生物入侵對廣西生態(tài)系統(tǒng)的影響及其防治對策

文/韋勝靈

廣西來賓市林業(yè)勘測設(shè)計院 廣西柳州 545001

前言

生物入侵是指生物由于人為因素傳播到從未生活過的生態(tài)系統(tǒng)中定居并繁衍的現(xiàn)象。這些生物被叫做外來物種。外來物種是指那些出現(xiàn)在其過去或現(xiàn)在的自然分布范圍及擴散潛力以外的物種、亞種或以下的分類單元，包括其所有可能存活、繼而繁殖的部分、配子或繁殖體。外來入侵物種具有生態(tài)適應(yīng)能力強，繁殖能力強，傳播能力強等特點；被入侵生態(tài)系統(tǒng)具有足夠的可利用資源，缺乏自然控制機制，人類進入的頻率高等特點。入侵的定義為：通過有意或無意的人為活動被引進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。

1 廣西生物入侵現(xiàn)狀

1.1 廣西外來物種種類繁多

廣西壯族自治區(qū)位于我國南疆，具有豐富的生物資源，同時由于得天獨厚的自然條件，也為來自世界各地的外來物種提供了適宜的棲息地。20世80年代以來，隨著經(jīng)貿(mào)、交通系統(tǒng)的發(fā)展、對外交流的頻繁，出入境人員的增加，促進了外來植物的入侵和擴散。根據(jù)野外調(diào)查和相關(guān)文獻的整理，初步認(rèn)為廣西地區(qū)共有外來入侵植物 114種，隸屬于 36科 80屬。其中種類最多的科為菊科（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）。它們來源于世界各地。114種外來入侵植物中，以草本植物居多，共計有 90種，占 78.9%；木本植物 18種，占 15.8%。可見外來入侵植物中對廣西生態(tài)環(huán)境影響較大的多為草本，如飛機草、紫莖澤蘭、水花生、勝紅薊、三葉鬼針草、鳳眼蓮等，而喬木、灌木等木本類植物生長速度慢，危害一般也較小。這可能與植物的適應(yīng)性有關(guān)，一般來說，與木本相比，草本是進化類型，具有較強的適應(yīng)能力，而喬木屬于比較原始的性狀，適應(yīng)能力相對較低。

1.2 外來入侵物種傳播分布情況入侵途徑

廣西外來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)，有的通過根、莖、葉的繁殖，有的通過種子的傳播，這種傳播非常緩慢。另一種方式是通過自然媒介和動物媒介傳播。人類的活動已大大加快了生物入侵的速率，加快的幅度應(yīng)以數(shù)量級計算，而且使許多生物能夠到達靠自然傳播無法達到的生境。有些物種的引進是為了生態(tài)環(huán)境保護，為了生物防治，為了經(jīng)濟、觀賞等目的，或者是外來物種隨包裝箱、海輪、入境旅客攜帶進入，總結(jié)起來就是人類有意、無意的引進。

2 生物入侵對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響

2.1 對生物多樣性的影響

2.1.1 對遺傳多樣性的影響

各種干擾和外來植物的人侵往往導(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，使土著生物種群進一步斑塊化，從而切斷基因流動，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。與人類對環(huán)境的破壞不同,外來有害植物對環(huán)境的破壞及對生態(tài)系統(tǒng)的威脅是長期的、持久的。而且由于外來物種的排斥、競爭導(dǎo)致滅絕的本地特有物種則是不可恢復(fù)的。因而外來植物對生物多樣性的威脅應(yīng)引起足夠的重視。

2.1.2 對物種多樣性的影響

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,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)對沈陽等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變態(tài)反應(yīng)癥的主要致病原之一,所引起的“枯草熱”對人類健康帶來了極大的危害。

2.1.3 對生態(tài)系統(tǒng)多樣性的影響

在自然界長期的進化過程中，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，極易大肆擴散蔓延，形成大面積單優(yōu)群落，破壞本地動植物相，危及本地瀕危動植物的生存，對生態(tài)系統(tǒng)帶來災(zāi)難性的后果。

2.2 破環(huán)土壤環(huán)境

某些外來入侵植物在營養(yǎng)代謝過程中沉積某些物質(zhì)改變了周圍土壤的化學(xué)成分，使周圍的本地植物難以正常生長而失去競爭能力。如引入的美國的檉柳有泌鹽特性，尤其在干旱地區(qū)泌鹽能力更強，枯枝落葉引起 、土壤鹽漬化，使本地植物楊樹(Populus sp.)和柳樹(Salixsp.) 等難以生存而被取代。

2.3 影響大氣環(huán)境

外來入侵生物對大氣環(huán)境的影響相對較弱。一般都是外來入侵植物瘋狂生長，尤其是在水中生長的，死亡后如果不及時打撈，就會腐爛變臭，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，陽光、空氣等很難進入水體， 腐爛后就會發(fā)出惡臭，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境質(zhì)量。

2.4 改變本土群落基因庫結(jié)構(gòu)

