新疆农林外来入侵生物的发生现状、趋势及其研究进展

新疆属于我国西北干旱和半干旱地区,荒漠绿洲是其农林业发展的主要载体。由于特殊的地理生态和区位优势,新疆成为我国遭受农林外来入侵生物危害最为严重的区域之一。研究表明,近66年来新疆农林外来入侵生物多达95种。近些年,生物入侵呈现间隔期越来越短、突发性疫情频率越来越高的特点;特别是自1990年以来,新疆农林外来入侵生物呈暴发式增长态势,这一时期传入该地区的农林外来入侵生物有75种,占农林外来入侵生物总量的78.95%,新入侵生物种类年平均2.88种。农林外来生物入侵不仅造成了严重的经济损失,而且对新疆农业和林业生产安全构成了严重威胁。在"一带一路"战略实施和电子商务快速发展的背景下,通过对新疆农业生产发展状况、地理生态特点和区位优势进行分析,结合新疆农林外来入侵生物发生现状、趋势及其研究进展,提出新疆乃至我国西北荒漠绿洲生态区未来农林外来生物研究的主要方向和目标,以期为有效遏制农林外来生物入侵和危害,以及保障新疆乃至全国农业生产和生态安全提供服务。     

我国外来入侵生物防控现状、问题和对策

外来物种入侵已经威胁全球多个国家和地区,严重影响农林牧渔业生产,威胁生态系统稳定,是当前全球生物多样性丧失的主要原因之一,开展入侵物种防控已成为生物多样性保护与农业绿色发展的重点工作。我国已经成为全球遭受生物入侵威胁与损失最为严重的国家之一,截至2018年底,入侵我国的外来物种有近800种,已确认入侵农林生态系统的有638种,全国31个省（区、市）均有外来生物入侵发生并带来危害,半数以上县域都有入侵物种分布,几乎涉及所有类型的生态系统。本文对全球主要发达国家外来入侵物种发生情况及防控进行梳理发现,从国家层面立法开展外来入侵生物防控成为主流,制定长期防控战略并增加投入是入侵物种防控成功的关键。近些年,我国在外来入侵物种防控方面初步建立了工作机制,发布了重点管理外来入侵物种名录,完成了重点入侵物种的调查监测,开展了局部地区的防控措施,积极推动立法工作。根据国外生物入侵防治经验与我国实际情况,本研究提出我国外来入侵物种防控对策建议,包括加强法制建设、开展本底调查和启动重大防控工程等,为我国外来侵入生物的防控提供借鉴。     

农业重大外来入侵生物

本书介绍了对我国农业生产和生态安全造成严重危害和潜在威胁的85种外来入侵生物,共分三部分：第一部分介绍了30种恶性外来入侵植物的起源分布、识别特征、生物学和生态学特性、入侵传播途径、危害特点及防治措施：第二部分介绍了30种外来入侵动物的起源分布、形态特征、生物学习性、生态学特性、入侵传播规律、主要危害特点及防治措施：第三部分介绍了25种外来入侵植物病原物的起源分布、病原特征、发病症状、发病规律、危害程度及防治措施。     

外来入侵生物相似穿孔线虫的风险分析

相似穿孔线虫(Radopholus similis)是一种危险性外来入侵生物,使发生的国家造成极大的损失。相似穿孔线虫具有很强的适应性,地理分布达到59个国家和地区,寄主达到360多种,且具有一定的检验难度,其入侵会造成农业生产上巨大的经济损失;结合国内寄主植物分布和种植情况,确定了其在中国具有传入、定殖和扩散的可能性。依据国际植物检疫措施标准(ISPM)规定的有害生物风险分析程序(PRAS),采用多指标综合评估方法,对各指标进行赋值运算,获得总指标值R为2.6,符合高风险的检疫性有害生物标准。因此将相似穿孔线虫列入香蕉、花卉等经济植物的一类检疫性有害生物名单,实施外来入侵物种的风险管理。     

