全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
〔 , , 一
生物入侵的危害与防治对策 ‘
谢宗强
’ ‘
陈志刚 樊大勇 熊高明
中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室 , 北京
【摘要 生物人侵是一个世界范围的生态学现象 入侵种通过竞争 、 捕食 、改变生境和传播疾病等方式对
本地种及其系统产生影响 生物人侵的危害表现为 造成巨大的经济损失 , 仅美国每年因外来种人侵造成
的经济损失近 亿美元 威胁到人类的健康和生存 , 成千上万的人被外来种传染疾病以致死亡 引起严
重的社会恐慌和动荡 , 人们寝食不安 改变了生态系统的结构和功能 , 全球 自然灾害频频爆发 导致生物多
样性的急剧下降 , 威胁到子孙后代的生存和发展 防治生物人侵有 条途径 实行全面检疫 , 阻止外来种的
偶然人侵 采取全面的生态评估和监测 , 防范引进品种的人侵灾难 对已入侵的外来种采用机械法 、 化学法
和生物防治法进行根除和控制 应用生物防治法
、
筛选天敌和对其进行危害评估时要特别慎重
关键词 全球危害 防治对策 生态系统 生物多样性 风险评估
文章编号 一 一 一 中图分类号 文献标识码
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引 言
一种生物以任何方式传人其原产地以外的国家或地 区 ,
并在那里定殖 、 建立 自然种群
、 扩展并产生一定影响的过程
或现象称为生物人侵 〔 绝大多数生物
人侵由人类活动所致 , 但自然人侵也是存在的 , 这种入侵从
物种分布范围的微小变化到不同大陆间的严重人侵都有 相
应地 , 绝大多数的入侵是发生在受人类影响活动很大的生
境 , 特别是受到严重干扰的生境 , 但也有整个入侵过程都受
自然因素驱使 , 在自然生境下发生的人侵 自然因素和人类
活动引起的环境变化常常是交织在一起的 , 物种对环境变化
响应的原因也是错综复杂的 , 所以有些外来种人侵很难区分
出是人为的还是 自然的 “
,
生物入侵很久以前就引起许多学者和科学界的关注 达
尔文 年就特别提到了产生严重生态后果的人侵例子 ,
尽管那时他从未把入侵种表达为害虫一词 他提醒人们 , 即
使是引进一种树木或哺乳动物 , 其影响也是 巨大的 “ 生物
人侵是当前对森林 、 草原
、
农田和 水系等生态系统的最严重
威胁之一 近年来
, 己经启动了许多有关生物人侵的项 目 , 有
关生物人侵的生态学研究的 〔 环境问题科学委员会
, 国家重点基础发展规划项 目
、
中国科学院知识创
新工程重要方向项 目
一 一 功 一 和国务院三峡工程建设
委员会重大资助项 目 一
, 通讯联系人
一 一 收稿 , 一 一 接受
应 用 生 态 学 报 卷
项目就是卓有成效的一个 该项 目的 目标有 个 研究决定
物种成为人侵种或非入侵种的因素 分析使生态系统易遭人
侵或对入侵有抵抗性的立地特性 在获取了上述两方面的知
识后 , 建立优化的管理系统来控制外来种的人侵 该项 目
启动以来 , 已有近 部相关的专著出版
由外来种人侵本土造成的生态事件 , 已引起世界各国政
府的高度重视 年 月 , 美国总统克林顿发表声明说 ,
非本土植物和动物排挤本土物种 , 破坏生态平衡 , 给经济造
成了严重损害 , 甚至还改变了我们的地貌 据此 , 克林顿责成
美国农业部 、 商务部和 内政部在 个月 内制订一份解决外
来种人侵问题的 详细计划 , 并要 求国会 向该项行动增 拨
万美元的资金仁‘
生物入俊的危害