外來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中的比例，使群落基因庫結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。而且有時這種雜交后代由于更強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，在魚類、兩棲和無脊椎動物中也時有發(fā)生。

2.5 改變水資源環(huán)境

外來入侵植物主要通過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，引入昆明滇池的水葫蘆，其大面積生長使得枝葉覆蓋水面，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，造成對水質(zhì)的二次污染。在南非，大片山地水源保護區(qū)被外來喬木和灌木入侵，如海岸松(Pinus pinaster)，這些植物生長消耗大量降水，使山溪流量明顯減少。

2.6 阻止本地物種的自然更新

外來動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)生長期無法恢復(fù)的變化。這類事例很多，如忍冬（Lonicera japonica）和洋常春藤（Hedera helix ）侵入美國華盛頓特區(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

2.7 加速局部和全球物種的滅絕速度

根對全球脊椎動物的統(tǒng)計，全球941種瀕危脊椎動物中的l8.4%受到外來物種的威脅，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)，達到31.0%；在各大洲中以澳大利亞最為突出，達到51.7%。美國魚類與野生動物保護署認(rèn)為，瀕危物種名單中的160種瀕危動物與外來物種的入侵有關(guān)；另有估計，美國958種瀕危物種中的約400種面臨外來物種的競爭和捕食而處境危險。

3 生物入侵的防治對策

3.1 潛在入侵生物的預(yù)警和監(jiān)測

預(yù)防潛在的危險性外來生物，尤其是周邊疫區(qū)的外來生物傳入我國，要從信息及技術(shù)兩方面加強科研投入：一方面，建立和完善我國外來入侵物種的數(shù)據(jù)庫信息共享技術(shù)平臺，尤其是潛在外來生物的信息。另一方面，構(gòu)建主要外來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)達國家，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)為檢疫部門服務(wù)，預(yù)示了未來全球檢疫鑒定技術(shù)快速化的發(fā)展趨勢。目前，我國已構(gòu)建了數(shù)個外來入侵物種共享數(shù)據(jù)庫，為我國外來入侵物種預(yù)警與監(jiān)測提供了重要信息。同時，快速鑒定技術(shù)也滲透于我國外來入侵物種的檢疫中，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)該加大對國際間和區(qū)域間的交流與合作，學(xué)習(xí)國外和別的省區(qū)的先進的技術(shù)，不斷增強對入侵物種的預(yù)警與監(jiān)測能力。

3.2 加強檢疫法規(guī)的建設(shè)，嚴(yán)格執(zhí)法檢疫

許多危險性有害生物開始往往是從國外進口的植物和植物產(chǎn)品上攜帶進來，然后再進一步在國內(nèi)擴散蔓延。如蔗扁蛾最初在廣東省一些國外引進的花卉上發(fā)現(xiàn)，以后隨著這些花卉逐漸向全國各地擴散，凡是有該蟲發(fā)生的地方，其花卉基本上都是從廣東調(diào)運來的。此外，香蕉爛根病的傳入也是跟進口水果、花卉有關(guān)。因此，加強口岸檢疫工作，把危險性有害生物拒絕于國門之外，是防止有害生物入侵的第一關(guān)口。

3.3 已定居生物的根除和控制

一旦外來種定居后，根除和控制其發(fā)展就會非常困難。根除和控制已入侵外來種的方法主要有機械法(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(如使用專一性殺蟲劑或除草劑) 、生物防治法（利用入侵種的天敵控制其種群密度和擴展速度）、生物控制法（指引進外來種的天敵來防治外來種的方法）。外來種在原產(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)量會迅速增加,對其他生物造成新的威脅。在外來種的原產(chǎn)地,了解其天敵和病原體,研究評估其安全性,而后引進這些病原體和天敵等到外來種入侵的地區(qū)釋放,使外來種得到相應(yīng)的控制。

3.4 加強生物入侵的基礎(chǔ)研究及生物預(yù)防的研究和應(yīng)用

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。在對外來有害生物的科學(xué)研究工作中，要加強利用天敵昆蟲生物防治的技術(shù)研究，開發(fā)一些經(jīng)濟有效的植物性農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥，盡快緩解疫區(qū)的災(zāi)情；開展病蟲害的治理工程，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)律是遏止外來生物危害的重要基礎(chǔ)，為此，國際生物多樣性保護條約各簽約方于1982年要求“環(huán)境問題科學(xué)委員會”( SCOPE) 和“世界生物保護聯(lián)盟” ( WCO) 設(shè)立了“全球入侵物種項目( Global Invasive Species Program，GISP)，以組織國際合作，研究入侵物種的特性、被入侵環(huán)境的特征以及防治對策，已經(jīng)取得了初步成果。對此，建議加強對生物入侵的基礎(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)對侵入的主要有害生物進行長期監(jiān)測和研究，尤其是加強區(qū)域合作，積極開展傳統(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，這已被眾多實例證明為治理入侵生物最有效的方法。

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