外来物种入侵的危害与应对策略研究

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韦琦   杨洪兰

摘要:生态安全与政治安全、军事安全和经济安全一样,都是事关大局、对国家安全具有重大影响的安全领域。外来物种入侵对全球生态已构成重大威胁,因此外来物种入侵研究是生态安全领域研究的重要方面。本文针对外来物种入侵的危害进行了深入探讨,同时提出了有效的应对策略。通过分析外来物种入侵对生物多样性、生态环境和人类健康等产生的负面影响,并从监测预警、国际合作、宣传教育、生物控制和物种管理等方面,提出应对策略,以期能为生态安全规划和部署提供一定参考。

关键词:外来物种入侵,生物多样性,生态安全

韦琦,杨洪兰.外来物种入侵的危害与应对策略研究.生物多样性保护与绿色发展.第1卷,2024年5月,总第61期.ISSN2749-9065


随着经济全球化进程的不断加速,外来入侵物种已成为全球需要共同面对的重生态安全问题之一控制外来物种入侵作为昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架的核心目标之一,对支撑至少有效恢复30%的生态系统等具体指标的实现意义重大。《自然》杂志2021年公布的研究数据显示,1970年至2017年间全球生物入侵造成的经济损失累计约1.288万亿美元,年均268亿美元[1]中国作为世界上生物多样性最丰富的国家之一,也是受外来物种入侵影响最严重的国家之一截至2019年,入侵我国的外来物种2000种,造成重大经济损失的物种超过700种。2000年以来,中国每年新发、突发的外来入侵物种有5到6种,并且传入速度还在不断加快随着全球化进程的加速,入侵物种扩散蔓延大有加剧恶化之势,严重威胁我国生态安全,严重影响区域经济发展与可持续发展。入侵物种通过竞争、捕食、疾病传播等方式,对本地生物多样性和生态系统产生了深远影响。因此,探讨外来物种入侵的危害及应对策略,对于保护中国的生物多样性和生态环境具有重要意义。目前,我国外来入侵物种防控还是以被动性防控为主,主要采用检测后处理或监测后治理,绝大多数处理手段都是被动性防控[2]。探讨不同时间节点上的应对策略是本研究的重点内容,精准系统的应对策略对我国外来入侵物种防控具有重要作用。

、外来物种入侵的危害

威胁当地生物多样性

外来入侵物种可能会破坏当地的生态平衡威胁当地的生物多样性外来入侵物种通过占据本地物种的生态位,排挤本地种,改变种群、群落或生态系统的结构和功能,导致生态系统的单一或退化,并直接或间接影响本地种的遗传多样性。具体威胁如下:

1. 生态位竞争加剧

外来物种进入新环境后,可能会占据与本地物种相似的生态位,导致资源(如食物、栖息地、水分等)的竞争加剧。这种竞争可能使本地物种无法获得足够的资源以维持其种群数量,从而导致其种群数量下降甚至灭绝。以加拿大一枝黄花为例,加拿大一枝黄花作为我国重点管理的外来入侵物种,原产于北美,1935年作为观赏植物引进我国,20世纪80年代扩散蔓延成为杂草。目前在浙江、上海、安徽、湖北、湖南、江苏、江西等地已对生态系统形成威胁。该花繁殖和生长能力极强,一株一年能生产两万粒以上的种子,随风飘到哪里长到哪里,缺乏天敌制约,适应性很强,严重压缩本地植物、农作物生存空间,导致资源竞争加剧。

2. 捕食与被捕食关系改变

外来物种可能会成为本地物种的新捕食者,或者成为本地捕食者的新猎物。当外来物种作为捕食者时,它们可能大量捕食本地物种的幼体或成年个体,导致本地物种种群数量减少。这样的例子有很多,以入侵新西兰、澳大利亚的物种亚洲桨蟹为例,亚洲桨蟹原是亚洲中部及东部的原生物种,亚洲桨蟹体积不大,攻击性极强,对当地水中的海洋生物构成严重威胁。不仅与当地螃蟹(如:兰花蟹)竞争,还可吞食海湾中的各种贝类和其他软体动物,直接改变了当地捕食与被捕食关系,威胁当地生物[3]。当外来物种作为被捕食者时,它们可能会消耗大量捕食者资源,降低本地物种被捕食的压力,影响生态系统平衡。

3. 疾病与寄生虫传播

外来物种可能携带新的病原体或寄生虫,对本地物种构成威胁。本地物种可能因缺乏对新病原体的抵抗力而大量死亡,从而破坏生态平衡。以非洲大蜗牛为例,非洲大蜗牛是我国首批16种外来入侵物种之一,也是中国国家进出境二类检疫性有害生物,是许多人畜寄生虫和病原菌的中间宿主。

