文/韋勝靈
廣西來(lái)賓市林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)院 廣西柳州 545001
生物入侵是指生物由于人為因素傳播到從未生活過(guò)的生態(tài)系統(tǒng)中定居并繁衍的現(xiàn)象。這些生物被叫做外來(lái)物種。外來(lái)物種是指那些出現(xiàn)在其過(guò)去或現(xiàn)在的自然分布范圍及擴(kuò)散潛力以外的物種、亞種或以下的分類(lèi)單元,包括其所有可能存活、繼而繁殖的部分、配子或繁殖體。外來(lái)入侵物種具有生態(tài)適應(yīng)能力強(qiáng),繁殖能力強(qiáng),傳播能力強(qiáng)等特點(diǎn);被入侵生態(tài)系統(tǒng)具有足夠的可利用資源,缺乏自然控制機(jī)制,人類(lèi)進(jìn)入的頻率高等特點(diǎn)。入侵的定義為:通過(guò)有意或無(wú)意的人為活動(dòng)被引進(jìn)到自然分布范圍以外的非原產(chǎn)地區(qū),在當(dāng)?shù)刈匀换蛉藶樯鷳B(tài)系統(tǒng)中建立了自我復(fù)制的種群,造成自然生態(tài)系統(tǒng)或景觀的明顯變化,或給當(dāng)?shù)氐淖匀换蛉藶槲纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成損害。
廣西壯族自治區(qū)位于我國(guó)南疆,具有豐富的生物資源,同時(shí)由于得天獨(dú)厚的自然條件,也為來(lái)自世界各地的外來(lái)物種提供了適宜的棲息地。20世80年代以來(lái),隨著經(jīng)貿(mào)、交通系統(tǒng)的發(fā)展、對(duì)外交流的頻繁,出入境人員的增加,促進(jìn)了外來(lái)植物的入侵和擴(kuò)散。根據(jù)野外調(diào)查和相關(guān)文獻(xiàn)的整理,初步認(rèn)為廣西地區(qū)共有外來(lái)入侵植物 114種,隸屬于 36科 80屬。其中種類(lèi)最多的科為菊科(19屬 26種),禾本科(10屬 12種)、含羞草科(3屬 8種)、大戟科(4屬 7種)、蝶形花科(3屬 7種)、茄科(2屬7種)。它們來(lái)源于世界各地。114種外來(lái)入侵植物中,以草本植物居多,共計(jì)有 90種,占 78.9%;木本植物 18種,占 15.8%。可見(jiàn)外來(lái)入侵植物中對(duì)廣西生態(tài)環(huán)境影響較大的多為草本,如飛機(jī)草、紫莖澤蘭、水花生、勝紅薊、三葉鬼針草、鳳眼蓮等,而喬木、灌木等木本類(lèi)植物生長(zhǎng)速度慢,危害一般也較小。這可能與植物的適應(yīng)性有關(guān),一般來(lái)說(shuō),與木本相比,草本是進(jìn)化類(lèi)型,具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,而喬木屬于比較原始的性狀,適應(yīng)能力相對(duì)較低。
廣西外來(lái)生物入侵的方式主要有兩種:自然途徑和人為途徑。在自然途徑中,一種方式是自然界中的植物界中的植物慢慢侵入到其他生態(tài)系統(tǒng),有的通過(guò)根、莖、葉的繁殖,有的通過(guò)種子的傳播,這種傳播非常緩慢。另一種方式是通過(guò)自然媒介和動(dòng)物媒介傳播。人類(lèi)的活動(dòng)已大大加快了生物入侵的速率,加快的幅度應(yīng)以數(shù)量級(jí)計(jì)算,而且使許多生物能夠到達(dá)靠自然傳播無(wú)法達(dá)到的生境。有些物種的引進(jìn)是為了生態(tài)環(huán)境保護(hù),為了生物防治,為了經(jīng)濟(jì)、觀賞等目的,或者是外來(lái)物種隨包裝箱、海輪、入境旅客攜帶進(jìn)入,總結(jié)起來(lái)就是人類(lèi)有意、無(wú)意的引進(jìn)。
2.1.1 對(duì)遺傳多樣性的影響
