生物入侵的研究现状及存在的问题
生物入侵的研究现状及存在的问题
摘要：【目的】了解现实生活中生物入侵的发展现状及其在生活和其他重要领域中的重要影响，盘点生物入侵的现代形势及其引发问题，展望生物入侵的未来发展前景和发展趋势。【方法】细致分析造成生物入侵现象的原因，集中各个方面原因于一体总述生物入侵的发展现状。【结果】生物入侵的形势要引起广大关注，并在加深对其了解的基础上作出相应的防御和补救措施。【结论】人类要了解生物状况，尊重自然，提高科学素养，不可再因无知而造成大方面的生物入侵现象。
关键词：生物入侵；产生原因；入侵途径；采取措施;
引言：
生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，而外来物种对生态环境的入侵已成为生物多样性丧失的主要原因，也给当地生态系统带来了灾难性的影响，防范生物入侵已刻不容缓。首先我们必须弄明白什么叫做生物入侵，生物入侵指生物通过扩散造成异地经济损失、严重危害生态环境的现象，它包括细菌、害虫、外来物种等等。其特点是传播途径千变万化，不受时间和国界限制，可以传播到世界各地，传染给任何生物，常令人防不胜防。这些入侵物种疯长成灾，侵入草场、林地和荒地，很快形成单种优势群落，导致原有植物群落的衰退。在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力、给当地的生态系统或景观造成明显的损害或影响外来入侵种在当地定植、扩展并产生一定影响的过程或现象称为生物入侵。它关系到经济、社会发展，影响人类健康、农业潜力、生态系统平衡、生物多样性保护，并且随着全球性贸易的发展、对外开放、全球变化以及土地使用模式的改变会愈发严重。它严熏威胁着人类的生存，是当今世界最棘手的环境治理难题之一。 一．我国外来生物入侵现状 1生物入侵介绍
生物入侵是指某种生物从原来的分布区域扩展到一个新的(通常也是遥远的)地区。在新的区域里，其后代可以繁殖、扩散并维持下之为“生物污染”。 生物入侵分有意和无意两种。外来生物在其原产地有许多防止其种群恶性膨胀的限制因子，其中捕食和寄生性天敌的作用十分关键，它们能将其种群密度控制在一定数量之下。因此，那些外来种在其原产地通常并不造成较大的危害但是一旦它们侵入新的地区，失去了原有天敌的控制，其种群密度则会迅速增长并蔓延成灾。而自然界里生态环境中存在着食物链，天敌之间相互制约，一旦某种生物人为绝灭和人为引入，都会产生一系列难以想象的后果。所以国外有学者将盲目引种与生境的缩小和碎裂。过度捕杀，物种绝灭的次生效应列为引起物种绝灭的四大原因，并形象化地称为“魔鬼四重奏叫”。
我国外来有害生物入侵形势十分严峻。2005年3月，国家环保总局公布了第一批已形成严重危害的外来入侵物种，分别是紫茎泽兰、薇甘菊、空心莲子草，豚草、毒麦、互花米草、飞机草、凤眼莲，蔗扁蛾、湿地松粉蚧、强大小蠹、美国自蛾、非洲大蜗牛、福寿螺、牛蛙等。据估计，仅这些有害外来生物就使我国农业林业生产每年损失574亿元12l。随着生境片断化，渣滓的次生植被常被入侵种支解、包围和渗透渗出。使本土生物种群进一步破碎化，造成一些植被的天伦繁殖及遗传漂变。有些入侵种可与同属近缘种、以致差异属的种(如加拿大一
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枝黄花(Solidagocanadensis)不光可与同属植物杂交，还可与假蓍紫菀(Aster ptarmicoides))杂交。入侵种与本地种的基因交换可能导致后者的遗传腐蚀。在植被规复中将外来种与近缘本地种混植就会导致遗传腐蚀。 二．生物入侵产生的原因 2．1盲目引种