造成巨大的经济损失
生物人侵倍受各国政府关注的首要原因是它造成的巨
大经济损失 光肩星天牛是原产于亚洲的极具破坏性的林木
蛀干害虫 随着国际贸易的发展 , 该种害虫随木质包装材料
进人美国 到 年 月 , 它已在加利福尼亚 、 佛罗里达 、纽
约 、 华盛顿等 个州的仓库中被发现 , 在芝加哥 、 纽约等地
的野外也发现了该物种 光肩星天牛在美国没有 已知天
敌 , 会对美国遍地种植的枫树和果树造成危害 如果它在美
国得以长期繁衍 , 造成的经济损失将高达 亿美元
等 ‘ 撰文指出 , 仅美国每年因外来种入侵造成的经
济损失就近 亿美元
,
年传人利 比亚的螺旋锥蝇 , 其随身携带的潜在致
死寄生菌几年时间就传播了 , 直到 年耗
费 万美元才将其控制住 这种外来种至今还威胁着北
非 多万头牲畜的生存 , 并且有可能传播到整个非洲 、
欧洲和亚洲的一些地区 年 , 一艘海轮在底特律附近倾
倒它的压仓水 , 由此将一种原产里海和黑海的斑贻贝传人北
美内陆水域 , 它的大量繁殖造成了供水系统的堵塞 , 在以后
的 年中尚需 亿美元进行治理 ‘“
据专家估计 , 中国由于部分外来有害生物和外来种人侵
造成的损失达每年 亿元人民币以上
严重威胁人类和牲畜健康
一些外来病原生物的人侵直接危及人类的生命 疟疾和
鼠疫是人类的大敌 年 , 按蚊从非洲西部将疟疾传人巴
西东北部地区 , 传入当年 , 在仅有 万人 口 的 的
地区内 就有 余人感染疟疾 一 年 , 该病从
苏丹传入埃及北部的尼罗河河谷地区 , 死亡人数超过 万
鼠疫在公元 世纪从非洲人侵中东 , 进而到达欧洲 , 造成约
亿人死亡 , 甚至导致了东罗马帝国的衰亡〔
外来种人侵间接危及人类生存的悲剧更是惨不忍睹 马
铃薯原产地在南美 , 马铃薯晚疫病病原菌 叩 盯
也发生在南美 马铃薯所具有的多种优势很快使之
成为北美和西欧的主食 , 特别是爱尔兰 马铃薯引进后几乎
成了唯一的粮食作物 年马铃薯出土后的不利气候正
适合晚疫病菌繁殖 , 结果导致全面绝收 爱尔兰由于缺粮 , 饿
病而死的人数有 巧 万 , 成为人类近代史上外来种入侵酿成
的最大悲剧
疯牛病 于 年在
英国发现的时侯 , 仅仅被当作是兽医学上又一个无关紧要
的发现而 已 但不到 年时间就引发 了严重的疫情 到
年 月 , 它已蔓延到荷兰 、 丹麦 、 德国 、 卢森堡
、 比利时
、 西班
牙 、 爱尔兰 、奥地利 、 葡萄牙 、 意大利 、法国 、芬兰 、 希腊 、 捷克 、
斯洛伐克 、列支敦士登 、 瑞士
、 日本和阿曼等国 , 只能大量宰
杀疫区内怀疑患病的牛来控制其进一步传染 可怕的是 , 疯
牛病系人畜共同传染病 , 病况异常复杂 英国已经发现 人
患有人类“ 疯牛病 ,’克雅士症 , 而且这种病有可能成为今后
持续几十年的流行病 可悲的是 , 现有医疗技术在患者生前
无法确诊该病 , 只有患者死后用显微镜观察其脑组织切片才
能找到死因
引起社会恐慌和动荡
炭疽菌是一种袍子病菌 , 主要通过皮肤 、 肠道和 呼吸道
传染 , 一旦染上就可能有生命危险 年 月 , 夹带在邮
件中的炭疽菌使美国 民众受到感染 , 在不足 的时间内
美国人的生活彻底变了样 在一些商店里 , 防毒面具成为最
抢手的商品 , 大约 的美国人有购买的想法 自来水的安
全性受 到 怀疑 , 自来 水净化器 和 矿泉 水 的销 售量提高 了
,
国民的忧虑情绪与 日俱增 , 的人受到失眠 、 梦魔
、
恐慌和焦虑的折磨 , 的人考虑注射炭疽热或天花疫苗 ,
更有甚者 , 将一封夹带可疑炭疽菌的信寄至众议院议长哈斯
特尔特办公室 , 使国会 山陷人 了历史上前所未有的恐慌局
