美國(guó)雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)我國(guó)入侵植物的可應(yīng)用性*

何善勇 徐 飛 張 寧 溫俊寶 印麗萍

(1.北京林業(yè)大學(xué)林木有害生物防治北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100083；2.上海海關(guān) 上海 200135)

生物入侵在全世界范圍內(nèi)造成了嚴(yán)重的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響，已成為生態(tài)學(xué)研究的焦點(diǎn)之一(Pheloungetal., 1999)。相比其他類別的入侵生物，入侵植物數(shù)量更多，全球入侵物種數(shù)據(jù)庫(kù)(global invasive species database，GISD)收錄的891種外來(lái)入侵生物中，458種(51.4%)為外來(lái)入侵植物(Invasive Species Specialist Group, 2017)；全球100種最危險(xiǎn)入侵生物中，入侵植物數(shù)量最多，占比高達(dá)37%(Luqueetal., 2014)。當(dāng)外來(lái)入侵植物在引入地區(qū)生存定殖后，由于缺乏天敵、競(jìng)爭(zhēng)者等外界控制因素，加之自身在繁殖、適應(yīng)能力、資源利用等多方面的優(yōu)勢(shì)(孫士國(guó)等, 2018)，極易擴(kuò)散蔓延，形成大面積單優(yōu)群落，占據(jù)主導(dǎo)地位，危害本土動(dòng)植物，給經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)災(zāi)難性后果(張震等, 2018)，甚至對(duì)引入地區(qū)的社會(huì)、文化和人類健康造成嚴(yán)重危害(楊期和等, 2002)。

植物貿(mào)易引入是植物入侵的主要途徑之一(趙宇翔等, 2015)。自2001年加入世界貿(mào)易組織以來(lái)，我國(guó)植物的主動(dòng)引入十分頻繁，以林木引種為例，2005—2014年10年間，我國(guó)總計(jì)從國(guó)外主動(dòng)引入植物1 500余種(趙宇翔, 2017)；與之相對(duì)應(yīng)，我國(guó)外來(lái)入侵植物的種類開始急劇增加，數(shù)量由90種(2002年)劇增至291種(2017年)(李振宇等, 2002；賀紅, 2017)，每年因外來(lái)植物入侵造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1 000億元人民幣(賀紅, 2017)。雖然我國(guó)從20世紀(jì)80年代就已實(shí)行對(duì)外開放，但植物貿(mào)易真正飛速發(fā)展始于21世紀(jì)初葉(Normile, 2004)，因此今后很長(zhǎng)時(shí)期我國(guó)外來(lái)植物的入侵形勢(shì)將十分嚴(yán)峻。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是預(yù)防外來(lái)入侵植物最經(jīng)濟(jì)有效的手段(Lodgeetal., 2006)。我國(guó)已研究并建立了多種入侵植物多指標(biāo)綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，如廈門、溫州、江浙滬地區(qū)、華東地區(qū)外來(lái)植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系(歐健等, 2006；馮幼義等, 2010；李明麗, 2010；顧慧, 2014)，以及外來(lái)入侵植物雜草化風(fēng)險(xiǎn)“五階評(píng)估法”(強(qiáng)勝, 2009)、外來(lái)植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(謝國(guó)文等, 2010)、外來(lái)樹種生物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系(鄭勇奇等, 2014)等，但從植物內(nèi)在屬性(生物生態(tài)學(xué)特性)建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法用以評(píng)判植物自身是否為潛在入侵植物的研究和應(yīng)用則相對(duì)較少。鄭勇奇等(2014)建立的外來(lái)樹種生物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系中，包含對(duì)樹種自身入侵性的評(píng)估方法，但其指標(biāo)主要與喬木類植物有關(guān)。Chen等(2015)基于6種植物生物生態(tài)學(xué)特性構(gòu)建多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法入侵植物評(píng)估模型，總體評(píng)估準(zhǔn)確率為66%～82%，但其使用時(shí)需要采用相關(guān)的軟件或相關(guān)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，不便于廣泛應(yīng)用。國(guó)際植物保護(hù)公約(international plant protection convention,IPPC)要求對(duì)植物自身是否為有害植物(包括“雜草”和“入侵植物”)展開風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(ISPM 2, 2007；ISPM 11, 2013)，2017年國(guó)家林業(yè)局發(fā)布的《境外林木引種檢疫審批風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理規(guī)范》(中國(guó)林業(yè)網(wǎng), 2018)明確要求對(duì)外來(lái)植物自身的入侵性進(jìn)行評(píng)估，但沒(méi)有給出具體的參考方法，因此，在我國(guó)林木引種檢疫管理工作中，迫切需要評(píng)判效果較好、操作方便的入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，用于評(píng)判擬引入植物是否為入侵植物，以降低外來(lái)入侵植物隨植物貿(mào)易引入的風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法(United States weed risk assessment system, USWRA)用于評(píng)估植物自身是否為潛在入侵植物(對(duì)此，Koop等(2012)指出該方法標(biāo)題中的“Weed”和評(píng)估結(jié)果中的“Invader”等同，含義均指能在自然或人工環(huán)境中繁殖擴(kuò)散并造成經(jīng)濟(jì)或環(huán)境損害的非本土植物。本研究按中文翻譯習(xí)慣，將“Weed”翻譯為“雜草”，但其類別包含所有植物種類，不僅限于中文字面所指的草本植物)，是在全世界使用最為廣泛的澳大利亞雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法(Australian weed risk assessment system, AWRA)基礎(chǔ)上建立而成的，并且提高了對(duì)非入侵植物的評(píng)估準(zhǔn)確率(Koopetal., 2012)。為此，本研究擬采用我國(guó)已知身份的外來(lái)植物對(duì)USWRA進(jìn)行測(cè)試，分析該方法對(duì)我國(guó)外來(lái)植物是否具有較高的評(píng)估效果，評(píng)判該方法是否適用于我國(guó)林木引種檢疫管理工作，為建立我國(guó)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法奠定研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

