趙添羽， 何 蕊， 華玉濤

中國(guó)生物技術(shù)發(fā)展中心，北京100039

經(jīng)濟(jì)全球化、區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的快速發(fā)展，加劇了外來(lái)有害生物在全球范圍內(nèi)的跨境或區(qū)域頻繁傳入、擴(kuò)散蔓延和暴發(fā)成災(zāi)，外來(lái)物種入侵一直是國(guó)際社會(huì)共同面臨的問(wèn)題。我國(guó)是遭受外來(lái)物種入侵危害和威脅最嚴(yán)重的國(guó)家之一，已證實(shí)的入侵物種有664種，每年造成的直接經(jīng)濟(jì)損失逾2000億元。21世紀(jì)以來(lái)，傳入我國(guó)的農(nóng)林入侵物種達(dá)103種，每年新發(fā)突發(fā)5～6種，是20世紀(jì)80年代的10倍以上(生態(tài)環(huán)境部，2020)，已嚴(yán)重威脅到我國(guó)的糧食、生態(tài)、生物和貿(mào)易安全。

“十三五”時(shí)期，針對(duì)我國(guó)面臨的重大外來(lái)物種入侵威脅，國(guó)家科學(xué)技術(shù)部啟動(dòng)實(shí)施了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“生物安全關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“專(zhuān)項(xiàng)”)，安排專(zhuān)門(mén)經(jīng)費(fèi)支持生物入侵領(lǐng)域的基礎(chǔ)前沿、共性關(guān)鍵技術(shù)與重大產(chǎn)品研發(fā)和典型應(yīng)用示范研究3個(gè)層面系列科技項(xiàng)目。本文通過(guò)梳理部分科技項(xiàng)目取得的重大研究成果，為我國(guó)外來(lái)物種入侵防控工作提供理論支撐，并對(duì)“十四五”時(shí)期相關(guān)科技布局提供決策參考。

1 生物入侵前沿性基礎(chǔ)研究理論

生物入侵是一個(gè)從傳入、定殖、擴(kuò)散、擴(kuò)張到暴發(fā)有序的生態(tài)學(xué)過(guò)程。成功入侵的物種勢(shì)必具有先天性的優(yōu)勢(shì)遺傳背景與強(qiáng)大的生態(tài)可塑性。“十三五”期間，專(zhuān)項(xiàng)主要針對(duì)重大外來(lái)入侵物種，揭示入侵物種入侵特性，闡明入侵機(jī)制與機(jī)理，明確入侵物種與本地物種、生態(tài)環(huán)境等互作關(guān)系進(jìn)行了部署。在生物入侵機(jī)制研究方面取得了重大成果，根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目綜合績(jī)效自評(píng)價(jià)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文182篇，其中top期刊論文53篇，出版專(zhuān)著5部，獲得專(zhuān)利38項(xiàng)，軟件著作權(quán)27項(xiàng)。

1.1 闡明多個(gè)重大入侵物種的入侵機(jī)理和進(jìn)化機(jī)制

以蘋(píng)果蠹蛾CydiapomonellaL.、松材線蟲(chóng)Bursaphelenchuxylophilus(Steiner & Buhrer) Nickle、煙粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)、橘小實(shí)蠅Bactroceradorsalis(Hendel)、稻水象甲LissorhoptrusoryzophilusKuschel、黃瓜綠斑駁花葉病毒Cucumbergreenmottlemosaicvirus(CGMMV)、福壽螺Pomaceacanaliculata(Lamarck)等為對(duì)象，結(jié)合基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和腸道宏基因組等生物多組學(xué)新技術(shù)新方法，提出并驗(yàn)證了“可塑性基因驅(qū)動(dòng)”“轉(zhuǎn)換防御”和對(duì)新宿主適應(yīng)“非共進(jìn)化”入侵3個(gè)假說(shuō)，并建立了入侵種與共生生物之間的“共生入侵”學(xué)說(shuō)理論，豐富了入侵生物學(xué)學(xué)科的內(nèi)容。