各種干擾和外來(lái)植物的人侵往往導(dǎo)致植物生境的片斷化,隨著生境片段化,殘存的次生植被常被入侵植物分割、包圍和滲透,使土著生物種群進(jìn)一步斑塊化,從而切斷基因流動(dòng),導(dǎo)致土著種群的近親繁殖和遺傳漂變。
植物入侵可以造成一些物種的近親繁殖和遺傳漂變。有些入侵種可與同屬近緣種,甚至不同屬的種雜交。入侵種與本地種的基因交流可能導(dǎo)致后者的遺傳侵蝕。與人類(lèi)對(duì)環(huán)境的破壞不同,外來(lái)有害植物對(duì)環(huán)境的破壞及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的威脅是長(zhǎng)期的、持久的。而且由于外來(lái)物種的排斥、競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致滅絕的本地特有物種則是不可恢復(fù)的。因而外來(lái)植物對(duì)生物多樣性的威脅應(yīng)引起足夠的重視。
2.1.2 對(duì)物種多樣性的影響
入侵種中的一些惡性雜草,如紫莖澤蘭、飛機(jī)草、薇甘菊、豚草屬、小白酒草、反枝莧等可分泌有化感作用的化合物抑制其他植物發(fā)芽和生長(zhǎng),排擠本土植物并阻礙植被的自然恢復(fù)。豚草屬包括普通豚草和三裂葉豚草,原產(chǎn)北美。據(jù)對(duì)沈陽(yáng)等8城市的荒山、河灘、鐵路公路兩旁等多種棲境調(diào)查,豚草優(yōu)勢(shì)度為0.85~1.0,群落多樣性為0~0.62。豚草的密度與多樣性指數(shù)呈負(fù)相關(guān),對(duì)禾本科、菊科等一年生草本植物有明顯的排擠作用。另外豚草花粉是人類(lèi)變態(tài)反應(yīng)癥的主要致病原之一,所引起的“枯草熱”對(duì)人類(lèi)健康帶來(lái)了極大的危害。
2.1.3 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多樣性的影響
在自然界長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中,不同生物之間相互制約、相互協(xié)調(diào),形成了穩(wěn)定的生態(tài)平衡系統(tǒng)。植物入侵至新生境后,脫離了原來(lái)生境中的物種之間的相互制約,在適宜的氣候、土壤、水分及傳播條件下,極易大肆擴(kuò)散蔓延,形成大面積單優(yōu)群落,破壞本地動(dòng)植物相,危及本地瀕危動(dòng)植物的生存,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。
某些外來(lái)入侵植物在營(yíng)養(yǎng)代謝過(guò)程中沉積某些物質(zhì)改變了周?chē)寥赖幕瘜W(xué)成分,使周?chē)谋镜刂参镫y以正常生長(zhǎng)而失去競(jìng)爭(zhēng)能力。如引入的美國(guó)的檉柳有泌鹽特性,尤其在干旱地區(qū)泌鹽能力更強(qiáng),枯枝落葉引起 、土壤鹽漬化,使本地植物楊樹(shù)(Populus sp.)和柳樹(shù)(Salixsp.) 等難以生存而被取代。
外來(lái)入侵生物對(duì)大氣環(huán)境的影響相對(duì)較弱。一般都是外來(lái)入侵植物瘋狂生長(zhǎng),尤其是在水中生長(zhǎng)的,死亡后如果不及時(shí)打撈,就會(huì)腐爛變臭,影響大氣環(huán)境。如云南滇池的水葫蘆,由于其大面積地覆蓋水面,陽(yáng)光、空氣等很難進(jìn)入水體, 腐爛后就會(huì)發(fā)出惡臭,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境質(zhì)量。
外來(lái)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(kù)中的比例,使群落基因庫(kù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。而且有時(shí)這種雜交后代由于更強(qiáng)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(fā)生在植物中,在魚(yú)類(lèi)、兩棲和無(wú)脊椎動(dòng)物中也時(shí)有發(fā)生。