USWRA將受試植物評(píng)估為嚴(yán)重入侵植物、一般入侵植物或非入侵植物(Koopetal., 2012)。本研究采用USWRA對(duì)我國(guó)已知身份的外來(lái)入侵植物(包括嚴(yán)重入侵和一般入侵)和外來(lái)非入侵植物進(jìn)行逐一評(píng)估，整理并分析USWRA對(duì)各類植物的評(píng)估效果(拒絕率、接受率和再評(píng)估率)，采用ROC曲線對(duì)USWRA的評(píng)估效果進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.1 受試植物的選擇 外來(lái)入侵植物：從馬金雙(2013)主編的《中國(guó)入侵植物名錄》和黃冠勝(2014)主編的《中國(guó)外來(lái)生物入侵與檢疫防范》2部著作中，選出55種外來(lái)入侵植物(前書48種，后書7種)進(jìn)行測(cè)試，其中嚴(yán)重入侵植物19種、一般入侵植物36種。本次測(cè)試中，將《中國(guó)入侵植物名錄》一書中的全國(guó)性入侵植物劃分為嚴(yán)重入侵植物，局部入侵植物劃分為一般入侵植物，來(lái)自《中國(guó)外來(lái)生物入侵與檢疫防范》中的7種入侵植物按《中國(guó)入侵植物名錄》的定義歸為一般入侵植物。

受試入侵植物選擇時(shí)主要從傳入時(shí)間和分類地位2方面設(shè)置篩選條件。傳入時(shí)間方面，外來(lái)植物要成為入侵植物往往需要幾十年時(shí)間(Williamson, 1996)，但具體年份未知，本研究根據(jù)Nishida等(2009)的測(cè)試，確定傳入時(shí)間至少為40年。由于我國(guó)近代之前(即1840年以前)植物貿(mào)易很少(趙宇翔, 2017)，因此受試外來(lái)入侵植物的傳入時(shí)間主要為近代以后(1840年以后)且至少已傳入40年。分類地位方面，根據(jù)傳入時(shí)間要求，從2部著作中整理出48科189種外來(lái)入侵植物，從每科中隨機(jī)抽取1種用于測(cè)試；為保證受試植物生活型更加豐富，增加7種木本和藤本植物，分屬豆科(Fabacea)、菊科(Asteraceae)和西番蓮科(Passiflorweae)，最終選出55種受試外來(lái)入侵植物。

