加那利群岛未来十年入侵非本地物种的Horizon Scanning（HS）：环境与社会经济风险双维优先排序

《Diversity and Distributions》：Preventing Invasive Non-Native Species: A Horizon Scanning for the Canary Islands

　　

目标：海洋性岛屿（oceanic islands）拥有异常丰富的生物多样性（biodiversity）和特有性（endemism），但极易受到生物入侵（biological invasions）影响。研究人员旨在识别未来十年内具有高潜力入侵加那利群岛的非本地物种（non-native species），并依据其环境和社会经济风险对它们进行优先排序。地点：加那利群岛，马卡罗尼西亚（Macaronesia），东北大西洋。方法：研究人员应用了具有全球范围的结构化Horizon Scanning（HS）协议。一个由37名专家组成的小组评估了823个物种，涵盖五个主题组（海洋物种、淡水动物、陆生脊椎动物、陆生无脊椎动物和植物），对它们的到达（arrival）、定殖（establishment）和影响（impacts）可能性进行评分。影响被分别评估为环境和社会经济影响。研究人员量化了专家间吻合度（agreement）和排序一致性（consistency），并形成了两个基于共识的排序名单（consensus-based ranked lists）。结果：尽管专家评分的吻合度相对较低，物种排序显示出较高的一致性。基于环境影响，共有94个物种被确定为优先预防对象（12个非常高风险，82个高风险），而49个物种因社会经济影响被优先考虑（2个非常高风险，47个高风险）。环境风险主要由蜥蜴、蛇和淡水鱼主导，而社会经济风险主要集中于昆虫。环境和社会经济影响评分仅弱相关，凸显了独立评估的价值。主要结论：本研究提供了明确聚焦加那利群岛的Horizon Scanning（HS），并分别评估环境和社会经济风险。研究结果突出了需要紧急关注的分类群，表明入侵风险模式随评估的空间和情境尺度而变化，并提供了一个前瞻性工具，以支持监测（surveillance）、早期预警系统（early warning systems）和生物安全措施（biosecurity measures）。通过预判未来威胁，这项工作在保护生物地理学（conservation biogeography）和岛屿生态系统（island ecosystems）入侵物种管理方面贡献了方法学和应用进展。

研究背景：海洋性岛屿（oceanic islands）仅覆盖全球表面约6.7%，却承载约20%的已知物种，具有高特有性（endemism），并长期作为进化研究的自然实验室。加那利群岛位于东北大西洋马卡罗尼西亚，由八个主要海洋火山岛和若干小岛组成，面积约7500 km²，距非洲大陆约96 km、欧洲大陆约940 km；气候和植被随海拔与东西梯度高度异质，Tenerife的El Teide达3715 m。该群岛拥有超过14,300种本土陆生物种，其中约4600种为特有种，另有近7500种本土海洋物种；已建立四个国家公园和146个保护自然区，覆盖约44%陆地面积。但旅游和商业活动使该地区成为入侵枢纽，至少记录2400种非本地物种（non-native species），并已产生生态和经济影响。生物入侵（biological invasions）是岛屿物种丧失的主要威胁之一；欧盟入侵外来物种条例（EU Regulation on Invasive Alien Species）和西班牙入侵外来物种目录（Spanish Catalogue of Invasive Alien Species）主要针对已建立入侵物种，可能未充分覆盖新出现风险。Horizon Scanning（HS，前瞻扫描/地平线扫描）是一种基于专家共识的快速优先排序工具，但在热带和亚热带，尤其海洋岛屿应用较少。此前国家层面HS未充分考虑加那利群岛的地方背景。因此，研究人员开展本研究，旨在识别未来十年最可能到达、定殖并造成环境或社会经济影响的非本地物种，并分别评估两类风险。

研究人员应用结构化HS协议，建立五个主题组：海洋物种、淡水动物、陆生脊椎动物、陆生无脊椎动物和植物；37名专家评估823个物种，形成环境和社会经济两个共识优先名单。研究得出：94个物种因环境影响被列为预防优先（12个非常高风险、82个高风险），49个物种因社会经济影响被列为优先（2个非常高风险、47个高风险）。环境风险以蜥蜴、蛇和淡水鱼为主，社会经济风险集中于昆虫。环境与社会经济影响评分仅弱相关，说明独立评估两类风险具有价值。该研究为监测、早期预警、生物安全措施和岛屿入侵物种管理提供了前瞻性工具，对保护生物地理学（conservation biogeography）和岛屿生态系统（island ecosystems）管理具有重要意义。

关键技术方法（不超过250字）：研究人员采用改编自既有HS协议的结构化流程。使用CABI Horizon Scanning工具，以K?ppen-Geiger气候匹配从全球范围初筛潜在非本地物种，并补充既往西班牙和欧洲HS及法规物种；依据BIOTA和EXOS数据库排除已在至少一个岛屿建立的物种。每组筛选前200个分类单元，由5–7名专家组成的五个主题组共37名专家评分。专家按1–5分评估到达（arrival）、定殖（establishment）、环境影响和社会经济影响；环境和社会经济影响分别参考EICAT（环境影响分类）和SEICAT（社会经济影响分类）。采用Krippendorff's α（Krippendorff's alpha，吻合度/信度系数）和Kendall's W（Kendall's coefficient of concordance，排序一致性系数）量化专家评估，并用beta回归（beta regression）检验差异；通过线下和线上共识会议形成最终排序名单。与国家HS比较使用列联表和卡方检验（Chi-squared test）。样本队列来源包括CABI工具、既往HS、西班牙和欧洲法规及BIOTA/EXOS数据库。

