中國外來植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評估研究

李惠茹,嚴(yán) 靖,杜 誠,閆小玲

上海辰山植物園,華東野生瀕危資源植物保育中心,上海 201602

生物入侵給入侵地的環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失[1—4],已成為21世紀(jì)五大全球性環(huán)境問題之一,得到了各國政府、國際組織、社會公眾和科學(xué)界的廣泛重視[2—3,5]。隨著全球化進(jìn)程的加快,外來種的數(shù)量呈上升趨勢,世界各國都將面臨更加嚴(yán)峻的外來種威脅[6—7]。

中國的氣候類型及生態(tài)系統(tǒng)種類多樣,生物多樣性非常高,很多外來種容易在此定殖[8—9]。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國際化貿(mào)易的增加,外來種入侵中國的數(shù)量和頻率持續(xù)增加[5,10],重大農(nóng)業(yè)入侵生物導(dǎo)致的新疫情不斷爆發(fā),已經(jīng)嚴(yán)重威脅到我國的糧食安全、經(jīng)濟(jì)安全、生物安全、生態(tài)安全和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易安全[11]。當(dāng)前“一帶一路”倡議的推進(jìn),基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化貫通,都將進(jìn)一步加速入侵生物的傳入頻率和擴(kuò)散速率[12]。此外,快速的城市化進(jìn)程推動了我國入侵種的區(qū)域性擴(kuò)張[13],經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展已經(jīng)成為我國生物入侵強(qiáng)度加大的主要因素[14—16],未來我國生物入侵的趨勢將更加嚴(yán)峻[16—17]。鑒于生物入侵對生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)和人類健康造成的嚴(yán)重威脅,為了更好的對外來種進(jìn)行管理,避免或減少生物入侵造成巨大的影響,對外來種進(jìn)行入侵風(fēng)險(xiǎn)評估,是防止生物入侵最經(jīng)濟(jì)有效的措施。為了解決這一問題,風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)被相繼開發(fā)。

入侵風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)是一種用來主動識別對生態(tài)或經(jīng)濟(jì)造成危害的高風(fēng)險(xiǎn)植物的工具[18],是開展外來物種風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ),也是風(fēng)險(xiǎn)分析過程中的關(guān)鍵一環(huán),是防止外來物種入侵的最有效手段之一[3,19—20],其主要目的是系統(tǒng)分析外來物種對生態(tài)安全、社會經(jīng)濟(jì)和人類健康可能造成的風(fēng)險(xiǎn),為風(fēng)險(xiǎn)管理和相關(guān)政策的制定提供依據(jù),為外來入侵種的引進(jìn)和管理服務(wù)[3,20—21]。本文簡述了國內(nèi)外主要的外來生物風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng),全面分析了我國外來植物風(fēng)險(xiǎn)評估研究過程中存在的問題,并提出了建議和對策,以期對我國外來植物的風(fēng)險(xiǎn)評估工作提供參考。

1 國內(nèi)外主要外來生物風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)

1.1 國外主要外來生物風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)

入侵生物學(xué)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是弄清哪些外來種即將歸化和擴(kuò)散或者哪些外來種將對生物多樣性或者其他資源造成不利影響[22—23]。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),一系列入侵風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)被相繼開發(fā)出來,所有的方法具有共同的目標(biāo),即為外來入侵種的引進(jìn)和管理服務(wù)[18]。目前應(yīng)用較多的是多指標(biāo)綜合評分系統(tǒng),即根據(jù)外來種的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)信息特征,對每項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行賦值,從而獲得不同外來種的綜合得分情況。一般而言,受外來種影響較為嚴(yán)重的地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評估工具的開發(fā)和使用水平高于其他地區(qū),例如美國不僅在州和地區(qū)范圍獨(dú)立開展風(fēng)險(xiǎn)評估和控制工作,也構(gòu)建了聯(lián)邦體系外的有害生物風(fēng)險(xiǎn)評估程序[24]。世界范圍內(nèi)影響力比較大風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)的主要有以下幾種：

1.1.1澳大利亞雜草風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)(Weed Risk Assessment,WRA)[25]

WRA是一個以問題為基礎(chǔ)對擬引入外來植物的雜草潛力進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估的系統(tǒng),采用問卷調(diào)查的方法設(shè)置了49個問題,內(nèi)容涉及外來種的現(xiàn)狀、氣候和分布、生物學(xué)特性、繁殖特征、傳播特點(diǎn)等。根據(jù)最終得分確定是否引種或者需要進(jìn)行進(jìn)一步評估。若進(jìn)一步評估不僅需要更深入的研究和經(jīng)濟(jì)成本/效益分析,而且需要在必要的條件下進(jìn)行種子發(fā)芽等生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。對于信息不全的物種,WRA系統(tǒng)允許知識缺口,無需回答所有條目的問題,但針對每一模塊需要回答問題的最低數(shù)量進(jìn)行了限制,提高了該系統(tǒng)對信息量較少或者新近發(fā)現(xiàn)的外來種的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測能力,為風(fēng)險(xiǎn)管理者提供了科學(xué)的依據(jù)[26]。WRA系統(tǒng)可操作性比較強(qiáng),已經(jīng)用于多種外來植物的評價(jià),并且在多個國家和地理區(qū)域進(jìn)行了測試,被廣泛認(rèn)為是預(yù)測植物引種風(fēng)險(xiǎn)的一種方法,在引進(jìn)新植物時其可作為一種普遍采用的評估系統(tǒng)[27],經(jīng)過改良后用于新西蘭、夏威夷等多地區(qū)的雜草風(fēng)險(xiǎn)評估[28]。

1.1.2南非外來植物專家系統(tǒng)(Alien Plant Expert System,APES)[29]

APES是Richardson 等[30]、Richardson 和 Cowling[31]、Richardson等[32]工作的擴(kuò)展和延伸。通過理論論證和實(shí)證分析,他們開發(fā)了一套基于非洲南端獨(dú)有的硬葉木本環(huán)境特征和成功入侵生物特征的風(fēng)險(xiǎn)評估方案,共包括6個模塊24個問題,主要用于評價(jià)南非硬葉灌木系統(tǒng)中的潛在外來入侵種。該系統(tǒng)用流程圖的形式將外來植物入侵的過程概念化,首先展示了已經(jīng)入侵的物種是如何克服多種障礙成功入侵的,并對尚未引進(jìn)或已引進(jìn)但未顯示入侵跡象的一系列外來物種進(jìn)行了評估[29]。

