《Frontiers in Agronomy》:Assessing the threat: risk assessment of non-native plant pests likely to threaten livelihoods if introduced in Rwanda
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摘要:外来物种潜在入侵信息的缺乏是导致撒哈拉以南非洲入侵频发的主要因素之一。研究人员开展了一项快速风险评估,以优先识别尚未在卢旺达报道、但可能被引入并具有入侵性的高风险物种。CABI地平线扫描工具(Horizon Scanning Tool, HST)识别出9
摘要:外来物种潜在入侵信息的缺乏是导致撒哈拉以南非洲入侵频发的主要因素之一。研究人员开展了一项快速风险评估,以优先识别尚未在卢旺达报道、但可能被引入并具有入侵性的高风险物种。CABI地平线扫描工具(Horizon Scanning Tool, HST)识别出9,155种尚未在卢旺达报道、但存在于其他潜在贸易国的物种(包括641种入侵物种)。这9,155种物种包括5,860种节肢动物、319种细菌、174种卵菌(chromists)、1,762种真菌、34种软体动物、261种线虫、10种原生生物(protists)、33种类病毒(viroids)和712种病毒。经筛选,其中1,972种(392种节肢动物、147种细菌、79种卵菌、784种真菌、21种软体动物、134种线虫、9种原生生物、18种类病毒和388种病毒)被确定为影响卢旺达主要作物。另有127种被补充加入,包括14种来自监管有害生物名录的物种、4种被认为具有植物检疫关注性的物种、18种在其他风险评估研究中识别的物种,以及被评估物种的媒介(14种)或传播媒介(77种),从而使总数增至2,099种。在这2,099种中,1,081种在非洲以外有报道,1,018种在非洲境内有报道,其中381种在邻国有报道。这2,099种(包括212种已报道的入侵物种)包括468种节肢动物、152种细菌(包括24种植原体,phytoplasmas)、79种卵菌、810种真菌、21种软体动物、136种线虫、4种植物、9种原生生物、18种类病毒和402种病毒。最高风险评分为175分,记录于185种物种;最低评分为2分,记录于22种物种。被评估物种可能作为污染物(contaminants,1,385种)、搭便车者(stowaways,211种)或通过多种途径(503种)被引入。研究人员建议对1,270种物种采取不行动管理方案,对356种进行监测,对563种实施监管(521种检疫性有害生物和42种限定的非检疫性有害生物)。其他行动包括制定应急计划、开展宣传、由行业进行有害生物治理以及开展研究,分别建议针对18种、21种、4种和20种物种。本研究提出了一份新的限定性有害生物名录,同时使卢旺达符合《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework, KMGBF)目标6的要求,该目标旨在减少入侵性外来物种(IAS)对生物多样性和生态系统服务的影响。
**论文解读:基于地平线扫描的卢旺达非本地植物有害生物入侵风险评估**
**1. 研究背景与问题**
农业、林业和全球生物多样性日益受到外来物种入侵的威胁,这些物种一旦定殖并扩散,即成为入侵性外来物种(invasive alien species,IAS)。IAS对农业造成的经济损失高达数十亿美元,主要源于产量下降、品质降低、管理成本增加和贸易损失。在非洲,诸如柏树蚜虫(*Cinara cupressi*)等入侵物种已对林业造成严重影响。IAS也是生物多样性丧失的主要驱动因素之一,被政府间科学与政策平台(IPBES)列为生态系统生物多样性丧失的五大驱动因素之一。
卢旺达同样面临IAS的严重威胁,农业是其经济支柱,约占国内生产总值的27%,出口外汇收入的37%。政府通过作物强化计划(CIP)优先发展10条战略农业价值链,包括阿拉比卡咖啡、鳄梨、菜豆、木薯、玉米、马铃薯、水稻、大豆、茶叶和小麦。然而,这些价值链已受到多种IAS的冲击,例如2014年报道的玉米致死性坏死病(MLND)、2015年的番茄潜叶蛾(*Pthorimaea absoluta*)、2018年的草地贪夜蛾(*Spodoptera frugiperda*)以及2020年的马铃薯金线虫(*Globodera rostochiensis*)。这些入侵事件表明,在有害生物引入前缺乏有效的预防性监管。
