外来入侵物种

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生态系统是经过长期进化形成的,系统中的物种经过成百上千年的竞争、排斥适应和互利互助,才形成了现在相互依赖又互相制约的密切关系。一个外来物种引入后,有可能因不能适应新环境而被排斥在系统之外;也有可能因新的环境中没有相抗衡或制约它的生物,这个引进种可能成为真正的入侵者,打破平衡,改变或破坏当地的生态环境。
中文名
外来入侵物种
外文名
Invasive species;IAS
危 害
破坏生态平衡
起 因
人为携带、货运携带等
现 象
新物种被携带至他地造成生态失衡

简介 编辑

水域凤眼莲泛滥 水域凤眼莲泛滥
自然界中的物种总是处在不断迁移、扩散的动态中。而人类活动的频繁又进一步加剧了物种的扩散,使得许多生物得以突破地理隔绝,拓展至其他环境当中。对于此类原来在当地没有自然分布,因为迁移扩散、人为活动等因素出现在其自然分布范围之外的物种,统称为外来种。在外来种中,一部分物种是因为其用途,被人类有意地将其从一个地方引进到另外一个地方,这些物种被称为引入种,如加州蜜李、美国樱桃等。这些物种大多需要在人为照管下才能生存,对环境并没有危害。
然而,在外来种(包括引入种)中,也有一些在移入后逸散到环境中成为野生状态。若新环境没有天敌的控制,加上旺盛的繁殖力和强大的竞争力,外来种就会变成入侵者,排挤环境中的原生种,破坏当地生态平衡,甚至造成对人类经济的危害性影响。此类外来种则通称为入侵种,如红火蚁福寿螺布袋莲非洲大蜗牛巴西龟松材线虫等。

标准

  1. 通过自然原因或有意无意的人类活动而被引入一个非本源地区域。
  2. 在当地的自然或人造生态系统中形成了自我再生能力。具有高生长速度、强大繁殖能力和快速蔓延的能力。
  3. 可耐受各种环境,可以改变生长模式以适应现有环境,给当地的生态系统或地理结构造成明显的损害或影响。

区别

外来的≠国界外的。国界是人为的概念,国界内也可以发生物种的入侵。

入侵途径 编辑

目前入侵的主要途径

以目前来讲,由于国际贸易的日渐繁荣;跨国、跨洲的运输不断增多是生物入侵者入侵的主要途径。

自然入侵

这种入侵不是人为原因引起的,而是通过风媒、水体流动或由昆虫、鸟类的传带,使得植物种子或动物幼虫、卵或微生物发生自然迁移而造成生物危害所引起的外来物种的入侵。如豚草就是因为修建铁路公路时造成周围植被的破坏,逐步从朝鲜扩散至中国的。

有意引种

是指人类有意实行的引种,将某个物种有目的地专一到其自然分布范围及扩散潜力以外(这类引种可以是授权地或未经授权地)。这些入侵种由于被改变了物种的生存环境和食物链,在缺乏天敌制约的情况下泛滥成灾。例如水葫芦起初是以净化水源为目的而引进的,但因为环境适宜,繁殖太快等原因,对中国多处水源造成危害;再如福寿螺,起先作为一种营养价值较高的食用螺类被引入广东,最后引入北京,全国大面积养殖,但是因为味道掺杂腥味,被养殖者“放生”在国内水田、河流中,造成了一系列危害。

无意引种

无意引种是指某个物种利用人类或人类传送系统为媒介,扩散到其自然分布范围以外地地方,从而形成地非有意地引入。这种引进方式虽然是人为引进的,但在主观上并没有引进的意图。例如红火蚁,就是在二十世纪初因检防疫上的疏失而入侵了美国南方,最终造成美国在农业与环境卫生上非常重要的问题与经济上的损失。

