一 我国外来海洋物种入侵风险评估的状况
外来海洋物种(Alien marine species)是指出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外的物种、亚种或以下的分类单元。当外来海洋物种在自然或半自然生态系统或生境中建立了种，改变或威胁本地生物多样性的时候，就成为外来海洋入侵种(Alien marine invasive species)。
我国从北到南海岸线长32，000公里，海域面积473万平方公里，跨越5个气候带：寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带。生态系统类型多，这种自然特征使我国容易遭受入侵物种的侵害。来自世界各地的大多数外来种都可能在我国到合适的栖息地或生境。随着我国经济的高速发展，贸易和交通系统的发展以及出、入境人员的增加，促进了外来物种的引入。多种因素的相互作用加速了我国境内物种在其他地区，以及其他国家的外来物种在我国的扩散。
虽然长期以来，对外来病虫害的危害及检疫已经引起我国检疫、海关、农、林等部门的注意，但外来入侵种的生态学概念或生物多样性保护意义上的认识传入我国只是最近几年的事情。一
些西方国家对入侵种问题研究较多。我国在1999年以来，开始了这方面的研究，已经有研究资料说明外来种情况、入侵种的危害及其防范措施。根据目前的研究，估计我国已知的外来入侵种283种，其中有多少造成入侵还不清楚。对外来海洋物种入侵风险评估工作尚未开展。本项目对海洋外来入侵种进行风险评估，为外来海洋物种的控制和检疫提供依据。
二 国内外研究现状及存在的问题
1 外来海洋物种入侵危害海洋美食食谱大全集
海洋外来生物入侵、海洋污染、渔业资源过度捕捞和生境破坏,已成为世界海洋生态环境面临的四大问题之一（杨圣云，2004）。侵入物种通过改变环境条件和资源的可利用性而对本地物种产生致命影响，不仅使生物多样性减少，而且使系统的能量流动、物质循环等功能受到影响，严重者会导致整个生态系统的崩溃。
外来海洋物种影响落的物种多样性。生境的破坏在造成本地种丧失的同时，还会促进外来海洋物种的入侵（马程琳，2003；梁玉波，2001）。外来海洋物种同本地种竞争而威胁本
地种，甚至造成本地种的灭绝，使落的物种多样性受到影响，落的生物多样性减少，落的组成结构发生变化（沈永明，2002）。大米草原产欧洲，我国在20世纪70—80年代由仲祟信等引入栽培成功，大米草对海滩有固岸保护作用，但在大米草生长地区，形成优势种，排挤其它物种，对当地生物多样性构成威胁（张征云，2004）；福建霞浦县东吾洋沿海滩涂，1983年引种大米草，由于它的入侵性强，7年后成为占优势的植物，原来生活在这里的200多种生物现仅存20多种。使落的生物多样性下降。导致近岸海洋生态环境的破坏,赶走了滩涂鱼虾贝等海洋经济生物，大米草的迅速蔓延还使一些港湾航道淤塞,影响水交换,导致水质下降。目前，大米草还在以每年数千亩的速度蔓延。
1992～1993年，在福建东山和厦门马峦湾相继发现一种原产于美洲的海洋贝类—沙筛贝(Mgtilopsissallei)，目前，这些海域的浮筏、桩柱等所有养殖设施表面几乎全被它占据，把当地原有数量很大的藤壶(Balanussp.)、牡蛎(Crassostreasp.)等都排挤了。因争夺饵料,养殖的菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)、翡翠贻贝(Pernaviridis)等产量大幅度下降（王建军，1999）。我国北方从日本引进的虾夷马粪海胆，从养殖笼中逃逸到自然海域环境中,能够咬断海底大型海藻根部而破坏海藻床；同时，它在自然生态系统中繁殖起来，与土著光棘球海胆(Stronglocentrotusnudus)争夺食物与生活空间，对土著海胆生存构成了严重危害。
