标综合评价体系中的定性分析手段,分别确定14种检疫性有害生物的入侵风险特点。

(2)定量分析方法:通过筛选,利用上海检疫性有害生物多指标综合评价体系提出的方法,对14种检疫性有害生物进行量化分析,并计算14种检疫性有害生物入侵上海的风险值。

P2=0.7×P21+0.3×P22

P3=0.5×P31+0.4×P32+0.1×P33

P4=Max(P41、P42、P43、P44、P45

P5=(P51+P52+P53)/3

式中:P1——传入的可能性;P11——国内分布情况;P12——国外分布情况;P13——有害生物运输过程中的存活率;P14——寄主引种数量;P15——有害生物被调运的可能性;P2——定殖的可能性;P21——有害生物生物学特性;P22——上海适生范围;P3——扩散的可能性;P31——可能存在的传播途径;P32——国内的适生范围;P33——天敌存在的可能性;P4——寄主经济重要性;P41——寄主种类;P42——寄主的潜在损失水平;P43——国外重视程度;P44——是否为其他检疫性有害生物的传播媒介;P45——非经济方面的潜在损失;P5——危害管理难度;P51——检疫识别难度;P52——除害处理难度;P53——根除难度。

● 无花果蜡蚧 ●

(1)传入的可能性(P1):2007年,我国将无花果蜡蚧列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。2012年4月份,李海斌等在广东省茂名市和四川省攀枝花市的野外采集中,发现并采集到了无花果蜡蚧(图版8)。这是该虫首次在我国的发现报道。

1917年在英国,首次从意大利引进的无花果树上发现该虫,随后几年英国又从其他国家引进的植物上陆续发现了该虫;而在美国,从1995年到2005年10年间,该虫在美国入境口岸被截获的次数增加了30倍。目前,该虫主要分布于阿尔及利亚、安哥拉、埃及、埃塞俄比亚、加纳、肯尼亚、利比亚、摩洛哥、塞内加尔、南非、苏丹、坦桑尼亚、突尼斯、赞比亚、津巴布韦、阿富汗、印度、伊朗、伊拉克、以色列、约旦、黎巴嫩、沙特阿拉伯、叙利亚、阿拉伯联合酋长国、越南、多米尼加、波多黎各、阿尔巴尼亚、塞浦路斯、法国、希腊、意大利、马耳他、葡萄牙、西班牙、土耳其、阿根廷、巴西、圭亚那、乌拉圭、美国、中国等65个国家和地区。

在上海辰山植物园大量引种的植物名单中,共有16科935株植物是该虫的寄主,包括桑科、柿科、冬青科、夹竹桃科、葡萄科、蔷薇科、豆科、杜鹃花科、悬铃木科、大戟科、松科、杨柳科、桃金娘科、锦葵科、芸香科、漆树科,使得该虫被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。因此,在上海辰山植物园引种植物中,无花果蜡蚧传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):目前,无花果蜡蚧主要集中在西至美国、东至印度尼西亚,从南半球的阿根廷至北半球的匈牙利,40°S~50°N,热带、亚热带和温带地区的范围内。该虫的年发生代数因地区而异,每年1~4代。在法国东南部和意大利,该虫一年发生1代;在地中海盆地,一年发生1~2代;在希腊、埃及和土耳其西部,一年发生2代;在耶路撒冷地区(海拔762~792m),该虫每年发生2代,以雌成虫在枝条上越冬;在越南南部地区,该虫一年发生4代,无明显的越冬现象。

无花果蜡蚧在实验室条件下(温度27~29.4℃,相对湿度72.3%~86.1%),平均76.5~90.2d完成一代,1龄若虫20d、2龄若虫17d、3龄若虫30d、雌虫产卵前期22d,雌虫平均产卵量为1134粒/每雌。无花果蜡蚧生活的最适温度为25~30℃,最适湿度为75%~80%。在一些地区,该虫常和其他的蜡蚧混合发生。如在澳大利亚特威德河附近,和红蜡蚧在千层树上混合寄生。由此,就地理位置来看,上海正处于该虫的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就生物学特性来讲,无花果蜡蚧的抗逆性和繁殖能力都很强。通过无花果蜡蚧的适生区预测分析,上海属于无花果蜡蚧适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):无花果蜡蚧可随活苗木及新伐枝叶运输作长距离传播,亦可随风力作短距离传播。通过无花果蜡蚧的中国适生区预测分析可知,无花果蜡蚧在中国国内有0~25%之间的地区能够适生。该虫的天敌包括捕食性和寄生性两类13种,但根据上海本地文献资料,还没有显示该虫有效天敌的存在。综上所述,从扩散能力来看该虫的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):无花果蜡蚧为广食性,拥有广泛的寄主植物,共有45科100多种,主要包括漆树科、番荔枝科、夹竹桃科、冬青科、紫草科、黄杨科、藤黄科、使君子科、五加科、凤仙花科、菊科、旋花科、莎草科、柿树科、杜鹃花科、豆科、大风子科、灯芯草科、大戟科、樟科、桑科、千屈菜科、锦葵科、芭蕉科、桃金娘科、金莲木科、松科、胡椒科、石榴科、茜草科、假叶树科、杨柳科、檀香科、山榄科、菝葜科、棕榈科、海桐花科、悬铃木科、山龙眼科、蔷薇科、芸香科、无患子科、鹤望兰科、伞形科、葡萄科等。

该虫除吸食寄主汁液对植物的枝干、嫩梢、叶片和果实造成直接危害外,还分泌大量的蜜露,诱发煤污病,从而降低寄主植物的生命力,影响园林绿化植物的观赏价值,对经济果林造成减产。

该虫严重危害越南东南部胡志明市的刺果番荔枝、圆滑番荔枝和多种榕属植物,在被调查的番荔枝果园中,有虫株率达75%~100%,被害植株上72%~100%的新梢表现出受害迹象。

世界上还有很多国家将无花果蜡蚧列为重要的检疫对象,哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、阿塞拜疆三国将其列为A1类的检疫性有害生物;南非将其列为A2类的检疫性有害生物。目前也没有研究报道该病虫传播携带其他检疫性有害生物。

由此可见,一旦该虫侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):目前,无花果蜡蚧的检测通常是靠形态特征,通过专业培训的技术人员对虫体的形态特征以及危害症状识别该虫。无花果蜡蚧要彻底根除非常困难,可以采取生物防治的方法。蜡蚧长盾金小蜂寄生无花果蜡蚧的卵,能够使卵致死率达到65%;Vu等用捕食性天敌紫胶猎夜蛾来防治该蜡蚧,也取得了良好的控制效果。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为无花果蜡蚧各项评判指标赋分(表3-64),经过计算,无花果蜡蚧的风险值R为2.45,属于高风险等级。

表3-64 无花果蜡蚧定量风险评估

(续表)

● 新菠萝灰粉蚧 ●

(1)传入的可能性(P1):新菠萝灰粉蚧(图版8)于1998年在我国海南省昌江青坎农场的剑麻园首次暴发。在世界上,新菠萝灰粉蚧已分布于亚洲、非洲、欧洲及美洲的30多个国家和地区,包括:印度、马来西亚、巴基斯坦、菲律宾、新加坡、泰国、越南、斐济、意大利、美国、马绍尔群岛、萨摩亚(西)、墨西哥、巴哈马群岛、巴西、哥伦比亚、哥斯达黎加、多米尼加、厄瓜多尔、危地马拉、洪都拉斯、海地、牙买加、巴拿马、秘鲁、波多黎各、萨尔瓦多、特立尼达和多巴哥岛等地。

在上海辰山植物园的大量引种植物名单中,共有12科537株植物易携带该虫,包括:龙舌兰科、石蒜科、漆树科、天南星科、菊科、十字花科、葫芦科、豆科、百合科、桑科、芸香科、茄科,使得该虫被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率大大增加。综上所述,可知新菠萝灰粉蚧传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):新菠萝灰粉蚧最早发现于美国夏威夷,目前主要分布在热带地区;在亚热带地区也有分布,如斐济、美国夏威夷、马来群岛、密克罗尼西亚、牙买加、墨西哥、菲律宾等,范围17°S~37°N。

