广东省农林重要外来有害昆虫的入侵现状及地理分布格局

【背景】广东省是中国外来物种入侵最严重的地区之一,入侵昆虫引发的生物灾害日趋严重。【方法】根据广东省各地区的野外调查结果及国内外的相关文献,汇总分析了广东省外来入侵昆虫的种类、原产地、入侵地、地理分布格局。【结果】据统计,在广东省造成一定程度危害的外来入侵昆虫种类共计30种,以蚧类最多,占30.00%;在广东省的外来入侵昆虫中,原产于亚洲的种类最多,为12种,占40.00%,其中东盟8种,北美洲、南美洲各占20.00%、16.67%,从非洲、欧洲和大洋洲传入的分别占10.00%、3.33%和3.33%;外来入侵昆虫的首次发现地位于广东省的有17种,占56.67%,且全部位于珠三角地区,海南省的占20.00%,云南省的占10.00%,出现在广西壮族自治区、北京市、上海市的均为3.33%;广东省外来入侵昆虫的地理分布存在较大的空间差异,珠三角地区外来入侵昆虫物种数量较多,粤西地区相对次之,粤北和粤东地区相对较少。【结论与意义】明确广东省外来有害昆虫的入侵现状及地理分布格局,可为广东省外来入侵昆虫的监测和防控提供科学依据。     

中国公布的3 批外来入侵植物种类特征与入侵现状分析

生物入侵是当今世界各国发展的一大挑战。外来入侵物种已对各国经济造成了不同程度的影响, 中国也未能幸免。为了防止外来物种入侵, 减轻其对我国造成的影响, 国家环保总局先后于2003 年、2010 年及2014 年公布了3 批中国外来入侵物种名单。据统计, 中国公布的3 批外来物种名单中的外来入侵植物共29 种, 占半数以上, 其中菊科和禾本科植物合计20 种, 约占3 批外来入侵植物总种数的68.96%; 生活型为草本的植物最多, 占96.55%; 原产地为美洲的占93.10%。3 批外来入侵植物中62.07%的植物是非有意引入的, 现今已全部建立种群, 且在全国各地大范围扩散。     

我国入侵昆虫研究进展

我国是世界上受外来入侵生物影响最为严重的国家之一。生物入侵已经成为威胁我国粮食安全、生态安全、经济安全的重要制约因子。调查发现,我国近20年入侵昆虫占已知入侵生物的70%,已对国家经济社会安全构成持续威胁。近年来,随着全球变化加快,入侵昆虫疫情不断突发,入侵昆虫扩散分布格局变化加剧。为此,总结梳理了建国70年以来入侵昆虫分布扩散特点、基础与应用研究进展,分析了未来面临的挑战,提出了相关管理建议。     

我国热带地区外来入侵昆虫发生与分布

外来生物入侵是当今世界的热点问题之一,对生态环境、人类健康和农林业生产构成巨大的威胁。热带地区因其优越的自然气候条件,成为我国外来入侵生物发生与危害的重灾区。本文以外来入侵昆虫为研究对象,通过文献调研和数据库资料查询,对外来入侵昆虫在我国热带区域的分布、种类、原产地、入侵地等进行综述。我国热带区域外来入侵昆虫种类共计72种,主要集中在云南(51种,占70.83%)、海南(46种,占63.89%)、广东(45种,占62.5%)、广西(39种,占54.17%)等省,其中以半翅目(24种,33.33%)、鞘翅目(21种,占29.17%)昆虫为主。亚洲和南美洲是我国热带地区外来入侵昆虫的主要来源地,分别有26种(占36.11%)和12种(占16.67%)。这些分析结果可为我国热带地区外来入侵昆虫的综合防控及相关政策的制定提供参考。     

