基于模糊理論外來入侵生物風險評估研究文獻綜述

梁 勇，戴小鵬，劉小紅，湛 亮

（湖南農業(yè)大學 信息科學技術學院，湖南 長沙 410128）

1 引言

隨著國際貿易全球化，商業(yè)、旅游業(yè)的頻繁來往，世界各國在追求經濟快速增長的同時也給全球環(huán)境造成了日益嚴重的影響，環(huán)境問題呼喚全球治理。根據近年環(huán)境變化情況，全球第二大環(huán)境問題的外來生物入侵，很有可能成為全球環(huán)境最亟待解決的問題。目前，由于人為有意無意的引種以及國際貿易往來頻繁引入，加之我國地域廣，緯度跨度大，大多數外來物種可以在我國找到合適的棲息地。外來生物的不法侵入不僅破壞我國生態(tài)多樣性，影響本地生物遺傳多樣性，造成生態(tài)環(huán)境的破壞，農業(yè)的減產，林業(yè)的植被破壞，給我國也造成了很大的經濟損失。不僅如此，外來入侵生物影響到了人類的身心健康，嚴重威脅到了我國社會的安全穩(wěn)定。我國外來生物入侵形式嚴峻，拉響抵御外來物種入侵的警報刻不容緩。

外來生物不法侵入的嚴重性提醒我們應采取“預防為主，防治結合”的方針政策，對外來入侵生物進行有害生物風險分析，評價其風險級別，有效避免外來入境生物對我國造成的各項破壞。有害生物風險評估是指對入侵生物可能引起的風險進行綜合評判，確定該生物是否為檢疫性有害生物并評價其進入、定殖、擴散以及經濟危害的可能性，進而判定其引進可能性的過程。外來生物風險評估的研究為探討外來物種引進潛在的有害風險有著重要的實際意義，在當前國際形式及實際生活中，對外來生物作風險評估，不僅可以深入了解外來物種，豐富外來生物資源數據庫，還可以對其潛在的有害風險定性問題定量等級劃分，有效避免對農業(yè)、林業(yè)、生態(tài)造成的不必要經濟損失以及人類自身社會穩(wěn)定的破壞。

2 外來入侵生物風險評估研究綜述

通過對風險評估方法相關文獻的查找、檢索，分析與研究，用于對外來生物風險探討的評估方法主要有以下幾種：

（1）多指標綜合評估法研究。多指標綜合評價方法是依據PRA（有害生物風險性分析）分析準則，應用生態(tài)學理論、專家決策系統(tǒng)和系統(tǒng)科學的基本理論和方法，對外來生物進行等級量化劃分，建立風險評價模型及計算風險指數的定量評估方法。

20世紀80年代，美國、澳大利亞開始采用打分的方法來確定有害生物的危險性程度。1994年，蔣青等建立基于生物因子的多指標體系評估方法，對后來研究外來生物風險評估方法研究起到了一定的理論指導意義。2006年，丁暉等在對外來物種進行風險識別的基礎上，建立了由目標層、準則層和指標層參與構成的外來物種風險評估指標體系，提出了指標量化、權重設置、綜合模型建立和風險等級劃分的方法。

采用多指標綜合評估法對有害生物進行風險分析過程中，其風險模型綜合評價合理、可靠，可以實現對有害生物的定量化評估。不足之處在于因指標因素不確定，專家指標標準不統(tǒng)一，各國在量化分析指標體系的時候會有分歧，因評判指標不一致而影響交流。

（2）生物氣候相似距方法研究。生物氣候相似距概念是魏淑秋于1984年在建立農業(yè)氣候分析數據庫系統(tǒng)的過程中提出來的，生物氣候相似距根據Mayer的“氣候相似性”原理，將某一地點的n種農業(yè)氣候因子作為n維空間，計算任意兩個地點間多維空間的相似距離，定量表示不同地點的氣候相似程度，采用多元聚類分析方法，預測有害生物潛在的適生區(qū)分布。金瑞華等利用農業(yè)氣候相似距系統(tǒng)對美國白蛾在我國的適生地分布進行了研究，但是，這項研究單從環(huán)境條件方面來考慮有害生物的適生地分布，而忽略了生物對不利環(huán)境條件的適應能力，其結果難以讓人信服。

（3）生態(tài)氣候模型法研究。生態(tài)氣候模型法通過建立生物在特定條件下的適生模型，模擬生物在已知分布地的生長情況，確定種群生長模型參數，利用該參數分析其在未知分布地點的生長情況，由此預測生物種群潛在的適生地分布。1985年，Sutherst和Maywald率先通過建立CLMEX模型，成功預測了2種角蠅在澳大利亞的適宜流行區(qū)分布。1999年，梁宏斌等通過調試CLMEX軟件中的參數值，高準確探討了新疆麥雙尾蚜在中國的適生區(qū)。2006年，程俊峰等利用GIS的插值和疊加功能，結合CLMEX和GIS分析法分析了寄主和湖泊等因素對西花薊馬分布的影響。

生態(tài)氣候模型法綜合考慮了氣候和生物間的相互關系，但是局限于氣候因子對有害生物的評價，忽略了非氣候因子的影響，對指標大小與種群潛在生長能力有線性關系的情況欠缺分析研究。

（4）專家系統(tǒng)評估法研究。專家系統(tǒng)是一類內部具有大量專家專業(yè)領域的知識系統(tǒng)，利用專家經驗知識，解決該領域實際問題，模仿專家解決問題的計算機程序。Royer利用其基本原理與方法分析出了某一有害生物的危險水平。Sutherst等通提出了一個類似專家系統(tǒng)的PESKY（有害生物風險分析系統(tǒng)），通過分析地理因子、氣候等非生態(tài)因素，綜合評價了有害生物風險級別。

3 結語

通過對外來生物評估方法的文獻研究與分析，盡管國內外學者根據外來物種生物的特點對有害生物風險評估方法進行了積極的探討與研究，但尚存在有以下不足的地方：①以多指標綜合方法進行生物風險評估探討，可以實現有害生物的定量化評估，但指標因素標準不統(tǒng)一，影響評估交流，國際有害生物研究專家可以定義一個統(tǒng)一的指標體系供各國針對本國入境生物風險判斷作一個衡量標準，這個不失為風險評估的一個研究方向；②對外來入侵生物進行生物氣候相似距方法評估，因忽略生物對不利環(huán)境條件的適應能力而影響評估結果，生態(tài)氣候模型法對生物的風險評估，忽視了非氣候因子的影響，從而達不到預測的評估效果。針對以上兩種評估方法我們可以結合兩者的優(yōu)勢并考慮其他不利因素以及氣候因素以外的其他影響因素進行綜合評估。專家系統(tǒng)評估法受專業(yè)領域的限制，對有害生物的評估不夠全面，我們可以向借鑒專家的專業(yè)知識權衡其他各非專業(yè)知識的經驗，更加合理地對有害生物進行綜合評價，促進評估方法的發(fā)展。

因此，通過研究分析，文章提出了基于模糊理論對外來入侵生物進行風險評估研究的課題。針對生物信息不確定，指標權重設計主觀性強，各項影響因素不統(tǒng)一的條件下進行模糊綜合評判，較好地克服了各評估方法的不足。模糊理論綜合評估法，對外來入侵生物風險研究具有重要意義。

[1]劉雯.拉響抵御外來物種入侵的警報[J].科技博覽，2005，（1）:38-39.

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