并不是所有的物种迁移或引入都会产生危害，而且许多新品种的引入确实解决了生产生活中的实际问题。例如：1859-1900年间，澳大利亚笔尾松鼠被引入新西兰，就成为了新西兰毛皮业的财富之源；然而，大多数的引种在带来经济效益的同时，却给人类带来了更大的灾难。例如，20世纪50年代我国引入水葫芦，主要是为猪提供饲料的。随着饲料工业的发展和生猪喂养方式的改变，再采用含水量高、食用成分少的水葫芦饲料，其投入与产出已经不成正比，于是昔日人人争抢的水葫芦，如今便异化成了避之不及的环境公害。专家认为盲目引种是造成生物入侵的最主要的原因。 2．2海洋业
一是海洋垃圾：随废弃的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南极洲和一些热带岛屿进犯，并对当地的物种造成威胁。据海洋生物学家表示，软体动物、蛀船虫、珊瑚虫这些寄居类动物如今正附着在漂浮的垃圾上漂进新的地区，对那些地区的物种造成危害，并开始改变那里脆弱的生态系统。
二是海洋压舱水的排放：20世纪初，压舱水代替了固体压舱物，这无意中为水生生物在世界范围内的散布提供了极大的便利。轮船变成了一个满载各种微型生物的“水族箱”，它们在世界范围内输送货物时，不断地运输和储存这些水生生物。由于一些尚不清楚的原因，越来越多的与压舱水直接相关的异地种侵入事件在20世纪的最近几十年里时有发生。 2．3旅游业
很多的物种入侵是由于旅游者的携带而引起的，游客从全球各地带来各种的物种，其中就包括有异地的植物、动物、微生物。这些物种被游客有意无意地留在当地的生存环境中，对当地的生物入侵起到了不可忽视的作用。 2．4国际贸易
最近10余年来，随着全球贸易额的不断增加、国际运输的集装箱化和车船飞机的速度加快及大型化，促进了鲜活植物产品贸易，也最大程度地增加了有害生物存活的可能性，从而提高了有害生物在国际间传播入侵的机会。例如美国白娥入侵亚洲，就是由于在二战后，日本木材奇缺，美国原木大量倾销日本，美国白蛾也就由此进入亚洲，进入中国；松材线虫传人中国、光肩星天牛(ALB)传人美国等都是由于国际贸易而引起的。同时种苗产业国际化与国际交流频繁更加快了病虫的入侵与扩散。
三．外来生物入侵途径
外来生物入侵途径大致包括有意识引进入侵、无意识引进入侵、自然入侵和辅助入侵 4 类。
3.1有意识引进入侵
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有意识引进入侵是指人类出于食用、观赏、饲料、引种等目的引进新物种 , 该物种在新的生态环境内生长 , 定殖并迅速扩散而成为优势种群 , 对该生物境内的其他种群构成生存威胁。例如水葫芦 , 作为观赏花卉从南美引入我国 , 以后又发现它可作为猪的饲料 , 并可净化水域重金属元素污染而广为种植 , 但因为它繁殖力强、生长迅速 , 遍布一些河道和湖泊 , 结果成为恶性杂草。 90 年代云南大理洱海引入 13 个外来鱼种 , 定殖后与土著种争食、争产卵场所及吞食土著种的鱼卵等 , 破坏了原有生态系统的平衡。目前当地原有土著鱼类中有 5 种已陷入濒危状态。上世纪 40 年代 , 澳大利亚昆士兰州引进一种蔗蟾蜍以对付甘蔗田里的害虫 , 如今这种蟾蜍对本地物种构成威胁 , 并以每年 50 多公里的速度蔓延 , 踪迹遍布澳大利亚 100 多万平方公里的土地。福寿螺原产于南美亚马逊流域 , 上个世纪 70 年代末 , 台湾水产养殖业者将之当成美食引进到台湾 , 后因其肉质太松而失去市场 , 养殖户纷纷弃养 , 将其抛进水沟、池塘 , 现已成为我国危害水稻等作物的恶性水生动物。 3.2 无意识引进入侵
无意识引进是指物种随贸易、运输、旅游等活动而传入 , 传入后适应新的环境而定殖危害。例如亚洲虎蚊随汽车轮胎进入美国。来自美洲的松材线虫随国际贸易中使用的木质包装传入中国 , 在江苏、安徽、广东和浙江一带对松树造成严重危害。中国蟹随远洋船舶进入俄罗斯伏尔加河 , 其吃掉鱼虾、扯烂鱼网、危及拦河大坝的安全 , 进而威胁到莫斯科河原有的生态平衡。玉米根叶甲是原产北美洲的玉米根部害虫 , 该虫随美国军用飞机和玉米饲料、玉米棒的调运由美国传入欧洲。
3.3 自然入侵