近年来中国热带地区外来有害昆虫的种类特征及入侵分析

我国热带地区是外来入侵物种发生与危害的重灾区,近年来外来有害昆虫入侵所引发的生物灾害及生态安全问题日趋严峻。在海南省、广东省、广西壮族自治区、云南省、福建省外来入侵昆虫的调查结果及文献资料的基础上,整理分析了中国热带地区外来入侵昆虫的种类构成、分布、原产地及首次发现地。据统计,2000-2014年我国热带地区的外来入侵昆虫种类共计23种,隶属于6目11科,数量最多的为半翅目(13种,56.52%),其中以粉蚧科和粉虱科居多;热带地区的外来入侵昆虫在不同地区之间的物种数量差异较大,其中海南省最多(19种,82.61%),其后依次为广东省(16种,69.57%)、云南省(14种,60.87%)、广西壮族自治区(12种,52.17%),而福建省最少(9种,占39.13%);在入侵我国热带地区的外来有害昆虫中,原产于亚洲、北美洲的种类最多均为6种,占26.09%,南美洲占21.74%,而从非洲、大洋洲、欧洲传入的分别占8.70%、4.35%、4.35%;外来入侵昆虫的首次发现地位于广东省的有9种,占39.13%,出现在海南省和云南省的各占30.43%、21.74%,出现在广西壮族自治区的为8.70%。阐明我国热带地区外来有害昆虫的种类特征及入侵现状,可为该地区外来入侵昆虫的监测与防控提供一定的依据。     

我国入侵昆虫学研究进展

随着经济全球化的加速发展,生物入侵已成为一个影响深远的全球性问题,而外来入侵昆虫对世界各国农林业、生态环境、社会经济和人类健康造成的影响日益严重。本文以我国14种重要的入侵昆虫为例,从基础理论研究和应用研究两方面总结了近几年来我国入侵昆虫学科研究的新理论、新方法和新进展,并提出该学科未来发展的方向、趋势和领域。为入侵昆虫预警与预防、检测与监测、管理与防治提供了理论依据。     

我国入侵昆虫学研究进展

随着经济全球化的加速发展,生物入侵已成为一个影响深远的全球性问题,而外来入侵昆虫对世界各国农林业、生态环境、社会经济和人类健康造成的影响日益严重。本文以我国14种重要的入侵昆虫为例,从基础理论研究和应用研究两方面总结了近几年来我国入侵昆虫学科研究的新理论、新方法和新进展,并提出该学科未来发展的方向、趋势和领域。为入侵昆虫预警与预防、检测与监测、管理与防治提供了理论依据。     

京津冀外来入侵植物的种类调查与分析

【目的】近年来,外来入侵植物对京津冀地区的生态安全和经济贸易发展构成了严重威胁。了解京津冀地区入侵植物种类组成,分析其分布特点,能够为京津冀地区外来入侵植物扩散的防控、生物多样性保护与生态安全提供理论依据。【方法】对京津冀外来入侵植物的种类、原产地、生活型、危害程度、引入途径等进行调查和分析。【结果】京津冀目前有99种外来入侵植物,其中恶性杂草11种。菊科和禾本科为优势科,所含种数分别为24和12种。京津冀外来入侵植物以一、二年草本植物为主;美洲是京津冀入侵植物的最大起源地,其中,北美地区23种,美洲热带和中、南美洲共32种;人为有意引进共56种,占外来入侵植物总种数的56.57%。【结论】当前京津冀地区外来植物入侵状况比较严重,且该地区入侵植物的入侵与其社会经济学因子和生物地理学因子密切有关,有意引入是京津冀地区外来植物入侵的主要途径。     

广西外来入侵植物

通过调查和文献整理,初步确认广西有外来入侵植物114种,隶属于36科80属,其中以菊科的种类最多,有26种。外来入侵植物来源于世界各地,以来源于美洲居多,有87种,占76.3%。入侵植物以草本植物为主,有90种,占78.9%。外来入侵植物主要通过有意引入和无意传入等方式入侵广西。它们的入侵,特别是一些恶性杂草的入侵,给广西农业、林业、人类健康以及生态环境带来巨大的负面影响。加强对外来入侵植物的调查和评估,恢复当地植被和物种的多样性,开展有害生物风险分析是防范外来入侵植物的有效途径。     

