广东外来入侵物种的生态危害与防治对策

1、广东外来入侵物种的生态危害与防治对策第2卷20o3年第5期10月广州大学(自然科学版)JournalofGuangzhouUniversity(NaturalScienceEdition)V01.2Oct.No.520o3文章编号:16714229(2003)05.0414-05广东外来入侵物种的生态危害与防治对策缪绅裕,李冬梅(广州大学生物与化学工程学院,广东广州510405)摘要:对在广东境内出现的部分入侵物种作了简要介绍,分析了物种入侵带来的生态危害和经济损失,入侵物种的生态学特征,入侵途径与扩散机制,提出了相应的防治对策.统计分析表明,目前广东的外来物种数量在全国位居前列,这与广东地处

2、沿海地区,经济贸易频繁有着密切联系.入侵物种具有繁殖力和适应性强等特征,并通过人为有意引种,无意带入或自然力量进行远距离传播扩散.对于外来入侵物种的防治,主要有物理,化学,生物,替代和综合防治等手段,加强立法和提高公众的防范意识是控制外来入侵物种危害的重要途径.关键词:外来入侵物种;生态危害;对策;广东中图分类号:X17文献标识码:A生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,地球上的生物多样性每年为人类创造约33兆美元的价值.目前,外来物种对生态环境的入侵已成为生物多样性丧失的主要原因之一【2j2.对于一个物种而言,当它在自然力量或人为因素的影响下,超越了长期以来形成的自然分布界限,进人到一个

3、全新的环境或生态系统中,就可能遭遇3种情况,即在新环境中被原有本地物种排斥,与新环境中的物种维持生态平衡或适应新环境后种群大爆发.如果外来物种在新的生态系统中能自行繁殖和扩散,且种群数量在较短时间内有大规模增长,给生态系统和景观造成了明显的改变,它们就成了外来人侵物种2.1广东外来入侵物种概况我国对外来人侵植物种类的调查始于2O世纪9o年代中期.近3年来,国内有关外来植物研究有了长足的进步,例如在香港有记录的2150多种野生植物中,至少有160种以上是外来植物3.广东的外来人侵物种数目,目前还没有具体的报道.近期,国家环保总局公布了首批l6种入侵中国的外来物种名单J(表1),在这些对中国生物多

4、样性和生态环境造成严重危害和巨大经济损失的外来人侵物种中,广东竟占了其中的l2种【4J,与广西并列全国首位.据文献初步统计,我国的外来人侵物种有127种J(其中动物37种,植物9o种),分析表明广东占有其中的87种,与福建并列第一(表2).因此,无论是广义的入侵物种,还是国家公布的危害人侵物种名录中,广东均居全国首位,可见本区的生态安全形势非常严峻.从表l和表2可看出,在国家公布的人侵物种名单中,目前仅有西藏自治区幸免于难.人侵物种数沿海地区远大于内陆,南方远大于北方,通常在低海拔地区及热带岛屿生态系统最为严重.这种分布格局,与南方地区温湿度等环境条件适宜外来物种生存和繁衍,沿海地区交通网络发

5、达,国际贸易频繁和经济建设对生态环境的影响等有密切联系,而这些因素却是外来物种入侵的重要途径.2广东外来入侵物种的生态危害生态学的竞争原理说明,一个物种要在生态系统中生存,肯定与其他物种发生一定的联系,如果它们的生态位(空间,营养等需求)相同或相近,必然会发生剧烈竞争(直接或间接),结果可能出现生态位分化(如在不同时间或空间利用相同资源而共存)或导致某些竞争物种失败而灭绝.因此外来物收稿日期:20030313;修回日期:20030420基金项目:广东省环境保护局科技开发研究项目(200o一2)作者简介:缪绅裕(1965一),男,教授,博士,主要从事植物多样性,环境教育与自然保护区等研究l;ll

6、lllit硼l第5期缪绅裕等:广东外来人侵物种的生态危害与防治对策415种可以通过直接干扰型竞争,占据本地物种生态位,使本地物种失去生存空间;或直接杀死当地物种,影响本地物种生存.如薇甘菊大面积覆盖灌木和乔木,致使其他植物难以进行光合作用而死亡.从而改变了生态系统的结构和功能.也可能通过间接干扰型的分泌释放化学物质,抑制其他物种生长,如薇甘菊可分泌化感物质影响其它植物生长6.表1中国16种外来入侵物种的危害与分布Table1Theullageanddistributionof16invadedalienspeciesinChina416广州大学(自然科学版)第2卷广义入侵种8787827974