APES系統(tǒng)最顯著的優(yōu)點(diǎn)之一是它的透明度,此外,推理過程簡單明確,得出結(jié)論(高風(fēng)險(xiǎn)/低風(fēng)險(xiǎn))的步驟可追溯,能夠在數(shù)據(jù)缺乏或者不確定的情況下完成評估過程,不僅在識別高入侵風(fēng)險(xiǎn)外來種方面可以應(yīng)用,在生物建模方面也具有較大潛力,有望在外來種入侵的關(guān)鍵階段實(shí)在防控資源的優(yōu)化配置[29]。APES的缺點(diǎn)是重點(diǎn)關(guān)注南非天然植被(硬葉林)的環(huán)境和可能引進(jìn)種特征之間的特定相互作用,設(shè)置的問題和規(guī)則不具有普遍性。由于不同外來種入侵的屏障和窗口在不同的環(huán)境中表現(xiàn)不同,一般不建議普遍應(yīng)用該系統(tǒng)。

1.1.3聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析(Pest Risk Analysis,PRA)[33—34]

聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization,FAO)《國際植物保護(hù)公約》秘書處編纂了一系列《國際植物檢疫措施標(biāo)準(zhǔn)》,其中,第11號修訂1標(biāo)準(zhǔn)是“包括環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析在內(nèi)的檢疫性有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析”。該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)介紹了有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析工作程序,以確定其是否為檢疫性有害生物,共分為3個階段：第一階段：開始階段,主要目的是查明需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的有害生物和傳播途徑。第二階段：有害生物風(fēng)險(xiǎn)評估,大致分為3個步驟：有害生物分類、評估傳入和擴(kuò)散的可能性、評估潛在的經(jīng)濟(jì)影響。第三階段：有害生物風(fēng)險(xiǎn)管理,針對上述2個階段的評估結(jié)果,確定是否需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理以及采取措施的力度。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析是比較基礎(chǔ)和重要的風(fēng)險(xiǎn)評估方法,為世界許多國家和地區(qū)提供了參考。

1.1.4中歐地區(qū)環(huán)境雜草入侵潛力評價(jià)程序[35]

該系統(tǒng)分為預(yù)評估系統(tǒng)和評估系統(tǒng)兩部分,預(yù)評估系統(tǒng)首先排除了官方控制或已經(jīng)被列為檢疫對象的外來種、廣泛存在的或者僅計(jì)劃栽培保護(hù)的種類,這可以確保不會對具有可觀經(jīng)濟(jì)利益的物種引進(jìn)造成影響。符合風(fēng)險(xiǎn)評估條件的物種進(jìn)入評估系統(tǒng),該系統(tǒng)包括氣候匹配度、物種在歐洲的狀態(tài)等12個問題或指標(biāo),并針對每個問題答案設(shè)置了不同的分值,最后根據(jù)評估結(jié)果,將符合風(fēng)險(xiǎn)評估條件的物種分為三類(高風(fēng)險(xiǎn)、需要進(jìn)一步觀察和低風(fēng)險(xiǎn))。該系統(tǒng)簡單易操作,是對歐洲外來植物評估的首次嘗試,但是,生態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺乏是影響其評估結(jié)果的主要因素。未來該系統(tǒng)應(yīng)在實(shí)踐中繼續(xù)測試并在必要時修正,其可行性還需要入侵管理專家及風(fēng)險(xiǎn)評估專家應(yīng)用并進(jìn)一步評估[35]。

1.1.5德國-奧地利黑名單信息系統(tǒng)(German-Austrian Black List Information System,GABLIS)[36]

GABLIS系統(tǒng)采用5個基本標(biāo)準(zhǔn)和6個補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)來評估外來種的影響,評估結(jié)果分為白名錄、灰名錄和黑名錄3個主要類別,迄今已在魚類、維管植物、哺乳動物、鳥類和大型底棲動物中進(jìn)行了測試,也用于評估一個國家尚未出現(xiàn)的外來物種(黑名單-警告名單)。GABLIS是一個跨國家、在分類學(xué)上具有普遍性意義的風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng),具有足夠的靈活性,微小調(diào)整即可對不同環(huán)境下(陸生和水生)的外來種進(jìn)行評估,未來有望納入更多的分類群,擴(kuò)大其適用性。作為一個跨國風(fēng)險(xiǎn)評估工具,GABLIS還測試了一些規(guī)則,未來可能會為歐洲外來種管理的總體戰(zhàn)略提供有價(jià)值的參考。但是,GABLIS僅考慮外來種對生物多樣性的影響,沒有考慮其對社會經(jīng)濟(jì)的影響,具有一定的局限性[36]。

1.2 國內(nèi)主要外來生物風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)

我國對外來生物風(fēng)險(xiǎn)評估的研究起步較晚,面對入侵種對我國造成的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會等方面的問題,國家急需掌握外來種的入侵風(fēng)險(xiǎn)及管理依據(jù),從源頭上嚴(yán)格控制外來種的入侵風(fēng)險(xiǎn)[3,9]。20世紀(jì)80年代,原農(nóng)業(yè)部植物檢疫實(shí)驗(yàn)所開展了“危險(xiǎn)性病蟲雜草的檢疫重要性評價(jià)”研究,根據(jù)不同類群有害生物的特點(diǎn),按照為害程度、受害作物的經(jīng)濟(jì)重要性、分布、傳播和擴(kuò)散的可能性、防止難易程度進(jìn)行了綜合評估,依據(jù)評價(jià)分?jǐn)?shù)進(jìn)行檢疫重要性評價(jià)。此項(xiàng)工作是我國外來生物風(fēng)險(xiǎn)評估工作的首次探索,評估結(jié)果為1986年和1992年及以后制定和修訂進(jìn)境植物危害性有害生物名單及有關(guān)檢疫措施提供了科學(xué)依據(jù)[37—38]。這項(xiàng)工作意味著我國檢驗(yàn)檢疫領(lǐng)域有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析(PRA)工作的開始,對于開展外來種的風(fēng)險(xiǎn)評估具有重要的參考價(jià)值。

1.2.1全國性的入侵風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)