外来海洋物种与本土生物杂交，造成遗传污染（尤锋，2003）。如Spartina alterniflora是在19世纪早期由轮船的压舱水偶然传入英格兰的南部海岸，后来它同与其同源的本地种杂Spartina maritima交，产生大米草，大米草的遗传特性与其亲代的不同。从美国引进的红鲍和绿鲍，在一定条件下能和我国土著种皱纹盘鲍进行杂交。我国北方自然海区虾夷扇贝的繁殖期是2～4月，土著栉孔扇贝是4～6月，这样在时间上，自然生态条件下的外来虾夷扇贝就有可能与土著栉孔扇贝杂交，并在实验室条件下已获得了杂交后代。这样的后代若在自然生态环境中再成熟繁殖，与土著皱纹盘鲍和栉孔扇贝更易于杂交，这样势必对我国这2种土著贝类造成严重的遗传污染。
外来海洋物种带入病原生物。从1993年起,我国海水养殖对虾开始大规模流行病毒病害,其中主要原因之一是当时从台湾等虾病流行地区引进的带病毒的苗种。1996年起，我国北方传统优势贝类养殖品种栉孔扇贝也开始大规模死亡，可能与大规模引进外来养殖贝类有关。2000年我国北方滩涂养殖菲律宾蛤仔爆发性大规模死亡，主要原因是病原生物帕金虫的危害，而帕金虫是一种世界性的海洋污染生物，很有可能是外来海洋生物带来的。近年来的北方养殖海参爆发疾病，病因尚未明确，可能与引种带来的病毒有关。
外来海洋物种引起海洋生态灾害加剧。我国沿岸海域近些年来赤潮灾害不断加剧，除了环境污染影响以外，外来赤潮生物的危害也是重要的原因之一。由于外来赤潮生物对生态适应性强，只要环境适宜，就可爆发赤潮。最近几年，我国平均每年爆发赤潮30次。赤潮发生高峰期是7～9月，而2001年到6月中旬就爆发了30次。我国赤潮灾害有加剧的趋势。
2 外来物种入侵风险评价
2.1 风险评价指标
近年来养殖的许多外来鱼、虾、螺，都是有潜在入侵威胁的物种。为了避免引进物种对海洋生态环境造成破坏，必须对引进海洋养殖生物实行入侵风险评价。应从生态系统、物种及基因三个层次着手，系统分析研究引进物种的生物学和生态学特征，特别是与周围环境其他相关物种之间的抑制、竞争或捕食关系。必要时需进行实验室或围隔规模的实验，研究引进物种对周围环境及物种的影响，有的还需要考虑其与当地亲缘种之间的遗传学关系，防止改变当地物种的遗传多样性。
外来物种入侵风险的影响应当包括经济影响、环境影响和社会影响，特别应当重视外来入侵种的长期生态影响。风险评估有几个方面：健康风险、对经济生产的威胁、对当地野生生物和生物多样性的威胁、引起环境破坏或导致生态系统生态效益损失的风险（黄建辉，2003）。从文献中收集到的生活史特征，如繁殖成功率和该属其它成员过去的入侵情况。
目前在各相关部门从各自角度分别建立了风险评估体系。如国家质检总局自1980年开始开展对有害生物的风险分析 （Pest Risk Analysis，PRA）。目前其植物的有害生物风险分析工作在全球植物检疫界处于领先水平，并利用了GIS作为辅助分析手段，为检疫决策部门提供技术支持。农业部也组织农业科研机构和高校开展了风险分析工作，国家林业局组织林业科学院和其他研究机构也开展了风险分析工作。国家环保总局组织南京大学及其他环境保护研究机构在依据我国实际并借鉴国际经验，从源头控制、全过程效益监控评价出发，建立了一套比较全面的风险评估体系。国合会生态安全课题组还提出了外来入侵物种风险评估体系。该体系从评估"物种在野外建立种的风险"的角度考虑，而不是从造成经济损失的角度，因而总体框架比较全面，在许多细节方面详细讨论，考虑到不确定性和信息不足的情况。
外来物种的生态风险评估是指对某一种或几种外来物种的各种特性及其对生态系统的成份、
结构、功能和对经济等的影响作出科学的评价和预测该物种入侵的风险(向严词，2002)。对外来海洋物种的经济影响作评估，包括以下几部分：①外来海洋物种对渔业等造成影响而使产品的产量下降和品质降低，由此而造成的损失；②由于外来海洋物种的影响而使旅游业和娱乐业受损的情况；③为了控制外来海洋物种而化费的人力和物力。研究外来海洋物种的经济影响时，就要考虑外来海洋物种入侵的面积和外来海洋物种对当地生物，尤其是对人类关心的经济养殖生物等的直接影响。当然间接影响也不能忽略。其间接影响多是通过同其它生物的作用来显现出来的：如外来海洋物种成了病原体的藏身之所，有利于病原体的生存；通过取代本地生物，使本地动物失去食物或宿主而大量减少。那些食谱窄的动物受这种影响最大（Serveiss，2004）。