影响 编辑

生态影响

马铃薯甲虫 马铃薯甲虫
对个体的影响
入侵种对于本地种个体具有着快速而显著的影响。例如,个体在面临入侵的捕食者或竞争者时,生长或生殖率会出现明显的下降。同时,生物个体的形态在面对入侵者时也会产生改变。个体也会由于入侵者的捕食或竞争而产生行为学上的反应,例如改变对资源的利用模式。
对遗传的影响
入侵种和本地种之间可以通过直接的基因交流——例如杂交(hybridization)和基因渗透(introgression),对本地种的遗传产生影响。例如,入侵种与本地种之间可能通过杂交,产生一种新的、有入侵性的杂合体基因型,例如北美的平滑网茅(Spartina alternifora)与欧洲的S. maritima杂交可形成了一种新的更有入侵性的多倍体物种(S. anglica);入侵种和本地种可能还会杂交产生不育的杂合体,与本地种竞争资源,对于濒危种其实是浪费配子;再如入侵种和本地种可能产生一群杂交体和广泛的基因渗透,通过“基因污染”而导致本地种的灭绝。
入侵种也可以通过改变自然选择的模式或本地种群间的基因流通间接影响本地种的遗传。例如,当入侵种施加强烈的选择压力时,本地种的自然种群可能会改变其等位基因频率;再如入侵种可能通过造成本地种种群的斑块化, 从而切断基因流动。
对种群的影响
种群的分布、结构(年龄或大小)以及增长率等,都会严重受到入侵种的影响。例如入侵种可能会通过占领本地种的生态位,减少本地种的可利用资源,导致本地种种群的增长大大降低率,进而将本地种排斥出去。
对群落的影响
入侵种会严重的影响群落的组成与结构。尽管入侵种的大量迁入可能会增加总体的物种丰富度,但由于入侵种竞争力强,本地种往往被其取代,甚至群落的建群种也会发生变化。这些变化进一步改变了原有的生境,导致其他的本地种的消失,引起生物多样性的下降。例如引入澳大利亚北部的含羞草(Mimosa pigra)将开阔的莎草湿地转变成灌木丛,导致一些特异的本地动植物失去其生境而消失。
此外,入侵种还可能通过对本地种的捕食、寄生等作用,影响到本地种的生存,进而改变群落的组成和结构。
生态系统过程的影响
入侵种对一生态系统功能和过程的影响所引起的变化可发生在:1. 资源库或供应速率;2. 动植物对资源的获取率;3. 干扰体系。例如,入侵树种Myrica faya通过固氮和增加土壤中可利用的氮而影响在贫瘠的火山土里的演替进程。
入侵种也可以通过改变生境的物理特性而极大地改变生态系统功能。例如,非本地草食动物可导致大量的侵蚀与滑坡,因而严重地影响了溪流生态系统。[1]

社会影响

农田、湖泊泛滥成灾的水葫芦 农田、湖泊泛滥成灾的水葫芦
经济损失:新病虫害造成农业损失,外来物种通过改变生态系统所带来的一系列水土、气候等不良影响从而产生间接经济损失。
健康威胁:引发人类新疾病,外来物种传染病病原体中带有本地不常见的类型,本地物种可能缺乏对于新病原体的免疫力,对人群具有不良影响。

入侵扩散 编辑

一个外来物种进入一个新的生态系统,最后是否形成入侵通常取决于两个因素:进入新环境的外来入侵物种的自身特点,以及这个环境是否容易被这个物种入侵。称为生物入侵者
入侵物种特点
广域的分布和快速的扩散能力。这两个特征可以进一步引申为具入侵性的物种的生活史较短、结果时期较长、种子数量较大、种子体积较小、种子存活时间较长、易于被风和动物传播等。另外,一些研究也指出生活型或功能群与可入侵性有关,但没有哪一种生活型在所有生境中都具有入侵性。
被入侵生态系统特点:
和外来入侵种一样,这些容易遭到入侵的生态系统也具有一些共同特点:具有足够的可利用资源;缺乏自然控制机制;人类进入的频率高。
资源供给经常处于一种波动状态的生境要比具有稳定的资源供给的环境容易受到入侵,当一个生境中的限制性资源突然升高或降低时更易受到入侵,受干扰、疾病或虫害侵袭后的生境的可入侵性也将增加。资源供给增加后,当本地的植物能利用这些资源所间隔的时间延长时,可入侵性增加;群落引入牧食者后,将使得生境更容易受到入侵。[2]