研究结果：
可靠性分析：通过beta回归等分析，专家吻合度因主题组和评分变量而异。淡水生物平均Krippendorff's α最低（0.23），陆生脊椎动物（0.26）和陆生无脊椎动物（0.25）居中，植物（0.32）和海洋生物（0.35）较高。到达（0.39）和环境影响的吻合度较高，定殖（0.21）和社会经济影响（0.21）较低。Kendall's W显示物种排序一致性较高，尤其海洋生物和植物的到达；陆生脊椎动物的社会经济影响和定殖最低。吻合度与排序一致性仅弱相关，共识前后评分变化明显。
共识名单：通过专家评分和共识过程，823种非本地物种被纳入评估。环境影响方面，12种非常高风险、82种高风险、283种中等、446种低风险。非常高风险环境物种中，陆生脊椎动物8种，包括Sus scrofa、Vulpes vulpes、Acridotheres tristis、Acridotheres cristatellus、Hemidactylus frenatus、Hemorrhois hippocrepis、Zamenis scalaris和Pantherophis guttatus；淡水物种3种，包括Oreochromis niloticus、Poecilia latipinna和Gambusia affinis；红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus是唯一非常高风险陆生无脊椎动物。高风险类别中，淡水最多（26种），其次植物（19种）、海洋（17种）、陆生脊椎动物（11种）和陆生无脊椎动物（9种）。社会经济影响方面，2种非常高风险，即Rhynchophorus ferrugineus和Aedes aegypti；47种高风险、218种中等、556种低风险。社会经济高风险中陆生无脊椎动物最多（16种），包括Rhynchophorus phoenicis、Bursaphelenchus xylophilus和Bactrocera dorsalis；海洋14种，如Pterois volitans、P. miles和Callinectes pallidus；植物10种、陆生脊椎动物6种、淡水仅Culex quinquefasciatus。环境和社会经济总分仅中度相关，因两类影响评分弱相关；部分物种社会经济高但环境低，如Diaphorina citri，部分环境高但社会经济低，如Pantherophis guttatus。优先预防物种中，环境优先94种，社会经济优先49种。非常高风险环境物种多为蜥蜴和蛇（Squamata，4种）及淡水鱼（Actinopterygii，3种）；高风险环境物种主要为双子叶植物（Magnoliopsida，16种）、淡水鱼（15种）和昆虫（9种）。社会经济非常高风险均为昆虫害虫，高风险也以昆虫为主（15种），另有双子叶植物10种和海鞘（Ascidiacea）5种。
与国家HS比较：通过列联表和卡方检验，当前加那利HS与此前国家HS的物种组成显著不同（χ²=496.83，p < 0.001），尽管71%专家参与了两项评估。351种为两者共享，468种仅在本研究中评估，582种仅在国家级评估中；约30种在两项评估中均被列为优先，环境总分相关。差异反映了加那利群岛的生态独特性、不同研究区域以及不同气候匹配结果。

讨论部分总结：本研究是首个专门针对加那利群岛的HS，揭示了未来十年可能入侵的令人担忧数量的非本地物种。94种具有高或非常高风险环境影响，49种具有显著社会经济影响。脊椎动物和节肢动物主导优先名单，专家最常将蜥蜴、蛇和淡水鱼与环境威胁联系，将昆虫与社会经济影响联系。尽管专家整体吻合度中等，基于共识的优先排序可指导监测、资源分配和风险分析，并强调预防和基于风险的管理。本研究首次明确独立评估环境和社会经济影响，发现两类影响重叠有限，支持同时关注生物多样性保护和人类福祉，并倡导One Biosecurity方法。加那利群岛高特有性和许多本土类群分布狭窄，使入侵可能通过竞争、捕食、栖息地改变或生态系统变化产生不成比例影响；例如非本地水生甲虫Meladema coriacea已使特有种Meladema imbricata从Tenerife多数淡水溪流中消失，入侵大型藻类Caulerpa racemosa和Lyngbya majuscula与Cymodocea nodosa海草床退化相关，Lampropeltis getula和Acridotheres tristis等入侵脊椎动物威胁特有动物。专家评估受经验、证据主观解释、专业利益和参与度影响，在数据缺乏的热带和亚热带岛屿尤为关键。结构化评分和共识程序可减少个体偏差；Krippendorff's α较低但Kendall's W较高，说明专家在绝对评分上分歧较大，但在优先排序上趋向一致。共识前后评分变化明显，表明排序受方法选择影响，存在结构性不确定性。社会经济影响不确定性尤其高。区域HS很重要，因为入侵是依赖情境的种群现象。与国家级HS比较差异显著，国家级评估覆盖西班牙半岛、加那利和巴利阿里群岛，纳入更多生境和气候变异。局限包括：初始物种名单不全面；CABI工具基于气候匹配，可能高估热带物种适应性而忽略温带和地中海气候入侵者，尤其植物；陆生无脊椎动物偏向作物害虫；淡水系统未受监测且未受EU水框架指令保护，公众生态价值认知低；海洋生态和社会经济影响数据稀缺。未来HS应纳入气候特定过滤、改善影响评估并加强监测和数据收集。研究结果可支持早期预警系统、快速反应、监测策略和生物安全措施，为区域当局制定观察名单、风险分析和预防管理提供参考。

研究结论（Main Conclusions）翻译：本研究提供了明确聚焦加那利群岛的Horizon Scanning（HS），并分别评估环境和社会经济风险。研究结果突出了需要紧急关注的分类群，表明入侵风险模式随评估的空间和情境尺度而变化，并提供了一个前瞻性工具，以支持监测（surveillance）、早期预警系统（early warning systems）和生物安全措施（biosecurity measures）。通过预判未来威胁，这项工作在保护生物地理学（conservation biogeography）和岛屿生态系统（island ecosystems）入侵物种管理方面贡献了方法学和应用进展。