4. 遗传侵蚀

外来物种与本地物种之间的杂交和基因渐渗可能直接导致遗传侵蚀[4]。杂交后代可能不具备本地物种的适应性特征,从而降低其生存能力。此外,杂交还可能导致本地物种基因库的污染,使其逐渐失去原有的遗传特性。例如中国大豆,中国是大豆的起源地和品种多样性集中地,有6000多份野生大豆品种,占全球的90%以上,近些年来,随着转基因技术的兴起,转基因大豆悄然种植,如果种植转基因大豆外溢,野生大豆基因受到污染,中国大豆的遗传多样性也会丧失,其损失不可限量[5]。除杂交和基因渐渗导致的直接影响外,外来入侵物种对基因多样性的影响也可以是间接的,如通过改变自然选择模式或本地种种群内或种群间的基因交流[6]

5. 生物群落结构改变

外来物种入侵可能改变生物群落的结构和功能。一些关键物种的消失可能导致生物群落崩溃,进而影响整个生态系统的稳定性和功能。此外,外来物种可能通过占据新的生态位、改变食物链和营养级结构等方式,对整个生态系统产生深远的影响。以入侵我国的鳄雀鳝为例,鳄雀鳝原产于美洲,性格凶猛,在水中无天敌,进入养殖水域会捕食养殖种,进入自然水域改变生物群落的结构和功能,严重影响本土种生存。

6. 经济与生态服务损失

外来物种入侵可能导致当地生态系统的经济价值下降。例如,渔业、农业和旅游业等产业可能因生态系统破坏而受损。此外,外来物种还可能破坏土壤结构、水质和空气质量等生态服务,对人类生活产生负面影响。以入侵我国的水葫芦为例,水葫芦又叫凤眼蓝、水浮莲,是一种原产南美洲的水面浮生植物。水葫芦根系发达,会迅速繁殖,到一定的数量时会限制水体的流动,同时还会覆盖水面,导致水体会因为无法受到阳光的照射而发臭,水葫芦会减少水中的溶氧含量并抑制浮游生物的生长,导致水下的动物(如鱼类)会因为难以呼吸而出现大量死亡的现象,而死亡的动物腐烂后会严重污染水质,会对环境、运输、水产养殖、旅游等造成严重经济损失[7]

7. 生物入侵的累积效应

外来物种入侵的危害往往具有累积效应。随着时间的推移,外来物种可能逐渐适应新环境并扩散到更广泛的区域。以入侵我国的红火蚁为例,红火蚁原产于南美洲的巴西、巴拉圭和阿根廷的巴拉那河流域,2016年,红火蚁入侵了我国11个省份的281个县。然而,到了2023年,这一数字已跃升至12个省份的625个县,短短7年内新入侵了344个县市区,其扩散速度之快令人咋舌[8]。红火蚁入侵具有明显累积效应。此外,一些入侵物种可能与其他外来物种相互作用,形成复杂的生物入侵网络,进一步加剧对生物多样性的破坏。

(二)破坏生态环境威胁农业生产

外来入侵物种造成的农业损失是不可估量的,以薇甘菊为例,薇甘菊被称为“生态杀手”,一旦扩散开来,就能迅速覆盖农田,导致农作物无法生长,1株薇甘菊就能毁掉1亩农田,给农民带来了巨大的经济损失[9]。除此之外,像福寿螺、烟粉虱等等,这些外来入侵物种会直接导致农作物减产、质量下降,严重威胁我国粮食安全。

(三)危害人健康

外来入侵物种除了会对生态环境造成危害外,某些外来物种,还可能会严重威胁人类健康,例如我们熟知的杀人蜂还有引发人类的过敏反应豚草等植物的花粉[10]

、应对策略研究

外来物种入侵的危害是显而易见的,防控就显得至关重要。一般而言,由于入侵物种的源头都是在境外,通常防控上采取以防为主,以治为辅的策略。要实现精准防控,可以在防控策略上下功夫,采取全流程的精准防控策略,主动出击,防控并存。具体如下:

(一)源头:建立完善的监测预警机制

入侵源头是外来物种的发源地,也是入侵全程防控最易被忽略的部分和最难防控的环节。但随着外来入侵物种的不断扩散,很多已经被侵入定殖的区域会转换为新的外来物种入侵源头,即发生桥头堡效应[11]。例如草地贪夜蛾原产于美洲,2016年入侵非洲,进一步以非洲为桥头堡入侵亚洲,2018年传入印度和斯里兰卡等亚洲国家,之后以南亚为桥头堡在2019年传入中国[12]。基于此,源头管理上,应建立完善的监测预警机制,主动出击,及时了解外来物种的入侵的新动向、新情况,对高风险物种进行重点监测和预警建立名目和清单,建立地区分区管理制度此外,对预警重点地区中的进口品进行清单重点检疫