外來(lái)入侵植物主要通過(guò)比本土植物多用或少用降水而影響當(dāng)?shù)厮难h(huán)。在我國(guó),引入昆明滇池的水葫蘆,其大面積生長(zhǎng)使得枝葉覆蓋水面,不僅影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟?,還能吸附重金屬等有害物質(zhì),死亡后沉入水底,造成對(duì)水質(zhì)的二次污染。在南非,大片山地水源保護(hù)區(qū)被外來(lái)喬木和灌木入侵,如海岸松(Pinus pinaster),這些植物生長(zhǎng)消耗大量降水,使山溪流量明顯減少。
外來(lái)動(dòng)植物均可以阻止本土物種的自然更新,從而使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生長(zhǎng)期無(wú)法恢復(fù)的變化。這類(lèi)事例很多,如忍冬(Lonicera japonica)和洋常春藤(Hedera helix )侵入美國(guó)華盛頓特區(qū)羅斯福島后,其濃密的枝葉抑制了本土建群植物美國(guó)榆(Ulmusame ricana)、櫻桃(Pmsserotina)和北美鵝掌楸(Liriodendron tulipifra)的光合作用,而最終使其死亡。
表1 廣西部分入侵植物原產(chǎn)地分布表
根對(duì)全球脊椎動(dòng)物的統(tǒng)計(jì),全球941種瀕危脊椎動(dòng)物中的l8.4%受到外來(lái)物種的威脅,但分布格局差異很大,島嶼上的比例明顯高于陸地(除澳大利亞外),達(dá)到31.0%;在各大洲中以澳大利亞最為突出,達(dá)到51.7%。美國(guó)魚(yú)類(lèi)與野生動(dòng)物保護(hù)署認(rèn)為,瀕危物種名單中的160種瀕危動(dòng)物與外來(lái)物種的入侵有關(guān);另有估計(jì),美國(guó)958種瀕危物種中的約400種面臨外來(lái)物種的競(jìng)爭(zhēng)和捕食而處境危險(xiǎn)。
預(yù)防潛在的危險(xiǎn)性外來(lái)生物,尤其是周邊疫區(qū)的外來(lái)生物傳入我國(guó),要從信息及技術(shù)兩方面加強(qiáng)科研投入:一方面,建立和完善我國(guó)外來(lái)入侵物種的數(shù)據(jù)庫(kù)信息共享技術(shù)平臺(tái),尤其是潛在外來(lái)生物的信息。另一方面,構(gòu)建主要外來(lái)入侵物種的快速鑒定技術(shù)方法與系統(tǒng),如在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,分子生物學(xué)方法已被引入入侵生物學(xué)的基礎(chǔ)研究中,如利用 AFLP、SCAR等分子標(biāo)記技術(shù)為檢疫部門(mén)服務(wù),預(yù)示了未來(lái)全球檢疫鑒定技術(shù)快速化的發(fā)展趨勢(shì)。目前,我國(guó)已構(gòu)建了數(shù)個(gè)外來(lái)入侵物種共享數(shù)據(jù)庫(kù),為我國(guó)外來(lái)入侵物種預(yù)警與監(jiān)測(cè)提供了重要信息。同時(shí),快速鑒定技術(shù)也滲透于我國(guó)外來(lái)入侵物種的檢疫中,但多數(shù)仍使用經(jīng)典方法,很多傳統(tǒng)檢疫鑒定技術(shù)表現(xiàn)出明顯的局限性。我區(qū)應(yīng)該加大對(duì)國(guó)際間和區(qū)域間的交流與合作,學(xué)習(xí)國(guó)外和別的省區(qū)的先進(jìn)的技術(shù),不斷增強(qiáng)對(duì)入侵物種的預(yù)警與監(jiān)測(cè)能力。
