關于生物入侵的論文
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1、 生物入侵的研究現(xiàn)狀及存在的問題 摘要:【目的】了解現(xiàn)實生活中生物入侵的發(fā)展現(xiàn)狀及其在生活和其他重要領域中的重要影響,盤點生物入侵的現(xiàn)代形勢及其引發(fā)問題,展望生物入侵的未來發(fā)展前景和發(fā)展趨勢?!痉椒ā考氈路治鲈斐缮锶肭脂F(xiàn)象的原因,集中各個方面原因于一體總述生物入侵的發(fā)展現(xiàn)狀?!窘Y果】生物入侵的形勢要引起廣大關注,并在加深對其了解的基礎上作出相應的防御和補救措施?!窘Y論】人類要了解生物狀況,尊重自然,提高科學素養(yǎng),不可再因無知而造成大方面的生物入侵現(xiàn)象。 關鍵詞:生物入侵;產生原因;入侵途徑;采取措施; 引言: 生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的基礎,而外來物種對生態(tài)環(huán)境的入侵已
2、成為生物多樣性喪失的主要原因,也給當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)帶來了災難性的影響,防范生物入侵已刻不容緩。首先我們必須弄明白什么叫做生物入侵,生物入侵指生物通過擴散造成異地經濟損失、嚴重危害生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象,它包括細菌、害蟲、外來物種等等。其特點是傳播途徑千變萬化,不受時間和國界限制,可以傳播到世界各地,傳染給任何生物,常令人防不勝防。這些入侵物種瘋長成災,侵入草場、林地和荒地,很快形成單種優(yōu)勢群落,導致原有植物群落的衰退。在當?shù)氐淖匀换虬胱匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)中形成了自我再生能力、給當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)或景觀造成明顯的損害或影響外來入侵種在當?shù)囟ㄖ?、擴展并產生一定影響的過程或現(xiàn)象稱為生物入侵。它關系到經濟、社會發(fā)展,影響人類
3、健康、農業(yè)潛力、生態(tài)系統(tǒng)平衡、生物多樣性保護,并且隨著全球性貿易的發(fā)展、對外開放、全球變化以及土地使用模式的改變會愈發(fā)嚴重。它嚴熏威脅著人類的生存,是當今世界最棘手的環(huán)境治理難題之一。 一.我國外來生物入侵現(xiàn)狀 1生物入侵介紹 生物入侵是指某種生物從原來的分布區(qū)域擴展到一個新的(通常也是遙遠的)地區(qū)。在新的區(qū)域里,其后代可以繁殖、擴散并維持下之為“生物污染”。 生物入侵分有意和無意兩種。外來生物在其原產地有許多防止其種群惡性膨脹的限制因子,其中捕食和寄生性天敵的作用十分關鍵,它們能將其種群密度控制在一定數(shù)量之下。因此,那些外來種在其原產地通常并不造成較大的危害但是一旦它們侵入新的
4、地區(qū),失去了原有天敵的控制,其種群密度則會迅速增長并蔓延成災。而自然界里生態(tài)環(huán)境中存在著食物鏈,天敵之間相互制約,一旦某種生物人為絕滅和人為引入,都會產生一系列難以想象的后果。所以國外有學者將盲目引種與生境的縮小和碎裂。過度捕殺,物種絕滅的次生效應列為引起物種絕滅的四大原因,并形象化地稱為“魔鬼四重奏叫”。 我國外來有害生物入侵形勢十分嚴峻。2005年3月,國家環(huán)保總局公布了第一批已形成嚴重危害的外來入侵物種,分別是紫莖澤蘭、薇甘菊、空心蓮子草,豚草、毒麥、互花米草、飛機草、鳳眼蓮,蔗扁蛾、濕地松粉蚧、強大小蠹、美國自蛾、非洲大蝸牛、福壽螺、牛蛙等。據(jù)估計,僅這些有害外來生物就使我國農業(yè)林業(yè)
