園林植物檢疫性原始毛刺線蟲在中國(guó)的適生區(qū)分析

呂文剛，沈 陽(yáng)，李新芳，田相華，秦譽(yù)嘉

（1 佛山海關(guān)綜合技術(shù)中心，廣東順德 528303；2 鄭裕彤中學(xué)，廣東順德 528303；3 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，北京海淀 100193）

進(jìn)口羅漢松、雞爪槭等園林植物成為近年國(guó)內(nèi)觀賞植物消費(fèi)市場(chǎng)的熱門，受到眾多消費(fèi)者的追捧。然而，入境園林植物的涌入，也會(huì)攜帶危險(xiǎn)性有害生物，對(duì)國(guó)內(nèi)園林植物生產(chǎn)帶來(lái)威脅，其中植物病原線蟲因其體型小、隱蔽性強(qiáng)，成為口岸檢疫部門的重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象，也引起了國(guó)內(nèi)生產(chǎn)者的重視。2018－2020 年，廣州口岸從入境園林植物中截獲植物病原線蟲最多是毛刺屬線蟲（傳毒種）（Trichodorus spp.），該屬的主要傳毒種類有4 種：原始毛刺線蟲（T.primitius）、圓筒毛刺線蟲（T.cylindricus）、相似毛刺線蟲（T.similis）和具毒毛刺線蟲（T.viruliferus）。

原始毛刺線蟲為水果蔬菜、園林等植物的根部遷徙性寄生線蟲[1]，寄主廣泛，可為害羅漢松、雞爪槭、蘋果、馬鈴薯、胡蘿卜等多種園林植物、水果蔬菜等，該蟲可以直接取食植物的根系，導(dǎo)致根系粗短腫大、營(yíng)養(yǎng)不良、生長(zhǎng)失調(diào)，還可傳播煙草脆裂病毒（tobacco rattle virus，TRV）和豌豆早褐病毒（pea early-browning virus，PEBV）[2-3]。有文獻(xiàn)報(bào)道，如果沒(méi)有寄主植物存在，毛刺屬線蟲（傳毒種）也能持毒10 個(gè)月之久[4]。因此，中國(guó)、美國(guó)、加拿大等國(guó)家將原始毛刺線蟲及其毛刺屬線蟲列為檢疫性有害生物名錄[5]。

有害生物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是對(duì)有害生物的入侵可能性、適生性分析以及潛在經(jīng)濟(jì)影響等多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估，是檢疫政策制定的重要依據(jù)。中國(guó)受外來(lái)有害生物入侵非常嚴(yán)重，生物入侵形勢(shì)極為嚴(yán)峻[6]，國(guó)內(nèi)學(xué)者在有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析方面應(yīng)用了不同評(píng)估模型做了大量研究，各模型各有優(yōu)點(diǎn)，其中CLIMEX 考慮氣候和生物學(xué)特性，但是GIS 功能較弱[7]。因此，研究采用CLIMEX+ArcGIS 的方法，結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)，分析傳毒線蟲原始毛刺線蟲在我國(guó)的適生情況，并按照有害生物多指標(biāo)綜合評(píng)判法，賦值量化了原始毛刺線蟲入侵風(fēng)險(xiǎn)，以期為檢疫決策提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 軟件平臺(tái)

研究應(yīng)用的物種潛在適生區(qū)預(yù)測(cè)軟件是CLIMEX2.0，該軟件由澳大利亞科學(xué)與工業(yè)研究組織（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization，CSIRO）開(kāi)發(fā)；地理信息軟件為美國(guó)ESRI 公司（Environmental Systems Research Institute）開(kāi)發(fā)的ArcGIS10.2。電子地圖為國(guó)家基礎(chǔ)地理信息網(wǎng)站下載的1:400 萬(wàn)的中國(guó)國(guó)界和省界圖，。