在田间,新菠萝灰粉蚧危害剑麻,年发生8~10代,世代重叠。根据报道,每雌虫约产350头若虫,有的产虫数量可达1000头。该虫产出的若虫约26d后进入成虫期,成虫寿命为48~72d不等。该虫(在海南澹州)一年发生5代。繁殖若虫的数量随虫体的不同而有较大差异,其产虫过程分多次,一般虫体产虫量51头,产虫最多的可达170头,最少为18头;一次产虫最多的可达25头,一天内最多产虫量可达36头,该虫产虫结束后4~17d死亡。

由此,就地理位置来看,上海纬度30°40′~31°53′N,正处于该虫的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就新菠萝灰粉蚧的生物学特性来讲,该虫的抗逆性和繁殖能力都很强。通过新菠萝灰粉蚧的适生区预测分析,上海属于新菠萝灰粉蚧适宜定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):新菠萝灰粉蚧短距离可通过爬行、随风雨传播,远距离主要通过寄主植物携带传播。新菠萝灰粉蚧危害较隐蔽,可藏在寄主的根部,难以在检疫中及时发现,如检疫措施不得力,往往导致不能有效阻止新菠萝灰粉蚧的传入及传出,从而加大人为传播扩散的可能性。通过新菠萝灰粉蚧的中国适生区预测分析可知,新菠萝灰粉蚧在中国国内有0~25%之间的地区能够适生。上海地区没有该虫有效天敌的存在。综上所述,从扩散能力来看,该虫的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):新菠萝灰粉蚧的寄主植物较多,包括剑麻、酸豆、晚香玉、芒果、刺果番荔枝、牛心番荔枝、番荔枝、芋、散尾葵、椰子、菠萝、向日葵、甘蓝、南瓜、金合欢、落花生、木豆、洋葱、菠萝蜜、红蕉、中粒咖啡、海岸桐、洋柠檬、橙、红毛丹、人心果、番茄、茄、可可、柚木等多种重要农林经济作物,其潜在危害性十分巨大。

该虫1998年在我国海南省昌江青坎农场的剑麻园暴发,2001年蔓延至全昌江所有种植剑麻的农场及周围农村麻园,危害植株达到100%,且虫口密度大,一株剑麻上的新菠萝灰粉蚧有数万头,造成年减产30%以上,损失严重。2006年冬,该虫在广东省湛江市徐海剑麻区发生,并迅速蔓延。在广东省剑麻集团东方红农业公司和五一农场剑麻发生危害面积达到1333133hm2。2007年10月后,湛江垦区乃至周边地方新菠萝灰粉蚧大暴发,并伴随紫色卷叶病(或心轴腐烂)大量发生,使剑麻植株死亡或失收,对剑麻产业具有毁灭性灾害。据调查,海南省昌江麻区和广东省湛江、雷州北和镇等地剑麻农场及麻农因该虫危害致年减产30%以上,损失惨重。2006年开始,该虫在广东省湛江市剑麻种植区发生蔓延。

2007年,该虫被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前也没有研究报道该虫传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该虫侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):目前,新菠萝灰粉蚧的检测主要是依靠有经验的技术人员通过该虫的典型形态特征进行鉴定,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布了《香蕉灰粉蚧和新菠萝灰粉蚧检疫鉴定方法》,规范了该虫的检验鉴定标准。防治新菠萝灰粉蚧药剂以40%氧化乐果乳油为主,杀虫效果达90%以上。但由于该粉蚧能藏在根部和心叶的叶片内危害,药剂很难喷杀到粉蚧,导致喷药防治难度大,防治不彻底。

新菠萝灰粉蚧已在中国的剑麻上建立种群,繁殖定居,如不及时采取有力的措施,有可能迅速传播、蔓延到菠萝、香蕉、芒果、椰子、甘蔗等作物上,从而对中国南方水果和糖业生产构成严重的威胁。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为新菠萝灰粉蚧各项评判指标赋分(表3-65),经过计算,新菠萝灰粉蚧的风险值R为2.38,属于高风险等级。

表3-65 新菠萝灰粉蚧定量风险评估

(续表)

● 扶桑绵粉蚧 ●

(1)传入的可能性(P1):扶桑绵粉蚧(图版8)于2008年8月首次在我国广州市扶桑上发现。其后,又在海南省和浙江省有发现。目前,扶桑绵粉蚧在我国的四川省、云南省、广西壮族自治区、福建省、江西省、湖南省、上海市、新疆维吾尔自治区、河北省以及台湾省都有分布。

扶桑绵粉蚧于1898年美国新墨西哥州发现,1991年在美国开始危害棉花, 1992年扩散至中美洲的厄瓜多尔和加勒比地区,2002年在智利首次报道该虫危害扶桑;2005年巴西首次报道该虫危害番茄,随后传入至印度和巴基斯坦,严重危害当地棉花。目前该虫在国际上主要分布于美洲的美国、古巴、智利、墨西哥、阿根廷、牙买加、哥伦比亚、危地马拉、多米尼加;非洲的尼日利亚、贝宁、喀麦隆;欧洲的意大利;亚洲的印度、巴基斯坦、泰国。该虫在被发现后的一个多世纪,就完成了从北美洲到南美洲、欧洲,再到亚洲的扩散历程,在中国大陆仅用3年的时间,发生区就由1个省扩大到12个省(自治区),或许很多地区已经发生,只是尚未发现。

随着上海辰山植物园大量引种该虫的寄主植物,涉及6科,255株植物,包括锦葵科、菊科、茄科、葫芦科、大戟科、豆科,使得该虫被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。综上所述,可知扶桑绵粉蚧传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):扶桑绵粉蚧在美国的最北发生地密歇根州的纬度为41°41′~47°30′N。该虫繁殖能力很强,兼营有性生殖和孤雌生殖,单头雌成虫产卵量极大,平均400~500粒,卵期短,从低龄若虫到雌成虫均可取食危害,25~30d1代,年发生12~15代,世代重叠严重,气候适宜的地区可终年危害。关鑫等测定了该虫除卵期以外其他虫态的过冷却点和结冰点,结果表明,该虫的过冷却点低,耐寒性也较强,可能适宜在我国北方更广泛的区域生存。

由此,就地理位置来看,上海市纬度30°40′~31°53′N,在其可入侵的地理范围内;就扶桑绵粉蚧的生物学特性来讲,该虫的抗逆性和繁殖能力都很强。通过扶桑绵粉蚧的适生区预测分析,上海属于扶桑绵粉蚧适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):扶桑绵粉蚧体小,低龄若虫和雌成虫可以在田间爬动,也可随风、雨水、气流以及田间灌溉进行个体自身传播;扶桑绵粉蚧可以分泌大量的白色蜡质,极易黏附于各种农业工具、设备上,通过农业劳作传播、扩散到健康植株上;同时该虫极易随人为活动迅速扩散。通过扶桑绵粉蚧的中国适生区预测分析可知,扶桑绵粉蚧在中国国内有25%~50%之间的地区能够适生。该地区没有该虫的有效天敌存在。综上所述,从扩散能力来看,该虫的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):扶桑绵粉蚧的食性较广,据文献记载,受其危害的植物至少有18科,如葫芦科、豆科、茄科、大戟科、锦葵科、菊科等,包括:苍耳、大戟、羽扇豆、蜀葵、豚草、碱蓬、蓍草、黄花稔、酸浆等100多种植物,其中还包括多种重要的经济作物,如棉花、陆地棉、向日葵、南瓜、番茄、番木瓜、人参果、一点红、大花咸丰草、马缨丹、巴豆、马利筋等。此外,该虫对某些观赏园艺植物如芙蓉花等也有严重危害。

该虫主要危害棉花和其他植物的幼嫩部分,包括嫩枝、花芽、叶片和叶柄,通常吸食汁液危害。受害棉株长势衰弱,生长缓慢甚至停止,也可以导致花蕾、幼铃、花脱落;该虫分泌的蜜露可诱发煤污病,最后会造成叶片脱落,严重时会造成棉株成片死亡。2000年旁遮普棉花减产12%,2007年减产达到40%,仅在旁遮普2个月内使用的农药费用超112亿美元。

