地中海白蜗牛在中国的潜在适生区预测
2014-08-10周卫川李伟东
周卫川,王 沛,李伟东
(1.福建出入境检验检疫局,福州 350001;2.国家软体动物检疫鉴定重点实验室,福州 350001;3.海南出入境检验检疫局,海口 570311)
研究简报
地中海白蜗牛在中国的潜在适生区预测
周卫川1,2,王 沛1,2,李伟东3
(1.福建出入境检验检疫局,福州 350001;2.国家软体动物检疫鉴定重点实验室,福州 350001;3.海南出入境检验检疫局,海口 570311)
地中海白蜗牛[Cernuellavirgata(Da Costa, 1778)]是中国2012年新增的检疫性有害生物,在中国没有分布。根据中国670个基准气象站点30年的气象数据,应用生物气候相似距方法,对地中海白蜗牛在中国的潜在适生区进行了预测。结果表明,该蜗牛在中国的适生性可区划为高度适生区、适生区、轻度适生区和非适生区,其中高度适生区和适生区面积约占全国的45%,中国黄河流域、长江流域和西南地区为地中海白蜗牛的高度适生区,是防御该蜗牛入侵的重点地区。
地中海白蜗牛; 适生性; 风险评估; 植物检疫
地中海白蜗牛[Cernuellavirgata(Da Costa, 1778)][1]是中国2012年新增的检疫性有害生物[2]。该螺起源于地中海盆地[3-7],现已传入澳大利亚和美国[8-10],被学者认为是具有重大潜在威胁的外来入侵物种[11]。智利、美国、澳大利亚、新西兰、日本对该蜗牛实施检疫[8-12]。澳大利亚散装大麦粮船曾因带有该蜗牛而被智利植物检疫部门退货,遭受了巨大的经济损失[10]。地中海白蜗牛是美国最重要的检疫性软体动物[11],为了防止该螺的入侵和扩散,美国政府先后在华盛顿州、密歇根州、北卡罗来纳州的入侵点及周围地区实施了三次铲除行动,投入了巨大的人力和财力[10,12]。
近年来,中国口岸在植物检疫中多次截获地中海白蜗牛[13],表明该蜗牛具有较高的传入风险,但有关该蜗牛的适生性研究在国内外均未见报道。本文应用生物气候相似距方法建立数学模型,对地中海白蜗牛在中国的潜在适生区进行研究,并提出了防御入侵的相关措施。
1 材料和方法
1.1 材料
气候资料来源于中央气象局资料室,为中国1950-1980年共计31年的气象数据;矢量地图下载于国家基础地理信息系统网(http:∥nfgis.nsdi.gov.cn/),本研究使用的是1∶400万的国界和省界地图。
1.2 方法
1.2.1 生物气候相似距
目前有关地中海白蜗牛生栖繁殖的关键临界因子尚未有定量研究的报道。因此,本文选用生物气候相似距方法[14]。
生物气候相似距是研究生物地理分布的一个重要工具。利用该方法预测有害生物的潜在地理分布,气候因子和标准点的选择至关重要[15]。由于该螺在澳大利亚南部的危害严重程度远超过其原产地[10,16],故本文选择澳大利亚南部的墨尔本、阿德莱德、堪培拉作为标准点,分别代表了澳大利亚南部以阿德莱德为中心的东西两个方向。温度是影响地中海白蜗牛种群数量增长和自然扩散的重要因子,相对湿度和降水量起着更为重要的作用。但降水和湿度是高度相关的两个气象因子,降水通过改变湿度影响地中海白蜗牛的生长发育。在本文中,根据数据库的气候资料条件,选用平均气温、平均降水量2个气象因子,用改进后的欧氏距离法计算生物气候相似距dij,设选择m个气候因子计算相似距,则
1.2.2 地图绘制
将1.2.1方法获得的生物气候相似距数据和相应的气象站点地理坐标数据保存为Microsoft Access数据表,在地理信息系统(MapInfo Professional 7.0 简体中文版)操作平台上绘制地中海白蜗牛在中国的潜在适生区地图。
2 结果和分析
根据1.2建立的生物气候相似距模型,用中国670个基准气象站点30年的平均气候数据运行后,适生性预测结果如下(图1):
图1 地中海白蜗牛在中国的适生性Fig.1 The predicted suitable areas of Cernuella virgata (Da Costa, 1778)in China
(1)高度适生区。主要包括中国黄河流域、长江流域和西南地区,这些地区的生物气候与标准点之间很相似,生物气候相似距较小(dij≤0.5;图1红色部分),是地中海白蜗牛最易入侵的高度危险区。
(2)适生区。主要分布于高度适生区周边和新疆大部分地区以及内蒙古部分地区(0.5 (3)轻度适生区。主要包括广东、福建、江西的绝大部分地区,广西、黑龙江和西藏的大部分地区,内蒙古和青海的部分地区,云南、新疆、甘肃、四川、湖南、山西、安徽、辽宁、台湾的局部地区,这些地区的生物气候与标准点有一定的相似性(1.0 (4)非适生区。主要包括海南、吉林、台湾的绝大部分地区,内蒙古、青海、甘肃、新疆、西藏、浙江、黑龙江的部分地区,广东、广西、云南、湖南、福建、江西、安徽、辽宁的局部地区,这些地区的生物气候与标准点相差较远(dij>1.5;图1中绿色部分),地中海白蜗牛一般难以生存。 本文把地中海白蜗牛在中国的潜在适生性区划为高度适生区、适生区、轻度适生区和非适生区,可作为制定检疫政策的依据。中国政府增补地中海白蜗牛为《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》中的成员[2],对该蜗牛采取检疫措施完全符合SPS协议原则和国际惯例[17-18]。 