王躍棟，劉自學(xué)，蘇愛蓮

(北京克勞沃草業(yè)技術(shù)開發(fā)中心，北京 100029)

近年來，由于我國城市綠化事業(yè)高速發(fā)展，人均公共綠地面積不斷增加，城市綠化植物品種不斷增多，種植面積不斷擴(kuò)大，草坪草的各種病害的發(fā)生也日趨嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，草坪幾種主要病害的發(fā)病率一般在30%左右，重者可超過50%，嚴(yán)重影響了草坪綠化成果。另外，由于我國草種市場發(fā)展緩慢，草種主要依靠進(jìn)口，打破了以植物為寄主的有害生物原先的地理分布，同時可能導(dǎo)致輸入性病害的發(fā)生，而且由于不同地區(qū)草坪綠地有害生物種類增多，使生態(tài)系統(tǒng)不同程度的失衡，導(dǎo)致一些病害的再次傳播流行或新病害的發(fā)生及傳播流行，這給草坪的養(yǎng)護(hù)工作帶來了不同程度的困難。但并不是所有的病害均對生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成重大危害，要根據(jù)病害對草坪綠地的危害程度，對不同的危險程度草坪綠地病害的防治和管理區(qū)別對待。鑒于此，本研究引入有害生物風(fēng)險分析(Pest Risk Analysis)理論，探索草坪病害不同程度的評價方法，運(yùn)用有害生物風(fēng)險分析評估病害的風(fēng)險程度，為其風(fēng)險管理提供理論基礎(chǔ)，并提出風(fēng)險管理建議。

有害生物風(fēng)險分析是指通過評價生物學(xué)或其他科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)證據(jù)，確定某種有害生物是否應(yīng)予以管制以及管制所采取的植物衛(wèi)生措施力度的過程[1-3]。在我國，有害生物風(fēng)險性分析通常采用多指標(biāo)綜合評判法及量化指標(biāo)體系[4-7]。有害生物風(fēng)險評估是一種定性與定量相結(jié)合的評價體系[3]。層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。層次分析法是在對復(fù)雜的決策問題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學(xué)化，從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題提供簡便的決策方法[8]。德爾菲法又叫專家意見法，是通過搜集、整理多輪次不同調(diào)查專家對問卷所提問題的看法，并經(jīng)過反復(fù)征詢、歸納、修改，最后匯總成專家基本一致的看法，最終得到一個統(tǒng)一的、可靠的預(yù)測結(jié)果。因此，本研究在運(yùn)用有害生物分析理論的基礎(chǔ)上，運(yùn)用層次分析法、德爾菲法等定量與定性分析方法，初步建立草坪病害的風(fēng)險分析評估指標(biāo)體系。

1 草坪病害風(fēng)險評估模型及指標(biāo)體系的確立

1.2病害風(fēng)險評估指標(biāo)體系的確立 根據(jù)有害生物風(fēng)險分析的國際植物衛(wèi)生措施標(biāo)準(zhǔn)《有害生物風(fēng)險分析準(zhǔn)則》[1-2]及蔣青等[4]、李鳴和秦吉強(qiáng)[5]、季良[6]、楊靜莉等[7]、鞠瑞亭等[10]的研究，總結(jié)如下三層次17個指標(biāo)的草坪草病害綜合評價體系(圖1)。

圖1 病害風(fēng)險性評價指標(biāo)體系Fig.1 Evaluation system on disease risk

1.3病害風(fēng)險性評估指標(biāo)的評判標(biāo)準(zhǔn) 本研究采用五級劃分法，將各個二級指標(biāo)評判等級劃分為五級，其二級指標(biāo)定性描述評判標(biāo)準(zhǔn)及評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。該評價方法借鑒蔣青等[4]、李鳴和秦吉強(qiáng)[5]、季良[6]、楊靜莉等[7]、陳克等[9]、鞠瑞亭等[10]的研究結(jié)果。

表1 草坪病害風(fēng)險評估指標(biāo)評判標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criterion of evaluation on turfgrass disease risk indexes

續(xù)表1

1.4評估指標(biāo)權(quán)重及各項(xiàng)指標(biāo)評價值的計(jì)算方法 由于層次分析法具有高度的邏輯性、系統(tǒng)性、簡潔性與實(shí)用性的特點(diǎn)，且較為成熟，所以本研究采取層次分析法來計(jì)算各個評價指標(biāo)的權(quán)重值。Saaty的1～9級標(biāo)記法被廣泛應(yīng)用在層次分析法中，用來標(biāo)記兩因素之間的相對重要性，本研究采用1～9級標(biāo)記法對圖1中的17個指標(biāo)的相對重要性進(jìn)行比較判斷，分析系統(tǒng)中各因素間的關(guān)系，對同一層次各元素關(guān)于上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣，再由判斷矩陣計(jì)算被比較元素對于該準(zhǔn)則的相對權(quán)重，并進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)，最后計(jì)算各層次對于系統(tǒng)的總排序權(quán)重，并進(jìn)行排序得到各方案對于總目標(biāo)的總排序權(quán)重Wij[8]，各指標(biāo)權(quán)重值見表2。