入侵区域 编wwwyoujizzcom辑

中国易受外来物种入侵区域
依据外来入侵种的传入途径以及入侵种和生态系统的特点,可以预计在中国外来种容易入侵的区域。
重要的港口、口岸附近,铁路、公路两侧。经国际货运传入的外来种往往首先在港口、口岸附近登陆,遇到适宜的环境条件建立小的种群而后开始扩散;轮船的压舱水排放和营附着生活的海洋物种也常常在港口落脚;火车、汽车携带的外来种则容易在铁路、公路两侧定居、扩散。
人为干扰严重的森林、草场。人类活动可直接带来外来种。森林、草原等生态系统本来是稳定的,严重的认为干扰如乱砍滥伐、过度放牧使生态系统退化、多样性下降,给外来种的入侵创造了良好的条件。
闽江水库水葫芦泛滥 闽江水库水葫芦泛wwwyoujizzcom滥
物种多样性较低、生境较为简单的岛屿、水域、牧场。物种多样性低,自然抑制力也低,天敌种类少,外来种容易生存,种群容易扩增。
受突发性的自然干扰,如火灾、洪水和干旱等破坏后的生态环境。在这些生态环境中,生态系统短时间内受到严重破坏,物种组成和群落结构变得简单,入侵种极易迅速占据大量的生态位而成为优势物种。 外来入侵种在温暖湿润、气候条件好的地区,如中国的南方地区,由于的地理和气候条件,常常给外来入侵种的大爆发提供良好的条件。

入侵现状 wwwyoujizzcom编辑

国内生物入侵现状
中国分别在2003年和2010年分2批发布中国外来入侵物种名单,共35个物种。中国34个省市自治区全部受到影响,以西南和沿海地区最为严重。外来物种入侵途径主要是人为引进;沾粘在旅游者身上带入或自然传播。
据农业部的初步统计,截至2012年中国有400多种外来入侵物种。外来入侵物种危及本地物种生存,破坏生态系统,每年造成直接经济损失高达1200亿元。在国际自然保护联盟公布的最具危害性的100种外来入侵物种中,中国有50多种,其中危害最严重的有11种,这11种外来入侵物种每年给我国造成大约600亿元的损失。
据调查,国际自然资源保护联盟公布的100种破坏力最强的外来入侵物种中,约有一半侵入了中国。与此相一致的是在《濒危野生动植物国际公约》列出的640种世界濒危物种中,有156个均在中国。

入侵防治 编辑

wwwyoujizzcom 人工防治

依靠人力,捕捉外来害虫或拔除外来植物。人工防治适宜于那些刚刚传入、定居,还没有大面积扩散的入侵物种。中国人力资源丰富,人工防除可在短时间内迅速清除有害生物,但对于已沉入水里和土壤的植物种子和一些有害动物则无能为力;高繁殖力的有害植物容易再次生长蔓延,需要年年防治;人工防治有害动植物后如不妥善处理动植物残(体,如卵)株,它们可能成为新的传播源,客观上加速了外来生物的扩散。

机械去除

利用专门设计制造的机械设备防治有害植物。机械防除有害植物对环境安全,短时间内也可迅速杀灭一定范围内的外来植物。利用机械打捞船在非洲的维多利亚湖等地控制水葫芦等水生杂草取得了一定的效果。中国云南昆明市也曾设计制造过一艘机械打捞船清除滇池水葫芦,福建农业大学也曾帮助福建宁德地区设计制造“割草机”控制大米草,但均因技术等原因最终未获成功。除技术问题外,机械防除后,如不妥善处理有害植物残株,这些残株依靠无性繁殖有可能成为新的传播源。通过物理学的各种途径防治也可控制外来有害生物,如用火烧控制有害植物,黑光灯诱捕有害昆虫,等等。