通過(guò)比較原產(chǎn)地與入侵地各國(guó)、外來(lái)種與本地種之間的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)了入侵生物“可塑性基因”的變異與適應(yīng)性進(jìn)化，包括發(fā)育基因高表達(dá)、抗性基因內(nèi)含子變長(zhǎng)、化感受體蛋白擴(kuò)增、抗藥性神經(jīng)肽受體不敏感、DNA/hAT-Charlie轉(zhuǎn)座子元件的近期暴發(fā)和P450基因家族的擴(kuò)張等，是入侵和競(jìng)爭(zhēng)替代成功的重要驅(qū)動(dòng)力，從而提出并證明了入侵生物“可塑性基因驅(qū)動(dòng)”假說(shuō)(Gao & Reitz,2017; Liuetal.,2018; Wanetal.,2019； Wangetal.,2017)。這些“可塑性基因”隨著環(huán)境的變化，通過(guò)DNA甲基化對(duì)入侵生物世代調(diào)節(jié)的遺傳機(jī)制，加強(qiáng)了入侵昆蟲(chóng)對(duì)逆境的適應(yīng)能力(Daietal.,2018； Lietal.,2017)。

通過(guò)比較61個(gè)入侵物種在入侵過(guò)程中的抗性和耐受性，揭示了“競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)進(jìn)化”也是入侵物種增強(qiáng)表型可塑性的關(guān)鍵因素，進(jìn)而增強(qiáng)入侵生物的生態(tài)適應(yīng)性，發(fā)現(xiàn)并提出了“轉(zhuǎn)換防御”假說(shuō)，即外來(lái)物種從原產(chǎn)地到入侵地，其防御會(huì)出現(xiàn)由“兼顧抵御專(zhuān)化-泛化天敵”到以“抵御泛化天敵”為主的適應(yīng)性進(jìn)化，入侵物種對(duì)廣食和專(zhuān)食天敵的抗性具有“權(quán)衡性”，廣食和專(zhuān)食天敵誘導(dǎo)防御特異性僅存在于入侵地種群的適應(yīng)性進(jìn)化中(Gao & Reitz,2017; Xuetal.,2016; Zhaoetal.,2016; Zhouetal.,2017)。

利用入侵物種不同地理種群的遺傳變異和基因表達(dá)調(diào)控，發(fā)現(xiàn)入侵物種不斷經(jīng)歷新的寄主種類(lèi)卻成為其快速適應(yīng)性進(jìn)化的主要?jiǎng)恿?，能夠比寄主產(chǎn)生更快速、劇烈而全面的化感、致病、抗逆性和能量代謝通路的一系列適應(yīng)性進(jìn)化，并利用與之相關(guān)的共生微生物的改變帶來(lái)的基因水平轉(zhuǎn)移使其發(fā)生同一時(shí)間不同地域的進(jìn)化事件，使其在寄主產(chǎn)生相應(yīng)的抗逆性之前就暴發(fā)成災(zāi)。這種入侵物種嗅覺(jué)適應(yīng)和致病能力增強(qiáng)的“新寄主驅(qū)動(dòng)”進(jìn)化假說(shuō)，不僅是入侵物種快速適應(yīng)性進(jìn)化的主要?jiǎng)恿?，而且為解析入侵生物的快速暴發(fā)成災(zāi)提供了依據(jù)(Xiaetal.,2017; Xuetal.,2019)。

共生菌不僅在昆蟲(chóng)解毒代謝、營(yíng)養(yǎng)吸收等方面發(fā)揮著重要的作用，還是重要病害的傳播媒介。研究人員發(fā)現(xiàn)，入侵生物(如紅脂大小蠹DendroctonusvalensLeConte和福壽螺)的內(nèi)共生菌群在調(diào)控入侵生物的碳水化合物分配、食物消化和外源生物降解等方面發(fā)揮著重要的作用。在此基礎(chǔ)上，揭示了共生入侵的代謝、發(fā)育、免疫機(jī)制，建立了蟲(chóng)菌共生入侵學(xué)說(shuō)(Liuetal.,2018; Luetal.,2016; Zhouetal.,2017)。此外，入侵昆蟲(chóng)作為病害傳播媒介，與重要的病蟲(chóng)害[如松材線蟲(chóng)、番茄黃化曲葉病毒Tomatoyellowleafcurlvirus(TYLCV)等]建立了免疫共生系統(tǒng)。松材線蟲(chóng)進(jìn)入媒介松墨天牛MonochamusalternatusHope的氣管中，首先引發(fā)的免疫反應(yīng)是活性氧迸發(fā)，但媒介松墨天牛的Toll受體可以誘導(dǎo)抗氧化基因上調(diào)表達(dá)，從而對(duì)活性氧進(jìn)行解毒，造成對(duì)線蟲(chóng)的免疫容忍，實(shí)現(xiàn)兩者共存(Zhouetal.,2018)。一些雙生病毒，在沒(méi)有病毒寄主植物的情況下，可在媒介昆蟲(chóng)種群中維持多代并保持侵染能力，這可能是TYLCV病毒在全球流行危害的重要原因之一(Weietal.,2017)。