2009年2月3日农业部、国家质检总局联合发布的第1147号公告中将此虫列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》,为第436种检疫性有害生物。2010年5月5日,农业部、国家林业局联合发布第1380号公告,将扶桑绵粉蚧增列为全国农业、林业植物检疫性有害生物。目前,没有研究报道该虫传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该虫侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):目前,扶桑绵粉蚧的检测主要是依靠有经验的技术人员通过该虫的形态特征进行鉴定,而由于在形态上,该虫与同属的石蒜绵粉蚧非常相似,因此鉴定的可靠性也有所下降。在防治上,首先进行针对性的调查和采取检疫措施,以防扩散;如发现并确定是扶桑绵粉蚧,则宜采取化学防治措施。可用噻嗪酮喷雾,效果较好。扶桑绵粉蚧已经实验过很多杀虫剂,大多数都能在24h内防治大约75%的种群,但在之后72h或1周内该虫的死亡率却没有增加。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为扶桑绵粉蚧各项评判指标赋分(表3-66),经过计算,扶桑绵粉蚧的风险值R为2.18,属于高风险等级。

表3-66 扶桑绵粉蚧定量风险评估

● 荷兰石竹卷蛾 ●

(1)传入的可能性(P1):目前,荷兰石竹卷蛾(图版9)在我国无分布。荷兰石竹卷蛾是地中海地区的当地种;目前,分布于阿尔巴尼亚、阿尔及利亚、法国、德国、希腊、意大利、利比亚、卢森堡、马耳他、摩洛哥、波兰、西班牙、瑞士、突尼斯、英国、南非、美国等国家。

随着上海辰山植物园大量引种该虫的寄主,涉及到7科,836株植物,包括:蔷薇科、十字花科、小檗科、大戟科、豆科、木樨科、槭树科,使得该虫被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。综上所述,可知荷兰石竹卷蛾传入上海辰山植物园、继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):在意大利和法国的温室内,荷兰石竹卷蛾一年完成4~5代,主要以老熟幼虫或蛹在叶柄或花蕾中越冬。而在室外,由于温度与湿度的不同,一年完成1~3代。交配、产卵和羽化的温度阈值分别为10.5℃、12~13℃和14℃。在平均温度15℃和30℃的条件下,完成生活周期分别需123~147d和28~44d。幼虫可在相对湿度为10%~15%的条件下存活;40%~70%的相对湿度最适宜该虫生长发育;当相对湿度超过90%时,幼虫和蛹的死亡率增加。蛹在4℃下2h即死亡。从世界范围内看,该虫主要分布于14°~57°N范围内,主要是属于亚热带季风和季风性湿润气候。

由此,就地理位置来看,上海正处于该虫的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就该虫的生物学特性来讲,该虫的抗逆性和繁殖能力都很强。通过荷兰石竹卷蛾的适生区预测分析,上海属于该虫适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):该虫长距离传播主要是通过苗木的转运进行。成虫通过短距离的飞行进行短距离扩散。通过该虫的中国适生区预测分析可知,荷兰石竹卷蛾在中国国内有0~25%的地区能够适生。根据国内外研究资料,现没有发现该虫的有效天敌。综上所述,从扩散能力来看,该虫的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):荷兰石竹卷蛾的主要寄主是石竹属植物;其他观赏植物还包括:金合欢属、槭属、茼蒿属、小冠花属、大戟属、冬青属、茉莉属、月桂属、十大功劳属、天竺葵属、杨属等;果树寄主包括:柑橘属、苹果属、木樨属、李属等;蔬菜寄主植物有甘蓝、胡萝卜、豌豆、马铃薯等。

该虫在地中海地区从20世纪20年代以来,危害造成的损失仅限于石竹属植物。幼虫取食叶、叶柄和花等,减少切花的产量。在法国尼斯附近,1972~1973年间有25%~35%的石竹属植物受到影响,货物出口的损失达10万法郎。在世界上很多国家和组织都将其列为重要的检疫对象,CAN、南非、阿塞拜疆、智利、乌克兰将其列为A1类的检疫性有害生物;EPPO、土耳其将其列为A2类的检疫性有害生物;约旦、挪威对其实施检疫隔离。

2007年,该虫被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前没有该病虫传播携带其他检疫性有害生物的报道。由此可见,一旦该虫侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):目前,荷兰石竹卷蛾的检测还没有具体的方法,主要是靠有经验或接受过培训的技术人员,通过虫体的形态进行鉴定,具有一定的不可靠性。荷兰石竹卷蛾的控制,主要是通过施用拟除虫菊酯类农药如溴氰菊酯和氰戊菊酯实现。该虫的生物防治还没有有效的方法。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为荷兰石竹卷蛾各项评判指标赋分(表3-67)。经过计算,荷兰石竹卷蛾的风险值R为2.30,属于高风险等级。

表3-67 荷兰石竹卷蛾定量风险评估

(续表)

● 南洋臀纹粉蚧 ●

(1)传入的可能性(P1):南洋臀纹粉蚧是一类具有重要经济意义和国际上关注的重要害虫。目前,南洋臀纹粉蚧主要分布于菲律宾、柬埔寨、孟加拉国、缅甸、日本、斯里兰卡、泰国、印度、印度尼西亚、马来西亚、越南、中国(台湾地区)、科摩罗、马达加斯加、肯尼亚、毛里求斯、塞舌尔、南非、巴布亚新几内亚、多米尼加、海地、圭亚那等。

随着上海辰山植物园的大量引种,有3科121株植物易携带该虫,包括:桃金娘科、安石榴科、豆科;同时,由于该虫危害较隐蔽,可藏在寄主的叶背、果蒂、心叶、果壳缝隙等部位,如抽样的代表性不够或不仔细观察,检疫措施不得力,难以在检疫中及时检出,就不能有效阻止该虫的传入,使得该虫被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。综上所述,可知南洋臀纹粉蚧传入上海辰山植物园、继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):关于南洋臀纹粉蚧的危害和生物学方面的报道较少,发生国主要是属于热带雨林气候、热带季风气候和亚热带季风。在爪哇约40d一个世代。

由此可见,就地理位置来看,上海正处于该虫的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就南洋臀纹粉蚧的生物学特性来讲,该虫的抗逆性和繁殖能力都很强。通过南洋臀纹粉蚧的适生区预测分析,上海属于南洋臀纹粉蚧适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):该虫可随丢弃的果皮、果壳等主动扩散,或被动物或风携带进行近距离传播;远距离传播主要是通过带虫的水果或植物材料的调运进行。通过中国适生区预测分析可知,南洋臀纹粉蚧在中国国内有0~25%的地区能够适生。国内资料没有显示上海地区有该虫的有效天敌存在。综上所述,从扩散能力来看该虫的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):南洋臀纹粉蚧食性很杂,可以取食热带和亚热带的果树及遮荫树种达35科之多。其主要寄主是可可、红毛榴莲、番石榴、美洲木棉以及羊蹄甲属、槟榔青属和刺桐属的一些种类,还包括芒果、咖啡、罗望子、椰子、柑橘、柚、杨桃、番荔枝、荔枝、菠萝蜜、柠檬、葡萄和杜鹃花、变叶木、合欢、丁香、佛手瓜等。

该虫在东南亚是可可树上的一种害虫,因危害树枝顶部而对幼树产生严重危害,常发生于果实、树干、树叶上,有报道在咖啡的根部也有发现此虫。该虫的危害可引起幼果脱落,花和枝条顶部干死;还可以分泌蜜露,吸附灰尘,使叶片和果实发黑,难以清除。

2007年,该虫被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前,没有研究报道该虫传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该虫侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):南洋臀纹粉蚧经常从进口泰国和东南亚水果口岸检疫中截获,但形态学方法很难进行准确鉴定。徐浪等利用mt DNACOI基因设计了两条特异性探针,应用Taq Man实时荧光PCR的方法,对南洋臀纹粉蚧进行了快速准确鉴定。在印度,有施用乐果或亚芬松等进行防治,取得较好的效果。从澳大利亚引进的孟氏小黑瓢虫,在实验室中用南瓜饲养后释放至咖啡种植园,可显著地消灭该虫。但由于该种粉蚧能藏在果实的蒂部、心叶的叶片或果壳缝隙内危害,田间防治很难喷杀到所有虫体,导致喷药防治难度大,防治不彻底。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为南洋臀纹粉蚧各项评判指标赋分(表3-68),经过计算,南洋臀纹粉蚧的风险值R为2.26,属于高风险等级。

表3-68 南洋臀纹粉蚧定量风险评估

● 长 林 小 蠹 ●

(1)传入的可能性(P1):长林小蠹(图版9)原产地位于欧洲地中海沿岸和大西洋中某些岛屿,我国尚无该虫的报道。不过据统计,2008年全国各口岸从进境辐射松木材中截获长林小蠹38批次,而2009年前3个季度就已截获达72批次。