外來(lái)非入侵植物：從何家慶(2012)編著的《中國(guó)外來(lái)植物》中選出76種外來(lái)非入侵植物進(jìn)行測(cè)試。非入侵植物主要按照未在我國(guó)造成經(jīng)濟(jì)或環(huán)境危害這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選(Daehleretal., 2004)。篩選時(shí)，按照上述外來(lái)入侵植物的傳入時(shí)間要求，從《中國(guó)外來(lái)植物》一書中整理出75科187種外來(lái)非入侵植物，從每科中隨機(jī)抽取1種用于測(cè)試，天南星科(Araceae)的另一種藤本植物被額外選擇，最終選出76種受試外來(lái)非入侵植物。

1.2 信息來(lái)源 植物特性信息主要來(lái)源于相關(guān)的期刊、著作和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)資源，其中植物信息網(wǎng)站主要包括作物保護(hù)大全(crop protection compendium，CPC)、入侵物種大全(invasive species compendium，ISC)、中國(guó)國(guó)家有害生物檢疫信息系統(tǒng)、全球入侵物種數(shù)據(jù)庫(kù)(global invasive species database，GISD)、夏威夷-太平洋雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)(Hawaii-Pacific weed risk assessment)、Plant For A Future(PFAF)、種子信息數(shù)據(jù)庫(kù)(seed information database，SID)、植物染色體數(shù)目索引數(shù)據(jù)庫(kù)(index to plant chromosome numbers，IPCN)、熱帶有用植物數(shù)據(jù)庫(kù)(useful tropical plants database)、美國(guó)農(nóng)業(yè)部植物信息數(shù)據(jù)庫(kù)(USDA、NRCS、The PLANTS Database)、美國(guó)食品藥品管理局有毒植物數(shù)據(jù)庫(kù)(FDA poisonous plant database)、加拿大有毒植物信息系統(tǒng)(Canadian poisonous plants information system)、全球雜草大全(global compendium of weeds)、中國(guó)在線植物志等。

1.3 美國(guó)雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法簡(jiǎn)介 采用經(jīng)典的分類方法——邏輯斯蒂回歸建立評(píng)判公式，其實(shí)質(zhì)為線性回歸模型，只是通過(guò)Sigmoid函數(shù)將該線性模型轉(zhuǎn)化為解決分類問(wèn)題的模型，其結(jié)果取值范圍為[0,1]，即評(píng)判對(duì)象成為某一類別的概率。USWRA包括定殖/擴(kuò)散潛力(establishment/spread potential, ES)和后果影響潛力(impact potential, IMP)2個(gè)指標(biāo)體系。ES描述受試植物在風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)逃逸、繁殖和擴(kuò)散的潛力，IMP描述受試植物對(duì)自然環(huán)境、人工生產(chǎn)系統(tǒng)(如農(nóng)田、果園等)、人為景觀(如花園、城市草坪等)造成直接或間接影響的潛力，二者總體均為判別式打分指標(biāo)，主要由“是否問(wèn)題”構(gòu)成，其他還包括一些“多選擇問(wèn)題”。ES考慮了植物生物地理學(xué)、生物生態(tài)學(xué)、環(huán)境適應(yīng)能力等多方面屬性，具體包括23個(gè)評(píng)判因素；IMP考慮了植物對(duì)風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)生物、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品、人類、社會(huì)等多方面綜合影響，具體包括18個(gè)評(píng)判因素。評(píng)估時(shí)對(duì)各項(xiàng)因素進(jìn)行逐項(xiàng)評(píng)判打分求和，即分別求得ES和IMP的評(píng)估分?jǐn)?shù)。最終USWRA采用邏輯斯蒂回歸方法建立了關(guān)于ES和IMP的3個(gè)分類公式，分別用于計(jì)算受試植物成為非入侵植物(non-invader)、一般入侵植物(minor invader)和嚴(yán)重入侵植物(major invader)的概率(即Pnon-invader、Pminor invader和Pmajor invader):

(1)

(2)

(3)

當(dāng)Pnon-invader≥44.9%時(shí)，受試植物被評(píng)估為非入侵植物；當(dāng)Pmajor invader≥38.8%時(shí)，受試植物被評(píng)估為嚴(yán)重入侵植物；其他情況則被評(píng)定為一般入侵植物，需再評(píng)估(Koopetal., 2012；APHIS-PPQ, 2015)。

此類測(cè)試研究主要采用拒絕率、接受率和再評(píng)估率對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，即對(duì)嚴(yán)重入侵植物予以拒絕，非入侵植物予以接受，一般入侵植物則需再評(píng)估(Daehleretal.，2000; Daehleretal., 2004; Gordonetal., 2008)。