這些研究全面詮釋和完善了物種競(jìng)爭(zhēng)取代理論，豐富了入侵生物學(xué)學(xué)科內(nèi)容，也有助于找準(zhǔn)外來(lái)物種入侵防控的關(guān)鍵階段，為入侵生物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、檢驗(yàn)檢疫提供了新理論指導(dǎo)和新技術(shù)支撐，為精準(zhǔn)防控提供了新策略。

1.2 闡明入侵植物與脆弱生態(tài)系統(tǒng)互作的調(diào)控機(jī)制及后果

Liuetal.(2020)針對(duì)生長(zhǎng)異?？焖俚霓备示誐ikaniamicranthaKunth的研究發(fā)現(xiàn)，其屬于C3植物，但可在白天和夜晚分別利用不同的光合途徑進(jìn)行CO2的固定，使其凈光合速率接近C4植物，充足的碳水化物導(dǎo)致了它的快速生長(zhǎng)特性。同時(shí)，薇甘菊還可以通過(guò)自身的化感物質(zhì)有效地富集固氮菌和氨化細(xì)菌，加速了根際土壤的養(yǎng)分循環(huán)，為其快速生長(zhǎng)提供充足養(yǎng)分；Qiuetal.(2018)對(duì)入侵中國(guó)沿海鹽沼濕地的互花米草SpartinaalternifloraLois.研究發(fā)現(xiàn)，隨緯度的升高，互花米草的開(kāi)花時(shí)間推遲，種群內(nèi)開(kāi)花同步性升高，表明入侵植物能響應(yīng)環(huán)境變異、調(diào)節(jié)種群的開(kāi)花同步性、提升定殖機(jī)率和擴(kuò)散速度。上述研究證明了入侵植物的“內(nèi)稟入侵性”的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子的調(diào)控是其快速響應(yīng)環(huán)境變化、促進(jìn)定殖和擴(kuò)張的一條重要途徑。

入侵植物通過(guò)“生境再造”導(dǎo)致生境要素和結(jié)構(gòu)同質(zhì)化，促進(jìn)入侵。對(duì)不同入侵植物[如互花米草、空心蓮子草Alternantheraphiloxeroides(Mart.) Griseb.等]和本地植物生長(zhǎng)環(huán)境中土壤微生物和土壤線蟲(chóng)等多樣性進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)入侵植物通過(guò)同質(zhì)化重要的非生物因子，弱化了土壤生物群落的緯度格局，增加了不同緯度間土壤群落組成和結(jié)構(gòu)的相似性(Luetal.,2018； Zhangetal.,2019b)。

以入侵植物互花米草、土著昆蟲(chóng)素毒蛾Laeliacoenosa(Hübner)及其本地宿主蘆葦Phragmitesaustralis(Cav.) Trin.ex Steud為研究對(duì)象，研究植物通過(guò)改變資源數(shù)量和質(zhì)量對(duì)昆蟲(chóng)種群發(fā)展的影響，發(fā)現(xiàn)在入侵植物生境中，誘導(dǎo)昆蟲(chóng)繁殖的環(huán)境線索(資源可用性和葉氣味)與決定種群適合度的資源質(zhì)量(營(yíng)養(yǎng)和防御)之間存在不匹配性，導(dǎo)致土著昆蟲(chóng)陷入入侵植物的“生態(tài)陷阱”，揭示了入侵植物資源數(shù)量與質(zhì)量性狀間的“解耦效應(yīng)”對(duì)土著昆蟲(chóng)的負(fù)面影響(Sunetal.,2020)。