随着上海辰山植物园大量引种该虫的寄主植物,包括松科、杉科2科119株植物,使得该虫被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。综上所述,可知长林小蠹传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):目前,长林小蠹主要发生国属于亚热带季风和季风性湿润气候。长林小蠹雌虫首先侵入树皮下,在树皮的形成层中筑造一个小配室;雌虫与雄虫交配后,雌虫建造1个长而弯曲的产卵坑道,并在坑道两端的刻痕中产卵,每雌虫最多产卵500粒,以幼虫越冬。幼虫在树皮下取食韧皮部与边材中的淀粉、纤维等,老熟后化蛹,春季羽化后飞出。该虫一般1年3代,成虫大多在凉爽高湿时期活动,世代重叠,使其在1年内多数时间均能侵染传播。受害树木树皮外表有时可见长林小蠹入侵或羽化时留下的侵入孔或羽化孔。

就地理位置来看,上海正处于该虫的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就长林小蠹的生物学特性来讲,该虫的抗逆性和繁殖能力都很强。通过长林小蠹的适生区预测分析,上海属于长林小蠹适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):长林小蠹具有很强的自然传播能力,成虫飞行距离可达几公里,如在澳大利亚,长林小蠹在18个月中传播了25km;在智利,自20世纪80年代中期传入到该国后,到1991年就已扩散到辐射松的所有分布区。同时,长林小蠹适应环境能力极强,其成虫、幼虫和卵均可随寄主材料(原木木质包装)远距离传播。通过长林小蠹中国适生区预测分析,长林小蠹在中国有50%~100%之间的地区能够适生。国内外研究资料没有发现上海地区存在该虫的有效天敌。综上所述,从扩散能力来看,该虫的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):该虫主要危害加那利松、湿地松、阿勒颇松、土耳其松、山松、欧洲黑松、奥地利黑松、克里木松、展叶松、海岸松、意大利松、辐射松、北美乔松、欧洲赤松、落叶松等松属的大多数树种,其他寄主还有冷杉属、云杉属、黄杉属。长林小蠹食性广泛,通常危害新伐木及衰弱木,受伤的健康树也常遭危害。此外,该虫还是2种重要林木真菌病害——松树黑根病菌和蓝变真菌的传播媒介。长林小蠹不仅容易导致树木死亡,而且还严重影响木材品质,一旦传入定殖,将对我国的林业生产和森林生态造成巨大破坏。在世界上很多国家都将其列为重要的检疫对象,NAPPO(北美植物保护组织,共有加拿大、墨西哥、美国3个成员国)将其列入检疫性有害生物预警列表中。

2007年,该虫被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前还没有研究报道该虫传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该虫侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):由于危害松属树种的小蠹科种类甚多,为了获得准确鉴定结果,对于长林小蠹,主要在形态上根据族、属和种的主要特征,逐渐缩小范围,以便做出正确鉴定。2006年,我国发布了《长林小蠹检疫鉴定方法》行业标准,规范了鉴定的方法。对于长林小蠹的防治,胡学难等利用斯氏线虫对其进行了生物防治实验,发现斯氏线虫长林小蠹有较强的致病性和寄生性,值得进一步研究。但是在进境原木上应用斯氏线虫大规模防治长林小蠹还存在一些问题。通过化学方法处理茎和幼苗,对于长林小蠹的防治也是一种可能,但因为费用和环境的问题,化学方法防治可能不能在野外进行。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为长林小蠹各项评判指标赋分(表3-69),经过计算,长林小蠹的风险值R为2.41,属于高风险等级。

表3-69 长林小蠹定量风险评估

(续表)

● 云 杉 树 蜂 ●

(1)传入的可能性(P1):我国尚无云杉树蜂(图版10)的分布报道。目前,云杉树蜂主要分布于阿尔及利亚、加那利群岛、摩洛哥、南非、蒙古、俄罗斯西伯利亚地区、土耳其、澳大利亚、新西兰、阿根廷、巴西、乌拉圭等地。

随着上海辰山植物园的大量引种,尤其是该虫寄主植物涉及2科119株植物,包括松科、杉科的大量引种,并且由于树蜂科昆虫多数种类经济意义不大,过去研究又少,故对树蜂的检疫有一定程度的松懈;而且木材中的树蜂多以幼虫或卵存在。综上所述,可知云杉树蜂传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):云杉树蜂属于欧洲、北非的本地种,在地中海地带达到最高密度。1900年在新西兰、1952年在澳大利亚定居。最近,又在意大利、乌拉圭、阿根廷和南非发现该虫。在澳大利亚东南部该虫每年完成一代,而该种群的另一部分在塔斯马尼亚和新西兰较冷的气候里可能要花两年才能完成一代。在澳大利亚,成虫出现于早春到早冬,高峰期在晚夏或早秋。产卵量为21~458个。卵通常10~15d孵化。但在较冷的气候下,某些卵可以越冬。未受精卵发育成雄虫,而受精卵发育成雌虫。幼虫取食木材中的真菌,其蛀道可以达到树的中心。幼虫6~12龄,幼虫期一般为10~11个月,少数可能为2年。老熟幼虫在靠近树皮处化蛹,3个星期后成虫羽化。生活史通常10~13个月完成,在较冷气候下,幼虫可在木材中存活2年。雄虫较雌虫先羽化。羽化当天雌虫即可产卵。雌虫既可两性生殖又可孤雌生殖,孤雌生殖的后代均为雄虫。在开始飞行期,飞行距离通常少于3km,但最长可达150km,雌虫被吸引到生理上受害的树上,特别是那些由环境因素如受干旱影响林分过密引起的衰弱树木,受林业作业、风、电、闪电或火等意外伤害的树木也是重点侵袭对象。有时,该虫也被吸引到修枝或间伐后的树上。

就地理位置来看,上海正处于该虫的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就云杉树蜂的生物学特性来讲,该虫的抗逆性和繁殖能力都很强。通过云杉树蜂的适生区预测分析,上海属云杉树蜂适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):云杉树蜂幼虫可通过木材和木质包装材料长时间、远距离传播;成虫不取食,依靠体内脂肪存活,有较强飞翔能力,可至几千米,借助风力甚至可达更远。随木材、木包装材料进入澳大利亚和新西兰的教训,应引起足够的重视。通过云杉树蜂的中国适生区预测分析可知,云杉树蜂在中国国内有0~25%的地区能够适生。国内外研究资料还没有显示上海地区有该虫的有效天敌的存在。综上所述,从扩散能力来看该虫的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):云杉树蜂主要危害松属种类,特别是辐射松;也危害云杉属、冷杉属、落叶松属以及美国松等种类。云杉树蜂在过密的松林和不健康的林分里,能够造成树木的大量死亡,具有潜在的威胁。在澳大利亚,该虫造成80%的三年生以上的辐射松死亡。1年内,云杉树蜂可以在50000hm2的林地上,杀死10~30年生的树木175万株。1946年后,新西兰干旱严重,由于该虫的侵袭,到1951年在120000hm2被人忽视、常受干旱的林区大约有30%的辐射松死亡。在澳大利亚大陆仅仅用于普查和控制该虫的经费达百万美元,这其中不包括云杉树蜂危害而造成的直接经济损失。据报道,云杉树蜂造成的损失最保守也在2400万~13000万美元。在世界上很多国家都将其列为重要的检疫对象,东非、智利、巴拉圭将其列为A1类的检疫性有害生物;COSAVE、南非将其列为A2类的检疫性有害生物;加拿大对其实施检疫隔离。

2007年,该虫被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前也没有研究报道该虫传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该虫侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):对于云杉树蜂的鉴定,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局(2011年)发布了《云杉树蜂检疫鉴定方法》,被确定为国家出入境检验检疫行业标准。这项鉴定标准的制定,对加强口岸检疫、严防该种害虫的传入具有极为重大的意义。云杉树蜂的防治极其困难。1981年在新南威尔士发现该虫以来,每年都要释放大量的寄生蜂和寄生线虫,然而树蜂仍以每年30km的速度蔓延。云杉树蜂在传入澳大利亚和新西兰后,至今还没有完全铲除。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为云杉树蜂各项评判指标赋分(表3-70),经过计算,云杉树蜂的风险值R为2.18,属于高风险等级。

表3-70 云杉树蜂定量风险评估

(续表)

