韋 慧,劉 超,胡隱昌,汪學(xué)杰,牟希東,顧黨恩,徐 猛,房 苗

(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所/ 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部休閑漁業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/ 廣東省水產(chǎn)動(dòng)物免疫技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510380)

外來魚類入侵是淡水生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性下降的主要原因之一[1]。觀賞魚貿(mào)易是引進(jìn)外來物種的主要途徑[2]。20世紀(jì)80年代,非原產(chǎn)于中國的觀賞魚(包括熱帶魚)開始進(jìn)入中國[3]。根據(jù)2003—2019年統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù),我國淡水觀賞魚的養(yǎng)殖量呈逐年上升趨勢(shì),主要集中于遼寧、江蘇、北京、天津、廣東、上海、河南等15個(gè)省份,涵蓋了除西北外的所有地理區(qū)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國養(yǎng)殖的淡水觀賞魚約有500余種,其中外來熱帶觀賞魚的種類約占40%,金魚和錦鯉的品種占60%[4]。大部分熱帶觀賞魚主要從非洲和南美引進(jìn),有些種類如孔雀魚(Poeciliareticulata)、花斑劍尾魚(Xiphophorusmaculatus)、神仙魚(Symphysodon)等已經(jīng)能夠商業(yè)化繁育[3]。近年來,隨著線上交易和物流運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,外來觀賞魚快速進(jìn)入全國各地市場(chǎng)[3]。由于缺乏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,管理者、水族從業(yè)者和愛好者對(duì)外來觀賞魚生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)存在一定的差距,給本地水生生態(tài)系統(tǒng)帶來了潛在的威脅。

與食用魚類養(yǎng)殖相似,觀賞魚的養(yǎng)殖設(shè)施中缺乏防逃逸措施,在池塘換水或發(fā)生洪水時(shí),容易通過排水渠進(jìn)入河流[5]。另外,與宗教有關(guān)的放生行為以及棄養(yǎng)行為也是外來水生動(dòng)物進(jìn)入河流的重要途徑[6]。另一方面,被選中進(jìn)行運(yùn)輸和養(yǎng)殖的個(gè)體通常具有健壯、生長(zhǎng)快、繁殖力高、競(jìng)爭(zhēng)性強(qiáng)等特征,這些特征有利于外來觀賞魚在新環(huán)境中生存,從而形成入侵種群[2]。以甲鯰科(Loricariidae)觀賞魚為例,該科魚類原產(chǎn)于南美洲,也被稱為異型魚,共有7個(gè)亞科116屬1 563種,其中631種已被開發(fā)為觀賞魚[7]。因其斑斕的色彩、奇異的形態(tài)和神秘的生活習(xí)性,近年來受到世界各地水族愛好者的追捧[8]。另一方面,甲鯰科翼甲鯰屬(Pterygoplichthys)魚類具有生長(zhǎng)快、繁殖力高、生活史可塑性強(qiáng)等特征,在世界范圍內(nèi)是臭名昭著的入侵種,在入侵地的危害包括改變溪流的養(yǎng)分循環(huán)、與本地物種競(jìng)爭(zhēng)資源、破壞漁具和堤岸等[9]。甲鯰科魚類最早于20世紀(jì)90年代引入中國,近幾年在水族圈廣受歡迎,并通過線上和線下交易平臺(tái)迅速進(jìn)入全國水族愛好者的視野[10]。2014年,甲鯰科翼甲鯰屬魚類豹紋脂身鯰(Pterygoplichthyspardalis)被列入了由原環(huán)境保護(hù)部和中國科學(xué)院聯(lián)合發(fā)布的《中國外來入侵物種名單(第三批)》，目前已經(jīng)在我國珠江流域和南渡江流域等南方主要水系建立了自然種群[11]。對(duì)于如此繁盛的外來物種跨區(qū)域交易,且該科已有物種是全球性的入侵物種,其潛在的入侵風(fēng)險(xiǎn)卻未能得到足夠的認(rèn)識(shí)。因此開展外來甲鯰科魚類的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究,能夠?yàn)樵摽启~類的早期預(yù)警和管理提供信息,同時(shí)也能夠?yàn)槠渌^賞魚的風(fēng)險(xiǎn)管理提供參考。