1.4 USWRA評(píng)估效果的檢驗(yàn) 利用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC曲線)分別檢驗(yàn)USWRA對(duì)嚴(yán)重入侵植物和非入侵植物的評(píng)估效果，以及將一般入侵植物和嚴(yán)重入侵植物歸為入侵植物后USWRA對(duì)入侵植物和非入侵植物的評(píng)估效果。ROC曲線檢驗(yàn)在統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS22中操作完成。

ROC曲線是在以假陽(yáng)性率為橫坐標(biāo)、真陽(yáng)性率為縱坐標(biāo)形成的坐標(biāo)系中根據(jù)評(píng)估結(jié)果繪制而成的一條曲線，線下的面積稱為AUC(area under curve)值，以AUC值大小反映診斷試驗(yàn)的價(jià)值。一般認(rèn)為AUC值為0.5～0.7時(shí)診斷價(jià)值較低，為0.7～0.9時(shí)診斷價(jià)值中等，大于0.9時(shí)診斷價(jià)值高(王運(yùn)生等, 2007)。

1.5 不同生活型植物成為入侵植物的差異分析 1)不同生活型植物成為入侵性植物比例的差異比較。結(jié)合《中國(guó)入侵植物名錄》《中國(guó)外來(lái)生物入侵與檢疫規(guī)范》《中國(guó)外來(lái)植物》以及《中國(guó)植物志》(網(wǎng)絡(luò)版)的記錄，整理匯總受試外來(lái)植物的生活型。采用Iman等(1980)在Friedman非參數(shù)檢驗(yàn)方法基礎(chǔ)上(Friedman, 1937；1940)提出的新檢驗(yàn)方法(以下仍統(tǒng)稱該方法為“Friedman檢驗(yàn)”)檢驗(yàn)本研究選擇的不同生活型植物中成為入侵植物的比例是否存在顯著差異：

(4)

(5)

式中：N為入侵層級(jí)，本研究分為嚴(yán)重入侵和一般入侵2個(gè)層級(jí)；k為生活型數(shù)量。

當(dāng)FF>Fα[(k-1),(k-1)(N-1)](α最低為0.1水平)時(shí)，認(rèn)為存在顯著差異。

當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果顯示具有顯著差異(至少α=0.1水平上)，采用Nemenyi(1963)方法進(jìn)行事后多重比較，但用于比較的關(guān)鍵差異值(critical difference，CD)，按照Bonferroni-Dunn檢驗(yàn)提供的關(guān)鍵值(critical values)(表1)進(jìn)行計(jì)算(Dunn, 1961; Dem?ar, 2006)，當(dāng)不同生活型植物成為2類入侵植物的平均秩值之差大于關(guān)鍵差異值CD時(shí)，則二者生活型植物間存在顯著差異：

(6)

2)不同生活型植物綜合風(fēng)險(xiǎn)值大小的差異比較。USWRA中的線性回歸方程為“0.235 6×ES+0.601 9×IMP”，其計(jì)算結(jié)果被稱為綜合風(fēng)險(xiǎn)值(composite risk scores，以下簡(jiǎn)稱“風(fēng)險(xiǎn)值”)，用以描述受試植物成為入侵植物的風(fēng)險(xiǎn)大小，其值越大，則表明植物越可能成為入侵植物(Koopetal.，2012)。據(jù)此公式計(jì)算本研究中各受試植物的風(fēng)險(xiǎn)值，利用單因素方差分析和LSD多重比較方法(操作在SPSS 22軟件中進(jìn)行)比較不同生活型植物之間風(fēng)險(xiǎn)值的差異，以初步了解我國(guó)外來(lái)植物的風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)。

表1 Bonferroni-Dunn檢驗(yàn)關(guān)鍵值

2 結(jié)果與分析

2.1 USWRA評(píng)估效果 131種受試外來(lái)植物的評(píng)估結(jié)果詳見附件1。結(jié)果顯示，所有受試植物定殖/擴(kuò)散潛力(ES)得分范圍為-9～17，其中嚴(yán)重入侵植物為4～17，平均為10.68；一般入侵植物為0～16，平均為6.67；非入侵植物為-9～10，平均為-1.47。所有受試植物后果影響潛力(IMP)得分范圍為1～2.5，其中嚴(yán)重入侵植物為1.1～2.5，平均為1.84；一般入侵植物為1.0～2.4，平均為1.66；非入侵植物為1～1.8，平均為1.06。