● 蔗 根 象 ●

(1)传入的可能性(P1):据资料分析,我国还没有蔗根象发生的报道(图版10);现主要分布于美国(佛罗里达州)、波多黎各、牙买加、多米尼加、安的列斯群岛等地。

随着上海辰山植物园大量引种该虫的寄主植物蔷薇科1科,431株植物,使得该虫被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。因此,蔗根象传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):目前,蔗根象是加勒比海地区重要的经济害虫之一发生国主要是属于亚热带季风和季风性湿润气候。该虫成虫寿命3~4个月,单头雌虫产卵约5000粒,成虫将叶卷起,或将两片叶粘在一起,产卵于卷叶内或两叶间7~8d后卵孵化;幼虫掉落地面,钻入土壤,取食寄主植物的根。几个月后老熟幼虫在土中化蛹,成虫羽化后用上颚挖掘隧道钻出地面,上颚折断。出土后成虫在寄主上聚集,并交配。虽然成虫可全年出现,但在美国佛罗里达中部,成虫主要的羽化时间在5~10月(或11月)。成虫一般不会飞离羽化出土地点很远(估计在300m以内)幼虫生活于地下,很难调查,当植物地上部分出现衰弱时才会被发现。

就地理位置来看,上海正处于该虫的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就蔗根象的生物学特性来讲,该虫的抗逆性和繁殖能力都很强。通过蔗根象的适生区预测分析,上海属于蔗根象适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):蔗根象远距离的扩散主要依靠土壤和带土植物运输。另外残留于运输工具如汽车、轮船上的土壤也可能带有象甲幼虫、蛹。通过蔗根象的中国适生区预测分析可知,蔗根象在中国国内有25%~50%的地区能够适生。国内外研究资料还没有显示上海地区有该虫的有效天敌的存在。综上所述,从扩散能力来看,该虫的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):蔗根象的寄主范围很广,危害大约270种不同的植物,包括柑橘、甘蔗、蔬菜、马铃薯、木本的观赏植物、甘薯、木瓜、番石榴、红木树、盆景和一些野生植物。蔗根象幼虫生活于土壤中,危害植物根部。常蛀食主根,削弱植物吸收水分、营养的能力,导致植株死亡。另外,由于甲虫危害,植物根部易受真菌侵染而腐烂。仅一头幼虫即可危害致死幼小寄主植物,而几头幼虫可使较大的寄主植物生长势严重衰弱。在美国佛罗里达州等地蔗根象每年造成约7000万美元的损失,柑橘被害面积约6667hm2

2007年,该虫被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前尚没有研究报道该虫传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该虫侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):蔗根象检疫检查主要是检查寄主植物上有无危害状,有无成虫、卵块;检查寄主植物根部有无危害状,取土样筛土或淘土检查有无幼虫、蛹;注意检查运输工具的缝隙、角落中残留的土壤里有无幼虫、蛹。主要的调查方法是白天调查植物上柑橘根部被害状,老熟幼虫印度蔗根象成虫,可摇动植物植株或枝条,成虫会落到地面。摇动寄主植物之前可先在植物下的地面上铺一块浅色帆布。不要在大雨后立即调查虫情,因为通常由于暴雨冲刷成虫会大量掉落地面。在20世纪60年代,波多黎各主要通过施用氯化碳氢化合物如奥尔德林和氯丹来防治该虫,其他方法譬如喷洒昆虫生长调节剂能有效减少虫卵95%。

据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为蔗根象各项评判指标赋分(表3-71),经过计算,蔗根象的风险值R为2.03,属于高风险等级。

表3-71 蔗根象定量风险评估

(续表)

● 苹 果 花 象 ●

(1)传入的可能性(P1):根据文献资料,我国还没有分布的报道。目前,苹果花象(图版11)主要分布在北美洲(美国、加拿大),在15°~60°N范围内。

随着上海辰山植物园大量引种该虫的寄主植物,蔷薇科的431株植物易携带该虫,使得该虫被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。因此,苹果花象传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):该虫的发生国主要属于亚热带季风区域。苹果花象每年发生1代,以成虫形态在寄主植物下的地表越冬。进入春季,当地表温度达到约16℃或以上至少24h,该虫开始活跃;当温度更高时,成虫开始有力地飞行。随着寄主植株的生长,该虫最初在叶柄花芽处取食,随后取食花,最后取食幼果。成虫取食后不久便开始交配,随后产卵,产卵期长达60d或者更久,平均产卵期为34.6d,每头雌虫可产卵20~100粒不等,平均产卵65.8粒。尽管苹果花象有在取食的寄主上产卵的偏好,然而当没有可用的偏好寄主时,成虫也会主动扩散到相同或不同的寄主上产卵。

就地理位置来看,上海正处于该虫的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就苹果花象的生物学特性来讲,该虫的抗逆性和繁殖能力都很强。通过苹果花象的适生区预测分析,上海属苹果花象适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):苹果花象成虫的飞行能力较强,可在本地不同的果园间进行主动扩散。该虫长距离扩散的途径主要是感染有该虫的寄主植物的贸易往来、土壤基质及运输工具等;该虫也可以以卵、幼虫、成虫随寄主植物果实贸易进行扩散,以蛹随寄主土壤基质运输进行传播。由于该虫是在果实内部取食,肉眼难以直接观察。到达新的领地后,该虫在一个生长季内,群体便能迅速扩大。通过苹果花象的中国适生区预测分析可知,苹果花象在中国国内有0~25%的地区能够适生。国内外研究资料还没有显示上海地区有该虫的有效天敌的存在。综上所述,从扩散能力来看该虫的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):苹果花象是多食性害虫,可以危害多种蔷薇科植物,其常见寄主为蔷薇科苹果属、山楂属、唐棣属、李属、梨属、花椒属;山茱萸科梾木属等。此外,该虫也可在苦楝的果实中发育;其主要栽培寄主为桤叶唐棣、苹果、野香海棠;次要栽培寄主为酸樱桃、西洋梨;野生寄主为树唐棣、加拿大唐棣、白玉山楂、柔毛山楂、湖北山楂、斑点山楂、苦樱桃、碧桃、黑樱桃、野樱桃、花椒属。该虫能够对苹果和梨造成毁灭性的损失。在美国东北部中西部地区及加拿大的东部地区均有该虫危害苹果的报道。对苹果该虫可造成50%甚至更高的产量损失;在科罗拉多,该虫对栽培樱桃造成严重经济损失,1927至1929年,在梨生长季节,该虫对英属哥伦比亚Salmon Arm地区的栽培梨造成了严重损失。

世界上很多国家都将其列为重要的检疫对象,欧盟中有6个国家(保加利亚、荷兰、捷克、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚)以及厄瓜多尔、秘鲁、土耳其、智利等国将其列为检疫性有害生物;比利时、乌克兰将其列为限定性有害生物。

2007年5月29日,该虫被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前,还没有研究报道该虫传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该虫侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):目前,苹果花象的检测主要是靠有经验的技术人员通过该虫的形态特征进行检测鉴定。杀虫剂在一定程度上可降低该虫的发生程度。但目前没有专门针对该虫的化学杀虫剂,普通的触杀剂如溴氰菊酯等可防治该虫。

化学杀虫剂喷施的最好时间为约有60%的花瓣脱落时;尽管如此,依然有少数虫会在花瓣脱落后蛀入幼果。同时,在有苹果花象发生的果园,应加强果园卫生管理,每个生长季节内应处理落果至少2次;尽管如此,处理过的果园仍然会有苹果花象发生。由此可见,该虫根除的可能性很低。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为苹果花象各项评判指标赋分(表3-72),经过计算,苹果花象的风险值R为2.43,属于高风险等级。

表3-72 苹果花象定量风险评估

(续表)

● 栗黑水疫霉 ●

(1)传入的可能性(P1):栗黑水疫霉病菌能够引起栗树黑水病及多种果树的根、茎腐烂病,我国尚未有该病菌发生的报道。目前,栗黑水疫霉病菌主要分布在日本、印度、丹麦、法国、英国、西班牙、意大利、毛里求斯、南非、加拿大、美国、澳大利亚等国。病菌在寄主死后仍能在土壤中存活数年以上。

随着上海辰山植物园的大量引种,尤其是该菌寄主植物的大量引种,有6科714株植物易携带该菌,包括槭树科、蔷薇科、松科、杜鹃花科、桦木科、壳斗科,使得该菌被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。因此,栗黑水疫霉病菌传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):该菌发生国主要是属于亚热带季风和季风性湿润气候。栗黑水疫霉病菌的抗逆性很强,病菌最低生长温度2℃,最适生长温度22~24℃,最高生长温度32℃。