替代控制

替代控制主要针对外来植物,是一种生态控制方法,其核心是根据植物群落演替的自身规律用有经济或生态价值的本地植物取代外来入侵植物。它的优点在于:
替代控制植物一旦定植便长期控制入侵植物,不必连年防治;
替代植物能保持水土,改良土壤,涵养水源,提高环境质量;
替代植物有直接经济价值,能在短期内收回栽植成本,长期获益;
替代植物可使荒芜土地变成经济用地,提高土地利用率。
替代控制的不足在于对环境的要求较高,很多生境并不适宜人工种植植物,如陡峭的山地、水域等,同时人工种植本地植物恢复自然生态环境涉及到的生态学因素很多,实际操作起来有一定的难度。研究利用替代植物控制外来有害植物,应充分研究本地土生植物的生物生态学特性,如它们与入侵植物的竞争力、他感作用等,掌握繁殖、栽培这些植物的技术要点,并探讨本地植物的经济特性,市场潜力等,以便同时获得经济和生态效益。沈阳农业大学和辽宁省高速公路管理局合作于1989和1990年在沈大和沈桃这两条高速公路的两侧建立了200h㎡的豚草替代控制示范区,所选取的替代植物包括紫穗槐、沙棘、草地早熟禾、小冠花和菊芋等具有经济价值的植物,示范区建成后三裂叶豚草的生物量由每平方米30kg降到0.2kg,这些替代植物还在饲料、绿肥、食品、医药、编筐条材、能源和化工原料等方面带来了巨大的经济效益。

生物防治

生物防治是指从外来有害生物的原产地引进食性专一的天敌将有害生物的种群密度控制在生态和经济危害水平之下,类似于生态系统的自我调节。生物防治方法的基本原理是依据有害生物-天敌的生态平衡理论,在有害生物的传入地通过引入原产地的天敌因子重新建立有害生物-天敌之间的相互调节、相互制约机制,恢复和保持这种生态平衡。因此生物防治可以取得利用生物多样性保护生物多样性的结果。
生物防治的一般工作程序包括:在原产地考察、采集天敌;天敌的安全性评价;引入与检疫;天敌的生物生态学特性研究;天敌的释放与效果评价。因为天敌一旦在新的生境下建立种群,就可能依靠自我繁殖、自我扩散,长期控制有害生物,所以生物防治具有控效持久、防治成本相对低廉的优点。
另外,引进天敌防治外来有害生物也具有一定的生态风险性,释放天敌前如不经过谨慎的、科学的风险分析,引进的天敌很可能成为新的外来入侵生物,从而带来"引狼入室"的后果。国际上杂草生物防治已有100多年的历史,引进天敌控制杂草在取得成就的同时,也面临着天敌安全性等新的挑战。天敌昆虫Cactoblastis cactorum曾成功地控制了澳大利亚、南非、夏威夷等地的仙人掌Opuntiaspp.,但在1989年,美国的佛罗里达发现该虫威胁当地的一种花卉植物仙人掌,成为一种严重的害虫。
1993年FAO颁布了《国际生防天敌引种管理公约》,对天敌的引种进行了规范。国际上进行有害植物生物防治释放天敌前,均进行天敌的安全性测定,主要方法有选择性测定和非选择性测定两种,进行风险分析的供试植物种类包括以下几类:
  • 分类上与目标植物同属同科或近缘科的代表种;
  • 本地重要的经济、观赏作物的代表种;
  • 本地濒危物种;
  • 形态学、物候学上与目标种相似的物种。