自然入侵指生物靠自身的扩散传播能力或借助于自然力入侵 , 微甘菊和美洲斑潜蝇入侵我国便是典型的实例。
3.4辅助入侵
辅助入侵事例不多 , 但有不断增长趋势 , 主要是由于人类不经意及至恶意行为或自然气侯等生存条件变化 , 造成生物入侵或原有生物疯长 , 进而威胁生态环境的物种平衡。例如 2005 年广州缉私部门从粤港澳流动渔船上查获走私入境近 5000 只蛇鳄龟 , 蛇鳄龟素有 “ 龟中霸王 ” 之称 , 适应性强、性情凶猛 , 专家指出其扩散后很有可能会导致本地龟类等类似生物因为食物缺乏而造成生存危机 , 甚至会破坏生物链 , 引起生态灾难。 2005 年 ,“ 卡特里娜 ” 飓风和 “ 丽塔 ” 飓风摧毁了美国南部 1360 万立方米的海岸阔叶林 , 为乌桕树的生物入侵开辟了道路 , 美国生态学会研究人员发现 , 乌桕树生长迅速 , 对于病虫害的恢复能力很强从而影响了本土植物的生长 , 长时期内乌桕树将成为美国南部海岸的主宰并重建森林体系。穿越生物地理区的运河、隧道、道路等 , 也可能导致原先是隔离的生物区系混在一起并威胁本地生物多样性的安全。 四．生物入侵的危害
外来入侵种的危害主要表现在以下三个方面：造成巨大的经济损失，对生态系统和生物多样性的破坏，对人类社会和健康的影响。 4.1造成巨大的经济损失
虽然不是所有引入的物种都会成为入侵种，但是即使只有很少比例的外来种成为入侵种也会对经济造成巨大的损失。农业部总经济师朱秀岩近日透露，目前已有400多种外来物种“全面”入侵我国，例如：水葫芦、豚草、大米草、薇甘
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菊、风眼莲、大戟、北美车前、北美鬼针草、紫茎泽兰，云南大理鱼类等的入侵就造成了大量的经济损失和生物多样性的破坏。在国际自然保护联盟公布的全球100种最具有威胁的外来生物中，入侵我国的物种有50余种，其中11种主要外来生物每年给我国造成的经济损失高达570亿元。例如：1901年，水葫芦的入侵造成我国每年用于治理水葫芦灾害的费用都在5亿元以上，仅上海占一年就要从水体中打捞出80万吨水葫芦。
4.2对生态系统和生物多样性的破坏
“外来种入侵是造成当前世界生物多样性丧失的最主要原因之一，入侵种通过负反馈循环与生物多样性丧失相互增强，从而更加速了全球受威胁生物群区的灭绝速率。入侵种已经严重威胁到本土的动植物物种、种群、生态系统的结构和功能以及全球和地方的经济．“物种引进是导致生命形式灭绝的最根本原因，外来种入侵对生态系统的干扰可能是对生态系统最严重的影响。生物入侵是导致美国生物多样性丧失的两大主要原因之一，仅次于生境破坏。根据研究预测，在不久之后将变成最主要的原因(Martin Enserink1999)。
4.2.1对生物多样性的破坏
云南是我国鱼类种类最为丰富的省份，然而从20世纪60年代起，人们出于产业经济的目的，两次大规模地移殖和引进外地类。第一次是在1963一1970年间引进“四大家鱼“等经济性鱼类，并带进麦穗鱼和虾虎鱼等非经济性鱼类；第二次较大规模引进是在1982一1983年，把太湖新银鱼和间下鱼等引进滇池、星云湖等湖泊。现在云南原有的432种士著鱼类中，近5年一直未采集到标本的约有130种，约占总种数的30％I另外约有150种鱼类在60年代是常见种，现在已是偶见种，约占总种数的34．7％t余下的152种鱼类，其种群数量也均比60年代明显减少。在过量捕捞、水利工程、围湖造田、外来鱼类，这4个导致云南鱼类濒危的因素中，外来鱼类是导致土著鱼类种群数量急剧下降的最大因素。滇池蝾塬的灭绝也与滇池引入外来种有密切的关系。
4.2.2对生态系统的影响
生物入侵对生态系统造成的影响包括：与本地种争夺资源，威胁本地濒危物种及其他野生生物的栖息地及食物资源，使本地种数量下降或改变食性；造成物种替换；使食物链混乱，与本地种杂交，改变遗传多样性与完整性(如大米草)，传播疾病。它对生物多样性、生态系统的稳定性，以及所有物种都赖以生存的自然界的平衡，造成了长期的威胁。而且由于生物入侵是在全球的尺度上发生，因而，它还有造成全球植物区系和动物区系均匀化的趋势。
