论生物入侵及其对策
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摘要:“生物入侵”是指某种生物通过有意或无意的行为从甲地携入到乙地后,
大量繁殖成为优势种,对当地生态系统造成一定危害的现象。外来入侵物种包括细菌、病毒、真菌、昆虫、软体动物、植物、鱼类、哺乳动物和鸟类等。 自然界中的生物经过千万年来的进化与演替,在原产地建立与环境和其他物种相适应的生物圈,构筑一个比较平衡、稳定的生态系统。由于自然界中海洋、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,使不同地域之间的物种交流受到。近百年来,随着全球一体化进程的推进,国际交流的日益扩大,人类的作用使这些自然屏障逐渐失去它们应有的作用,外来物种借助人类的帮助,远涉重洋到达新的生境和栖息地,繁衍扩散,形成外来种的入侵。生物入侵已成为当前最严重的全球性问题之一,严重威胁着当地乃至全球的生态环境和经济发展。[1]
关键词:生物入侵 生态环境 途径 危害 对策
一、生物入侵方式
(1)自然入侵:指完全没有人为影响的自然分布区域的扩展。通过风力、水流自然传入以及鸟类等动物传播杂草种子等,是自然入侵的主要途径。如薇甘菊可能通过气流从东南亚传入广东,稻水象甲也可能是借助气流迁飞到中国的。
(2)有意与无意引种:某些部门或个人,为了提高经济效益、观赏和生物防治等,从国外或外地引入了大量物种。但是由于管理不善或事前缺乏相应的风险评估,导致有些物种变为了入侵种。水花生和水葫芦就是分别在20世纪30、40年代引入我国,本是作为猪饲料,后变为野生,成为南方农田、湖泊的主要害草,严重破坏了当地的生态环境。人员流动和物资交流也可以充当外来种的引入媒介,无意间将外来种从原生地带到别的地区。相当一部分入侵种是由这种方式引入的,比如侵入我国的蔗扁蛾、豚草以及紫茎泽兰等都是随人员和商品贸易带入的。
(3)行业引种:海洋业:一是海洋垃圾:随废弃的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南极洲和一些热带岛屿进犯,并对当地的物种造成威胁。据海洋生物学家表示,软体动物、蛀船虫、珊瑚虫这些寄居类动物如今正附着在漂浮的垃圾上漂进新的地区,对那些地区的物种造成危害,并开始改变那里脆弱的生态系统。海洋生物学家巴恩斯表示,能使海水结冰的温度可能是阻挡外来物种入侵南极洲的主要屏障,而如果全球气候变暖削弱了阻挡外来生物的天然海水屏障,情况就将更加严重。二是海洋压舱水的排放:20世纪初,压舱水代替了固体压舱物,这无意中为水生生物在世界范围内的散布提供了极大的便利。轮船变成了一个满载各种微型生物的“水族箱”,它们在世界范围内输送货物时,不断地运输和储存这些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越来越多的与压舱水直接相关的异地种侵入事件在20世纪的最近几十年里时有发生。
旅游业:很多的物种入侵是由于旅游者的携带而引起的,游客从全球各地带来各种的物种,其中就包括有异地的植物、动物、微生物。这些物种被游客有意无意地留在当地的生存环境中,对当地的生物入侵起到了不可忽视的作用。
国际贸易:最近10余年来,随着全球贸易额的不断增加、国际运输的集装箱化和车船飞机的速度加快及大型化,促进了鲜活植物产品贸易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,从而提高了有害生物在国际间传播入侵的机会。例如美国白娥入侵亚洲,就是由于在二战后,日本木材奇缺,美国原木大量倾销日本,美国白蛾也就由此进入亚洲,进入中国;松材线虫传人中国、光肩星天牛(ALB)传人美国等都是由于国际贸易而引起的。同时种苗产业国际化与国际交流频繁更加快了病虫的入侵与扩散。
二、生物入侵的危害
1. 加速生物物种灭绝
外来入侵物种通过竞争或占据本地物种的生态位,排挤本地种,成为优势种群,使本地物种的生存受到影响甚至导致本地物种灭绝。在全世界濒危物种名录中的植物,大约有35%—46%是由外来生物入侵引起的。最新的研究表明,生物入侵已成为导致物种濒危和灭绝的第二位因素,仅次于生境的丧失。
2. 破坏生态平衡
