孫燕燕,宋環(huán)飛,張艷茹
(1.山東東營市林業(yè)局,山東 東營257093;2.杭州師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,浙江 杭州310036)
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的迅速發(fā)展,國際間、地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)、文化交流越來越頻繁,越來越多的外來生物由于人為原因被攜帶至新的環(huán)境,落地生根直至壯大.我們把這一生物借助人類活動,越過不能自然逾越的空間障礙,在新棲息地生長繁衍并建立穩(wěn)定種群,改變了原有生物地理分布和自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,并對環(huán)境產(chǎn)生了很大影響的現(xiàn)象稱為生物入侵(biological invasion)[1].生物入侵已成為威脅人類生態(tài)環(huán)境的重大社會問題,被列為當(dāng)今世界最為棘手的環(huán)境難題之一,每年全球因為生物入侵而造成的經(jīng)濟(jì)損失在4000億美元以上,如何解決生物入侵問題已經(jīng)成為生態(tài)學(xué)家迫切需要解決的問題[2-4].
據(jù)不完全統(tǒng)計,我國入侵生物的種類與數(shù)量歷年來呈上升趨勢.入侵生物已遍及34個省級行政區(qū),在700多種外來入侵種中,至少有352種入侵植物、267種入侵動物和134種入侵微生物[5].入侵植物比較常見的有一年蓬(Erigeronannuus)、紫莖澤蘭(Ageratinaadenophora)、飛機(jī)草(Eupatoriumodoratum)、空心蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)和加拿大一枝黃花(Solidagocanadensis)等,入侵微生物如煙草環(huán)斑病毒(Tobaccoringspotvirus)、大豆疫病菌(Phytophthoramegasperma)和棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum)等,入侵動物主要有福壽螺(Pomaceacanaliculata)、非洲大蝸牛(Achatinafulica)和紅耳滑龜(Trachemysscriptaelegans)等[6].入侵物種一般都具有以下幾個特點:1)數(shù)量巨大;2)具有擴(kuò)張能力;3)對環(huán)境往往有很強(qiáng)的適應(yīng)性,并對土著物種形成明顯的競爭優(yōu)勢[7].
在眾多入侵生物中,以紅耳滑龜所引起的危害甚深,倍受政府和民眾的關(guān)注,學(xué)術(shù)界對該種的研究也較為廣泛.本文以紅耳滑龜為例,介紹其入侵現(xiàn)狀和入侵的適應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展,并根據(jù)國內(nèi)外的一些研究成果,提出幾點關(guān)于紅耳滑龜入侵防治的辦法.
紅耳滑龜,隸屬脊椎動物門、爬行綱、龜鰲目、龜科、彩龜屬.該種全身布滿黃綠鑲嵌的花紋,頭頂兩側(cè)有一對紅色粗條紋,在中國又被稱為紅耳彩龜、翠龜、巴西龜.盡管被叫作巴西龜,但其原產(chǎn)地并非位于巴西,而是位于美國及墨西哥的密西西比河及格蘭德河流域,于20世紀(jì)80年代經(jīng)香港引入我國內(nèi)陸地區(qū)[8-9].
紅耳滑龜為水棲龜類,對環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng),喜靜怕噪,喜暖怕冷,生性好動.適宜溫度為20~34 ℃,溫度降至14 ℃以下時停止攝食,降至11 ℃以下時進(jìn)入冬眠,6 ℃以下為深度冬眠,一般認(rèn)為其最適溫度為32℃.它具有個體大、食性雜、耐饑餓和疾病少的特點,在食用、觀賞及其它經(jīng)濟(jì)利用方面都被認(rèn)為具有較大的發(fā)展前景.紅耳滑龜生長速度較快,剛出殼的龜苗,在30 ℃左右的水體中養(yǎng)殖2個月可達(dá)50 g,當(dāng)年可長到500 g以上.在自然條件下,紅耳滑龜?shù)男猿墒炷挲g一般為四五齡.在長江流域,5-9月為其繁殖期,夏至前后為產(chǎn)卵盛期,每次產(chǎn)3~19枚卵,年均產(chǎn)卵量為40~70枚,最高可達(dá)100枚[10].