在研究有害生物風(fēng)險(xiǎn)的各個相關(guān)因素的基礎(chǔ)上,1994年,蔣青等[39]基于我國的檢疫情況及專家咨詢,建立了以生物因子為起點(diǎn)的綜合指標(biāo)評估體系,主要包括5方面的內(nèi)容：國內(nèi)是否有分布、潛在的危害性、受害作物的經(jīng)濟(jì)重要性、移植的可能性、危險(xiǎn)性管理的難度,初步確立了我國有害生物危害性評價(jià)指標(biāo)體系；隨后,1995年,蔣青等[40]運(yùn)用邏輯關(guān)系和數(shù)學(xué)表達(dá)式對各指標(biāo)體系進(jìn)行了定量化分析,并確定了各指標(biāo)的評判標(biāo)準(zhǔn)。梁憶冰等[41]運(yùn)用該系統(tǒng)對入境我國的48種花卉攜帶的400多種有害生物進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析,并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)值高低進(jìn)行排序。這對我國后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)評估工作起到了積極的作用,但是該評估體系并沒有設(shè)置各個指標(biāo)的權(quán)重,評估指標(biāo)之間存在一定的重復(fù),指標(biāo)體系中生態(tài)、社會影響涉及較少。此后,1997年,范京安和趙學(xué)謙[42]利用模糊數(shù)學(xué)的方法,在蔣青等[39—40]的基礎(chǔ)上,對各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整,將風(fēng)險(xiǎn)因子的評判等級分為5級,利用層次分析法計(jì)算了一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的權(quán)重。

2002年,李振宇和解焱[43]基于外來物種的繁殖和擴(kuò)散、遺傳特性、有害特征、適應(yīng)性特征、物種類型、被控制特點(diǎn)、入侵歷史7個方面建立了外來物種入侵風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評估體系。該系統(tǒng)根據(jù)專家對外來種具體情況的判定設(shè)定指標(biāo)分值,每個單項(xiàng)賦值的高低反映了該單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)程度的高低以及引起入侵可能性的權(quán)重大小。該評估系統(tǒng)參考澳大利亞雜草風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)系統(tǒng),并結(jié)合兩位專家的認(rèn)知構(gòu)建而成,但是指標(biāo)設(shè)置比較簡單,評估對象范圍比較大,涉及植物、動物、微生物,設(shè)置的指標(biāo)針對性不強(qiáng)。該系統(tǒng)盡管受限于專家的判斷,缺乏生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和指標(biāo)定量研究,但是為后來的評估系統(tǒng)構(gòu)建提供了參考。

參照FAO/IPPC制定的《有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析指南》和《檢疫性有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析指南》,周國梁等[44]對以往評估體系中存在的不同層次指標(biāo)間的相互交叉問題進(jìn)行了歸類和修改,從外來種入境的可能性、定殖擴(kuò)散的可能性及入侵后果方面構(gòu)建了有害生物風(fēng)險(xiǎn)評估體系。該系統(tǒng)設(shè)置了相對詳細(xì)的評估標(biāo)準(zhǔn),并對外來種造成的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)影響設(shè)置了指標(biāo)和評估標(biāo)準(zhǔn)。此外,丁暉等[19]制定了外來種的風(fēng)險(xiǎn)評估體系,并設(shè)置了目標(biāo)層(外來植物的風(fēng)險(xiǎn))、準(zhǔn)則層(入侵性、適應(yīng)性、建立種群及擴(kuò)散的可能性、危害性)、指標(biāo)層及指標(biāo)層參數(shù),并提出了指標(biāo)量化、權(quán)重設(shè)置、綜合模型建立和風(fēng)險(xiǎn)等級劃分的方法。

1.2.2區(qū)域性的入侵風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)

隨著全國性風(fēng)險(xiǎn)評估研究的深入,區(qū)域性、省市級的風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)也逐漸建立,歐健[45]基于生物入侵過程及各階段關(guān)鍵特性的分析和歸納,結(jié)合廈門市的自然環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)、外來植物入侵現(xiàn)狀和經(jīng)濟(jì)行業(yè)特點(diǎn),構(gòu)建了廈門市外來植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評估的指標(biāo)體系。通過設(shè)置一組輪換指標(biāo),使得該系統(tǒng)包括2部分內(nèi)容：引入型風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)(用于引進(jìn)種的風(fēng)險(xiǎn)評估)和存在型風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)(用于已分布外來種的風(fēng)險(xiǎn)評估),可以同時滿足尚未進(jìn)入的外來種和已定殖外來種的風(fēng)險(xiǎn)評估。

鄭美林和曹偉[46]通過設(shè)置地理分布、傳播與繁殖方式、入侵途徑、適應(yīng)性特征、危害性和影響程度6個一級指標(biāo),12個二級指標(biāo)構(gòu)建了東北地區(qū)外來種的風(fēng)險(xiǎn)評估體系。李明麗[47]基于5個一級指標(biāo),27個二級指標(biāo)構(gòu)建了江浙滬地區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)評估體系。此外,以市為單位的風(fēng)險(xiǎn)評估也逐漸開展[48—51]。同時,針對單個外來入侵種的風(fēng)險(xiǎn)評估研究日漸增多[52—54]。這些小尺度范圍和基于具體外來種的評估是對我國風(fēng)險(xiǎn)評估研究的有益補(bǔ)充,但是存在指標(biāo)不完善、權(quán)重設(shè)置主觀性強(qiáng)、分級標(biāo)準(zhǔn)有待優(yōu)化等問題。

2 我國外來植物風(fēng)險(xiǎn)評估研究存在的問題

雖然我國已經(jīng)有全國性和區(qū)域性的外來植物風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng),但都沒有廣泛應(yīng)用,主要存在以下問題：

2.1 物種基礎(chǔ)信息缺乏

2.1.1物種信息記錄不足

本底資料、表型可塑性等基礎(chǔ)信息可以反映外來植物入侵的過程和生態(tài)適應(yīng)性,是構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)的重要指標(biāo),其信息的可靠性直接關(guān)系到評估結(jié)果的準(zhǔn)確性,但是在我國現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)中,這些基礎(chǔ)信息卻經(jīng)常被忽視。中國對外來種入侵信息收集和管理比較滯后,植物檢疫名錄更新緩慢,本底資料相對匱乏[55],相關(guān)文獻(xiàn)和植物志書對其收錄不全,《中國植物志》(1959—2004)和《Flora of China》(1994—2013)缺乏外來植物傳入時間、傳入方式、歸化/入侵時間、擴(kuò)散歷史、原產(chǎn)地信息等關(guān)鍵資料,對于潛在入侵種的預(yù)警缺乏可靠的信息支持,而這些資料是深入研究外來植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評估的重要基礎(chǔ)。此外,我國入侵植物的調(diào)查不均衡,缺乏全面細(xì)致的普查工作,目前大量的研究集中在東部及南部沿海,如上海的外來植物調(diào)查是以25平方千米的網(wǎng)格為單元,發(fā)現(xiàn)了大量的外來植物新紀(jì)錄[51],而西北地區(qū)的調(diào)查相對薄弱,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及標(biāo)本數(shù)量較少,尤其沒有詳細(xì)的分布記錄,阻礙了入侵風(fēng)險(xiǎn)評估工作的開展。

