浅谈生物入侵.doc

浅谈生物入侵【摘要】【关键字】一、什么是生物入侵生物入侵是指由原来的自然分布区域，因人类有意或无意的活动，被引入并扩展到一个新的（通常也是遥远的）区域的外来种，在新的区域里，其后代可以繁殖、扩散和维持，并且造成了一定生态灾难的过程，其常常有侵略、入寇之意。一些翻山越岭、远涉重洋的“生物移民”(也许是一种细菌、一种植物或者一种动物)来到异国他乡，由于失去了天敌的制衡获得了广阔的生存空间，生长迅速，占据了湖泊、陆地，而“土著生物”则纷纷凋零甚至灭绝。这就是生物入侵。 二、生物入侵过程及原因土著种（native species）是指分布在原生地的物种，即出现在其自然分布区及其自然传播范围内的物种、中或更低的分类单元。外来种（non-native species)是指那些借助人的作用而越过不可自然逾越的空间障碍，离开原生长地而在新的栖息地生长繁殖并建立稳定种群的的物种。 外来种有一些种类在新的栖息地发生爆炸性的生长，对当地的生态系统和景观造成了明显影响，导致当地物种多样性失调，往往失去控制，这些种类则成为入侵种（invasive species）。外来种并非就是入侵种，他们在原产地一般都不是危害物种，有些甚至是当地濒危物种。即外来种进入一个新的区域并转化为入侵种经历：引入居留扩散造成危害生物入侵过程可表示如下外来种进入偶见种群消退，死亡建成种群未造成灾难非入侵种造成生态灾难入侵种生物入侵在整个转化过程中，只有很小一部分进入下一阶段，据“十数定律”(the tens rule)推算，入侵种只占区域外来种的千分之一左右。三、外来生物入侵原因分析 “缺乏天敌是造成外来种扩张的重要原因，但其引入却绝大部分与人类有关。生物入侵的根本原因是人类活动把这些物种带到了它们不应该出现的地方。物种本身无所谓有害的还是无害的，入侵种也只不过是呆错了地方，而造成这种错误的原因常常是人类的一些对生态环境安全不负责任的行为。”解焱博士认为，外来种入侵问题关键是人为问题。 更有一些外来入侵生物是随着人类活动而无意传入的，它们作为“偷渡者”或者“搭便车”被引入到新的环境中。“船舶的压载水就是非常便利的顺风车”，国际海事组织中国项目专家张殿荣这样告诉我。长期以来，为了保持船舶的稳定性和航行安全，空载的船只都要注入大量的海水作为压载水，而压载水中所含有的海洋浮游生物也就随着船只一起航行，当船舶到达另一国家装货时，压载水里的浮游生物就随着压载水一起被排放到当地的水体中，造成了生物入侵。国际海事组织中国项目在大连进行的港口生物调查，就发现了4种非本地的藻类，其中就有能够引起赤潮的浮游生物-有毒腰鞭毛虫。 柏成寿认为，造成目前入侵物种严重局面的另一个重要原因就是人们对外来种的认识不足。形成机制及动因外来种并不是天生就是入侵种，在原产地它们一般都不是危害物种。玛瑙螺属的非洲土著种，除褐云玛瑙螺(白玉蜗牛)外，其它种数量都很少，甚至还是濒危种。a、入侵中的特性是生物入侵的重要原因之一入侵种往往有强大的繁殖与传播能力，通常入侵种利用这种特性在低密度的情况下迅速扩大种群，在新栖息地建立新的种群。 入侵种有强大的竞争及适应能力。土著适应性差假说（poorly adapted species）认为，土著种适应环境变化的能力差，而外来种对不良环境有较强的忍受力。即外来种竞争力强，此时入侵种可通过排挤土著种而获得成功；此外，许多入侵种还会破坏当地的生态系统，使当地的群落中占优势的土著种不能适应变化了的新环境。b、侵入地的特性也为生物入侵创造条件研究认为，具有相对较少本地种的生境（某一生物生活的环境空间）、干旱环境、盐沼和高山生境，沙地或高低不平的土壤生境、片断化生境、河岸生境易被入侵。空生态位假说认为空生态位可能导致外来种的入侵成功，例如加拿大一支黄花并不存在于相对阴湿的森林环境里，而是生长在城市裸地、废弃池及绿化管理不善的小区里，这些地域土壤条件恶劣其他植物不能存活，加拿大一支黄花则能占据土著种不能利用的空生态位，从而成功入侵。在侵入地生物控制因素的缺失也为生物入侵创造力条件，缺乏天敌是造成外来种扩张的重要原因，千万年来，海洋、山脉、河流和沙漠为物种和生态系统的演变提供了天然的隔离屏障。然而近几百年间，随着交通工具的发达，运输业、旅游业的发展越来越快，借助人的帮助，外来物种冲破天然的阻隔，远涉重洋到达新栖息地，繁衍扩散成为入侵物种。