外来入侵物种精准防控的主动性策略

外来入侵物种对全球生态和环境已构成重大威胁，中国已成为外来物种入侵最严重的国家之一。目前，我国外来入侵物种管理主要采取被动性防控措施，即在发现外来物种后采取监测和处理措施。外来物种主动性防控是在入侵风险预判预警的基础上，采取预先检疫、处理、消杀、拦截和灭除措施，防范外来物种入侵范围及危害进一步扩大。主动性防控借助了早期精准检测、超痕量检测以及环境DNA检测等高精度检测技术，以提高入侵物种检测和监测的精准度和效率。未来主动性防控应该成为外来入侵物种防治的重要策略之一，并且需要通过信息技术、数学模型和决策系统等前沿技术来提高其精准度和效率。外来入侵物种的主动性防控策略能够实现生物入侵的全链条精准防控，有效降低外来入侵物种对我国的威胁，最大限度地减缓外来入侵物种的传播速度，减少其带来的负面影响。因此，在全球气候变化背景下探索我国生物入侵全程的主动性防控策略，将有助于健全我国外来生物入侵防控体系，保障我国农林业生态安全和粮食安全，实现国家生物安全战略的健康快速发展。     

潜在和新发外来入侵物种三维可视化预警监测系统构建与应用

潜在和新发外来入侵物种数据可视化展示是外来入侵物种管理的重要载体。潜在和新发外来入侵物种数据具有混合型(包括结构化和非结构化)和离散性(数据分布在不同的系统或平台)特点。本文在分析这些数据的基础上,以预警监测模型分析与三维可视化集成、多源异构数据融合为切入点,综合运用3D GIS、物联网、大数据等技术手段,研发潜在和新发外来入侵物种可视化系统的关键技术;以潜在外来入侵物种地中海实蝇Ceratitis capitata和新发外来入侵物种番茄潜叶蛾Tuta absoluta为例,构建多源异构数据融合的潜在和新发入侵物种预警监测三维可视化系统,形成了基于GIS技术的典型潜在和新发外来入侵物种可视化平台的解决方案。该系统可为我国潜在和新发外来入侵物种分级控制管理和区域性防控预案制定提供科学支撑。     

日本《外来入侵物种法》及对我国外来物种管理立法和科研的启示

日本政府于2004年6月颁布了《外来入侵物种法》,10月环境省制定的《预防外来入侵生物对生态系统造成不利影响的基本政策》通过内阁决议,该法案于2005年6月1日起生效。本文简要介绍了日本外来生物管理有关策略和基本政策,并针对我国现状提出了外来物种管理立法及科研方面的建议:(1)成立国家级外来物种管理委员会及外来物种专家委员会,统筹外来物种管理工作;(2)对现有法律法规体系进行系统评估,加强外来物种管理立法;(3)加强对外来物种的科学研究,特别是加强外来入侵物种环境风险评估系统建设;(4)进一步加强建立国家级、一站式的外来物种数据库和外来物种数据交换所,促进信息交流。     

西藏外来入侵植物分布数据的多源融合

为支撑西藏外来植物入侵风险分析、监测和防治工作,通过CABI Invasive Species Compen‐dium（CABI-ISC）数据库、中国知网、《中国外来植物数据集》和《中国外来入侵生物》4个数据源获取西藏外来入侵植物的基础数据,对其进行多源数据融合,并对融合后数据进行分析。研究表明,多源数据融合后西藏外来入侵植物有313种,有多个物种被不同数据源同时关注;在4个数据源中,大部分物种数据均为各数据源独有物种,少量为共有物种,未发现在所有数据源中都存在的物种。通过对西藏外来入侵植物分布数据的多源融合,有利于集中数据的优势,扩大数据的使用范围,提高外来入侵物种风险分析的精度,为政策制订提供基础信息。     

外来入侵物种的大数据获取及预测分析方法研究进展

随着全球经济一体化推进,国际国内贸易往来剧增,生物入侵问题愈加突出,国内外应加强生物安全工作。随着外来入侵物种数据的大量积累,将大数据技术运用到外来入侵物种防控工作中变得至关重要。本文将近些年国内外针对外来入侵物种防控和检测监测工作中涉及的以下3种大数据技术进行综述：1)基于PDA(personal digital assistant)、SOA(service-oriented architecture)、GIS(geographic information system)、GNSS(global navigation satellite system)等移动应用技术设计并开发的外来入侵物种大数据采集方法;2)国内外主要的外来入侵生物数据库;3)预测外来入侵物种潜在地理分布、定殖可能性以及潜在经济损失的大数据预测与分析方法。为生物入侵的早期预警和快速反应提供信息技术支持。     

中国外来入侵种预警信息系统的建立

外来物种的入侵对生态系统和人类生活造成了严重的危害.目前以实验方法对其进行的理论探讨尚十分缺乏.这一全球问题的解决需要广泛的基础数据库和信息交流.我们通过清查文献,运用Microsoft Visual FoxPro 6.0建立了外来有害动物数据库,包含外来有害动物名录数据库、外来有害动物文献数据库、有害动物背景资料库、引入外来动物文献数据库、专家名录库这五部分内容.数据库系统包含查询、编辑、打印、分类浏览、网络链接等各种功能.并建立起中国生物入侵网,以期加强交流.通过数据综合,利用统计分析探讨生物入侵过程中的一些规律,为预警和决策提供参考.     