2.1.2錯誤鑒定時有發(fā)生

物種的準(zhǔn)確鑒定是風(fēng)險(xiǎn)評估的第一步,對外來植物的錯誤鑒定會因?qū)θ肭址N的疏于防控而導(dǎo)致不良的生態(tài)效應(yīng)。我國外來植物的錯誤鑒定時有發(fā)生,例如,南美天胡荽的學(xué)名應(yīng)為Hydrocotyleverticillata,而不是國內(nèi)文獻(xiàn)普遍記載的Hydrocotylevulgaris,后者在中國并沒有分布,也未見引種栽培,但是由于兩者形態(tài)相近而相互混淆。另外,反枝莧Amaranthusretroflexus和綠穗莧Amaranthushybridus之間也存在混淆,國內(nèi)大部分的期刊文獻(xiàn)、部分植物圖鑒甚至地方植物志都錯誤的將綠穗莧鑒定為反枝莧。其實(shí),反枝莧在華東及華南地區(qū)極少見,而綠穗莧在北至內(nèi)蒙古、新疆等地均發(fā)現(xiàn)有分布,兩者也是因?yàn)樾螒B(tài)特征相近而被錯誤鑒定[56]。

2.1.3表型可塑性未納入評估體系

外來植物的成功入侵往往伴隨著一系列的表型變化,這是外來物種適應(yīng)異質(zhì)生境的重要策略,在快速適應(yīng)入侵地環(huán)境過程中起了關(guān)鍵作用[57]。外來種哪些表型的可塑性更強(qiáng),從而更有利于成功入侵[58]？哪些入侵種借助表型變異快速適應(yīng)環(huán)境,而近緣種卻被淘汰？這些信息的準(zhǔn)確程度直接關(guān)系到風(fēng)險(xiǎn)評估的客觀性,值得我們深入的研究。雖然目前我國已經(jīng)具有全國范圍內(nèi)的入侵植物調(diào)查資料,但是大多是對前人工作的總結(jié),缺乏外來植物的本底資料和表型數(shù)據(jù)的積累和分析,在設(shè)置評估指標(biāo)時難以對其量化。

在實(shí)際的評估過程中,由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏,關(guān)于外來物種某一具體方面的危害或者影響通常會被包含在更高一級的指標(biāo)中進(jìn)行評估,從而忽略了真正影響[59],這是我國風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)構(gòu)建過程中存在的主要障礙。

2.2 適生區(qū)分析不完善

適生區(qū)分析是利用物種已知的分布數(shù)據(jù)和相關(guān)環(huán)境變量,根據(jù)一定的算法來推算物種的生態(tài)需求,然后將運(yùn)算結(jié)果投射至不同的空間和時間中來預(yù)測物種的實(shí)際分布和潛在分布[60—61],可為物種地理分布區(qū)的預(yù)測和外來入侵生物的風(fēng)險(xiǎn)分析提供重要的量化分析工具[62]。對生態(tài)學(xué)家和入侵種風(fēng)險(xiǎn)管理者而言,獲得氣候變化下物種范圍變化的可靠預(yù)測是一項(xiàng)重要的挑戰(zhàn)[63]。1984年,魏淑秋等[64]建立的“農(nóng)業(yè)氣候相似距庫”最早應(yīng)用于檢驗(yàn)檢疫領(lǐng)域,開展了小麥矮腥黑穗病在中國的適生區(qū)研究[65]。1989年,原農(nóng)業(yè)部植物檢疫實(shí)驗(yàn)所引進(jìn)的CLIMEX系統(tǒng)對美洲白蛾等進(jìn)行了適生性研究[66]。蔣青[67]通過氣候相似比較,結(jié)合生態(tài)氣候下限指標(biāo)分析出假高粱Sorghumhalepense在世界的可能分布區(qū)及在我國的適宜分布區(qū),這是我國首次運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)對外來植物進(jìn)行的適生區(qū)分析。

近年來,隨著全球性物種分布數(shù)據(jù)庫的共享及地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展,在大尺度上,生態(tài)位模型(Ecological Niche Models, ENMS)被廣泛用于預(yù)測氣候變化對全球物種分布的潛在影響[63]。常見的生態(tài)位模型有：MAXENT最大熵模型[68]、BIOCLIM模型[69]、GARP遺傳算法規(guī)則模型、DOMAIN模型[70]、CLIMEX生態(tài)氣候模型[71]和ENFA生態(tài)位因子分析模型等[72]。

適生區(qū)分析是風(fēng)險(xiǎn)評估的重要量化指標(biāo),對于風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果的可靠性影響較大。盡管生態(tài)位模型越來越多的應(yīng)用于外來種的適生區(qū)分析中,但是很少有將外來種的適生區(qū)分析結(jié)果作為評估指標(biāo)納入評估體系構(gòu)建的案例。此外,地理分布數(shù)據(jù)和環(huán)境變量是影響模型轉(zhuǎn)移能力的重要因素,但是在實(shí)際操作中,構(gòu)建模型所選用的分布點(diǎn)有時并不能反映外來種的分布范圍,且存在采樣偏差。選擇環(huán)境變量時并沒有充分考慮其對具體物種的限制作用,從而降低了模型的轉(zhuǎn)移能力,導(dǎo)致分布區(qū)預(yù)測的范圍不準(zhǔn)確。

我國對外來種的分布區(qū)預(yù)測主要是限于單個模型進(jìn)行分析,缺乏多個模型預(yù)測的綜合比較分析,而多個模型的比較分析有利于選擇最優(yōu)模型進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測；同時,我國的適生區(qū)分析相關(guān)研究主要集中在入侵比較嚴(yán)重的個別種,缺乏屬級或者科級下全部外來植物的適生區(qū)分析。除目標(biāo)種外,同屬或同科其他外來植物的適生區(qū)分析是構(gòu)建評估系統(tǒng)的重要指標(biāo),而忽視這些可能會在將來造成新的生態(tài)問題。