就地理位置来看,上海正处于该菌的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就栗黑水疫霉病菌的生物学特性来讲,该菌的抗逆性和繁殖能力都很强。通过栗黑水疫霉病菌的适生区预测分析,上海属于栗黑水疫霉病菌适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):栗黑水疫霉病菌主要通过土壤传播。病菌以菌丝或以卵孢子在田间或土壤中越冬,主要从伤口侵染。较高的土壤湿度、干旱和受伤等不利生长环境容易使寄主感病。潮湿和茎基部积水是诱发该病的主要条件。栗树黑水病的病菌通常侵染树干基部和较大的根,引起树干和根腐烂,如果病害发展较快,则顶部的叶片枯萎,栗树将在被侵染的第一年中死亡;否则在被侵染的第一年,叶和花变小,在第二年底整棵死亡,有时候果实流出的“黑水”将树干基部的树皮染黑。根部病斑流出的蓝黑色的液体将根部附近的土壤染色。

通过栗黑水疫霉病菌的中国适生区预测分析可知,栗黑水疫霉病菌在中国国内有50%~100%地区能够适生。国内外研究资料还没有显示上海地区有该菌的有效天敌的存在。从扩散能力来看,该菌的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):该菌危害寄主广泛,包括栗属,如日本板栗、美洲板栗、美洲榛果栗、欧洲板栗;李属,如李子、杏、樱桃、酸樱桃、扁桃、圆叶樱桃、桃;苹果属,如苹果;槭属,如条纹槭;七叶树属七叶树;木麻黄属木麻黄;匹菊属除虫菊;瓜叶菊属瓜叶菊;石楠属石楠花;山毛榉属山毛榉;胡桃属;羽扇豆属白羽扇豆;假山毛榉属假山毛榉;牛油果属鳄梨;豌豆属豌豆;杜鹃属杜鹃;悬钩子属树莓;千里光属千里光;榆属榆树;人工接种可危害木豆属木豆、胡桃属胡桃、南山毛榉属、栎属和英国榆。

该病菌在侵染初期,症状也不明显;到了后期,树叶变小,变黄,脱落,或不表现出明显症状,而树木很快死亡。该病菌引起的根部腐烂症状是被侵染的根部变褐变硬、变脆。该病菌除了引起栗树黑水病,还在许多果树上引起根、茎腐烂病。

上海辰山植物园共有6科714株植物易携带该菌,包括槭树科、蔷薇科、松科、杜鹃花科、桦木科、壳斗科。2007年,该菌被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前,还没有报道该病菌传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该菌侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):国家质量监督检验检疫总局发布了《栗黑水疫霉病菌检疫鉴定方法》行业标准,规范了该菌的鉴定方法。而由于疫霉菌的形态和生物学性状具有较大的变异性,疫霉菌的鉴定一直比较困难。采用传统的形态学方法,很难区分形态相近的种。近年来发展的以核糖体基因转录间隔区(Internal transcribedspacer,ITS)为靶区域的DNA序列分析为疫霉菌的分类鉴定提供了新的方法。王源超等比较了形态非常相近的苎麻疫霉(P.boehmeriae)和恶疫霉(P.cactorum)的ITS序列,发现尽管形态特征非常相近,两个种的ITS序列存在着显著的差异,提出ITS序列可以作为区分上述两种疫霉菌的辅助性状。目前国际基因组数据库Gen Bank中积累了近50种疫霉种的ITS序列,通过比较这些序列差异部分可望设计引物来检测栗黑水疫霉病菌。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为栗黑水疫霉病菌各项评判指标赋分(表3-73),经过计算,栗黑水疫霉的风险值R为2.48,属于高风险等级。

表3-73 栗黑水疫霉定量风险评估

(续表)

● 天竺葵锈病菌 ●

(1)传入的可能性(P1):2005年,周彤燊等在昆明西南林学院校园内的天竺葵上发现了此菌,植株受害严重。此前在我国从未有该菌发生的报道,可以肯定是外来入侵种,而且它通过何种渠道侵入我国,尚待考证。目前,天竺葵锈病菌(图版11)在世界范围内都有分布,欧洲主要集中在地中海带,非洲主要集中在东岸沿海国家;此外,澳大利亚、美国和加拿大以及南美洲都有地区分布。

上海辰山植物园引进植物中包含天竺葵科,8株植物易携带该菌,使得该菌被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都有所增加。因此,天竺葵锈病菌进入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):天竺葵锈病菌包括夏孢子和冬孢子两个阶段,夏孢子萌发温度7~27℃,在离体叶片上可以存活11周。

就地理位置来看,上海正处于该菌的纬度分布范围内;就天竺葵锈病菌的生物学特性来讲,该菌的抗逆性和繁殖能力都很强。通过天竺葵锈病菌的适生区预测分析,上海属天竺葵锈病菌适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):天竺葵锈病菌夏孢子通过空气、衣服、农具和雨溅传播病害。植株受到病害侵染后,叶片很快变黄、干枯,提早脱落,托叶、叶柄及茎也可受害;病菌侵染后组织稍膨大,最后出现坏死,经常造成茎的开裂。天竺葵锈病菌可随风远距离传播,国际贸易中该病菌通过受害的天竺葵插条或植株传播病害的可能性较大。

通过天竺葵锈病菌的中国适生区预测分析可知,天竺葵锈病菌在中国国内有50%~100%地区能够适生。国内外研究资料还没有显示上海地区有该菌的有效天敌的存在。从扩散能力来看,该菌的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):天竺葵锈病菌主要感染天竺葵和马蹄纹天竺葵。据报道,此病菌在南非和澳大利亚造成了极大的影响,损失严重。病菌造成天竺葵长势下降,切穗量减少,严重时叶片脱落,由于脱叶植株生长势减弱,并造成产花量的减少,甚至引起植株的死亡。

世界上很多国家都将其列为重要的检疫对象,EPPO(包括30多个国家和地区)将其列为A1类的检疫性有害生物;挪威对其实施检疫隔离。

2007年,该菌被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前还没有研究报道该病菌传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该菌侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):中国国家质量监督检验检疫总局发布了《天竺葵锈病菌检疫鉴定方法》行业标准,在实验室中通过形态和症状两方面可以鉴定。通过化学和物理的方法可以有效地控制该菌。代森锌和代森锰被认为是抑菌的最好的药物,但是天竺葵锈病想要根除很困难。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为天竺葵锈病菌各项评判指标赋分(表3-74),经过计算,天竺葵锈病菌的风险值R为2.54,属于极高风险等级。

表3-74 天竺葵锈病菌定量风险评估

(续表)

● 葡萄皮尔斯病菌 ●

(1)传入的可能性(P1):根据文献资料,葡萄皮尔斯病菌只在我国的陕西省(礼泉、乾县、蒲城)、河北省和台湾省有分布报道。目前,葡萄皮尔斯病菌主要分布在美洲国家,从南美洲的阿根廷到北美洲的加拿大,在40°S~47°N范围内。

在上海辰山植物园的引种名单中有许多是该菌的寄主植物,共有10科888株植物易携带该菌,包括忍冬科、悬铃木科、榆科、夹竹桃科、壳斗科、马鞭草科、葡萄科、漆树科、槭树科、蔷薇科,加上该菌在寄主植物体内有9~12个月的潜伏期,使得该菌被调运和携带繁殖体的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。因此,葡萄皮尔斯病菌传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):该菌的发生地主要属于亚热带季风和季风性湿润气候。葡萄皮尔斯病菌的抗逆性很强,Henneberger等人研究表明,该菌在冰点以下温度也能够生存;而Feil等人的另一项相似的研究指出,该菌的野外生长适宜温度为26~32℃,适宜酸碱度为p H6.5~6.9。冬季可能是限制葡萄皮尔斯病菌地域传播的关键因素,葡萄皮尔斯病菌只发生在暖冬区域,大概是与细菌在休眠期植物体内的生存有关。温湿的冬季可增大昆虫介体的种群密度,有利于该病害的传播流行,干燥的夏季则有利于病害的发展。