中国外来入侵生物的危害与管理对策

本文探讨了外来入侵生物的概念及其在我国的危害状况,入侵原因,提出了外来入侵生物 预防及管理对策,随着国际贸易往来和旅游业的发展,生物入侵在我国不断加剧,正在成为威胁我国生物多样性与生态环境的重要因素之一,外来入侵种的生态代价是造成本地物种多样性不可弥补的消失以及物种的灭绝,其经济代价是农林牧渔业产量与质量的惨重损失与高额的防治费用,生物入侵在我国大部分是由于人为因素引起的,这些因素包括：缺乏对引进种的利益与风险进行评估,淡薄的生态意识与不顾生态后果的经济利益驱使下的盲目引进,缺乏严格的科学监管体系或监管不力,缺乏全面检疫的体系与机制。外来入侵生物的综合性与系统性研究已成为当今我国生态环境保护、农业生产和经济可持续发展的重大研究领域,我国对外来入侵生物的预防与管理应着重于国家能力、研究能力,监测与管理能力三大体系的建设上,根据我国国情和目前的紧急现状应制定出优先行动计划,对特定外来种的入侵生物学基础研究,特定生态系统或地理区域入侵种现状及影响的关键评估研究,特定外来入侵生物对生态环境影响的风险评估体系及经济损失的模式研究、发展控制外来有害生物的环保型技术与方法研究,外来生物受控制后生态系统的恢复与栖息生境的复原技术与方法等,无意 目前亟待研究的课题。     

我国外来入侵生物防控科技进展

随着全球经济一体化的发展,外来入侵生物的危害日益加重。我国针对当前各类重大外来生物的入侵,按照基础研究、共性关键技术与重大产品研发、典型应用示范3个层面,部署了一系列项目,并取得了一定成果:揭示了入侵生物的入侵特性和入侵机理,以及入侵植物与脆弱生态系统的相互作用机制;研发了重大新发农业入侵物种风险评估及防控技术,建立了生物威胁数据库和生物入侵突发事件可视化智能决策支持平台,以及重大入侵动植物的治理模式和技术体系;建立了主要入侵生物标本资源库。今后应以跨境动植物有害生物为主要目标,开展入侵扩散与成灾机制、早期预防预警、快速检测监测、识别追踪溯源、点面拦截狙击、区域防灾减灾等技术研究。     

外来入侵生物福寿螺与本地生物的互作影响研究进展

福寿螺作为一种恶性的水生入侵动物, 通常进入新生境后, 种群迅速增长, 大量取食本地植物, 与本地物种形成竞争,进而对当地的生物多样性造成全方位影响。在查阅国内外研究成果基础上, 综述了福寿螺在入侵地与所处生境中本地生物(植物、动物和微生物)之间的相互影响与相关效应, 旨在为福寿螺的生态风险评估和防控提供参考。     

外来入侵植物凤眼莲遥感监测方法研究

【目的】凤眼莲作为我国典型的外来入侵物种之一,其大规模入侵对水生生态系统破坏严重。目前在不同生境下开展的凤眼莲遥感监测方法研究精度有所不同。本研究对比了不同分类方法,拟筛选出适合我国南方地区凤眼莲的分类方法。【方法】基于Sentinel-2、Landsat8 OLI多光谱影像,选择最大似然和支持向量机监督分类、决策树分类以及植被指数阈值分类方法分别对海南省5个水库的凤眼莲遥感分类,依据无人机可见光影像目视结果对不同方法的分类精度进行评价。【结果】基于凤眼莲时相特征的决策树分类精度最高,总体精度达到90%以上;在基于光谱特征的分类方法中,最大似然监督分类的用户精度为77.88%、制图精度为72.44%,支持向量机分类的用户精度和制图精度分别达到87.00%和84.48%。【结论】基于时相特征与光谱特征的决策树分类方法精度高于仅基于光谱特征的监督分类方法,简单植被指数阈值方法难以区分不同生境内的凤眼莲,研究结果可为我国南方地区凤眼莲遥感监测与预警提供依据。     