中国外来入侵种的类群、原产地及变化趋势

随着我国对外开放范围的不断扩大,无意引进的入侵种对我国农林生产和生态安全的威胁进一步加大,但至今鲜有关于我国外来入侵种的类群组成、原产地结构及其变化趋势的系统报道。因此,本文对我国234种无意引进的外来入侵种进行研究,以期为口岸检疫与监测提供参考。结果发现,这些物种属于7界16门27纲65目122科。昆虫纲和木兰纲的入侵种分别占总数的28.2%和33.3%。原产于美洲和欧洲的入侵种分别占总数的51.7%和24.4%。1969～2008年,昆虫纲的入侵种每10年的增加数量及其在每10年新增的所有入侵种中所占的比例均呈明显的上升趋势,分别从1969～1978年的2种和12.5%增加到1999～2008年的17种和77.3%。1899～2008年,原产于美洲的入侵种在每10年新增的所有入侵种中所占的比例基本稳定在55%～65%。1959～2008年,每10年新增的原产于美洲的入侵种中,昆虫所占的比例明显增加,从1959～1969年的0增加到1999～2008年的81.8%。这表明昆虫已成为我国外来入侵种中最主要的类群之一,美洲仍是其最主要的原产地之一。     

城市绿地外来物种风险分析体系构建及其在上海世博会管理中的应用

外来物种风险分析是防止生物入侵的有效手段之一。本文按照风险识别、风险评估和风险管理3个阶段,构建了城市绿地外来物种风险分析体系。文中提出了4个层次、26个指标构成风险评估指标体系,此体系囊括了城市绿地外来物种的传入、定殖、扩散、危害等入侵风险形成的基本要素,并规范了风险指数的计算方法。以2010年上海世博会引进日本景观苗木可能携带的外来物种为对象,对该体系在生产实践中进行了应用。结果表明:高风险物种共7种,涉及害虫4种、植物病原微生物2种、植物线虫1种;中风险物种共10种,涉及害虫3种、植物病原微生物4种、植物线虫3种;低、极低风险物种各1种。根据风险分析结果,对以上物种提出了有针对性的风险管理措施。实践表明,该风险分析体系实用性强,在上海世博会植物引种过程中为防止外来物种入侵起到了较好的预警效果,为管理者提供了有价值的决策参考,有力保障了上海世博会期间的生态安全。     

Ecological effects of invasive alien species on native communities,with particular emphasis on the interactions between aphids and ladybirds

The ecological effects of introduced species on native organisms can sometimes, but not always be significant. The risks associated with invasive alien pests are difficult to quantify. This paper concentrates on the ecological effects of invasive insect predators that feed on pest insects, because the former may potentially affect the biological control of the latter. The literature indicates that invasive predatory insects generally are resistant to changes in environmental conditions, long-lived and voracious with a high reproductive rate, high dispersal ability, able to spread very rapidly across landscapes and exhibit phenotypic plasticity. Their colonization of patches of prey may induce native predators to leave, but the evidence that invaders negatively affect the abundance of the native species is scarce and not persuasive. Insect predators do not substantially affect the abundance of their prey, if the ratio of generation time of the predator to that of the prey is large (the generation time ratio hypothesis), therefore the effect of an invasion by long-lived alien predators on systems consisting of long-lived native predators and short-lived prey on the abundance of the prey is hard to detect.     

