外來生物入侵

外來生物入侵

徠外來生物入侵,是對於一個特定的生態系統與棲息環境來說,非本地的生物(包括植物、動物和微生物)通過各種方式進入此生態系統,並對生態系統、棲境、物種、人類健康帶來威脅的現象。

概念


對於一個特定的生態系統與棲息環境來說,任何非本地的生物都叫外來生物,它指的是出現在其自然分佈範圍(過去或現在)和分佈位置以外(即在原分佈範圍以外自然定植的、或沒有直接或間接引進、或沒有人類活動就不能定植)的一種物種、亞種或低級分類群,包括這些物種能生存和繁殖的任何部分、配子或繁殖體。
而外來入侵物種是指對生態系統、棲境、物種、人類健康帶來威脅的外來種。外來入侵種包括植物、動物和微生物。
生物入侵是指生物由原生存地經自然的或人為的途徑侵入到另一個新環境,對入侵地的生物多樣性、農林牧漁業生產以及人類健康造成經濟損失或生態災難的過程。

現狀


到目前為止,國內尚沒有外來入侵動植物種類的系統報道,據有關文獻查證,目前已知我國至少有300種入侵植物、40種入侵動物、11種入侵微生物。與外來入侵動植物相比,我國對外來微生物種類的調查更為少見。目前對農業危害較大的外來微生物或病害有11種。目前,地球上的生物物種每年以0.1%~1.1%的速率在急劇減少。這種生物多樣性的極度銳減,除了人類大規模開墾土地導致自然生境快速喪失外,它的另一個主要因素就是生物入侵。隨著全球化、商業和旅遊的增長以及對自由貿易的重視,有意或無意地為物種傳播提供了前所未有的機會。
數千年來,海洋、山脈、河流和沙漠作為天然屏障,為特有物種和生態系統提供了進化所必須的隔離環境。然而,在短短數百年間,全球各種力量結合在一起,使這些阻隔失去效用,外來物種橫越千里,到達新的生境,成為外來入侵。外來入侵種不僅威脅本地的生物多樣性,引起物種的消失與滅絕,而且瓦解生態系統的功能,降低人們基本生命支持系統的健康水平,受入侵物種影響的國家和地區將付出巨大的生態和經濟代價。入侵物種形成廣泛的生物污染,危及土著群落的生物多樣性並影響農業生產,造成巨大的經濟損失。尤其是近年來,為防止水土流失,治理沙丘以及重建生態系統而開展了大規模的退耕還林工程,有的地區過度盲目地引進了大量生長區短,易於管理,更能適應環境的外來物種,然而,人們並沒有意識到這種盲目地引進是要付出代價的,它們正在逐漸排擠。取代當地物種,並且不斷擴大到自然和半自然地區,並影響到那裡生態系統的種類和功能,進而引起當地居民,自然資源保護者,水源管理者和其他相關人員的矛盾。人類及其經濟和非經濟活動是外來種入侵的主要動因,特別最近500年加速了生境喪失和物種滅絕的速率,對生態系統構成了嚴重的脅迫,這種破壞是長期的、持久的。

途徑


大多數外來種的傳入與人類活動有關。在對外交往中,人們有或無意將外來種引入了我國。但也有一些入侵種類屬於自然傳入,與人類活動無關或沒有明顯關聯。

人為有意傳入

從國外引入植物的主要目的是為發展經濟和保護生態環境。植物引種為我國的農林業等多種產業的發展起到了重要的促進作用,但人為引種也導致了一些嚴重的生態學後果。根據資料統計,截止1970年,由原產世界各地引種到我國來的植物837種,隸屬於267科,約佔我國栽培植物的25%~33%。這些植物區系包括印度一馬來西亞區,新熱帶區的中美洲(包括墨西哥),歐洲西伯利亞地區,非洲亞區,北美大西洋沿岸地區,地中海亞區,伊朗-土耳其地。另外近20年來,隨著對外經濟和科技交流的日益擴大,外來入境植物(包括雜草)數量也大為增加,但由於人力缺乏及工作難度大,再加上人們對一些植物引入后所產生的利弊看法不一,到目前為止很難得出有多少種類是人為引種所帶來的有害植物的準確數據。這些植物引入后的主要途徑有牧草、飼料、觀賞植物、藥用植物、蔬菜、草坪植物和環境保護植物等。
雖然我國在生物防治害蟲和害草中,曾引進很多天敵昆蟲,但目前並沒有這些天敵昆蟲帶來危害的報道。
需要強調的是人們的一些不科學的思想意識往往加重了外來種的入侵。有的人認方“外來的就一定比本地的好”,不加分析地盲目引種。如目前草坪引種、退耕還林還草工作中,大量引入外來種,不注意充分利用本地種,很可能導致入侵種種類增加、危害加劇。

人為無意傳入

很多外來入侵生物是隨人類活動而無意傳入的。尤其是近年來,隨著國際貿易的不斷增加、對外交流的不斷擴大、國際旅遊業的迅速升溫,外來入侵物種藉助多種途徑越來越多地傳入我國。