表2 病害風(fēng)險評價指標(biāo)權(quán)重值Table 2 Weight values on the evaluation of disease risk

在病害風(fēng)險性評估體系中，各級指標(biāo)間的函數(shù)關(guān)系不是簡單的迭加、連乘、替代，而是多種數(shù)學(xué)關(guān)系的綜合應(yīng)用。如前所述(表1)，在實(shí)際確定某一病害的各項(xiàng)二級指標(biāo)評價值時，本研究采用專家打分法(德爾菲法)取平均值，即為某一指標(biāo)的評價值，一級指標(biāo)Pi的評價值是由所屬二級指標(biāo)(Pij)的評價值與所對應(yīng)權(quán)重值(Wij)的乘積，并通過一定的數(shù)學(xué)關(guān)系來確定，計(jì)算方法及過程如下述。

一級指標(biāo)潛在危害性(P2)與病害對社會、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)的影響(P5)，由于其各所屬二級指標(biāo)均能夠獨(dú)立地對一級指標(biāo)作出貢獻(xiàn)，各個二級指標(biāo)(Pij)對一級指標(biāo)(Pi)的影響是獨(dú)立的，其指標(biāo)間的邏輯關(guān)系應(yīng)為迭加關(guān)系，其計(jì)算公式為:

Pi=WijPij+Wi+1,j+1Pi+1,j+1+…+Wi+n,j+nPi+n,j+n。

式中,Wij為二級指標(biāo)所對應(yīng)的權(quán)重值，該權(quán)重值由層次分析法計(jì)算得出(表2)，Pij為二級指標(biāo)評價值。

受害寄主經(jīng)濟(jì)重要性P3：一級指標(biāo)P3由3個二級指標(biāo)構(gòu)成，當(dāng)二級指標(biāo)的其中一項(xiàng)達(dá)到相對最大值，即能替代其他指標(biāo)對上一級指標(biāo)作出的貢獻(xiàn)，其二級指標(biāo)間的邏輯關(guān)系為替代關(guān)系，其計(jì)算公式為：

P3=max(W31P31，W32P32，W33P33)。

病害流行風(fēng)險P4：病害流行風(fēng)險由4個二級指標(biāo)決定，且二級指標(biāo)對一級指標(biāo)的影響是相互的，它們與P4的關(guān)系符合連乘原理，可用公式：

綜上所述，各一級指標(biāo)的評價值確定后，即可計(jì)算出病害風(fēng)險性的綜合評價值，其綜合評價值為各一級指標(biāo)評價值的乘積的5次方根。病害風(fēng)險性評估的綜合評價公式：

2 病害風(fēng)險性評估

利用本研究建立的草坪草病害評價模型，根據(jù)文獻(xiàn)資料和實(shí)際調(diào)查，并結(jié)合專家意見，對草坪綠地中常見的5種病害各項(xiàng)風(fēng)險評價指標(biāo)進(jìn)行了專家打分和計(jì)算，最后根據(jù)本研究規(guī)定的評語即得出風(fēng)險等級。本研究病害總風(fēng)險性評估采用五級法[10]，即危險性分為極高風(fēng)險，閾值范圍為0.8

表3 草坪草五種病害的風(fēng)險數(shù)值及等級Table 3 The risk index and grade of five kinds of turfgrass diseases

3 討論

草坪草褐斑病、腐霉病、鐮刀菌枯萎病在我國具有較強(qiáng)傳播的可能性，其適生性較強(qiáng)，對我國的經(jīng)濟(jì)和綠化生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重的影響和威脅[7,11]。對于這種高風(fēng)險病害，應(yīng)制定嚴(yán)密的檢查和監(jiān)測制度，預(yù)防為主，綜合防治，加強(qiáng)科學(xué)的檢測方法研究，密切注意高風(fēng)險病害的發(fā)生動態(tài)[10]。結(jié)合實(shí)際工作，制定出高風(fēng)險病害相應(yīng)的應(yīng)急控制預(yù)案，使其對綠化生態(tài)系統(tǒng)的威脅降低到最小[10]。草坪草銹病和德氏霉葉枯病在我國具有進(jìn)一步傳播的可能性，適生性強(qiáng)，對草坪危害嚴(yán)重；對于中、低風(fēng)險的病害，在實(shí)際工作中應(yīng)做好科學(xué)監(jiān)測工作，摸清病害的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，研究這些病害的發(fā)生與環(huán)境的關(guān)系，制定出合理科學(xué)的防控措施，將其控制在低水平范圍[10]。同時，進(jìn)行周期性普查，按照實(shí)際情況及時調(diào)整風(fēng)險級別，制定相對應(yīng)的防控措施。