上述研究結(jié)果證實(shí),入侵植物不僅通過(guò)本身具有的先天遺傳特性優(yōu)勢(shì)，提高其資源利用效率，實(shí)現(xiàn)其種群擴(kuò)張與暴發(fā)，還能直接導(dǎo)致地上生物群落組成和種間互作關(guān)系的同質(zhì)化，而且能直接或間接介導(dǎo)生境要素和結(jié)構(gòu)以及土壤生物群落的同質(zhì)化，進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)過(guò)程和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的同質(zhì)化，削弱生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，構(gòu)建有助于自身種群存續(xù)和發(fā)展的生境。

1.3 明確全球變化對(duì)外來(lái)植物入侵性和生境可入侵性具有“雙重增效”效應(yīng)

通過(guò)連續(xù)多年的同質(zhì)園增溫和加氮實(shí)驗(yàn)，研究人員證明了增溫和模擬氮沉降不僅顯著促進(jìn)入侵植物的生長(zhǎng)、干物質(zhì)含量增加、葉面積和分株數(shù)量增大等，還能延遲入侵植物的物候進(jìn)程，影響植物初生和次生代謝物質(zhì)，進(jìn)而影響植食性昆蟲(chóng)的發(fā)生和種群動(dòng)態(tài)(He & He,2020； Liuetal.,2020,2021a,2021b； Pengetal.,2019； Wangetal.,2019)。此外，以空心蓮子草及其天敵昆蟲(chóng)蓮草直胸跳甲AgasicleshygrophilaSelman et Vogt為研究系統(tǒng)，Wangetal.(2019)也發(fā)現(xiàn)氣候變化明顯影響入侵植物天敵防治的效果,相比于中緯度地區(qū)，雖然在低緯度地區(qū)生物防治效果顯著，但蓮草直胸跳甲給本土植物帶來(lái)顯著的非靶標(biāo)效應(yīng)，氣候差異能導(dǎo)致的植物-昆蟲(chóng)互作關(guān)系的變化。

Qiuetal.(2020)發(fā)現(xiàn),水淹脅迫和富營(yíng)養(yǎng)化同時(shí)降低本地植物的競(jìng)爭(zhēng)力和優(yōu)勢(shì)度，而對(duì)入侵植物互花米草的競(jìng)爭(zhēng)力和優(yōu)勢(shì)度無(wú)顯著影響，這一結(jié)果表明，多重環(huán)境變化有利于外來(lái)水生植物入侵。

上述研究表明，全球變化不僅對(duì)外來(lái)種擴(kuò)張和入侵具有潛在促進(jìn)作用，而且與全球變化相關(guān)聯(lián)的升溫、氮沉降和降水變化還能通過(guò)改變可利用資源水平以及外來(lái)種與生態(tài)系統(tǒng)功能群的互作關(guān)系和強(qiáng)度影響生態(tài)系統(tǒng)的可入侵性，通過(guò)“雙重增效”影響外來(lái)植物入侵格局。

2 入侵生物防控的共性關(guān)鍵技術(shù)與重大產(chǎn)品研發(fā)

在基礎(chǔ)前沿研究的基礎(chǔ)上，專(zhuān)項(xiàng)建立潛在入侵物種智能預(yù)警與防控平臺(tái)，研發(fā)物種特異性圖像和分子等快速檢測(cè)技術(shù)；開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)因子評(píng)判，進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估技術(shù)開(kāi)發(fā)；獲得物種特異性滅除、阻截等產(chǎn)品，集成防控技術(shù)體系；在入侵生物共性關(guān)鍵技術(shù)與重大產(chǎn)品研發(fā)方面取得了突出的成果，根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目綜合績(jī)效自評(píng)價(jià)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文198篇，申請(qǐng)/授權(quán)專(zhuān)利103項(xiàng)，審定/頒布標(biāo)準(zhǔn)31項(xiàng)，研發(fā)檢測(cè)技術(shù)/防控產(chǎn)品42項(xiàng)，以及制定防控技術(shù)方案/規(guī)范38項(xiàng)。

2.1 建立了潛在農(nóng)業(yè)入侵生物信息分析平臺(tái)和生物多組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)