7、6l6o56555554545l5l5o49比例/%68.568.564.662.258.348.043.342.542.538.6其中动物种数l9l9l9l7l41799151112913121113l6种中种数l2lOl1lO1287767676767比例/%75.062.568.862.575.050.043.843.837.543.837.543.837.543.837.543.5外来人侵物种大量利用本地土壤水分,不利于水土保持.桉树属(Eucalyptus)在中国约8O种,全部引自澳大利亚,在广东很多地方都有种植.由于它们大量吸收水分,造成土壤干燥,使土壤肥力愈来愈低,甚至形成荒芜之

8、地.从桉树属植物叶面冲洗下来的克生物质主要为酚类化合物,蓝桉(E.globulus)产生的龙胆酸也有克生效应.在赤桉(E.camaldulensis)的周围,其他植物不能生长;柠檬桉(E.citriodora)分离出2个克生化合物都能抑制莴苣种子的发芽.外来人侵物种破坏景观的自然性和完整性,影响遗传多样性.有些入侵物种可与同属近缘种.甚至不同属的种杂交.从孟加拉国引进的红树植物无瓣海桑(Sonneratiaapetala),因生长快速(一年生苗在深圳人工种植一年竟增高34m,当年即可开花结果),已侵占广东深圳和其他沿海地区的部分红树林生境,使本地的红树植物灭绝,而这种外来红树竟被各地作为沿海滩

9、涂造林的首选树种.如果与原产于海南的海桑属(Sonneratia)植物混种,更存在杂交等问题.在广东常见的树种,如白干层(Melaleucaquinquenervia)也有在本地逸为野生的潜力,现已被世界自然保护联盟列为世界100种入侵性最强的物种之一.除上述生态危害外,外来人侵物种也给社会,文化和经济造成巨大的危害,并对人体健康构成威胁.如福寿螺等是人畜共患的寄生虫病的中间宿主,极易给周围居民带来健康问题.据统计,外来人侵物种引起的经济损失,美国,印度,南非每年分别达1500亿,1300亿和800多亿美元;中国仅几种主要外来人侵物种,每年就达574亿元人民币.在穷困的-:IN,7个国家每年为

10、控制水葫芦付出的成本是20005000万美元.所有这些都不包括无法计算的隐性损失,如全世界濒危物种名录中的植物,约有35%一46%是部分或完全由外来生物入侵引起的.3外来入侵物种的生态学特征自然界中的生物经过长期的演变与变化着的环境相适应,演化出2类极端的生态对策类型,即r对策和K对策类型.r对策生物的主要特征是繁殖能力强,个体较小,以产生大量的后代,尽管亲代对后代的抚育不够,但能在新环境中很快调整适应.短期内可能出现种群数量的大爆发,如植物中的多数杂草或某些藤本植物,动物中的某些啮齿类,昆虫等l8J.相反,K对策生物所产生的后代数目少,个体较大,主要靠得到亲代的关怀抚育而在激烈的竞争中获胜,

11、但对新环境的适应能力较差.如某些濒危的动植物,从外来人侵物种的生态学特征来看,它们应该属于r对策类型.例如水葫芦兼有有性和无性2种繁殖方式,每个花序产生300.500粒种子,种子在水中休眠期可达l520a;匍匐枝进行无性繁殖,3OaI=时5d内可形成一新的植株.对于整个植物界,菊科和禾本科均位居被子植物数量的前3名,它们均以高效的繁殖速率适应新环境而着称,同时在表1中也占有很大的比例.外来生物入侵还有个重要的时滞现象,它是指外来人侵生物从开始在新的环境里定居到种群开始快速增产和迅速扩大占领区之间有一个时间延迟期(潜伏期).外来生物入侵过程中的时间延ll耵第5期缪绅裕等:广东外来人侵物种的生态危

12、害与防治对策417滞,有或无或长短不定,从几年到几个世纪.这样就使得外来生物入侵更难琢磨,说不定在周围默默无闻存在了很长时间的某个外来生物会突然爆发生长,给人类带来许多麻烦.薇甘菊又称一分钟一英里(1.632km)草.它的茎蔓生攀援其他植物,可使成片树木枯萎死亡.1919年在香港出现,上世纪8O年代初入侵深圳,当时深圳的自然植被保存完好,薇甘菊并未成灾.上世纪9O年代开始,薇甘菊适应了深圳的自然环境,加上深圳的快速建设,自然生态遭到较大破坏,给了薇甘菊可乘之机.现今在珠江三角洲蔓延,分布面积急增,已在深圳内伶仃岛国家级自然保护区造成危害l6J.4外来入侵物种的入侵与扩散途径外来物种可能通过3条