本文主要是应用生物气候相似距方法研究地中海白蜗牛在中国的适生性。地中海白蜗牛起源于地中海盆地,后逐渐向北扩展到英国北部沿海,向南停留在非洲西北部地区的摩洛哥,分布范围35~55°N,是一种适宜在温带型气候条件下生栖危害的有害生物[11]。该蜗牛入侵澳大利亚后,危害情况更为严重[8],地中海白蜗牛在澳大利亚的分布区大约为30~40°S,地理纬度比起源地更低一些。所以从现有的分布纬度区域分析,该蜗牛在中国大部分地区也是可以生存的。 综上所述,地中海白蜗牛具有入侵中国的巨大潜能。因此建议有关部门采取有效措施严防其入侵。 (1)加强口岸检疫。地中海白蜗牛在中国尚未分布,加强检疫是防止其入侵最为经济有效的技术措施。对来自疫区的谷物和橘子等农产品、木质包装材料、集装箱应该重点检查,仔细观察船舱、集装箱的底部和四角部位以及所装货物与木质包装材料是否有蜗牛,由于该蜗牛的生态习性不同于其他蜗牛,喜欢在明亮的高处休眠,因此尤其要注意船舱、集装箱顶部的检查,发现任何蜗牛都应及时杀死或作熏蒸处理。对来自疫区可能被蜗牛污染的物品可做预防性的熏蒸灭蜗处理。 (2)加强监测预警。在地中海白蜗牛入侵风险较高地区(高度适生区和适生区)的港口、车站、货场等地及周边进行诱捕,做好这些重点地区重点部位的监测工作,一旦发现疫情,立即启动应急预案,予以彻底扑灭。 [1] Da Costa E M.Historia naturalis testaceorum Britanni, or, the British conchology: containing the descriptions and other particulars of natural history of the shells of Great Britain and Ireland[M].London: La Conchologie Britannique, 1778: 1-12. [2] 农业部,国家质量监督检验检疫总局.农业部和国家质量监督检验检验总局第1831号公告[R].北京:农业部和国家质检总局,2012.9.17. [3] Kerney M P, Cameron R A D.A field guide to the land snails of Britain and North-west Europe[M].London: Collins, 1979. [4] Kerney M P.Atlas of the land and freshwater molluscs of Britain and Ireland[M].Colchester: Harley Books, 1999. [5] Manganelli G, Bodon M, Favilli L, et al.Gastropoda Pulmonata[M]∥Minelli A, Ruffo S,La Posta S.Checklist delle specie della fauna italiana.Bologna: Calderini, 1995,16: 1-60. [6] Ondina P, Hermida J, Outeiro A.Nuevos datos sobre la distri- bución de la superfamilia Helicoidea Rafinesque (Gastropoda, Pulmonata, Stylommatophora) en el oeste de Galicia[J].Iberus,1997, 15(1): 5-22. [7] Quintana Cardona J.Molluscs terrestres autòctons introduïts a l’illa de Menorca (Illes Balears, Mediterrània occidental)[J].Spira Barcelona, 2006, 2(1): 17-26. [8] Hopkins D.Snails—a quarantine concern for export citrus to the USA[R].Australia: Entomology Unit, SARDI, 1996. [9] Barker G M.Natural enemies of terrestrial molluscs, common white snail or Mediterranean white snail, quarantine tasmania fact sheet[R].Oxon: CABI Publishing, 2004. [10]USDA.Port of TacomaCernuellavirgata(C.virgata) eradication program in pierce county, Washington[R].United States Department of Agriculture: Environmental Assessment, 2008. [11]Cowie R H, Dillon R T, Robinson D G,et al.Alien non-marine snails and slugs of priority quarantine importance in the United States: A preliminary risk assessment[J].American Malacological Bulletin, 2009, 27: 113-132. [12]USDA.New pest response guidelines temperate terrestrial gastropods[R].United States Department of Agriculture, 2010. [13]杨海芳, 肖琼, 崔俊霞,等.