基于模糊理論外來(lái)入侵生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究文獻(xiàn)綜述

梁 勇，戴小鵬，劉小紅，湛 亮

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

1 引言

隨著國(guó)際貿(mào)易全球化，商業(yè)、旅游業(yè)的頻繁來(lái)往，世界各國(guó)在追求經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的同時(shí)也給全球環(huán)境造成了日益嚴(yán)重的影響，環(huán)境問(wèn)題呼喚全球治理。根據(jù)近年環(huán)境變化情況，全球第二大環(huán)境問(wèn)題的外來(lái)生物入侵，很有可能成為全球環(huán)境最亟待解決的問(wèn)題。目前，由于人為有意無(wú)意的引種以及國(guó)際貿(mào)易往來(lái)頻繁引入，加之我國(guó)地域廣，緯度跨度大，大多數(shù)外來(lái)物種可以在我國(guó)找到合適的棲息地。外來(lái)生物的不法侵入不僅破壞我國(guó)生態(tài)多樣性，影響本地生物遺傳多樣性，造成生態(tài)環(huán)境的破壞，農(nóng)業(yè)的減產(chǎn)，林業(yè)的植被破壞，給我國(guó)也造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。不僅如此，外來(lái)入侵生物影響到了人類的身心健康，嚴(yán)重威脅到了我國(guó)社會(huì)的安全穩(wěn)定。我國(guó)外來(lái)生物入侵形式嚴(yán)峻，拉響抵御外來(lái)物種入侵的警報(bào)刻不容緩。

外來(lái)生物不法侵入的嚴(yán)重性提醒我們應(yīng)采取“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的方針政策，對(duì)外來(lái)入侵生物進(jìn)行有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析，評(píng)價(jià)其風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，有效避免外來(lái)入境生物對(duì)我國(guó)造成的各項(xiàng)破壞。有害生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是指對(duì)入侵生物可能引起的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)判，確定該生物是否為檢疫性有害生物并評(píng)價(jià)其進(jìn)入、定殖、擴(kuò)散以及經(jīng)濟(jì)危害的可能性，進(jìn)而判定其引進(jìn)可能性的過(guò)程。外來(lái)生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究為探討外來(lái)物種引進(jìn)潛在的有害風(fēng)險(xiǎn)有著重要的實(shí)際意義，在當(dāng)前國(guó)際形式及實(shí)際生活中，對(duì)外來(lái)生物作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，不僅可以深入了解外來(lái)物種，豐富外來(lái)生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)，還可以對(duì)其潛在的有害風(fēng)險(xiǎn)定性問(wèn)題定量等級(jí)劃分，有效避免對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)造成的不必要經(jīng)濟(jì)損失以及人類自身社會(huì)穩(wěn)定的破壞。

2 外來(lái)入侵生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究綜述

通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法相關(guān)文獻(xiàn)的查找、檢索，分析與研究，用于對(duì)外來(lái)生物風(fēng)險(xiǎn)探討的評(píng)估方法主要有以下幾種：

（1）多指標(biāo)綜合評(píng)估法研究。多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法是依據(jù)PRA（有害生物風(fēng)險(xiǎn)性分析）分析準(zhǔn)則，應(yīng)用生態(tài)學(xué)理論、專家決策系統(tǒng)和系統(tǒng)科學(xué)的基本理論和方法，對(duì)外來(lái)生物進(jìn)行等級(jí)量化劃分，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型及計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的定量評(píng)估方法。

20世紀(jì)80年代，美國(guó)、澳大利亞開(kāi)始采用打分的方法來(lái)確定有害生物的危險(xiǎn)性程度。1994年，蔣青等建立基于生物因子的多指標(biāo)體系評(píng)估方法，對(duì)后來(lái)研究外來(lái)生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法研究起到了一定的理論指導(dǎo)意義。2006年，丁暉等在對(duì)外來(lái)物種進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的基礎(chǔ)上，建立了由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層參與構(gòu)成的外來(lái)物種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，提出了指標(biāo)量化、權(quán)重設(shè)置、綜合模型建立和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分的方法。

采用多指標(biāo)綜合評(píng)估法對(duì)有害生物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程中，其風(fēng)險(xiǎn)模型綜合評(píng)價(jià)合理、可靠，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有害生物的定量化評(píng)估。不足之處在于因指標(biāo)因素不確定，專家指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各國(guó)在量化分析指標(biāo)體系的時(shí)候會(huì)有分歧，因評(píng)判指標(biāo)不一致而影響交流。

