入侵种对水域生态的影响

入侵种对水域生态系统的影响

摘要:生物入侵已经成为21世纪世界各国共同面对的生物难题,我国的水环境中的生物现状也不容乐观。[1]外来种进入一个新的地区，并能存活、繁殖、形成野生归化种群, 其种群进一步扩散，与土著生物争夺生活空间, 破坏生态环境，与土著生物杂交, 造成遗传污染，带入病原生物等。对我国渔业水域造成了严重的环境破坏、经济损失和社会危害。[2]

关键词：生物入侵；水域生态系统；

1 生物入侵概念

从生物地理学时空范围的角度观察, 土著种是一定的时期以前“自然起源于一特定的地域或地区的物种”[3]。如果一个生物物种借助人力直接作用或人类活动引起的非常规自然力作用而克服其自身不可自然逾越的空间障碍, 从其自然地理分布区被引入到非为其自然分布区的新环境, 对于它所到达的新环境而言, 它是一个引入种( introduced species)。大部分引入种在新环境中, 必须在人工控制条件下才能完成其生活史, 甚至不能完成生活史, 它们永远不能归化于新环境中。另有一些则不然, 逃逸归化为野生。当引入种在新的环境中能自然生长、繁殖并建立种群, 则它成为了其新栖息地的外来种( a lien species)。外来种可能一直或在相当长的时期内并不为人所关注, 但有一些种类在其种群建立后, 可以出现失去自然控制的爆发性种群增长和栖息地扩张, 造成严重的环境破坏、经济损失和社会危害, 这样的外来种则可称其为入侵种( igvasion species) [4]。当外来种进入。一个新的地区并能存活、繁殖、形成野生归化种群, 其种群进一步扩散已经或即将造成明显的生态、经济和社会后果, 这一事件称为生物入侵生物入侵分有意和无意两种。随着物种的引进, 这些外来移民一方面可能造福人类, 一方面也可能给当地生态环境乃至经济发展造成一定影响。

2 入侵种的入侵过程

某个生物种由最初的引入到演变为入侵种, 是要经历几个阶段的, 李博等( 2001)对其进行了综合概括(如下图)。

引入种→偶见种群→建成种群→入侵种群Introduced species→ seldom - seen community →community format ion→ invasion community

2. 1 外来入侵种的入侵过程

2. 1. 1 引入和逃逸期外来物种被有意或无意引入到以前没有这个物种分布的区域。有些个体经人类释放或无意逃逸到自然环境中。

2. 1. 2 种群建立期外来物种开始适应引入地的气候和环境, 在当地野生环境条件下, 依靠有性或无性繁殖形成自然种群。

2. 1. 3 停滞期外来物种经过一定时间对当地气候、环境的适应, 开始有一定的种群数量, 但是通常并不会马上大面积扩散, 而是表现为“停滞”状态。例如薇甘菊在20世纪80年代初传入广东, 但直到近2、3年才开始造成危害。有些物种要经过几十年才开始显示出入侵性。停滞期持续的时间长短因物种和当时的地理和生态条件而有很大的不同。

2. 1. 4 扩散期当外来物种形成了适宜于本地气候和环境的繁殖机制, 具备了与本地物种竞争的强大能力, 当地又缺乏控制该物种种群数量的生态调节机制的时候,该物种就大肆传播蔓延, 形成“生态”爆发, 并导致生态和经济危害。经验的统计数据表明, 从一个阶段成功演变到下一个阶段的物种比例约为10% ( 5% ~ 20% ), 称为“十数定律”, 但在受干扰地区和有目的的引入等情况下, 这一比率要增加。

3 生物入侵造成的危害

3.1 与土著生物争夺生活空间, 破坏生态环境

20世纪80年代, 为了保滩护堤、促淤造地、开辟海上牧场, 闽东沿海开始种植大米草。但事实证明, 大米草盐分高、纤维粗, 不适于作饲料, 加之大米草繁殖力极强, 根系发达, 草籽可随海潮四处漂流蔓延, 时至今日,它已占据闽东约12万亩的滩涂, 导致近岸海洋生态环境的破坏红树林, 赶走了滩涂鱼、虾、贝等海洋经济生物, 原来生活在这里的200多种生物现仅存20多种。

3.2 与土著生物杂交, 造成遗传污染

随着生境片段化, 残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透, 使本土生物种群进一步破碎化, 造成一些植被的近亲繁殖及遗传漂变。有些入侵种可与同属近缘种、甚至不同属的种(如加拿大一枝黄花( Solid ago Canadensis) 不但可与同属植物杂交, 还可与假蓍紫菀(A ster p tarm ico ides)杂交。入侵种与本地种的基因交流可能导致后者的遗传侵蚀。在植被恢复中将外来种与近缘本地种混植, 如在华北和东北本地种落叶松( Lars-ix )产区种植日本落叶( L. kaempferi), 在海南本地的海桑属( Sanitaria )产区混植从孟加拉国引进的无瓣海桑，都存在相关问题。

3.3 带入病原生物

3.4 对经济发展的影响

部分外来有害生物和生物如给我国社会经济造成巨大危害, 每年仅对农林造成的直接经济损失相当于全国农业总产值的50% -10%。除了直接损失外, 还包括对旅游、服务等行业造成的间接经济损失。2000年,由外来海洋生物携带的世界性海洋污染生物帕金虫, 造成我国北方滩涂养殖宾蛤仔爆发性大规模死亡。

3.5 对人类健康的影响

生物入侵还会直接危害人类健康。紫茎泽兰的茎叶可引起人的手脚皮肤发炎。豚草所产生的花粉是引起人类花粉过敏症的主要病原无, 可导致”枯草热”症。

4 入侵水生植物物种

4.1 大米草

我国最初从英国、美国引进大米草是为了保护沿海滩涂,可是近年来它在沿海地区疯狂扩张,覆盖面积越来越大,已经达到了难以控制的局面。疯长的大米草与沿海滩涂本地植物竞争生长空间,致使大片红树林消亡。大米草还破坏了近海生物的栖息环境,影响海水交换能力,导致水质下降并引起赤潮,大量的沿海生物窒息死亡。

4.2 水葫芦

1901 年台湾从日本引入水葫芦作花卉,20 世纪50 年代作为猪饲料推广后大量逸生,堵塞河道,影响航运,干扰水产养殖,破坏水生生态系统,威胁本地生物多样性;吸附重金属等有毒物质,死亡后沉入水底,构成对水质的二次污染;覆盖水面,影响生活用水,滋生蚊蝇。目前我国每年因水葫芦造成的经济损失接近100 亿元,光是打捞费用就高达5 亿～10 亿元[5]。昆明滇池之所以被列入国家环保治理重点,水葫芦“功不可没”。滇池曾经一度有10 km2 的水面被水葫芦占据,不仅堵塞了交通,破坏了当地水生植被,而且给渔业和旅游业造成重大损失。

5 入侵水生动物物种

5.1 巴西龟

巴西龟已经是全球性的外来入侵种,目前在我国从北到南的几乎所用的宠物市场上都能看到有巴西龟出售。虽然我国还没有报道巴西龟的危害,但其已被世界自然保护联盟( IUCN) 列为世界危险的100 个入侵种之一。同时巴西龟也是疾病传播的媒介。