我國的適生區(qū)相關(guān)研究主要集中在氣候變化對外來入侵種潛在分布區(qū)的影響,極少將人類活動因子納入外來種分布區(qū)預(yù)測模型及風(fēng)險(xiǎn)評估體系的研究。然而,人類活動如道路修建、土地開墾等對生境產(chǎn)生較大的干擾,已經(jīng)大大加速了生物入侵的速率,使許多生物能夠到達(dá)自然傳播無法到達(dá)的生境[6,73—74]。因此,將人類活動作為重要指標(biāo)納入生態(tài)模型構(gòu)建是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,可以研究外來植物在中國未來的分布格局及高適生區(qū),揭示人類活動對入侵植物的分布格局的影響。

2.3 風(fēng)險(xiǎn)評估體系構(gòu)建不客觀

操作簡單、結(jié)果可靠的風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)對于保護(hù)國家生物安全與構(gòu)建防控策略至關(guān)重要,能夠極大的節(jié)約外來種管理的經(jīng)濟(jì)和時間成本。然而,我國已經(jīng)建立了多個風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng),但一直沒有得到有效的運(yùn)用,主要存在以下問題：

風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)相關(guān)研究大多基于專家判斷,主觀性較強(qiáng)。我國的風(fēng)險(xiǎn)評估體系構(gòu)建過程中普遍存在“聚焦偏差”,即過于重視某些與侵犯性相關(guān)的先入為主的屬性,這些往往來源于具體案例研究或個人經(jīng)驗(yàn),而不是反映普遍現(xiàn)象,評估的可重復(fù)性和客觀性受到一定的限制。

部分風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)適用范圍太廣,在針對某一具體外來植物開展風(fēng)險(xiǎn)評估時,許多指標(biāo)并不適用。評估體系所涵蓋的物種范圍越大,其設(shè)計(jì)就越難以做到準(zhǔn)確和靈活[21]。我國一些評估系統(tǒng)的評估對象不僅包括植物,還包外來動物及微生物[75],評估系統(tǒng)中沒有專門設(shè)立與外來種入侵能力顯著相關(guān)的指標(biāo),指標(biāo)設(shè)置缺乏針對性,在實(shí)際操作過程中,評估對象的入侵特征并不能與具體的指標(biāo)相吻合,導(dǎo)致評估系統(tǒng)不能廣泛運(yùn)用。此外,我國自然地理狀況復(fù)雜,同一外來種在我國不同地區(qū)生態(tài)學(xué)習(xí)性差別較大,而且外來種在我國分布呈現(xiàn)明顯的區(qū)域分化,因此,我國亟需構(gòu)建某一生境類型、某一分類等級或某一地區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng),實(shí)行差別化的風(fēng)險(xiǎn)評估,可以更明確的反映生態(tài)系統(tǒng)和分類群的特殊性,使得風(fēng)險(xiǎn)評估準(zhǔn)確性更高。

我國的風(fēng)險(xiǎn)評估的研究和實(shí)踐主要集中在檢驗(yàn)檢疫領(lǐng)域,評估內(nèi)容主要針對口岸病蟲害和雜草檢疫方面。由于外來種入境后存在不確定的“滯后期”,面臨的生態(tài)環(huán)境更加復(fù)雜,用于檢驗(yàn)檢疫系統(tǒng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)并不具有普遍適用性。此外,此類評估系統(tǒng)主要關(guān)注外來種的“入境的可能性”,對外來植物入侵后造成的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)影響的相關(guān)內(nèi)容涉及較少,而對經(jīng)濟(jì)或人類健康的影響是入侵風(fēng)險(xiǎn)分析的關(guān)鍵,直接影響人民福祉的提高。

2.4 對新近外來種的關(guān)注度不夠

中國生物安全的壓力不僅來自于已經(jīng)造成嚴(yán)重危害的種類,還來自于目前尚未造成明顯危害的潛在入侵種。在全球生物入侵嚴(yán)峻形勢的影響下,我國對入侵植物的認(rèn)識和警惕有了明顯的提高,馬金雙和李惠茹[76]報(bào)道我國共有外來入侵植物239種,有待觀察種(潛在入侵種)多達(dá)225種,涉及不同的生物型和生態(tài)型。除此之外,新的入侵植物不斷被報(bào)道[9,77—79],過去20年全國范圍內(nèi)歸化或入侵植物新紀(jì)錄超過60種[9,80],這一數(shù)字還在持續(xù)增加中,部分新近發(fā)現(xiàn)的外來植物擴(kuò)散速度很快,對生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生明顯危害,如假刺莧Amaranthusdubius、鮑氏莧Amaranthuspowellii和白花金鈕扣Acmellaradicansvar.debilis等[77],這些植物并沒有受到廣泛關(guān)注。目前大多數(shù)研究關(guān)注互花米草Spartinaalterniflora、飛機(jī)草Chromolaenaodorata、紫莖澤蘭Ageratinaadenophora、薇甘菊Mikaniamicrantha等惡性入侵植物,且主要針對生理生態(tài)、危害及防治措施方面的研究,缺乏對于新近外來種的監(jiān)測及風(fēng)險(xiǎn)分析,相關(guān)的入侵風(fēng)險(xiǎn)評估研究十分有限。而對新近外來植物的風(fēng)險(xiǎn)分析是早期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的必要條件,對于保護(hù)我國生態(tài)安全具有重要意義。

3 建議與對策

3.1 構(gòu)建外來植物基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫是風(fēng)險(xiǎn)評估的基礎(chǔ)

外來植物基礎(chǔ)資料的調(diào)查與考證是預(yù)防和控制外來植物入侵的基礎(chǔ)工作之一,構(gòu)成了風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)的指標(biāo)體系。對評估指標(biāo)量化會使評估體系更加客觀,然而定量數(shù)據(jù)的獲得并非易事,需要外來植物大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐。我國外來植物的基礎(chǔ)信息嚴(yán)重缺乏,針對這一問題,應(yīng)盡快開展外來植物基礎(chǔ)信息的詳細(xì)考證及野外調(diào)查工作,構(gòu)建外來植物基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫,這是深入研究外來植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評估的重要基礎(chǔ),更是科學(xué)普及與科學(xué)管理的基準(zhǔn)指南。