5、生產每年損失574億元12l。隨著生境片斷化,渣滓的次生植被常被入侵種支解、包圍和滲透滲出。使本土生物種群進一步破碎化,造成一些植被的天倫繁殖及遺傳漂變。有些入侵種可與同屬近緣種、以致差異屬的種(如加拿大一枝黃花(Solidagocanadensis)不光可與同屬植物雜交,還可與假蓍紫菀(Aster ptarmicoides))雜交。入侵種與本地種的基因交換可能導致后者的遺傳腐蝕。在植被規(guī)復中將外來種與近緣本地種混植就會導致遺傳腐蝕。 二.生物入侵產生的原因 2.1盲目引種 并不是所有的物種遷移或引入都會產生危害,而且許多新品種的引入確實解決了生產生活中的實際問題。例如:1859-
6、1900年間,澳大利亞筆尾松鼠被引入新西蘭,就成為了新西蘭毛皮業(yè)的財富之源;然而,大多數(shù)的引種在帶來經濟效益的同時,卻給人類帶來了更大的災難。例如,20世紀50年代我國引入水葫蘆,主要是為豬提供飼料的。隨著飼料工業(yè)的發(fā)展和生豬喂養(yǎng)方式的改變,再采用含水量高、食用成分少的水葫蘆飼料,其投入與產出已經不成正比,于是昔日人人爭搶的水葫蘆,如今便異化成了避之不及的環(huán)境公害。專家認為盲目引種是造成生物入侵的最主要的原因。 2.2海洋業(yè) 一是海洋垃圾:隨廢棄的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南極洲和一些熱帶島嶼進犯,并對當?shù)氐奈锓N造成威脅。據(jù)海洋生物學家表示,軟體動物、蛀船蟲、珊瑚蟲這些
7、寄居類動物如今正附著在漂浮的垃圾上漂進新的地區(qū),對那些地區(qū)的物種造成危害,并開始改變那里脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。 二是海洋壓艙水的排放:20世紀初,壓艙水代替了固體壓艙物,這無意中為水生生物在世界范圍內的散布提供了極大的便利。輪船變成了一個滿載各種微型生物的“水族箱”,它們在世界范圍內輸送貨物時,不斷地運輸和儲存這些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越來越多的與壓艙水直接相關的異地種侵入事件在20世紀的最近幾十年里時有發(fā)生。 2.3旅游業(yè) 很多的物種入侵是由于旅游者的攜帶而引起的,游客從全球各地帶來各種的物種,其中就包括有異地的植物、動物、微生物。這些物種被游客有意無意地留在當?shù)氐纳?/p>
8、環(huán)境中,對當?shù)氐纳锶肭制鸬搅瞬豢珊鲆暤淖饔谩? 2.4國際貿易 最近10余年來,隨著全球貿易額的不斷增加、國際運輸?shù)募b箱化和車船飛機的速度加快及大型化,促進了鮮活植物產品貿易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,從而提高了有害生物在國際間傳播入侵的機會。例如美國白娥入侵亞洲,就是由于在二戰(zhàn)后,日本木材奇缺,美國原木大量傾銷日本,美國白蛾也就由此進入亞洲,進入中國;松材線蟲傳人中國、光肩星天牛(ALB)傳人美國等都是由于國際貿易而引起的。同時種苗產業(yè)國際化與國際交流頻繁更加快了病蟲的入侵與擴散。 三.外來生物入侵途徑 外來生物入侵途徑大致包括有意識引進入侵、無意識引進入侵、自
9、然入侵和輔助入侵 4 類。 3.1有意識引進入侵 有意識引進入侵是指人類出于食用、觀賞、飼料、引種等目的引進新物種 , 該物種在新的生態(tài)環(huán)境內生長 , 定殖并迅速擴散而成為優(yōu)勢種群 , 對該生物境內的其他種群構成生存威脅。例如水葫蘆 , 作為觀賞花卉從南美引入我國 , 以后又發(fā)現(xiàn)它可作為豬的飼料 , 并可凈化水域重金屬元素污染而廣為種植 , 但因為它繁殖力強、生長迅速 , 遍布一些河道和湖泊 , 結果成為惡性雜草。 90 年代云南大理洱海引入 13 個外來魚種 , 定殖后與土著種爭食、爭產卵場所及吞食土著種的魚卵等 , 破壞了原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡。目前當?shù)卦型林~類中有 5 種已陷入瀕