George等人研究了地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis）入侵南非西海岸的事例。由于此种贻贝具有快速生长和繁殖力、浮游幼虫阶段、没有捕食者、寄生虫等，快速取代了本地种，并且导致大量游泳蟹死亡。作者通过风险指标，评估了地中海贻贝可能的风险。
表1 用于预测地中海贻贝入侵的指标及其影响（George MB，2004）
指标 | 效应 | 结果 |
历史 | 温带气候，世界范围传播 | √ |
扩散模式 | 定居后快速扩散 | √ |
生理性能 | 竞争优势；宽的带状分布 | √ |
波浪作用参数 | 在开阔海岸，占据和扩散 | √ |
形体大小影响 | 取代大型种 | √ |
对底层动物影响 | 支持高的生物量 | √ |
对捕食者影响 | 提高食物供应 | √ |
寄生虫影响 | 来自寄生控制的释放 | √ |
（George M B, et al.,Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 300 (2004) 189– 215）
2.2 入侵风险评估方法
由于外来物种入侵导致的危害发生于生态系统水平、景观水平及区域水平上，其风险评价应是大范围的。但是，物种层次的生态风险评价是生态系统风险评价的基础，分析引入物种的表型或生理特征及入侵能力、繁殖能力、竞争能力、生态学影响等，测定其合适度、种增加速度，对本地环境有关方面进行描述(包括栖息地类型、当地生物多样性、主要的相互作用过程、自然或人为干扰情况以及海洋气候和海水条件等)。将上述各方面的资料与数据综合起来，用描述和图解或模型的形式来表示判断风险度。并引入一些主要参数来做模型用于包括随机成分在内的危险程度判断（韩丽，2001；朱琳，2003）。
综合指数法。分析研究评价风险因子的影响与变化规律；建立表征各风险因子特性的指标体系；确定评价标准：建立评价函数曲线，将风险因子的现状值和预测值转换为无量纲的入侵风险质量指标，用0-1表示，0表示风险最低，1表示风险最高；根据各个评价因子的相对重要性赋予其权重；将各因子的变化值综合，得出综合的影响评价值。
层次分析法（AHP），又称为多层次权重分析决策法。确定评价范围、对象和评价因子；建立层次结构，一般分为目标层、指标层和策略层三个层次；构建判断矩阵，在每一层次上，按照上一层次的对应准则要求，对该层次的指标进行逐项比较，依照规定的标度定量化后，写成矩阵形式，即为判断矩阵；对判断矩阵要进行一致性检验；通过上述步骤确定物种入侵风险综合评价体系层次结构和各层次之间的比重，对风险进行分级评价，1级为无风险，2级为低风险，3级为中等风险，4级为高风险，5级为不可接受。
分析建模。这种方法是假设选定的几个变量是合理可行的，由模型来预测入侵的空间过程等。这种方法提供了一个可进行预测又可检验的模型，建模可把各变量或参数结合起来分析预测。R—D模型(reaction—diffusion models)可能是在生物入侵方面应用最广泛的模型；用该模型对外来海洋物种入侵预测时，由于生物与环境之间的相互作用和随机效应对外来海洋物种入侵的速率和格局影响很大，而该模型不足之处就是末考虑生物的特性、环境异质性和随机效应，因此，这影响了R-D模型预测的准确性；此外，这个模型另一不足之处是只能预测入侵速率，而不能预测入侵格局。在对R—D模型不足之处进行修改的基础上产生了许多模型，这些模型多只是对特例进行预测。Hengeveld对R-D模型进行修改，把生活史和传播有关的参数引入了模型，考虑到上述模型的不足，在SES模型(spatia11y explocit simulation
models)中，空间、生态过程和随机效应参数被引入模型，这个模型被应用预测植物的入侵，用这种模型可以预测确定外来物种个体的空间位置，这有利于对植物行为的特性进行模拟，其预测结果可作为地理信息参数，从而同地理信息系统(GIS)联系起来，可以进一步分析预测。
发布评论