赵 虎 王启军 邓 捷 姜 维 马红英 张 晗 张红星 孔 飞
(陕西省动物研究所,西安,710032)
全球化的21世纪,国际贸易的加强给各个国家带来巨大经济利益的同时,也带来外来物种的生物入侵[1]。生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象[2]。近年来,陕西渔业快速发展,与国际及国内各省交往日益频繁,陕西省从全国各地甚至从国外引进大量名特优养殖品种,目前有记录的水生生物引种近40种[3],然而,随着龟鳖(Testudines)养殖业的迅速发展,出于繁殖育种的需求,过度捕捞野生种源使得野外龟鳖种群受到严重威胁,同时,外来龟鳖种的大量引入和繁衍还会对本土龟鳖资源构成严重的生存压力[4],而更为严重的是,陕西省各地、特别是渭河流域时有外来入侵龟鳖的报道。早在2012年3月16日,《华商报》报道施工队在西安市临潼区渭河沿岸采沙时挖到1只巨型“乌龟”,后经鉴定为外来物种蛇鳄龟(Chelydraserpentina)。同年4月《宝鸡日报》曾报道当地农民在渭河边捕捉到1只外来物种大鳄龟(Macroclemystemminckii)。之前的研究证明,当龟鳖入侵种进入入侵地后,不仅会对本地龟鳖及同生态位物种造成危害,同时能降低新环境的物种多样性[5]。因此,开展陕西渭河流域外来龟鳖类入侵调查及风险预测刻不容缓。
渭河是黄河的第一大支流,全长818 km,流域总面积13.5万 km2,发源于甘肃省渭源县鸟鼠山,干流自西向东流经甘肃省天水市、陕西省关中平原(主要包括宝鸡、杨凌、咸阳、西安、渭南)等地区,在潼关县注入黄河。其在陕西境内河长502 km,流域面积6.71万km2[6]。渭河流域属暖温带半干旱半湿润气候区,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨,多年平均气温10.7℃。降水量分布南多北少,多年平均降水量572 mm,最大月降水多发生在7、8月,最小发生在12、1月[7]。渭河支流众多,南岸数量较多,较大支流集中在北岸,100 km2以上的支流有176条,1 000 km2以上的支流有14条[8]。
2017年4月和2019年7月,沿渭河干流以及主要支流共设置40个布笼点(图1),包括干流宝鸡市区段、杨凌示范区区段、咸阳市区段、西安市区段、渭南市区段;主要支流的入渭河口处,包括清姜河、清水河、石头河、西汤峪、黑河、涝峪河、沣河、皂河、灞河、通关河、小水河、金陵河、千河、泾河、石川河、北洛河等,共计362个笼捕日。
每个调查样点布设1组(10个)地笼,地笼间距不小于20 m,翌日清晨回收并检查是否有目标物种。地笼规格为长85 cm、直径50 cm、进口18 cm的两端内陷开口的筒状网笼[9]。地笼用尼龙绳系住后水平放入水底,为防止地笼被河水冲走,绳子另一端固定在布网点周围的树木或石头上,地笼内放置猪肝、鸡肉作为诱饵。同时记录布笼点位置,统计捕获物种种类、种数等,用游标卡尺和电子秤测量捕获龟鳖个体的体型参数,包括背甲长(carapace length,CL)、背甲宽(carapace width,CW)、背甲高(carapace height,CH)、体重(body mass,BM)[10]。
调查期间,对当地居民、渔民和相关职能部门工作人员等进行访谈。访谈时,先给访问对象展示当地记录有分布的淡水龟图片,介绍龟的形态特征和生活习性,询问其在当地见过哪些龟类、能否区分、什么时间在什么样的环境中发现、数量动态等问题。调查中,如果了解到居民家里养有活体野生龟,则亲自去查看、鉴定、询问龟的来源等详细情况,共采访112人次。
笼捕调查结果(表1)显示,渭河流域共发现淡水龟类2种,分别为入侵物种红耳龟(Trachemysscriptaelegans)9只,本地物种中华鳖(Pelodiscussinensis)3只,共12只。通过访问调查,获悉渭河流域除分布有红耳龟和中华鳖外,还分布有蛇鳄龟(Chelydraserpentina)。如2017年8月,在咸阳市区段调查到1名垂钓爱好者于该段捕捉到1只蛇鳄龟,后以300元的价格变卖。