外來水生生物風(fēng)險(xiǎn)篩選工具(Aquatic Species Invasiveness Screening Kit, AS-ISK)是COPP等[12]在雜草評(píng)估系統(tǒng)(Weed Risk Assessment)的基礎(chǔ)上開發(fā)的一套風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具,AS-ISK整合了淡水魚類、淡水無脊椎動(dòng)物、海水魚類、海水無脊椎動(dòng)物和兩棲動(dòng)物等多個(gè)類群水生生物的生物和生態(tài)學(xué)特征,擴(kuò)展了工具的適用范圍。AS-ISK能夠?qū)ν鈦砦锓N在入侵的4個(gè)過程(即引入、定殖、擴(kuò)散和影響)中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,因此對(duì)外來物種的預(yù)警和管理有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義[13]，目前AS-ISK已被翻譯為32種語言(包括中文)[14]。對(duì)屬于15個(gè)類群的819種外來水生生物在全球120個(gè)地區(qū)潛在入侵風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估表明,AS-ISK具有良好的評(píng)估效果[15]。利用該工具對(duì)外來物種進(jìn)行評(píng)估時(shí),主要采用的是“全面搜索(horizon scan)”的方法,即通過收集文獻(xiàn)資料來綜合評(píng)估外來物種的入侵風(fēng)險(xiǎn),評(píng)估者只需要具有相關(guān)類群物種的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)知識(shí)背景,即可開展評(píng)估工作,該工具在大規(guī)模外來物種風(fēng)險(xiǎn)篩查以及外來物種應(yīng)急管理中發(fā)揮著重要作用[15]。

鑒于以上背景,該研究的目的包括：(1)厘清中國甲鯰科魚類引種的基本情況(包括種類等)和潛在風(fēng)險(xiǎn);(2)利用AS-ISK對(duì)重點(diǎn)種類(即氣候分布區(qū)廣、可人工繁殖和在全球其他地區(qū)是入侵種)在當(dāng)前和氣候變化情景下的入侵風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估;(3)比較甲鯰科魚類在中國南北生態(tài)區(qū)的入侵風(fēng)險(xiǎn)差異。

1 研究方法

1.1 外來物種和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域的選擇

為收集我國已經(jīng)引進(jìn)的甲鯰科魚類名單,筆者于2018—2021年對(duì)廣州越和花鳥魚蟲市場(chǎng)(現(xiàn)在的百藝城花鳥魚蟲新世界)的甲鯰科魚類信息進(jìn)行記錄,結(jié)合對(duì)甲鯰科觀賞魚商戶和專家的訪問調(diào)查及查閱相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)[8,10],制定了甲鯰科物種名單。廣州越和花鳥魚蟲市場(chǎng)是全國最大的水族貿(mào)易市場(chǎng)和觀賞魚轉(zhuǎn)運(yùn)中心(尤其是熱帶觀賞魚)[16],因此該名單具有一定的代表性。在Fishbase網(wǎng)站上收集魚類的原產(chǎn)地等信息,并以該網(wǎng)站物種名為準(zhǔn),檢查物種名是否正確。根據(jù)K?ppen-Geiger氣候分類法[17],記錄每種魚類原產(chǎn)地和中國各省份的氣候類型,用主要?dú)夂蝾愋?A=赤道氣候,B=干旱氣候,C=溫暖氣候,D=寒冷氣候,E=極地氣候)來判斷原產(chǎn)地和引入地氣候是否相似。當(dāng)2個(gè)地區(qū)所屬的主要?dú)夂蝾愋拖嗤瑫r(shí),則認(rèn)為這2個(gè)地區(qū)氣候相似。在全球入侵生物數(shù)據(jù)庫(http:∥www.iucngisd.org/gisd/)、國際應(yīng)用生物科學(xué)中心(https:∥www.cabi.org/ISC/)和Fishbase等專業(yè)網(wǎng)站收集魚類是否“在全球其他地區(qū)是入侵種”的信息。其中有一個(gè)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)顯示物種為入侵種時(shí),該物種判斷為“在全球其他地區(qū)是入侵種”。確定中國常見甲鯰科物種名單后,根據(jù)以下4個(gè)原則選擇重點(diǎn)物種進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:(1)在引入地能夠進(jìn)行人工繁殖;(2)物種原產(chǎn)地分布區(qū)與引入地大部分地區(qū)氣候相似;(3)未引進(jìn)但交易量大;(4)在全球其他地區(qū)是入侵種。最后選擇了31個(gè)物種進(jìn)行評(píng)估(表1)。根據(jù)ABELL等[18]的全球淡水生態(tài)區(qū)分類和K?ppen-Geiger氣候分類,將中國的淡水河流分為2個(gè)生態(tài)區(qū):(1)南部生態(tài)區(qū),包括長(zhǎng)江流域、珠江流域、臺(tái)灣和海南島內(nèi)水系、紅河流域及云南高原湖泊、瀾滄江、怒江、福建和浙江沿海水系等,屬于溫暖氣候類型(C)[17-18]；(2)北部生態(tài)區(qū),包括黃河流域、黑龍江、烏蘇里江、松花江、遼河、黃海東部沿海水系、內(nèi)蒙古平原水系、西藏高原內(nèi)河水系(除藏南水系外)、塔里木和準(zhǔn)葛爾盆地水系等,屬于寒冷氣候類型(D)[17-18]。根據(jù)前期研究結(jié)果,外來魚類在相同的氣候區(qū)入侵風(fēng)險(xiǎn)相似,因此將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域分為南部生態(tài)區(qū)和北部生態(tài)區(qū)[19]。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和統(tǒng)計(jì)分析

