湖北省外來(lái)入侵生物及其與社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的關(guān)系

喻大昭，李儒海，褚世海，萬(wàn) 鵬，常向前，武懷恒，黃民松

湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所，農(nóng)作物重大病蟲(chóng)草害防控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430064

外來(lái)入侵生物是指對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、棲境、物種、人類(lèi)健康帶來(lái)威脅的外來(lái)物種，包括植物、動(dòng)物和微生物(萬(wàn)方浩等，2005)。生物入侵是指生物由原產(chǎn)地經(jīng)自然或人為的途徑侵入到另一個(gè)新的環(huán)境，能在入侵地的自然或人工生態(tài)系統(tǒng)中定居、自行繁殖和擴(kuò)散，最終對(duì)入侵地的生物多樣性、農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)以及人類(lèi)健康造成經(jīng)濟(jì)損失或生態(tài)災(zāi)難的過(guò)程(Williamson，1996;萬(wàn)方浩等，2002;張從，2003)。我國(guó)是全球受外來(lái)生物入侵影響最大的國(guó)家之一。截至2009年的不完全統(tǒng)計(jì)，入侵我國(guó)的外來(lái)入侵生物共有520余種;而在世界自然保護(hù)聯(lián)盟公布的100種最具威脅的外來(lái)物種中，我國(guó)就有50種。這些外來(lái)入侵生物對(duì)我國(guó)的生物多樣性和遺傳資源保護(hù)構(gòu)成了極大的威脅(強(qiáng)勝和曹學(xué)章，2000;萬(wàn)方浩等，2002、2005、2008a、2008b、2009;徐海根和強(qiáng)勝，2004)，嚴(yán)重影響了我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境及人民生活，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000億元以上。

湖北地處我國(guó)中部，為亞熱帶與暖溫帶的過(guò)渡區(qū)，該地區(qū)氣候適宜，非常適合動(dòng)植物的生長(zhǎng)，因而也是一個(gè)外來(lái)物種入侵的潛在高發(fā)區(qū)。然而，湖北省的外來(lái)入侵生物研究起步較晚，目前還沒(méi)有外來(lái)入侵生物情況的系統(tǒng)報(bào)道。為此，筆者采用實(shí)地調(diào)查與文獻(xiàn)調(diào)研的方法，系統(tǒng)地研究了湖北省外來(lái)入侵生物的種類(lèi)、數(shù)量、分布等情況，以期為湖北省在今后的引種、檢疫以及外來(lái)入侵生物的防控方面提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 外來(lái)入侵動(dòng)物的調(diào)查

主要采用實(shí)地考查(如福壽螺、克氏原螯蝦)和文獻(xiàn)(吳克強(qiáng)，1993;劉元明等，2000;李振宇和解焱，2002;萬(wàn)方浩等，2002、2005;徐海根和強(qiáng)勝，2004;赫崇波等，2008;王莉娜和董文忠，2008)調(diào)研相結(jié)合的方法，調(diào)查外來(lái)動(dòng)物在湖北省的發(fā)生與危害情況。

1.2 外來(lái)入侵雜草的調(diào)查

2007年，采用GPS定位系統(tǒng)，實(shí)地調(diào)查了湖北省36個(gè)縣(市)不同生境的外來(lái)入侵雜草種類(lèi)、數(shù)量和分布情況。調(diào)查生境有路邊、荒地、農(nóng)田、山坡、水渠、湖泊、長(zhǎng)江邊、宅邊等。取樣方法:每個(gè)樣點(diǎn)選取有代表性的3個(gè)樣方，每個(gè)樣方面積為1 m2，調(diào)查樣方中所有雜草的種類(lèi)、數(shù)量及蓋度，并記載各個(gè)樣點(diǎn)的光照、水分及土壤條件。計(jì)算各個(gè)樣方中外來(lái)入侵雜草的平均密度、蓋度及頻度(吳海榮和強(qiáng)勝，2003)，以此揭示本地區(qū)外來(lái)入侵雜草的主要種類(lèi)及危害狀況。同時(shí)，對(duì)文獻(xiàn)(李揚(yáng)漢，1998;簡(jiǎn)永興等，2001;傅書(shū)遐，2001、2002a、2002b、2002c;李振宇和解焱，2002;劉勝祥和秦偉，2002;萬(wàn)方浩等，2002、2005;吳海榮和強(qiáng)勝，2003;吳海榮等，2004;徐海根和強(qiáng)勝，2004;祁承經(jīng)等，2005;趙愛(ài)軍和楊開(kāi)望，2005;袁龍義等，2008;王莉娜和董文忠，2008;許桂芳等，2008)進(jìn)行調(diào)研，以免遺漏實(shí)地調(diào)查樣方中未發(fā)現(xiàn)的種類(lèi)。