10、危狀態(tài)。上世紀 40 年代 , 澳大利亞昆士蘭州引進一種蔗蟾蜍以對付甘蔗田里的害蟲 , 如今這種蟾蜍對本地物種構成威脅 , 并以每年 50 多公里的速度蔓延 , 蹤跡遍布澳大利亞 100 多萬平方公里的土地。福壽螺原產于南美亞馬遜流域 , 上個世紀 70 年代末 , 臺灣水產養(yǎng)殖業(yè)者將之當成美食引進到臺灣 , 后因其肉質太松而失去市場 , 養(yǎng)殖戶紛紛棄養(yǎng) , 將其拋進水溝、池塘 , 現(xiàn)已成為我國危害水稻等作物的惡性水生動物。 3.2 無意識引進入侵 無意識引進是指物種隨貿易、運輸、旅游等活動而傳入 , 傳入后適應新的環(huán)境而定殖危害。例如亞洲虎蚊隨汽車輪胎進入美國。來自美洲的松材線蟲
11、隨國際貿易中使用的木質包裝傳入中國 , 在江蘇、安徽、廣東和浙江一帶對松樹造成嚴重危害。中國蟹隨遠洋船舶進入俄羅斯伏爾加河 , 其吃掉魚蝦、扯爛魚網、危及攔河大壩的安全 , 進而威脅到莫斯科河原有的生態(tài)平衡。玉米根葉甲是原產北美洲的玉米根部害蟲 , 該蟲隨美國軍用飛機和玉米飼料、玉米棒的調運由美國傳入歐洲。 3.3 自然入侵 自然入侵指生物靠自身的擴散傳播能力或借助于自然力入侵 , 微甘菊和美洲斑潛蠅入侵我國便是典型的實例。 3.4輔助入侵 輔助入侵事例不多 , 但有不斷增長趨勢 , 主要是由于人類不經意及至惡意行為或自然氣侯等生存條件變化 , 造成生物入侵或原有生物瘋長 , 進
12、而威脅生態(tài)環(huán)境的物種平衡。例如 2005 年廣州緝私部門從粵港澳流動漁船上查獲走私入境近 5000 只蛇鱷龜 , 蛇鱷龜素有 “ 龜中霸王 ” 之稱 , 適應性強、性情兇猛 , 專家指出其擴散后很有可能會導致本地龜類等類似生物因為食物缺乏而造成生存危機 , 甚至會破壞生物鏈 , 引起生態(tài)災難。 2005 年 ,“ 卡特里娜 ” 颶風和 “ 麗塔 ” 颶風摧毀了美國南部 1360 萬立方米的海岸闊葉林 , 為烏桕樹的生物入侵開辟了道路 , 美國生態(tài)學會研究人員發(fā)現(xiàn) , 烏桕樹生長迅速 , 對于病蟲害的恢復能力很強從而影響了本土植物的生長 , 長時期內烏桕樹將成為美國南部海岸的主宰并重建森林體系。
13、穿越生物地理區(qū)的運河、隧道、道路等 , 也可能導致原先是隔離的生物區(qū)系混在一起并威脅本地生物多樣性的安全。 四.生物入侵的危害 外來入侵種的危害主要表現(xiàn)在以下三個方面:造成巨大的經濟損失,對生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的破壞,對人類社會和健康的影響。 4.1造成巨大的經濟損失 雖然不是所有引入的物種都會成為入侵種,但是即使只有很少比例的外來種成為入侵種也會對經濟造成巨大的損失。農業(yè)部總經濟師朱秀巖近日透露,目前已有400多種外來物種“全面”入侵我國,例如:水葫蘆、豚草、大米草、薇甘菊、風眼蓮、大戟、北美車前、北美鬼針草、紫莖澤蘭,云南大理魚類等的入侵就造成了大量的經濟損失和生物多樣性的破壞。在
14、國際自然保護聯(lián)盟公布的全球100種最具有威脅的外來生物中,入侵我國的物種有50余種,其中11種主要外來生物每年給我國造成的經濟損失高達570億元。例如:1901年,水葫蘆的入侵造成我國每年用于治理水葫蘆災害的費用都在5億元以上,僅上海占一年就要從水體中打撈出80萬噸水葫蘆。 4.2對生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的破壞 “外來種入侵是造成當前世界生物多樣性喪失的最主要原因之一,入侵種通過負反饋循環(huán)與生物多樣性喪失相互增強,從而更加速了全球受威脅生物群區(qū)的滅絕速率。入侵種已經嚴重威脅到本土的動植物物種、種群、生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能以及全球和地方的經濟.“物種引進是導致生命形式滅絕的最根本原因,外來種入侵