“是人，打破了时空限制，缩短了时空距离，使原来物种千百年才能完成的入侵历程，得以在一夜间完成。”中科院植物所韩兴国研究员如是说。 c、环境变化也是导致外来生物入侵的重要因素如二氧化碳浓度的增加延缓草原群落演替的过程，为外来种进入该群落提供了更多机会；降水量的增加将使外来物种能够侵入干旱和半干旱地区，降水与高温在生物生长重要时期的短期和较小的变化也能对入侵产生长远效应；同时酸雨也通过改变环境因子为外来入侵者创造了有利条件，并且有利于抗性强的外来物种入侵。四、生物入侵的危害生物入侵的危害主要表现在三个方面：破坏生态环境、威胁人类健康、危害经济发展。1首先，外来入侵物种会造成严重的生态破坏和生物污染。大部分外来物种成功入侵后大爆发，生长难以控制，造成严重的生物污染，对生态系统造成不可逆转的破坏。比如，原产南美洲的水葫芦现已遍布华北、华东、华中、华南的河湖水塘。连绵1000公顷的滇池，水葫芦疯长成灾，布满水面，严重破坏水生生态系统的结构和功能，已导致大量水生动植物死亡。外来入侵物种通过压制或排挤本地物种，形成单优势种群，危及本地物种的生存，最终导致生物多样性的丧失。比如，原产美洲的紫茎泽兰现已遍布我国西南大部分地区，在其发生区总是以满山遍野密集成片的单优植物群落出现，已导致原有植物群落出现衰退、消失现象。2其次，可以说危害人类健康是生物入侵最大的危害。我们可以简单的吧危害人类健康的入侵生物分为两类，一类是具有直接影响的外来生物，这类生物会直接导致人类疾病；有些生物则直接伤害人类（如入侵夏威夷的比拉鱼，曾在我国闹得沸沸扬扬的食人鲳等）；有些生物（如豚草）带有致病因子。另一类是具有间接影响的外来生物，这类生物以间接方式影响人类健康，如海洋生物藻青菌的毒素通过食物网进入人体，使人中毒；有些外来生物可以通过改变生态系统的食物网结构影响人类健康（如舞毒蛾的入侵间接导致莱姆病的爆发）；有些则通过影响农林生产影响人类健康，有些是人类病原生物的载体。入侵通过三种方式影响人类健康：第一，接触人类疾病感染源的变化，这一方面是由于感染源的出现或扩散而引起；另一方面，再虫媒疾病的情况下也可以通过带菌物种（如苍蝇、蚊虫等）或轮换寄主的扩散而导致。第二，入侵中对自然或人类管理下的食物生产生态系统造成破坏。第三，人类接触到得入侵种所产生的外援生物毒素。3并且，关于外来种造成的直接经济损失，我国有初步的统计报告。列举数字是枯燥的，但我们还是不得不仔细阅读以下统计报告：保守的估计，松材线虫、湿地松粉蚧、松突圆蚧、美国白蛾、松干蚧等森林入侵害虫严重发生与危害的面积在我国每年已达150万公顷左右。水稻象甲、美洲斑潜蝇、马铃薯甲虫、非洲大蜗牛等农业入侵害虫近年来每年严重发生的面积达到140万至160万公顷。每年由外来种造成的农林经济损失达574亿元人民币，仅对美洲斑潜蝇一项的防治费用，就需4.5亿元，每年打捞水葫芦的费用需要5-10亿元以上。“生物入侵是世界难题”。据统计，美国、印度、南非外来生物入侵造成的损失每年分别高达1500亿美元、1300亿美元和800亿美元。解焱博士认为这些都只是保守的估计，还不足以包括那些无法计算的隐性损失，比如外来生物导致本地生物物种的灭绝、生物多样性减少以及由于改变环境景观带来的美学价值的丧失。 五、中国外来入侵物种简介 生物入侵可分为：动物入侵、植物入侵和微生物、病毒入侵三种主要类型。李振宇等曾详细分析了127种对我国经济、环境、生物多样性、人类健康等造成严重影响的入侵种，其中动物共37种，隶属4门7冈，占29%；植物90种，包括陆生植物和水生植物两种生活型33科90种，占71%。 国家环保总局的杨朝飞先生向我们提供了部分数字：据不完全统计，我国外来杂草共有107种，外来动物40余种，从脊椎动物(哺乳类、鸟类、两栖类、爬行类、鱼类)到无脊椎动物(昆虫、甲壳类、软体动物等)，以及细菌、微生物、病毒中都能找到例证。国内最早开展入侵生物研究的中科院动物研究所谢焱博士告诉我们：“目前我国的34个省、直辖市、自治区及特别行政区没有一个没有外来种，除了极少数位于青藏高原的保护区外，几乎或多或少都能找到外来杂草。” 据农业部外来入侵生物预防与控制研究中心的万方浩博士介绍，据统计，目前我国的外来入侵物种有400余种。在世界自然保护联盟公布的全球100种最具威胁的外来物种中，我国就有50余种。