国内外入侵及有害生物数据库现状

入侵及有害生物数据库是防控生物入侵的重要信息平台。数据库的使用旨在为从事入侵生物相关工作的科研机构和职能部门提供外来入侵物种数据查询、检测监测信息发布、科研成果交流和科普教育的综合信息服务。在汇总国内外入侵及有害生物数据库的同时,也针对性地收集了与其相关的生物多样性数据库、媒介生物相关数据库、气候数据库及贸易数据库等。目前,数据库还存在标准不统一、信息更新不及时及资金人员投入不足等问题。未来的数据库将向着更加健全、及时和天地一体化的方向发展。     

近年中国口岸截获世界性入侵昆虫的概况及应对策略

全球入侵种数据库(GISD,Global Invasive Species Database)由世界自然保护联盟(IUCN,The World Conservation Union)所属物种生存委员会(SSC, the Species Survival Commission)的入侵种专家组(ISSG, the Invasive Species Specialist Group)建立.GISD的目的是更多了解外来入侵物种,以便有效预防和采取防治措施.GISD共收入入侵物种288种,其中昆虫有27种,而IUCN公布的世界100种最具危害性的外来入侵种中,昆虫有14种,这14种昆虫全部被包括在GISD收录的27种入侵昆虫内.     

澳大利亚外来昆虫组成及区系

为明确澳大利亚外来昆虫物种组成及入侵区系，以在线数据库、公开发表文献以及图书等资料为数据源集成澳大利亚外来昆虫数据集，对其物种组成、原产地、空间分布、传入途径进行统计分析。结果显示，收集的澳大利亚外来昆虫数据集共包括382种，隶属于8目78科277属。鞘翅目昆虫的种类最多，有325种，其中象甲科昆虫最多，有74种，其次是隐翅甲科和叶甲科昆虫，分别有27种和20种。澳大利亚外来昆虫主要来源于亚洲，占外来昆虫原产地总记录频次的28.47%，其次是欧洲和非洲，占比分别为19.79%和16.32%。整体上来看，澳大利亚外来昆虫丰富度呈现东高西低的空间分布格局，密度呈现东南密西北疏的格局；从传入途径来看，无意传入的昆虫占91.89%，有意传入的昆虫占8.11%，且主要通过运输污染物和运输偷运物2种途径无意传入。基于澳大利亚外来昆虫现状，考虑我国在全球气候变化背景下面临的跨境生物入侵威胁，建议我国在外来物种入侵防控工作中加大口岸检疫监管力度，规范引种管理，同时加强防范入侵的宣传教育。     

入侵昆虫基因组研究进展

随着全球贸易的加速发展,入侵物种对农林业、生态环境及人类健康的威胁日益严重。基因组学研究为阐明外来有害生物入侵的分子机制与生态适应性过程以及研发新型防控技术提供了新手段、新平台与大数据。本文综述了入侵昆虫基因组学研究的发展现状,系统总结了基因/基因家族、转座子/重复序列等基因组信息在决定昆虫入侵性中的重要作用,着力探讨了基因组学研究在助力害虫RNAi、昆虫不育技术(SIT)、化学生态防治和物理防治等防控新技术/新产品开发方面的潜力,并展望了基因组学研究应用于入侵昆虫综合防控的前景。     

环境DNA技术在生物入侵研究中的应用进展

生物入侵事关国家粮食安全、生态安全和生物安全。快速发现外来物种并及时根除或阻截是降低损害的重要手段,而传统的鉴定方法往往无法满足对外来物种精准快速的检测需求。环境DNA(environmental DNA,eDNA)技术是一种新型检测技术,具有非侵入性和易于取样等特点,弥补了入侵生物传统鉴定技术在检测率低、耗时长以及破坏样本等方面的不足,为入侵生物防控提供了重要的技术支撑。该文综述了eDNA技术的特点及发展概况,从入侵物种的检测与监测、入侵途径、分布与危害程度以及与其他物种的相互关系等方面介绍了eDNA技术在生物入侵研究中的应用进展;同时,指出了eDNA技术存在的问题并展望了该技术的应用前景。     

