生物多样性第五章外来物种对生物多样性的影响

第五章外来物种对生物多样性的影响•土著种（nativespecies,indigenousspecies）：是指出现在自然传播范围内的物种。•外来种（alienspecies,exoticspecies,introducedspecies,non-nativespecies,non-indigenousspecies）：是指通过人为传播而出现在自然分布区以外的物种。•归化种（naturalizedspecies）：是指不依赖直接的人为干预而能持续繁殖并维持种群超过一个生命周期的外来物种。它们常常只是建立自然种群，不一定形成入侵。•外来入侵种（alieninvasivespecies）：当外来物种在引入地不但能存活、定居，而且繁殖、发展出庞大的种群，并对新分布区生态系统结构与功能构成严重危害时，外来种即演变为外来入侵种。•早在我国汉朝时期，公元前126年，张骞出使西域，从中亚国家带回了•葡萄（Vitisvinifera）、•苜蓿（Medicagosativa）、•安石榴（Punicagranatum）、•红花（Carthamustinctorius）等经济植物种子，并在西北地区渭河流域开始种植。今天，除了葡萄，其余物种已经逸为野生种。张骞出使西域葡萄（Vitisvinifera）苜蓿（Medicagosativa）安石榴（Punicagranatum）红花（Carthamustinctorius）•原产南美洲的凤眼莲（Eichorniacrassipes）又称水葫芦，大约在1901年作为饲料植物引入我国，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后来广泛扩散至热带和亚热带地区。•1944年，仅昆明滇池水面就有10km2的凤眼莲。1999年冬天，上海黄浦江和苏州河上凤眼莲顺流而下，长达30km，阻塞河道，影响通航。凤眼莲（Eichorniacrassipes）又称水葫芦滇池水面就有10km2的凤眼莲上海黄浦江•外来物种具有两方面的性质。•一方面，当外来物种作为栽培作物、家禽和家畜引进时，丰富了一个国家或地区的作物和家养动物的物种和遗传多样性，是促进农业经济和社会发展的重要措施；•另一方面，当外来物种广泛扩散、大量繁殖并对一个国家或地区的生态安全和土著物种构成威胁时，则可以严重制约当地经济和社会的健康发展。•例如，在一些岛屿上引入猫（Feliscattus）和猪（Susscrofa）等外来物种导致了一些土著物种的灭绝。•在美国列出的958种受威胁和濒危物种之中，大约400种是受到外来物种的竞争和捕食而处于危险境地。•在南非的Fynbos地区，外来生物入侵已经导致大约80％的土著种成为受威胁物种。1外来生物的现状•1.1全球外来生物概况•全球现有大约60亿人口，每天有大量人员在国家和洲际之间旅行，与人类活动相关的国际贸易和国际物流十分活跃。•国家之间、洲际之间动植物和微生物的有意或无意传播与扩散已经成为不可避免的事情，尽管各国都不同程度地制定了动植物检疫检验措施，外来生物在世界上已经是普遍存在的现象。•据统计，美国、英国、澳大利亚、南非、印度、巴西6国的外来生物合计达12万种。•其中各国有意识引进的外来生物在2000－50000种之间；•各国外来生物占本国生物种类总数的百分比依次为：英国53％，印度19％，南非7％，美国6％，澳大利亚3％，巴西1％。•通过美国、英国、澳大利亚、南非、印度、巴西6国外来生物种类概况，可以了解全球外来生物的基本状况。