基于大區(qū)域跨境農(nóng)業(yè)入侵生物信息資源的多源異構(gòu)特性，通過(guò)對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)來(lái)源及物種信息的判定、確證和數(shù)據(jù)整合分析，得到潛在農(nóng)業(yè)入侵物種7000余種。進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，并結(jié)合生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、適生性等評(píng)判，獲得潛在農(nóng)業(yè)有害入侵生物1200余種(包括植物390種、動(dòng)物570種、病原物270種)，構(gòu)建了大區(qū)域跨境農(nóng)業(yè)入侵生物信息庫(kù)(http:∥www.chinaias.cn/wjPart/index.aspx； 冼曉青等，2018)。圍繞潛在農(nóng)業(yè)入侵生物的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，研發(fā)數(shù)據(jù)重構(gòu)分析和可視化分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)跨境農(nóng)業(yè)入侵生物信息數(shù)據(jù)時(shí)空分析的可視化展示。通過(guò)以物種的中文名或拉丁學(xué)名進(jìn)行模糊查詢，實(shí)現(xiàn)潛在農(nóng)業(yè)入侵生物的累積截獲批次、來(lái)源國(guó)家、涉及口岸等可視化信息展示。

基于入侵生物多組學(xué)大數(shù)據(jù)，構(gòu)建了130多種入侵物種(包括植物31種、動(dòng)物100種)基因組數(shù)據(jù)庫(kù)InvasionDB (http:∥www.inse-ct-genome.com/invasiondb/； Huangetal.,2021)，開(kāi)發(fā)了基因組分析軟件，發(fā)現(xiàn)了入侵昆蟲(chóng)的基因組學(xué)特性，實(shí)現(xiàn)從基因組角度預(yù)測(cè)昆蟲(chóng)入侵性；挖掘了化感、解毒、發(fā)育、滯育、代謝等一批與入侵致害緊密相關(guān)的擴(kuò)增基因家族；鑒別出6個(gè)可用于防治和風(fēng)險(xiǎn)分析的生物學(xué)靶點(diǎn)和潛在靶標(biāo)基因、6個(gè)與宿主互作的信號(hào)化合物及信號(hào)傳導(dǎo)通路(Chenetal.,2019； Zhangetal.,2019a)，為入侵生物后基因組時(shí)代的共性關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)提供了分子數(shù)據(jù)支持。

2.2 建立了新發(fā)外來(lái)入侵物種的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估模型

基于物種分布模型，利用虛擬物種構(gòu)建200余種應(yīng)用場(chǎng)景，建立了一套評(píng)估入侵物種潛在適生區(qū)預(yù)測(cè)模型選用準(zhǔn)確率的方法；通過(guò)比較分析最大熵模型、遺傳算法、大理石算法、Bioclim、增強(qiáng)回歸樹(shù)、凸包算法、生態(tài)位因子分析、廣義可加模型、廣義線性模型、核密度估計(jì)、最小體積橢球體等11種物種分布地預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性(Escobaretal.,2018； Qiaoetal.,2018； Wanetal.,2020)，明確了靶向不同入侵生物類(lèi)群的模型選擇策略，為新發(fā)外來(lái)入侵物種跨區(qū)域擴(kuò)散的定殖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)提供了技術(shù)支撐(趙健等，2019)；針對(duì)新發(fā)外來(lái)入侵物種的擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)及其風(fēng)險(xiǎn)性，結(jié)合入侵物種跨區(qū)域擴(kuò)散路徑分析，利用項(xiàng)目調(diào)查獲得的發(fā)生分布點(diǎn)，對(duì)重大物種的現(xiàn)有分布特征進(jìn)行分析和建模，并針對(duì)不同物種類(lèi)群設(shè)置和調(diào)整模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)6種入侵物種跨區(qū)域擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估(王玉生等，2018； 張桂芬等，2020)。

2.3 研發(fā)了重大外來(lái)入侵物種的快速檢測(cè)識(shí)別與監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)