AS-ISK主要采用的是基于問卷-評(píng)分系統(tǒng)的半定量方法,問卷包括55個(gè)問題,其中前49個(gè)問題為基礎(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(basic risk assessment, BRA),分?jǐn)?shù)范圍為-20～68。剩余6個(gè)問題為氣候變化評(píng)估(climate change assessment,CCA),BRA+CCA分?jǐn)?shù)范圍為-32～80。一般由熟悉評(píng)估對(duì)象和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域的研究者進(jìn)行評(píng)估,該研究由第一作者開展評(píng)估工作。對(duì)每個(gè)問題進(jìn)行回答,列出回答問題的依據(jù),并以此給出置信度(confidence level,CL)，置信度共分為4個(gè)等級(jí)(1=低,2=中,3=高,4=非常高)。

根據(jù)物種在全球其他地區(qū)的入侵情況,預(yù)先將評(píng)估物種分為入侵種和非入侵種,用接受者特征曲線分析(ROC curve analysis)來判定評(píng)估結(jié)果的靈敏程度[20]。ROC曲線的x和y軸分別代表評(píng)估方法的專一度和敏感度,線下面積(area under the curve,AUC)的范圍為0.5～1,其值越趨近1,則表示評(píng)估方法對(duì)物種入侵性的判別能力越高[20]。根據(jù)ROC曲線的分析結(jié)果,用尤登指數(shù)(Youden′s index)確定風(fēng)險(xiǎn)閾值,其值為真陽性最高和假陽性最低的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的分值。風(fēng)險(xiǎn)閾值主要用于區(qū)分中風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)物種,當(dāng)物種獲得的分值小于1時(shí),認(rèn)為該物種在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域的入侵風(fēng)險(xiǎn)較低；當(dāng)分值在1和風(fēng)險(xiǎn)閾值之間時(shí),則認(rèn)為該物種具有中度入侵風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)物種獲得的分值大于閾值時(shí),則認(rèn)為該物種具有高入侵風(fēng)險(xiǎn)[20]。當(dāng)物種的BRA分值≥40、BRA+CCA分值≥46時(shí),則認(rèn)為該物種具有極高的入侵風(fēng)險(xiǎn)[15]。用單因素方差分析(one-way analysis of variance, ANOVA)比較南北生態(tài)區(qū)BRA和BRA+CCA分值的差異,以明確外來觀賞魚在南北生態(tài)區(qū)的差異,為外來物種的精準(zhǔn)管理提供參考[21]。

根據(jù)評(píng)估者對(duì)每個(gè)問題答案給出的置信度,用下式計(jì)算置信因子(FC)：

FC=∑LQi/4×55，i=1,2，…,55。

(1)

式(1)中，LQi為每個(gè)問題的置信度；4表示最高置信度；55表示55個(gè)問題。置信因子的范圍為0.25(即所有問題的置信度為1)～1(即所有問題的置信度為4)。用ANOVA分析比較南北生態(tài)區(qū)BRA+CCA、BRA和CCA置信因子的差異，所有統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS Statistics 19.0軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國甲鯰科魚類引種與分布情況

中國引進(jìn)的常見甲鯰科魚類共有103種,其中下口鯰亞科(Hypostominae)92種,甲鯰亞科(Loricariinae)6種,下口蜻鯰亞科(Hypoptopomatinae)4種,銼鱗甲鯰亞科(Rhinelepinae)1種；共29屬,其中下鉤甲鯰屬(Hypancistrus)、鉤鯰屬(Ancistrus)、梳鉤鯰屬(Peckoltia)、假棘甲鯰屬(Pseudacanthicus)、巴拉圭鯰屬(Panaque)、重勾鯰屬(Baryancistrus)6個(gè)屬種類最多,約占總數(shù)的50%(圖1)。利用K?ppen-Geiger氣候分類法比較原產(chǎn)地和引入地的氣候類型發(fā)現(xiàn),這些甲鯰科魚類原產(chǎn)地氣候主要為赤道氣候(A),我國海南省氣候與之相似。其中14種甲鯰科魚類的原產(chǎn)地氣候包括了溫暖氣候類型(C),我國華南、西南、華中、華東和華北氣候類型與之相似(表1)。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果