單因素方差分析結(jié)果顯示，在ES得分上，非入侵植物、一般入侵植物和嚴(yán)重入侵植物呈現(xiàn)出兩兩極顯著差異；IMP得分上，非入侵植物分別與一般入侵植物和嚴(yán)重入侵植物呈現(xiàn)出極顯著差異，但一般入侵植物和嚴(yán)重入侵植物之間未呈現(xiàn)出顯著差異(表2)。

對(duì)比USWRA評(píng)估受試植物得到的預(yù)測(cè)類別和受試植物在我國(guó)的已知身份，統(tǒng)計(jì)整理出USWRA對(duì)入侵植物和非入侵植物相應(yīng)的拒絕率、接受率和再評(píng)估率(表3)。結(jié)果顯示，USWRA對(duì)非入侵植物的識(shí)別效果最高，能準(zhǔn)確識(shí)別出84.2%的非入侵植物，同時(shí)確保沒(méi)有一種非入侵植物被拒絕；對(duì)嚴(yán)重入侵植物的識(shí)別效果次之，能準(zhǔn)確識(shí)別出68.4%的嚴(yán)重入侵植物，同時(shí)沒(méi)有一種嚴(yán)重入侵植物被接受；對(duì)一般入侵植物的識(shí)別效果較復(fù)雜，包含拒絕、接受和再評(píng)估3種結(jié)果，再評(píng)估率最高，達(dá)66.7%，拒絕率次之，為27.8%，同時(shí)有5.6%的一般入侵植物被接受。將一般入侵植物和嚴(yán)重入侵植物同時(shí)歸入入侵植物類，USWRA對(duì)入侵植物的評(píng)估效果顯示，雖然對(duì)入侵植物的拒絕率較低，僅為41.8%，但其接受的入侵植物并不多，僅為3.6%，只是無(wú)法評(píng)估的數(shù)量較大，占54.5%。

表2 美國(guó)雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)我國(guó)外來(lái)植物的評(píng)估結(jié)果分?jǐn)?shù)比較①

①上標(biāo)大寫字母A、B、C表示在0.01水平上差異顯著。The superscript capital letters A, B and C indicate significant differences at 0.01 level.

表3 美國(guó)雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)我國(guó)外來(lái)植物的評(píng)估效果

2.2 ROC檢驗(yàn)結(jié)果 ROC檢驗(yàn)結(jié)果顯示，由USWRA對(duì)嚴(yán)重入侵植物和非入侵植物評(píng)估效果形成的曲線面積AUC值為0.990±0.007(SE)，極顯著大于0.5(P<0.000 1)；由USWRA對(duì)入侵植物和非入侵植物評(píng)估效果形成的曲線面積AUC值為0.963±0.014(SE)，極顯著大于0.5(P<0.000 1)。具體如圖1所示。

圖1 美國(guó)雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)我國(guó)外來(lái)植物評(píng)估結(jié)果的ROC檢驗(yàn)

2.3 不同生活型植物成為入侵植物的差異比較 1)不同生活型植物成為入侵植物的比例差異。各受試植物的生活型詳見附件1，生活型數(shù)量和比例見表4。本研究受試植物包括草本(66種)、喬木(29種)、灌木(19種)、藤本(12種)、竹類(3種)、肉質(zhì)(1種)、蕨類(1種)7種生活型，其中，草本類植物數(shù)量最多且占比最大，肉質(zhì)、蕨類和竹類植物數(shù)量最少且占比最低，喬木、灌木、藤本植物的數(shù)量和占比處于中間位置。

表4 不同生活型植物中成為入侵植物的比例及秩值

表5 不同生活型植物成為入侵植物比例間的多重比較結(jié)果

2)不同生活型植物風(fēng)險(xiǎn)值大小的差異比較。草本、喬木、灌木和藤本4種生活型植物的風(fēng)險(xiǎn)值之間存在顯著差異(P=0.043)，平均風(fēng)險(xiǎn)值從高到低依次為草本>藤本>灌木>喬木。草本和藤本植物的風(fēng)險(xiǎn)值之間無(wú)顯著差異，但二者風(fēng)險(xiǎn)值均顯著高于喬木(α=0.1)，灌木和其他生活型植物的風(fēng)險(xiǎn)值之間未呈現(xiàn)出顯著差異。

表6 不同生活型植物的風(fēng)險(xiǎn)值結(jié)果比較①

①a、b:0.1水平上差異顯著Significant difference at 0.1 level.