自然傳入

外來入侵種還可通過風力、水流自然傳入,鳥類等動物還可傳播雜草的種子,例如紫莖澤蘭是從中緬、中越邊境自然擴散入我國的。薇甘菊可能是通過氣流從東南亞傳入廣東;稻水象甲也可能是藉助氣流遷飛到中國大陸。

影響


改變地表覆蓋,加速土壤流失由於植食性動物的採食和踐踏而加速土壤流失的情況在世界各地均有發生,尤其是島嶼。
改變土壤化學循環,危及本土植物生存
某些外來植物在營養代謝過程中沉積某些物質,從而改變了周圍土的化學成分,使周圍的本土植物難以正常生長而失去競爭能力。
改變水文循環,破壞原有的水分平衡入侵的外來植物主要通過比本土植物多用或少用降水而影響當地水文循環。
增加自然火災發生頻率自然火災發生
格局是自然生態系統動態的重要組成之一,當外來生物入侵后,改變了這一格局,則對自然生態系統造成重要影響。
阻止本土物種的自然更新
外來動、植物均可以阻止本土物種的自然更新,從而使生態系統結構和功能發生長期無法恢復的變化。20 世紀50 年代傳入我國的紫莖澤蘭Eupatorium adenophorum 擴散蔓延於我國西南省區,侵佔林地、荒山,阻礙森林生長和更新。
改變本土群落基因庫結構
外來物種與本土近緣物種雜交,從而改變本土物種基因型在生物群落基因庫中的比例,使群落基因庫結構發生變化。而且有時這種雜交後代由於更強的抗逆能力而使本土物種面臨更大的壓力。這種情況不但發生在植物中,在魚類、兩棲和無脊椎動物中也時有發生。
加速局部和全球物種滅絕速度根據Macdonald 等對全球脊椎動物的統計,941 種瀕危動物中的18.4%受到外來物種的威脅,但分佈格局差異很大,島嶼上的比例明顯高於陸地(除澳大利亞外) , 達到31.0%;在各大洲中以澳大利亞最為突出,達到51.7 %。美國魚類與野生動物保護署認為,瀕危物種名單中的160種瀕危動物與外來物種的入侵有關;另有估計,美國958種瀕危物種中的約400種面臨外來物種的競爭和捕食而處境危險。而在世界其他某些地方,多達80%的瀕危物種面臨外來物種的壓力。
1.
改變地表覆蓋,加速土壤流失由於植食性動物的採食和踐踏而加速土壤流失的情況在世界各地均有發生,尤其是島嶼。
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改變土壤化學循環,危及本土植物生存
某些外來植物在營養代謝過程中沉積某些物質,從而改變了周圍土的化學成分,使周圍的本土植物難以正常生長而失去競爭能力。
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改變水文循環,破壞原有的水分平衡入侵的外來植物主要通過比本土植物多用或少用降水而影響當地水文循環。
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增加自然火災發生頻率自然火災發生
格局是自然生態系統動態的重要組成之一,當外來生物入侵后,改變了這一格局,則對自然生態系統造成重要影響。
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阻止本土物種的自然更新
外來動、植物均可以阻止本土物種的自然更新,從而使生態系統結構和功能發生長期無法恢復的變化。20 世紀50 年代傳入我國的紫莖澤蘭Eupatorium adenophorum 擴散蔓延於我國西南省區,侵佔林地、荒山,阻礙森林生長和更新。
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改變本土群落基因庫結構
外來物種與本土近緣物種雜交,從而改變本土物種基因型在生物群落基因庫中的比例,使群落基因庫結構發生變化。而且有時這種雜交後代由於更強的抗逆能力而使本土物種面臨更大的壓力。這種情況不但發生在植物中,在魚類、兩棲和無脊椎動物中也時有發生。
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加速局部和全球物種滅絕速度根據Macdonald 等對全球脊椎動物的統計,941 種瀕危動物中的18.4%受到外來物種的威脅,但分佈格局差異很大,島嶼上的比例明顯高於陸地(除澳大利亞外) , 達到31.0%;在各大洲中以澳大利亞最為突出,達到51.7 %。美國魚類與野生動物保護署認為,瀕危物種名單中的160種瀕危動物與外來物種的入侵有關;另有估計,美國958種瀕危物種中的約400種面臨外來物種的競爭和捕食而處境危險。而在世界其他某些地方,多達80%的瀕危物種面臨外來物種的壓力。

