草坪草病害風險性評估體系的初步建立及應用

王躍棟，劉自學，蘇愛蓮

(北京克勞沃草業技術開發中心，北京 100029)

近年來，由于我國城市綠化事業高速發展，人均公共綠地面積不斷增加，城市綠化植物品種不斷增多，種植面積不斷擴大，草坪草的各種病害的發生也日趨嚴重。據調查，草坪幾種主要病害的發病率一般在30%左右，重者可超過50%，嚴重影響了草坪綠化成果。另外，由于我國草種市場發展緩慢，草種主要依靠進口，打破了以植物為寄主的有害生物原先的地理分布，同時可能導致輸入性病害的發生，而且由于不同地區草坪綠地有害生物種類增多，使生態系統不同程度的失衡，導致一些病害的再次傳播流行或新病害的發生及傳播流行，這給草坪的養護工作帶來了不同程度的困難。但并不是所有的病害均對生態系統構成重大危害，要根據病害對草坪綠地的危害程度，對不同的危險程度草坪綠地病害的防治和管理區別對待。鑒于此，本研究引入有害生物風險分析(Pest Risk Analysis)理論，探索草坪病害不同程度的評價方法，運用有害生物風險分析評估病害的風險程度，為其風險管理提供理論基礎，并提出風險管理建議。

有害生物風險分析是指通過評價生物學或其他科學、經濟學證據，確定某種有害生物是否應予以管制以及管制所采取的植物衛生措施力度的過程[1-3]。在我國，有害生物風險性分析通常采用多指標綜合評判法及量化指標體系[4-7]。有害生物風險評估是一種定性與定量相結合的評價體系[3]。層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是將與決策總是有關的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎之上進行定性和定量分析的決策方法。層次分析法是在對復雜的決策問題的本質、影響因素及其內在關系等進行深入分析的基礎上，利用較少的定量信息使決策的思維過程數學化，從而為多目標、多準則或無結構特性的復雜決策問題提供簡便的決策方法[8]。德爾菲法又叫專家意見法，是通過搜集、整理多輪次不同調查專家對問卷所提問題的看法，并經過反復征詢、歸納、修改，最后匯總成專家基本一致的看法，最終得到一個統一的、可靠的預測結果。因此，本研究在運用有害生物分析理論的基礎上，運用層次分析法、德爾菲法等定量與定性分析方法，初步建立草坪病害的風險分析評估指標體系。

1 草坪病害風險評估模型及指標體系的確立

1.2病害風險評估指標體系的確立 根據有害生物風險分析的國際植物衛生措施標準《有害生物風險分析準則》[1-2]及蔣青等[4]、李鳴和秦吉強[5]、季良[6]、楊靜莉等[7]、鞠瑞亭等[10]的研究，總結如下三層次17個指標的草坪草病害綜合評價體系(圖1)。

圖1 病害風險性評價指標體系Fig.1 Evaluation system on disease risk

1.3病害風險性評估指標的評判標準 本研究采用五級劃分法，將各個二級指標評判等級劃分為五級，其二級指標定性描述評判標準及評分標準見表1。該評價方法借鑒蔣青等[4]、李鳴和秦吉強[5]、季良[6]、楊靜莉等[7]、陳克等[9]、鞠瑞亭等[10]的研究結果。

表1 草坪病害風險評估指標評判標準Table 1 Criterion of evaluation on turfgrass disease risk indexes

續表1

1.4評估指標權重及各項指標評價值的計算方法 由于層次分析法具有高度的邏輯性、系統性、簡潔性與實用性的特點，且較為成熟，所以本研究采取層次分析法來計算各個評價指標的權重值。Saaty的1～9級標記法被廣泛應用在層次分析法中，用來標記兩因素之間的相對重要性，本研究采用1～9級標記法對圖1中的17個指標的相對重要性進行比較判斷，分析系統中各因素間的關系，對同一層次各元素關于上一層次中某一準則的重要性進行兩兩比較，構造兩兩比較的判斷矩陣，再由判斷矩陣計算被比較元素對于該準則的相對權重，并進行判斷矩陣的一致性檢驗，最后計算各層次對于系統的總排序權重，并進行排序得到各方案對于總目標的總排序權重Wij[8]，各指標權重值見表2。

