正文 第13章 生物入侵:向外來殺手亮劍(1)(2 / 3)

2. 人為途徑

作為全球生態係統的一部分,人類在外來物種入侵中起著十分重要的作用。這不僅僅是因為人類活動不斷幹擾現有的生物群落,還因為人類本身以及人類整個群體成為入侵物種的載體甚至傳播者。從人類自身的意向而言,這種引入入侵物種的活動可分為無意識的引人入侵種和有意識的引入入侵種兩類。

(1)無意識引入外來物種。停泊在世界各個商業港口的船隻都是各種生物的潛在棲息地,其中最重要的棲息地是輪船的壓水艙。每年,這些人造壓艙空間在港口之間移動集裝箱內的包裝材料也會攜帶外來物種的水量是1000×108 立方米。每天有3000 ~ 10000 的不同物種被認為通過這種移動方式被攜帶,導致河口和海灣地區的生物分布逐漸單一和均勻化。相同的生物開始入侵各個海岸線,侵襲沿海區域的生物多樣性,並且危及它們的生態穩定性。

集裝箱內的包裝材料也會成為外來物種的藏身之所。未經處理的木墊,常常為森林害蟲所用。中國長角牛甲蟲,已分布在美國周圍超過30 個地區,在英國也有發現。對付這種害蟲的唯一方法是砍除每一棵可能染病的樹木,切成碎片,並焚燒殆盡。航空運輸是外來物種入侵的另一個渠道,這種全球範圍內的虛擬通道,為那些個體小、生命周期短的生物特別是微生物和昆蟲的跨區域入侵提供了潛在的機會。

(2)有意識引入外來物種。在人類曆史的絕大多數時期,都是積極鼓勵販運動植物。美洲的殖民者就曾把種子、植物和家畜等帶回歐洲。19世紀的“馴化協會”運動則把歐洲的生物帶到美洲和大洋洲。其中隻有大約10%的外來物種生存下來,這其中的10%形成不受抑製的蔓延。19 世紀晚期,作為寵物引入的野兔肆意蹂躪澳大利亞草原,外來物種入侵的問題才得到了真正的重視。有些外來物種的引入具有極強的針對性,如天敵引種。作為一種行之有效的生物防治方法,它在許多地區得到了使用。但在某種程度上講,天敵引種本身也是一種入侵,作為引種對象的物種本來不屬於這個區域,而是以人工的方式被釋放到該地區。如果控製不當,引入種很有可能危及目標以外的其他生物,破壞當地的群落結構。1977 年,為了控製非洲大蝸牛,北美大陸的一種蝸牛被引入太平洋島嶼,結果導致了當地7 個物種的滅絕。

人類有意識引入外來物種的另一個形式是轉基因植物的投入市場。轉基因植物的潛在危害主要是食品安全性和雜草化問題。轉基因植物由於體內具有抗性基因,如果擴散起來,會比一般的物種更具有侵略性。另外,抗性基因通過物種間雜交還會轉移到近緣物種體內,產生的新品種有時比親代對環境具有更好的適應性,往往成為難以控製的雜草。轉基因植物體內的某些蛋白質會對人體產生過敏性反應,危害人體健康。因此,它的安全性問題越來越受重視,有針對性的安全評估措施在美國和歐洲的一些國家已經得到落實,各國對批準這樣的物種進入市場都持慎重態度。

3. 外來物種入侵過程

外來物種的入侵是一個複雜的鏈式過程,要經過引入、定居、建群、擴散和暴發等眾多環節。Williamson提出了“十分之一法則”,把外來物種入侵的各個環節,劃分為3 次轉移。第一次轉移是從進口到引入,稱為逃逸;第二次轉移是從引入到建立種群,稱為建群;第三次轉移,是從建群到變成經濟上有負作用的生物。每次轉移成功的概率大約為10%。總體而言,一個外來物種要成功入侵是一個概率很小的事件。

(1)外來物種的引入。外來物種通過自然或人為的途徑引入到新的區域。外來物種跨越地理屏障到達新的區域,對社會和經濟因素起著越來越重要的作用。隨著全球經濟一體化趨勢的加劇,人員、貨物大量快速地流動,外來物種借助人員、貨物、交通工具實現全球範圍內的旅行。

(2)外來物種的定居與建群。這個階段是外來物種入侵的瓶頸時期。由於外來物種的大多數個體麵臨著惡劣的氣候、天敵的捕食或者寄生等不利條件而定居失敗,即使有少量個體成功地進行了繁殖,建立了小種群,這個小種群仍然麵臨著較大的生存危機。因為新建的小種群的遺傳多樣性一般比原產地種群的遺傳多樣性低,由此產生的近交衰退限製著種群的增長,降低了種群存活的概率。

(3)外來物種的時滯階段。在外來物種入侵過程中通常會出現時滯階段,即種群從建立到擴散、暴發往往需要經曆一段時期。這個時期的長短與初始種群的大小、物種的生活史特征、新區域的環境條件、當地群落對外來入侵物種的易感性和人為因素的強度有關。從不同地區多次引入外來物種,增加了種群的數量和遺傳多樣性,以及到達不同的區域的種群經過適應性進化都大大增加了存活的可能性。