本刊综合
策划人语:
2021年下半年,江西多地遭受外来物种水葫芦的困扰,生长迅猛的水葫芦限制了河道和湖泊水体流动,造成了河道阻塞以及水质的污染。另外,外来入侵物种加拿大一枝黄花在多地遭到联合“围剿”,引起了社会广泛关注。
随着人类的活动范围不断扩大,国际间的交流越來越频繁,外来物种通过人类活动或自然扩散,在入侵地形成自我再生能力。由于没有天敌,它们通过压制或排挤本地物种,破坏生态系统的结构和功能,威胁生物多样性、农林牧渔业的生产甚至人类的健康,给入侵地造成巨大的经济损失和生态灾难。外来物种入侵已成为威胁生物安全的重大问题,得到越来越多国家和生态保护组织的关注。
我国已成为世界上最大的农产品进口国,同时也是遭受外来物种入侵最严重的国家之一,外来入侵物种不仅对我国经济造成了巨大损失,也给环境带来了极大的破坏。
生态环境部发布的《2020中国生态环境状况公报》显示,全国已发现660余种外来入侵物种,其中对自然生态系统已造成或具有潜在威胁的物种71个。69个国家级自然保护区外来入侵物种调查结果显示,219种外来入侵物种已入侵国家级自然保护区,其中48种外来入侵物种被列入《中国外来入侵物种名单》。
如何区分外来物种与外来物种入侵?外来物种入侵有哪些方式?如何防控?外来物种真的能靠“吃”来解决吗?
外来物种与外来物种入侵
生态系统是经过长期进化形成的,系统中的物种经过成百上千年的竞争、排斥、适应和互惠互助,才形成了现在相互依赖又相互制约的密切关系。自然界中的物种总是处在不断迁移、扩散的动态中。频繁的人类活动进一步加剧了物种的扩散,使得许多生物得以突破地理隔绝,拓展至其他环境中。在当地没有自然分布,因为迁移扩散、人为活动等因素出现在其自然分布范围之外的物种,统称为外来物种。并非所有的外来物种都会带来灾难,外来物种不等同于外来物种入侵。
一部分物种被人类有意从一个地方引进到另外一个地方,比如葡萄、胡萝卜、土豆等沿丝绸之路被引进到我国,这些外来物种会增加地区的生物多样性,丰富人类的物质生活。又如加州蜜李、美国樱桃、野生大豆等,这些物种大多需要在人为照料下才能生存,对环境并无危害。
除此之外,人们日常饮食中有些瓜果、蔬菜也是外来引种物种。比如:茄子在三国两晋南北朝时期从印度引种到我国;石榴在汉代时从西亚等西域地区引种到我国;西红柿也叫番茄,它的原产地为南美洲;菠萝也称凤梨,它的原产地在南美洲,于十六世纪初期引种到我国。我们常见的蔬果中带有“胡”“番”“洋”等字样的多为外来物种。
外来物种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,在当地适宜的土壤、气候和缺少天敌抑制的条件下得以迅速繁殖,并取代原有生物。大部分外来物种成功入侵后压制或排挤本地物种,形成单优势种群,其长势难以控制,危及本地物种的生态,最终导致当地生物多样性的丧失。
外来物种入侵的方式
随着国际贸易往来的日益频繁,对外交流的不断扩大,国际旅游业的快速升温,越来越多的外来入侵生物借助这些活动传入我国。外来入侵生物的入侵途径主要分为两种,一是自然传播,二是人为传播。
自然传播是指通过风媒、水体流动,或昆虫、鸟类传带植物种子或动物的卵、幼虫,或微生物发生自然迁移而造成生物危害所引起的外来物种的入侵。
人为传播可分为“有意”和“无意”。世界各国出于发展农业、林业和渔业的需要,往往会有意识地引进优良的动植物品种,但由于缺乏全面综合的风险评估制度,引进优良品种的同时也引进了大量有害生物,视为“有意”。而在个人或集体对外交流,尤其在进口货物运输时,不经意间携带物种入境,则为“无意”。现阶段如何阻断外来物种入侵的风险,主要在于把好物流口岸检验检疫关。
生物入侵一般可分为四个阶段:侵入阶段——生物离开原生存的生态系统到一个新环境;定居阶段——生物在新环境中生长、发育、繁殖;适应阶段——已繁殖了几代,并适应了新环境;扩散阶段——生物已适应新生态系统,种群达到一定数量,具有合理的年龄结构和性别比例,具有快速增长和较强的扩散能力。