外來植物的基礎(chǔ)資料不僅包括學(xué)名、異名、原產(chǎn)地、入侵分布邊界、最早文獻(xiàn)記載、模式標(biāo)本信息、早期標(biāo)本信息、近緣種信息、報(bào)道文獻(xiàn)、圖像信息、相似種等本底資料,還應(yīng)包括生物量、生長速率、株高、開花時間、種子千粒重、表型變異等數(shù)據(jù)。我國入侵植物文獻(xiàn)資料嚴(yán)重不足,改革開放以前的資料極少,針對早期入侵時間和地點(diǎn)的考證,應(yīng)通過查閱大量記錄中國植物采集狀況的外文文獻(xiàn),尤其是記錄中國臺灣和香港地區(qū)的文獻(xiàn)A list of plants from formosa、臺灣農(nóng)家便覽、Flora hongkongensis、Flora of Kwangtung and Hongkong及CABI網(wǎng)站提供的文獻(xiàn)目錄等獲得；針對原產(chǎn)地有異議的入侵種,利用Flora of North America、Flora of China、Flora of Pakistan等資料進(jìn)行綜合判斷；分布信息通過查閱中國數(shù)字植物標(biāo)本館(CVH: http://www.cvh.ac.cn/)、國家標(biāo)本館平臺(NSII: www.nsii.org.cn)等數(shù)據(jù)平臺及國內(nèi)主要標(biāo)本館獲得。表型數(shù)據(jù)的獲取應(yīng)建立在長期野外調(diào)查的基礎(chǔ)上,設(shè)立固定樣地,并結(jié)合同質(zhì)園實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表型變異數(shù)據(jù)。

由于大多外來植物具有較高的生態(tài)多樣性和分類上的復(fù)雜性,這使得外來植物的鑒定并非易事,盡管存在這些限制,外來物種數(shù)量的迅速增加迫切需對其進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定,這是進(jìn)一步開展風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)。然而,外來種尤其是茄屬、莧屬等表型變異較大,且存在屬內(nèi)雜交,國內(nèi)已有文獻(xiàn)資料并沒有對其進(jìn)行詳細(xì)記載,對其進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定并非易事,針對這一問題,除了查閱最新的分類學(xué)成果之外,還需查閱Tropicos、IPNI、The Plant List等權(quán)威分類學(xué)數(shù)據(jù)庫及原產(chǎn)地的分類學(xué)文獻(xiàn)資料綜合分析,并結(jié)合分子生物學(xué)手段有望解決其分類學(xué)問題。

外來種基礎(chǔ)資料的積累和搜集是一個長期的過程,但是外來物種數(shù)量的迅速增加迫切需要構(gòu)建包括上述信息在內(nèi)的本底資料和表型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫,使得風(fēng)險(xiǎn)評估有據(jù)可依,這有利于加快我國植物檢疫名錄更新速度,提高外來種的管理水平。Genovesi和Shine[81]認(rèn)為,在生物多樣性喪失或者受到顯著降低的威脅時,不應(yīng)該將缺乏確定性當(dāng)做推遲采取措施的理由。換言之,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不完善的情況時有發(fā)生,數(shù)據(jù)集永遠(yuǎn)不會完整,但風(fēng)險(xiǎn)評估不能因?yàn)閿?shù)據(jù)不完善而停止,對各類外來入侵種進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估并加強(qiáng)管理勢在必行。

3.2 運(yùn)用生態(tài)位模型進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析是風(fēng)險(xiǎn)評估的重點(diǎn)

利用生態(tài)位模型對外來植物的適生區(qū)進(jìn)行分析是風(fēng)險(xiǎn)評估的重要組成部分。近年來,隨著全球性物種分布數(shù)據(jù)庫的共享及地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展,生態(tài)位模型越來越多的用于預(yù)測在當(dāng)前和未來氣候條件下外來入侵植物的潛在分布。

不同的生態(tài)模型機(jī)理不同,在實(shí)際操作和應(yīng)用中存在顯著差異,預(yù)測結(jié)果往往不同,這就需要對模型的準(zhǔn)確性和可信度進(jìn)行評估,避免出現(xiàn)“假陽性”或“假陰性”情況,這是確定模型預(yù)測結(jié)果可信度的重要環(huán)節(jié)[62]。常用的模型評價(jià)指標(biāo)有靈敏度、特異度、Kappa統(tǒng)計(jì)量、AUC值,其中AUC值不受閾值的限制,是一種廣泛用于評價(jià)預(yù)測模型準(zhǔn)確率的方法[82—83]。模型選擇時一般是用不同模型對同一物種的潛在分布范圍進(jìn)行模擬,然后根據(jù)模型評價(jià)指標(biāo)選擇最優(yōu)模型。目前使用較多是最大熵MAXENT模型預(yù)測當(dāng)前和未來氣候條件下外來植物的分布范圍,該模型主要是通過物種的已知樣本分布數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)找出物種概率分布的最大熵,從而對物種的分布進(jìn)行估計(jì)和預(yù)測[68],即使分布數(shù)據(jù)較少時也能獲得較好的預(yù)測結(jié)果[84]。Hernandez等[85]對美國加州18種動物在6個樣本量等級下的模型模擬效果進(jìn)行研究,認(rèn)為MAXENT模型在每個樣本量下均能穩(wěn)定、準(zhǔn)確的預(yù)測。同樣,Wisz等[86]針對不同樣本規(guī)模對物種分布模型性能影響的研究表明：與其他模型相比,MAXENT模型在所有樣本規(guī)模下均能很好的預(yù)測物種的潛在分布區(qū)。

模型的轉(zhuǎn)移能力對于潛在分布區(qū)預(yù)測的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,而地理分布數(shù)據(jù)和環(huán)境變量選擇是影響模型轉(zhuǎn)移能力的重要因素。由于生態(tài)位的保守性,構(gòu)建模型時所選用的物種分布點(diǎn)要盡量反映物種的地理分布范圍,同時要降低物種的采樣偏差；環(huán)境變量的選擇要充分考慮其對物種的限制作用、各環(huán)境變量之間的空間相關(guān)性以及不同地理種群間生態(tài)空間是否一致,同時要降低環(huán)境變量的空間維度,提高生態(tài)模型的轉(zhuǎn)移能力,從而準(zhǔn)確模擬物種的分布范圍[61,87]。

此外,高強(qiáng)度的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動給外來種的傳入和擴(kuò)散創(chuàng)造了有利條件,應(yīng)盡快將人類活動強(qiáng)度指標(biāo)納入分布區(qū)預(yù)測模型,研究環(huán)境因素和人類活動加劇背景下外來植物在中國未來的分布格局及高適生區(qū),揭示人類活動對入侵植物的分布格局的影響。人類活動數(shù)據(jù)一般來源于國際地球科學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)中心(CIESIN)的人類足跡數(shù)據(jù)層,由基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、人類土地利用、人口密度、鐵路、公路等8個全球數(shù)據(jù)層生成,能夠客觀、全面的反應(yīng)人類活動的強(qiáng)弱及其空間分布狀態(tài)。