紅耳滑龜是世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)公布的全球最具威脅的100種外來物種之一,在歐洲已有典型入侵歷史[11-12].紅耳滑龜進(jìn)入新的生境后,因為缺少天敵等原因得以大規(guī)模繁衍,迅速形成優(yōu)勢種群,逐步侵蝕土著物種的棲息地,并與之爭奪有限的生存資源,憑借驚人的數(shù)量和較強(qiáng)的適應(yīng)能力,在種間競爭中往往得以勝出.法國學(xué)者在紅耳滑龜與歐洲當(dāng)?shù)胤N歐洲池龜(Emysorbicularis)的混養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn),紅耳龜在爭奪食物和棲息場所方面占顯著優(yōu)勢,并且干擾歐洲池龜?shù)姆敝承袨?在2個種混養(yǎng)的池子中歐洲池龜體重下降,死亡率升高,而紅耳龜體重增加,成活率不受影響[12].因此研究者推測,紅耳滑龜在野外生境中有比當(dāng)?shù)佚敺N更強(qiáng)的生存能力,在資源爭奪等方面均優(yōu)于當(dāng)?shù)佚敺N,紅耳滑龜?shù)娜肭謩荼亟o本地龜種帶來巨大的災(zāi)難,形成紅耳滑龜單一優(yōu)勢群落,危及本地龜種的生存,降低生物的多樣性,本地龜種最終趨于滅亡.
外來入侵種在入侵時往往會攜帶致病菌種,對當(dāng)?shù)胤峭愇锓N和人類健康造成了嚴(yán)重的危害.日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)從國外引入的紅耳滑龜攜帶有3種吸蟲和2種線蟲[13];西班牙學(xué)者發(fā)現(xiàn),自紅耳滑龜入侵后,能從土著種地中海擬水龜(Mauremysleprosa)中檢測到與紅耳滑龜體內(nèi)相同的寄生蟲[14].根據(jù)檢疫部門的檢測結(jié)果,紅耳滑龜攜帶大量的沙門氏桿菌,養(yǎng)殖龜類的85%攜帶副傷寒類沙門氏桿菌,尤其是幼龜.沙門氏桿菌可以通過紅耳滑龜糞便傳播,并且在該片水域中迅速擴(kuò)散,鳥類與獸類同樣證明可被感染[15].此外,有數(shù)據(jù)顯示,美國每年大約有100~300萬人感染此病菌,其中14%的病例由龜類所傳染[16].
紅耳滑龜還能與土著龜種雜交,破壞土著龜種群的遺傳特性.我國與紅耳滑龜位于同一生態(tài)位的土著龜種主要有黃喉擬水龜(Mauremysmutica)、中華條頸龜(Mauremyssinensis)和中華鱉(Pelodiscus sinensis)等約14種,紅耳滑龜在入侵之后會與土著龜種雜交,對入侵地的生物多樣性遺傳結(jié)構(gòu)造成污染,并且這種基因污染是不可恢復(fù)的[17].此外,紅耳滑龜由于其食性雜,數(shù)量巨大,造成對入侵地生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞.紅耳滑龜在湖南的湘江具有較高的保有量,以湘江生態(tài)系統(tǒng)中的蝦、昆蟲、蚯蚓、蝸牛、兩棲動物、小魚、水生植物為食,嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐氖澄镦?,?yán)重干擾了湘江生態(tài)系統(tǒng)的平衡[18].不止是湘江,在我國的其他省區(qū)的生態(tài)系統(tǒng),也都不同程度遭到紅耳滑龜?shù)钠茐模?9].
紅耳滑龜“對異質(zhì)環(huán)境為何有如此高的適應(yīng)能力?對生物為何造成如此強(qiáng)大的破壞作用?”因而也就成為研究者關(guān)注的焦點.除了較強(qiáng)的繁殖能力,研究者還對紅耳滑龜其它生理機(jī)能進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)紅耳滑龜還因其耐饑餓能力、熱耐受能力和耐環(huán)境污染能力方面的優(yōu)勢,在種間競爭和環(huán)境適應(yīng)上得以勝出.