入侵植物篇
“水质监测器”水葫芦
水葫芦原产于南美洲,因其根部与叶之间有一个像葫芦一样膨大的部位而得名。其花朵看起来酷似鸟的眼睛,也被称为“凤眼莲”。
1901年,水葫芦作为观赏植物引入我国,因对环境的适应能力非常强,其繁殖速度非常快。一株水葫芦5天就可繁殖出1株水葫芦,新繁殖的水葫芦仅需5天就可继续繁殖,单株水葫芦在环境合适的情况下,仅需一个月就可以繁殖近4000株个体。
水葫芦枝叶繁盛,遮住水面导致水面以下的水生植物缺乏光照,无法进行光合作用,继而导致水体中的溶氧量减少,水生动物因缺氧而大量死亡。水葫芦纵横交错,导致原本顺畅的航运路线被阻挡,给船运带来了不小的破坏。
科学家们发现,水葫芦喜欢生活在富营养污染的水中,可以通过净化水质达到控制水葫芦的目的。比如:我国云南滇池水质污染严重,滇池内的水葫芦因此泛滥成灾。随着对滇池水质的有效治理,水葫芦的长势得到了有效控制。除此之外,研究人员还发现水葫芦难以翻越物理屏障,如果在水葫芦的边缘设置围栏,也能将它们有效控制。
“恶魔之花”加拿大一枝黄花
加拿大一枝黄花隶属菊科一枝黄花属,原产于北美洲,其花蕾饱满,色泽鲜艳,一支杆上能开几百朵小花。20世纪30年代,加拿大一枝黄花作为观赏花卉被引入上海、南京等地,而它的破坏性远远超出了人们的预期。
加拿大一枝黄花有极强的生命力,黄色花头上带有2万多颗种子,通过汽车车轮夹杂、鞋底粘带或其他物品携带都可以进行传播。除了通过种子进行有性繁殖,它还可以通过地下根茎进行无性繁殖。单株加拿大一枝黄花经过一年生长后,可以在第二年形成一丛或一片植株,繁殖力极强且传播速度快,生态适应性强,严重危害当地的自然景观和群落演替。
加拿大一枝黄花的根部还能分泌化感物质来抑制其他植物的生长,很快就能形成单一种群。目前,它在我国没有天敌制约,可谓“我花开后百花杀”,加拿大一枝黄花的入侵已经造成上海30多种本土物种消失 。近年来,它的蔓延势头强劲,在从无分布记录的地区也发现了它的踪迹。
加拿大一枝黄花每年有两个治理关键期:3~4月将其幼苗及根系切除,9~11月在扩散前将其连根拔除。不过,由于加拿大一枝黄花繁殖力强,即使实施很严格的防控手段仍有“漏网之鱼”,这也是防治加拿大一枝黄花要靠群策群力的重要原因。
“美艳杀手”马缨丹
马缨丹原产自美洲热带地区,是一种观赏性很强的植物,被世界自然保护联盟(IUCN)确定为100种最具破坏力的入侵物种之一。
马缨丹花朵颜色受种植环境以及太阳光照强度影响而不断变化,花序外围与中央花序的颜色不同,也被人称为变色草或五色梅。花落之后会结绿色的果实,成熟后的果实呈黑紫色。结果量大导致其传播性很强,易与本土植物形成恶性竞争,对当地的生物多样性造成威胁。
不仅如此,马缨丹也是虫害、鼠害的庇护所。因其茎上长有倒刺,致使它扩充地盘更快速,是一种相当强势的侵略性植物。中医学认为其“味苦性寒”,茎叶与果实中含有破坏代谢的毒性,这类毒性对哺乳类动物有相当大的影响,一般鸟类食其果实并无大碍,人类或牛、羊等家畜误食后会造成慢性中毒,严重的可导致肝肾衰竭。
仅管如此,马缨丹叶中含有的马缨丹烯A有解热的作用,捣烂后取其汁液敷于患部亦有消肿、解热的功效。所含有的生物碱会降低犬只的血压,加速呼吸引起战栗现象,所以也有人认为这种生物碱可以治疗哮喘、高血压和发热等疾病。
入侵动物篇
“不速之客”红火蚁
红火蚁是我国农业、林业和入境植物检疫性有害生物,也是全球公认的百种最具危险入侵物种之一。据农业农村部监测数据显示,红火蚁已传播至全国12个省区。红火蚁在入侵一个地方后,可迅速就地发展为优势种群,破坏原有生态结构。
红火蚁伤人事件也时有发生。红火蚁多通过螯针进行攻击,人体被其叮咬后会有如火灼伤般的疼痛感,出现如灼伤后的水泡,过敏体质者可能出现休克。牲畜、家禽被其叮咬后,会造成口鼻、腿蹄、胸部等部位出现大量脓包。
红火蚁取食多种农作物的种子、根部、果实。此外,它还攻击动物的虫卵,破坏自然生态系统中的生物多样性,还会损坏公共设施、电子仪器等。