3.3 建立科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)是核心

3.3.1指標(biāo)設(shè)定和權(quán)重設(shè)置

一個評估系統(tǒng)的科學(xué)性在于是否包括全面、相互獨(dú)立、與入侵能力顯著相關(guān)的指標(biāo)[88]。入侵風(fēng)險(xiǎn)評估指標(biāo)不是越多越好,應(yīng)該建立在全面分析風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生過程的基礎(chǔ)上,選取決定風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的關(guān)鍵因素；指標(biāo)選擇不僅要反映整個入侵過程、定義明確、測度方式標(biāo)準(zhǔn),還應(yīng)該能夠全面反映外來種的入侵特征,避免重疊[19]。同時,指標(biāo)應(yīng)該具有可操作性和可比性,在使用過程中可以根據(jù)評估對象的不同進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,并不會影響評估體系的整體效能[19]。小尺度范圍內(nèi),外來種在局部環(huán)境中的生理生態(tài)指標(biāo)對于是否能夠成功入侵更為重要[89],在構(gòu)建評估體系時應(yīng)該重點(diǎn)考慮。

構(gòu)建評估體系需要重點(diǎn)考慮指標(biāo)權(quán)重的設(shè)置。評估系統(tǒng)的指標(biāo)以不同方式加權(quán)會影響評估結(jié)果和準(zhǔn)確性,未來應(yīng)該探索如何通過設(shè)置不同的權(quán)重來提高評估的客觀性。由于外來植物風(fēng)險(xiǎn)事件的復(fù)雜性和模糊性,用精確數(shù)學(xué)模型設(shè)置評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重難度較大。層次分析法(Analysis Hierarchy Process,AHP)是一種定性和定量相結(jié)合的多層次權(quán)重分析方法,可以用來確定各指標(biāo)的主觀權(quán)重,是評估風(fēng)險(xiǎn)的一種有效辦法[90—91],近年來被廣泛用于風(fēng)險(xiǎn)評估,但是,層次分析法在確定權(quán)重時主觀性較大。熵權(quán)法是確定客觀權(quán)重的方法之一[92—93],指標(biāo)的熵值越小,表明指標(biāo)值的變異程度越大,權(quán)重越大[94]。主客觀綜合權(quán)重法能減少權(quán)重設(shè)置的主觀性,結(jié)合兩種方法特點(diǎn),李帥等[95]采用主客觀相結(jié)合的方法確定寧夏城市人居環(huán)境評價(jià)體系的指標(biāo)權(quán)重；劉媛媛等[94]結(jié)合層次分析法和熵權(quán)法評估了孟印緬地區(qū)的洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。近年來,研制定量化的入侵風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)系統(tǒng)受到各國的廣泛關(guān)注,但是,其可行性[96]、透明度[97]、指標(biāo)如何量化[98]等方面均面臨挑戰(zhàn)。

3.3.2構(gòu)建分類別的入侵風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)

入侵風(fēng)險(xiǎn)評估體系的設(shè)計(jì)是評估的重點(diǎn)和難點(diǎn)[19]。我國自然地理狀況復(fù)雜,氣候類型多樣,同一外來植物在我國不同地區(qū)的生態(tài)學(xué)習(xí)性差別較大。例如鳳眼藍(lán)Eichhorniacrassipes在我國長江以南入侵嚴(yán)重,但在東北地區(qū)則是溫室栽培植物；馬纓丹Lantanacamara在我國華南地區(qū)已經(jīng)造成了嚴(yán)重的入侵,但是在華東地區(qū)則是觀賞花卉；此外,外來植物的入侵特征與傳入方式多樣,難以用統(tǒng)一的評估體系對外來植物進(jìn)行評價(jià)。選擇某一區(qū)域,或選取特殊生態(tài)系統(tǒng)如水體生態(tài)系統(tǒng)、城市及人工生態(tài)系統(tǒng)等,或者選取不同類群如旋花科、莧科開展分類別的風(fēng)險(xiǎn)評估研究,并針對不同評估對象選取合適的評估指標(biāo),可以更明確的反映生態(tài)系統(tǒng)和分類群的特殊性,有利于獲得更準(zhǔn)確的評估結(jié)果。Tucker和 Richardson[29]對南非高山硬葉林的外來植物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估時,將外來種對硬葉灌木火災(zāi)的適應(yīng)性(外來種的幼年期長度、成株火后存活率、土壤種子庫有效持續(xù)時間)作為重要的指標(biāo)進(jìn)行評估。Olenin等[99]開發(fā)了歐洲咸水及海水環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng),并在波羅的海進(jìn)行了測試。張帥等[88]對我國入侵植物多樣性的區(qū)域分異研究結(jié)果表明,外來入侵植物在我國分布呈現(xiàn)明顯的區(qū)域分化,應(yīng)建立具有區(qū)域特點(diǎn)的外來植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)。綜上,我國亟需構(gòu)建特定區(qū)域、特定生態(tài)類型或不同類群的風(fēng)險(xiǎn)評估體系,根據(jù)評估對象的生物學(xué)與生態(tài)學(xué)特征建立符合實(shí)際要求的評估標(biāo)準(zhǔn),實(shí)行差別化的風(fēng)險(xiǎn)評估,為我國入侵植物防控措施的制定提供理論依據(jù)。

3.4 加強(qiáng)新近外來植物的管理是風(fēng)險(xiǎn)評估的關(guān)鍵

入侵的早期階段是管理外來種的最佳時段[100]。在外來植物入侵的早期(甚至在進(jìn)入新區(qū)域之前)評估外來植物的影響是早期預(yù)警的關(guān)鍵,也是有效應(yīng)對新入侵者的必要條件[36]。為了防止新的植物入侵,迫切需要構(gòu)建入侵風(fēng)險(xiǎn)評估及早期預(yù)警系統(tǒng),以確定某一特定物種成為入侵種的可能性[101—102]。