15、對生態(tài)系統(tǒng)的干擾可能是對生態(tài)系統(tǒng)最嚴重的影響。生物入侵是導致美國生物多樣性喪失的兩大主要原因之一,僅次于生境破壞。根據(jù)研究預測,在不久之后將變成最主要的原因(Martin Enserink1999)。 4.2.1對生物多樣性的破壞 云南是我國魚類種類最為豐富的省份,然而從20世紀60年代起,人們出于產業(yè)經濟的目的,兩次大規(guī)模地移殖和引進外地類。第一次是在1963一1970年間引進“四大家魚“等經濟性魚類,并帶進麥穗魚和蝦虎魚等非經濟性魚類;第二次較大規(guī)模引進是在1982一1983年,把太湖新銀魚和間下魚等引進滇池、星云湖等湖泊?,F(xiàn)在云南原有的432種士著魚類中,近5年一直未采集到標本的約有
16、130種,約占總種數(shù)的30%I另外約有150種魚類在60年代是常見種,現(xiàn)在已是偶見種,約占總種數(shù)的34.7%t余下的152種魚類,其種群數(shù)量也均比60年代明顯減少。在過量捕撈、水利工程、圍湖造田、外來魚類,這4個導致云南魚類瀕危的因素中,外來魚類是導致土著魚類種群數(shù)量急劇下降的最大因素。滇池蠑塬的滅絕也與滇池引入外來種有密切的關系。 4.2.2對生態(tài)系統(tǒng)的影響 生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)造成的影響包括:與本地種爭奪資源,威脅本地瀕危物種及其他野生生物的棲息地及食物資源,使本地種數(shù)量下降或改變食性;造成物種替換;使食物鏈混亂,與本地種雜交,改變遺傳多樣性與完整性(如大米草),傳播疾病。它對生物多樣性
17、、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以及所有物種都賴以生存的自然界的平衡,造成了長期的威脅。而且由于生物入侵是在全球的尺度上發(fā)生,因而,它還有造成全球植物區(qū)系和動物區(qū)系均勻化的趨勢。 4.3對社會和人類健康的影響 生物入侵造成的社會影響表現(xiàn)在以下多個方面:中斷電力,農業(yè)用地減少。谷物污染,傳播疾病,增加管理費用,阻塞灌溉系統(tǒng),建筑物倒塌,瀕危物種數(shù)量下降,干擾生態(tài)系統(tǒng),引入寄生蟲疾病,導致自然火災的發(fā)生頻率和密度改變。某些入侵生物時人類病原和病原的媒介,傳入后可能造成大范圍的疾病流行,嚴重影響人類健康和生存。例如:豚草、三裂葉豚花粉是引起人體過敏性癥狀——枯草熱的主要病原,空氣中每立方米有豚草花粉40一5
18、0顆,人就會感染枯草熱(秋季花粉癥)美國每年豚草病患者1460萬人,加拿大有80萬人。江西醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院,每年收診2000多花粉過敏者,其中近半數(shù)是豚草花粉引起的。 5.入侵舉例 古今中外由于有害人類健康和農業(yè)生物的安全,給人類帶來的災難是十分沉痛的。19世紀的中葉,愛爾蘭從南美引進的馬鈴薯(土豆)帶有晚疫病,導致馬鈴薯全部枯死,餓死150萬人,成為人類史上“生物人侵”造成的最大悲劇。1859年,英國移民托馬斯,奧斯汀給原來投有兔子的澳大利亞引進了24只歐洲野兔。由于野兔在這里沒有鷹、孤獨等夭敵。它們至今已繁衍了6億多只后代,這些兔子常常把數(shù)萬平方公里的植物啃光,導致澳大利亞畜牧業(yè)遭受
19、了巨大損失。人們想盡辦法,筑圍墻、打獵、捕捉、放毒餌等,兔災仍然無法消除。后來生物學家從美洲引進一種靠蚊子傳播的病毒,才有力抑制了兔子的泛濫成災。正如世界自然保護同盟2000年2月在瑞士通過的《防止因生物入侵而造成的生物多樣性損失》中指出的那樣:“千萬年來,海洋、山脈、河流和沙漠為珍惜物種和生態(tài)系統(tǒng)的演變提供了隔離性天然屏障。在近幾百年間,這些屏障受到全球化的影響已變得無效,外來入侵物種遠涉重洋到達新的環(huán)境和棲息地,并成為外來人侵物種。”經濟全球化和貿易與旅游的大幅增長,為物種偶然的或有意的傳播提供了比以往更多的機會。 五.人類應對生物入侵應采取的措施 外來生物入侵問題引起了世界各國政府及