(二)过程控制:建立应急响应机制

对于已经外溢的高风险外来入侵物种需要建立应急响应机制,尽快降低入侵物种种群密度,防止快速繁殖应建立高效、精准、严密的入侵物种防控体系,建立最严格的目标责任清单和响应机制。

(三)后期:联防联控、信息共享

对于已经大量外溢的高风险外来入侵物种并在入侵地区长久生存,将其从生态系统中完全移除已经是不太可能实现的,应该建立联防联控机制,对外发布,实现信息共享,最大限度的延缓和防止区域二次外溢,最大可能地将其防控在一个固定区域,并降低其对环境的影响。探讨通过生物控制方法,如引入天敌等,研究入侵物种控制的方法和补救措施。同时,应加强国际合作加强宣传和教育

、结论

外来物种入侵对生物多样性、生态环境和人类健康构成了严重威胁。因此,我们应该采取一系列的综合措施来应对这一问题。在源头方面,应该建立完善的监测预警机制,在过程控制中,应该建立应急响应机制,在后期防控,应该建立联防联控机制、实现信息共享。当前,传统生物安全问题和新型生物安全风险相互叠加,境外生物威胁不断加剧,很多入侵物种表现出新的特点,这要求我国不断提升生物入侵防控策略,主动、系统、精准高效地防范外来生物入侵。

但需要注意的是,很多地方对于外来入侵物种通常采用“一刀切”的做法,动辄开展全民扑杀运动,恨不得将外来入侵物种彻底赶尽杀绝。总体来说,对于外来入侵物种,如果它不影响我们的生产和生活,不会给生态环境带来负面的影响,我们都应该“让自然、给自然、以自然”,亦即“你别管它”,让它自然地淘汰、进化和演化,自然地生存发展就好[13]



参考文献:

[1] 杜素洁,郭建洋,赵浩翔,万方浩 & 刘万学.(2023).近十年我国入侵生物预防与监控研究.植物保护(05),410-418+440.doi:10.16688/j.zwbh.2023266.

[2] 陈宝雄,孙玉芳,韩智华,黄宏坤,张宏斌,李垚奎... & 刘万学.(2020).我国外来入侵生物防控现状、问题和对策.生物安全学报(03),157-163.

[3] 快咨讯.(2020).亚洲螃蟹侵入南澳.网址:https://www.360kuai.com/pc/92641c96eb18fcbc7?cota=3&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1(引用日期:2024/04/15)

[4] Rhymer, J. M., & Simberloff, D. (1996). Extinction by hybridization and introgression. Annual review of ecology and systematics, 27(1), 83-109.

[5] 360百科.基因污染.网址:https://baike.so.com/doc/6128925-6342085.html.(引用日期:2024/04/15)

[6] 类延宝,肖海峰 & 冯玉龙.(2010).外来植物入侵对生物多样性的影响及本地生物的进化响应.生物多样性(06),622-630.

[7] 植物之家.(2017).水葫芦的危害.网址:破坏生态影响水质https://www.zw3e.com/861/e8617.html.(引用日期:2024/04/15)

[8] 新浪网.(2024).红火蚁已入侵12省份!.网址:https://finance.sina.com.cn/jjxw/2024-05-15/doc-inavfuez3796413.shtml.(引用日期:2024/05/15)

[9] 前瞻网. (2024). 警惕生物安全威胁!我国已记录660多种外来入侵物种,1株薇甘菊就能毁掉1亩农田【附现代农业行业现状分析】. 网址:https://www.163.com/dy/article/IVR9GT31051480KF.html.(引用日期:2024/04/15)

[10] 顾噜.(2021).我国有哪些外来入侵物种.生命与灾害(05),14-17.

[11] 赵紫华,苏敏,李志红 & 惠苍.(2019).外来物种入侵生态学.植物保护学报(01),1-5.doi:10.13802/j.cnki.zwbhxb.2019.2019900.

[12] 赵紫华,吴品珊,许益镌,石娟 & 刘万学.(2023).外来入侵物种精准防控的主动性策略.植物保护学报(06),1379-1387.doi:10.13802/j.cnki.zwbhxb.2023.2023814.

[13] 周晋峰.如何对待外来入侵物种,从互花米草说起.生物多样性保护与绿色发展.第1卷,2023年12月,总第53期.ISSN2749-9065