31種外來甲鯰科魚類在南部生態(tài)區(qū)的BRA分值范圍為-8～30,風(fēng)險(xiǎn)閾值為14,AUC值為0.981;而北部生態(tài)區(qū)的BRA分值范圍為-8～19.5,閾值為12.5,AUC值為1(圖2)。南部生態(tài)區(qū)的BRA+CCA分值范圍為-2～42,閾值為21.5,AUC值為0.981;北部生態(tài)區(qū)BRA+CCA分值范圍為-6～31.5,閾值為13.25,AUC值為0.992(圖2)。這些結(jié)果說明AS-ISK能夠判別當(dāng)前和氣候變化情景下外來魚類在南北部生態(tài)區(qū)是否具有入侵風(fēng)險(xiǎn)。

亞科和屬名后數(shù)字為物種數(shù)量。

圖2 基于ROC曲線的外來甲鯰科魚類入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的靈敏性評(píng)價(jià)

根據(jù)BRA風(fēng)險(xiǎn)閾值,南部生態(tài)區(qū)有6種魚類被劃分為高風(fēng)險(xiǎn)(包括下口鲇、雪花異型、網(wǎng)紋大帆異型、皇冠琵琶異型、奧里諾科大帆異型、豹紋脂身鯰)，12種為中風(fēng)險(xiǎn)，13種為低風(fēng)險(xiǎn)(表1)。北部生態(tài)區(qū)有5種魚類被劃分為高風(fēng)險(xiǎn)(除皇冠琵琶異型外,其余與南部生態(tài)區(qū)相同)，7種為中風(fēng)險(xiǎn)，19種為低風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)BRA+CCA閾值,南部生態(tài)區(qū)有6種魚類被劃分為高風(fēng)險(xiǎn),與BRA閾值篩選的物種相同。北部生態(tài)區(qū)有6種魚類被劃分為高風(fēng)險(xiǎn),與南部生態(tài)區(qū)相同(表1)。值得注意的是,考慮氣候變化因素后,南部生態(tài)區(qū)有11個(gè)物種由低風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)為中風(fēng)險(xiǎn),包括藍(lán)絲絨異型、金鉆異型、熊貓異型、霓虹達(dá)摩異型、巨無霸異型、小精靈異型、小丑皇冠豹、藍(lán)眼皇冠豹異型、鱷魚異型、長(zhǎng)吻皇冠直升機(jī)、新皇冠直升機(jī)。北部生態(tài)區(qū)有5個(gè)物種由低風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)為中風(fēng)險(xiǎn),包括藍(lán)絲絨異型、彩鰭坦克異型、噴點(diǎn)紅劍尾坦克、綠裳紅劍尾坦克異型、鱷魚異型;皇冠琵琶異型由中風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)為高風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)AS-ISK分析結(jié)果,此次評(píng)估無物種被劃分為極高風(fēng)險(xiǎn),也無物種的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)被劃分為假陽性。共有16種外來甲鯰科魚類在南北生態(tài)區(qū)具有相同的入侵風(fēng)險(xiǎn),其中5種為高風(fēng)險(xiǎn),9種為中風(fēng)險(xiǎn),2種為低風(fēng)險(xiǎn)(表1)。

2.3 外來甲鯰科魚類在南北生態(tài)區(qū)入侵風(fēng)險(xiǎn)的差異

根據(jù)ANOVA分析結(jié)果,外來甲鯰科魚類在南部和北部生態(tài)區(qū)的BRA分值無顯著差異(F1,61=2.204,P=0.143),但BRA+CCA分值差異顯著(F1,61=8.942,P=0.004)。根據(jù)BRA風(fēng)險(xiǎn)閾值,6種魚類在北部生態(tài)區(qū)為低風(fēng)險(xiǎn),但在南部生態(tài)區(qū)為中風(fēng)險(xiǎn),包括圭亞那星鉆大胡子異型、彩鰭坦克異型、24K黃金達(dá)摩異型、帝王血鉆異型、噴點(diǎn)紅劍尾坦克和綠裳紅劍尾坦克異型?；使谂卯愋驮诒辈可鷳B(tài)區(qū)為中風(fēng)險(xiǎn),但在南部生態(tài)區(qū)為高風(fēng)險(xiǎn)(表1)。