防止IAS引入和扩散的最具成本效益的方法是边境生物安全与早期检测快速反应(EDRR)机制。然而,撒哈拉以南非洲普遍存在边境管控薄弱、法规缺失或执行不力、高风险IAS信息不足等问题。因此,产生并共享高风险物种信息至关重要。地平线扫描(horizon scanning)是一种系统性识别和优先排序潜在未来IAS威胁的战略方法,可基于其社会经济影响和生物多样性效应,利用科学数据和专家意见编制潜在入侵者及其引入途径清单,从而为预防措施提供依据。
**2. 研究目标与方法概述**
本研究旨在利用CABI开发的地平线扫描工具(HST),优先识别尚未在卢旺达报道但可能被引入并具有入侵性的高风险物种,并据此分析和更新卢旺达的限定性有害生物名录。研究团队由来自卢旺达农业与动物资源发展委员会(RAB)、卢旺达监察、竞争与消费者保护局(RICA,即国家植物保护组织NPPO)以及卢旺达大学的24名主题专家(SMEs)组成,涵盖蜱螨学、细菌学、昆虫学、软体动物学、真菌学、线虫学和病毒学领域。研究采用快速风险评估方法,基于Roy等人(2019)的框架并参考Kenis等人(2022)和Mulema等人(2022)的改编版本,对四个参数进行五分制评分:进入可能性(entry)、定殖可能性(establishment)、社会经济影响(socio-economic impact)和环境影响(environmental impact)。总体风险评分公式为:总体风险 = A × B × (C + D),最高预期评分为250,最低为2。风险评分达到54分及以上者建议采取管理行动。评估过程中还考虑了有害生物的引入途径(污染物、搭便车者、自然扩散)以及媒介和媒介传播的病原体。
**3. 主要研究结果**
**3.1 地平线扫描输出分析**
HST初步识别出9,417种物种,经筛选保留完整名称的9,155种,包括5,860种节肢动物、319种细菌、174种卵菌、1,762种真菌、34种软体动物、261种线虫、10种原生生物、33种类病毒和712种病毒。其中641种被报道为入侵物种。进一步筛选出影响卢旺达主要作物的1,972种,其中211种为入侵物种。这些物种按地理分布统计:1,081种在非洲以外报道,1,018种在非洲内报道,381种在邻国(布隆迪、刚果民主共和国、坦桑尼亚)有报道。
**3.2 限定性有害生物名录分析**
卢旺达现行限定性有害生物名录(2022年4月修订)包含255种,其中241种为检疫性有害生物,14种为限定非检疫性有害生物(RNQPs)。经评估发现名录中存在分类错误和重复录入问题,修正后为236种,其中222种为检疫性有害生物,14种为RNQP。这236种中,204种(87%)在非洲有报道,其中119种在邻国有报道,32种已在卢旺达有报道。HST识别出其中197种(83%),其余39种(17%)为额外补充。
**3.3 媒介与媒介传播物种评估**
在1,972种HST识别物种中,评估出100种媒介物种和24种可被媒介传播的物种。媒介物种包括95种节肢动物、1种真菌(*Olpidium bornovanus*)和4种菟丝子属植物(*Cuscuta* spp.)。节肢动物主要归属半翅目(81种),其中叶蝉科(Cicadellidae)40种、蚜科(Aphididae)25种。可被传播的24种物种包括3种真菌、1种线虫和20种病毒。此外,从现行监管名录中补充了1种媒介物种(*Spongospora subterranea*)和8种被传播物种。
**3.4 各类有害生物评估**
节肢动物:495种被选出,其中468种(95%)纳入风险评估,包括219种在非洲有报道,110种在邻国有报道。最高风险评分175分(79种),最低2分(2种)。58%的物种为病原体媒介,76%可能仅作为污染物引入。
细菌:152种纳入评估,其中147种由HST生成,22种(14%)为入侵物种。最高风险评分175分(7种),包括*Burkholderia gladioli* pv. *gladioli*、*Candidatus* Phytoplasma asteris等。23%为现行监管物种,61%在非洲有报道。88%可能仅作为污染物引入。