警惕地中海白蜗牛的入侵[J].植物保护, 2012, 38(4): 185-188. [14]周卫川, 蔡金发, 陈德牛, 等.褐云玛瑙螺在我国的适生性研究[J].动物学报, 1998, 44(2):138-143. [15]李伟东, 虞国跃, 周卫川.螺旋粉虱在中国的适生区预测与风险区划[J].植物保护学报, 2009(3): 193-199. [16]Baker G H.The population dynamics of the Mediterranean snailsCernuellavirgata,Cochlicellaacuta(Hygromiidae) andThebapisana(Helicidae) in pasture-cereal rotations in South Australia: a 20 year study[J].Australian Journal of Experimental Agriculture,2008, 48: 1514-1522. [17]GATT.Agreement on the application of sanitary and phytosanitary measures[R].1994. [18]FAO.Pest risk analysis for quarantine pests.International standard for phytosanitary measure (publication No.11)[R].Secretariat of the IPPC, FAO, Rome, 2001. PotentialdistributionareasofCernuellavirgata(Stylommatophora:Hygromiidae)inChina Zhou Weichuan1,2,Wang Pei1,2,Li Weidong3 (1.FujianEntry-ExitInspection&QuarantineBureau,Fuzhou350001,China;2.StateKeyLaboratoryofMolluscanQuarantineandIdentification,Fuzhou350001,China;3.HainanEntry-ExitInspection&QuarantineBureau,Haikou570311,China) The Mediterranean white snail,Cernuellavirgata(Da Costa, 1778), was a new Chinese quarantine pest found in 2012, but it was not distributed in China.Based on meteorological data of 670 weather stations in China over thirty years, we predicted the potential suitable areas of it using Agricultural Climate Analogies Distance method.The results showed that there were four suitable geographic areas in China, the highly suitable area, suitable area, mildly suitable area and unsuitable area respectively, and the first two areas accounted for approximately 45% of the total in China.The Yellow River Valley, Yangtze River Basin and Southwest regions were important areas for preventing the snail invasion, which belonged to the highly suitable areas. the Mediterranean white snail; viability; risk assessment; plant quarantine 2013-01-26 : 2013-10-01 国家自然科学基金项目(31372162;31040072);福建省国际合作重点项目(2012I0001);福建省自然科学基金项目(2012J01063) S 40 : ADOI: 10.3969/j.issn.0529-1542.2014.01.0223 结论和讨论