《Journal of Integrated Pest Management》:Enhancing the Caribbean’s quarantine pest surveillance and emergency response activities through rapid distance digital diagnostics
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本议题文章将重点阐述加勒比地区当前的诊断能力与挑战、加勒比有害生物诊断网络(CPDN)迄今所产生的影响,以及通过该网络及其他途径持续建设该地区诊断能力对利益相关方的益处。CPDN数据库源自加勒比植物健康主任技术工作组,该工作组与推广人员、诊断学家、调查员、顾问
本议题文章将重点阐述加勒比地区当前的诊断能力与挑战、加勒比有害生物诊断网络(CPDN)迄今所产生的影响,以及通过该网络及其他途径持续建设该地区诊断能力对利益相关方的益处。CPDN数据库源自加勒比植物健康主任技术工作组,该工作组与推广人员、诊断学家、调查员、顾问及植物检验员协作,向样本提交者提供有害生物相关信息。借助传播循证信息的机会,可向用户推荐综合有害生物管理策略和最佳管理实践。CPDN系统所使用的材料包括利用数字媒体工具收集的田间数据,这些工具用于评估和诊断与植物病害、昆虫、杂草、入侵物种、植物生理学及营养相关的非生物和生物因素。
研究背景与现存问题
加勒比大区(GCR)是全球生物多样性热点之一,拥有超过1500种独特植物物种。然而,全球范围内,植物病害、植物寄生线虫和入侵节肢动物每年分别造成高达2200亿、1730亿和700亿美元的贸易损失。入侵物种的建立会对环境、经济、粮食安全和社会产生毁灭性影响。加勒比岛屿生态系统尤为脆弱,其特有的地方物种面临非本地种、入侵种、人为因素以及栖息地丧失和破碎化的威胁,该地区占据了全球64%的灭绝事件。从经济角度看,农业和旅游业是加勒比地区的重要收入来源,旅游业平均占GDP的32%,而入侵物种如粉红 Hibiscus 粉蚧曾导致约1.38亿美元的损失。历史上,该地区报告了多种检疫性有害生物,如椰子树致死黄化病和地中海实蝇,均造成了严重的经济后果。
尽管加勒比地区与美国和欧盟等主要贸易伙伴有着紧密的贸易联系,但其自身的诊断能力却面临诸多挑战。现有生物安全任务由港口工作组、政府多个部门共同承担,但由于人员不足和高流动率,沟通协调困难。虽然美国动植物卫生检验局(APHIS)启动了加勒比大区保护倡议(GCSI)并建立了加勒比生物安全拦截系统(CBIS)数据库,但区域内的诊断资源和技术能力仍然有限。因此,迫切需要加强该地区的诊断能力,以实现对检疫性有害生物的快速识别和早期检测,从而保障农业生产、食品安全和国际贸易。
研究内容与结论
为应对上述挑战,研究人员重点介绍了加勒比有害生物诊断网络(CPDN)的建立、实施及其成效。CPDN是一个基于网络的数据库平台,由加勒比植物健康主任(CPHD)技术工作组创建,旨在为区域内的植物检验员、侦察员、顾问、推广人员和诊断学家提供一个协作平台。通过整合实地数据和数字媒体工具,CPDN能够快速评估、识别和诊断影响植物健康的各类生物与非生物因素。该网络的核心目标是提升加勒比地区对检疫性有害生物的监测和应急响应能力,通过提供快速可靠的数字诊断服务,帮助成员国满足国际植物保护公约(IPPC)的卫生与植物卫生报告义务,促进区域贸易的安全进行。研究得出的结论是,CPDN作为一个关键的协作和通信平台,显著增强了该地区早期发现、监测和绘制有害生物图谱的能力,对于保护农业资源和推动区域可持续发展具有重要意义。
主要关键技术方法