考慮氣候變化因素后,12種魚類在北部生態(tài)區(qū)為低風(fēng)險(xiǎn),在南部生態(tài)區(qū)為中風(fēng)險(xiǎn),包括圭亞那星鉆大胡子異型、金鉆異型、熊貓異型、霓虹達(dá)摩異型、巨無霸異型、小精靈異型、小丑皇冠豹、藍(lán)眼皇冠豹異型、24K黃金達(dá)摩異型、帝王血鉆異型、長(zhǎng)吻皇冠直升機(jī)和新皇冠直升機(jī)(表1)。

表1 基于外來水生生物風(fēng)險(xiǎn)篩選工具的外來甲鯰科魚類入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

續(xù)表1 Table 1 (Continued)

BRA表示基礎(chǔ)評(píng)估,BRA+CCA表示考慮氣候變化的評(píng)估。粗體表示考慮氣候變化后,風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)換的物種。*表示物種在全球其他地區(qū)為入侵種。對(duì)于BRA分值，[-20,1]為低風(fēng)險(xiǎn),(1, BRA風(fēng)險(xiǎn)閾值]為中風(fēng)險(xiǎn),(BRA風(fēng)險(xiǎn)閾值,40)為高風(fēng)險(xiǎn),≥40為極高風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于BRA+CCA分值，[-32,1]為低風(fēng)險(xiǎn),(1, BRA風(fēng)險(xiǎn)閾值]為中風(fēng)險(xiǎn),(BRA風(fēng)險(xiǎn)閾值,46)為高風(fēng)險(xiǎn),≥46為極高風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 評(píng)估分?jǐn)?shù)的可信度

在南部生態(tài)區(qū),BRA評(píng)估分值的平均置信因子為0.58±0.05,CCA評(píng)估分值的平均置信因子為0.26±0.17, BRA+CCA評(píng)估分值的平均置信因子為0.54±0.46。在北部生態(tài)區(qū), BRA評(píng)估分值的平均置信因子為0.58±0.48,CCA評(píng)估分值的平均置信因子為0.26±0.02，BRA+CCA評(píng)估分值的平均置信因子為0.54±0.04。說明評(píng)估結(jié)果的可信度為中上水平,但在氣候變化情況下預(yù)測(cè)外來甲鯰科魚類的入侵風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果可信度較低。南北生態(tài)區(qū)平均分值的置信因子無顯著差異(BRA:F1,61=0.01,P=0.918; CCA:F1,61=0.00,P=1.000; BRA+CCA:F1,61=0.01,P=0.934)。

3 討論

在外來物種的管理中,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和早期預(yù)警是成本較低的防治方法[22]。而長(zhǎng)期以來,中國在外來物種的管理實(shí)踐中主要開展的是入侵后的治理,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和早期預(yù)警的實(shí)踐較少[23]。該研究利用AS-ISK對(duì)31種甲鯰科魚類進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前和氣候變化情景下,不管在南部生態(tài)區(qū)還是北部生態(tài)區(qū),下口鲇、雪花異型、網(wǎng)紋大帆異型、奧里諾科大帆異型、豹紋脂身鯰均具有較高的入侵風(fēng)險(xiǎn)。在氣候變化情景下,南部生態(tài)區(qū)和北部生態(tài)區(qū)分別有11和5種魚類由低風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)為中風(fēng)險(xiǎn)。在當(dāng)前和氣候變化情景下,分別有6和11種魚類在南部生態(tài)區(qū)是中風(fēng)險(xiǎn),到北部生態(tài)區(qū)后轉(zhuǎn)為低風(fēng)險(xiǎn)。其中在氣候變化情景下,皇冠琵琶異型在北部生態(tài)區(qū)由中風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)為高風(fēng)險(xiǎn)。說明外來熱帶觀賞魚在中國南方和北方地區(qū)都存在一定的入侵風(fēng)險(xiǎn),尤其需要注意在氣候變化情景下,部分物種的入侵風(fēng)險(xiǎn)將增高。因此,該研究以跨區(qū)域交換頻繁的觀賞魚為研究對(duì)象,開展入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,能夠?yàn)橥鈦眙~類的管理提供早期預(yù)警信息。

