002外來(lái)入侵有害生物的風(fēng)險(xiǎn)分析理論與技術(shù)ppt課件

1、外來(lái)入侵有害生物的風(fēng)險(xiǎn)分析實(shí)際與技術(shù)概念有害生物風(fēng)險(xiǎn)性分析(pest risk analysis ,簡(jiǎn)稱PRA) 是了解某一特定來(lái)源的有害生物能夠產(chǎn)生的危險(xiǎn)性程度,這一危險(xiǎn)性程度能否可以被接受以及根據(jù)需求為降低這一危險(xiǎn)性可以采取的措施有害生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)曾經(jīng)傳入、尚未發(fā)生的地域，或在新發(fā)生區(qū)傳播蔓延能夠引起的危險(xiǎn)性進(jìn)展系統(tǒng)評(píng)價(jià)的過(guò)程有害生物風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)治理決策過(guò)程，目的在于降低危險(xiǎn)性有害生物風(fēng)險(xiǎn)性分析的必要性外來(lái)物種的入侵給經(jīng)濟(jì)開展、生態(tài)環(huán)境和人類安康呵斥了相當(dāng)嚴(yán)重的危害，因此有必要建立一個(gè)國(guó)際警報(bào)系統(tǒng),提示人們注重潛在的有害生物貿(mào)易、經(jīng)濟(jì)開展導(dǎo)致更多外來(lái)物種入侵越是貿(mào)易頻繁的國(guó)家,外來(lái)入侵物種

2、也越多：美國(guó)每年由于某些外來(lái)種而蒙受的直接經(jīng)濟(jì)損失和防治費(fèi)用高達(dá)0億美圓,生態(tài)環(huán)境蒙受的損失約億美圓WTO規(guī)那么要求檢疫管理在維護(hù)農(nóng)業(yè)消費(fèi)的同時(shí),盡量減少對(duì)貿(mào)易的限制。開展有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析的研討,是我國(guó)經(jīng)貿(mào)制度與國(guó)際接軌的迫切需求各締約方所采取的檢疫措施必需建立在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)根底上,應(yīng)思索到對(duì)動(dòng)植物生命或安康的風(fēng)險(xiǎn)性及對(duì)環(huán)境的要挾有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析的程序從20世紀(jì)80年代末開場(chǎng), 國(guó)際上有害生物危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)曾經(jīng)走向程序化FAO1996年正式同意了“植物檢疫措施國(guó)際規(guī)范第2號(hào)。1997年又修訂了International Plant Protection Convention,IPPC)1993 年11

3、 月,美國(guó)完成的“通用的非土生有害生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)步驟(用于估計(jì)與非土生有害生物傳入相關(guān)的有害生物風(fēng)險(xiǎn)) ,將PRA 劃分的三階段也根本與FAO 的“準(zhǔn)那么一致。其特點(diǎn)是所建立的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型采用高、中、低打分的方法澳大利亞參考FAO 的制定了“有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析的總要求根據(jù)的規(guī)定，程序有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析的程序包括3方面有害生物風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的初始化(pest risk assessmentinitialization)即評(píng)價(jià)目的的挑選有害生物風(fēng)險(xiǎn)性分析(pest risk assessment)經(jīng)過(guò)傳入、定居和分散危險(xiǎn)性分析,最后確定有害生物的危險(xiǎn)性有害生物風(fēng)險(xiǎn)性治理(pest risk manageme

4、nt)經(jīng)過(guò)評(píng)價(jià)不同檢疫措施的效果,制定減少或降低有害生物危險(xiǎn)性的措施,為檢疫決策效力有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)$1 氣候圖技術(shù)早期有害生物適生地研討中最經(jīng)典的研討技術(shù)Cook(1924年), 利用“氣候圖技術(shù)研討對(duì)灰地老虎在美國(guó)西部潛在的生長(zhǎng)區(qū)在此根底上,Uvarov、Bodenheimer等又提出了“生活史氣候圖、“生態(tài)氣候圖。利用該技術(shù)研討苜蓿葉甲、地中海實(shí)蠅在美國(guó)和中東的適生地分布以及麥莖蜂在加拿大的適生地分布20世紀(jì)50年代初,氣候圖技術(shù)中又融入了實(shí)驗(yàn)科學(xué),進(jìn)一步提高了有害生物適生地預(yù)測(cè)結(jié)果的可信度地中海實(shí)蠅、桔小實(shí)蠅和瓜實(shí)蠅在美國(guó)適生地分布研討：利用人工氣候箱模擬美國(guó)10幾種典型氣候條件,

