計映東,趙文博,李明飛
(鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院,河南 鄭州 450001)
隨著世界各地經(jīng)濟文化交流的日益頻繁,外來物種入住本土的現(xiàn)象越加頻繁,生物入侵已經(jīng)成為一個備受關(guān)注的全球化名詞。外來生物通過入住環(huán)境,適應(yīng)環(huán)境,建立發(fā)展種群最終達到在本土占有一席之地。新的物種族群又通過影響當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和物種結(jié)構(gòu),對人類的生產(chǎn)生活造成不便,阻礙經(jīng)濟的發(fā)展。關(guān)注生物入侵,刻不容緩。
一般生物入侵都需要一個過程。首先,外來物種通過某種途徑到達新地域后都需要有一定的適應(yīng)過程,如果能很好地適應(yīng)這一地區(qū)的環(huán)境,它們就能很好地生存繁衍,并且種群密度會呈現(xiàn)指數(shù)型的增長,在占滿合適的生存環(huán)境后,繼續(xù)向新的環(huán)境擴展,這就形成了生物入侵。但是,如果它們不能很好地適應(yīng)新環(huán)境,則就不能很好地生存,甚至滅絕。
生物入侵的途徑往往不是單一的,在時間上也并非只有一次傳入。多途徑、多次數(shù)的傳入提高了外來物種傳入的可能性。引入的情形包含2 個方面:有意引入和無意引入。
1.2.1 有意引入
人類出于經(jīng)濟目的或豐富本國的農(nóng)林業(yè),往往會將一些非本地的植物引入以滿足人們的食物需求以及林業(yè)生產(chǎn)等。也有相當(dāng)部分植物是作為觀賞性物種引入。例如在東半球廣泛蔓延的入侵植物馬纓丹,原產(chǎn)于南美洲,現(xiàn)在有許多雜交品種入侵熱帶大部分地區(qū)。在古代人們航海時,到達某些島嶼,為了滿足生產(chǎn)生活的需要,往往會將當(dāng)?shù)貨]有的作物引入,當(dāng)人們離開時這些植物就會對這些島嶼植物造成嚴(yán)重威脅。
1.2.2 無意引入
當(dāng)人們有意引入一些動植物時,往往會隨著他們帶來一些其他的生物,例如各類螨蟲、蛾子和一些植物種子等。有時,一些交通工具例如汽車、飛機和輪船等,或者是旅行者攜帶的行李中都有可能因為人們的無意識而造成外來種的引入。由于現(xiàn)在世界各國間經(jīng)濟貿(mào)易加強,大量人口的外出旅行,這些都加快了生物入侵的速度以及數(shù)量。
到目前為止,對于定量確定生物入侵對環(huán)境和物種多樣性的影響還很困難。因為人類目前還未能鑒定和描述地球上的所有生物,而且相差甚遠。全球幾乎所有地方都存在生物入侵,部分島嶼生物入侵狀況如表1 所示[1]。
表1 全球部分島嶼植物區(qū)系中已經(jīng)定居的外來維管束植物統(tǒng)計
生物入侵是指一種外來生物到達一個新的地區(qū),并在新的區(qū)域里建立、繁殖、傳播,并且在環(huán)境中造成廣義上的傷害結(jié)果的現(xiàn)象[2]。生物入侵自古就有,動物的遷徙、人類的活動,都有可能導(dǎo)致生物入侵的產(chǎn)生。而對于生物入侵的研究則是近幾百年產(chǎn)生的,達爾文在《物種起源》中特別提到了很多有巨大生態(tài)效應(yīng)的生物入侵的例子。英國著名動物學(xué)家Elton 則是公認的入侵生態(tài)學(xué)的鼻祖。我國對于生物入侵的研究則是近幾十年才發(fā)展起來的。
生物入侵不僅僅是動植物的入侵,還包括植物病原菌等。生物入侵在世界范圍內(nèi)廣泛發(fā)生,其影響令人觸目驚心。世界各個角落幾乎都存在外來種,南極洲也不例外,自20 世紀(jì)以來不斷有外來植物引入[3]。墨西哥過去400 年里引入的植物中有4000 余種已經(jīng)歸化;南非的外來植物約800 種;歐洲許多國家外來植物數(shù)量達幾百種[4]。中國原國家環(huán)境保護總局于2001-2003 年組織開展了第1 次全國外來入侵物種調(diào)查,共查明283 種外來入侵物種,這些外來入侵物種對中國造成的經(jīng)濟和環(huán)境損失高達1198.76 億元(以2000 年為基準(zhǔn)年)[5]。
我國幅員遼闊,跨越熱帶、亞熱帶、溫帶、暖溫帶、寒帶5 個帶,所以我國物種豐富,也有可能讓外來物種適應(yīng)生存。我國生物入侵現(xiàn)象十分嚴(yán)重,在34 個省級行政區(qū)均有外來物種的分布[5]。
通常對于規(guī)模小、擴散慢的中大型動物植物采用此類方法,即采用人工捕捉或打撈的方法控制其繁衍和擴散。此類方法效果直觀,簡單易行,缺點是成本較高,效率低,且不適用于微小型個體生物。一旦物種形成一定的規(guī)模和適宜的生長環(huán)境,人工便難以完全處理干凈。
