美國白蛾在山東省的入侵危害及其防控對策

美國的白臉。它具有豐富的食物、高量、強大的繁殖、快速傳播和嚴重的有害行為。它是中國最危險的入侵物種之一。近期,該入侵物種在濟南市不斷蔓延危害,其危害之重,擴散之快,影響之大,讓我們再一次切身感受了生物入侵(Biologicalinvasion)問題的嚴重性。因此,從生物入侵的角度重新審視美國白蛾在山東省的入侵、危害及其控制,對于生物入侵的管理、入侵生物學學科的建設具有重要的意義。本文分析了山東省生物入侵危害的現狀及趨勢,從政府管理、公眾參與以及學科建設的角度探討山東省生物入侵的防控對策。1白蛛危害:中國南南地區生物入侵是指某些生物物種通過人類活動等途徑傳播到自然分布區以外的地區,并建立種群造成危害,這些物種則被稱為外來入侵物種或入侵物種。近年來,隨著全球經濟一體化、國內外貿易的迅速發展,世界各地生物入侵現象愈加嚴重。生物入侵對糧食安全、生態安全、經濟安全和社會安全構成嚴重威脅。例如,僅美國白蛾、稻水象甲等13種入侵物種每年給我國造成的經濟損失就高達574億人民幣(萬方浩等,2008)。近期美國白蛾在山東許多地區暴發成災,就是一個典型的生物入侵事例。1982年,美國白蛾在山東榮成市首次被發現。之后,盡管疫區廣大干部群眾投入了大量的人力物力除治,仍然沒有遏制該入侵物種的進一步擴散蔓延(秦緒兵等,2000)。1998年底已蔓延至煙臺、威海、東營3個市的13個縣市區,為害植物60多種約1713萬株。2005年已蔓延至山東9市44縣,危害面積超過3×104hm2。2007年傳入濟南市,當年8月長清、天橋、歷城、槐蔭四區的沿黃生態林都遭到了美國白蛾的危害(楊寶山等,2008)。美國白蛾能危害多種林木和果樹,削弱樹木的抗逆能力,甚至導致樹木死亡。樹葉吃光后,還會危害附近的農作物、蔬菜及野生植物。美國白蛾的危害不僅影響疫區的農林業生產,還威脅著園林綠化、旅游開發等事業的發展,嚴重威脅著城市景觀和生態安全。同時,農藥的大量使用也會進一步惡化生態環境,破壞生態平衡。除了對生態安全構成威脅外,還造成經濟損失,1998年僅防治美國白蛾費用即達4455萬元人民幣,這還不包括直接損失與間接損失(萬方浩等,2005)。美國白蛾入侵及其危害警示我們,加強生物入侵防控迫在眉睫。2雞馬立克氏原螯蝦3種植物美國白蛾的傳入及其危害只是山東省生物入侵的冰山一角。據2001～2003年初步調查,入侵山東省的外來有害生物有104種,其中有害病原微生物12種,有害植物65種,有害動物27種。除了3種病原微生物、1種有害植物和3種有害動物已被消滅外,現有入侵物種97種(田家怡和呂傳笑,2004)。近年來,又相繼發現了B型煙粉虱(褚棟等,2004)、Q型煙粉虱(Chu,etal.,2007)、西花薊馬(鄭長英等,2007)等入侵物種的危害。同時,近些年進境貨物截獲外來有害物種的批次明顯增加。3科研協作方面生物入侵的管理是一項長期而艱巨的系統工程,它需要政府、公眾、科研三方面的長期協作。同時,生物入侵的管理,要樹立“公共植保”與“綠色植保”理念(王春林等,2007),將入侵物種的防控上升為政府行為,納入政府公共管理和服務范疇。3.1加強生物入侵的研究與管理政府對生物入侵的管理能力,是有效防控入侵物種的重要方面。這主要包括法律法規建設、科研資金的投入、管理體制與機制的建立等幾個方面。①當前我國尚未有針對生物入侵的法律法規,這對外來入侵物種的管理來說無法可依。國際社會已制定了許多國際法規,如《生物多樣性公約》、《波恩公約》等;許多發達國家或組織如美國、加拿大、澳大利亞、日本等也都制定了相關的法律法規,這對于我國制定法律法規以及山東省制定相關管理制度等提供了參考與依據(萬方浩等,2008)。②穩定的科研資金投入,是生物入侵防控基礎研究與技術研究的重要保障。可喜的是,“十一五”期間《山東省中長期科學和技術發展規劃綱要(2006～2020年)》明確將生物入侵研究列為重點研究領域。今后繼續加強生物入侵的科研投入,對于提升山東省生物入侵的管理能力具有重要的作用。③建立統一組織協調的管理體制與機制。要積極組織各個部門以及地區間的合作,共同攻關。建立生物入侵管理委員會,負責入侵物種的風險評估、鑒定以及信息發布等工作;建立山東省外來入侵物種信息庫,以實現信息共享;加強生物入侵防控的宣傳教育以及相關人員的培訓。3.2加強公眾參與管理無論是入侵物種的預防還是控制,都離不開公眾的參與。而且,公眾往往還是生物入侵管理中最薄弱的環節。所以,公眾參與在生物入侵管理過程起著十分重要的作用。因此,需要加強以下幾個方面的措施:①充分利用廣播、報紙、電視等媒介,大力宣傳防治外來生物入侵的重要意義和科普知識,不斷提高公眾的防范意識和能力。