002外来入侵有害生物的风险分析理论与技术

1、从生物对环境条件的反应角度出发从生物对环境条件的反应角度出发, ,建立生物在特定气候条件下的适生模型建立生物在特定气候条件下的适生模型, ,通过模通过模拟生物种群在已知分布地的生长情况拟生物种群在已知分布地的生长情况, ,确定生物种群生长模型参数确定生物种群生长模型参数, ,利用该参数分析利用该参数分析生物种群在未知分布地点的生长情况生物种群在未知分布地点的生长情况, ,由此预测生物种群潜在的适生地分布由此预测生物种群潜在的适生地分布CLIMEXCLIMEX分析模型分析模型(Sutherst(Sutherst等等,1985),1985) 用于生态气候评价用于生态气候评价 采用生态气候指标采用生

2、态气候指标(ecoclimatic index,(ecoclimatic index,简称简称EI)EI)定量地表征生物种群在不同时定量地表征生物种群在不同时空的生长潜力空的生长潜力 用用CLIMEXCLIMEX预测了预测了2 2种角蝇在澳大利亚的适宜流行区分布；几十种有害生物的适生种角蝇在澳大利亚的适宜流行区分布；几十种有害生物的适生性研究性研究, ,如地中海实蝇和马铃薯叶甲在新西兰如地中海实蝇和马铃薯叶甲在新西兰, ,美国白蛾、地中海实蝇和苹果蠹蛾在美国白蛾、地中海实蝇和苹果蠹蛾在中国的适生地分布中国的适生地分布考虑了有利或不利气候对生物生长发育的影响以及生物对气候条件的反应考虑了有利或不

3、利气候对生物生长发育的影响以及生物对气候条件的反应( (如对如对不同气候因子的适应能力等不同气候因子的适应能力等),),可比较全面地分析和评估了生物在不同地区的适生可比较全面地分析和评估了生物在不同地区的适生能力能力可用于研究不同时期可用于研究不同时期( (如不同年份或季节如不同年份或季节) )的气候对同一地点生物种群生长的影响、的气候对同一地点生物种群生长的影响、不同地点气候相似性研究不同地点气候相似性研究( (类似于农业气候相似距库系统类似于农业气候相似距库系统) )CLIMEXCLIMEX系统本身某些参数（如水分指标）存在先天不足，某些假设（生态气候指系统本身某些参数（如水分指标）存在先

4、天不足，某些假设（生态气候指标的大小与种群潜在生长能力呈线性关系）与实际情况不符标的大小与种群潜在生长能力呈线性关系）与实际情况不符将专家经验知识和现代数学方法相结合将专家经验知识和现代数学方法相结合, ,建立对植物有害生物评价指标体系建立对植物有害生物评价指标体系, ,确定指确定指标值和权重标值和权重, ,建立综合评价模型建立综合评价模型, ,最后找到一个合适的阈值最后找到一个合适的阈值, ,以此来决定某种生物可否以此来决定某种生物可否被列为危险性有害生物被列为危险性有害生物蒋青、李鸣等：应用多目标综合评价方法计算有害生物危险性蒋青、李鸣等：应用多目标综合评价方法计算有害生物危险性, ,探索

5、有害生物危探索有害生物危险性评价的定量分析方法险性评价的定量分析方法DrakeDrake（19891989）：对美国、澳大利亚等国外来生物的种类、来源进行了大致统计）：对美国、澳大利亚等国外来生物的种类、来源进行了大致统计, ,并研究了外来种定居的最小种群数量、传播扩散速度对传入地生态系统的影响并研究了外来种定居的最小种群数量、传播扩散速度对传入地生态系统的影响, ,还提出了预测外来种入侵的方法还提出了预测外来种入侵的方法YamamuraYamamura等：建立了估计检疫性有害生物通过进口传播概率的数学模型等：建立了估计检疫性有害生物通过进口传播概率的数学模型, ,并且以并且以墨西哥实蝇为例进