The crucial role of information exchange and research for effective responses to biological invasions

Farmers have been fighting weeds and pests since the beginnings of agriculture, but the impacts of invasive alien species (IAS) on native species, habitats and ecosystem services have only been brought to the world's attention relatively recently. Invasive plants, also known as environmental weeds, constitute an insidious 'biological pollution'. Unlike many other types of pollution, they are not diluted in time but, on the contrary, can expand in numbers, density and geographical extent – often exponentially. This paper illustrates an increasing ability to fight back, using a number of case studies of good management practice, including prevention, ecosystem approaches, adaptive management and stakeholder involvement. It identifies some of the challenges inherent in managing IAS in complex situations and identifies areas where weed scientists and other researchers can increase their contributions. Crucially, communities, conservation groups, NGOs and agencies undertaking prevention and management activities need ready access to science-based biological and ecological information about target species, prevention strategies and management techniques, as well as case studies from other regions facing similar problems. Information exchange is a key component of effective responses to biological invasions. A number of global-scale information exchange mechanisms are described.     

基于Android和深度学习的外来入侵植物 智能识别系统

我国是遭受外来入侵生物危害最严重的国家之一?目前国内对外来入侵植物的鉴定主要依靠调查人员的经验和专家的人工识别, 存在费时费力和主观性强的问题?针对上述问题, 本文在Android环境下开发了一个实时便捷的外来入侵植物智能识别系统, 由移动客户端APP?云服务器和基于深度学习的外来入侵植物识别模型组成?调查者可以通过手机客户端APP拍摄植物图像, 上传至云服务器, 识别模型会自动识别图像上的植物, 识别结果和防治信息在1~2 s内反馈至用户客户端, 还可以远程请求专家鉴定?该系统对35科135种入侵植物的平均识别率达到85.3%?基于Android的外来入侵植物智能识别系统实现了中国常见入侵植物信息查询?自动识别?入侵植物采集点地图显示和专家远程鉴定等功能, 为野外调查人员提供了一个便捷准确的外来入侵植物自动识别和调查工具?     

我国外来生物入侵的立法概况

随着经济全球化的加速,外来生物入侵现象日益严重。外来入侵生物一直被认为是世界范围内对生物多样性最大威胁之一,其对全球的经济发展、生态环境及人类健康造成了巨大的危害。由于复杂独特的地貌和各种气候类型,中国的外来生物入侵问题也正在面临巨大的挑战。针对这一现状笔者浅析了我国外来生物入侵的立法概况,指出我国在外来入侵生物立法过程中存在的问题,如立法地位低、制度薄弱、立法本意的背离、对长期利益的忽视和法律责任制度不明确等。为了完善我国外来入侵生物的法律制度,本文结合外来入侵生物的国际公约和外国法律,如美国、日本等法律法规,提出相关建议,包括立法化以防止外来生物入侵;整合行政资源,建立专门机构以限制外来生物的使用;建立对外来入侵生物和应急反应机制的跟踪和监控措施。     

我国蔬菜作物重大入侵害虫发生、危害与控制

蔬菜是我国重要的经济作物,近年来外来入侵害虫给我国蔬菜生产造成了重大损失。本文以严重危害我国蔬菜作物的3类重大入侵害虫-烟粉虱、西花蓟马和斑潜蝇为例,从入侵昆虫的发现、种群鉴定、分布扩散趋势及其规律、灾变机制以及可持续治理技术体系的研究与应用等方面概述了我国蔬菜入侵害虫研究的主要成就。     

Awareness raising on alien species in Slovenia

In Slovenia invasive alien species (IAS) have been overlooked for many years. Despite a growing body of evidence about the negative impacts of IAS, little attention has been given to the issue on a policy level. Legislation and institutional support have also been poorly developed. IAS have only been studied by a few experts. Among the general public, even the term ‘alien species’ was virtually unknown until recently. In 2008 the first nation‐wide awareness project on IAS, Project Thuja, was launched. During this project many general awareness raising activities were carried out including a travelling exhibition and a brochure for hobby gardeners. A well‐attended conference on IAS brought together stakeholders from governmental and non‐governmental sectors. In April 2012 a follow up project Thuja 2 started. This was directed to target groups (fishermen, pet keepers, pet shop employees, gardeners), to aim to change their practices and thereby limit further introductions of IAS. A web‐based system to report observations of IAS was also established. Through these activities, alien species have been recognised as a serious threat to biodiversity by various stakeholder groups. However, as the projects were carried out by non‐governmental organisations, making improvements on a policy level was limited to expert proposals. These have not yet been implemented and a national policy on IAS is still to be developed.