红火蚁主要随园艺植物、草皮、土壤等以及园艺农耕机械设备、空货柜、车辆等运输工具进行远距离传播,还以生殖蚁飞行或随水流成自然扩散,也可自行搬巢短距离迁移。
“大胃王”草地贪夜蛾
草地贪夜蛾起源于美洲热带和亚热带地区,2019年1月首次在我国云南出现,是世界十大植物害虫之一。
草地贪夜蛾是一种以农作物为食的害虫,幼虫呈灰绿色,头部有倒“Y”形斑,腹部末节有四块黑斑,呈正方形排列。成虫翅展后大小为32~40 mm,前翅灰色至深棕色,后翅灰白色,边缘有窄褐色带。雌蛾前翅上有呈灰褐色到灰色和棕色的细微斑点,具有环形纹和肾形纹,轮廓线黄褐色;雄蛾前翅深棕色,具黑斑和浅色暗纹,翅痣呈明显的灰色尾状突起,后翅灰白色,翅脉棕色并透明。
草地贪夜蛾食量巨大,其幼虫以农作物叶、茎为食,对玉米、水稻、高粱、甘蔗等农作物有较大危害。草地贪夜蛾成虫借助风力可以在一夜之间飞行100千米(苍蝇在一夜之间仅能飞行15千米),这个速度在整个害虫界是前所未见的。成虫繁殖能力超强,一只草地贪夜蛾成虫每次产卵多达1000枚,在25 ℃左右的条件下,仅需30天即可繁殖一代。
正是因为草地贪夜蛾的这些特性,很多地区一旦出现草地贪夜蛾的踪迹,短时间内整个地区就会成为重灾区!
“松树癌”的始作俑者——松材线虫
松材线虫是一种很细小的活体虫,在显微镜下观察呈蠕虫形,其虫卵随钻蛀松树的松墨天牛传播。松树感染松材线虫后,病虫在松树体内大量繁殖,使翠绿的松针迅速失绿,颜色逐渐转为黄绿、黄褐色,最后成为红褐色,挂枝不落,如同被火灼烧后的症状,因此松材线虫病又称“不冒烟的森林火灾”。被感染的松树存活30~40天就会死亡。若不加以治理会迅速感染周边林木,造成毁灭性打击。
松材线虫原产于北美洲,是外来有害生物入侵我国森林生态系统的典型案例。自1982年在南京中山陵发现以来,松材线虫病已经迅速蔓延至全国17个省份,侵入我国多个风景名胜区和重要生态功能区,累计死亡树木数十亿株。广西桂平市就有30余株百年古松树因松材线虫病枯死。松材线虫具有传播途径多、发病速度快、灾害损失重、治理难度大等特點。
目前,我国除了人工诱捕松墨天牛外,利用管氏肿腿蜂对松墨天牛幼虫的寄生作用也可达到控制成虫传播的目的,减小松材线虫侵入的损失。
强化人防技防 建立协同防控
我国历来重视治理外来物种入侵问题,由于部分基层防控体系薄弱,涉疫产品监管存有漏洞,治理效果往往不如预期。针对外来入侵物种问题,农业农村部等5部委印发了《进一步加强外来物种入侵防控工作方案》,要求建立基本健全的法律法规和政策体系,形成联防联控、群防群治的工作格局,将我国重大危害入侵物种扩散趋势和入侵风险有效遏制。
首先,加大专业化人才队伍建设,夯实基层人防能力,健全外来物种和动物疫病人力监控网络建设,确保有充足、专业的人力。利用技术手段完善“早发现、早预警、早应对”的监测预警网络,充分利用现代科技网络,紧盯重点区域,关注重点时段,突出重点物种,采用“空天地”一体化、智慧化技术与手段进行监测和检测。
其次,建立健全多部门协同机制,强化物流环节检验检疫,阻断外来入侵物种蔓延“通道”。防控外来入侵物种绝不是一个部门、一个地方的事情,必须从国家安全的高度树立“一盘棋”思想,推动部委协作、省际联动,对外来入侵物种进行全面排查,确保防治工作常态长效。
再次,完善入侵物种治理链条,鼓励专业机构介入,形成有效治理的闭环。建立起由政府主导,第三方机构、科研机构共同参与的管理机制,形成可持续的治理模式。此外,应加大生物入侵常识的科普力度,对公众加强科普,让公众准确地认识入侵物种。
最后,相关部门在守好“国门”的同时,协同其他监管部门线上、线下齐发力,防止外来检疫性病虫害通过网购、集装箱等现代物流体系蔓延,强化物流环节抽查检测,防止外来有害物种搭上现代交通运输体系的“快车”。
此外,通过“吃”并不能将入侵物种转化为经济作物,可能还存在较大风险。资源化利用一旦遇到经济周期影响,可能导致物种入侵的扩张,带来更大的生态灾难。