5、研討不同氣候條件下的生長(zhǎng)和發(fā)育，再結(jié)合氣候分析,提出了這3種實(shí)蠅在美國(guó)能夠的適生區(qū)分布$1 氣候圖技術(shù)根據(jù)“氣候類似性原理,將某一地點(diǎn)的m種農(nóng)業(yè)氣候要素(如光、溫、水等)作為m維空間,計(jì)算世界上恣意2個(gè)地點(diǎn)間“多維空間類似間隔dij,定量地表示不同地點(diǎn)間的氣候類似程度,采用多元分析中聚類分析方法,預(yù)測(cè)有害生物潛在的適生區(qū)分布魏淑秋等1984年建立了一個(gè)農(nóng)業(yè)氣候分析的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),并在此根底上提出了“生物氣候類似研討方法的概念和計(jì)算方法金瑞華等1988年利用農(nóng)業(yè)氣候類似距庫(kù)系統(tǒng)對(duì)美國(guó)白蛾在我國(guó)的適生地分布進(jìn)展了研討。之后, 該系統(tǒng)先后被用于研討甜菜銹病、假高粱和小麥矮腥黑穗病在中國(guó)的潛在定居區(qū)分布

6、。僅從環(huán)境條件方面來(lái)思索有害生物的適生地分布,忽視了生物對(duì)不利環(huán)境條件的順應(yīng)才干,其結(jié)論還很難讓人服氣。$2 生態(tài)氣候評(píng)價(jià)模型從生物對(duì)環(huán)境條件的反響角度出發(fā),建立生物在特定氣候條件下的適生模型,經(jīng)過(guò)模擬生物種群在知分布地的生長(zhǎng)情況,確定生物種群生長(zhǎng)模型參數(shù),利用該參數(shù)分析生物種群在未知分布地點(diǎn)的生長(zhǎng)情況,由此預(yù)測(cè)生物種群潛在的適生地分布CLIMEX分析模型(Sutherst等,1985) 用于生態(tài)氣候評(píng)價(jià) 采用生態(tài)氣候目的(ecoclimatic index,簡(jiǎn)稱EI)定量地表征生物種群在不同時(shí)空的生長(zhǎng)潛力 用CLIMEX預(yù)測(cè)了2種角蠅在澳大利亞的適宜流行區(qū)分布；幾十種有害生物的適生性研討,如

7、地中海實(shí)蠅和馬鈴薯葉甲在新西蘭,美國(guó)白蛾、地中海實(shí)蠅和蘋果蠹蛾在中國(guó)的適生地分布思索了有利或不利氣候?qū)ι锷L(zhǎng)發(fā)育的影響以及生物對(duì)氣候條件的反響(如對(duì)不同氣候因子的順應(yīng)才干等),可比較全面地分析和評(píng)價(jià)了生物在不同地域的適生才干可用于研討不同時(shí)期(如不同年份或季節(jié))的氣候?qū)ν坏攸c(diǎn)生物種群生長(zhǎng)的影響、不同地點(diǎn)氣候類似性研討(類似于農(nóng)業(yè)氣候類似距庫(kù)系統(tǒng))CLIMEX系統(tǒng)本身某些參數(shù)如水分目的存在先天缺乏，某些假設(shè)生態(tài)氣候目的的大小與種群潛在生長(zhǎng)才干呈線性關(guān)系與實(shí)踐情況不符$3 專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)(expert system ,簡(jiǎn)稱ES) 是人工智能(artificial intelligence ,

8、簡(jiǎn)稱AI) 的一個(gè)分支,是一類模擬專家處理問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序,其內(nèi)部具有大量專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí),它能利用專家閱歷知識(shí),來(lái)處理該領(lǐng)域的實(shí)踐問(wèn)題Royer建立了一個(gè)專門用于有害生物風(fēng)險(xiǎn)性分析(PRA)的世界植物病原數(shù)據(jù)庫(kù),并在此根底上,研制了2個(gè)有關(guān)PRA 的計(jì)算機(jī)決策系統(tǒng),經(jīng)過(guò)人機(jī)對(duì)話輸入系統(tǒng)所要求的一些數(shù)據(jù),用歸納法推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析出某一有害生物的危險(xiǎn)程度。Sutherst等1991年在CLIMEX的根底上,提出了一個(gè)類似專家系統(tǒng)的有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析系統(tǒng)PESKY,該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)分析氣候、植被分布、地理因子等生態(tài)要素,以及檢疫管理(如檢疫法規(guī))和人類活動(dòng)(如運(yùn)輸)等非生態(tài)要素,對(duì)有害生物風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)展綜合