1.3 外來(lái)入侵植物病原微生物的調(diào)查

采用文獻(xiàn)(劉元明等，2000;李振宇和解焱，2002;萬(wàn)方浩等，2002、2005;徐海根和強(qiáng)勝，2004;何美軍等，2007;王莉娜和董文忠，2008)調(diào)研的方法，調(diào)查外來(lái)植物病原微生物在湖北省的發(fā)生與危害情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 湖北省外來(lái)入侵生物的總體概況

2.1.1 外來(lái)入侵生物種類(lèi)與數(shù)量 湖北省外來(lái)入侵物種有163種。其中，植物病原微生物14種，占外來(lái)入侵物種總數(shù)的 8.6%;水生雜草 3種，占1.8%;陸生雜草 101 種，占 62.0%;水生無(wú)脊椎動(dòng)物2種，占 1.2%;陸生無(wú)脊椎動(dòng)物 17種，占10.4%;兩棲爬行類(lèi) 3 種，占 1.8%;魚(yú)類(lèi) 18 種，占11.0%;哺乳類(lèi)5種，占3.1%。由此可知，外來(lái)入侵雜草的種類(lèi)最多，占總數(shù)的63.8%;其次是無(wú)脊椎動(dòng)物中的外來(lái)入侵昆蟲(chóng)，占總數(shù)的9.9%(表1～3)。

2.1.2 外來(lái)入侵生物隸屬分布 對(duì)外來(lái)入侵雜草進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明，共有26科104種，不同科之間物種數(shù)量差異較大。其中，菊科最多，有32種，占外來(lái)入侵雜草總數(shù)的30.8%;禾本科次之，有11種，占10.6%;豆科排第 3 位，有 10 種，占 9.6%;茄科有8種，占7.7%;莧科有7種，占 6.7%;其他科較少，有1～4種(表1)。

外來(lái)入侵動(dòng)物有3類(lèi)，分別為節(jié)肢動(dòng)物門(mén)、脊椎動(dòng)物門(mén)和軟體動(dòng)物門(mén)，共45種。其中，節(jié)肢動(dòng)物有18種，占外來(lái)入侵動(dòng)物總數(shù)的40.0%。具體為豆象科和實(shí)蠅科各3種，蜚蠊科、麥蛾科、潛蠅科各2種，長(zhǎng)角象科、粉虱科、網(wǎng)蝽科、象甲科、葉螨科和螯蝦科(或蝲蛄科)各1種(表2)。脊椎動(dòng)物門(mén)26種，占外來(lái)入侵動(dòng)物總數(shù)的57.8%，主要為魚(yú)類(lèi)18種、鼠科4種、蛙科2種、海貍科1種，龜科1種。軟體動(dòng)物門(mén)僅有1種，為福壽螺Ampullaria canalicuat，占外來(lái)入侵動(dòng)物總數(shù)的2.2%。

外來(lái)入侵植物病原微生物共有14種。其中，真菌類(lèi)最多，達(dá)8種，占外來(lái)入侵植物病原微生物總數(shù)的57.1%;病毒、細(xì)菌和線(xiàn)蟲(chóng)各2種，各占14.3%(表 3)。

表1 湖北省外來(lái)入侵雜草名錄Table 1 List of alien invasive weeds in Hubei Province，China

續(xù)表1

2.1.3 外來(lái)入侵生物的傳入途徑分析 對(duì)資料分析表明，外來(lái)物種入侵湖北省的主要途徑有2類(lèi)。

(1)有目的引進(jìn)。為了提高經(jīng)濟(jì)收益、觀賞和環(huán)保效果，農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園林、水產(chǎn)、畜牧、特種養(yǎng)殖業(yè)等單位常引入外來(lái)物種，這些外來(lái)種由于大量繁殖或人類(lèi)疏于管理而逸為野生。如克氏原螯蝦Procambarus clarkii、福壽螺、麝鼠 Ondatra zibethicus、白車(chē)軸草 Trifolium repens、紅車(chē)軸草 T.pratense、南苜蓿 Medicago hispida、白香草木樨 Melilotus albus、紫茉莉Mirabilis jalapa、圓葉牽牛Pharbitis purpurea、裂葉牽牛 P.nil、銅錘草 Oxalis corymbosa、野茼蒿Crassocephalum crepidioides、蓖麻 Ricinus communis、莧 Amaranthus tricolor、反枝莧 A.retroflexus、皺果莧A.viridis、刺莧 A.spinosus等。

表2 湖北省外來(lái)入侵動(dòng)物名錄Table 2 List of alien invasive animals in Hubei Province，China