综合治理

将生物、化学、机械、人工、替代等单项技术融合起来,发挥各自优势、弥补各自不足,达到综合控制入侵生物的目的,这就是综合治理技术。综合治理并不是各种技术的简单相加,而是它们有机的融合,彼此相互协调、相互促进。以利用生物和化学防治综合治理入侵植物为例,由于融合了化学和生物防治的优势,同时又弥补了各自的不足,因此具有以下特点:
速效性在实施的前期,在一些急需除掉有害植物的地方,将有选择地使用一定品种和剂量的除草剂,以在短期内迅速抑制有害植物种群的扩散蔓延,从而加快控制速度;
持续性由于除草剂只能取得短期防效,难以持久,因此,使用除草剂后,释放一定数量的专食有害植物的天敌昆虫并使其建立种群定居,长期自我繁殖,并逐渐达到和保持植物-天敌之间的种群动态平衡,取得持续控制的结果;
安全性与单一应用化学除草剂相比,综合治理对化学除草剂的品种、使用浓度、剂量及应用次数都有严格的限制,所选择的除草剂对其它生物安全,使用浓度、剂量、次数都大大低于常规用量,因此具有较高的安全性,对环境影响不大;
经济性综合治理技术体系以生物防治为主,在释放天敌后,天敌可自我繁殖,建立种群,在达到一定数量后基本上不再需要人工增殖,因此具有一次投资、长期见效的优势,防治成本相对较低

入侵物种 编辑

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(世界自然保护联盟)公布的全球100种最具威胁的外来物种中,我国就有50余种。
NutriaMyocastor coypus海狸鼠科
麝鼠Musk rat
  
Ondatra zibethicus
  
鼠科
  
Brown rat
  
Rattus norvegicus
  
鼠科
  
Sulphur-crested cockatoo
  
Cacatua sulpurea
  
鹦鹉科
  
Rainbow lorikeet
  
Trichoglossus haematotus
  
鹦鹉科
  
Canada goose
  
Anser canadensis
  
鸭科
  
Indian myna
  
Acridotheres tristis
  
椋鸟科
  

  
Trachemys scripta
  
泽龟科
  
Bull frog
  
Rana catesbeiana
  
蛙科
  
Bighead
  
Aristichthys nobilis
  
鲤科
  
Gobies
  
Gobiidae
  
鰕虎鱼科
  
Topmouth Gudgeon
  
Pseudorasbora parva
  
鲤科
  
Mosquito fish
  
Gambusia affinis
  
花鳉科
  
Livebearers
  
Poeciliidae
  
胎鳉科
  
Silver carp
  
Hypophthalmichthys molitrix
  
鲤科
  
Crayfish
  
Procambius clarkii
  
龙虾科
  
Amazonian snail
  
pomacea canaliculata
  
苹果螺科
  
明线瓶螺

  
Pomacea lineata
  
苹果螺科
  
Giant Africa snail
  
Achatina fulica
  
玛瑙螺科
  

  
Termite
  
白蚁科
  
Pine Scale
  
Hemiberlesia pitysophila
  
盾蚧科
  
Fall webworm,American White Moth
  
Hyphantria cunea
  
灯蛾科
  
Banana moth
  
Opogona sacchari
  
螟蛾科
  
Loblolly pine mealybug
  
Oracella acuta
  
粉蚧科
  
Vegetable Leaf Miner
  
Liriomyza sativae
  
潜蝇科
  
American rice water weevil
  
Lissorhoptrus oryzophilus
  
象甲科
  
American Cockroach
  
Periplaneta americana
  
蜚蠊科
  
German Cockroach
  
Blattella germanica
  
蜚蠊科
  
Woolly Apple Aphid
  
Eriosoma lanigerum
  
棉蚜科
  
葡萄根虫
Grape Root Louse
  
Phylloxera vitifolii
  

  
North American pinewood nematode
  
Bursaphelenchus xylophilus
  
滑刃总科
  
Black Spot
  
Ceratocystis fimbriata
  

  
野生动物疾病:
Wildlife Diseases
  
Infectious Pancreatic Necrosis Virus in trout (IPNV)
  