面 , 导致众议院关闭 关闭众议院的举措在美国历史上仅在
年出现过一次 西方世界的其他 国家也收到类似的信
件 , 有些报刊用“ 美国人惶恐不安 ” 、 “ 英国人提心 吊胆 ”来反
映炭疽菌人侵造成的社会恐慌和动荡
改变生态系统的结构和功能
外来种一旦入侵一个生态系统 , 首先引起生态系统组成
和结构的变化 , 同时对生态系统的资源获取或利用产生影
响 , 并使系统的干扰频度和强度发生改变 , 系统的营养结构
也产生变化 原产于南美洲的薇甘菊在我国南方的蔓延造
成严重危害 深圳内伶仃岛国家级 自然保护区保护着 多
群 多只国家级保护动物称猴及供其食用和栖居的香蕉
树
、
荔枝 、 龙眼 、野山橘等植物 薇甘菊已经登陆该岛 缠绕或
覆盖于树上 , 使这些树木难以进行光合作用 , 在不到 年的
时间内死亡 目前 , 该岛 一 的面积被薇甘菊覆盖 ,
已经改变了原有的生态系统的物种组成和食物链 , 称猴面临
死亡的威胁〔川 原产于南美洲的水葫芦 , 是在 世纪 年
代作为畜禽饲料特意引入我国的 , 后逃逸为野生 , 现广泛分
布于南方的水生生态系统中 , 特别是在云南滇池 , 密布于水
面 , 许多原来湖中的水草被灭绝 , 极大地破坏了整个系统的
正常功能
世纪 年代 , 一些喜欢饲养观赏水生生物的爱好
者 , 在加勒比海度假时 , 发现了一种名叫杉叶蔽藻的植物 , 并
期 谢宗强等 生物入侵的危害与防治对策
把它带回家 这种有毒又贪食的植物后来流人海洋 , 在水深
一 的海底繁殖 、 定居 , 其紧密的根系网和叶子可以杀
死海底所有的生命 只要有这种有毒绿色海藻的地方 , 就没
有其他海洋植物和微生物的存在 , 鱼
、
海星和海蛰也随之消
失 由于在新环境里没有原有的制约天敌 , 它还在迅速蔓延
滋生 它所到之处的海洋生态系统的结构和功能都被彻底改
变了
原产于地中海的植物 二 ,扮 汤 、 人侵美国
西南部后 , 其深大的根系使地下水位降低 , 导致加利佛尼亚
的一些谷地的荒漠绿洲变干 根除这种植物后 , 绿洲又恢复
了往 日的生机 川 南非冰草 几委只留刀 加 , ‘ 、 招、 。小匆
是一种能够积累盐的一年生植物 , 人侵加利佛尼亚
后 , 每年的枯落物使土壤表层的含盐量增高 , 抑制了本土植
物的生长和萌发 川 原产于北大西洋的一种固氮灌木杨梅
倒少么 脚 人侵夏威夷后 , 从年龄不足 巧 年的火山灰到
郁闭的热带雨林都发现了它 在夏威夷国家火山公园 ,
年其面积为 , 年增加到 , 到 年
猛增到 “ 它在疏林地每年每公顷可增加 ,
在火山灰上形成单优群落 这类固氮植物人侵后 , 对 当地整
个生态系统都有重要影响
、
造成生物多样性的丧失
外来种人侵对本土生物多样性具有毁灭性的影响 , 被认
为是严重威胁生物多样性的魔鬼四重凑之一 在《生 物多
样性公约 的讨论中 , 外来种人侵被认为是对生物多样性的
第二大威胁
,
仅次于 生境丧失 预言 , 生物人侵将
很快会成为美国生物多样性的最大威胁 少数取得巨大成功
的物种 可能成为全球的优势种类 观赏种使目的地的生物多
样性增加 , 但使全球生物多样性下降 夏威夷 因远离大陆 , 在
年前 , 其生物区系中的当地特有成分高得惊人
,
并 且缺
少陆生的爬行动物
、
两栖动物
、
哺乳动物和许多重要 的无脊
椎动物 现在外来种成为威胁当地特有的 种生物的
头号大敌 , 猪
、 山羊和鹿的到来 , 毁坏 了植被 , 加剧了土壤侵
蚀 , 便利了外来杂草和昆虫的扩散 夏威夷的面积仅为美国
国土面积的 。
、
, 却成为美国 的受威胁和濒危的植物
及 的濒危鸟类的避难所 这些受威胁和濒危的物种 中