中国外来植物入侵风险评估研究

对外来植物开展入侵风险评估是防止外来植物入侵最经济有效的措施,能够极大的节约外来种管理的经济和时间成本。研究简述了国内外入侵风险评估系统,从外来物种基础信息缺乏、外来植物的适生区分析不完善、风险评估体系构建不客观、对新近外来种的关注度不够4个方面阐述了我国外来植物风险评估存在的主要问题。并针对存在的问题提出了以下建议：（1）构建外来植物基础信息数据库是风险评估的基础,加强外来植物本底资料的调查与考证,并将外来植物表型数据的积累和分析纳入数据库,使得风险评估有据可依。（2）运用生态位模型进行生态风险分析是风险评估的重点,并将人类活动指标纳入预测模型,揭示人类活动对入侵植物分布格局的影响。（3）建立科学的风险评估系统是核心,包括通过选择风险指标和设置权重来提高评估系统的科学性、构建特定区域或特定生态类型的风险评估体系、根据评估对象的生物学与生态学特征建立符合实际要求的评估标准,实行差别化的风险评估等。（4）加强新近外来植物的管理是关键,应定期野外监测新近外来种的种群动态,定期审查风险评估结果,对高风险的新近外来种进行预警研究将为中国外来植物风险评估体系构建提供重要参考,为入侵植物防控措施的制定提供理论依据。     

外来树种的耗水特征及其对环境水资源的影响

外来树种常被作为"先锋树种"广泛引种,在荒山造林和水土保持方面发挥了积极作用;然而,不少外来树种具有高耗水和强抗旱的水分利用特性,耗水量大、水分消耗快,若不加甄别地引种会影响甚至危害本土森林生态系统的健康。目前,部分被引种的外来树种已造成入侵;同时,在当前水资源缺乏的形势下,外来树种的引种安全问题已成为全球关注的生态环境问题。本文综述了外来树种在生态系统、整树、叶片及枝条水平的耗水特性,分析了外来树种对引种地水资源的影响。前期的研究结果显示,被引种的外来树种在生态系统及整树水平的耗水量普遍高于乡土树种,但对水资源的影响却因受控于多个因素如环境、气候、植物个体等而不尽相同;同时还显示,外来树种在叶片和枝条水平的耗水特性更多地体现了其应对环境变化的水分利用策略。研究还就提高外来树种耗水特性研究的准确性和提升外来树种危害风险的预警能力方面,提出了若干研究方向,旨在为森林管理者和政府部门平衡外来树种的经济效益和生态效应提供借鉴和指导,以期降低外来树种引种风险,增进生态安全。     

Methods and approaches for the management of arthropod border incursions

Biological invasions are increasing and are strongly associated with negative agricultural, economic and ecological impacts. It is increasingly recognized that the primary focus in minimizing biological invasions should be to prevent initial entry of alien species. However, exclusion of terrestrial arthropods such as insects and mites is difficult, in part because of their relatively small size, cryptic habits, broad physiological tolerances and close association with various internationally traded goods. Here we discuss methods, approaches, management and intervention systems used by border biosecurity agencies to prevent entry of inadvertently transported arthropods. We examine the at-border systems that exist for the detection and identification of and response to alien arthropods, and discuss the constraints and challenges present in these systems. We critically review current border biosecurity systems and discuss their relative efficacy. We then discuss additional measures and key areas that could be addressed that may further improve these systems. These include: (1) the application of appropriate sampling strategies; (2) employment of suitable inspection methods adequate to detect small and hidden arthropods; and (3) thorough recording of methods, organisms detected and both negative and positive results of inspections. We emphasize that more research is needed on taxonomy, biology, genetics, distribution, host and disease associations, impacts and pathways of introductions for invasive arthropods. Of critical importance is the compilation of complete and accurate invasive species lists and high-risk species watch-lists. The adoption of these recommendations will contribute to improved biosecurity systems for the exclusion of alien, invasive and pest arthropods.     