国家科目生物类群植物哺乳动物鸟类两栖爬行淡水鱼类节肢动物美国物种总数42000346650247938650000外来种数250002097531384500英国物种总数2751554452805424700外来种数26000174748121700澳大利亚物种总数2000029685070021685920外来种数195220702029150南非物种总数240002477253942208600外来种数87501682420—印度物种总数450003161221741254654430外来种数18000304—3001100巴西物种总数55000428163598530001000000外来种数11605253—76—•依据上述6国外来生物数量推断，估计全球不同生态系统中生存的外来生物大约有48万种（Pimentel等，2001）。•澳大利亚是一个岛状大陆，18世纪以来引进了大量外来物种，其中包括许多作为有用物种有意引进的动物和植物。•如今这些物种之中许多已经成为危害农业和自然保护的有害物种。在被澳大利亚宣布为有害杂草的220种外来植物中，46％是作为有用物种有意引进，31％是作为观赏植物有意引进。•澳大利亚还引进了许多脊椎动物，如兔子、野马、野猪、狐狸等，最初是为了满足农业、狩猎等活动的需要。•现在已经对本土植物和动物区系产生了严重的负面影响，对农业和生物多样性保护不利。野马野猪野猪狐狸•在海洋物种入侵方面，外来物种主要通过轮船压舱水的携带而进入全新的海域，被引入生物类群主要包括藻类和小型底栖生物。1.2中国的外来生物状况•1.2.1外来杂草•据不完全统计，我国先后引进外来植物约2000种，其中许多已经成为人们生产生活的物质资料，带来了巨大经济效益；•与此同时，外来植物也对我国的经济、社会和生态环境带来巨大危害。目前有76属，108种外来草本植物已经被确认为外来杂草。•其中广泛分布的恶性杂草包括：•水花生（Alternantheraphiloxeroides）•豚草（Ambrosiaartemisiifolia）•飞机草（Eupatoriumodoratum）•紫茎泽兰（Eupatoriumadenophorum）•凤眼莲（Eichorniacrassipes）•微甘菊（Mikaniamicrinata）等。水花生（Alternantheraphiloxeroides）豚草（Ambrosiaartemisiifolia）飞机草（Eupatoriumodoratum）紫茎泽兰（Eupatoriumadenophorum）凤眼莲（Eichorniacrassipes）又称水葫芦微甘菊（Mikaniamicrinata）•目前发生在我国的108种外来杂草中，有63种当初是作为有用植物引进的，占外来物种的58％。•外来杂草传入我国的历史可以分为3个阶段：•古代（19世纪以前）传入的杂草有13种，占12.0％；•近代（19世纪）传入21种，占19.4％；•现代（20世纪以来）传入61种，占56.4%。•另外有13种杂草传入年代不祥。从古至今，随着人类国际交往逐渐频繁，外来杂草传入数量呈现显著上升趋势。•据调查，北京地区有外来入侵植物91种，其中66种来自世界各地，25种来自国内其他地区。•上海是我国最大的水、陆、空交通和贸易口岸，也是外来植物区系十分丰富的城市。据统计，上海有被子植物890种，其中广义的外来植物有511种，其比例高达57.4％。•香港早在19世纪中叶就有外来植物入侵的记录，现在外来和怀疑为外来的植物已经多达238种。•许多外来杂草具有先锋植物的特征，首先侵入裸地、撂荒地、轮歇耕地、农田、果园、林间空地、路旁空地、村落空地等场所，繁殖迅速，通常形成单优势种群，侵占土著物种的生境，减少了动植物的多样性。村落空地干涸的河道林间空地路旁空地岛屿1.2.2外来昆虫和动物•目前在我国危害严重的外来昆虫和动物主要有：•美国白蛾（Hyphantriacunea）•松突圆蚧（Hemiberlesiapitysophila）•湿地松粉蚧（Oracellaacuta）美国白蛾（Hyphantriacunea）松突圆蚧（Hemiberlesiapitysophila）湿地松粉蚧（Oracellaacuta）•美洲斑潜蝇（Liriomyzasativae）•稻水象（Lissorhoptrusoryzophilus）•美洲大蠊（Periplanetaamericana）•苹果绵蚜（Eriosomalanigerum）美洲斑潜蝇（Liriomyzasativae）稻水象（Lissorhoptrusoryzophilus）美洲大蠊（Periplanetaamericana）苹果绵蚜（Eriosomalanigerum）•褐家鼠（Rattusnorvegicus）•非洲大蜗牛（Achatinafulica）•麦穗鱼（Pseudorasboraparva）•松材线虫（Bursaphelenchusxylophilus）等。