呂文剛,沈 陽,李新芳,田相華,秦譽嘉
(1 佛山海關綜合技術中心,廣東順德 528303;2 鄭裕彤中學,廣東順德 528303;3 中國農業(yè)大學植物保護學院,北京海淀 100193)
進口羅漢松、雞爪槭等園林植物成為近年國內觀賞植物消費市場的熱門,受到眾多消費者的追捧。然而,入境園林植物的涌入,也會攜帶危險性有害生物,對國內園林植物生產帶來威脅,其中植物病原線蟲因其體型小、隱蔽性強,成為口岸檢疫部門的重點監(jiān)管對象,也引起了國內生產者的重視。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,導致根系粗短腫大、營養(yǎng)不良、生長失調,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]。有文獻報道,如果沒有寄主植物存在,毛刺屬線蟲(傳毒種)也能持毒10 個月之久[4]。因此,中國、美國、加拿大等國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]。
有害生物的風險評估是對有害生物的入侵可能性、適生性分析以及潛在經濟影響等多個方面進行評估,是檢疫政策制定的重要依據。中國受外來有害生物入侵非常嚴重,生物入侵形勢極為嚴峻[6],國內學者在有害生物風險分析方面應用了不同評估模型做了大量研究,各模型各有優(yōu)點,其中CLIMEX 考慮氣候和生物學特性,但是GIS 功能較弱[7]。因此,研究采用CLIMEX+ArcGIS 的方法,結合兩者的優(yōu)勢,分析傳毒線蟲原始毛刺線蟲在我國的適生情況,并按照有害生物多指標綜合評判法,賦值量化了原始毛刺線蟲入侵風險,以期為檢疫決策提供科學依據。
研究應用的物種潛在適生區(qū)預測軟件是CLIMEX2.0,該軟件由澳大利亞科學與工業(yè)研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization,CSIRO)開發(fā);地理信息軟件為美國ESRI 公司(Environmental Systems Research Institute)開發(fā)的ArcGIS10.2。電子地圖為國家基礎地理信息網站下載的1:400 萬的中國國界和省界圖,。
植物病原線蟲需要適當的水或者土壤顆粒表面有水膜,才能正?;顒雍蜑楹?,或者寄生在植物的活細胞、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,長期處于淹水或通氣不良的環(huán)境會影響其生存。原始毛刺線蟲是專性寄生,在活的植物細胞和組織內取食繁殖和為害[8]。其地理分布來源于國際應用生物科學中心(CABI,Center for Agricuture and Bioscience International)、全球生物多樣性信息網絡(GBIF,Global Biodiversity Information Facility)以及文獻資料。
CSIRO 開發(fā)的CLIMEX 模型自帶了中國85 個站點氣候數據庫,預測結果的準確度會受很大限制。因此,從國家氣象局獲取全國748 站點的氣候數據,將其轉化為CLIMEX 軟件可用的格式,導入模型分析,提高準確性。
研究采用位置比較分析法,參照馬鈴薯腐爛莖線蟲CLIMEX 參數[9]預設原始毛刺線蟲參數,以生物學數據修改參數,運行軟件、比對原始毛刺線蟲的現有分布,調試修正參數,確定了原始毛刺線蟲的CLIMEX 參數值后(見表1),運行模型獲得全國各站點生態(tài)氣候指數值(EI)。按照CLIMEX 運算規(guī)則,EI=0,物種在該地區(qū)不適生,EI>0 的地點則適生;本研究采用學者常用的適生程度劃分標準來評判原始毛刺線蟲的適生程度,即:EI=0 或無寄主分布地區(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
為了彌補CLIMEX 的缺點,獲得更直觀的原始毛刺線蟲在我國的適生區(qū)域和適生程度,應用ArcGIS 軟件對EI 進行插值分析,把適生點擴展為面。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的適生性。
按照學者建立的有害生物風險分析評估指標體系[12],針對風險評估5 因子(有害生物的地理分布范圍P1、潛在為害性P2、受害寄主經濟重要性P3、定殖和擴散可能性P4和風險管理難度P5)的15 個評判指標,按照各指標的客觀評判依據,分別賦值(見表2),并計算風險綜合評價值 R,其計算公式為R=,判斷標準為:1.0≤R<1.5 為低度危險,1.5≤R<2.0 為中度危險,2.0≤R<2.5 為高度危險,2.5≤R<3.0 為特別危險[13]。
表2 原始毛刺線蟲入侵風險分析的評估指標
采用ArcGIS 軟件反距離權重插值(IDW)分析,并疊加寄主圖層后,獲得原始毛刺線蟲在中國的適生區(qū)域。如圖1 所示,原始毛刺線蟲在中國的適生范圍北界可達黑龍江南部、新疆北部,除黑龍江中北部、內蒙古北部和西部、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的潛在地理分布范圍
采用有害生物多指標綜合評判法,量化風險因子計算獲得原始毛刺線蟲風險綜合評價值R 為2.39,入侵我國的風險等級為高度危險。
研究結果表明,原始毛刺線蟲在我國適生范圍很廣,其入侵風險綜合評估值為2.39,風險等級為高。從生物學特性上看,原始毛刺線蟲體型小,在低溫下能保持很強的耐受力,環(huán)境適應力強,即使進口時所攜帶線蟲的蟲口密度較低,也能憑借極強的生存力和耐受力在適當的環(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中,隱蔽性很強,由于鮮活植物貿易的特殊屬性,線蟲在入境貨物中的存活率極高,運輸中處理難度極大。由此可見,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)范以及檢疫技術等因素,大量植物的進口檢疫很難做到及時發(fā)現并完全檢出。因此,為保護國門園林觀賞植物、農業(yè)生產、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)域設置進口口岸,并加強口岸人員和設施配置,提高抽檢比例,嚴防線蟲入侵。檢疫性線蟲一旦隨貨物的進口傳入國內,勢必會給國內農林業(yè)生產和生態(tài)環(huán)境帶來巨大為害和損失。
綜上所述,在我國大力發(fā)展特色產業(yè)、持續(xù)引進國外優(yōu)良品種的大環(huán)境下,防范線蟲隨進口植物入侵,做好線蟲檢疫風險管理和口岸檢疫,科學設置和合理布局入境口岸,加大檢疫專業(yè)人才培養(yǎng)和檢疫技術的研發(fā),才能有效把好線蟲檢疫防控第一關;國內農林生產部門應建立線蟲疫情監(jiān)測普查制度,摸清國內發(fā)生情況,為線蟲防控策略的制定提供基礎資料;農林業(yè)生產企業(yè)和個人,加強線蟲識別和防治方法培訓,完善農業(yè)、化學等多種防控措施,避免線蟲的擴散和為害。只有不斷提高全社會的檢疫意識,加強行政部門和生產一線的防控協(xié)作,才能真正保護國內生產、生態(tài)安全。