20、相關國際組織的高度重視,其預防策略已成為研究的焦點 , 涉及生物學、生態(tài)學、遺傳學、管理學等多門學科。從我國已知的入侵實例來看 ,50% 的外來入侵植物是作為有用植物引進的 ,25% 的外來入侵動物是有意引進的,絕大部分的生物入侵事件都與人類活動直接或間接有關,因此慎重對待外來物種的引入,可以說是防止生物入侵最為至關重要的方法。 據(jù)悉,國家環(huán)保總局、中國科學院等有關部門目前正在著手建立外來物種引入風險評估體系,有關部門正加強基礎研究和早期預警工作,編制外來有害生物入侵名單,防止發(fā)生新的生物入侵。建立、健全相應的法律制度是防范外來有害生物入侵的有力手段。目前,我國還沒有一部針對外來生物入侵的專
21、門法規(guī),以往發(fā)布的法律法規(guī)由多個不同的部門分別執(zhí)行,在防治外來生物入侵問題上權責不明,難以有效解決和控制外來物種入侵的問題。除完善法律制度外還應加強各部門的監(jiān)督管理工作,建立相應的危機管理機制和快速應急反應體系,統(tǒng)一領導,明確責任,協(xié)調農業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)、海洋、檢驗檢疫、環(huán)保等各部門、各行業(yè)聯(lián)動聯(lián)防。 具體可采取的措施如下: 5.1清除 當某一物種初到新地時,試圖全面根除是可能的。這種手段雖然極端,但已經被南非的很多國家采用了。例如世界范圍內的鼠害,到目前為止,世界上有80多個島嶼已經清除了老鼠。但大多數(shù)情況下,試圖清除是行不通的。而且,沒有一個國家建立了完整的數(shù)據(jù)系統(tǒng)來確定是否新
22、引進了某一物種,并且這一物種是否有侵略性。然而,我們都知道,只有在發(fā)現(xiàn)及時,立即采用有效手段和全面參與的情況下才有可能根除入侵物種。所以這種措施在實施時有很大的局限性。 5.2防治對策 5.2.1實行全面檢疫,阻止外來種的偶然入侵 檢疫是為防止危險性有害生物傳出或傳人某個國家或地區(qū)所采取的預防性措施.14世紀中葉,歐洲的威尼斯共和國為阻止黑死病、霍亂、黃熱病等疫病傳人本國,對要求人境的外來船舶和人員采取了進港前一律在錨地停滯、隔離40d的防范措施,后來逐漸運用到阻止動植物外來種傳播方面,出現(xiàn)了動植物檢疫.1994年烏拉圭回合貿易談判最終達成的(實施動植物衛(wèi)生檢疫措施協(xié)議),已
23、成為一部國際檢疫法。1999年在昆明舉辦世界園藝博覽會期間,我國共檢疫國內外參展植物763批次、683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包裝7件.截獲有害生物162批次,發(fā)現(xiàn)有害生物160多種,并進行了及時的處置。 5.2.2采取全面的生態(tài)評估和監(jiān)測,防范引進品種的入侵?!? 美國夏威夷為了消滅害蟲,從非洲南部引進了一種玫瑰色蝸牛,誰知55年后,它競將15—20種土生土長的蝸牛伙伴消滅得干干凈凈。為了改善牧草的營養(yǎng)結構,美國西部引進了纖維含量較高的胡枝于,結果它瘋狂地繁殖、蔓延,致使原本能養(yǎng)活9萬頭奶牛的牧場寸草不生,最后被荒棄不用。在中國的海南、廣西和云南南部大面積
24、種植的巴西橡膠林,種植面積最大時達到1億株,40多萬公頃。大面積的天然林被毀,代之以巴西橡膠占絕對優(yōu)勢、土壤板結、物種多樣性匠乏的生態(tài)系統(tǒng)。 所以這些出于良好愿望導致的災難性后果提示人們,在進行人為引種前必須認真作好全面的生態(tài)評估,并進行引種后的跟蹤監(jiān)測。 5.3.1化學防治 對外來物種的化學防治(包括誘餌、驅趕劑和毒藥)通常被認為不可取,因為眾所周知的廣譜殺蟲劑對環(huán)境和人類健康的影響。但據(jù)美國國會透露,有一些新型化學殺蟲劑只對某一種或幾種害蟲起作用,不會影響人類健康。但是,這些化學殺蟲劑非常貴,而且需要反復使用,易使害蟲產生抗藥性。所以化學防治也只是在一定的程度上才有效可取。 5.
