10.2生物入侵与生物安全
2018-04-15 作者： 王麟生；戴立益
10.2生物入侵与生物安全
生物入侵是指某种生物通过自然进入或人为引入从原来的分布区域扩展到一个新的(通常相隔遥远的)地区繁殖、扩散并对当地生态系统造成一定危害的现象。Www.Pinwenba.Com 吧生物入侵会破坏入侵地的生态系统稳定性,造成当地生物物种的灭绝,导致生物多样性的丧失,对生态平衡带来严重的威胁。
10.2.1生物入侵的危害
生物入侵会导致生态灾害频繁暴发,对农牧渔业造成严重损害,由入侵生物引起的猪瘟、禽流感、疯牛病、口蹄疫等带来家禽家畜的大量死亡,经济上带来很大损失。为了应付生物入侵而采取检疫、控制、消除等措施也会带来经济上的沉重负担。
据不完全统计,目前入侵我国的外来物种有400多种,其中危害较大的有100余种。在IUCN(世界自然保护同盟)公布的全球100种最具威胁的外来物种中,我国就有50余种。由“履行《生物多样性公约》的关键基础技术研究”课题得到的数据表明,在入侵我国的283种外来物种中包括微生物19种,水生植物18种,陆生植物170种,水生无脊椎动物25种,陆生无脊椎动物33种,两栖爬行类3种,鱼类10种,哺乳类5种,并估计每年我国由于外来生物入侵造成的损失为144.8亿美元,相当于中国年GDP的1.35％。近年来外来生物的入侵更呈现出侵入数量增多、频率加快、蔓延范围扩大、危害加剧、经济损失加重的趋势。仅因为烟粉虱、紫茎泽兰、松材线虫等11种主要外来入侵生物,每年给农林牧渔业生产造成的经济损失就达574亿元。国家环保总局和中国科学院在2003年1月10月联合发布第一批外来入侵物种名单16种,包括紫茎泽兰、薇甘菊、空心莲子草、豚草、毒麦、互花米草、飞机草、凤眼莲、假高粱、蔗扁蛾、湿地松粉蚧、强大小蠹、非洲大蜗牛、福寿螺、牛蛙,是已对我国生物多样性和生态环境造成严重危害的入侵生物。
我国是世界上受外来有害生物入侵危害最为严重的国家之一。目前,国内主要的林业有害生物种类达292种,其中外来林业有害生物有32种,近28年间入侵种类达16种。每年我国林业有害生物发生面积1.6亿亩,其中外来有害生物面积占20％,年直接经济损失560多亿元,占林业有害生物年灾害损失的60％以上,给我国带来国土生态、物种、淡水、能源、粮食、木材和气候等多方面的安全问题。
光明日报2007年9月22日
生物入侵对被侵入地的原有生物物种带来威胁,压制和排挤原有物种,形成优势种群,危及本地物种的生存,导致生物多样性的丧失。外来物种成功入侵后生长难以控制,会造成严重的生物污染,对生态系统带来不可逆转的破坏。外来入侵还可能改变和颠覆当地生态系统的食物链,破坏生态平衡。
生物入侵的结果会导致自然群落的根本改变,使生境丧失,而对生物多样性下降最大的威胁就是生境丧失、生境破坏、片断化和退化。外来物种的入侵是导致稀有动植物消失的重要原因之一。外来物种入侵给美国全国性物种造成的损失仅次于物种栖息地遭到破坏这一因素。实际上,引入物种与很多有记录物种的灭绝有关,生物入侵概率增大,破坏性增大。外来物种一般具有较强的竞争性、捕食能力、寄生和防卫策略。在物种原生地,由于自然竞争、天敌制约等限制,种群的消长变化比较平稳。被引入到异地后,多种生存压力被解除,又很少受到捕食者、寄生者和群落疾病的影响,它们则会在一定时期内,迅速形成优势种群,破坏当地的生物群落结构。而本地物种由于大环境的隔离,没有任何此方面的经历,缺乏对外来捕食者和竞争者的防护和竞争能力,因此外来种可能通过损害当地种群建立起自己的种群,最后灭绝当地种群,从而改变当地生态系统的结构。
生物入侵还会改变当地生物遗传多样性。有些引入物种与当地生物区系中的某些物种有着较近的亲缘关系,当外来物种与当地物种发生杂交时,独特的基因类型可能从当地种群中消失,物种分类的界线变得模糊不清。
外来物种在迁移过程中能携带病原微生物,这是另一类重要的外来有害生物,它们被带到新的地方。而当地的动植物对它们几乎没有抗性,于是便引起病害流行。外来物种携带的病原微生物和寄生虫还可能给人类造成严重的伤害。生物入侵还会使寄生的有害生物和病害微生物扩散的潜在能力急剧增加,使人们的健康受到更严重的威胁。生物入侵还会带来许多新的医学问题,一些外来病原生物的入侵直接危及人类的生命,使某些严重影响人类健康的疾病进一步扩大。