②動員和組織廣大群眾參加入侵物種的防控行動,形成全社會協力保障生活、生產和生態安全的氛圍。3.3加速生物入侵3.3.1加強科技研發和信息共享,提高科技創新能力入侵生物學是一門新興學科,急需建設專業人才隊伍。當前,許多國家級、省級研究院所與時俱進,抓住機遇,成立了生物入侵研究室,組建了入侵生物學研究團隊。這對山東省入侵生物學團隊建設也是很好的啟示。同時,需要積極申請生物入侵研究相關項目,并通過各種項目的實施,建設集規模化、系統化、自動化和安全性于一體的高標準生物入侵技術平臺并配備齊全的硬件設施。還要根據山東省實際情況,強化外來入侵物種數據庫與信息共享技術平臺。山東省農業科學院高度重視入侵生物學團隊建設,在《山東省農業科學院科技創新工程“十一五”規劃》中將生物入侵防控研究列為了重點研究領域,并在基金項目、人才隊伍組建等方面給予了重點支持。在院創新基金等項目中,對山東省重大入侵物種煙粉虱、蘋果綿蚜、西花薊馬等的研究進行資助。目前,相關資助項目取得了重要進展。3.3.2加強新冠肺炎疫情防控的技術研究外來物種的入侵生物學不同于經典生物學,其發生特點也不同于原發性病蟲害。外來物種的入侵是一個鏈式過程,它一般包括傳入、定殖、潛伏、擴散和暴發危害幾個階段,對于入侵物種的防控技術體系而言,在不同的入侵階段采取的管理策略以及措施是不同的(萬方浩等,2008)。在外來物種傳入階段,主要采取預防的策略。美國白蛾在山東省的暴發表明,外來物種一旦成功建群,很難根除。因此,預防是打好生物入侵管理這一仗的第一步,也是成本最低的防線。外來物種一旦釋放并在侵入的初始環境中建立種群,主要采取根除的策略,即將剛剛建群的外來物種徹底消滅在萌芽階段;外來物種一旦成功建群并引起危害,主要采取控制的策略,將外來入侵物種控制在某些區域或降低到可以接受的閾值。對于不同的階段,應該根據山東省目前的防控現狀,重點加強以下幾個方面的技術研究。①入侵物種預防措施,要著重于潛在重大入侵物種或剛傳入物種(如煙粉虱不同生物型、西花薊馬等)的早期風險評估、物種檢測等措施。尤其是入侵物種的快速分子鑒定技術需要加強,因為傳統的物種形態鑒定往往存在許多限制。比如,入侵物種的個體往往比較小,很難通過常規的形態學進行鑒定,而且這些物種的鑒定往往需要該領域的專業人員;某些外來入侵物種存在不同的生物型,這些生物型很難通過形態進行區分;入侵物種的鑒定往往需要快速、準確,這在檢疫部門顯得尤為必要。近年來,DNA分子標記由于其獨特的優勢,為入侵物種的快速鑒定提供了可能。當前,快速分子鑒定技術正逐漸成為偵測入侵物種的傳入、監控外來入侵物種種群動態的重要手段。②在根除剛剛建群外來物種的措施中,要著重于系統監測技術、緊急處理技術等措施。③控制已建群并造成危害的物種措施,主要包括各種化學控制、生物防治、物理控制、農業控制、生態恢復、負面影響的風險評估以及控制效果的評估等。今后還需要積極發展高新技術(如利用RNAi技術、種群行為調控技術等),增強對入侵物種的精確控制,實現入侵物種的可持續控制。3.3.3入侵物種的傳播過程是一個長期的研究過程,概念當前,對于外來物種的入侵性、生態系統的可入侵性等這些入侵生物學核心科學問題的研究取得了許多進展,但是從整體上講還是比較薄弱,阻礙了我們對于外來物種的預防、控制能力。今后,這些問題仍然是入侵生物學基礎研究的主要內容。生物入侵的理論基礎研究對于入侵物種防控具有重要的指導意義(Sakai,etal.,2001)。例如,①從外來物種生活史特征以及生活史特性相關的遺傳結構進行潛在外來物種的預測,可為入侵物種的早期預警提供科學依據。②在傳入時期,了解入侵物種的來源、傳播載體與傳播途徑,這對于斷絕入侵物種傳播具有重要的指導價值。研究表明,外來物種多次傳入有利于其成功建群,所以,在外來入侵物種的防控過程中,不僅要阻斷新物種的傳入,還要直接阻止建群物種的再次傳入,甚至不同傳入種群個體間的交流。③在建群時期,對入侵物種的阿利效應(Alleeeffect)研究表明,對于新建群物種的根除,應該增強阿利效應或者將種群壓制在阿利效應閾值之下,這樣在沒有進一步干涉情況下種群將會滅亡。此外,阿利效應通常不利于外來物種的擴散,所以這種效應將可以作為對抗入侵植物的一種方法,例如,農業管理部門可以只允許單一基因型的物種進口,以使植物經種子傳播的可能性減到最小。4做好防控工作當前,美國白蛾已在山東建立種群并呈現不斷蔓延暴發的趨勢。對于該入侵物種的防控,要牢固樹立“公共植保”和“綠色植保”新理念。當前針對美國白蛾暴發危害的現狀,要全民行動,采取各種有效措施,如噴農藥、綁稻草、設誘蟲燈、釋放周氏嚙小蜂、人工挖蛹等,突擊消滅一批。今后還要做好以下幾個方面的工作:①盡快制訂并啟動“農業重大有害生物及外來生物入侵突發事件應急預案”。對入侵物種要