針對(duì)入侵植物圖像識(shí)別與監(jiān)測(cè)，建立了圖像識(shí)別的深度學(xué)習(xí)模型和深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了入侵植物圖像快速智能識(shí)別APP平臺(tái)系統(tǒng)和入侵植物的無(wú)人機(jī)圖像監(jiān)測(cè)技術(shù)。針對(duì)入侵生物的快速診斷鑒定，明確了靶標(biāo)對(duì)象種特異性的快速分子識(shí)別靶標(biāo)基因，建立了小麥矮星黑穗病菌TilletiacontroversaKühn、甜菜孢囊線蟲(chóng)HeteroderaschachtiiSchmidt、梨枯梢病菌ErwiniapyrifoliaeKim、松材線蟲(chóng)病、蘋(píng)果蠹蛾等5種入侵生物的特異性分子檢測(cè)技術(shù)，發(fā)展了薊馬類(lèi)、實(shí)蠅類(lèi)、介殼蟲(chóng)類(lèi)、粉蚧類(lèi)、粉虱類(lèi)、潛葉蠅類(lèi)等6類(lèi)昆蟲(chóng)的DNA條形碼快速識(shí)別系統(tǒng)，研制分子檢測(cè)試劑盒5套(張桂芬等，2019)。通過(guò)分子識(shí)別主程序嵌入、圖像識(shí)別算法更新與圖像重訓(xùn)練等，建立了基于網(wǎng)絡(luò)的重大入侵植物圖像和入侵害蟲(chóng)實(shí)蠅圖像及分子數(shù)據(jù)的多模態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)重大入侵生物的實(shí)時(shí)智能識(shí)別和口岸實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3 入侵生物綜合防治技術(shù)

為加強(qiáng)成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)支持了重大外來(lái)入侵物種綜合防控應(yīng)用示范工作，通過(guò)構(gòu)建基于生物防治和生態(tài)修復(fù)聯(lián)防聯(lián)控為核心的區(qū)域性持續(xù)治理技術(shù)新模式，提升重大入侵物種生態(tài)區(qū)域防效，優(yōu)化“技術(shù)高效、技術(shù)好用和基層會(huì)用”的技術(shù)體系(表1)。

表1 重大入侵物種的區(qū)域減災(zāi)技術(shù)及其應(yīng)用Table 1 Regional disaster mitigation techniques for major invasive species and their application

3.1 豚草和空心蓮子草基于天敵昆蟲(chóng)生物防治的持續(xù)治理技術(shù)及其應(yīng)用

針對(duì)豚草AmbrosiaartemisiifoliaL.，主要解決了天敵昆蟲(chóng)的早春助增轉(zhuǎn)移技術(shù)和2種天敵昆蟲(chóng)的聯(lián)合控制技術(shù)，建立了豚草區(qū)域化持續(xù)治理技術(shù)模式。針對(duì)空心蓮子草，重點(diǎn)解決了天敵(蓮草直胸跳甲)規(guī)?；庇夹g(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程，建立了“天敵越冬保種-助增釋放-化學(xué)協(xié)同”的空心蓮子草綜合治理技術(shù)模式。通過(guò)技術(shù)集成，分別在湖北宜昌、四川青神開(kāi)展了空心蓮子草天敵防控研究及推廣示范。建立天敵繁育工廠18個(gè)、生物防治示范點(diǎn)450處，擴(kuò)繁效率提升40～50倍，放飛跳甲近億頭，覆蓋空心蓮子草發(fā)生區(qū)面積超67萬(wàn)hm2，實(shí)現(xiàn)了示范區(qū)的持續(xù)控制(宋振等，2018)。

3.2 甜菜孢囊線蟲(chóng)的監(jiān)測(cè)與應(yīng)急防控技術(shù)體系及其應(yīng)用

針對(duì)甜菜孢囊線蟲(chóng)在我國(guó)的發(fā)生分布及危害，開(kāi)發(fā)了系列應(yīng)急防控技術(shù)和集成區(qū)域治理技術(shù)，并推廣應(yīng)用。明確了非寄主輪作能夠有效控制孢囊線蟲(chóng)危害，篩選出耐病品種5個(gè)，并在新疆大面積推廣，效果顯著。其中，Beta796在新源進(jìn)行推廣示范，累計(jì)超800 hm2。通過(guò)藥劑篩選，發(fā)現(xiàn)噻唑膦、阿維噻唑膦和阿維菌素等藥劑處理均能有效控制甜菜孢囊線蟲(chóng)危害，使用路富達(dá)、噻唑膦和阿維菌素乳油，作物增產(chǎn)效果在60%以上(高海峰等，2019)。制定了應(yīng)急防控技術(shù)體系和方案，并被行業(yè)部門(mén)認(rèn)可和推廣應(yīng)用約667 hm2，有效控制了甜菜孢囊線蟲(chóng)的危害和擴(kuò)散蔓延。