3 討論與建議

3.1 對(duì)嚴(yán)重入侵植物和非入侵植物評(píng)估效果的分析 本次測(cè)試中，USWRA正確拒絕了68.4%的嚴(yán)重入侵植物，沒(méi)有錯(cuò)誤接受一種嚴(yán)重入侵植物，其余31.6%需再評(píng)估。嚴(yán)重入侵植物的正確拒絕率略低但接近70%，且不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重入侵植物被接受，因此綜合認(rèn)為USWRA對(duì)嚴(yán)重入侵植物具有有效的評(píng)估效果。USWRA對(duì)嚴(yán)重入侵植物拒絕率略低，主要是因?yàn)闇y(cè)試將外來(lái)植物視為尚未進(jìn)入我國(guó)境內(nèi)，未評(píng)價(jià)在其他地區(qū)的入侵歷史指標(biāo)。本研究中受試外來(lái)植物的傳入時(shí)間基本在19世紀(jì)40年代至20世紀(jì)50年代之間，很難查詢到這一傳入時(shí)間或之前植物在國(guó)外其他地區(qū)的入侵歷史信息，測(cè)試時(shí)未評(píng)價(jià)USWRA中的ES-1、ES-3、IMP-N6、IMP-A4和IMP-P6指標(biāo)(Koopetal., 2012)；而植物在其他地區(qū)的入侵歷史，甚至可以單獨(dú)用于評(píng)估(Mack, 1996)，所以這一信息在評(píng)估方法中占有一定比重。USWRA中ES指標(biāo)分?jǐn)?shù)為-25～32分，其中其他地區(qū)的入侵歷史分?jǐn)?shù)為0～6分，IMP指標(biāo)分?jǐn)?shù)為1～5.1分，其中其他地區(qū)的入侵歷史分?jǐn)?shù)為0～1.6分。ES得分對(duì)USWRA的評(píng)估結(jié)果影響較大(Koopetal., 2012)，本次測(cè)試中嚴(yán)重入侵植物ES平均得分為10.68，IMP平均得分為1.84，據(jù)此計(jì)算出植物成為嚴(yán)重入侵植物的平均概率為37.5%(低于閾值38.8%)，由此推算ES僅需增加0.42分，就能保證成為嚴(yán)重入侵植物的概率超過(guò)閾值38.8%。而在USWRA的ES指標(biāo)中，如果外來(lái)植物在其他地區(qū)有發(fā)生歷史，則ES將賦值為5分(見ES-1的賦值方式)。Dawson等(2009)研究發(fā)現(xiàn)，78%能自主擴(kuò)散的外來(lái)植物，在其他地區(qū)具入侵歷史，若據(jù)此比例推算(本研究受試的嚴(yán)重入侵植物不僅能自主擴(kuò)散，而且實(shí)際造成了嚴(yán)重危害)，當(dāng)評(píng)估植物在其他地區(qū)的入侵歷史指標(biāo)后，USWRA對(duì)嚴(yán)重入侵植物的正確拒絕率將至少上升至78%，同時(shí)大幅度降低再評(píng)估率，并保持零錯(cuò)誤接受率，總體評(píng)估效果得到較高提升。因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，當(dāng)獲取到植物在其他地區(qū)的入侵歷史信息，其評(píng)估效果將更加高效。

USWRA正確接受了84.2%的非入侵植物，沒(méi)有錯(cuò)誤拒絕一種非入侵植物，其余15.8%需再評(píng)估，據(jù)此認(rèn)為USWRA對(duì)非入侵植物的評(píng)估效果較好。對(duì)于非入侵植物，本研究認(rèn)為未評(píng)判植物在其他地區(qū)的入侵歷史，幾乎不會(huì)對(duì)評(píng)估效果產(chǎn)生影響。本次選擇的76種非入侵植物中，60種屬于觀賞類植物，其他或?yàn)槭卟嘶驗(yàn)楣麡浠驗(yàn)樗幱玫?，人工馴化程度均較高，能形成自我繁殖種群的比例較少，這大大降低了其曾在其他地區(qū)成為入侵植物的可能性。Dawson等(2009)研究發(fā)現(xiàn)，在東非雨林地帶能“生存”(surviving)下來(lái)的外來(lái)植物在其他地區(qū)具有入侵歷史者占18%，由此推斷那些不能形成單獨(dú)種群的外來(lái)植物，具有入侵歷史的比例會(huì)更低。