4．3对社会和人类健康的影响
生物入侵造成的社会影响表现在以下多个方面：中断电力，农业用地减少。谷物污染，传播疾病，增加管理费用，阻塞灌溉系统，建筑物倒塌，濒危物种数量下降，干扰生态系统，引入寄生虫疾病，导致自然火灾的发生频率和密度改变。某些入侵生物时人类病原和病原的媒介，传入后可能造成大范围的疾病流行，严重影响人类健康和生存。例如：豚草、三裂叶豚花粉是引起人体过敏性症状——枯草热的主要病原，空气中每立方米有豚草花粉40一50颗，人就会感染枯草热(秋季花粉症)美国每年豚草病患者1460万人，加拿大有80万人。江西医学院第一附
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属医院，每年收诊2000多花粉过敏者，其中近半数是豚草花粉引起的。
5.入侵举例
古今中外由于有害人类健康和农业生物的安全，给人类带来的灾难是十分沉痛的。19世纪的中叶，爱尔兰从南美引进的马铃薯(土豆)带有晚疫病，导致马铃薯全部枯死，饿死150万人，成为人类史上“生物人侵”造成的最大悲剧。1859年，英国移民托马斯，奥斯汀给原来投有兔子的澳大利亚引进了24只欧洲野兔。由于野兔在这里没有鹰、孤独等夭敌。它们至今已繁衍了6亿多只后代，这些兔子常常把数万平方公里的植物啃光，导致澳大利亚畜牧业遭受了巨大损失。人们想尽办法，筑围墙、打猎、捕捉、放毒饵等，兔灾仍然无法消除。后来生物学家从美洲引进一种靠蚊子传播的病毒，才有力抑制了兔子的泛滥成灾。正如世界自然保护同盟2000年2月在瑞士通过的《防止因生物入侵而造成的生物多样性损失》中指出的那样：“千万年来，海洋、山脉、河流和沙漠为珍惜物种和生态系统的演变提供了隔离性天然屏障。在近几百年间，这些屏障受到全球化的影响已变得无效，外来入侵物种远涉重洋到达新的环境和栖息地，并成为外来人侵物种。”经济全球化和贸易与旅游的大幅增长，为物种偶然的或有意的传播提供了比以往更多的机会。 五.人类应对生物入侵应采取的措施
外来生物入侵问题引起了世界各国政府及相关国际组织的高度重视，其预防策略已成为研究的焦点 , 涉及生物学、生态学、遗传学、管理学等多门学科。从我国已知的入侵实例来看 ,50% 的外来入侵植物是作为有用植物引进的 ,25% 的外来入侵动物是有意引进的,绝大部分的生物入侵事件都与人类活动直接或间接有关,因此慎重对待外来物种的引入,可以说是防止生物入侵最为至关重要的方法。
据悉,国家环保总局、中国科学院等有关部门目前正在着手建立外来物种引入风险评估体系,有关部门正加强基础研究和早期预警工作,编制外来有害生物入侵名单,防止发生新的生物入侵。建立、健全相应的法律制度是防范外来有害生物入侵的有力手段。目前,我国还没有一部针对外来生物入侵的专门法规,以往发布的法律法规由多个不同的部门分别执行,在防治外来生物入侵问题上权责不明,难以有效解决和控制外来物种入侵的问题。除完善法律制度外还应加强各部门的监督管理工作,建立相应的危机管理机制和快速应急反应体系,统一领导,明确责任,协调农业、林业、牧业、渔业、海洋、检验检疫、环保等各部门、各行业联动联防。
具体可采取的措施如下： 5.1清除
当某一物种初到新地时，试图全面根除是可能的。这种手段虽然极端，但已经被南非的很多国家采用了。例如世界范围内的鼠害，到目前为止，世界上有80多个岛屿已经清除了老鼠。但大多数情况下，试图清除是行不通的。而且，没有一个国家建立了完整的数据系统来确定是否新引进了某一物种，并且这一物种是否有侵略性。然而，我们都知道，只有在发现及时，立即采用有效手段和全面参与的情况下才有可能根除入侵物种。所以这种措施在实
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