重要外来入侵植物随南水北调工程传入京津冀受水区的风险评估

【目的】外来物种在入侵地的扩张蔓延是其造成危害的关键。南水北调工程可为已入侵外来物种的进一步扩张蔓延提供通道和驱动力。风险评估可为预防入侵植物通过该途径的扩散蔓延提供依据。【方法】以国家重点管理外来入侵物种名录中的入侵植物为研究对象,根据生物入侵的发生过程(传入、定殖、扩散、危害)构建了包括4个层次29个指标的外来物种入侵综合风险评估的指标体系,规范了风险指数的计算方法,系统评估了24种入侵植物沿南水北调输水通道向北扩散而入侵京津冀受水区的风险。【结果】紫茎泽兰和互花米草的入侵风险值(R)相对较低(R0.6),其余22种入侵植物的风险值均较高(R0.6),其中,喜旱莲子草、凤眼莲和大薸3种外来水生植物的入侵风险等级最高(R0.8)。【结论】南水北调工程可能会促进入侵植物向北扩张蔓延并最终入侵京津冀受水区。建议尽早开展监测预警工作,以控制入侵物种随南水北调工程的扩张蔓延,进而阻止或降低其对京津冀尤其是华北最大水源地——白洋淀和雄安新区生态环境的威胁。     

外来入侵杂草传统生物防治的生态风险及其防范对策

长期大量实践说明,引进天敌防治外来入侵杂草的传统生物防治方法是治理外来入侵杂草的一条切实可行的有效途径,但对其潜在的生态风险——对本土生物的直接或间接不良影响不容忽视。利用传统评价方法预测候选天敌的生态风险存在缺陷,主要表现在：（1）寄主专一性测定过分依赖室内进行的生理寄主范围测定结果,对生态寄主范围（实际寄主范围）问题重视不够,后者指在新环境中的一系列物理和生物条件下的寄主利用预测;（2）在生理寄主范围测定中,过分依赖完成生长发育的可能性,对行为、遗传性状以及系统发育关系重视不够;（3）在风险评估中,过多强调对经济作物的风险,而对自然生态系统的风险重视不够。对此,建议：（1）鼓励对已释放的天敌进行回顾性跟踪研究,从而为杂草生物防治实践提供生态学理论支撑;（2）在运用生物防治手段对付外来入侵杂草实践中,建议采用“有害推论”的预防性原则,以避免在面临入侵生物重大威胁时草率做出释放天敌的决策;（3）在评估候选天敌风险中重视生态效应的风险评估。     

Prunus serotina in Italy: a challenging candidate for the national list of priority invasive alien species

Abstract

In accordance with the European regulation on Invasive Alien Species (IAS), the black cherry tree (Prunus serotina Ehrh.) has recently been indicated as one of the 96 species proposed for the development of the national list of priority invasive alien species in Italy. The species, native to North America, is recognised as one of the most harmful IAS in Europe, given its high spread potential and the associated ecological and economic impacts reported in its alien range. Although P. serotina is recognised as a pest within the EU, plants are still available on the market, confirming intentional introduction as a current potential pathway for this species arrival into new areas. Since a comprehensive overview of the main features characterizing the invasive potential of this species is still lacking, we aim to underpin the high priority status of P. serotina as a IAS of main concern in Italy by outlining the main biological features, pathways and impacts of the black cherry in its secondary range. Management measures to be potentially included in specific action plans are also summarised.     

DNA barcodes for biosecurity: invasive species identification

Biosecurity encompasses protecting against any risk through 'biological harm', not least being the economic impact from the spread of pest insects. Molecular diagnostic tools provide valuable support for the rapid and accurate identification of morphologically indistinct alien species. However, these tools currently lack standardization. They are not conducive to adaptation by multiple sectors or countries, or to coping with changing pest priorities. The data presented here identifies DNA barcodes as a very promising opportunity to address this. DNA of tussock moth and fruit fly specimens intercepted at the New Zealand border over the last decade were reanalysed using the cox1 sequence barcode approach. Species identifications were compared with the historical dataset obtained by PCR-RFLP of nuclear rDNA. There was 90 and 96% agreement between the methods for these species, respectively. Improvements included previous tussock moth 'unknowns' being placed to family, genera or species and further resolution within fruit fly species complexes. The analyses highlight several advantages of DNA barcodes, especially their adaptability and predictive value. This approach is a realistic platform on which to build a much more flexible system, with the potential to be adopted globally for the rapid and accurate identification of invasive alien species.