研究人员采用了多项关键技术方法来构建和评估CPDN。首先,通过签署谅解备忘录(MOU)为32个成员国提供免费访问权限,并制定了四点动员计划以推广网络使用。其次,实施了Beta试点测试阶段,由牙买加和开曼群岛的用户对新平台进行测试,以修复技术缺陷并确保稳定性。此外,研究人员组织了多次虚拟培训研讨会,涵盖网站导航、数字摄影诊断和样本采集等内容,培训对象包括来自多个成员国的农业部官员。最后,通过在线问卷调查收集用户反馈,以评估网络的有效性和改进方向。所有数据来源于CPDN数据库自2020年至2024年的实际样本提交记录。
研究结果
加勒比有害生物诊断网络(CPDN)概述: 该网络由加勒比入侵物种工作组和加勒比共同体(CARICOM)秘书处领导,设备由USDA/APHIS、佛罗里达大学(UF)、加勒比农业研究与开发研究所(CARDI)等机构支持。它是一个结合了现场数据和数字媒体工具的基于网络的数据库,能够快速评估和诊断植物健康问题,并提供基于最佳管理实践的建议。CPDN还具备记录保存功能,可实现进口、出口和有害生物拦截的可追溯性。
4点动员计划与Beta试点测试: 2020年6月,CPHD与UF签署了为期两年的谅解备忘录。2023年实施的Beta试点测试由牙买加和开曼群岛的用户参与,旨在识别技术缺陷、收集用户反馈并确保网络稳定性。测试完成后,修订后的CPDN网络正式发布。
国家联络点和用户的动员与培训: 通过动员函协议确定了国家联络点和用户角色。在COVID-19疫情期间,于2020年12月和2021年4月举办了英语和西班牙语的虚拟培训,覆盖网站使用、数字摄影诊断和样本提交等内容。
使用情况、影响与样本提交: CPDN产生了显著的积极影响。截至2024年3月,共收到579份样本,其中约62%为“昆虫(植物)”类型,22%为“植物病害”。特立尼达和多巴哥提交的样本最多(约占54%)。2024年7月的在线调查显示,尽管75%的国家参加了培训,但只有42%的受训用户使用了该网络。低使用率归因于人员流动率高、电子邮件地址失效等因素。在使用者中,71%用于病害诊断,64%用于害虫鉴定。近三分之一用户在24小时内收到回复。用户认为网络可通过增加数字成像工具、纳入线虫学家和提供再培训来改进。
旧世界棉铃虫研讨会: 2017年举办的研讨会为18个加勒比国家的参与者提供了关于该害虫的诱捕、调查和解剖技术培训。评估结果显示参与者的诊断信心和准确性显著提高。
番茄潜叶蛾研讨会: 2020年举办的研讨会为20个国家的人员提供了筛查、解剖和诱捕技术培训。CPDN在初步诊断特立尼达的番茄潜叶蛾方面发挥了关键作用,实现了早期发现和及时控制。
线虫学诊断研讨会: 2021年和2022年举办的研讨会涵盖了线虫的诊断、监测和管理技术,并为参与者提供了显微镜等设备。
样本提交数据总结: 数据显示,大部分样本来自特立尼达和多巴哥及开曼群岛。约21%的样本未注明原产国,这促使平台升级以强制填写地理和上下文字段。
讨论与结论
讨论部分指出,CPDN为进口商、出口商、种植者、研究人员和政府监管机构等众多利益相关方带来了益处。特别是在缺乏人力和技术资源的加勒比大区,该网络是支持检疫性有害生物及时应急响应和保障民生的重要工具。即使在COVID-19疫情期间,CPDN也成功支持了有害生物诊断和监测。它有助于增强加勒比农业健康与食品局的早期发现和报告能力,并可配合海关和边境保护工作,例如与“别带害虫”(DPAP)项目协同使用。开曼群岛的经验表明,CPDN提供了高效的昆虫诊断服务,通常在12小时内完成响应。阿鲁巴的成功案例包括鉴定稀有树种和多种害虫。圣卢西亚则率先在疫情期间采用虚拟方式进行植物检疫能力评估。
研究结论强调,CPDN作为一个至关重要的协作和通信平台,通过促进快速准确的诊断,增强了该地区对有害生物的早期发现、监测和绘图能力。存档的数据也为研究和教育提供了宝贵资源,最终加强了区域的植物生物安全,促进了可持续农业发展。