外來物種風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)主要是依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)閾值進(jìn)行劃分,風(fēng)險(xiǎn)閾值是根據(jù)物種的得分用尤登指數(shù)計(jì)算而來,因此風(fēng)險(xiǎn)閾值會(huì)受到評(píng)估者、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域等因素的影響[15]。評(píng)估者的主觀因素對(duì)評(píng)估分?jǐn)?shù)的影響是所有定性和半定量研究面臨的主要問題[24]。一般可通過用通俗易懂的語言描述評(píng)估工具中的問題和相關(guān)說明、將工具翻譯為當(dāng)?shù)卣Z言、增加評(píng)估者數(shù)量等來降低評(píng)估者主觀因素的影響[14]。另一方面,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域的差異也是造成外來物種得分和風(fēng)險(xiǎn)閾值存在差異的原因之一[19,21]。

如筆者研究中北部生態(tài)區(qū)的BRA和BRA+CCA風(fēng)險(xiǎn)閾值分別為12.5和13.25,但在以雅魯藏布江中游為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域(在北部生態(tài)區(qū)范圍內(nèi))的研究中,BRA和BRA+CCA風(fēng)險(xiǎn)閾值分別為29和31[25]。而金魚(Carassiusauratus)在珠江下游、湄南河和雅魯藏布江中游的BRA和BRA+CCA分值分別為31、31、37和43、40、45,均被劃為高風(fēng)險(xiǎn)[19,25]。對(duì)外來觀賞魚在珠江下游和泰國湄南河的入侵風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)其在珠江下游的BRA和BRA+CCA風(fēng)險(xiǎn)閾值分別為20.1和25.4,而在泰國湄南河的BRA和BRA+CCA風(fēng)險(xiǎn)閾值分別為12.8和16.6,但65.6%的外來觀賞魚在2個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域的入侵風(fēng)險(xiǎn)相同[19]。DODD等[21]用AS-ISK評(píng)估了外來魚類在英國12個(gè)流域的入侵風(fēng)險(xiǎn),用已有的風(fēng)險(xiǎn)閾值來判斷外來魚類的入侵風(fēng)險(xiǎn),發(fā)現(xiàn)外來魚類在流域間的入侵風(fēng)險(xiǎn)變化較小,且當(dāng)物種的生態(tài)輻較寬時(shí),其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)受風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域的影響較小。這些研究說明,盡管風(fēng)險(xiǎn)閾值在不同的評(píng)估體系(評(píng)估區(qū)域)中存在一定的差異,但風(fēng)險(xiǎn)閾值對(duì)得分明顯高于或低于閾值的物種風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分影響較小,對(duì)得分接近閾值的物種影響較大[19]。從管理角度來說,對(duì)于中風(fēng)險(xiǎn)的外來魚類,一般需要采取措施進(jìn)一步評(píng)估其潛在風(fēng)險(xiǎn)[20],因此對(duì)管理決策影響較小。最近AS-ISK的全球應(yīng)用研究提出了通用的風(fēng)險(xiǎn)閾值,其中淡水魚類通用的BRA和BRA+CCA風(fēng)險(xiǎn)閾值分別為14.7和17.7[15]，可在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估閾值不可用時(shí)作為參考。但研究表明,針對(duì)每一次評(píng)估的特定風(fēng)險(xiǎn)閾值能更好地反映外來物種在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)[19]。因此如果條件允許,一般需要根據(jù)外來物種在評(píng)估區(qū)域的實(shí)際得分來對(duì)風(fēng)險(xiǎn)閾值進(jìn)行校正,以獲得外來物種在該區(qū)域更精確的風(fēng)險(xiǎn)信息[19,21]。