食物資源是動物賴以生存的根本,而耐饑餓能力和食物轉(zhuǎn)化率則是動物應(yīng)對食物資源不可定的重要策略[20-22].研究發(fā)現(xiàn),紅耳滑龜幼體在食物缺乏的情況下具有較高的食物轉(zhuǎn)化率,要遠(yuǎn)高于同樣情況下的中華條頸龜幼體.短期饑餓處理發(fā)現(xiàn),紅耳滑龜幼體體重增長率與正常處理組并沒有顯著差異,而中華條頸龜在饑餓處理后體重增長率顯著低于正常處理組.此外,紅耳滑龜饑餓組的肝臟重量與正常喂食組無顯著差異,但是中華條頸龜饑餓組肝重顯著小于正常組.研究者推測,紅耳滑龜在食物相對匱乏的條件下,可以提高食物轉(zhuǎn)化率,從而彌補(bǔ)肝臟儲能的過度透支;而中華條頸龜缺乏這一生理機(jī)能,或者因為這一生理機(jī)能較弱,無法通過提高食物轉(zhuǎn)化率來彌補(bǔ)肝臟重量的減少.在野外生境中,紅耳滑龜可以憑借較強(qiáng)的耐饑餓能力,在與中華條頸龜?shù)母偁幹蝎@勝[23-24].
溫度是影響爬行動物各項生理指標(biāo)的一個重要因素,相對高而適宜的環(huán)境溫度有利于爬行動物表現(xiàn)最佳的運動能力,而適應(yīng)能力較強(qiáng)的龜類往往具有較強(qiáng)的熱資源爭奪能力.紅耳滑龜自從引入地中海周邊國家后,就不斷侵占土著龜——地中海擬水龜?shù)臒豳Y源,導(dǎo)致后者曬背調(diào)溫的機(jī)會大幅度減少[25].在相同的熱環(huán)境中,紅耳滑龜?shù)姆砟芰褪澄锵芰τ直热肭值氐牡刂泻M水龜要強(qiáng)[26-27].此外,紅耳滑龜較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,還得益于其圓形的體型構(gòu)造,使得其具有較低的表面積-體積比和較高的熱惰性,能防止熱量較快散失[28].極端體溫對爬行動物有害,可導(dǎo)致其死亡,但相對較高的耐受高溫和相對較低的耐受低溫有利于動物適應(yīng)熱條件多變的環(huán)境[29-33].紅耳滑龜新生幼體的極端耐受高低溫分別為41.9℃和1.6℃,使其表現(xiàn)為較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)潛力[34].
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境污染日益嚴(yán)重,工業(yè)廢水、生活污水、生活垃圾和農(nóng)藥等廢棄物因為未經(jīng)合理的處理方式被排入生態(tài)系統(tǒng),極大地破壞了野生動物的生存環(huán)境.因此,對生境要求高、環(huán)境適應(yīng)能力相對較弱的土著種往往容易被淘汰,而紅耳滑龜卻表現(xiàn)出異常的適應(yīng)能力.有學(xué)者研究了亞硝酸鹽對紅耳滑龜與中華條頸龜幼體的脅迫毒害作用,發(fā)現(xiàn)處理后的紅耳滑龜肝腸中的亞硝酸鹽含量明顯高于中華條頸龜,但其超氧化物歧化酶(SOD)活性要遠(yuǎn)高于中華條頸龜,丙二醛(MDA)含量低于中華條頸龜.亞硝酸鹽脅迫將破壞機(jī)體內(nèi)活性氧代謝平衡而產(chǎn)生過多活性氧和氧自由基,機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)后加劇脂質(zhì)過氧化而產(chǎn)生大量MDA,對機(jī)體造成活性氧損傷,而SOD可清除活性氧自由基使機(jī)體免受活性氧傷害[35].顯然亞硝酸鹽對紅耳滑龜?shù)拿{迫毒害作用要小于中華條頸龜,預(yù)示該種對環(huán)境污染的適應(yīng)能力也相應(yīng)要強(qiáng)[36].
此外,還有些基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)表明,紅耳滑龜在野外生境中常較土著龜具有更強(qiáng)的捕食和逃避天敵的能力,這些也為紅耳滑龜?shù)某晒θ肭痔峁┝讼葲Q條件[37].
防范生物入侵應(yīng)從源頭開始,根據(jù)物種本身的入侵過程及其生理生態(tài)特征來制定針對性的防治措施.鑒于紅耳滑龜入侵對生態(tài)環(huán)境帶來的巨大危害,一些深受紅耳滑龜危害的國家和地區(qū)還制定了一系列法律條文進(jìn)行約束,以期從根源上切斷紅耳滑龜?shù)膫鞑?