就地理位置来看,上海正处于该菌的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就葡萄皮尔斯病菌的生物学特性来讲,该菌的抗逆性和繁殖能力都很强。通过葡萄皮尔斯病菌的适生区预测分析,上海属葡萄皮尔斯病菌适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):葡萄皮尔斯病菌主要通过苗木和昆虫介体进行传播。叶蝉科(Cicadellidae)和沫蝉科(Cercopidae)中的大多数昆虫均可作为传播介体。最常见的有红头大叶蝉(Carneocephalafulgida)、蓝绿叶蝉(Graphocephala atropunctata)、Draeculacephalaminerva、亮翅叶蝉(Homalodiscacoagulata),介体可在野生寄主上吸食和越冬,第二年春天再转移至葡萄;若虫和成虫均具传病能力,通常在病株上吸食带菌后,一般要经过一个循环期后才能传病,有时也能立即传病。野生寄主植物是该病的重要侵染源,不仅提供了大量的介体昆虫,还可提供大量菌源。

通过葡萄皮尔斯病菌的中国适生区预测分析可知,葡萄皮尔斯病菌在中国有25%~50%地区能够适生。国内外研究资料还没有显示上海地区有该菌的有效天敌的存在。总之,从扩散能力来看,该菌的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):该菌除了最主要寄主葡萄以及桃外,还可侵染30多科其他单子叶和双子叶植物,包括豆科、禾本科和蔷薇科等一年生和多年生的木本植物及杂草,如杏树、桃树、李树、柑橘、榆树、栎树、悬铃木、紫花苜蓿、莎草、大麦、圆叶栒子、狗牙根、线叶莎草、红鳞扁莎草、油莎豆、金雀儿、短白胡萝卜、野荠菜、马唐、咸草、假连翘、稗草、野麦属、柳叶草、圆锥柳叶菜、画眉草、芳叶牛儿苗等。除此之外,不同株系的葡萄皮尔斯病菌还能够引起其他多种植物病害,如巴西的柑橘杂色褪绿病(citrusvariegatedchlorosis)、南美洲的咖啡叶焦病(coffeeleaf scorch)、美国南部的假桃病(phonypeachdisease)、夹竹桃叶焦病(oleanderleaf scorch)、叶焦病(pearleafscorch)、紫花苜蓿矮缩病(alfalfadwarf)和杏叶焦病(almondleafscorch)等。1982年,该病在美国加州南部的圣达安娜河领域首此爆发。此后,美国加州有过4次大流行,共毁掉约3万hm2葡萄园,其中洛杉矶有5~7年生的葡萄几乎全部死亡的记录;最近的一次流行是在1995~1997年,造成加州葡萄种植者大约3300万美元的损失。2000年6月,美国农业部宣布病害情况危急,投入了2230万资金,在此之前,美国政府还曾为此特别拨款2530万美元。

世界上很多国家和国际组织都将其列为重要的检疫对象,EPPO、EU、IAPSC、NAPPO、南非、巴西、加拿大、智利、巴拉圭、土耳其、乌克兰将其列为A1类的检疫性有害生物;COSAVE、阿根廷、乌拉圭将其列为A2类的检疫性有害生物;以色列、约旦、新西兰对其实施检疫隔离。

2007年,该菌被列入《中华人民共和国进境植物检疫有害生物名录》。目前还没有研究报道该病菌传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该菌侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):目前,葡萄皮尔斯病菌的检测通常在夏末和秋天观察症状,有经验的技术人员在冬眠期和早春也能观察出来。郭向荣等提出了一种采用压力室从葡萄活组织中抽取木质部提取液,进行细菌的直接PCR检测的方法,简化了鉴定程序,并且可以在植株尚未出现症状时,就能够对植株群体进行有效的监测。对于确需引入的苗木要进行温汤消毒,用45℃热水浸泡约3h,50℃热水20min,可消灭该病原细菌。对于从美洲引种的葡萄应隔离种植2年,经检疫不带病后方可放行用于生产,否则就地销毁。葡萄皮尔斯病菌要彻底根除非常困难。该菌对抗生素敏感,经试验,用高浓度农用四环素或农用青霉素给病树“输液”,治愈率达85%。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系为葡萄皮尔斯病菌各项评判指标赋分(表3-75),经过计算,葡萄皮尔斯病菌的风险值R为2.08,属于高风险等级。

表3-75 葡萄皮尔斯病菌定量风险评估

(续表)

● 番茄环斑病毒 ●

(1)进入的可能性(P1):根据资料,1989~1990年,番茄环斑病毒分别在我国台湾省和浙江省有过发生报道,目前还没有大面积流行的发生。目前,番茄环斑病毒主要分布于加拿大、美国、日本、土耳其、挪威、瑞典、芬兰、俄罗斯、波兰、捷克、匈牙利、德国、奥地利、瑞士、荷兰、比利时、英国、爱尔兰、法国、意大利、澳大利亚、新西兰、墨西哥、牙买加、巴西、智利等国。

该病毒不但能够通过种苗传播,例如红三叶草(种传率3%~7%)、番茄(3%)以及桃、李、悬钩子、杏、蔷薇、唐菖蒲等,同时土壤中的剑线虫也是传毒介体,其中最主要的是Xiphinemaamericanum和X.americanum的3龄幼虫和成虫都可传播,饲毒和接毒都可在1h内完成,而且线虫传毒效率极高,单头线虫便能接种成功,线虫获毒后能够保持传毒力几周甚至几个月。其次木本植物还可以通过嫁接传毒。有报道称,将该病毒置于2~4℃冷藏库保存或出口运输,其活性不会受到影响。

随着上海辰山植物园从国外尤其是该病发生国的引种,有3科658株植物易携带该病毒,包括忍冬科、榆科、蔷薇科,使得该病毒被调运的可能性以及在调运过程中的存活率都大大增加。因此,番茄环斑病毒传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):从其世界分布来看,番茄环斑病毒可在热带、亚热带和温带地区生存,而上海正处于亚热带地区,同时,番茄环斑病毒的抗逆性很强。而上海毗邻地区浙江省已有分布的现实情况,都表明该病毒在上海定殖的可能很大。

(3)扩散的可能性(P3):番茄环斑病毒的传播途径多样,可通过美洲剑线虫等介体、嫁接和机械接种等方式传播扩散。此外,该病毒还可通过带毒寄主的种子及其他繁殖材料的调运作远距离传播扩散。

利用Maxent生态模型对番茄环斑病毒在中国适生区预测分析可知,该病毒在中国国内超过50%的地区能够适生。同时国内外研究资料还没有显示上海地区有该病毒的有效天敌的存在。综上所述,从扩散能力来看,该病毒的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):番茄环斑病毒的寄主范围很广,人工接种条件下可侵染35科105属157种以上单子叶和双子叶植物,自然界中多发生在观赏植物、木本和半草本植物上。常见的自然寄主有葡萄、桃、李、樱桃、苹果、榆树、兰花、大豆、菜豆、烟草、黄瓜、番茄、悬钩子、覆盆子、玫瑰、天竺葵、草蓄、唐菖蒲、水仙、五星花、大丽花、八仙花、千日红、接骨木以及果园杂草(如蒲公英、繁缕)等。该病毒感染植株的症状因寄主而异。植株被感染常常造成严重的经济损失甚至绝收。

在美国,该病毒的迅速蔓延导致纽约州的葡萄严重减产;还导致俄勒冈州覆盆子果实减产21%,总产量减产更是超过50%,受害第三年,高达80%的覆盆子果枝死亡。在英国,该病毒对温室作物产生严重的危害(尤其是蔬菜和观赏植物一起种植时)。目前,世界上很多国家和国际组织都将其列为重要的检疫对象, APPPC、EU、IAPSC、阿根廷、巴拉圭、乌克兰将其列为A1类的检疫性有害生物;EPPO、土耳其将其列为A2类的检疫性有害生物;加拿大、以色列、挪威对其实施检疫隔离。

该病毒是我国公布的一类检疫性病毒,并且也是中俄(中方提出)植检植保双边协定规定中的检疫性病害。

目前还没有研究报道该病毒传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该病毒侵入上海,将会存在广泛的寄主使其适生,并对寄主造成严重破坏,带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):可以通过观察植物发病症状的方法对该病毒进行检验检测,当然,由于种传苗往往不显症,所以不能只单凭肉眼观察,必须作其他室内检验。该病毒已制定了鉴定标准。同时,我国针对该病毒的检测方法已做了大量的研究,主要有生物学、血清学、分子生物学等方法。目前尚无针对病毒的有效除害处理方法;一旦检出该病毒,只能采取退货或销毁的检疫措施。应用化学(杀灭美洲剑线虫)和农业(采用无毒繁殖材料、消除或减少侵染源、选用抗病品种)防治方法可减少病害的发生,但效果有限。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系为番茄环斑病毒各项评判指标赋分(表3-76),经过计算,番茄环斑病毒的风险值R为2.55,属于极高风险等级。