1.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

植物病原線蟲需要適當(dāng)?shù)乃蛘咄寥李w粒表面有水膜，才能正?；顒?dòng)和為害，或者寄生在植物的活細(xì)胞、組織中。線蟲的最適發(fā)育溫度一般為15～30℃，在40～50℃的熱水中10min 才能被殺死。線蟲均有一段時(shí)間生活在土壤中，溫度和濕度是影響線蟲的重要因素。在土壤中，從地面到地下15cm 深的淺層，線蟲存活較多，土壤溫濕度高，線蟲活躍，長(zhǎng)期處于淹水或通氣不良的環(huán)境會(huì)影響其生存。原始毛刺線蟲是專性寄生，在活的植物細(xì)胞和組織內(nèi)取食繁殖和為害[8]。其地理分布來(lái)源于國(guó)際應(yīng)用生物科學(xué)中心（CABI，Center for Agricuture and Bioscience International）、全球生物多樣性信息網(wǎng)絡(luò)（GBIF，Global Biodiversity Information Facility）以及文獻(xiàn)資料。

CSIRO 開(kāi)發(fā)的CLIMEX 模型自帶了中國(guó)85 個(gè)站點(diǎn)氣候數(shù)據(jù)庫(kù)，預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度會(huì)受很大限制。因此，從國(guó)家氣象局獲取全國(guó)748 站點(diǎn)的氣候數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為CLIMEX 軟件可用的格式，導(dǎo)入模型分析，提高準(zhǔn)確性。

1.3 適生性分析方法

研究采用位置比較分析法，參照馬鈴薯腐爛莖線蟲CLIMEX 參數(shù)[9]預(yù)設(shè)原始毛刺線蟲參數(shù)，以生物學(xué)數(shù)據(jù)修改參數(shù)，運(yùn)行軟件、比對(duì)原始毛刺線蟲的現(xiàn)有分布，調(diào)試修正參數(shù)，確定了原始毛刺線蟲的CLIMEX 參數(shù)值后（見(jiàn)表1），運(yùn)行模型獲得全國(guó)各站點(diǎn)生態(tài)氣候指數(shù)值（EI）。按照CLIMEX 運(yùn)算規(guī)則，EI=0，物種在該地區(qū)不適生，EI＞0 的地點(diǎn)則適生；本研究采用學(xué)者常用的適生程度劃分標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)判原始毛刺線蟲的適生程度，即：EI=0 或無(wú)寄主分布地區(qū)為非適生區(qū)、0＜EI≤10 的地區(qū)為低適生區(qū)、10＜EI≤20 的地區(qū)為中適生區(qū)、EI＞20 的地區(qū)為高適生區(qū)[10-11]。

表1 原始毛刺線蟲適生性分析的CLIMEX 參數(shù)

為了彌補(bǔ)CLIMEX 的缺點(diǎn)，獲得更直觀的原始毛刺線蟲在我國(guó)的適生區(qū)域和適生程度，應(yīng)用ArcGIS 軟件對(duì)EI 進(jìn)行插值分析，把適生點(diǎn)擴(kuò)展為面。因線蟲是專性寄生，研究中疊加了寄主植被分布圖層，獲得了原始毛刺線蟲在我國(guó)的適生性。

1.4 入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

按照學(xué)者建立的有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估指標(biāo)體系[12]，針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估5 因子（有害生物的地理分布范圍P1、潛在為害性P2、受害寄主經(jīng)濟(jì)重要性P3、定殖和擴(kuò)散可能性P4和風(fēng)險(xiǎn)管理難度P5）的15 個(gè)評(píng)判指標(biāo)，按照各指標(biāo)的客觀評(píng)判依據(jù)，分別賦值（見(jiàn)表2），并計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)值 R，其計(jì)算公式為R=，判斷標(biāo)準(zhǔn)為：1.0≤R＜1.5 為低度危險(xiǎn)，1.5≤R＜2.0 為中度危險(xiǎn)，2.0≤R＜2.5 為高度危險(xiǎn)，2.5≤R＜3.0 為特別危險(xiǎn)[13]。

表2 原始毛刺線蟲入侵風(fēng)險(xiǎn)分析的評(píng)估指標(biāo)