紅耳滑龜常被當(dāng)作寵物,飼養(yǎng)過程中的逃逸現(xiàn)象不在少數(shù);有些地區(qū)的人們認(rèn)為紅耳滑龜具有較高的食補(bǔ)或者藥補(bǔ)作用,因此就有養(yǎng)殖場專門培育該種龜類用于商業(yè)交易;此外,宗教活動中的大規(guī)模放生行為也成為紅耳滑龜入侵?jǐn)U散的重要途徑.可見,掐斷紅耳滑龜在人為因素下的傳播首當(dāng)其沖.新加坡作為亞洲淡水龜?shù)闹匾灰字行?,深受紅耳滑龜入侵之害.僅2005年,新加坡就進(jìn)口了近60萬只紅耳滑龜,分散于超市、寵物店和餐館等場所[38].鑒于其對本地物種資源和環(huán)境造成的不良影響,政府不得以立法強(qiáng)行控制紅耳滑龜?shù)倪M(jìn)出口數(shù)量,嚴(yán)厲打擊走私紅耳滑龜.
俄羅斯地域廣闊,野外環(huán)境有利于紅耳滑龜?shù)姆敝?紅耳滑龜?shù)娜肭至疃碚^痛不已,為此,政府通過提高進(jìn)口紅耳滑龜?shù)亩惵蕘硐拗七M(jìn)口量;編制防止紅耳滑龜進(jìn)入野生生境指南,并在寵物店等紅耳滑龜交易場所發(fā)放.此外,俄羅斯還專門成立相關(guān)機(jī)構(gòu)來評估監(jiān)測紅耳滑龜入侵情況,實時監(jiān)測并及時發(fā)回數(shù)據(jù)評估.對于已造成入侵的地區(qū),俄政府還派出專門的隊伍通過誘捕等措施來降低野外紅耳滑龜密度[39].
目前,我國對生物入侵及其造成的危害采取的防治措施主要有:對貿(mào)易往來的物種實行全面檢疫,從源頭遏制生物入侵;對已入侵的生物物種,采取根除與控制策略[40].
在政策法律上,我國進(jìn)出口管理部門于2002年下發(fā)了“關(guān)于停止受理部分龜鱉類進(jìn)口申請的通知”.“通知”明確指出“為保證我國的生態(tài)安全,避免龜鱉類大量進(jìn)口在我國造成外來種入侵,危及到國內(nèi)瀕危龜鱉類的生存;同時也為防止外來龜鱉類帶來的疾病危及到人民(特別是兒童)的健康.決定自2002年的7月1日起,停止受理背甲最大直徑小于10 cm 的任何龜鱉類進(jìn)口申請”.但是行政許可法頒布后,這個通知就被廢止了.我國目前還沒有相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定紅耳滑龜不能進(jìn)口,因此每年仍有約800萬的紅耳滑龜通過各種渠道流入國內(nèi)[5].此外,不同政府部門缺乏共同認(rèn)識,在上述通知發(fā)布一年后,國家林業(yè)局甚至出臺了為紅耳滑龜養(yǎng)殖提供許可證的專門文件[41].
針對紅耳滑龜通過人為因素進(jìn)入到野外生境中,防治措施主要以加強(qiáng)宣傳力度為主.加強(qiáng)民眾對紅耳滑龜?shù)恼J(rèn)識,意識到紅耳滑龜在野外生境中對本地龜種以及本地生態(tài)系統(tǒng)的巨大危害.但是目前相關(guān)宣傳力度甚微,遠(yuǎn)未引起民眾關(guān)注.
綜上所述,紅耳滑龜在中國的危害情況十分嚴(yán)峻;政府部門間缺乏共同認(rèn)識,以致立法不明乃至混亂,對已造成入侵的現(xiàn)狀治理缺乏力度,加之民眾對紅耳滑龜?shù)奈:φJ(rèn)識不清,因此我國對紅耳滑龜?shù)姆乐喂ぷ魅沃氐肋h(yuǎn).政府部門應(yīng)該借鑒先進(jìn)國家的理念和實踐經(jīng)驗,制定出相應(yīng)的法律法規(guī)來控制紅耳滑龜?shù)倪M(jìn)出口以及傳播,并加大宣傳力度,加強(qiáng)公眾教育,提高民眾對紅耳滑龜入侵危害的認(rèn)識;不提倡保護(hù)性的養(yǎng)殖行為,對政府已立文支持的要規(guī)范其養(yǎng)殖、運輸和銷售過程,降低逃逸風(fēng)險;加大對紅耳滑龜入侵機(jī)制的研究,建立在流轉(zhuǎn)途徑中的監(jiān)控制度,為治理紅耳滑龜入侵、傳播和擴(kuò)散提供科學(xué)依據(jù).
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