25、3.2機械防治 機械防治有些時候是可行的。例如,在佛羅里達,手工除蝸牛就是根除非洲大蝸牛時使用的方法。但對于大多數(shù)生物來說,是無法進行的。而且,機械防治的成本很高,對發(fā)展中國家也不現(xiàn)實。 5.3.3生物防治 生物防治被認為是繼化學防治和機械防治之后最有吸引力的方法?,F(xiàn)在我國泛濫的水葫蘆,生物學家也找到了一種水葫蘆的天敵——象甲。專家在實驗室中發(fā)現(xiàn):被放置了象甲的水葫蘆,植株明顯變小、葉子變小、莖干變細、分支減少,水葫蘆的整個生長過程受到抑制。但象甲吃完水葫蘆后,是否還會去吃其他的植物,是否會造成再次“引狼人室”?然而,生物防治確實是目前生物學家想到的最合理的方法,當然它的很多方面仍
26、然需要做進一步的研究。 5.4總的來說,應做到: (1)加強立法,并要嚴格執(zhí)法?,F(xiàn)有的動植物檢驗檢疫等相關條例有很多不充分的地方,在防止外來生物入侵方面要單獨立法,從源頭做起,從初期做起,使法制健全。如,外來物品引入時要論證,夾帶的植物、水果都要通過法律規(guī)范嚴格檢驗并追究相關人員責任。同時,要對人們加強教育,提高認識,使其有守法意識。 (2)加強國際合作。通過信息網絡、參加國際研討會進行討論和交流,看各國外來生物入侵趨勢,對目前世界上造成危害較大的動物,植物、昆蟲要格外提高警惕,防患于未然。外來物種對于這個國家來說是入侵,對于那個國家是原產地。原產地國家對于該物種的認識和治理的辦法,對于
27、被入侵國來說是可以借鑒的經驗。我們要借鑒某一國家治理某種入侵生物的方法和經驗。 (3)提高警惕,要有前瞻性。一旦預測到什么物種近幾年來可能會入侵某地區(qū),就要及早了解,早采取措施,防止傳入,并做好一旦進入我國,就要快速控制和治理的準備。 六.目前我們在生物入侵方面研究取得的重要進展和成果 目前有相當部分的生物入侵研究集中于對入侵生物的有效管理與制上。近十年來利用生物控制手段來管理入侵生物的專著有所增加。生物控制的原理建立在利用天敵的作用,是關于生物入侵機制研究的運用。某些生物在入侵地的泛濫成災是由于缺乏天敵的存在。全球范圍內,利用生物控制手段管理、治理入侵生物的成功例子不勝枚舉。 自19
28、13年以來,南非引進63種生物控制的天敵物種,成功控制了44種入侵植物種,其中25%的入侵種不需用其他控制方法,36%的入侵種被有效地控制??墒?,近年來也有日益增長的對生物控制手段的質疑與爭論,其主要原因是用于生物控制的引進天敵對非入侵物種的危害。引進的天敵還可能給引進地得到生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈結構帶來不良影響。為此,很多生態(tài)學家認為生物控制威脅本地種、非入侵物種赫爾生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的動態(tài)。他們認為用于生物控制的生物都有害于生態(tài)系統(tǒng),除非有確切證據(jù)證明其無害。傳統(tǒng)的生物控制只能用作迫不得已的最后一種對策。 例如,在美國加州Davis有32種蝴蝶,其中14種完全依賴外來植物種作為宿主繁殖,絕大多數(shù)的
29、蝴蝶種利用引進的植物種,如果要除去所有的外來物種,Davis將失去約40%的蝴蝶。這說明,外來物種入侵改變了生物食物鏈關系。Davis的蝴蝶本土要依靠濕地生境,由于自然生境的大量減少它們將棲息地從濕地轉向城市近郊,那里分布著大量的外來植物。這種變化了的昆蟲—植物宿主依賴關系給保護生物學、生態(tài)系統(tǒng)恢復及入侵生物學提出了新的棘手問題,從保護蝴蝶的角度,入侵植物是好,還是不好?目前普遍采用的控制外來入侵植物的方法主要有機械去除和火燒;化學方法有使用殺蟲劑、除草劑等。對這些化學的方法也有很多爭議,主要是對生境和非入侵植物的傷害。 6.1近十年來,對生物入侵的機制、物種潛在的入侵性的研究取得了較大的進