湖北省外来入侵生物及其与社会经济活动的关系

采用实地调查和查阅文献的方法,系统地研究了湖北省外来入侵生物的发生概况,分析了其传入途径及其与人类活动的关系。结果表明,当前湖北省共有外来入侵物种163种。其中,植物病原微生物14种,水生杂草3种,陆生杂草101种,水生无脊椎动物2种,陆生无脊椎动物17种,两栖爬行类3种,鱼类18种,哺乳类5种。在外来入侵杂草中,菊科最多（32种）,占总数的30.8%;禾本科次之（11种）;豆科排第3位（10种）。外来生物入侵湖北省的主要途径有2类：（1）有目的引进,占入侵物种总数的53.4%;（2）无意带入,占入侵物种总数的46.6%。1990-2009年,湖北省的外来入侵物种数随该省的GDP、入境旅游人数、进出口总额和交通密度的增加而明显上升。因此,在大力发展经济的同时,有必要进一步加强引种监管,严格执行检疫措施,以防止新的外来生物入侵。同时,需开展外来入侵生物的防控技术研究,以遏制已入侵物种的传播蔓延,控制其危害。     

广西及越南农业外来有害生物入侵现状

【背景】广西地理环境独特,与越南水陆相连,气候、作物等条件相似,边境贸易往来频繁,致使其成为我国遭受外来有害生物入侵最严重的地区之一。【方法】通过本底调查,分析总结了广西农业外来有害生物入侵的现状。【结果】广西主要入侵动物26种,入侵微生物18种,入侵植物21种,高风险入侵物种包括辣椒实蝇、木薯绵粉蚧、扶桑绵粉蚧、稻水象甲、黄瓜绿斑驳花叶病毒等;来自越南的潜在危险性有害生物共38种。【结论与意义】广西受外来有害生物入侵的风险加剧,并有进一步扩散蔓延的趋势。提出应对入侵生物的综合防控对策,为广西外来入侵有害生物的防控提供参考。     

“973”项目“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”简介

2002年12月,国家重点基础研究发展计划("973"项目)"农林危险生物入侵机理与控制基础研究"经科技部批准正式立项,2003年启动。文章主要介绍该项目的立项背景、主要研究内容、研究方案和技术路线、总体研究目标及研究进展。     

维护我国生态安全,防范外来物种入侵的几点思考

随着全球经济一体化,国际贸易和旅游业的快速发展,外来物种入侵现象日益加剧,对我国生态安全和生物多样性保护构成了极大的威胁,加强外来入侵物种的防范和管理已迫在眉睫。本文分析了我国外来物种入侵的途径、入侵特征以及外来入侵物种对我国造成的危害,探讨了防范外来入侵物种的对策。     

Diversity investigation by application of DNA barcoding: A case study of lepidopteran insects in Xinjiang wild fruit forests,China

To investigate the species diversity of lepidopteran insects in Xinjiang wild fruit forests, establish insect community monitoring systems, and determine the local species pool, we test the applicability of DNA barcoding based on cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene for accurate and rapid identification of insect species. From 2017 to 2019, a total of 212 samples with ambiguous morphological identification were selected for DNA barcoding analysis. Five sequence‐based methods for species delimitation (ABGD, BINs, GMYC, jMOTU, and bPTP) were conducted for comparison to traditional morphology‐based identification. In total, 2,422 samples were recorded, representing 143 species of 110 genera in 17 families in Lepidoptera. The diversity analysis showed that the richness indices for Noctuidae was the highest (54 species), and for Pterophoridae, Cossidae, Limacodidae, Lasiocampidae, Pieridae, and Lycaenidae were the lowest (all with 1 species). The Shannon–Wiener species diversity index (H′) and Pielou''s evenness (J′) of lepidopteran insects first increased and then decreased across these 3 years, while the Simpson diversity index showed a trend of subtracted then added. For molecular‐based identification, 67 lepidopteran species within 61 genera in 14 families were identified through DNA barcoding. Neighbor‐joining (NJ) analysis showed that conspecific individuals were clustered together and formed monophyletic groups with a high support value, except for Lacanobia contigua (Denis & Schiffermüller, 1775) (Noctuidae: Hadeninae). Sixty‐seven morphospecies were classified into various numbers of MOTUs based on ABGD, BINs, GMYC, jMOTU, and bPTP (70, 96, 2, 71, and 71, respectively). In Xinjiang wild fruit forests, the family with the largest number of species is Noctuidae, followed by Geometridae, Crambidae, and the remaining families. The highest Shannon diversity index is observed for the family Noctuidae. Our results indicate that the distance‐based methods (ABGD and jMOTU) and character‐based method (bPTP) outperform GMYC. BINs is inclined to overestimate species diversity compared to other methods.     