後果


外來有害生物侵入適宜生長的新區后,其種群會迅速繁殖,並逐漸發展成為當地新的“優勢種”,嚴重破壞當地的生態安全,具體而言,其導致的惡果主要有以下幾項:
第一,外來物種入侵會嚴重破壞生物的多樣性,並加速物種的滅絕。
徠生物的多樣性是包括所有的植物、動物、微生物種和它們的遺傳信息和生物體與生存環境一起集合形成的不同等級的複雜系統。[2]雖然一個國家或區域的生物多樣性是大自然所賦予的,但任何一個國家莫不是投入大量的人力、物力儘力維護本國生物的多樣性。而外來物種入侵卻是威脅生物多樣性的頭號敵人,入侵種被引入異地后,由於其新生環境缺乏能制約其繁殖的自然天敵及其他制約因素,其後果便是迅速蔓延,大量擴張,形成優勢種群,並與當地物種競爭有限的食物資源和空間資源,直接導致當地物種的退化,甚至被滅絕。
第二,外來物種入侵會嚴重破壞生態平衡。
外來物種入侵,會對植物土壤的水分及其他營養成份,以及生物群落的結構穩定性及遺傳多樣性等方面造成影響,從而破壞當地的生態平衡。如引自澳大利亞而入侵我國海南島和 雷州半島許多林場的外來物種薇甘菊,由於這種植物能大量吸收土壤水分從而造成土壤極其乾燥,對水土保持十分不利。此外,薇甘菊還能分泌化學物質抑制其他植物的生長,曾一度嚴重影響整個林場的生產與發展。
第三,外來物種入侵會因其可能攜帶的病原微生物而對其他生物的生存甚至對人類健康構成直接威脅。
如起源於東亞的“荷蘭榆樹病”曾入侵歐洲,並於1910年和1970年兩次引起大多數歐洲國家的榆樹死亡。又如40年前傳入我國的豚草,其花粉導致的“枯草熱”會對人體健康造成極大的危害。每到花粉飄散的7~9月,體質過敏者便會發生哮喘,打噴嚏,流鼻涕等癥狀,甚至由於導致其它併發症的產生而死亡。
第四,外來物種入還會給受害各國造成巨大的經濟損失。
對於任何一個國家而言,想要徹底根治已入侵成功的外來物種是相當困難的,實際上,僅僅是用於控制其蔓延的治理費用就相當昂貴。在英國,為了控制12種最具危險性的外來入侵物種,在1989~1992年,光除草劑就花費了3.44億美元,而美國每年為控制“鳳眼蓮”的繁殖蔓延就要花掉300萬美元,同樣,我國每年因打撈水葫蘆的費用就多達5~10億元,由於水葫蘆造成的直接經濟損失也接近100億元。
據美國、印度、南非向聯合國提交的研究報告顯示,這三個國家每年受外來物種入侵造成的經濟損失分別為1500億美元,1300億美元和800多億美元。而據國際自然資源保護聯盟的報告,外來物種在非洲蔓延迅速,已嚴重破壞了生物多樣性和經濟發展,每年造成的經濟損失多達數十億美元,且報告的起草人霍華德認為,目前所了解到的外來物種給非洲造成的破壞可能只是冰山一角,其對非洲生態和經濟發展的影響可能要比估計的大得多。

建議


主要解決方案

在物種抵達時及尚未廣泛逸為野生前,儘快鑒定及評估其入侵性和對本地生態及原生物種的影響,並對惡性入侵種儘快消除,以免廣泛蔓延;
採取人工防治、機械或物理防除、替代控制、化學防除、生物防治、綜合治理等方法,加以消滅;
加強出入境檢疫工作,制訂外來入侵物種管理方面的法律法規,加強對海洋有害物種引進的管理,尤其是嚴格防範通過壓艙水攜帶的海洋外未物種入侵的巨大威脅;
加強對外來入侵物種的生物學特性、入侵生態學、控制措施等方面的研究,建立入侵物種資料庫;
把外來入侵種納入國家生物多樣性政策、戰略和行動計劃,著力提高公眾的生物多樣性保護意識,制定經濟獎懲措施以及其他政策手段。
1.
在物種抵達時及尚未廣泛逸為野生前,儘快鑒定及評估其入侵性和對本地生態及原生物種的影響,並對惡性入侵種儘快消除,以免廣泛蔓延;
2.
採取人工防治、機械或物理防除、替代控制、化學防除、生物防治、綜合治理等方法,加以消滅;
3.
加強出入境檢疫工作,制訂外來入侵物種管理方面的法律法規,加強對海洋有害物種引進的管理,尤其是嚴格防範通過壓艙水攜帶的海洋外未物種入侵的巨大威脅;
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加強對外來入侵物種的生物學特性、入侵生態學、控制措施等方面的研究,建立入侵物種資料庫;
5.
把外來入侵種納入國家生物多樣性政策、戰略和行動計劃,著力提高公眾的生物多樣性保護意識,制定經濟獎懲措施以及其他政策手段。

其他意見

有生物學與生態學界的醫學學者主張,人類不應過多的干涉生物物種的遷移過程。因為失衡是暫時的,一個物種在新的環境下必然是遵守物競天擇的法則的。所有的外來生物的入侵,並不是都能生存下來。生存下來的,就是強者。就算是生態系統中的強者,也不能為所欲為,因此,自然界的平衡最終歸會得以實現。

參考文獻


林冠倫 《我國雜草生防研究進展和趨勢》江蘇雜草科學,1985
李博,徐炳聲,陳家寬《從上海外來雜草區系剖析植物入侵的一般特徵。生物多樣性》2001,9
1.
林冠倫 《我國雜草生防研究進展和趨勢》江蘇雜草科學,1985
2.
李博,徐炳聲,陳家寬《從上海外來雜草區系剖析植物入侵的一般特徵。生物多樣性》2001,9