2 結(jié)果與分析

2.1 原始毛刺線蟲在中國(guó)的潛在地理分布范圍

采用ArcGIS 軟件反距離權(quán)重插值（IDW）分析，并疊加寄主圖層后，獲得原始毛刺線蟲在中國(guó)的適生區(qū)域。如圖1 所示，原始毛刺線蟲在中國(guó)的適生范圍北界可達(dá)黑龍江南部、新疆北部，除黑龍江中北部、內(nèi)蒙古北部和西部、甘肅西部、青海中西部、新疆（除北疆外）、西藏西北部外，其余地區(qū)均適生。高度適生區(qū)有廣西中西部、廣東中南部、福建東南部等；中度適生區(qū)有海南北部、云南東部和西部、貴州西南部、四川中東部、廣西中部、廣東北部、福建中部、江西南部、臺(tái)灣西部、重慶西部和北部、甘肅東南、陜西中南、山西西南部、湖北北部、河南大部、安徽北部、江蘇北部和山東半島及南部等地。

圖1 原始毛刺線蟲在中國(guó)的潛在地理分布范圍

2.2 入侵風(fēng)險(xiǎn)

采用有害生物多指標(biāo)綜合評(píng)判法，量化風(fēng)險(xiǎn)因子計(jì)算獲得原始毛刺線蟲風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)值R 為2.39，入侵我國(guó)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為高度危險(xiǎn)。

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，原始毛刺線蟲在我國(guó)適生范圍很廣，其入侵風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估值為2.39，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為高。從生物學(xué)特性上看，原始毛刺線蟲體型小，在低溫下能保持很強(qiáng)的耐受力，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，即使進(jìn)口時(shí)所攜帶線蟲的蟲口密度較低，也能憑借極強(qiáng)的生存力和耐受力在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下大量繁殖并造成為害。入境園林植物攜帶的線蟲，基本是在根部以及所攜帶的土壤和栽培介質(zhì)中，隱蔽性很強(qiáng)，由于鮮活植物貿(mào)易的特殊屬性，線蟲在入境貨物中的存活率極高，運(yùn)輸中處理難度極大。由此可見(jiàn)，防范線蟲入侵，做好口岸檢疫是最重要、最有效的措施。然而，目前國(guó)境口岸檢疫中限于抽檢比例、專業(yè)人員配置、抽樣規(guī)范以及檢疫技術(shù)等因素，大量植物的進(jìn)口檢疫很難做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)并完全檢出。因此，為保護(hù)國(guó)門園林觀賞植物、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)的安全，口岸檢疫部門必須重視提高線蟲檢疫，采用在線蟲非適生或適生程度較低的區(qū)域設(shè)置進(jìn)口口岸，并加強(qiáng)口岸人員和設(shè)施配置，提高抽檢比例，嚴(yán)防線蟲入侵。檢疫性線蟲一旦隨貨物的進(jìn)口傳入國(guó)內(nèi)，勢(shì)必會(huì)給國(guó)內(nèi)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大為害和損失。

綜上所述，在我國(guó)大力發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)、持續(xù)引進(jìn)國(guó)外優(yōu)良品種的大環(huán)境下，防范線蟲隨進(jìn)口植物入侵，做好線蟲檢疫風(fēng)險(xiǎn)管理和口岸檢疫，科學(xué)設(shè)置和合理布局入境口岸，加大檢疫專業(yè)人才培養(yǎng)和檢疫技術(shù)的研發(fā)，才能有效把好線蟲檢疫防控第一關(guān)；國(guó)內(nèi)農(nóng)林生產(chǎn)部門應(yīng)建立線蟲疫情監(jiān)測(cè)普查制度，摸清國(guó)內(nèi)發(fā)生情況，為線蟲防控策略的制定提供基礎(chǔ)資料；農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和個(gè)人，加強(qiáng)線蟲識(shí)別和防治方法培訓(xùn)，完善農(nóng)業(yè)、化學(xué)等多種防控措施，避免線蟲的擴(kuò)散和為害。只有不斷提高全社會(huì)的檢疫意識(shí)，加強(qiáng)行政部門和生產(chǎn)一線的防控協(xié)作，才能真正保護(hù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、生態(tài)安全。