3.3 稻水象甲的全程防控技術(shù)集成及其應(yīng)用

針對(duì)稻水象甲在我國(guó)危害水稻的習(xí)性和特點(diǎn)，研發(fā)并集成構(gòu)建了稻水象甲環(huán)境友好型綠色全程防控技術(shù)體系，包括早播誘蟲(chóng)、育秧期“避”(無(wú)紡布覆蓋處理)和“管”(水位水流管控)、秧苗移栽期“洗”(洗秧移栽)和“浸”(浸秧定植)、育秧返栽及大田期“撒”(淺水撒施生防作用物)等，并于水稻育秧期至大田期，在貴州進(jìn)行了田間應(yīng)用和示范。建立稻水象甲防控示范基地1個(gè)，累計(jì)示范面積60 hm2，包括旱育秧、藥劑防治及水育秧各20 hm2，對(duì)稻水象甲發(fā)生和危害的控制效果達(dá)75.1%～81.0%，水稻平均增產(chǎn)2100 kg·hm-2，挽回?fù)p失44%(張昌容等，2018)。

3.4 福壽螺的區(qū)域全程防控技術(shù)集成及其應(yīng)用

針對(duì)福壽螺的發(fā)生危害特點(diǎn)和稻田立地現(xiàn)狀，研發(fā)并集成構(gòu)建了福壽螺區(qū)域全程防控技術(shù)方案，包括紗網(wǎng)阻斷攔截、稻田收獲后旋耕處理、鏟除田埂和溝渠卵塊、施用茶皂素復(fù)配藥劑、稻田水分管控以及稻鴨共育技術(shù)等，在江西進(jìn)行了田間應(yīng)用和示范。建立福壽螺防控技術(shù)體系應(yīng)用示范基地3個(gè)，核心示范區(qū)面積80 hm2，輻射面積約1133 hm2，對(duì)福壽螺的防治效果達(dá)93.6%～97.2%，水稻增產(chǎn)8.2%，化學(xué)農(nóng)藥施用量減少79.3%，每公頃增加收入4320元(含鴨子收入)(麻程軍等，2021)。

3.5 椰心葉甲和長(zhǎng)芒莧的區(qū)域全程防控技術(shù)集成及其應(yīng)用

針對(duì)椰心葉甲Brontispalongissimi(Gestro)防治難題，集成了以生物防治為主、化學(xué)防治為輔的綠色防控技術(shù)體系。針對(duì)不同區(qū)域氣候和生態(tài)特點(diǎn)，構(gòu)建了寄生蜂越冬經(jīng)濟(jì)作物區(qū)、越冬生態(tài)林區(qū)、越冬園林景觀區(qū)、非越冬園林綠化區(qū)、島嶼海岸線生態(tài)區(qū)防控等5 種防控模式，平均防效90%以上(彭正強(qiáng)等，2019)。項(xiàng)目執(zhí)行期間，簽訂了各項(xiàng)釋放寄生蜂等防治服務(wù)合同協(xié)議共16項(xiàng)，服務(wù)地點(diǎn)涵蓋海南、廣東和福建等省份，乃至馬爾代夫地區(qū)，累計(jì)經(jīng)費(fèi)358.15萬(wàn)元，對(duì)我國(guó)南方地區(qū)椰心葉甲的綜合防治工作起到了重要的推動(dòng)作用。

針對(duì)長(zhǎng)芒莧AmaranthuspalmeriS.Watson防治難題，集成了長(zhǎng)芒莧綜合防控技術(shù)體系。制定長(zhǎng)芒莧全程防控技術(shù)方案，實(shí)施狠抓苗期控制、適時(shí)物理防治、巧用化學(xué)藥劑、收獲后清園等措施，建立防控示范基地2個(gè)、核心示范區(qū)10 hm2，為長(zhǎng)芒莧穩(wěn)效防控提供技術(shù)支撐，平均防效達(dá)到93%～95%(曹晶晶等，2020)。

4 總結(jié)與展望

“十三五”時(shí)期，我國(guó)在外來(lái)入侵物種暴發(fā)成災(zāi)與進(jìn)化機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與監(jiān)測(cè)預(yù)警體系建設(shè)、智能檢測(cè)與快速識(shí)別技術(shù)、綜合防控與應(yīng)急處置方案、防治技術(shù)田間應(yīng)用示范等方面取得一系列成果，獲得一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