(2)無(wú)意引入。無(wú)意引入又分為2種情況:一種是通過(guò)種子、苗木等園林植物或農(nóng)作物引種帶入，如病原微生物、昆蟲(chóng)，以及部分雜草(如北美獨(dú)行菜Lepidium virginicum、空心蓮子草Alternanthera philoxcroides、斑地錦Euphorbia maculata、飛揚(yáng)草Euphorbia hirta、直立婆婆納 Veronica arvensis、阿拉伯婆婆納V.persica、毒麥 Lolium temulentum)等;另一種是通過(guò)長(zhǎng)江、漢江等江段以及機(jī)場(chǎng)等航運(yùn)帶來(lái)，如豚草Ambrosia artemisiifolia、小飛蓬Conyza canadensis等(表4)。

對(duì)某些外來(lái)物種而言，入侵途徑可能是多方面或相互交叉的，即一種生物可能經(jīng)過(guò)2種或2種以上途徑入侵，如皺果莧、北美獨(dú)行菜等。

2.1.4 外來(lái)入侵生物的傳入時(shí)間分析 從表5可以看出，外來(lái)入侵物種的數(shù)量隨著時(shí)間的推移呈逐年增多的趨勢(shì)。

表3 湖北省外來(lái)入侵植物病原微生物名錄Table 3 List of alien invasive plant pathogens in Hubei Province，China

表4 湖北省外來(lái)生物的引入途徑Table 4 Introduction ways of alien species in Hubei Province，China

2.2 外來(lái)入侵物種數(shù)量與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系

近些年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是對(duì)外開(kāi)放的不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(gross domestic product，GDP)不斷增長(zhǎng)，旅游業(yè)也得到蓬勃發(fā)展，國(guó)際貿(mào)易活動(dòng)更加頻繁，交通體系更加發(fā)達(dá)。這些都給外來(lái)物種的入侵提供了便利條件。由表5可以看出，湖北省外來(lái)物種數(shù)量隨著該省GDP的增長(zhǎng)、入境旅游人數(shù)的增加、進(jìn)出口總額的增長(zhǎng)、交通密度的增高呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

表5 湖北省外來(lái)入侵物種數(shù)量與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系Table 5 The relationship between number of invasive species，Gross Domestic Product and various ecnomic parameters in Hubei Province，China

3 討論

本研究結(jié)果表明，目前入侵湖北省的外來(lái)生物已達(dá)163種。本文是湖北省外來(lái)入侵生物發(fā)生情況的首次比較系統(tǒng)的報(bào)道。當(dāng)然，隨著文獻(xiàn)資料的增多和后期調(diào)查的深入，預(yù)計(jì)湖北省外來(lái)入侵物種數(shù)還會(huì)進(jìn)一步增加。如2000年(丁建清等)我國(guó)外來(lái)入侵雜草物種數(shù)58種，2000年(強(qiáng)勝和曹學(xué)章)為108種，2005年(郭建英等)為188種和2008年(Weber et al.)已上升至270種。在世界自然保護(hù)聯(lián)盟公布的100種最具威脅的外來(lái)物種中，湖北省就有32種。在所調(diào)查的外來(lái)入侵生物中，大部分在湖北省各縣(市)均有分布，給湖北省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活及生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害和影響。因此，各級(jí)政府、相關(guān)部門(mén)和廣大民眾要盡快行動(dòng)起來(lái)，采取有力措施防止新的外來(lái)生物入侵，同時(shí)，遏制已入侵物種的傳播蔓延速度，控制其危害。

由于資料有限，關(guān)于外來(lái)入侵物種與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系，本文僅從1990、2000、2009年湖北省的GDP、入境旅游人數(shù)、進(jìn)出口總額和交通密度等4個(gè)方面進(jìn)行分析。結(jié)果表明，湖北省外來(lái)入侵物種數(shù)量與這幾個(gè)因子呈正相關(guān)關(guān)系，這與Weber＆Li(2008)報(bào)道的中國(guó)外來(lái)植物入侵與經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈正相關(guān)的結(jié)果一致。隨著資料的不斷豐富，今后可以應(yīng)用更多年份的數(shù)據(jù)和其他指標(biāo)來(lái)分析外來(lái)入侵物種數(shù)量與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系，以對(duì)其得到更全面、深入的認(rèn)識(shí)。

對(duì)湖北省外來(lái)生物的入侵途徑分析表明，大部分外來(lái)生物入侵均為前期人為引種加后期管理不善而造成。因此，這給湖北省及我國(guó)在今后的引種方式上敲響了警鐘，既要引入優(yōu)良的生物品種資源，又要嚴(yán)格評(píng)估引種前的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)要加強(qiáng)后期的監(jiān)管機(jī)制與應(yīng)急撲滅技術(shù)研究。此外，在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，動(dòng)植物檢疫部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)口岸檢疫工作，加大宣傳力度，提高大眾預(yù)防外來(lái)生物入侵的意識(shí)。

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