具有入侵歷史的外來魚類一般風(fēng)險(xiǎn)較高,主要是由于其他的入侵性特征(如生活史可塑性較強(qiáng)，耐受性強(qiáng)，有產(chǎn)生危害的報(bào)道等)所占權(quán)重較高,使得整體分?jǐn)?shù)較高,而被劃分為高風(fēng)險(xiǎn)[26]。如問卷中“在全球其他地方是入侵種”下屬的問題回答為“是”的分值占14分,而“氣候匹配”下屬的問題中回答為“最佳匹配”的分值占9分[26]。因此,不管是南部還是北部生態(tài)區(qū),具有入侵史的外來魚類的評(píng)估結(jié)果均為高風(fēng)險(xiǎn)。在現(xiàn)實(shí)中,盡管北方地區(qū)的自然水體并非熱帶觀賞魚的適生區(qū),但不排除這些魚類能夠在一些熱電站冷卻水排放口、溫泉等微生境中越冬并形成自然種群[27]。因此,對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)的外來物種可以采取相對(duì)嚴(yán)格的管理措施,如禁止飼養(yǎng)和交易等,嚴(yán)防其進(jìn)入自然水體中。中風(fēng)險(xiǎn)外來魚類的原產(chǎn)地氣候與引入地相似度較低,但能夠在引入地進(jìn)行人工或自然繁殖，分布廣且耐受性強(qiáng),一旦逃逸至野外,很有可能建立自然種群,威脅本土生物多樣性[19]。因此,對(duì)于中風(fēng)險(xiǎn)物種則應(yīng)該進(jìn)入“觀察名單”,有待進(jìn)一步詳細(xì)評(píng)估,以確定其風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于低風(fēng)險(xiǎn)物種,應(yīng)當(dāng)分清是由于信息不足導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果為低風(fēng)險(xiǎn),還是因?yàn)椴痪邆淙肭中蕴卣鞫辉u(píng)估為低風(fēng)險(xiǎn)，從而確定是采取重新評(píng)估還是接受風(fēng)險(xiǎn)的策略進(jìn)行管理。如一些研究較少的物種被認(rèn)為具有較低的入侵風(fēng)險(xiǎn),可能會(huì)因?yàn)樾畔⒉蝗仍颢@得較低的分?jǐn)?shù),從而造成管理上的漏洞[28]。因此，對(duì)于低風(fēng)險(xiǎn)物種的引種和利用也應(yīng)持謹(jǐn)慎態(tài)度,尤其是對(duì)于評(píng)估結(jié)果可信度較低的物種,需要加強(qiáng)研究,進(jìn)一步摸清物種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等信息,避免引發(fā)生物入侵事件。由此可見,外來物種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是一個(gè)動(dòng)態(tài)的工作,需要根據(jù)外來物種相關(guān)信息的變化不斷更新評(píng)估結(jié)果[29]。

根據(jù)IPCC的評(píng)估報(bào)告預(yù)測(cè)結(jié)果,到21世紀(jì)末,南部生態(tài)區(qū)氣溫將升高0.75～1 ℃,北部生態(tài)區(qū)將增加1.25～1.5 ℃,而整個(gè)中國降水量的變化率將增加5%～7.5%,意味著會(huì)出現(xiàn)更多極端氣候事件(如洪澇和干旱)[30]。大量研究表明,氣候變化(氣溫升高、極端氣候)有利于外來魚類建群和擴(kuò)散[31]。大多數(shù)養(yǎng)殖水域與自然河道連通,極端降水造成的洪澇災(zāi)害容易造成養(yǎng)殖水域中外來魚類逃逸到自然水域[32]。歐洲一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)，一種外來的鳑鲏(Rhodeusamarus)在氣候變暖的情況下出現(xiàn)了種群擴(kuò)張[33]。筆者研究也發(fā)現(xiàn),考慮氣候變化時(shí),甲鯰科魚類的入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)升高,這一發(fā)現(xiàn)與AS-ISK在其他地區(qū)的應(yīng)用一致,即考慮氣候變化后,外來物種的入侵風(fēng)險(xiǎn)將增高[15]。氣候變化(如氣溫升高)條件下,外來熱帶觀賞魚在南部生態(tài)區(qū)的入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)變化將大于北部生態(tài)區(qū),主要是因?yàn)槟喜可鷳B(tài)區(qū)多屬于亞熱帶,溫度上升后,可能會(huì)比北部生態(tài)區(qū)更有利于熱帶觀賞魚的生存和分布。但由于缺少外來魚類對(duì)氣候變化響應(yīng)的研究,用于支持氣候變化問題的直接證據(jù)較少[34],多數(shù)靠推測(cè)來回答問題,置信度較低。因此需要加強(qiáng)相關(guān)研究,以獲取更多外來物種入侵性與氣候變化關(guān)系的信息,增加風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的可信度。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平提高,一些原產(chǎn)國外的觀賞魚隨著繁榮的線上和線下貿(mào)易進(jìn)入千家萬戶[3]，但這些外來觀賞魚對(duì)本地生態(tài)系統(tǒng)的威脅有待評(píng)估。在其他觀賞魚貿(mào)易和繁育較為頻繁的國家和地區(qū),如新加坡有70%的觀賞魚已建立自然種群,在英格蘭的比例為50%,佛羅里達(dá)為35%[2]。在我國香港,外來的孔雀魚、原生劍尾魚(Xiphophorushellerii)及雜色劍尾魚(Xiphophorusvariatus)已在溪流中建立種群[35]。在該研究被劃為高風(fēng)險(xiǎn)的物種中,除下口鲇外,其余魚類都屬于翼甲鯰屬。其中，雪花異型、網(wǎng)紋大帆異型、奧里諾科大帆異型和豹紋脂身鯰在全球各地都有“入侵”的報(bào)道[9]。已有研究表明，網(wǎng)紋大帆異型、豹紋脂身鯰及兩者的雜交體(P.disjunctivus×P.pardalis)已在我國南方主要水系建立了種群[11]。翼甲鯰屬魚類有較強(qiáng)的環(huán)境耐受能力,該類群魚類具有特化的腸道,能夠利用空氣中的氧氣,因此對(duì)水體低氧的耐受能力較強(qiáng)[25],也能耐受中等鹽度環(huán)境[36]。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，其種群生活史特征具有較強(qiáng)的可塑性,生長(zhǎng)快,性成熟早,能夠適應(yīng)富營養(yǎng)化的水體環(huán)境[37]。這些特征為翼甲鯰屬魚類在自然水體中建群和擴(kuò)散提供了有利條件。下口鯰在美國、泰國、馬來西亞、越南等國家均有逃逸至野外的記錄[38]。有報(bào)道指出,下口鯰在入侵地能夠改變底棲動(dòng)物的群落組成和生境[39]。在美國德克薩斯州的一項(xiàng)營養(yǎng)生態(tài)學(xué)研究表明,下口鯰能夠與本地植食性魚類競(jìng)爭(zhēng)食物[40]。由于下口鯰與翼甲鯰屬魚類形態(tài)相似,兩者學(xué)名經(jīng)常被混用[41],有可能造成文獻(xiàn)資料中兩者的生物和生態(tài)學(xué)等信息重疊,這也是下口鯰獲得了較高分?jǐn)?shù)的原因之一。這也說明在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,正確的物種鑒定信息將有助于提高評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性[42]。盡管并未有皇冠琵琶異型在全球其他地方入侵的記錄,但該魚在華南地區(qū)能夠進(jìn)行人工繁殖,且其同屬魚類的入侵性較強(qiáng)[9],因此在南部生態(tài)區(qū)得分較高,被劃為高風(fēng)險(xiǎn)。但由于是依據(jù)同屬的魚類來推測(cè)皇冠琵琶異型的危害等有關(guān)信息,其置信度低于其他同屬的高風(fēng)險(xiǎn)魚類,因此需要進(jìn)一步開展研究,以獲取更多信息,來明確其入侵性。這些信息能夠?yàn)楦唢L(fēng)險(xiǎn)物種的管理(如發(fā)現(xiàn)后是否要清除,是否需要采取嚴(yán)厲措施進(jìn)行管理等)提供參考。

