周衛川,王 沛,李偉東
(1.福建出入境檢驗檢疫局,福州 350001;2.國家軟體動物檢疫鑒定重點實驗室,福州 350001;3.海南出入境檢驗檢疫局,海口 570311)
研究簡報
地中海白蝸牛在中國的潛在適生區預測
周衛川1,2,王 沛1,2,李偉東3
(1.福建出入境檢驗檢疫局,福州 350001;2.國家軟體動物檢疫鑒定重點實驗室,福州 350001;3.海南出入境檢驗檢疫局,海口 570311)
地中海白蝸牛[Cernuellavirgata(Da Costa, 1778)]是中國2012年新增的檢疫性有害生物,在中國沒有分布。根據中國670個基準氣象站點30年的氣象數據,應用生物氣候相似距方法,對地中海白蝸牛在中國的潛在適生區進行了預測。結果表明,該蝸牛在中國的適生性可區劃為高度適生區、適生區、輕度適生區和非適生區,其中高度適生區和適生區面積約占全國的45%,中國黃河流域、長江流域和西南地區為地中海白蝸牛的高度適生區,是防御該蝸牛入侵的重點地區。
地中海白蝸牛; 適生性; 風險評估; 植物檢疫
地中海白蝸牛[Cernuellavirgata(Da Costa, 1778)][1]是中國2012年新增的檢疫性有害生物[2]。該螺起源于地中海盆地[3-7],現已傳入澳大利亞和美國[8-10],被學者認為是具有重大潛在威脅的外來入侵物種[11]。智利、美國、澳大利亞、新西蘭、日本對該蝸牛實施檢疫[8-12]。澳大利亞散裝大麥糧船曾因帶有該蝸牛而被智利植物檢疫部門退貨,遭受了巨大的經濟損失[10]。地中海白蝸牛是美國最重要的檢疫性軟體動物[11],為了防止該螺的入侵和擴散,美國政府先后在華盛頓州、密歇根州、北卡羅來納州的入侵點及周圍地區實施了三次鏟除行動,投入了巨大的人力和財力[10,12]。
近年來,中國口岸在植物檢疫中多次截獲地中海白蝸牛[13],表明該蝸牛具有較高的傳入風險,但有關該蝸牛的適生性研究在國內外均未見報道。本文應用生物氣候相似距方法建立數學模型,對地中海白蝸牛在中國的潛在適生區進行研究,并提出了防御入侵的相關措施。
1.1 材料
氣候資料來源于中央氣象局資料室,為中國1950-1980年共計31年的氣象數據;矢量地圖下載于國家基礎地理信息系統網(http:∥nfgis.nsdi.gov.cn/),本研究使用的是1∶400萬的國界和省界地圖。
1.2 方法
1.2.1 生物氣候相似距
目前有關地中海白蝸牛生棲繁殖的關鍵臨界因子尚未有定量研究的報道。因此,本文選用生物氣候相似距方法[14]。
生物氣候相似距是研究生物地理分布的一個重要工具。利用該方法預測有害生物的潛在地理分布,氣候因子和標準點的選擇至關重要[15]。由于該螺在澳大利亞南部的危害嚴重程度遠超過其原產地[10,16],故本文選擇澳大利亞南部的墨爾本、阿德萊德、堪培拉作為標準點,分別代表了澳大利亞南部以阿德萊德為中心的東西兩個方向。溫度是影響地中海白蝸牛種群數量增長和自然擴散的重要因子,相對濕度和降水量起著更為重要的作用。但降水和濕度是高度相關的兩個氣象因子,降水通過改變濕度影響地中海白蝸牛的生長發育。在本文中,根據數據庫的氣候資料條件,選用平均氣溫、平均降水量2個氣象因子,用改進后的歐氏距離法計算生物氣候相似距dij,設選擇m個氣候因子計算相似距,則




1.2.2 地圖繪制
將1.2.1方法獲得的生物氣候相似距數據和相應的氣象站點地理坐標數據保存為Microsoft Access數據表,在地理信息系統(MapInfo Professional 7.0 簡體中文版)操作平臺上繪制地中海白蝸牛在中國的潛在適生區地圖。
根據1.2建立的生物氣候相似距模型,用中國670個基準氣象站點30年的平均氣候數據運行后,適生性預測結果如下(圖1):

圖1 地中海白蝸牛在中國的適生性Fig.1 The predicted suitable areas of Cernuella virgata (Da Costa, 1778)in China