30、展。而且這些研究具有較強的針對性,為預測物種的入侵性提供依據(jù),減少有一引進可入侵物種的可能性,有利于防止其侵入?!叭蚋偁幖僬f”(對于某些有意引進物種,它們即便可能不具有任何可導致入侵的生活史、形態(tài)、生理、和分子遺傳特點,也可能成為入侵物種,對引入地造成危害。其原因可能僅僅是引進的數(shù)量巨大)新式武器假說(物種引進后因為天敵缺乏等原因發(fā)生快速進化,采用化感物質等作為新武器與本地植物競爭)天敵釋放假說、生物抗性假說、引入后進化假說等等,但是以上假說在目前都存在著相當大的爭議,人們在生物入侵這條路上仍然要有很長的路要走。 6.2目前,植物和土壤生物環(huán)境的相互關系研究受到重視,強調土壤微生物、真菌、
31、和病毒等對生物入侵、植物群落和物種多樣性以及群落幼苗更新等的重要性近期研究表明,植物地下環(huán)境的天敵(如病毒、昆蟲、草食動物等)對某些物種的入侵起到了決定性的作用。土壤微生物對入侵植物具有重要的影響(正或負)。引進的動物和植物能因此躲避開75%的寄生蟲和病原微生物,而新碰到的寄生蟲相對比較少。因此,生物的控制和管理天敵都應考慮土壤環(huán)境,新環(huán)境缺乏某些特定的病原體、寄生蟲和捕食者給引進植物的定居、擴散。擴張?zhí)峁┝藱C會。 6.3Wolfe 和Klironomos(2005)發(fā)表在BioScience 上的論文綜述了土壤環(huán)境與生物和入侵植物之間的研究進展與今后的研究方向。他們從兩方面辯證地闡述了入侵
32、植物對土壤群落的效應及土壤生物群落對入侵植物的影響。對于前一方面,即入侵植物對生物群落的效應主要分析了入侵植物通過改變枯枝落葉的數(shù)量、質量及產生的時間等來改變土壤生物的組成與結構。另一方面,土壤生物群落的功能對入侵植物亦有重大影響。這方面的研究主要集中在土壤生物群落的某些部分如何影響入侵過程,以及促進或抑制外來植物的入侵的群落特點。 七.生物入侵研究的展望 7.1入侵物種特性研究——如何預測入侵物種,防止入侵生物的進入,是一個重要的環(huán)節(jié)。各省、地區(qū)及整個國家應有對引進物種,特別是引進農作物和園林花卉等的風險評估機制,嚴格制定進出口政策,加強生態(tài)安全的研究及政策的制定,生物入侵一旦發(fā)生往往難
33、以徹底清除,或者清除的代價很大。因此在引進外來植物之前,首先要分析其入侵特性,從而預先識別入侵物種,以求避免或者減少引進入侵物種造成的損失,但到目前為止,關于物種的入侵機制和預測模型還存在爭議,毫無疑問,入侵物種的特性研究將仍是生態(tài)入侵生態(tài)學的一個研究熱點,這方面的研究將在深度和廣度上繼續(xù)推進 7.2典型惡性生物入侵物種的生物學研究通過典型惡性入侵物種的生物學研究不但可以為這些典型惡性入侵物種本身的防治提供科學基礎,而且是入侵植物特性研究的最佳案例 7.3生物入侵的危害防治和生物控制研究,關于入侵物種的生物控制存在許多爭議和許多正面和負面的例子。入侵種的生物控制具有重要作用,甚至可以考慮用
34、外來物種控制入侵物種。但也有研究表明。用來生物控制的昆蟲反而可能促進植物釋放化感物質,而且生物控制可能對本地物種產生重要影響。另外生物控制可能因為間接作用具有較大的潛在風險因此生物控制雖然是一個很有希望的長期有效的防控手段,但還存在很多風險和研究空白,還需要更多深入的研究。 7.4生物入侵重要假說的檢驗,目前,用來解釋生物入侵的各種理論和(或)假說都存在爭議,需要驗證。檢驗這些假說不但需要更多的案例和更綜合深入的研究,也需要更巧妙的實驗設計。 7.5生物入侵中微生物的作用,過去人們對地下生態(tài)學的研究嚴重不足,現(xiàn)在地下生態(tài)學逐漸受到重視。土壤微生物對入侵植物具有重要的影響(正或負)。引進的動