褐家鼠（Rattusnorvegicus）非洲大蜗牛（Achatinafulica）麦穗鱼（Pseudorasboraparva）松材线虫（Bursaphelenchusxylophilus）•美国白蛾原产北美洲，广泛分布于美国北部、加拿大南部和墨西哥，其幼虫取食多种木本和草本植物，是世界性检疫害虫。•20世纪40年代末通过人类活动和运载工具传至欧洲和亚洲。•1979年在我国辽宁省丹东市首次发现，之后传播至大连、秦皇岛、北戴河、天津、烟台、威海、上海、西安等地。•松材线虫以松树为寄主，通过媒介昆虫松墨天牛（MonochamusalternatusHope）而扩散传播，是导致松树死亡的一种毁灭性病害。•松材线虫原产北美洲，目前在墨西哥、日本、中国、韩国、希腊、葡萄牙均已发现。其中以日本受害最为严重，给日本林业带来巨大损失。墨天牛（MonochamusalternatusHope）•松材线虫于20世纪70年代传入香港，1982年在南京中山陵日本黑松（Pinusthunbergii）上发现松材线虫病，现在已经扩散到山东至四川一线以东广大地区。•该病在我国的扩散形式呈跳跃式，已经对我国的3300万hm2松林和森林景观构成严重威胁。2001年该病在我国发生面积已超过7.24万hm2，松树枯死1500多万株，给我国的经济和生态带来巨大损失。•松突圆蚧原产日本和我国台湾省，20世纪70年代后期传入大陆，首次在广东省惠东县和宝安县发现，对马尾松林造成严重危害。1983年受害11万hm2，1990年受害72万hm2，其中13万hm2马尾松林已经死亡。•1989年从日本引进寄生天敌东氏花角蚜小蜂（Coccobiusazumai），减缓了危害。•美洲斑潜蝇于1994年在我国发现，现在已经扩散至全国除西藏以外的各个省区。1.2.3外来海洋生物•目前为止，我国已经从国外引进鱼类10种，虾类2种，贝类9种，棘皮动物1种，藻类4种，进行海水养殖。•随着海洋水族馆的发展，引进了数百种观赏性海洋生物，包括鱼、虾、贝、藻类及哺乳动物。•我国已建成海洋水族馆6个，引进了海豹、海狮、南极企鹅等大型海洋动物。•水族馆在科普方面发挥了重要作用。但是，若对这些外来生物管理不当，可能对我国土著海洋生物带来不可预知的不良影响，国外在这方面已有教训。•法国的水族馆从亚得里亚海引进绿藻（Caulerpataxifolia），后来这种绿藻将其孢子释放到当地海洋中，形成优势种群，使土著海洋植物大规模消亡。•几年前，中国的一些水族馆和海底世界从巴西引进了食人鱼。该鱼原产于亚马逊河流域，是一种危险性鱼类。我国政府和社会各界广泛关注，引进活动已经受到严格控制。•此外，航运业中，船体附着和压舱水排放无意中带入了上百种外来海洋生物。食人鱼食人鱼2外来生物的产生及其原因•外来物种可以被有意引进或无意引进。•有意引进是指为了满足农业、林业、渔业等生产活动需要而开展的物种引入行为。•无意引进是指通过贸易、商业、旅游等活动经过国际运输途径无意识引入外来物种的行为。•在外来物种之中，大多数植物和脊椎动物是有意引进的，而大多数无脊椎动物和微生物是无意引进的。•大多数杂草的种子是无意引进的。•在有意引进的作物体系中，许多物种在新的环境下已经演变为有害杂草。外来植物的引入途径：（1）作为有用植物有意引进•大多数外来植物是作为有用植物引进的。•作为牧草和饲料引进的有白车轴草、紫苜蓿、黑麦、欧麦草等；•作为观赏植物引进的有紫茉莉、月见草、圆叶牵牛、红花酢酱草、凤仙花等；紫苜