面向“十四五”，建議繼續(xù)部署相關(guān)科技項(xiàng)目，推動(dòng)我國(guó)外來(lái)物種入侵防控科技工作不斷取得新的突破。在基礎(chǔ)前沿研究上，開(kāi)展生物多樣性抵御生物入侵的響應(yīng)與受損系統(tǒng)的生態(tài)恢復(fù)機(jī)制研究，為保障國(guó)家生態(tài)安全提供理論支撐；在共性關(guān)鍵技術(shù)與重大產(chǎn)品研發(fā)上，堅(jiān)持國(guó)家需求導(dǎo)向，突出前瞻性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估監(jiān)測(cè)預(yù)警處置能力建設(shè)，真正實(shí)現(xiàn)“關(guān)口前移”、御“侵”于國(guó)門(mén)之外的防控目標(biāo)；在典型應(yīng)用示范研究上，堅(jiān)持應(yīng)用導(dǎo)向和產(chǎn)業(yè)化方向，完善生物防治技術(shù)體系，突出生物防治技術(shù)體系在外來(lái)生物入侵防控中的主體作用。

4.1 加強(qiáng)生物多樣性功能對(duì)外來(lái)入侵生物的穩(wěn)定性響應(yīng)與恢復(fù)重構(gòu)機(jī)制研究

加強(qiáng)生物多樣性功能在外來(lái)物種入侵防控中的作用機(jī)制研究，對(duì)保障國(guó)家生態(tài)安全具有重要意義，對(duì)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)具有推動(dòng)作用。建議針對(duì)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布的《國(guó)家重點(diǎn)管理外來(lái)入侵物種名錄》中的重大入侵物種，研究本地物種群落多樣性、遺傳多樣性對(duì)外來(lái)入侵生物、媒介生物及其攜帶病原的阻截功能及模型，揭示生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性機(jī)制和多物種協(xié)同阻抗機(jī)制，闡明生物多樣性對(duì)外來(lái)入侵生物功能的影響規(guī)律及其應(yīng)對(duì)生物入侵的自我補(bǔ)償和生態(tài)修復(fù)能力；尋找系統(tǒng)演替和更新的驅(qū)動(dòng)因子，研發(fā)基于關(guān)鍵物種生物多樣性修復(fù)和模擬的綜合防控模型，為基于生物多樣性的外來(lái)物種入侵防控技術(shù)應(yīng)用提供理論支撐。

4.2 構(gòu)建重大入侵生物前瞻性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)警處置技術(shù)平臺(tái)體系

在“十三五”已有成果基礎(chǔ)上，推動(dòng)建立“關(guān)口前移”的重大外來(lái)物種入侵前瞻性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)警處置技術(shù)平臺(tái)體系；構(gòu)建外來(lái)入侵物種跨境溯源數(shù)據(jù)庫(kù)，研究并篩選潛在重大外來(lái)入侵生物，判斷并明確可能的入侵方式和路徑，形成目標(biāo)地重大外來(lái)物種入侵動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警體系；研發(fā)更高靈敏度、更短時(shí)間的便攜式檢測(cè)產(chǎn)品，完善快速應(yīng)急響應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)處置技術(shù)體系，形成重大外來(lái)物種入侵風(fēng)險(xiǎn)鑒定與預(yù)警處置平臺(tái)，變“消極被動(dòng)”為“積極主動(dòng)”，提升外來(lái)入侵生物前瞻性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警與處置能力。

4.3 推動(dòng)生物防治技術(shù)體系產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

貫徹“創(chuàng)新”和“綠色”的新發(fā)展理念，推動(dòng)“十三五”形成的生物防治技術(shù)體系化、規(guī)?；?、市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，以綠色發(fā)展推動(dòng)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，突出科技創(chuàng)新對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的引領(lǐng)和帶動(dòng)作用。依托部省聯(lián)動(dòng)組織實(shí)施重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，精準(zhǔn)對(duì)接地方外來(lái)物種入侵防控需求，突出相關(guān)行業(yè)主管部門(mén)作用，加強(qiáng)科研院校、創(chuàng)新企業(yè)、技術(shù)推廣部門(mén)之間的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，篩選更多優(yōu)質(zhì)天敵昆蟲(chóng)資源，構(gòu)建更優(yōu)生物防治技術(shù)體系，推動(dòng)“政產(chǎn)學(xué)研用”五位一體協(xié)同創(chuàng)新，形成生物防治技術(shù)體系防控外來(lái)入侵生物的新業(yè)態(tài)。