35、物和植物能因此躲避開75%的寄生蟲和病原微生物,而新碰到的寄生蟲相對比較少。因此,以后的生物入侵生態(tài)學研究應該更好地結合微生物尤其是土壤微生物的研究,才能更好的解釋入侵物種的入侵過程、入侵物種的協(xié)同進化等入侵機制 7.6入侵生境的特性研究——什么生境容易被入侵,對入侵生境特性的研究能幫助理解植物入侵的過程。什么樣的環(huán)境容易被入侵和什么樣的物種容易入侵是生物入侵生態(tài)學的兩個核心問題。對群落可入侵性(容易受外來入侵的程度)的研究室入侵生態(tài)學的中心內容之一,了解易被入侵的生境特性能幫助理解植物入侵的過程。 7.7生物入侵對生物多樣性影響的具體機制,生物入侵造成多樣性減少已有很多證據(jù),但造成影響的
36、具體機制尚不甚清楚,比如,生物入侵減少本地生物多樣性的主要機制是減少幼苗定居還是取代本地物種,入侵后地上與地下生態(tài)過程的相對重要性等等。因此。今后應加強多尺度、多生態(tài)系統(tǒng)和地上與地下的比較研究,加強機制性研究 7.8全球氣候變化與生物入侵,已有的研究認識到,生物入侵可在不同的時空尺度上發(fā)生。全球化進程使得區(qū)域和全球尺度的生物入侵過程及其危害受到利益增加的關注。在此意義上,生物入侵本身就是全球化的一方面。因此,應加強全球氣候變化與生物入侵關系的研究。 生物入侵是自20世紀70年代以來,在世界環(huán)境科學領域,特別是生態(tài)學領域,發(fā)生了深刻的轉變,與此同時眾多研究環(huán)境危機的學科應運而生,促進了現(xiàn)代生
37、態(tài)學的崛起與發(fā)展,也給生態(tài)學家?guī)砹饲八从械奶魬?zhàn)與機遇。直至目前,生物入侵仍然是一個十分熱門和活躍的學科,人們對它的研究也越來越深入,我相信終有一天,我們能夠想出一種方法來讓人們既享受生活的同時又能與大自然和諧相處,這一天離我們不會太久遠! 參考文獻 【1】解炎,李振宇,汪松中國入侵物種綜述汪松,謝彼德,解炎編輯,保護中國的生物多樣性(2).北京:中國環(huán)境出版社,200l 【2】陸慶光譯,朱廣慶校.世界100種惡性外來入侵生物世界環(huán)境2001. 【3】萬方浩,郭建英,王德輝.中國外來入侵生物的危害與管理對策.生物多樣性,2002 【4】粱曉東,葉萬輝.美國對入侵種的管理對策生物
38、多樣性,200l 【5】丁建清,解眾1996中國外來種入侵機制及對策見:汪松,謝彼德,解眾編輯保護中國的生物多樣性(二),北京:中國環(huán)境科學出版社,1996; 【6】向言詞,彭少麟.生物入侵及其影響.生態(tài)科學,2001 【7】李博,徐炳聲.從上海外來雜草區(qū)系剖析植物入侵的一般特征.生物多樣性,2001. 【8】白希堯,白敏冬.外來有害生物入侵性傳播災害和治理方法的研究.自然雜志, 【9】丁建清.外來生物的入侵機制及其對生態(tài)安全的影響.中國農業(yè)科技導報,2002 【10】梁憶冰.植物檢疫對外來有害生物入侵的防御作用.植物保護,2002 【11】徐承遠,張文駒.生物入侵機制研究進展.生物多樣性,2001, 【12】張林艷,葉萬輝.生態(tài)空間理論及其在生物入侵研究中的應用.地球科學進展,2002 【13】向言詞,彭少麟.植物外來中入侵對生態(tài)系統(tǒng)的影響。1999
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