我国“十三五”时期重要外来物种入侵防控科技进展与展望

随着经济全球化快速发展,外来物种入侵危害日益严重。“十三五”时期,我国针对当前面临的重大外来物种入侵威胁,按照基础前沿、共性关键技术与重大产品研发、典型应用示范研究3个层面,部署了一系列科技项目,取得了一批重大科研成果:阐明了入侵物种的入侵机理和进化机制,以及入侵植物与脆弱生态系统互作的调控机制;建立了潜在农业入侵生物信息分析平台,新发外来入侵物种的风险预测与评估模型,重大外来入侵物种的快速检测识别与监测预警技术,以及综合防控技术体系;围绕豚草、空心莲子草、苹果蠹蛾、番茄潜叶蛾、甜菜孢囊线虫等危害特点,开展全程防控技术应用示范。“十三五”期间,基本实现了潜在入侵物种数据量持续丰富完善,新发/突发入侵物种应急防控技术产品有效储备能力增强,重大入侵物种综合防控技术体系逐步健全的良好格局。面向“十四五”,建议继续支持外来物种入侵防控研究,推动“关口前移、疆域监控、灭除阻截、联控减灾”等核心技术的研发,实现有效防控生物入侵的重大目标。     

海口市外来入侵植物现状及防控对策

基于野外调查及文献资料及标本信息查阅,基本查清海口市外来入侵植物的种类组成、原产地、生活型、入侵途径,并对外来入侵植物在海口市的入侵危害进行等级划分。结果表明,海口市目前发现外来入侵植物115种,隶属于32科83属,其中菊科种数最多,有23种,占海口外来入侵植物总种数的20.0%;有92种原产地为美洲,占80.0%;有84种为草本植物,占73.0%;有111种为人类有意或无意引入,占96.5%;入侵植物中严重危害类(1级)有12种,一般危害类(2级)有24种,潜在危害类(3级)有25种,一般外来类(4级)有22种,32种还有待观察(5级)。文中提出对海口外来植物入侵的防控及管理对策。     

新疆植物特有种及其分布

以新疆植物的研究成果为基础,对国内外相关资料进行了全面收集和整理,已初步查明,新疆特有植物共计38科118属268种。研究植物的特有现象,可为深入了解新疆植物区系的性质、特点、起源及演变规律提供资料。     

中国—东盟重大农业入侵有害生物预警与防控研究进展

中国—东盟自贸区的建设和运行,促进了东盟农产品特别是热带水果向中国的输入,随之极大地提高了东盟农业有害生物入侵中国的风险。如何保障东盟农产品输入中国同时又能有效阻断农业有害生物的入侵是亟需解决的重大难题。为此,2011年中华人民共和国科学技术部批准设立了国家国际科技合作重大专项"中国—东盟重大农业外来有害生物预警与防控平台",华南、云南地区及越南、泰国、菲律宾、缅甸、老挝、柬埔寨东盟6个国家的专家学者组建了联合攻关团队,建立了中国—东盟重大农业入侵有害生物预警与防控技术支撑平台,对东盟农业有害生物的基础数据库、风险评估、快速鉴定、口岸监测、检疫处理和应急防控等关键技术开展系统研究,创建了以"境外监测与指导防控、口岸检验与检疫处理和境内应急防控"为核心的防控东盟农业有害生物入侵的技术体系,并在中国—东盟自贸区内示范应用。