是 山外来种造成的 从全球尺度上看
,
外来人侵种 为主
要原因而 造成物种 灭 绝的 比例是 鱼类 占 ‘ 、
、 爬 行类 占
、 鸟类占 伙,
、 哺乳类占 ““
,
防治对策
实行全而检疫 , 阻止外来种的偶然入侵
检疫 , 拉丁语意为 是为防止危险性有
害生物传出或传人某个国家或地区所采取的预防性措施
世纪中叶 , 欧洲的威尼斯共和国为阻止黑死病
、
霍乱
、
黄热病
等疫病传人本国 , 对要求入境的外来船舶和人员采取
一
进港
前一律在锚地停滞
、
隔离 的防范措施 , 后来逐渐运用到
阻止动植物外来种传播方而 , 出现 了动植物检疫 年乌
拉圭回合贸易谈判最终达成的 实施动植物卫生检疫措施协
议 》, 已成为一部国际检疫法 ‘
, ‘〕
年在昆明举办世界园艺博览会期间 , 我国共检疫
国内外参展植物 批次 、 株 , 草坪 , 肥
料 , 木包装 件 截获有害生物 批次 , 发现有害
生物 多种 , 并进行了及时的处置 “
目前 , 大多数国家实行针对性检疫 , 是根据风险分析列
出危险性有害生物的“ 黑名单 ” 然而 , 许多外来生物在当地
是有益的 , 传人新环境后却能导致巨大危害 , 所以针对性检
疫存在弊端 日本 年 己率先修订 了 植物防疫法 , 改
“ 黑名单”为“ 白名单 ” , 列出了没有危险性的生物名录川 在
没有证据说明人境的外来生物无害之前 , 均应视其为有害生
物 , 禁止或限制其入境
采取全面的生态评估和监侧 , 防范引进品种的人侵
人类曾进行过大量的动植物引种驯化 并从中大受裨
益 人类粮食的 多来源于 种作物 , 即小麦 、 玉米 、 水
稻 、 马铃薯
、
大麦 、 木薯 、 大豆
、
甘蔗和燕麦〔‘“ 全球工业用材
林的 源 于 个属 的植物 , 即按 属 忡
, 松属
、 和袖木属 不飞勿 , 外来种在经济发展 中起到了非
常重要的作用
但是 , 也有例外的情 况 , 即好的初衷导致坏的结果 例
如 , 山羊
、
猪
、
狗和猫引到一些大西洋岛屿 , 对当地的植被和
生物区系造成毁灭性的破坏〔“ 〕夏威夷人为 了消灭害虫 , 从
非洲南部引进了一种玫瑰 色蜗牛 , 谁知 年后 , 它竟将 巧
一 种土生土 长的蜗牛伙伴消灭得干干净净 为 了改善牧
草的营养结构 , 美国西部引进 了纤维含量较高的胡枝子 , 结
果它疯狂地繁殖
、
蔓延
,
致使原本能养活 万 头奶牛的牧场
寸草不生 , 最后被荒弃不用 在中国的海南 、广西和云南南部
大面积种植的巴西橡胶林 , 种植面积最大时达到 亿株 ,
多万公顷 , 大而积的天然林被毁 , 代之以 巴西橡胶占绝对
优势 、 土壤板结
、
物种多样性匾乏的生态系统
可怕的是 , 我国的有些部门还在通过资助项 目的形式
,
鼓励从国外引进新 品种 作者 年 月应用中国科学院
文献情报中心和 国家图书馆的最新检索手段 , 用“ 引种 ” 为关
键词检索到 篇论文 , 涉 及的引进外来种 几乎包括了各
种类群 这些研究侧重于 引种后的生长表现
、
经济效益和引
种增效的生态条件 , 却普遍 没 有进行引种生物的安全评估 ,
引种后对生态系统和本地种产生的负而影响的研究也未见
报道
这些 出于 良好愿望导致的灾难性后果提示人们 , 在进行
人为引种前必须认真作好全面的生态评估 , 并进行引种后的
跟踪监测
根除和控制已人侵的有害外来种
根除和控制已人侵的外来种的方法 主要有机械法 适用
于种群数量小的人侵种 , 包括拔除
、 砍倒
、 火烧 、 水淹 、 光照和
遮荫等 化学法 使用杀虫剂和杀草剂 , 它们的专一性很重
要 生物防治法 利用人侵种的天敌控制其种群密度和扩展