6、行了验证墨西哥实蝇为例进行了验证WilliamsonWilliamson：分析外来种入侵本地生态系统的机理：分析外来种入侵本地生态系统的机理, ,从遗传和进化的角度研究了从遗传和进化的角度研究了外来种的影响外来种的影响, ,建立了生物入侵生态系统计算机模型建立了生物入侵生态系统计算机模型LonsdaleLonsdale：从可侵入性影响因素和入侵全过程的角度提出了群落入侵模型：从可侵入性影响因素和入侵全过程的角度提出了群落入侵模型涉及到许多不稳定、动态、不确定的因素，给确切评价带来许多困难涉及到许多不稳定、动态、不确定的因素，给确切评价带来许多困难关键是建立指标体系关键是建立指标体系u建立多指标

7、评估模型时，首先应从传入、定殖、扩散与猖獗的危险性和经建立多指标评估模型时，首先应从传入、定殖、扩散与猖獗的危险性和经济、社会及社会效益等方面进行综合分析，得到影响有还生物危险性的相济、社会及社会效益等方面进行综合分析，得到影响有还生物危险性的相关因子，确定有害生物风险性分析的评价体系关因子，确定有害生物风险性分析的评价体系u对各级评价指标对各级评价指标Pi(i=1,2,3,4,5, )制定相应的评判标准制定相应的评判标准u利用数学表达式描述所确定评价体系的内在逻辑关系利用数学表达式描述所确定评价体系的内在逻辑关系u构建可行的评估模型构建可行的评估模型u根据模型计算出风险综合评价值（根据模型计

8、算出风险综合评价值（）u地理信息系统地理信息系统( geographical information system , 简称简称GIS) 是是20 世纪世纪60 年代年代发展起来的空间属性数据库管理系统。其在计算机软件和硬件支持下发展起来的空间属性数据库管理系统。其在计算机软件和硬件支持下,它把它把属性数据与空间数据完美地结合起来属性数据与空间数据完美地结合起来,通过获取、存储、修改、转换、显示通过获取、存储、修改、转换、显示和分析具有空间内涵的地理数据和分析具有空间内涵的地理数据,展现了物体在时间和空间上的变化展现了物体在时间和空间上的变化uLessard等（等（1990年）：首次应用地理信

9、息系统研究预测了一种由泰勒原年）：首次应用地理信息系统研究预测了一种由泰勒原虫引起的牛疫病在非洲的流行区分布虫引起的牛疫病在非洲的流行区分布uShepherd 等：把冷杉毒蛾引起的落叶的历史图片数字化等：把冷杉毒蛾引起的落叶的历史图片数字化,进行叠加分析进行叠加分析得到落叶的频率分布图得到落叶的频率分布图,再把此图与森林类型及地理气候图叠加再把此图与森林类型及地理气候图叠加, 找出将找出将来最易暴发成灾的森林区域和气候来最易暴发成灾的森林区域和气候, 用于对暴发灾害进行预测用于对暴发灾害进行预测u林伟（林伟（1994 年）：应用地理信息系统对苹果蠹蛾在中国的潜在分布区进年）：应用地理信息系统对

10、苹果蠹蛾在中国的潜在分布区进行了研究行了研究u地理信息系统的出现使生态学研究从定性走向定量、向着图形和图象化发展，地理信息系统的出现使生态学研究从定性走向定量、向着图形和图象化发展，为生物学家研究生物种群空间生态学提供了有力的工具为生物学家研究生物种群空间生态学提供了有力的工具u借助于网络实现通信和资源共享。具体体现在以下借助于网络实现通信和资源共享。具体体现在以下3个方面个方面:u各种入侵性物种的生物学信息及其种群监测模型和预测模型、各种入侵性物种的生物学信息及其种群监测模型和预测模型、风险性预警、治理策略等时效性很强的信息能够及时地发布。风险性预警、治理策略等时效性很强的信息能够及时地发布

11、。不同时空和工作环境下的专家能及时收集到与不同时空和工作环境下的专家能及时收集到与PRA 有关的资料，有关的资料，快速准确地进行分析，得出比较科学的结论快速准确地进行分析，得出比较科学的结论u可以用在线或实时的模型预测种群的未来动态可以用在线或实时的模型预测种群的未来动态,提供辅助决提供辅助决策服务策服务u利用公用网关界面能实现远程数据服务和共享，如各国的气利用公用网关界面能实现远程数据服务和共享，如各国的气象数据、遥感影象分析资料象数据、遥感影象分析资料u应用模型服务器也可直接把与有害生物有关的数学模型以及应用模型服务器也可直接把与有害生物有关的数学模型以及可执行程序提供给客户机可执行程序提供给客户机,使用