（2）生物氣候相似距方法研究。生物氣候相似距概念是魏淑秋于1984年在建立農(nóng)業(yè)氣候分析數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的過(guò)程中提出來(lái)的，生物氣候相似距根據(jù)Mayer的“氣候相似性”原理，將某一地點(diǎn)的n種農(nóng)業(yè)氣候因子作為n維空間，計(jì)算任意兩個(gè)地點(diǎn)間多維空間的相似距離，定量表示不同地點(diǎn)的氣候相似程度，采用多元聚類分析方法，預(yù)測(cè)有害生物潛在的適生區(qū)分布。金瑞華等利用農(nóng)業(yè)氣候相似距系統(tǒng)對(duì)美國(guó)白蛾在我國(guó)的適生地分布進(jìn)行了研究，但是，這項(xiàng)研究單從環(huán)境條件方面來(lái)考慮有害生物的適生地分布，而忽略了生物對(duì)不利環(huán)境條件的適應(yīng)能力，其結(jié)果難以讓人信服。

（3）生態(tài)氣候模型法研究。生態(tài)氣候模型法通過(guò)建立生物在特定條件下的適生模型，模擬生物在已知分布地的生長(zhǎng)情況，確定種群生長(zhǎng)模型參數(shù)，利用該參數(shù)分析其在未知分布地點(diǎn)的生長(zhǎng)情況，由此預(yù)測(cè)生物種群潛在的適生地分布。1985年，Sutherst和Maywald率先通過(guò)建立CLMEX模型，成功預(yù)測(cè)了2種角蠅在澳大利亞的適宜流行區(qū)分布。1999年，梁宏斌等通過(guò)調(diào)試CLMEX軟件中的參數(shù)值，高準(zhǔn)確探討了新疆麥雙尾蚜在中國(guó)的適生區(qū)。2006年，程俊峰等利用GIS的插值和疊加功能，結(jié)合CLMEX和GIS分析法分析了寄主和湖泊等因素對(duì)西花薊馬分布的影響。

生態(tài)氣候模型法綜合考慮了氣候和生物間的相互關(guān)系，但是局限于氣候因子對(duì)有害生物的評(píng)價(jià)，忽略了非氣候因子的影響，對(duì)指標(biāo)大小與種群潛在生長(zhǎng)能力有線性關(guān)系的情況欠缺分析研究。

（4）專家系統(tǒng)評(píng)估法研究。專家系統(tǒng)是一類內(nèi)部具有大量專家專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)系統(tǒng)，利用專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，解決該領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題，模仿專家解決問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序。Royer利用其基本原理與方法分析出了某一有害生物的危險(xiǎn)水平。Sutherst等通提出了一個(gè)類似專家系統(tǒng)的PESKY（有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析系統(tǒng)），通過(guò)分析地理因子、氣候等非生態(tài)因素，綜合評(píng)價(jià)了有害生物風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)外來(lái)生物評(píng)估方法的文獻(xiàn)研究與分析，盡管國(guó)內(nèi)外學(xué)者根據(jù)外來(lái)物種生物的特點(diǎn)對(duì)有害生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法進(jìn)行了積極的探討與研究，但尚存在有以下不足的地方：①以多指標(biāo)綜合方法進(jìn)行生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估探討，可以實(shí)現(xiàn)有害生物的定量化評(píng)估，但指標(biāo)因素標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，影響評(píng)估交流，國(guó)際有害生物研究專家可以定義一個(gè)統(tǒng)一的指標(biāo)體系供各國(guó)針對(duì)本國(guó)入境生物風(fēng)險(xiǎn)判斷作一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)不失為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)研究方向；②對(duì)外來(lái)入侵生物進(jìn)行生物氣候相似距方法評(píng)估，因忽略生物對(duì)不利環(huán)境條件的適應(yīng)能力而影響評(píng)估結(jié)果，生態(tài)氣候模型法對(duì)生物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，忽視了非氣候因子的影響，從而達(dá)不到預(yù)測(cè)的評(píng)估效果。針對(duì)以上兩種評(píng)估方法我們可以結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)并考慮其他不利因素以及氣候因素以外的其他影響因素進(jìn)行綜合評(píng)估。專家系統(tǒng)評(píng)估法受專業(yè)領(lǐng)域的限制，對(duì)有害生物的評(píng)估不夠全面，我們可以向借鑒專家的專業(yè)知識(shí)權(quán)衡其他各非專業(yè)知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)，更加合理地對(duì)有害生物進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，促進(jìn)評(píng)估方法的發(fā)展。

因此，通過(guò)研究分析，文章提出了基于模糊理論對(duì)外來(lái)入侵生物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究的課題。針對(duì)生物信息不確定，指標(biāo)權(quán)重設(shè)計(jì)主觀性強(qiáng)，各項(xiàng)影響因素不統(tǒng)一的條件下進(jìn)行模糊綜合評(píng)判，較好地克服了各評(píng)估方法的不足。模糊理論綜合評(píng)估法，對(duì)外來(lái)入侵生物風(fēng)險(xiǎn)研究具有重要意義。

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