  
Mexican Tea
  
Chenopodium ambrosioides
  
藜科
  
Alligator weed
  
Alternanthera philoxeroides
  
苋科
  
Spingflower Alternanthera
  
Alternanthera pungens
  
苋科
  

  
Passiflora coerulea
  
西番莲科
  
Cacti
  
Opuntia stricta
  
仙人掌科
  
Golden Dewdrop
  
Duranta repens
  
马鞭草科
  
Love Apple
  
Solanum aculeatissimum
  
茄科
  
美洲车前
Plantaiga
  
Plantago virginica
  
车前科
  
异檐花
Venus' Looking-glass
  
Triodanis perfoliata
  
桔梗科
  
Tropic Ageratum
  
Ageratum conyzoides
  
菊科
  
Ragweed
  
Ambrosia artemisiifolia
  
菊科
  
Daisy Fleabane
  
Erigeron annuus
  
菊科
  
Crofton weed
  
Eupatorium adenophorum
  
菊科
  
South American Climber
  
Mikania micrantha
  
菊科
  
Tall goldenrod
  
Solidago altissma
  
菊科
  
cosmos
  
Cosmos bipinnatus
  
菊科
  
Common cordgrass
  
Spartina anglica
  
禾本科
  
Darnel ryegrass
  
Lolium temulentum
  
禾本科
  
凤眼莲(又名水葫芦)
Water hyacinth
  
Eichhornia crassipes
  
雨久花科
  
Palmate-leaved Morning Glory
  
Ipomoea cairica
  
旋花科
  
Ivygourd
  
Coccinia cordifolia
  
葫芦科
  
Common Lantana
  
Lantana camara
  
马鞭草科
  
Virginia Creeper
  
Parthenocissus quinquefolia
  
葡萄科
  
Common Cat's Claw Vine
  
Macfadyena unguis-cati
  
紫葳科
  
Trilobe Wedelia
  
Wedelia trilobata
  
菊科
  
Castor-oil Plant
  
Ricinus communis
  
大戟科
  
Common Parthenium
  
Parthenium hysterophorus
  
菊科
  
Tall Fescue
  
Festuca arundinacea
  
禾本科
  
Blue Trumpet Vine
  
Thunbergia graniflora
  
爵床科
  
Odor Eupatorium
  
Eupatorium odoratum
  
菊科
  
Prickly Pear
  
Opuntia monacantha
  
仙人掌科
  
Coromandel Coast Falsemallow
  
Malvastrum coromandelianum
  
锦葵科
  
Timothy
  
Phleum pratense
  
禾本科
  
Carpetgrass
  
Axonopus compressus
  
禾本科
  
Ramose Scouring Rush
  
Equisetum ramosissimum
  
禾本科
  
Caterpillar Grass
  
Paspalum dilatatum
  
禾本科
  
West African Pennisetum
  
Pennisetum clandestinum
  
禾本科
  
Knotroot Bristlegrass
  
Setaria geniculata
  
禾本科
  
Bulbous Barley
  
Hordeum bulbosum
  
禾本科
  
Mexican Ageratum
  
Ageratum houstonianum
  

  
Tinctorial Coreopsis
  
Coreopsis tinctoria
  
菊科
  
Lance Coreopsis
  
Coreopsis lanceolata
  
菊科
  
Corntfower
  
Centaurea cyanus
  
菊科
  
Aztec Marigold
  
Tagetes erecta
  
菊科
  
裂叶牵牛Whiteedge Morning Glory
  
Ipomoea nil
  
旋花科
  
Common Morning Glory
  
Ipomoea purpurea
  
旋花科
  
Four-o'clock
  
Mirabilis jalapa
  
紫茉莉科
  
Pink Woodsorrel
  
Mimosa pudica
  
豆科
  
Corymb Wood Sorrel
  
Oxalis corymbosa
  
禾本科
  
Hemp
  
Cannabis indica
  
大麻科
  
Sensitiveplant-like Senna
  
Cassia mimosoides
  
豆科
  
Sickle Senna
  
Cassia tora
  
豆科
  
Panicled Fameflower
  
Talinum paniculatum
  
马齿觅科
  
Coffee Senna
  
Cassia occidentalis
  
豆科
  
Common Pokeweed
  
Phytolacca americana
  
商陆科
  
Hawksbeard Velvetplant
  
Crassocephalum crepidioides
  
茼蒿科
  
Common Chicory
  
Cichorium intybus
  
菊科
  
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参考资料
  • 1. 生物入侵及其影响-生态科学-2001 年12 月第4期
  • 2. 外来种入侵的生物学与生态学基础的若干问题-生物多样性-2003第3期
词条标签:
生物学