由于草坪病害的成因復(fù)雜，影響因素眾多，生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜以及草坪生長的特殊性，在草坪綠地日常管理過程中必須進(jìn)行病害的綜合治理，實(shí)行不同程度的病害風(fēng)險管理，加強(qiáng)草種檢疫、選擇抗病草種、完善養(yǎng)護(hù)管理，注重物理防治、生物防治、化學(xué)藥劑防治的有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)草坪、病害、環(huán)境所組成的生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系，建設(shè)生態(tài)草坪，走可持續(xù)控制之路[11-12]。

眾所周知，草坪病害危險性評價是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其信息的不完全(灰色的)、不分明(模糊的)、不確定(隨機(jī)的)給確切評價帶來許多困難，因此，該指標(biāo)體系的建立還有待于今后在具體的應(yīng)用中不斷補(bǔ)充、完善，使其更合理、更實(shí)用[13-15]。

4 結(jié)論

通過對草坪草5種病害的風(fēng)險性進(jìn)行評估分析表明，草坪褐斑病的風(fēng)險性評價值R為0.71，風(fēng)險性最高；腐霉病R為0.69，屬于高風(fēng)險病害；鐮刀菌枯萎病風(fēng)險危害值R為0.64，屬高風(fēng)險病害；銹病風(fēng)險危害值R為0.59，屬于中等風(fēng)險病害；德氏霉葉枯病R為0.56，屬中等風(fēng)險病害，此結(jié)果與實(shí)際工作中總結(jié)的結(jié)果相符合。這表明本研究嘗試建立的病害風(fēng)險評價模型，在一定的條件下可以用來評價草坪病害的風(fēng)險危害等級，在實(shí)際工作中可根據(jù)病害對草坪綠地的危害程度，提出不同的草坪綠地病害的防治和管理措施，科學(xué)的、合理的、有計(jì)劃的做好草坪病害防治工作。

[1] FAO.Glossary of phytosanitary terms[J].Plant Protection Bulletin,1990,38(1):5-23.

[2] FAO.Glossary supplement No.2:Guidelines on the understanding of potential economic importance and related terms including reference to environmental considerations[A].Rome Secretariat of the International Plant Protection Convention,2007.

[3] 李寧.美國輸華小麥截獲重要性雜草的風(fēng)險分析[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2009.

[4] 蔣青，梁憶冰，王乃揚(yáng)，等.有害生物危險性評價的定量分析方法研究[J]．植物檢疫,1995，9(4)：208-211.

[5] 李鳴，秦吉強(qiáng)．有害生物危險性綜合評價方法的研究[J]．植物檢疫,1998，12(3)：52-55.

[6] 季良.檢疫性有害生物危險性評價[J].植物檢疫,1994(2)：100-105.

[7] 楊靜莉，張春美，蘇元吉，等.草坪草褐斑病菌風(fēng)險性分析[J]．遼寧林業(yè)科技，2009(4)：27-30.

[8] 許樹柏.層次分析法原理[M].天津:天津大學(xué)出版社，1988：6-8.

[9] 陳克，范曉虹，李尉民．有害生物的定性和定量風(fēng)險分析[J]．植物檢疫,2002，16(5)：257-261.

[10] 鞠瑞亭,徐穎，易建平，等.城市綠地有害生物風(fēng)險分析體系構(gòu)建及應(yīng)用[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào),2005,32(2)：179-184.

[11] 孫淑琴,孫國慶,劉寶生,等.北方冷季型草坪主要病害的快速診斷及綜合防控[J].北方園藝,2008(7):238-239.

[12] 丁世民,傅海澎,張洪海,等.草坪病害的發(fā)生與可持續(xù)控制策略[J].草原與草坪,2005(3):17-20.

[13] 施宣杰.廈門地區(qū)毒蛾的監(jiān)測和風(fēng)險分析[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2010.

[14] 陳吉虎,趙永軍,高旭彪,等.北京地區(qū)冷季型草坪草病害調(diào)查及防治[J].草業(yè)科學(xué)，2007，24(12)：103-106.

[15] 何秋,劉建秀.草坪草真菌病害的研究進(jìn)展[J].草業(yè)科學(xué)，2006，23(4)：95-104.