在自然界长期的进化过程中,生物之间相互制约、相互协调,将各自的种群在特定的栖息环境,形成了稳定的生态平衡。这种关系在一定的地域内是相对稳定的,但如果遭到“外来生物”的干扰,脆弱的平衡就会被破坏。外来入侵物种给当地生态系统带来灾难性影响:外来入侵物种抢占本地物种的生态位,导致本地物种失去生存资源而萎缩甚至是物种灭绝,从而改变生态系统的物种组成;外来入侵物种通过形成大面积优势群落,降低物种多样性,使依赖于当地物种多样性生存的其他物种没有适宜的栖息环境,使整个生态系统食物链结构被破坏,最终结果是生物多样性被破坏,物种单一化;外来入侵物种改变环境条件和资源的利用方式,使生态系统的能量流动、物质循环等功能受到影响。[2]结构与功能相对应,原本平衡的生态系统物种结构被破坏后,系统失衡,原本的生态功能丧失,如调节气候、保持土壤、涵养水分、维持营养物质循环、净化环境、维持生态的稳定等生态功能丧失,从而导致一系列的生态安全问题。
3. 造成巨大经济损失
外来生物一旦入侵成功,在本土快速生长繁衍,改变本土生态环境,危害本土生产和生活,造成巨大的经济损失,要彻底根除这些入侵物种极为困难,而且用于控制其危害、扩散蔓延的代价极大,费用极为昂贵。
生物入侵带来巨大的经济损失主要是通过以下三种方式实现的:一是与农业作物竞争生态位,带来疾病,增加生产成本,减少作物产量,带来直接经济损失。水花生对水稻、小麦、玉米、红苕和莴苣5种作物全生育期引致的产量损失分别达45%、36%、19%、63%和47%(谭万忠,1994)。美洲斑潜蝇寄生在22个科的110种植物上,尤其是蔬菜瓜果类受害严重,危害面积达100多万公顷,每年防治斑潜蝇的费用需4.5亿元。松材线虫、湿地松粉蚧、松突圆蚧、美国白蛾、松干蚧等入侵害虫每年使150万公顷左右森林受灾。稻水象甲、美洲斑潜蝇、马铃薯甲虫、非洲大蜗牛等入侵害虫每年使140~160万公顷农田受灾。二是外来入
侵种改变当地生境,带来一系列的间接经济损失,增加社会的生态成本。如水葫芦植株死亡后与泥沙混合沉积水底,抬高河床,使很多河道、池塘、湖泊逐渐出现了沼泽化,有的因此而被废弃使用,由此对周围气候和自然景观产生不利变化,加剧旱灾、水灾的危害程度;而且水葫芦植株大量吸附重金属等有毒物质,死亡后沉入水地,构成对水体的二次污染。三是治理入侵带来的恶果需要大量的经济支出。逆转生物入侵带来的破坏,修复其生态损害需要相当大的经济支持,而且是一个蔓长的过程。20世纪50年代我国大量引入的水葫芦疯狂繁殖,堵塞河道影响通航,严重破坏江河生态平衡,每年的打捞费用高达5—10亿元,造成巨大经济损失。[5]
三、我国生物入侵现状
我国南北跨度5500km,东西距离5200km,跨越50个纬度及5个气候带(寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带),生态系统多样化程度很高,使得我国极易遭受入侵生物的侵害,来自世界各地的大多数外来种都有可能在中国找到合适的栖息地。根据农业部公布的资料,截至目前,外来入侵物种在我国共有283种,对我国农林牧渔业和生态系统、物种资源造成的直接或间接经济损失达到1199.8亿元。世界自然保护联盟公布的世界上最坏的100种外来入侵物种,约有一半入侵了我国。我国生物入侵主要呈现以下几个特点:
(1)入侵物种种类繁多:入侵我国的外来物种种类繁多,从脊椎动物(哺乳类、鸟类、两栖爬行类、鱼类)、无脊椎动物(昆虫、甲壳类、软体动物)、植物到细菌、病毒都能够找到例证。2000年的调查发现,我国外来杂草有108种,隶属23科,76属,其中被认为是全国性或是地区性的有15种;严重危害我国农林业的外来动物大约有40种,如原产于南美的福寿螺,原产于东非的非洲大蜗牛,原产于北美洲的麝鼠,原产于前苏联的松鼠、褐家鼠和黄胸鼠,原产南美洲的獭狸等;对农业危害较大的外来微生物或病害大概有11种,主要是水稻细菌性条斑病、玉米霜霉病、马铃薯癌肿病等。
(2)入侵地域范围广:我国幅员辽阔,几乎每个省市都有外来入侵种的身影。在北京已知的外来入侵物种大约有56种,其中植物大约有36种,动物至少在20种以上。如火炬树、福寿螺、小龙虾、美国白蛾等。据重庆市农业局统计,目前入侵重庆的外来生物多达53种,其中有8种属于国家环保总局首批公布的16种最具危害性的外来入侵生物。重庆区域内外来生物主要有紫茎泽兰、福寿
螺、水花生等,其中以紫茎泽兰、福寿螺最具危险性。
(3)受损生态系统多:几乎所有的生态系统,从森林、农业、水域、湿地、草原、城市居民区等都可见到。其中以低海拔地区及热带岛屿生态系统的受损程度最为严重。