10.2.2生物入侵的过程
外来种是指由于借助于人为作用越过不可自然越过的空间障碍,在新栖息地生长繁殖并建立稳定种群的物种,外来种中有一些在新栖息地失去控制发生爆发性的疯长,被称为入侵种。相对于本地种,外来种能够在新栖息地迅速增长并蔓延扩散往往具有如下原因:
1.外来物种在其原生长地区会受到共生生物的制约,这种制约关系是在相当长的进化过程中逐步形成的,具有相当的稳固性,而一旦离开原生长地区,这种制约将不复存在,一旦新栖息地有适合它生长、繁殖、扩散的条件,就会不受制约地扩展开来。
2.外来生物在其原产地有多种防止它恶性膨胀的限制因素,其中食物链和天敌的制约作用十分重要。可以将其种群密度控制在一定的范围和数量内,因此在原产地不会造成很大的危害。一旦侵入新的地区,失去了原有天敌的制约,种群密度就会迅速增长,泛滥成灾。
3.外来物种的生物学特点是其具有较强的生命力。成功入侵的外来种群往往对环境有较强的适应性,能够在恶劣条件下生长,如耐阴、耐土壤贫瘠、耐污染等。外来种还可能具有很强的繁殖能力,能够产生大量的后代,种子易于传播、发芽率高,幼苗生长快、幼龄期短等。入侵外来种群与原产地种群相比,遗传多样性会降低。通常情况下对种群是有害的,但在某种情况下种群中较低的遗传多样性反而能够增强外来种群在新栖息地的竞争与生活能力,甚至能改变其遗传结构。
4.外来入侵物种与当地原有物种杂交产生的后代兼有双亲的有利生存的性状,还有可能产生双亲没有的新的性状,它们具有较强的生命力,甚至可以在双亲无法生存的环境下生长、扩展。
5.入侵地的环境因素,如光照、温度、水分、营养条件对入侵也有一定的影响,生物多样性程度较低,生态系统较为简单、单一的岛屿、水域、牧场等地方,由于天敌数量和品种少,也容易遭到外来物种的入侵。
6.不合理的人类活动导致许多地方的生态环境退化,本地物种生命力衰退,生物天敌减少,生物多样性降低,生态平衡破坏,也导致外来物种入侵成功可能性增大。
10.2.3生物入侵的途径
社会经济的发展和科技的进步促进了物质和信息的流动,加速了生物的人为或自然传播速度,也增加了生物入侵的机会。外来物种一般主要通过两种途径实现入侵目的,一种是“请来的”,另一种是“不请自来”的。
人类的有意引进人类为了发展农林渔牧生产、生态环境建设、生态保护等目的,会有意引进某些外来物种,但由于破坏了当地的生态平衡,到最后无法控制,导致外来物种泛滥成灾,这是生物入侵的主要方式。
关于桉树的争论
桉树,桃金娘科桉属植物的通称,又称有加利树。常绿乔木。桉树种类繁多,有522种和150个变种。多数原产澳大利亚,常绿植物,一年内有周期性的老叶脱落现象。喜光、好湿、耐旱、抗热、畏寒,对低温很敏感。能够生长在各种土壤,多数种既能适应酸性土,也能适应碱性土,而最适宜的土壤为肥沃的冲积土。
桉树具有初期生长迅速、干形通直、中间收益快等优点。桉树树姿优美,四季常青,生长异常迅速。可作为园林绿化树种。树叶含芳香油,有杀菌驱蚊作用,可提炼香油,还是疗养区、住宅区、医院和公共绿地的良好绿化树种。嫩枝和树皮中含有单宁,可以提炼栲胶;树皮和木材还可用来造纸浆。桉树木材坚韧耐久,可供枕木、矿柱、桥梁、建筑、浆粕和人造板等用料;叶可提制精油,生产桉叶醇、柠檬醛等,在香料、医药工业上有广泛用途;许多桉树的皮、材、叶含单宁,可用于锅炉除垢和缓凝剂;此外桉树还是良好的薪炭材、蜜源植物和绿化及防护林用树种。
澳大利亚的土地是地球上最贫瘠的,低碳、高铁的土壤呈深红色;澳大利亚的气候又十分干旱,但桉树却能够在这种艰苦的自然环境中茁壮成长。为了生存,桉树在长期的进化过程中形成了许多独特的生长特点:为了避开灼热的阳光,减少水分蒸发,桉树的叶子都是下垂并侧面向阳;为了对付频繁的森林火灾,桉树的营养输送管道都深藏在木质层的深部,种子也包在厚厚的木质外壳里,一场大火过后,只要树干的木心没有被烧干,雨季一到,又会生机勃勃。桉树种子不仅不怕火,而且还借助大火把它的木质外壳烤裂,便于生根发芽。