表1 渭河流域龟鳖类调查名录Tab.1 Checklist of freshwater turtles recorded in Wei River Basin
对捕获的13只龟鳖物种进一步测量(表2),根据其体型判断,其中红耳龟仅有1只为成年个体(体重为1 705.2 g),其余8只均为亚成体,体重为39.2—298.0 g;蛇鳄龟为1只巨大的成年个体,体重为10 200 g;按孔飞[9]对中华鳖年龄阶段的判断标准,3只本地中华鳖均为亚成体,最大体重为372 g。
表2 渭河流域龟鳖的体型参数Tab.2 The basic information of freshwater turtles in Wei River Basin
调查显示,陕西渭河流域共计发现龟鳖类3种,其中2种为外来物种,占比66.7%。捕获数量上外来物种占绝大多数,超过76.9%(10/13只),捕获量最高的是红耳龟(9只),远远高于土著物种中华鳖(3只);从分布地点来看,红耳龟在渭河灞河段、咸阳湖段以及宝鸡金陵河段均有分布,而中华鳖仅发现于三河口和咸阳湖段2个地点。虽然调查样本量有限,但是已经从侧面反映出外来龟鳖的物种丰富度、种群数量以及分布广度均相对高于本地龟鳖,它们能够与原生龟鳖争夺食物和空间资源,创建自身竞争优势。长期以来,陕西渭河流域栖息着我国的优良鳖种——中华鳖。之前认为,由于养殖业的飞速发展,繁殖育种的需要,过度捕捞以及环境污染,野生中华鳖种群数量急剧下降,甚至濒临灭绝,现在有理由认为,和本地中华鳖生态位重叠的外来物种红耳龟[15]、蛇鳄龟也是造成本地物种生存受阻的一个潜在因素。
在5种危害或危险较大的水生外来入侵脊椎动物种类中,龟类即占2种(红耳龟和蛇鳄龟)[16],而这2种入侵龟类在本次的调查中均被发现。
红耳龟又名巴西龟,原产于美国中部,是世界自然保护联盟(IUCN)公布的全球最具威胁的100种入侵物种之一,已被确定为我国湿地生态系统的主要外来入侵种[17]。研究表明,红耳龟繁殖力强,对低温、环境污染、盐胁迫等具有较强的耐受性,食性杂,对食物等生存资源的竞争力强于入侵地龟鳖类,严重威胁入侵地的龟鳖及生物多样性[18]。此外,红耳龟能够与本土龟类杂交,从而干扰本土龟种的繁殖,严重影响本土龟种的种质资源[19]。红耳龟还携带沙门氏杆菌(Salmonellaspp.)[18-20]和寄生虫等病原体,可传染给本土龟鳖甚至人类。因此红耳龟无疑是具有高风险的外来入侵种,急需引起保护机构的高度重视。
蛇鳄龟隶属爬行纲(Reptilia),龟鳖目,鳄龟科(Chelydridae),鳄龟属,原分布在北美洲的密西西比河流域、美国南部、中部地区和中美洲,以美国东南部为盛[21]。蛇鳄龟体型较大,背甲长可达50 cm,性情暴躁,属杂食性动物,对鱼类、无脊椎动物和水生植物摄食量最大[22]。此外,蛇鳄龟对生态适应性幅度较广,抗病性强,加之其繁殖力强,生长迅速,一旦其进入自然水域,很可能对本土龟鳖及生态系统造成威胁,中国1997年开始大量从佛罗里达州(Florida)引进该种,目前在我国野外自然水域有从南到北的扩散趋势[23]。本次调查证明,渭河流域已有该入侵种的分布,如不加以控制将可能威胁本土龟鳖和渔业种群的发展,严重的还会破坏生物链,引起生态灾害。
鉴于红耳龟与蛇鳄龟能够破坏入侵地生态系统的结构和功能,同时对本土物种中华鳖等产生巨大威胁,因此建议尽快制定相关法律法规,如禁止蛇鳄龟和红耳龟的进口,从源头上降低入侵概率;加强已有的龟鳖养殖单位、销售市场的管理,防止养殖龟鳖逃逸到野外;加大外来物种危害的宣传力度,杜绝宠物弃养,严控宗教放生等活动;同时,加强对外来物种的入侵研究,为立法管理提供科学依据。