許多危險(xiǎn)性有害生物開(kāi)始往往是從國(guó)外進(jìn)口的植物和植物產(chǎn)品上攜帶進(jìn)來(lái),然后再進(jìn)一步在國(guó)內(nèi)擴(kuò)散蔓延。如蔗扁蛾最初在廣東省一些國(guó)外引進(jìn)的花卉上發(fā)現(xiàn),以后隨著這些花卉逐漸向全國(guó)各地?cái)U(kuò)散,凡是有該蟲(chóng)發(fā)生的地方,其花卉基本上都是從廣東調(diào)運(yùn)來(lái)的。此外,香蕉爛根病的傳入也是跟進(jìn)口水果、花卉有關(guān)。因此,加強(qiáng)口岸檢疫工作,把危險(xiǎn)性有害生物拒絕于國(guó)門(mén)之外,是防止有害生物入侵的第一關(guān)口。
一旦外來(lái)種定居后,根除和控制其發(fā)展就會(huì)非常困難。根除和控制已入侵外來(lái)種的方法主要有機(jī)械法(適用于種群數(shù)量小的入侵種,包括拔除、砍倒、火燒、水淹、光照和遮蔭等) 、化學(xué)法(如使用專(zhuān)一性殺蟲(chóng)劑或除草劑) 、生物防治法(利用入侵種的天敵控制其種群密度和擴(kuò)展速度)、生物控制法(指引進(jìn)外來(lái)種的天敵來(lái)防治外來(lái)種的方法)。外來(lái)種在原產(chǎn)地,由于受到其天敵的控制,其種群的數(shù)量處于一定的條件下。當(dāng)它入侵到新的地區(qū)后,只要溫度、水分、熱量、土壤等生態(tài)因子適宜,其種群的數(shù)量會(huì)迅速增加,對(duì)其他生物造成新的威脅。在外來(lái)種的原產(chǎn)地,了解其天敵和病原體,研究評(píng)估其安全性,而后引進(jìn)這些病原體和天敵等到外來(lái)種入侵的地區(qū)釋放,使外來(lái)種得到相應(yīng)的控制。
隨著生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,其在檢疫性有害生物的鑒定方面正逐步加以應(yīng)用,提高了檢疫準(zhǔn)確性、靈敏度和效率。在對(duì)外來(lái)有害生物的科學(xué)研究工作中,要加強(qiáng)利用天敵昆蟲(chóng)生物防治的技術(shù)研究,開(kāi)發(fā)一些經(jīng)濟(jì)有效的植物性農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥,盡快緩解疫區(qū)的災(zāi)情;開(kāi)展病蟲(chóng)害的治理工程,選擇科學(xué)有效的方法,逐步控制、壓縮、撲滅疫情,減少外來(lái)有害生物造成的損失。
深入研究生物入侵的規(guī)律是遏止外來(lái)生物危害的重要基礎(chǔ),為此,國(guó)際生物多樣性保護(hù)條約各簽約方于1982年要求“環(huán)境問(wèn)題科學(xué)委員會(huì)”( SCOPE) 和“世界生物保護(hù)聯(lián)盟” ( WCO) 設(shè)立了“全球入侵物種項(xiàng)目( Global Invasive Species Program,GISP),以組織國(guó)際合作,研究入侵物種的特性、被入侵環(huán)境的特征以及防治對(duì)策,已經(jīng)取得了初步成果。對(duì)此,建議加強(qiáng)對(duì)生物入侵的基礎(chǔ)性研究。為更有效地防治已經(jīng)傳入我區(qū)的重大災(zāi)害性生物,應(yīng)對(duì)侵入的主要有害生物進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和研究,尤其是加強(qiáng)區(qū)域合作,積極開(kāi)展傳統(tǒng)生物防治研究與應(yīng)用,即從入侵生物的原產(chǎn)地引進(jìn)其天敵在入侵地建立種群,持續(xù)控制入侵生物,這已被眾多實(shí)例證明為治理入侵生物最有效的方法。
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