速度
一旦外来种人侵后 , 根除和控制其发 展就会非常困难
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根除外来种尽管要在短期内大量投资 , 但若能在几个月或几
年内获得成功 , 无疑对本土生物多样性和生态系统的恢复提
供了最佳的机会
,
因而根除外来种受到 了大力提倡和 鼓
励 川 要成功地根除外来人侵种 , 必须有以下保障 足够的
资金 允许个人或团体采取必要的根除行动 人侵种的生物
学特性适合于所用的根除手段 能够阻止入侵种的再入侵
人侵种在相对低的密度下仍易于发现 根除掉关键外来种
后 , 要对群落或生态系统进行恢复或管理〔‘ 〕但是 , 由于生
态系统受多个人侵种的影响 , 或者受人侵种和其他全球变
化的影响 , 或者入侵种可能已 占据了很长的时间 , 根除这样
的人侵种可能导致以下后果 毒物在食物链中传递 难以阻
止再人侵使根除失败 人侵种已改变了生境 , 即使被根除掉 ,
也难以恢复本地种 其他外来种增加 实际上 , 人侵种在被人
侵的生态系统中已经发挥着它们的生态功能 , 根除它们当然
会带来次生效应 所以 , 在采取措施前 , 应对人侵种进行根除
预评估 , 分析外来种与本地种以及外来种间的营养关系 , 了
解人侵种在系统中的潜在作用 还应进行根除后 的跟踪监
测
在许多情况下 , 控制人侵种的扩展速度比根除它更加现
实和合算 “” 理论上 , 生物防治是控制外来种入侵的最佳方
法 这种方法 比杀虫剂和杀草剂对外来种有更强的专一性 ,
而且一旦天敌发挥作用 , 就可 以 良性发展 俄亥俄州立大学
的 正 ‘
, ’ 发现 , 到 年的近 年内 , 该州释
放的防治外来杂草的天敌种类翻了一番 , 达到 种 , 世界各
地的趋势与之相似 保障生物防治成功的关键是防除对象与
天敌间的专一性 最容易防治的是那些在人侵地没有近缘种
的外来种 , 最理想的天敌应该只取食一种 生物 全球不 到
种无脊椎动物和真菌被用于控制杂草 , 而控制外来昆虫
所选用的生物种类高达 种
但是 , 在筛选天敌和对其进行危害评估时要特别慎重
即便外来的生防天敌在其最初的释放地没有不 良后果 , 它们
的扩散也会产生十分严重的后果 例如 , 为了控制非洲蜗 牛
, 一种捕食性蜗牛 被引人
许多太平洋岛屿 , 结果造成了本地蜗牛的生存受到严重威
胁 年在加勒比海的 岛引进仙人掌蛾 肠
, 防治刺梨的人侵 , 结果这种蛾扩散到一个个岛屿上 ,
威胁到佛罗里达南部的稀有本土仙人掌 在美国 , 于 年
月启动的植物保护行动制汀了法规 , 要求害虫防治专家在
使用害虫天敌前向美国农业部动植物检疫局提交全面的环
境评估报告 , 新法规引起了每个人的重视和警觉 我国也应
对引进生防天敌的潜在危害进行认真的研究和评估 , 并制订
有关的实施细则 , 使生物防治事业科学化 、 规范化
肠 功 朋
“ 一 ,
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一 王献溥 。
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司
一 , 一
,
阴八召汉 , 一
一
张彦明 , 乙川
一
邹世品 邵 民
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参考文献
白 鸥 , 一 朱一农 】
刀 该了袄人 , , 科技新时代 , 一
作者简介 谢宗强 男 , 年生 , 博士 , 研究员 , 主要从事
植物种群生态学与保护生态学研究 , 发表论文 余篇
断 从爪之