13、主要途径入侵并扩散,即人类的有意引入,随人类活动无意传人和借助自然力量传人,但大多数外来物种的传人与人类活动有关l2J.需要强调的是人们的一些不科学的思想意识往往加重了外来物种的入侵.如草坪引种,退耕还林还草工作中,大量引入外来物种,不注意充分利用本地种,很可能导致入侵物种种类增加,危害加剧.近年来国际贸易,对外交流不断扩大,国际旅游业迅速升温,农产品和货物,行李等和车船,飞机等均可能无意带人外来物种.多途径,多次的传人加大了外来生物定植和扩散的可能性.通过风力,水流自然传人,鸟类等动物还可传播杂草的种子.如湿地松粉蚧,薇甘菊种子可通过气流远距离传播,我国南方四通八达的水网是水葫芦扩散的重要途

14、径.每一种入侵种生物都有其自身的入侵特性,扩散过程也不尽一致.一般认为,外来种的传人扩散过程分为传人,定植(殖)和扩散3个阶段l9J.入侵物种的扩散要求适宜的气候和环境条件.在南方,水葫芦只有叶片受霜冻影响,植株基部并不死亡,但在我国北方难以自然越冬.20世纪8O年代后期开始,在我国南方,随着水体富营养化加剧,水葫芦的生长越加旺盛疯狂.传人地缺乏自然控制机制是外来人侵物种种群大爆发的重要原因之一.我国目前仅发现一种蜗牛和鳞翅目昆虫和少数病原菌是水葫芦的天敌,但在原产地南美,却有200多种天敌昆虫,这是水葫芦在原产地南美没有造成危害而在我国成灾的重要原因之一.在湿地松粉蚧原产地,仅天敌瓢虫就多达

15、3O多种,一些寄生蜂对粉蚧也有一定的控制作用.在原产地南美洲当地,薇甘菊有160多种昆虫和菌类控制其数量,因此难以形成危害llo-.5外来入侵物种的防治目前对外来人侵动植物主要采取了人工,生物,化学,农业,替代,机械或物理防治等以及将这些方法结合起来的综合治理措施2.而加强立法和提高防范意识是控制外来人侵物种的根本.人工防除有害植物具有悠久的历史,这种方法同样被用于水葫芦,大米草及薇甘菊等外来人侵植物的防治.19992001年,深圳曾多次进行人工拔除薇甘菊,用打捞船和割草机控制水葫芦和大米草,但均因工作效率低下,操作不便而告失败.生物防治是在有害生物的传人地,通过引入原产地的天敌因子,重新建立

16、有害生物与天敌之间的相互调节,相互制约机制,恢复和保持系统的生态平衡.引进的天敌很可能成为新的外来人侵生物,因此释放天敌前,要进行天敌的安全性测定.利用农达,草甘膦等化学药物防除水葫芦,空心莲子草和薇甘菊都有一定的作用,甚至食用醋对薇甘菊也可起到治理作用.替代控制是根据植物群落演替的自身规律,用有经济或生态价值的本地植物取代外来人侵植物.替代控制植物一旦定植便长期控制入侵植物,不必连年防治;并能在短期内收回栽植成本,长期获益.不足之处在于对环境的要求较高,实际操作有一定难度.综合治理是将上述各单项技术有机融合起来,发挥各自优势,弥补各自不足,达到综合控制入侵生物的目的.在中国已知的外来有害植物

17、中,超过50%是人为引种的结果.中国沿海地区为防风固堤引进的互花大米草,如今在广东珠海等地形成危害.在我国放生捕获的动物,常被作为善事宣扬,然而专家对这一善举提出了质疑,认为应当慎重放生.原产亚马逊河流域的食人鲳(Serrasa/musnatterer/),因其食人之名和能嚼断钢铁的锋利牙齿受到全国通缉之时,却以更快的速度进入千家万户,反映了我国有关外来人侵物种或生态安全的法律法规体系的缺失和防范意识的低下.防止生物入侵,需要全社会共同努力,国家应尽快制定防止外来人侵法和入侵物种管理法,从法制高度重视生物入侵问题.应充分调动公众的积极性,提高全社会防范生物入侵和生态安全意识.另外,参与国际合作

18、研究,以提高本地区处理这一问题的能力,包括公众教育,生态系统监测和风险评估等l5J.只有这样才能将外来生物入侵带来的危害降到最低,才能使我们的家园免遭生物入侵者的威胁.418广州大学(自然科学版)第2卷参考文献:1CostanR,dR,deGrootR,eta1.valueoftheworld8ec0systemservicesandnaturecapitalJ.Nature,1997,387:25326O.2丁建清,解焱.中国外来种入侵机制及对策A.保护中国的生物多样性(-)C.北京:中国环境科学出版社,1996:107一l28.DINGJian-qing,XIEYah.Invadingme

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