(1)高度適生區。主要包括中國黃河流域、長江流域和西南地區,這些地區的生物氣候與標準點之間很相似,生物氣候相似距較小(dij≤0.5;圖1紅色部分),是地中海白蝸牛最易入侵的高度危險區。
(2)適生區。主要分布于高度適生區周邊和新疆大部分地區以及內蒙古部分地區(0.5 (3)輕度適生區。主要包括廣東、福建、江西的絕大部分地區,廣西、黑龍江和西藏的大部分地區,內蒙古和青海的部分地區,云南、新疆、甘肅、四川、湖南、山西、安徽、遼寧、臺灣的局部地區,這些地區的生物氣候與標準點有一定的相似性(1.0 (4)非適生區。主要包括海南、吉林、臺灣的絕大部分地區,內蒙古、青海、甘肅、新疆、西藏、浙江、黑龍江的部分地區,廣東、廣西、云南、湖南、福建、江西、安徽、遼寧的局部地區,這些地區的生物氣候與標準點相差較遠(dij>1.5;圖1中綠色部分),地中海白蝸牛一般難以生存。 本文把地中海白蝸牛在中國的潛在適生性區劃為高度適生區、適生區、輕度適生區和非適生區,可作為制定檢疫政策的依據。中國政府增補地中海白蝸牛為《中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄》中的成員[2],對該蝸牛采取檢疫措施完全符合SPS協議原則和國際慣例[17-18]。 本文主要是應用生物氣候相似距方法研究地中海白蝸牛在中國的適生性。地中海白蝸牛起源于地中海盆地,后逐漸向北擴展到英國北部沿海,向南停留在非洲西北部地區的摩洛哥,分布范圍35~55°N,是一種適宜在溫帶型氣候條件下生棲危害的有害生物[11]。該蝸牛入侵澳大利亞后,危害情況更為嚴重[8],地中海白蝸牛在澳大利亞的分布區大約為30~40°S,地理緯度比起源地更低一些。所以從現有的分布緯度區域分析,該蝸牛在中國大部分地區也是可以生存的。 綜上所述,地中海白蝸牛具有入侵中國的巨大潛能。因此建議有關部門采取有效措施嚴防其入侵。 (1)加強口岸檢疫。地中海白蝸牛在中國尚未分布,加強檢疫是防止其入侵最為經濟有效的技術措施。對來自疫區的谷物和橘子等農產品、木質包裝材料、集裝箱應該重點檢查,仔細觀察船艙、集裝箱的底部和四角部位以及所裝貨物與木質包裝材料是否有蝸牛,由于該蝸牛的生態習性不同于其他蝸牛,喜歡在明亮的高處休眠,因此尤其要注意船艙、集裝箱頂部的檢查,發現任何蝸牛都應及時殺死或作熏蒸處理。對來自疫區可能被蝸牛污染的物品可做預防性的熏蒸滅蝸處理。 (2)加強監測預警。在地中海白蝸牛入侵風險較高地區(高度適生區和適生區)的港口、車站、貨場等地及周邊進行誘捕,做好這些重點地區重點部位的監測工作,一旦發現疫情,立即啟動應急預案,予以徹底撲滅。 [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] 農業部,國家質量監督檢驗檢疫總局.農業部和國家質量監督檢驗檢驗總局第1831號公告[R].北京:農業部和國家質檢總局,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 introdu?ts 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]楊海芳, 肖瓊, 崔俊霞,等.警惕地中海白蝸牛的入侵[J].植物保護, 2012, 38(4): 185-188. [14]周衛川, 蔡金發, 陳德牛, 等.褐云瑪瑙螺在我國的適生性研究[J].動物學報, 1998, 44(2):138-143. [15]李偉東, 虞國躍, 周衛川.螺旋粉虱在中國的適生區預測與風險區劃[J].植物保護學報, 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 國家自然科學基金項目(31372162;31040072);福建省國際合作重點項目(2012I0001);福建省自然科學基金項目(2012J01063) S 40 : ADOI: 10.3969/j.issn.0529-1542.2014.01.0223 結論和討論