卵菌:79种纳入评估,5种(6%)为入侵物种,66%在非洲有报道。最高风险评分175分(7种),包括*Albugo candida*、*Hyaloperonospora parasitica*等。76%可能仅作为污染物引入。
真菌:810种纳入评估,39种(5%)为入侵物种,47%在非洲有报道。最高风险评分175分(60种),最低2分(19种)。82%可能仅作为污染物引入。
软体动物:21种全部由HST生成,9种(43%)为入侵物种,10种影响优先作物。最高风险评分150分(*Pomacea canaliculata*),最低8分。所有软体动物可能仅作为搭便车者引入。
线虫:136种纳入评估,22种(16%)为入侵物种,59%影响优先作物,58%在非洲有报道。最高风险评分175分(*Pratylenchus zeae*和*Rotylenchulus reniformis*),最低2分。67%可能仅作为污染物引入。
寄生植物:4种菟丝子属植物均未在HST输出中,但作为媒介被评估。*C. campestris*风险评分最高(72分)。
原生生物:9种纳入评估,3种在非洲有报道。最高风险评分105分(*Polymyxa graminis*),最低12分。全部可能仅作为污染物引入。
类病毒:18种纳入评估,11种在非洲有报道。最高风险评分175分(马铃薯纺锤块茎类病毒,PSTVd),最低8分。94%可能仅作为污染物引入。
病毒:402种纳入评估,22种(6%)为入侵物种,31%影响优先作物,42%在非洲有报道。最高风险评分175分(19种),最低3分。约89%由已知媒介传播。
**3.5 管理行动建议**
在2,166种被选物种中,2,099种纳入风险评估(67种因已在卢旺达报道而排除)。建议对1,266种(58%)采取不行动,对358种(17%)进行监测,对521种建议检疫监管,42种建议限定非检疫性监管。额外行动包括:19种制定应急计划,22种开展宣传,5种由行业治理(包括ASBVd、*Clavibacter nebraskensis*、*Oligonychus perseae*、*P. canaliculata*和*Trogoderma granarium*),22种开展研究。
**3.6 新限定性有害生物名录**
最终提议的名录包含563种,其中522种为检疫性有害生物,41种为限定非检疫性有害生物(RNQPs)。检疫性有害生物包括94种节肢动物、58种细菌、26种卵菌、156种真菌、7种软体动物、66种线虫、1种植物、2种原生生物、8种类病毒和103种病毒。RNQPs包括5种节肢动物、5种细菌、2种卵菌、12种真菌、2种线虫、1种原生生物和15种病毒。当前名录中85种在邻国报道的物种被建议进行监测以确定其有害生物地位后再决定是否重新纳入名录。
**4. 讨论与结论**
本研究通过CABI地平线扫描工具和专家快速风险评估,系统性地为卢旺达识别了2,099种尚未报道但可能引入的高风险非本地植物有害生物,填补了该国高风险物种信息匮乏的空白。研究提出的新限定性有害生物名录(563种)基于科学证据,符合世界贸易组织《实施卫生与植物卫生措施协定》(SPS协定)的要求,即植物检疫措施必须以科学原理为依据,仅在必要限度内实施。同时,该名录也支持卢旺达履行《国际植物保护公约》(IPPC)的义务。此外,该工作使卢旺达与《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(KMGBF)目标6保持一致,该目标要求到2030年将已知或潜在入侵性外来物种的引入和定殖率至少降低50%,并优先消除或控制IAS。研究强调,风险是动态变化的,卢旺达需要通过持续的风险监测定期更新物种风险等级,扩大优先有害生物名录。同时,应加强国家植物保护组织(RICA)与学术和研究机构的合作,并强化与区域邻国(布隆迪、肯尼亚、乌干达、赞比亚等)NPPO的伙伴关系,因为区域协同准备对防治IAS更为有效。本研究产生的信息不仅对保护卢旺达免受IAS威胁至关重要,也体现了卢旺达对SPS协定、IPPC、《生物多样性公约》(CBD)、KMGBF以及东非共同体(EAC)等全球和区域倡议的承诺,并可为区域及全球其他国家应对IAS风险提供参考。