9、評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)的閱歷知識(shí)在評(píng)價(jià)非生態(tài)的軟性因子方面有其獨(dú)到之處。由于有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析是一個(gè)涉及諸多生態(tài)因子和非生態(tài)因子(有害生物的生物學(xué)特性、人為傳帶、檢疫機(jī)構(gòu)和法規(guī)的完善性、檢疫措施的有效性和檢疫人員素質(zhì)等) 的復(fù)雜問(wèn)題$4 基于定性分析與定量估算相結(jié)合的數(shù)學(xué)模型將專家閱歷知識(shí)和現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,建立對(duì)植物有害生物評(píng)價(jià)目的體系,確定目的值和權(quán)重,建立綜合評(píng)價(jià)模型,最后找到一個(gè)適宜的閾值,以此來(lái)決議某種生物可否被列為危險(xiǎn)性有害生物蔣青、李鳴等：運(yùn)用多目的綜合評(píng)價(jià)方法計(jì)算有害生物危險(xiǎn)性,探求有害生物危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的定量分析方法Drake1989：對(duì)美國(guó)、澳大利亞等國(guó)外來(lái)生物的種類、來(lái)源進(jìn)展了大致統(tǒng)計(jì)

10、,并研討了外來(lái)種定居的最小種群數(shù)量、傳播分散速度對(duì)傳入地生態(tài)系統(tǒng)的影響,還提出了預(yù)測(cè)外來(lái)種入侵的方法Yamamura等：建立了估計(jì)檢疫性有害生物經(jīng)過(guò)進(jìn)口傳播概率的數(shù)學(xué)模型,并且以墨西哥實(shí)蠅為例進(jìn)展了驗(yàn)證Williamson：分析外來(lái)種入侵本地生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)理,從遺傳和進(jìn)化的角度研討了外來(lái)種的影響,建立了生物入侵生態(tài)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)模型Lonsdale：從可侵入性影響要素和入侵全過(guò)程的角度提出了群落入侵模型涉及到許多不穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)、不確定的要素，給確切評(píng)價(jià)帶來(lái)許多困難關(guān)鍵是建立目的體系建立多目的評(píng)價(jià)模型時(shí)，首先應(yīng)從傳入、定殖、分散與猖獗的危險(xiǎn)性和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及社會(huì)效益等方面進(jìn)展綜合分析，得到影響有還生物危險(xiǎn)

11、性的相關(guān)因子，確定有害生物風(fēng)險(xiǎn)性分析的評(píng)價(jià)體系對(duì)各級(jí)評(píng)價(jià)目的Pi(i=1,2,3,4,5, )制定相應(yīng)的評(píng)判規(guī)范利用數(shù)學(xué)表達(dá)式描畫所確定評(píng)價(jià)體系的內(nèi)在邏輯關(guān)系構(gòu)建可行的評(píng)價(jià)模型根據(jù)模型計(jì)算出風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)值$5 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)( geographical information system , 簡(jiǎn)稱GIS) 是20 世紀(jì)60 年代開展起來(lái)的空間屬性數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。其在計(jì)算機(jī)軟件和硬件支持下,它把屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)完美地結(jié)合起來(lái),經(jīng)過(guò)獲取、存儲(chǔ)、修正、轉(zhuǎn)換、顯示和分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù),展現(xiàn)了物體在時(shí)間和空間上的變化Lessard等1990年：初次運(yùn)用地理信息系統(tǒng)研討預(yù)測(cè)了一種由泰

12、勒原蟲引起的牛疫病在非洲的流行區(qū)分布Shepherd 等：把冷杉毒蛾引起的落葉的歷史圖片數(shù)字化,進(jìn)展疊加分析得到落葉的頻率分布圖,再把此圖與森林類型及地理氣候圖疊加, 找出未來(lái)最易迸發(fā)成災(zāi)的森林區(qū)域和氣候, 用于對(duì)迸發(fā)災(zāi)禍進(jìn)展預(yù)測(cè)林偉1994 年：運(yùn)用地理信息系統(tǒng)對(duì)蘋果蠹蛾在中國(guó)的潛在分布區(qū)進(jìn)展了研討地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)使生態(tài)學(xué)研討從定性走向定量、向著圖形和圖象化開展，為生物學(xué)家研討生物種群空間生態(tài)學(xué)提供了有力的工具$5 Internet技術(shù)借助于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通訊和資源共享。詳細(xì)表達(dá)在以下3個(gè)方面:各種入侵性物種的生物學(xué)信息及其種群監(jiān)測(cè)模型和預(yù)測(cè)模型、風(fēng)險(xiǎn)性預(yù)警、治理戰(zhàn)略等時(shí)效性很強(qiáng)的信息可以及時(shí)地發(fā)布。不同時(shí)空和任務(wù)環(huán)境下的專家能及時(shí)搜集到與PRA 有關(guān)的資料，快速準(zhǔn)確地進(jìn)展分析，得出比較科學(xué)的結(jié)論可以用在線或?qū)?/p>