“風(fēng)險(xiǎn)”是風(fēng)險(xiǎn)評估程序中的重要因素,由未來潛在負(fù)面影響的程度和預(yù)后的不確定性構(gòu)成[103]。盡管近年來進(jìn)行了大量研究,但是對于外來種尤其是新近外來種未來的影響進(jìn)行精確的評估仍存在很大困難[104—105]。德國—奧地利黑名單信息系統(tǒng)(GABLIS)將對生物多樣性負(fù)面影響尚未充分了解的外來物種列入灰色名錄,這得到了《生物多樣性公約》(2000)預(yù)防原則的支持。我國也進(jìn)行了一些探索性的工作,馬金雙和李惠茹[76]基于野外調(diào)查和文獻(xiàn)考證,將225種外來植物劃分為潛在入侵種,這些物種的未來的發(fā)展趨勢有待進(jìn)一步的觀察。基于事前預(yù)防比事后控制成本低得多的原則,對于新近外來種,假陽性(認(rèn)定為一個外來種是入侵種,盡管它不是)是可以接受的,但假陰性(認(rèn)定為一個外來種不是入侵種,盡管它是)不能被接受,這與Mack等[104]對外來種堅(jiān)持“證明清白之前有罪”的原則一致。此外,定期審查評估結(jié)果,在獲得充分?jǐn)?shù)據(jù)的情況下允許物種在不同名錄間的遷移。

我國對外來植物的風(fēng)險(xiǎn)評估主要集中在近年來已經(jīng)造成嚴(yán)重危害的入侵植物,但是,野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)部分新近的外來植物擴(kuò)散速度很快,更應(yīng)該提高警惕性,如長芒莧于1985年首次在北京豐臺區(qū)路邊發(fā)現(xiàn),目前在我國京津冀部分地區(qū)已經(jīng)形成單優(yōu)群落。2015年,白花金鈕扣在安徽南部被發(fā)現(xiàn)時,種群規(guī)模已經(jīng)較大[106]。中國歸化植物的新紀(jì)錄在不斷增加中,然而這些植物并沒有受到廣泛關(guān)注,相關(guān)的入侵風(fēng)險(xiǎn)評估研究十分有限。外來物種數(shù)量的迅速增長迫切需要決策工具進(jìn)行入侵種的管理和植物貿(mào)易的規(guī)范化,以減少新引進(jìn)植物的入侵風(fēng)險(xiǎn)。對新近外來植物的忽視可能使其成為下一個惡性入侵種,尤其是在一些大型建設(shè)項(xiàng)目中,需要在環(huán)境影響評價(jià)中增加有關(guān)外來種引進(jìn)和擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)內(nèi)容,確保這些活動引發(fā)的外來種入侵風(fēng)險(xiǎn)最小化。

4 展望

面對外來入侵植物造成的嚴(yán)重生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會等方面的問題,國家急需外來植物管理的基礎(chǔ)依據(jù)。對外來種進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估的目的是決定哪些外來種應(yīng)該列入國家有害雜草清單,并決定哪些新近外來物種應(yīng)該被優(yōu)先控制或消除,從而合理的調(diào)配資源。我國環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合中國科學(xué)院先后發(fā)布了4批外來入侵物種名單,為我國外來入侵種的管理提供了依據(jù)。然而,這些外來入侵種具體分布于我國哪些地區(qū)？未來的擴(kuò)散趨勢如何？哪些地區(qū)是重點(diǎn)管理區(qū)域？近緣種中是否存在潛在入侵種？如何科學(xué)有效的對這些外來種進(jìn)行防控？這些問題尚需深入研究。

在我國目前已知的入侵植物中,超過一半的種類是作為觀賞植物、牧草、藥用或者食用植物等人為引入的[80]。這些植物在引種的初期對于經(jīng)濟(jì)、觀賞、環(huán)保等起到過積極作用,但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會需求的改變以及外來種在引入地的適應(yīng)性變化,這些有意引入的外來種角色發(fā)生了很大變化,從能夠“解決問題的植物”變成了“問題植物”,從有益植物變?yōu)橐ㄙM(fèi)大量人力和財(cái)力來治理的有害植物。為了解決這一問題,不僅需要對外來植物進(jìn)行引入前的入侵風(fēng)險(xiǎn)評估,以確定該物種是否適合被引入,如果評估為高風(fēng)險(xiǎn),則禁止引入,這就從源頭上消除了入侵的風(fēng)險(xiǎn)；還需要建立外來植物引入后的監(jiān)測和快速反應(yīng)體系,制定切實(shí)可行的快速反應(yīng)計(jì)劃；加強(qiáng)外來種引入后對本土物種和生態(tài)系統(tǒng)影響的監(jiān)測,一旦有爆發(fā)或者擴(kuò)散趨勢,迅速采取控制措施。早期發(fā)現(xiàn)和快速反應(yīng)是預(yù)防和控制新疫情的關(guān)鍵,這就需要多部門、多行業(yè)的分工協(xié)作和國際合作交流,將在臨近國家或地區(qū)造成危害但尚未進(jìn)入我國的外來種列入警惕名單,并保持與這些國家的入侵信息的交流和溝通。

入侵風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告是風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果的輸出形式,基于外來種的風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果,有望形成每個外來種的風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告,包括評估的詳細(xì)過程、評估指標(biāo)分值及評估結(jié)果討論等信息,這將是外來植物的完整檔案,是對其入侵風(fēng)險(xiǎn)的客觀評價(jià),也是對我國外來種入侵風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)警和管理策略制定的積極探索。此外,絕大多數(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評估體系在我國法律上不具有約束力,因此評估結(jié)果在外來種管理執(zhí)行中受到限制,未來需要提高評估結(jié)果及與入侵相關(guān)的環(huán)境政策的接受程度。

2017年,國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“重大/新發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)入侵生物的風(fēng)險(xiǎn)評估及防控關(guān)鍵技術(shù)研究”立項(xiàng),這說明風(fēng)險(xiǎn)評估與防控方面的研究已經(jīng)引起學(xué)術(shù)界的高度重視。2020年8月,“如何實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)重大入侵生物的前瞻性風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和實(shí)時控制？”入選中國科協(xié)2020年十大工程技術(shù)難題,反映了我國學(xué)術(shù)界對生物入侵問題的高度重視和廣泛共識。目前,我國在入侵生物的傳入后的防控方面取得顯著進(jìn)展,但在潛在和新發(fā)入侵生物的風(fēng)險(xiǎn)評估及檢測預(yù)警方面仍存在不少問題,對于已經(jīng)建群的入侵種如何建立防控的優(yōu)先級,國內(nèi)研究還相對薄弱。抵御入侵生物于國門之外,推動生物入侵的防控由被動轉(zhuǎn)為主動,促進(jìn)我國入侵生物早期預(yù)警平臺的搭建與檢驗(yàn)檢測技術(shù)的快速發(fā)展,是對我國入侵風(fēng)險(xiǎn)管理水平的挑戰(zhàn),對于保障我國生態(tài)安全具有重要意義。