3.2 對(duì)一般入侵植物評(píng)估效果的分析 USWRA對(duì)一般入侵植物的評(píng)估結(jié)果較低，拒絕率僅為27.8%，而未識(shí)別率達(dá)到66.7%，錯(cuò)誤率為5.6%，表現(xiàn)出未識(shí)別率較高、拒絕率較低的情況。

首先，假設(shè)一般入侵植物在實(shí)際中應(yīng)為嚴(yán)重入侵植物而予以拒絕。當(dāng)將一般入侵植物視為嚴(yán)重入侵植物，并與嚴(yán)重入侵植物合并為入侵植物后，結(jié)果顯示USWRA對(duì)入侵植物的拒絕率較低，為42%。造成拒絕率低的原因，可能有以下2種：一是前述由于受到植物其他地區(qū)入侵歷史缺失的影響；二可能是因?yàn)樵撘话闳肭种参飳?shí)際中應(yīng)為非入侵植物，而原劃分標(biāo)準(zhǔn)將其錯(cuò)誤地歸為一般入侵植物(馬金雙, 2013)。在《中國(guó)入侵植物名錄》中，外來(lái)入侵植物第4個(gè)等級(jí)為一般入侵類，其定義的主要依據(jù)是“危害不大或不明顯”，本研究認(rèn)為這一評(píng)判規(guī)則容易引起主觀偏差，從而導(dǎo)致非入侵植物被歸入到一般入侵植物類中，或者將一般入侵植物被歸入到非入侵植物類中。一般入侵植物和非入侵植物之間不是離散型，而是一個(gè)連續(xù)狀態(tài)，二者之間具有共同的特征(Gordonetal., 2008)，由此導(dǎo)致評(píng)估方法對(duì)一般入侵植物無(wú)法判別。從另一方面看，本次測(cè)試中無(wú)法識(shí)別的一般入侵植物，提示《中國(guó)入侵植物名錄》中對(duì)于一般入侵植物(IV)的歸類或許需要重新調(diào)整，而閆小玲等(2014)也認(rèn)為該書中入侵植物的等級(jí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做出動(dòng)態(tài)調(diào)整。

其次，一般入侵植物與非入侵植物以及嚴(yán)重入侵植物之間的重疊性，導(dǎo)致無(wú)法真正定義一般入侵植物(Gordonetal., 2008)，即一般入侵植物應(yīng)為嚴(yán)重入侵植物而予以拒絕，還是應(yīng)為非入侵植物而被接受，尚無(wú)法給出準(zhǔn)確的評(píng)判。因此，雖然本次評(píng)估結(jié)果顯示一般入侵植物拒絕率低，但這并不代表USWRA的準(zhǔn)確率低，而是由于一般入侵植物的特殊性造成的。如果以對(duì)一般入侵植物的評(píng)估效率認(rèn)為USWRA效率偏低，會(huì)導(dǎo)致結(jié)論會(huì)有所偏差。因此本研究認(rèn)為，應(yīng)更加注重考察USWRA對(duì)嚴(yán)重入侵植物和非入侵植物的評(píng)估效果。

3.3 不同生活型植物成為入侵植物的比例 本研究所選擇的4種不同生活型植物，非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為各自成為入侵植物的比例存在差異，只是進(jìn)一步多重比較結(jié)果無(wú)法找出具有顯著差異者。分析原因認(rèn)為主要與樣本選擇方式有關(guān)，本研究主要致力于檢驗(yàn)USWRA對(duì)我國(guó)外來(lái)植物的評(píng)估效果，未充分考慮生活型的樣本數(shù)量，灌木(19種)和藤本(12種)植物數(shù)量相對(duì)較少；但另一方面，USWRA對(duì)不同生活型植物的風(fēng)險(xiǎn)值結(jié)果表明，喬木植物在我國(guó)成為入侵植物的風(fēng)險(xiǎn)值顯著低于草本植物。由此初步表明，我國(guó)面臨的植物入侵風(fēng)險(xiǎn)主要可能來(lái)自于草本植物，與閆小玲等(2014)研究結(jié)果相似，即我國(guó)外來(lái)入侵植物中超過(guò)80%為草本植物，而喬木植物僅占4%。因此，USWRA的綜合風(fēng)險(xiǎn)值也能較好指示植物成為入侵植物的風(fēng)險(xiǎn)大小，從另一側(cè)面表明該方法具有較高的評(píng)判效果。