面對初具規(guī)模的群生植物等,還可以利用專門設(shè)計機械設(shè)備進行除害。這種方法比人工捕撈能更加快速地清除外來植物,面對小規(guī)模的物種群體有一定的效果。但機械除害并不易徹底根除病害,一些雜草會留下根須和種子,這些殘株有可能成為新的傳播源來年再生。在物理防治方面,目前各地還有采用火燒控制有害植物、黑光燈誘捕有害昆蟲等方法。
對于大面積的生物入侵,特別是植物和昆蟲類入侵,化學(xué)方法是目前效果最顯著且操作簡單的一種了。但大多數(shù)化學(xué)試劑無針對性的除害行為會讓本土生物受到傷害,同時不可吸收型的直接作用于動植物表面的化學(xué)試劑會對環(huán)境有很大的影響,而一些植物生長調(diào)節(jié)劑雖然可被植物吸收,對環(huán)境無壓力(如2-4D、干磷酸等),但其作用周期過長,效果緩慢。對于湖泊、河流、濕地水庫等水域環(huán)境不適合使用化學(xué)試劑,若用于森林、草原等,則會因為面積過大而投入較多??傮w來說,化學(xué)方法較適用于非水域形態(tài)的人工可控性強的生態(tài)系統(tǒng)。
生物防治的原理是依照物種與天敵共存的生態(tài)平衡理論,引入入侵生物的天敵來控制外來生物的繁殖擴散,使食物鏈維持一種新的平衡。
生物防治的關(guān)鍵是如何給入侵物種選擇合適的天敵,以控制物種對經(jīng)濟和生態(tài)的影響達到最小。這種方法適用于大范圍的物種入侵,一旦有了合適的物種選擇,便能十分科學(xué)、有效地根治問題。但在選擇新物種的時候,應(yīng)全面考慮其與當(dāng)?shù)厥澄锞W(wǎng)的契合程度和其生活習(xí)性、繁殖速度等。要保證天敵之上還有制約條件存在,避免發(fā)生二次生物入侵,造成對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡和經(jīng)濟的新的破壞。
物理防治、化學(xué)防治和生物防治是目前較為主流的防治方法,它們各有利弊,在治理生物入侵時,人們應(yīng)該結(jié)合各自的特點綜合加以利用,即進行綜合防治,以期達到最好的效果。
我國幅員遼闊,物種豐富,生物入侵可能性較高,入侵現(xiàn)象十分嚴(yán)重。而生物入侵不僅僅會造成本土生物喪失,破壞生態(tài)結(jié)構(gòu),同時還會對人類農(nóng)、林、牧、漁業(yè)等產(chǎn)生重大影響。為了避免對生產(chǎn)生活和社會經(jīng)濟造成嚴(yán)重影響,人們應(yīng)該合理布局,建立完善、全面的物種監(jiān)督機制,并根據(jù)各地情況合理結(jié)合物理、化學(xué)、生物等方法進行防治。
生物入侵是不可避免和難以預(yù)測的,但只要人們監(jiān)管好自己的行為,并不只為了眼前的利益而隨意引進物種,長期觀察,時刻警惕,入侵的影響便不會嚴(yán)重影響經(jīng)濟和和生態(tài)環(huán)境。此外,無論是入侵者還是引入者,對生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟的影響都是長期的、動態(tài)的,人們不應(yīng)只注意短期的利益,應(yīng)長期觀察,排除不可預(yù)測的未知風(fēng)險,應(yīng)該科學(xué)對待生物入侵,不應(yīng)該過分緊張,也不應(yīng)該疏忽大意,用一顆環(huán)保的心,善待環(huán)境。
[1]方靜云,唐艷鴻,林俊達,等.全球生態(tài)學(xué)——氣候變化與生態(tài)影響.北京:高等教育出版社,施普林格出版社,2000.
[2]鄭景明,馬克平.入侵生態(tài)學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2010.
[3]Smith L.Introduced plants in Antarctica:Potential impacts and conservation issues[J].Biological Conservation,1996(76):135-146.
[4]Vitousek P M,D′Antonio M L,et al.Biological invasions as global environmental change[J].American Scientist,1996(84):468-479.
[5]徐海根,強勝.中國外來入侵物種編目[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2004.