生物入侵產(chǎn)生的原因及防治辦法探討

計(jì)映東，趙文博，李明飛

（鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450001）

0 引言

隨著世界各地經(jīng)濟(jì)文化交流的日益頻繁，外來(lái)物種入住本土的現(xiàn)象越加頻繁，生物入侵已經(jīng)成為一個(gè)備受關(guān)注的全球化名詞。外來(lái)生物通過(guò)入住環(huán)境，適應(yīng)環(huán)境，建立發(fā)展種群最終達(dá)到在本土占有一席之地。新的物種族群又通過(guò)影響當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和物種結(jié)構(gòu)，對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)生活造成不便，阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。關(guān)注生物入侵，刻不容緩。

1 生物入侵的過(guò)程、途徑及程度

1.1 生物入侵過(guò)程

一般生物入侵都需要一個(gè)過(guò)程。首先，外來(lái)物種通過(guò)某種途徑到達(dá)新地域后都需要有一定的適應(yīng)過(guò)程，如果能很好地適應(yīng)這一地區(qū)的環(huán)境，它們就能很好地生存繁衍，并且種群密度會(huì)呈現(xiàn)指數(shù)型的增長(zhǎng)，在占滿合適的生存環(huán)境后，繼續(xù)向新的環(huán)境擴(kuò)展，這就形成了生物入侵。但是，如果它們不能很好地適應(yīng)新環(huán)境，則就不能很好地生存，甚至滅絕。

1.2 生物入侵途徑

生物入侵的途徑往往不是單一的，在時(shí)間上也并非只有一次傳入。多途徑、多次數(shù)的傳入提高了外來(lái)物種傳入的可能性。引入的情形包含2 個(gè)方面：有意引入和無(wú)意引入。

1.2.1 有意引入

人類(lèi)出于經(jīng)濟(jì)目的或豐富本國(guó)的農(nóng)林業(yè)，往往會(huì)將一些非本地的植物引入以滿足人們的食物需求以及林業(yè)生產(chǎn)等。也有相當(dāng)部分植物是作為觀賞性物種引入。例如在東半球廣泛蔓延的入侵植物馬纓丹，原產(chǎn)于南美洲，現(xiàn)在有許多雜交品種入侵熱帶大部分地區(qū)。在古代人們航海時(shí)，到達(dá)某些島嶼，為了滿足生產(chǎn)生活的需要，往往會(huì)將當(dāng)?shù)貨](méi)有的作物引入，當(dāng)人們離開(kāi)時(shí)這些植物就會(huì)對(duì)這些島嶼植物造成嚴(yán)重威脅。

1.2.2 無(wú)意引入

當(dāng)人們有意引入一些動(dòng)植物時(shí)，往往會(huì)隨著他們帶來(lái)一些其他的生物，例如各類(lèi)螨蟲(chóng)、蛾子和一些植物種子等。有時(shí)，一些交通工具例如汽車(chē)、飛機(jī)和輪船等，或者是旅行者攜帶的行李中都有可能因?yàn)槿藗兊臒o(wú)意識(shí)而造成外來(lái)種的引入。由于現(xiàn)在世界各國(guó)間經(jīng)濟(jì)貿(mào)易加強(qiáng)，大量人口的外出旅行，這些都加快了生物入侵的速度以及數(shù)量。

1.3 生物入侵程度

到目前為止，對(duì)于定量確定生物入侵對(duì)環(huán)境和物種多樣性的影響還很困難。因?yàn)槿祟?lèi)目前還未能鑒定和描述地球上的所有生物，而且相差甚遠(yuǎn)。全球幾乎所有地方都存在生物入侵，部分島嶼生物入侵狀況如表1 所示［1］。

表1 全球部分島嶼植物區(qū)系中已經(jīng)定居的外來(lái)維管束植物統(tǒng)計(jì)

2 生物入侵的環(huán)境和社會(huì)影響

2.1 生物入侵的環(huán)境影響

生物入侵是指一種外來(lái)生物到達(dá)一個(gè)新的地區(qū)，并在新的區(qū)域里建立、繁殖、傳播，并且在環(huán)境中造成廣義上的傷害結(jié)果的現(xiàn)象［2］。生物入侵自古就有，動(dòng)物的遷徙、人類(lèi)的活動(dòng)，都有可能導(dǎo)致生物入侵的產(chǎn)生。而對(duì)于生物入侵的研究則是近幾百年產(chǎn)生的，達(dá)爾文在《物種起源》中特別提到了很多有巨大生態(tài)效應(yīng)的生物入侵的例子。英國(guó)著名動(dòng)物學(xué)家Elton 則是公認(rèn)的入侵生態(tài)學(xué)的鼻祖。我國(guó)對(duì)于生物入侵的研究則是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的。

生物入侵不僅僅是動(dòng)植物的入侵，還包括植物病原菌等。生物入侵在世界范圍內(nèi)廣泛發(fā)生，其影響令人觸目驚心。世界各個(gè)角落幾乎都存在外來(lái)種，南極洲也不例外，自20 世紀(jì)以來(lái)不斷有外來(lái)植物引入［3］。墨西哥過(guò)去400 年里引入的植物中有4000 余種已經(jīng)歸化；南非的外來(lái)植物約800 種；歐洲許多國(guó)家外來(lái)植物數(shù)量達(dá)幾百種［4］。中國(guó)原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局于2001-2003 年組織開(kāi)展了第1 次全國(guó)外來(lái)入侵物種調(diào)查，共查明283 種外來(lái)入侵物種，這些外來(lái)入侵物種對(duì)中國(guó)造成的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境損失高達(dá)1198.76 億元（以2000 年為基準(zhǔn)年）［5］。

