园林植物检疫性原始毛刺线虫在中国的适生区分析

吕文刚，沈 阳，李新芳，田相华，秦誉嘉

（1 佛山海关综合技术中心，广东顺德 528303；2 郑裕彤中学，广东顺德 528303；3 中国农业大学植物保护学院，北京海淀 100193）

进口罗汉松、鸡爪槭等园林植物成为近年国内观赏植物消费市场的热门，受到众多消费者的追捧。然而，入境园林植物的涌入，也会携带危险性有害生物，对国内园林植物生产带来威胁，其中植物病原线虫因其体型小、隐蔽性强，成为口岸检疫部门的重点监管对象，也引起了国内生产者的重视。2018－2020 年，广州口岸从入境园林植物中截获植物病原线虫最多是毛刺属线虫（传毒种）（Trichodorus spp.），该属的主要传毒种类有4 种：原始毛刺线虫（T.primitius）、圆筒毛刺线虫（T.cylindricus）、相似毛刺线虫（T.similis）和具毒毛刺线虫（T.viruliferus）。

原始毛刺线虫为水果蔬菜、园林等植物的根部迁徙性寄生线虫[1]，寄主广泛，可为害罗汉松、鸡爪槭、苹果、马铃薯、胡萝卜等多种园林植物、水果蔬菜等，该虫可以直接取食植物的根系，导致根系粗短肿大、营养不良、生长失调，还可传播烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus，TRV）和豌豆早褐病毒（pea early-browning virus，PEBV）[2-3]。有文献报道，如果没有寄主植物存在，毛刺属线虫（传毒种）也能持毒10 个月之久[4]。因此，中国、美国、加拿大等国家将原始毛刺线虫及其毛刺属线虫列为检疫性有害生物名录[5]。

有害生物的风险评估是对有害生物的入侵可能性、适生性分析以及潜在经济影响等多个方面进行评估，是检疫政策制定的重要依据。中国受外来有害生物入侵非常严重，生物入侵形势极为严峻[6]，国内学者在有害生物风险分析方面应用了不同评估模型做了大量研究，各模型各有优点，其中CLIMEX 考虑气候和生物学特性，但是GIS 功能较弱[7]。因此，研究采用CLIMEX+ArcGIS 的方法，结合两者的优势，分析传毒线虫原始毛刺线虫在我国的适生情况，并按照有害生物多指标综合评判法，赋值量化了原始毛刺线虫入侵风险，以期为检疫决策提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 软件平台

研究应用的物种潜在适生区预测软件是CLIMEX2.0，该软件由澳大利亚科学与工业研究组织（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization，CSIRO）开发；地理信息软件为美国ESRI 公司（Environmental Systems Research Institute）开发的ArcGIS10.2。电子地图为国家基础地理信息网站下载的1:400 万的中国国界和省界图，。

1.2 基础数据

植物病原线虫需要适当的水或者土壤颗粒表面有水膜，才能正常活动和为害，或者寄生在植物的活细胞、组织中。线虫的最适发育温度一般为15～30℃，在40～50℃的热水中10min 才能被杀死。线虫均有一段时间生活在土壤中，温度和湿度是影响线虫的重要因素。在土壤中，从地面到地下15cm 深的浅层，线虫存活较多，土壤温湿度高，线虫活跃，长期处于淹水或通气不良的环境会影响其生存。原始毛刺线虫是专性寄生，在活的植物细胞和组织内取食繁殖和为害[8]。其地理分布来源于国际应用生物科学中心（CABI，Center for Agricuture and Bioscience International）、全球生物多样性信息网络（GBIF，Global Biodiversity Information Facility）以及文献资料。

CSIRO 开发的CLIMEX 模型自带了中国85 个站点气候数据库，预测结果的准确度会受很大限制。因此，从国家气象局获取全国748 站点的气候数据，将其转化为CLIMEX 软件可用的格式，导入模型分析，提高准确性。

1.3 适生性分析方法

研究采用位置比较分析法，参照马铃薯腐烂茎线虫CLIMEX 参数[9]预设原始毛刺线虫参数，以生物学数据修改参数，运行软件、比对原始毛刺线虫的现有分布，调试修正参数，确定了原始毛刺线虫的CLIMEX 参数值后（见表1），运行模型获得全国各站点生态气候指数值（EI）。按照CLIMEX 运算规则，EI=0，物种在该地区不适生，EI＞0 的地点则适生；本研究采用学者常用的适生程度划分标准来评判原始毛刺线虫的适生程度，即：EI=0 或无寄主分布地区为非适生区、0＜EI≤10 的地区为低适生区、10＜EI≤20 的地区为中适生区、EI＞20 的地区为高适生区[10-11]。