4 結(jié)論

該研究利用AS-ISK分析了當(dāng)前和氣候變化情景下31種外來甲鯰科觀賞魚在南北部生態(tài)區(qū)的入侵風(fēng)險(xiǎn),得出以下結(jié)論:(1)外來熱帶觀賞魚在南部生態(tài)區(qū)的入侵風(fēng)險(xiǎn)高于北部生態(tài)區(qū),但南北部生態(tài)區(qū)高入侵風(fēng)險(xiǎn)的物種相同。說明對(duì)于高入侵風(fēng)險(xiǎn)的物種可采取相對(duì)嚴(yán)厲的管理方法,如禁止貿(mào)易和養(yǎng)殖等。(2)氣候變化背景下,南部生態(tài)區(qū)的大部分低入侵風(fēng)險(xiǎn)的物種轉(zhuǎn)為了中風(fēng)險(xiǎn),北部生態(tài)區(qū)的中入侵風(fēng)險(xiǎn)物種皇冠琵琶異型轉(zhuǎn)為了高風(fēng)險(xiǎn)。而且部分物種在北部生態(tài)區(qū)為低風(fēng)險(xiǎn)，到南部生態(tài)區(qū)轉(zhuǎn)為中風(fēng)險(xiǎn)。說明應(yīng)加強(qiáng)氣候變化背景下外來魚類入侵性的研究,在這些信息的基礎(chǔ)上開展進(jìn)一步評(píng)估,來確定其入侵風(fēng)險(xiǎn)。(3)對(duì)于低風(fēng)險(xiǎn)物種,應(yīng)當(dāng)分清是由于信息不足導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果為低風(fēng)險(xiǎn),還是因?yàn)椴痪邆淙肭中蕴卣鞫辉u(píng)估為低風(fēng)險(xiǎn)，從而確定是采取重新評(píng)估還是接受風(fēng)險(xiǎn)的策略進(jìn)行管理。無論是外來水產(chǎn)養(yǎng)殖，還是外來觀賞魚品種，在采取管理措施之前仍需要用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)一步確認(rèn)其風(fēng)險(xiǎn)。