表3-76 番茄环斑病毒定量风险分析

(续表)

● 榆枯萎病菌 ●

(1)传入的可能性(P1):榆树枯萎病菌[Ophiostomaulmi(Buisman) Nannf.]是最具毁灭性的植物病害之一,最早报道于比利时和瑞士;在1881~1921年间,西北欧的比利时、法国等国相继发生这种病害;到1930年已传遍了意大利和保加利亚。

近几年来,榆树枯萎病菌在欧洲、北美和中亚爆发并带来巨大损失。

该病菌极易随进口苗木传入我国,一旦传入中国,将会对很多榆属树种造成不可估量的损失。因此,我国对榆树枯萎病的发生和研究保持高度关注,有关人员纷纷对榆树枯萎病菌鉴定、致病机理、起源、危险性分析及诸多疑似榆树枯萎病菌事件进行研究和报道,但至今没有确切证据表明榆树枯萎病菌在我国境内发生。

该病菌现分布于印度、塔吉克斯坦、爱沙尼亚、立陶宛、摩尔多瓦、乌克兰、乌兹别克斯坦(中部)、伊朗、土耳其、丹麦、挪威、瑞典、波兰、捷克、斯洛伐克、匈牙利、德国、奥地利、瑞士、比利时、英国、法国、西班牙、葡萄牙、意大利、罗马尼亚、保加利亚、希腊、加拿大、美国等39个国家和地区。

在上海辰山植物园大量引种的植物名单中,存在该菌的寄主植物,有1科9株植物是该虫的寄主,使得该菌有了被调运和携带繁殖体的可能性。因此,在上海辰山植物园引种植物中榆树枯萎病菌传入上海辰山植物园继而扩散蔓延至整个上海地区的可能性很高,风险大。

(2)定殖的可能性(P2):榆枯萎病广泛分布于欧洲、北美洲各国,在欧洲从东部的乌拉尔山脉向西扩展到爱尔兰,向北扩展到瑞典。在亚洲的印度、伊朗、土耳其及俄罗斯也有发生,发生国家和地区主要位于20°~70°N,亚热带和温带地区的范围内。

病菌孢子的存活期很长,在伐倒的感病原木上可存活2年之久。病菌在衰弱的病株内或被砍伐的病树、死树内的虫道和蛹室中越冬。病害通过带菌的榆属苗木、原木、木制品和包装箱垫的榆木进行远距离传播。田间短距离传播的主要侵染源是昆虫介体。欧美传病的昆虫介体已证实的有18种,其中重要的有欧洲榆小蠹(Scolytusmultistriatus)、欧洲大榆小蠹(S.scolytus)、短体边材小蠹(S. pygmaeus)和美洲榆小蠹(Hylurgopinusrufipes)。小蠹于夏、秋两季喜欢在因榆枯萎病菌而导致衰弱或濒于死亡的植株树皮内造穴产卵,因此,在树内幼虫通道和蛹室中常有大量的无性孢子和子囊孢子;次年春季从虫道羽化的成虫体外带菌,带菌成虫需要补充营养,在健康的榆树上取食时,病菌通过虫伤侵入。

就地理位置来看,上海正处于该菌的纬度分布范围内;就气候类型来看,上海属于典型的亚热带季风和季风性湿润气候。就榆枯萎病菌的生物学特性来讲,该菌的抗逆性和繁殖能力都很强。通过榆枯萎病菌的适生区预测分析,上海属于榆枯萎病菌适宜的定殖地区。

(3)扩散的可能性(P3):病菌在林中相互间的传播主要通过携带病菌孢子的小蠢虫的取食、交配活动传给健康榆树的。传病媒介小蠢虫有3种:欧洲榆小蠢、欧洲大榆小蠢和美洲榆小蠢。同时,该病菌也能通过树间嫁接和根系交叉接合传播。区域间人为的调运病树木材使病害远距离传播。如20世纪20年代该病通过一船榆木传入美国。60年代中期该病的一个致病小种也通过同样方法从加拿大传入英国。

通过榆枯萎病菌的中国适生区预测分析可知,榆枯萎病菌在中国国内有25%~50%的地区能够适生。现有的研究资料还没有显示上海地区有该菌有效天敌的存在。综上所述,从扩散能力来看,榆枯萎病菌的扩散风险很高,而且没有有效的天敌抑制其扩散。

(4)受害寄主经济重要性(P4):该菌的寄主主要是榆属树木,美洲榆(Ulmus americana)、山榆(U.glabra)、糙枝榆(U.fulva)和翼枝长序榆(U.alata)高度感病;荷兰榆(U.hollandica)中度感病;榔榆、白榆、光叶榆、英国榆等较抗病。人工接种还可危害榉属(Zelkova)和水榆属(Planera)树木。此外,病菌还可在20种其他植物材料(小枝和茎干)上生长,产生菌索。各龄榆树均可受害。症状首先出现在病株树冠上部的一个或几个枝条上,叶片发黄,卷曲、萎蔫,以后变褐早落,病情发展快时,枯叶仍保持绿色不脱落。大部分受侵染枝条落叶后立即死亡。病害由小枝向大枝蔓延,数年后整树枯死。发病严重时,有的病株数周内即可整株死亡。一般春季或初夏受侵染的病株死亡较迅速。在抗病树种上病害发展较慢,有时病树还可康复。剥去受侵染枝条的树皮,在木质部外层可见褐色条纹或斑点。树干或枝条横切面,接近外侧的年轮附近有深褐色条纹或斑点,有的斑点密集,可看到连续或不连续的深褐色环;纵剖面具深褐色纵向条纹。这种变色症状可延伸到叶柄和根部,内部输导组织也变色。切开枝杈处可见许多小蠹虫危害造成的坑道。

该菌属于最具毁灭性的病害之一,历史上有两次大规模的流行:20世纪初期,该菌由法国传入中欧、南欧、英国、北美、西亚、南亚、中亚,造成榆树大面积的死亡,如美国1930~1935年,据统计,有250万株榆树死于该菌的侵染;70年代,该菌由英国和北美中西部传入北美、欧洲、中亚、西亚、南亚,造成这些国家大部分成年榆树死亡,如英国南部,1970~1978年,230万棵榆树中有75%死亡;葡萄牙,1979年80%的榆树死亡。

该菌在EPPO组织的国家和地区以及中国属于A1类检验检疫物种,在APPPC组织的国家和地区,以及加拿大,属于A2类检验检疫物种。目前还没有研究报道该病菌传播携带其他检疫性有害生物。由此可见,一旦该菌侵入上海,将会带来经济和生态的双重损失。

(5)危险性管理难度(P5):目前,榆树枯萎病菌的检测通常是对进口的榆属苗木和原木,首先从外观上检查,看树干或枝条的横断面上有无深褐色条纹或断续圆环。如果有疑似的症状则根据《榆枯萎病菌检疫鉴定方法》,在实验室分离病原菌,进行菌落形态的鉴定。对于该菌的防治,主要通过营林育林、化学、物理等方法,会取得一定的效果,但很难根除。

根据上海辰山植物园外来入侵有害生物多指标评价体系,为榆树枯萎病各项评判指标赋分(表3-77),经过计算,榆枯萎病菌的风险值R为2.03,属于高风险等级。

表3-77 榆树枯萎病定量风险评估

根据对14种检疫性有害生物的定性、定量分析,利用多指标综合评价体系的计算方法,计算各有害生物入侵风险的风险值,计算结果见表3-78。由表可以看出,14种有害生物中有2种有害生物(番茄环斑病毒、天竺葵锈病菌)风险水平属于极高风险;另外12种(无花果蜡蚧、新菠萝灰粉蚧、扶桑绵粉蚧、苹果花象、栗黑水疫霉、荷兰石竹卷蛾、南洋臀纹粉蚧、云杉树蜂、蔗根象、长林小蠹、葡萄皮尔斯病、榆枯萎病菌)属于高度风险,有必要在上海口岸进境检疫与上海辰山植物园的国外引种中实施相应的风险管理。

表3-78 14种有害生物风险评估的R值和风险水平

为现场调查发现的有害生物。

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