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。     

日本的外来物种分类管理策略

日本于2005年实施的《外来入侵物种法案》将外来物种分为入侵物种（IAS）、未归类物种（UAS）和其他物种三大类进行有针对性的管理，对它们的饲养、种植、储存、运输、养殖、进口或其他处理方式进行管制，建立了可操作性很强的一套实施流程。     

中国外来入侵物种

外来人侵物种,是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外（即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在）的物种、亚种或以下的分类单元,包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。外来入侵种是对于一个生态系统而言,在该生态系统中原来并沿有这个物种的存在,     

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。     

表型可塑性与外来入侵植物的适应性

表型可塑性是生物体在不同环境中表现不同特征和特性的能力,在生物中普遍存在这种现象.在外来入侵植物入侵过程中,表型可塑性强的入侵植物具有强大的适应性,可以促使其成功入侵.外来入侵植物的表型可塑性通过在定殖与种群建立过程中的前适应机制和潜伏与扩散传播过程中的后适应机制拓宽了生态幅,作用于进化和自然选择的速度,从而增强了外来入侵植物的入侵性.本文介绍了表型可塑性的概念与研究进展,重点阐述了外来入侵植物表型可塑性适应意义的主要理论及其研究方法,并对该领域研究进行了展望.     

中国外来入侵物种防控法规和管理机制空缺分析

生物入侵对我国的危害日趋严重,依法高效地管理外来入侵物种是当前面临的主要挑战。本文通过分析我国现存的外来生物入侵的法律法规和管理机制、国际上主要国家外来入侵物种法律法规和管理体系,结合当前我国外来生物入侵的管理需求,探讨了我国在外来入侵物种法律法规和管理机制方面的缺口,并提出了建议。     

自由贸易港背景下的海南外来入侵生物防控探讨

海南自由贸易港建设在促进海南国际贸易量激增、交通基础设施快速发展、入境旅游人数增加及物流运输业快速发展的同时,也给海南外来入侵物种防控带来了新的挑战。本文从海南外来入侵物种的生物安全标准、快速检测识别与监测能力、检疫处理能力、快速处置技术和绿色综合防控技术等方面进行了应对策略探讨,以期为海南自由贸易港的健康发展提供有益参考。     

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。     

我国玉米外来物种入侵防控技术研究与应用

玉米Zea mays作为一种重要的粮食和饲料作物,在生产中受到多种有害生物的严重危害,尤其是外来有害生物,我国高度关注其外来物种入侵防控工作。该文在概述玉米外来有害生物及其全球扩散途径的基础上,对近10年来我国玉米外来物种入侵防控技术的主要研究与应用进展进行分析,涉及风险分析、疫情监测、检测诊断、检疫处理及田间治理技术,并提出加强植物生物安全专业教育与公众教育、科学研究与理论创新、技术研发与推广应用、法规建设与监管服务、国际合作与共同发展的措施建议。     

防止生物入侵,保护农业安全

专家指出,外来生物入侵已成为世界各自政府和公众广泛关注和高度重视的热点问题。中国是遭受外来生物入侵最严重的国家之一,据统计,目前入侵我国农林生态系统的外来物种已有520多种．其中大面积发生、为害严重的多达100余种。随着经济全球化与国际贸易的迅速发展,外来有害生物入侵的频率持续增加。如2009年我国口岸截获的有害生物多达3200多种,是2002年的3．1倍。     

我国外来物种入侵防控工作现状综述

本文概述了我国外来物种入侵情况和防控工作情况,已采取的防控措施主要包括制订完善相关法律法规、加强部门协同、制订重点管理的外来入侵物种名录、开展普查和监测预警、加强引入管理、加强口岸防控、防范国内扩散传播和加强治理修复等。文章指出了当前外来物种防控工作存在的主要问题,并提出了加强外来物种入侵防控工作的相关建议。     

台湾新发生重大外来入侵物种——虎纹非洲大蜗牛的检疫鉴定

虎纹非洲大蜗牛Achatina panthera (Férussac, 1832)是近年来台湾新发生的重大外来入侵物种, 对农林生产和人畜健康构成严重威胁, 目前中国大陆尚无分布?本文厘清了该蜗牛分类历史和系统学地位, 通过核对实物标本结合现有文献, 重新描述了虎纹非洲大蜗牛的形态特征, 并与近似种的主要形态鉴别特征进行了比对?首次测定该蜗牛的COⅠ基因序列, 并建立了分子比对鉴定方法?最后提出了相应的检疫风险管理措施, 可为有关部门应对虎纹非洲大蜗牛的入侵提供科学依据?     

我国农业入侵生物科学管控体系形成与发展

生物安全是国家安全的重要组成部分, 生物安全研究技术是当前最活跃的技术领域, 是推动世界新一轮科技革命和产业变革的重要力量之一, 日益成为全球科技竞争的热点领域和各国争相布局的战略制高点。进入21世纪以来, 我国农业外来生物入侵等生物安全问题不断凸显, 直接影响粮食安全、生态安全乃至社会与国家安全。本文总结了近年来我国在生物入侵防控领域研究的现状和所取得的成就, 并结合国际生物入侵研究的发展态势及聚焦我国生物入侵领域技术发展的重大需求, 明确我国农业生物入侵防控研究领域的重大科学问题及科技发展方向和重点任务, 进而定位我国在全球生物入侵科技创新坐标系中的位置, 做好我国在该领域的重大科学工程和战略性科学计划, 为我国中长期生物安全科技发展规划和重大任务部署提供重要决策和依据。     

浙江境内的新外来入侵植物——春一年蓬

春一年蓬(Erigeron philadelphicus L.)原产北美,是新近传入浙江的外来植物,在部分地段形成群落的优势种,表现出入侵种的特点。本文初步报道了春一年蓬的植物学和生态学特点,介绍了其在国内外分布和危害情况,旨在为该种的早期控制提供基础资料。     