我國(guó)幅員遼闊，跨越熱帶、亞熱帶、溫帶、暖溫帶、寒帶5 個(gè)帶，所以我國(guó)物種豐富，也有可能讓外來(lái)物種適應(yīng)生存。我國(guó)生物入侵現(xiàn)象十分嚴(yán)重，在34 個(gè)省級(jí)行政區(qū)均有外來(lái)物種的分布［5］。

3 生物入侵的防護(hù)與治理方法

3.1 物理防治

通常對(duì)于規(guī)模小、擴(kuò)散慢的中大型動(dòng)物植物采用此類(lèi)方法，即采用人工捕捉或打撈的方法控制其繁衍和擴(kuò)散。此類(lèi)方法效果直觀，簡(jiǎn)單易行，缺點(diǎn)是成本較高，效率低，且不適用于微小型個(gè)體生物。一旦物種形成一定的規(guī)模和適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，人工便難以完全處理干凈。

面對(duì)初具規(guī)模的群生植物等，還可以利用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行除害。這種方法比人工捕撈能更加快速地清除外來(lái)植物，面對(duì)小規(guī)模的物種群體有一定的效果。但機(jī)械除害并不易徹底根除病害，一些雜草會(huì)留下根須和種子，這些殘株有可能成為新的傳播源來(lái)年再生。在物理防治方面，目前各地還有采用火燒控制有害植物、黑光燈誘捕有害昆蟲(chóng)等方法。

3.2 化學(xué)防治

對(duì)于大面積的生物入侵，特別是植物和昆蟲(chóng)類(lèi)入侵，化學(xué)方法是目前效果最顯著且操作簡(jiǎn)單的一種了。但大多數(shù)化學(xué)試劑無(wú)針對(duì)性的除害行為會(huì)讓本土生物受到傷害，同時(shí)不可吸收型的直接作用于動(dòng)植物表面的化學(xué)試劑會(huì)對(duì)環(huán)境有很大的影響，而一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑雖然可被植物吸收，對(duì)環(huán)境無(wú)壓力（如2-4D、干磷酸等），但其作用周期過(guò)長(zhǎng)，效果緩慢。對(duì)于湖泊、河流、濕地水庫(kù)等水域環(huán)境不適合使用化學(xué)試劑，若用于森林、草原等，則會(huì)因?yàn)槊娣e過(guò)大而投入較多。總體來(lái)說(shuō)，化學(xué)方法較適用于非水域形態(tài)的人工可控性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)。

3.3 生物防治

生物防治的原理是依照物種與天敵共存的生態(tài)平衡理論，引入入侵生物的天敵來(lái)控制外來(lái)生物的繁殖擴(kuò)散，使食物鏈維持一種新的平衡。

生物防治的關(guān)鍵是如何給入侵物種選擇合適的天敵，以控制物種對(duì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的影響達(dá)到最小。這種方法適用于大范圍的物種入侵，一旦有了合適的物種選擇，便能十分科學(xué)、有效地根治問(wèn)題。但在選擇新物種的時(shí)候，應(yīng)全面考慮其與當(dāng)?shù)厥澄锞W(wǎng)的契合程度和其生活習(xí)性、繁殖速度等。要保證天敵之上還有制約條件存在，避免發(fā)生二次生物入侵，造成對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)的新的破壞。

3.4 綜合防治

物理防治、化學(xué)防治和生物防治是目前較為主流的防治方法，它們各有利弊，在治理生物入侵時(shí)，人們應(yīng)該結(jié)合各自的特點(diǎn)綜合加以利用，即進(jìn)行綜合防治，以期達(dá)到最好的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)幅員遼闊，物種豐富，生物入侵可能性較高，入侵現(xiàn)象十分嚴(yán)重。而生物入侵不僅僅會(huì)造成本土生物喪失，破壞生態(tài)結(jié)構(gòu)，同時(shí)還會(huì)對(duì)人類(lèi)農(nóng)、林、牧、漁業(yè)等產(chǎn)生重大影響。為了避免對(duì)生產(chǎn)生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重影響，人們應(yīng)該合理布局，建立完善、全面的物種監(jiān)督機(jī)制，并根據(jù)各地情況合理結(jié)合物理、化學(xué)、生物等方法進(jìn)行防治。

生物入侵是不可避免和難以預(yù)測(cè)的，但只要人們監(jiān)管好自己的行為，并不只為了眼前的利益而隨意引進(jìn)物種，長(zhǎng)期觀察，時(shí)刻警惕，入侵的影響便不會(huì)嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)和和生態(tài)環(huán)境。此外，無(wú)論是入侵者還是引入者，對(duì)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響都是長(zhǎng)期的、動(dòng)態(tài)的，人們不應(yīng)只注意短期的利益，應(yīng)長(zhǎng)期觀察，排除不可預(yù)測(cè)的未知風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該科學(xué)對(duì)待生物入侵，不應(yīng)該過(guò)分緊張，也不應(yīng)該疏忽大意，用一顆環(huán)保的心，善待環(huán)境。

［1］方靜云，唐艷鴻，林俊達(dá)，等.全球生態(tài)學(xué)——?dú)夂蜃兓c生態(tài)影響.北京：高等教育出版社，施普林格出版社，2000.

［2］鄭景明，馬克平.入侵生態(tài)學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2010.

［3］Smith L.Introduced plants in Antarctica：Potential impacts and conservation issues［J］.Biological Conservation，1996（76）：135-146.

［4］Vitousek P M，D′Antonio M L，et al.Biological invasions as global environmental change［J］.American Scientist，1996（84）：468-479.

［5］徐海根，強(qiáng)勝.中國(guó)外來(lái)入侵物種編目［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2004.