全国34个省、自治区、直辖市均发现入侵物种。小龙虾是上世纪20至30年代经日本进入我国南京地区，随后在江浙一带迅速繁衍，对当地的鱼类、甲壳类、水生植物极具威胁。它们会在水稻田堤坝上挖洞筑穴，现在小龙虾已经在洞庭湖大量繁殖，威胁到堤坝设施。2002年椰心叶甲传入我国。椰心叶甲的入侵和不断扩散蔓延，对海南省的自然景观、生态环境、农业经济和旅游业造成了严重影响，也对海南广大依托椰树、槟榔等棕榈科植物为重要经济来源的农民生活构成了威胁。这些都是入侵我国动物的实例。我国入侵植物多以原产美洲的一年生或多年生草本植物为主。如在北美大陆被列为农田中最常见和最不易铲除的有毒杂草斑地锦，20世纪60年代就已出现在我国上海、江苏一带；原产于中美洲的墨西哥和哥斯达黎加的紫茎兰，大约于20世纪40-50年代传入我国，现已广泛分布西南各省，严重威胁了当地的生物多样性；木本植物的入侵种为豆科的金合欢、银合欢、荆豆等。与植物相比，我国微生物、病毒的调查比较少见。能引起的病害主要有：水稻细菌性条斑、玉米霜毒病、马铃薯癌肿病、大豆疫病、棉花黄萎病、柑橘黄龙病、柑橘溃疡病、木薯细菌性枯萎病、烟草坏斑病毒病、番茄溃疡病、鳞球茎茎线虫病。六、如何防治外来入侵种首先应该考虑的是如何避免引种危险引种是人类开发利用生物资源以增加生活（视频、药品、纤维等）和生产（木材、橡胶等）资料的重要途径之一，所以引进外来种不可避免的，为了避免发生生物入侵事件，就应该注意以下三点：第一，引种前期必须根据外来种的生态学特征及国际相关资料，进行可行性分析和风险评价，并提交正式报告，主管部门组织专家小组对引种申请可行性分析及风险评估报告进行论证。第二，引种中期加强检验、检疫和监督管理，防止携带危险病虫害和外来种逃逸事件发生，开展可控制的小规模实验，评价其对生态系统和生物多样性的影响。第三，引种后期，大规模释放时必须进行科学论证，严格规定释放区域和范围，制定严密的控制方案。防止外来入侵的措施有关专家建议，为防止国外有害物种进入国内，目前应优先开展以下工作：建立健全相关法规，加强对无意引进和有意引进外来入侵物种的安全管理；开展全国范围的外来入侵物种调查，查明我国外来物种的种类、数量、分布和作用，建立外来物种数据库；分析外来物种对我国生态系统和物种的影响，建立对生态系统、环境或物种构成威胁的外来物种风险评价指标体系、风险评价方法和风险管理程序；逐步建立健全精干高效的外来入侵物种监测系统；加强对外来入侵物种危害性的宣传教育，提高对外来入侵物种的防范意识；加强对外来入侵物种识别、防治技术、风险评估技术、风险管理措施的培训。具体来说，有以下几条建议：第一，加强立法，并要严格执法。现有的动植物检验检疫等相关条例有很多不充分的地方，在防止外来生物入侵方面要单独立法，从源头做起，从初期做起，使法制健全。如，外来物品引入时要论证，夹带的植物、水果都要通过法律规范严格检验并追究相关人员责任。同时，要对人们加强教育，提高认识，使其有守法意识。第二，加强国际合作。通过信息网络、参加国际研讨会进行讨论和交流，看各国外来生物入侵趋势，对目前世界上造成危害较大的动物、植物、昆虫要格外提高警惕，防患于未然。外来物种对于这个国家来说是入侵，对于那个国家是原产地。原产地国家对于该物种的认识和治理的办法，对于被入侵国来说是可以借鉴的经验。我们要借鉴某一国家治理某种入侵生物的方法和经验。第三，提高警惕，要有前瞻性。 一旦预测到什么物种近几年来可能会入侵某地区，就要及早了解，早采取措施，防止传入，并做好一旦进入我国，就要快速控制和治理的准备。 生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果，是人类赖以生存的物质基础。伴随者人类社会的发展，生物多样性保护应是一项长期而艰巨的工作。为了人类的可持续发展，为了人类美好的明天，全力拯救和保护生物的多样性，当是我们每个人义不容辞的责任！ 【参考文献】期刊作者1.达良俊 作者2.田志慧 作者3.王晨曦 作者4.王娟 从生态学角度对生物入侵的思考 选自自然杂志 2007年 第29 卷 总第260期 P152-P158 网站人民网 （摘自生物报）外来生物入侵（期刊）作者1.廖周瑜 作者2.彭少麟 酸雨对外来植物入侵的影响 选自生态环境 2007年 第16卷第2期 P639-P653（网站）生物入侵网htt