3.4 USWRA在我國(guó)的應(yīng)用與發(fā)展建議 USWRA的指標(biāo)主要為植物特性(Koopetal., 2012)，其實(shí)質(zhì)屬于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的歸類方法，用以識(shí)別出潛在的入侵植物和非入侵植物(ISPM 2, 2007)。因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，不能僅根據(jù)USWRA評(píng)估結(jié)果即對(duì)受試植物做出允許入境的管理決定，還應(yīng)重點(diǎn)評(píng)估植物攜帶其他有害生物的風(fēng)險(xiǎn)。

我國(guó)林木引種需求較高(趙宇翔, 2017)，但主動(dòng)引入往往造成植物入侵。目前我國(guó)6種重要的林業(yè)外來(lái)入侵植物中有4種屬于主動(dòng)引種傳入(趙宇翔等, 2015)，因此有效評(píng)估擬引入林木自身是否可能為入侵植物，將降低入侵植物的傳入風(fēng)險(xiǎn)，提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的效率。本次測(cè)試結(jié)果認(rèn)為，USWRA可以作為一種參考方法應(yīng)用于我國(guó)林木引種的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。為更好地應(yīng)用USWRA以及促進(jìn)我國(guó)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的研究，提出以下建議：

1)應(yīng)用USWRA時(shí)，可對(duì)USWRA中的ES-8“是否為禾本科草本植物”和ES-17“自然傳播方式的數(shù)量”進(jìn)行修改(Koopetal., 2012)。建議在ES-8中加入菊科草本植物，因?yàn)榫湛祁惾肭种参镌谖覈?guó)發(fā)生數(shù)量最多且危害嚴(yán)重(閆小玲等, 2014)。對(duì)于ES-17指標(biāo)，其賦值方式是按自然傳播方式的總數(shù)量賦分(即0種=-4；1種=-2；2種=0；3種=2；4或5種=4)，這就要求評(píng)估者必須全部掌握受試植物5種自然傳播方式的信息才能做出準(zhǔn)確評(píng)判，但有些傳播方式難于查找甚至無(wú)相關(guān)信息，如動(dòng)物體內(nèi)傳播等。因此建議，可在保持ES-17指標(biāo)分值不變(4分)的情況下，對(duì)5種自然傳播方式實(shí)施逐項(xiàng)賦值(平均或權(quán)重)，相加后得到ES-17的評(píng)估分?jǐn)?shù)。

2)加強(qiáng)開展多類群物種的特性比較研究。從受試植物來(lái)看，我國(guó)外來(lái)草本植物占據(jù)大多數(shù)[與Weber等(2008)的研究結(jié)果相似]，且草本和藤本植物的風(fēng)險(xiǎn)值較高，喬木植物的風(fēng)險(xiǎn)值相對(duì)較低，初步認(rèn)為草本和藤本植物對(duì)我國(guó)的入侵風(fēng)險(xiǎn)最高，而喬木植物入侵風(fēng)險(xiǎn)較低。這與美國(guó)的入侵植物生活型特點(diǎn)不盡相同，因?yàn)閺腢SWRA的指標(biāo)可知(ES-5、7、9)，藤本、水生和木本植物對(duì)美國(guó)具有較高的入侵風(fēng)險(xiǎn)(Koopetal., 2012)。因此建議，加強(qiáng)開展多類群物種間特性的比較研究，如外來(lái)入侵植物與外來(lái)非入侵植物、外來(lái)入侵植物與本土非入侵植物等(Py?eketal.，2007；2008)，系統(tǒng)篩選出與我國(guó)入侵植物高度相關(guān)的特性，建立適合我國(guó)特點(diǎn)的入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估歸類方法。

3)對(duì)于USWRA評(píng)定為再評(píng)估的植物，可利用相關(guān)的再評(píng)估規(guī)則進(jìn)行最終判斷，如Koop等(2012)為USWRA補(bǔ)充建立的再評(píng)估規(guī)則，或Daehler等(2004)建立的判別樹再評(píng)估規(guī)則。