表2 病害風險評價指標權重值Table 2 Weight values on the evaluation of disease risk

在病害風險性評估體系中，各級指標間的函數關系不是簡單的迭加、連乘、替代，而是多種數學關系的綜合應用。如前所述(表1)，在實際確定某一病害的各項二級指標評價值時，本研究采用專家打分法(德爾菲法)取平均值，即為某一指標的評價值，一級指標Pi的評價值是由所屬二級指標(Pij)的評價值與所對應權重值(Wij)的乘積，并通過一定的數學關系來確定，計算方法及過程如下述。

一級指標潛在危害性(P2)與病害對社會、生態、經濟的影響(P5)，由于其各所屬二級指標均能夠獨立地對一級指標作出貢獻，各個二級指標(Pij)對一級指標(Pi)的影響是獨立的，其指標間的邏輯關系應為迭加關系，其計算公式為:

Pi=WijPij+Wi+1,j+1Pi+1,j+1+…+Wi+n,j+nPi+n,j+n。

式中,Wij為二級指標所對應的權重值，該權重值由層次分析法計算得出(表2)，Pij為二級指標評價值。

受害寄主經濟重要性P3：一級指標P3由3個二級指標構成，當二級指標的其中一項達到相對最大值，即能替代其他指標對上一級指標作出的貢獻，其二級指標間的邏輯關系為替代關系，其計算公式為：

P3=max(W31P31，W32P32，W33P33)。

病害流行風險P4：病害流行風險由4個二級指標決定，且二級指標對一級指標的影響是相互的，它們與P4的關系符合連乘原理，可用公式：

綜上所述，各一級指標的評價值確定后，即可計算出病害風險性的綜合評價值，其綜合評價值為各一級指標評價值的乘積的5次方根。病害風險性評估的綜合評價公式：

2 病害風險性評估

利用本研究建立的草坪草病害評價模型，根據文獻資料和實際調查，并結合專家意見，對草坪綠地中常見的5種病害各項風險評價指標進行了專家打分和計算，最后根據本研究規定的評語即得出風險等級。本研究病害總風險性評估采用五級法[10]，即危險性分為極高風險，閾值范圍為0.8

表3 草坪草五種病害的風險數值及等級Table 3 The risk index and grade of five kinds of turfgrass diseases

3 討論

草坪草褐斑病、腐霉病、鐮刀菌枯萎病在我國具有較強傳播的可能性，其適生性較強，對我國的經濟和綠化生態環境構成嚴重的影響和威脅[7,11]。對于這種高風險病害，應制定嚴密的檢查和監測制度，預防為主，綜合防治，加強科學的檢測方法研究，密切注意高風險病害的發生動態[10]。結合實際工作，制定出高風險病害相應的應急控制預案，使其對綠化生態系統的威脅降低到最小[10]。草坪草銹病和德氏霉葉枯病在我國具有進一步傳播的可能性，適生性強，對草坪危害嚴重；對于中、低風險的病害，在實際工作中應做好科學監測工作，摸清病害的發生發展規律，研究這些病害的發生與環境的關系，制定出合理科學的防控措施，將其控制在低水平范圍[10]。同時，進行周期性普查，按照實際情況及時調整風險級別，制定相對應的防控措施。

由于草坪病害的成因復雜，影響因素眾多，生態系統復雜以及草坪生長的特殊性，在草坪綠地日常管理過程中必須進行病害的綜合治理，實行不同程度的病害風險管理，加強草種檢疫、選擇抗病草種、完善養護管理，注重物理防治、生物防治、化學藥劑防治的有機結合，協調草坪、病害、環境所組成的生態系統的關系，建設生態草坪，走可持續控制之路[11-12]。

眾所周知，草坪病害危險性評價是一項復雜的系統工程，其信息的不完全(灰色的)、不分明(模糊的)、不確定(隨機的)給確切評價帶來許多困難，因此，該指標體系的建立還有待于今后在具體的應用中不斷補充、完善，使其更合理、更實用[13-15]。

4 結論

通過對草坪草5種病害的風險性進行評估分析表明，草坪褐斑病的風險性評價值R為0.71，風險性最高；腐霉病R為0.69，屬于高風險病害；鐮刀菌枯萎病風險危害值R為0.64，屬高風險病害；銹病風險危害值R為0.59，屬于中等風險病害；德氏霉葉枯病R為0.56，屬中等風險病害，此結果與實際工作中總結的結果相符合。這表明本研究嘗試建立的病害風險評價模型，在一定的條件下可以用來評價草坪病害的風險危害等級，在實際工作中可根據病害對草坪綠地的危害程度，提出不同的草坪綠地病害的防治和管理措施，科學的、合理的、有計劃的做好草坪病害防治工作。

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