关于召开世界生物入侵大会的第一轮通知

目前,外来入侵物种是21世纪世界范围内对人类、生物多样性和环境构成最严重威胁的因素之一。危险性外来入侵物种对多种生态系统,如农业、林业、湿地、草地、岛屿等造成了显著的生态灾难和巨大的经济损失。随着全球贸易、运输、国际旅游及生态旅游的日益密切,如何控制外来入侵物种的传入和扩散已经演变成了一个世界范围内的难题。     

近20年新疆农田生态系统碳足迹时空变化

利用1994—2013年新疆农田生产投入和农作物产量等数据,采用碳排放系数法估算了新疆农田生态系统的碳排放量、碳吸收量及碳足迹的变化动态以及在各县市的空间分布特征。结果表明:新疆农田生态系统的碳排量从1994年的179.46万t增长到2013年的474.15万t;不同年份农业碳排放均主要源于化肥使用量的增加和不科学的灌溉方式,其最大贡献率分别为40.02%和41.56%;农田生态系统的碳吸收量20年间增加了2185.04万t,棉花对新疆农田生态系统的碳吸收量贡献最大,多年平均贡献率达47%;新疆农田生态系统的碳排放量、碳吸收量区域主要集中在南疆的县市并呈现出沿天山对称的趋势;1994—2013年,农田生态系统碳足迹呈现快速增长态势,从1994年的2 732.63×104C·hm-2·a-1增加至2013年的4 474.89×104C·hm-2·a-1,碳足迹增加了283.59×104C·hm-2·a-1,表明新疆农田生态系统存在碳生态盈余的现象,种植结构生态效益指数大于1的年份为11个,种植结构的调整迫在眉睫。     

河南省近20年土壤湿度的时空变化特征分析

利用自然正交函数（EOF）分解、相关分析、趋势倾向率分析等方法,对河南省近20a土壤湿度的时空变化特征进行了分析。通过建立土壤湿度同温度、降水的多元回归方程,来量化土壤湿度同温度、降水的关系。分析表明：土壤湿度的空间分布有比较明显的差异,总体上由南向东北和西北两个方向逐渐降低;土壤湿度的年际变化有不太显著的下降趋势;年内不同季节土壤湿度有不同的变化趋势,其中春季土壤湿度小,夏季开始升高,进入秋冬逐步保持在较高水平。土壤湿度与降水成显著的正相关,同温度成显著的负相关。各季节影响土壤湿度变化的主要因子为：春季受温度回升影响而降低;夏季随降水增多而增大;秋季继续缓慢上升,主要由降水的缓慢累积所造成;冬季由于温度低,土壤湿度变化不大。     

基于网络舆情视角分析我国外来生物入侵问题

外来生物入侵已成为全球面临的生态安全与生物安全重大问题,而我国是全球遭遇外来入侵生物危害最严重的国家之一。针对目前我国外来生物入侵高发、频发的现状,充分发挥网络舆情大数据监测与分析能力,解析近年来我国外来生物入侵舆情发展、传播路径与特征,并提出应对措施和建议,为开展防控治理工作提供基础数据支撑。该文基于网络舆情大数据,采用主题抽取、热点话题识别、情感倾向分析、舆情演化分析等技术,重点梳理自2000年以来的重要网络外来生物入侵舆情事件,归纳总结舆情演变过程,分析提炼舆情特征规律;并将我国外来生物入侵网络舆情的发展大致分为萌芽阶段、发酵阶段和爆发阶段3个阶段,综合分析舆情特征,发现当前网民对外来入侵生物的态度趋于理性,参与外来入侵生物防治意愿高涨;媒体报道调性以正向为主,舆论引导力提升;监察部门积极发挥监察职能,通过公益诉讼参与外来入侵生物治理,整体舆论形势向好,已经构建了政府-媒体-公众多元治理的良性互动格局。     

近20年渭干河流域土地利用与生态系统服务价值时空变化

基于遥感与GIS技术,选择地处天山山脉中段南麓塔里木盆地北部的渭干河流域为研究区,以新疆1990、2000、2008年遥感影像和地面实测数据为主要数据源,利用GIS空间分析、数学统计分析方法提取渭干河流域近20年各种土地利用类型的面积变化、净变化速度等动态变化信息;在总结生态系统服务价值国内外研究进展的基础上,参照谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积服务价值系数和Costanza等的生态系统服务价值计算公式,结合当地粮食产量和粮食平均收购价格,分析渭干河流域生态服务价值的时空变化特征,揭示渭干河流域生态系统服务价值和时空分布的不平衡状态.结果如下:(1)草地和未利用地所占比重超过70％,其他土地利用类型所占比重不到20％,各种土地利用类型分布和面积变化存在时空差异.(2) 1990-2008年研究区的生态系统服务价值总量减少了59 633万元,其主要原因是草地、林地和沼泽面积的减少.流域生态系统服务价值结构变化较大,其提供的支持服务功能最强,供给服务功能相对较弱.(3)下游的单位面积生态系统服务价值大于中上游地区,研究期内流域中、下游生态系统服务价值减少较大,上游地区的生态系统服务价值略有增加.     

近20年来乌鲁木齐河下游地区生态系统服务价值的动态变化

利用TM卫星遥感数据,通过CIS方法,根据Costanza等提出的生态系统服务价值计算方法,对比分析乌鲁木齐河下游地区1989-2007年的土地利用/覆盖与生态系统服务价值的变化.结果表明:1989-2007年,研究区生态系统服务价值从1.95×109元/a增长至2.40×109元/a,而年增长率有所下降,从1989-...