表1 原始毛刺线虫适生性分析的CLIMEX 参数

为了弥补CLIMEX 的缺点，获得更直观的原始毛刺线虫在我国的适生区域和适生程度，应用ArcGIS 软件对EI 进行插值分析，把适生点扩展为面。因线虫是专性寄生，研究中叠加了寄主植被分布图层，获得了原始毛刺线虫在我国的适生性。

1.4 入侵风险评估

按照学者建立的有害生物风险分析评估指标体系[12]，针对风险评估5 因子（有害生物的地理分布范围P1、潜在为害性P2、受害寄主经济重要性P3、定殖和扩散可能性P4和风险管理难度P5）的15 个评判指标，按照各指标的客观评判依据，分别赋值（见表2），并计算风险综合评价值 R，其计算公式为R=，判断标准为：1.0≤R＜1.5 为低度危险，1.5≤R＜2.0 为中度危险，2.0≤R＜2.5 为高度危险，2.5≤R＜3.0 为特别危险[13]。

表2 原始毛刺线虫入侵风险分析的评估指标

2 结果与分析

2.1 原始毛刺线虫在中国的潜在地理分布范围

采用ArcGIS 软件反距离权重插值（IDW）分析，并叠加寄主图层后，获得原始毛刺线虫在中国的适生区域。如图1 所示，原始毛刺线虫在中国的适生范围北界可达黑龙江南部、新疆北部，除黑龙江中北部、内蒙古北部和西部、甘肃西部、青海中西部、新疆（除北疆外）、西藏西北部外，其余地区均适生。高度适生区有广西中西部、广东中南部、福建东南部等；中度适生区有海南北部、云南东部和西部、贵州西南部、四川中东部、广西中部、广东北部、福建中部、江西南部、台湾西部、重庆西部和北部、甘肃东南、陕西中南、山西西南部、湖北北部、河南大部、安徽北部、江苏北部和山东半岛及南部等地。

图1 原始毛刺线虫在中国的潜在地理分布范围

2.2 入侵风险

采用有害生物多指标综合评判法，量化风险因子计算获得原始毛刺线虫风险综合评价值R 为2.39，入侵我国的风险等级为高度危险。

3 结论与讨论

研究结果表明，原始毛刺线虫在我国适生范围很广，其入侵风险综合评估值为2.39，风险等级为高。从生物学特性上看，原始毛刺线虫体型小，在低温下能保持很强的耐受力，环境适应力强，即使进口时所携带线虫的虫口密度较低，也能凭借极强的生存力和耐受力在适当的环境下大量繁殖并造成为害。入境园林植物携带的线虫，基本是在根部以及所携带的土壤和栽培介质中，隐蔽性很强，由于鲜活植物贸易的特殊属性，线虫在入境货物中的存活率极高，运输中处理难度极大。由此可见，防范线虫入侵，做好口岸检疫是最重要、最有效的措施。然而，目前国境口岸检疫中限于抽检比例、专业人员配置、抽样规范以及检疫技术等因素，大量植物的进口检疫很难做到及时发现并完全检出。因此，为保护国门园林观赏植物、农业生产、生态的安全，口岸检疫部门必须重视提高线虫检疫，采用在线虫非适生或适生程度较低的区域设置进口口岸，并加强口岸人员和设施配置，提高抽检比例，严防线虫入侵。检疫性线虫一旦随货物的进口传入国内，势必会给国内农林业生产和生态环境带来巨大为害和损失。

综上所述，在我国大力发展特色产业、持续引进国外优良品种的大环境下，防范线虫随进口植物入侵，做好线虫检疫风险管理和口岸检疫，科学设置和合理布局入境口岸，加大检疫专业人才培养和检疫技术的研发，才能有效把好线虫检疫防控第一关；国内农林生产部门应建立线虫疫情监测普查制度，摸清国内发生情况，为线虫防控策略的制定提供基础资料；农林业生产企业和个人，加强线虫识别和防治方法培训，完善农业、化学等多种防控措施，避免线虫的扩散和为害。只有不断提高全社会的检疫意识，加强行政部门和生产一线的防控协作，才能真正保护国内生产、生态安全。