第一節 生物入侵知多少
外來物種相對於鄉土種而言,是指在一定區域內曆史上沒有自然發生分布而由人類活動直接或間接引入,在當地自然或人工生態係統中建立了可自我維持的種群物種。它是指一種生物以任何方式傳入其原產地以外的國家或地理區域,並在那裏定殖,建立自然種群,這種生物即為外來物種。外來物種與入侵物種之間存在一定聯係,但又有所區別。入侵物種屬於外來物種,它的引入可以或可能引起對經濟、環境或人類健康的損害,但外來物種的範圍卻比入侵物種的範圍要大。
在2002 年5 月22 日的聯合國環境日大會上,“生物多樣性與外來入侵物種管理”已被確定為新世紀第一個“國際生物多樣性日”的主題,表明外來物種的危害性及人類對外來物種入侵的關注程度。
外來物種為何物
據不完全統計,成功入侵我國的外來草本植物有107 種,隸屬75 屬,如水花生、紫莖澤蘭、豚草等,其中有62 種外來草本植物是作為牧草、飼料、蔬菜、觀賞植物、藥用植物、綠化植物等有意引進的,占總數的58%;入侵我國的主要外來昆蟲有32種,如美國白蛾、鬆突圓蚧;入侵我國的主要外來微生物有23 種,如甘薯黑斑病病原菌、棉花枯萎病病原菌等。外來物種已給我國生態環境、生物多樣性和社會經濟造成巨大危害。
在我國目前已知的外來有害植物中,超過50%的種類是人為引種的結果。2003 年4 月,國家林業局公布了薇甘菊、紫莖澤蘭等24 種有害植物,雖然其中沒有木本植物,但南部沿海地區大量種植的桉樹以及北方荒山綠化的先鋒樹種——火炬樹已引起廣泛關注。
水葫蘆(鳳眼蓮)原產南美,約於20 世紀30 年代作為畜禽飼料引入我國,並曾作為觀賞和淨化水質植物推廣種植,後逸為野生,廣泛分布於華北、華東、華中和華南的大部分省市的主要河流、湖泊和水塘中,往往形成單一的優勢群落。90 年代中期,在我國南方的一些河道和湖泊,水葫蘆覆蓋麵積達100%。水葫蘆引入滇池以後,瘋長成災。水葫蘆的擴散蔓延嚴重破壞水生生態係統的結構和功能,導致大量水生動植物的死亡。滇池的主要水生植物在60 年代以前有16 種,水生動物68 種,到80 年代大部分水生植物相繼消亡,水生動物僅存30 餘種。
外來物種入侵的途徑主要有兩類:自然途徑和人為途徑。
1. 自然途徑
自然界中的植物通過自身的生長繁殖逐漸侵入其他生態係統,有的通過根、莖、葉的繁殖,有的通過種子的傳播。這種自然狀態下的傳播極為緩慢,往往以地理地質年代計算。通過媒介入侵,這在種子繁殖的植物物種中很常見。媒介可以分為兩類:自然媒介和生物媒介。自然媒介,如風和水流,可以把種子和花粉吹到或帶到其他的地域,在合適的環境條件下,這種植物可能會建立起一個新的給養係統,甚至改變當地的生境。生物媒介,如各種動物、植物可以通過被其取食或攜帶,將種子傳播到另一個地區。
以動物為媒介的傳播最常見的一種模式是體內傳播——種子通過被取食進入動物體內,然後在反芻或排便時被排出體外,進入其他地區。體內傳播的一個優勢在於腸道內的酸性物質可以完全消化一些種子很厚的外殼,有利於種子的發芽。通過糞便排出的種子則因為具有足夠的有機質作肥料而更容易生長繁殖。動物在被入侵地區傳播非本地種的另一種重要模式是體外傳播。種子和果實的表皮有時會有倒鉤或者刺,這使它們很容易粘附在動物的皮毛或羽毛上,隨著動物的移動,它們也得以在當地散布開來。夏至草、蒼耳等就是通過這種方式得到傳播的。在外來物種的傳播過程中,物種與傳播者之間有時會形成緊密聯係、相互依靠的關係。這種關係的形成會使非本地種的擴散更加有效。一旦動物與非本地植物產生明顯的依靠關係時,可以認為這個非本地種已經成功地融入了當地生態係統。先入侵的生物可為其後的入侵提供便利。對北美洲大湖地區的調查研究發現,作為入侵物種的斑馬蚌,在其侵入大湖地區後,為其他許多生物——特別是斑馬蚌的取食者的入侵提供了更加便利的條件。在這種情況之下,斑馬蚌雖沒有直接把其他生物引入大湖地區,但它實際上起到了媒介與先鋒的作用。
自然媒介傳播與生物媒介傳播相比較,後者比前者更為有效、傳播的距離也更遠,在人類介入自然進化史以前,它們起著極其重要的作用。