(4)环境、经济、生态受损严重:造成生态系统、物种和遗传资源等方面的间接经济损失每年都高达千亿元,其中对生态系统造成的经济损失每年就达900多亿元。这些外来入侵物种每年对我国有关行业造成的直接经济损失为200亿元左右,其中,以农林牧渔业的损失最大约160亿元左右,人类健康损失30亿元左右。更为严重的是,外来入侵物种对我国生态系统的健康构成严重威胁,使生态系统的结构和功能完整性遭到严重破坏,威胁物种多样性,导致局部种群消亡等。在我国许多地方停止原始森林砍伐,严禁人为进一步生态破坏的情况下,外来入侵种已经成为当前生态退化和生物多样性丧失等的重要原因,特别是对于水域生态系统和南方热带、亚热带地区,已经上升成为第一位重要的影响因素
[4]
四、防止生物入侵策略与措施
1. 加快与健全法制建设
生物入侵是一个全球性问题,为了有效地控制生物入侵,1992年在巴西联合国环境与发展大会期间包括中国在内的153个国家签署了《生物多样性公约》。其中第规定:必须对那些威胁生态系统、栖息地或物种的外来物种进行预防引入、控制或根除。为了解决外来入侵物种问题,已通过了40多项国际公约、协议和指南,而且有更多的协约正在制定中。
1996年美国颁布了《国家入侵物种法》,防范外来水生生物入侵,保护本地水生生物,要求加强对有可能夹带外来物种的交通工具的监控。此外,美国还就控制外来生物入侵的制定了诸多法案,如植物检疫法、动物损害控制法、联邦植物害虫法、国家环境法、濒危物种保和联邦杂草防治法等。1999年,美国总统克林顿签署了总统令,要求联邦对外来入侵性生物进行控制,并成立了治理入侵生物委员会。澳大利亚1996年制定了《澳大利亚生物多样性保护国家策略》,1997年颁布《国家杂草策略》;1991年发布了《压舱水指南》,这是世界上第一部强制执行的压舱水管理方面的法规性文件。为了全面控制外来入侵种问题,2006年日本就外来入侵种控制问题启动外来入侵种法案。2003年8月,新西兰正式公布第一个生物安全策略《新西兰生物安全策略》,其建立的生物安
全体系被认为是世界上最好的。
目前,我国还没有一部专门针对外来物种管理的法律法规,应尽快组织相关专家为外来物种的预防和治理制订一套行之有效的法律、法规,从早期预测、监测及早期控制和迅速反应等每一个环节,通过法律或法规的形式引起全社会的重视。不同的部门、单位甚至个人都应该认识到所担负的控制外来入侵物种的责任,建立起一种新的物种防护的道德规范,进一步规范人类自己的行为,尽量避免无意地引入危险外来物种。
2. 监立监管与预警机制
虽然2003年我国成立了“农业部外来入侵生物管理办公室”和“农业部外来入侵生物预防与控制研究中心”,但工作覆盖面还很有限,相关技术措施和研究工作还很滞后。生物入侵破坏的是整个生态系统和生态环境,单一的农业、渔业、林业、海洋部门难以担负起综合研究和监督管理职能。外来物种的管理应实行统一监督与部门分工负责相结合、监督与地方管理相结合、监管与公众监督相结合的原则。国家应建立外来物种引进专门机构,加强基础研究和早期预警,开展生物入侵防治工作。
3. 加强检疫,拒外来生物于国门之外
外来物种一旦入侵成功,要彻底根除极为困难,而且用于控制其危害和扩散蔓延的代价极大,费用极为昂贵,所以生物入侵的防治要以预防为主。实现预防就必须有完善的检疫体系。完善的检疫体系应该包括功能完善的检疫机构和成熟的检疫技术。为保障检疫法规的贯彻实施和管理外来物种入侵,目前我国已建立了疾病控制中心、农业环境保护和动植物检疫专门机构,并配备有专职技术人员,形成了一支防止危险性病害和虫害传播蔓延的重要力量。对进口物种进行跟踪,对国内地区间存在的非原产地物种加强管理,对于已传入的重大有害物种,及时通告职能部门采取控制和扑灭措施。[3]
4. 加强公众生物安全意识
一些外来有害物种能够进入我国并在大范围流传,与人们生物安全意识淡薄、缺乏生物入侵概念、盲目引进物种有一定关系。当前我国城镇化建设加快,城市需要园林绿化,而地坪草品种的缺乏使得我国盲目引进外国草皮、树种,存在着生物入侵的潜在威胁。加强关口检疫后,为了获得巨额利润,部分缺乏生物安全意识的人干起了受禁生物的走私活动,也加大了生物入侵的隐患。因此,在全社
会进行有关生物入侵、生物安全、生态保护等方面知识的宣传,提高广大民众的环保意识,不携带、引进、种养外来入侵物种,不随便放生外来动物,对于预防有害物种入侵将起到积极作用。
参考文献
[1] 刘红霞,温俊宝.重视生物入侵的影响.世界农业,2009,(9):34~35.
[2] 陈春. 浅谈生物入侵危害与生态安全对策.乌鲁木齐成人教育学院学报(综合版),2003(2):79~81
[3] 李保平,陈红印.生物入侵对自然生态系统的影响及其防治对策.植物检疫,2002,(6):356~359
[4] 潘建明.国家生态安全与外来物种入侵.生物学通报,2003,38(4):[5] 徐惠芳,谢宏.生物入侵的危害.科技成纵横,2003,(2):62
14~15