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中國外來海洋生物概述(物種定義、存在問題、入侵途徑、利弊及管理措施)

隨著經濟全球化、貿易自由化、交通便捷化的發展,尤其是人類為了養殖、觀賞、消費等目的有意引進,為外來物種的擴散創造了條件,原有的地理阻隔因素逐漸消除,世界各地間物種的交流和滲透日益加劇,從而使生物傳播、入侵和擴散的種類及數量在全球範圍內呈增加的趨勢,外來物種入侵的風險也隨之增加(Elton,1958;徐汝梅和葉萬輝,2004)。

外來物種一旦入侵,將與土著物種爭奪生存空間、食物,佔據土著物種生態位,威脅土著物種的生存(包括遺傳侵蝕),給當地的自然生態環境、物種多樣性、生態系統及人類健康帶來嚴重危害,是與一個國家的經濟發展、生態安全緊密關聯的重大問題(李振宇和解焱,2002;Vitousek et al.,1987;Braithwaite et al.,1989)。生物入侵是除生境破壞之外造成生物多樣性喪失的重要因素(Wilcove et al.,1998;徐汝梅和葉萬輝,2004)。全世界由於外來物種入侵造成的損失巨大,美國每年損失1400多億美元,印度為1300億美元,南非為800億美元。

農業部最新統計顯示,目前入侵我國的外來生物已有400餘種。在世界自然保護聯盟(IUCN)公布的全球100種最具威脅的外來生物中,我國已經有50餘種。近10年來,新入侵我國的外來生物有20餘種,平均每年遞增1或2種。外來物種入侵已造成我國引進地物種的減少甚至滅絕,導致生態功能的喪失,同時帶來了嚴重的經濟損失。保守估計我國每年因外來物種入侵造成的經濟損失有數千億元,僅紫莖澤蘭(Eupatoriumadenophora)、豚草(Ambrosia artemisiifolia)、稻水象甲(Lissorhoptrus oryzophilus)、美洲斑潛蠅(Liriomyza sativae)、松材線蟲(Bursaphelenchus xylophilus)、美國白蛾(Hyphantria cunea)等13種入侵種每年給農林漁牧業生產造成的經濟損失就有570多億元(萬方浩等,2005)。

我國大陸海岸線北起遼寧鴨綠江口,南至廣西北侖河口,全長超過18 000km,大小島嶼6500座,島嶼海岸線14 000km以上,大陸海岸線和島嶼海岸線總長達32 000km。整個海域跨越溫帶、亞熱帶和熱帶三大氣候帶,生態系統類型多,這種自然特徵使我國更容易遭受外來海洋生物入侵的危害。

在海洋方面,外來有害生物入侵造成的災害已被全球環境基金組織(GEF)認定為海洋生態環境面臨的四大威脅(外來物種入侵、海洋污染、漁業資源過度捕撈、生境破壞)之一。

海洋生物入侵的生態危害主要表現在以下幾個方面:影響生態系統功能,破壞海洋生態平衡;影響生物多樣性;與土著生物雜交,造成遺傳污染;帶入病原微生物;影響漁業資源和漁業生產;危害旅遊業和水產品安全。


1

相關外來物種的定義及其存在的問題


「外來」是以生態系統來定義的,可以是其他國家和我國的其他地區,而本文通常所說的外來生物是指來自國外的生物。

外來入侵種(invasive species)是指一些在新的自然生態系統或生態環境中建立了能夠自我維持的種群,並對當地的生物多樣性、生態、經濟和社會安全造成威脅的外來種歸化種(naturalized species)是指已經建立能夠自我維持的種群並與本地生態系統形成穩定關係的外來種。引種複壯是指雖然有些物種在我國有分布,但為了解決種質退化或資源量(包括天然苗和人工繁育苗)不足等問題從國外有意引進的。

近年來我國外來入侵物種編目已取得豐富成果,尤其是在陸地方面,但在海洋方面難度較大,問題也較多由於我國對海洋生物的調查起步較晚,調查的深度和廣度有限,再加上海洋生態環境的不穩定性、海洋生物的廣布性,以及各相關海域本底生物物種分類學和生物地理學資料的家底不清等,我國海域記錄的物種絕大多數無法考證其原產地,造成「本地新紀錄」「外來物種」和「入侵種」三者的區分困難有關外來船舶壓艙水生物的研究已有一些成果,但至今在總體上仍然薄弱。

迄今為止有關外來船舶壓艙水生物入侵種的編目工作還不夠嚴謹目前普遍認為海域有毒有害新物種的出現及赤潮的頻發現象與外輪壓艙水排放有密切關係,通常是將外來壓艙水檢出物種與本地物種同期或歷史調查結果作比較,然後把當地港沒有出現的物種冠之以「外來物種」「疑似外來種」「外洋種」等名稱進行分析探討,這樣難免出現差錯和以訛傳訛的現象。

所謂「外來入侵種」的認定容不得絲毫草率,首先應研究其是否是外來的,其次應研究確認其入侵性。要判斷其是否為外來種的工作其實就已不易,需要有豐富的本地資料積累,至於入侵性的確認則更需要大量的研究證據。


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外來海洋生物的入侵途徑


生物入侵的途徑可以分為自然因素造成的和人為因素造成的兩類。人為因素造成的生物入侵還可以根據主觀意圖分為無意引進和有意引進。自然傳入是指外來物種是由於自身的力量或藉助自然的力量為媒介,轉移並擴散到原分布區域以外的領域,並通過繁殖建立種群,改變當地原有自然景觀或給當地生物種群造成破壞的外來物種入侵方式。這種入侵是通過大陸板塊運動、風媒、水體流動或由昆蟲、鳥類的傳播,植物種子或動物幼蟲、卵或微生物發生自然遷移而造成生物危害所引起的外來物種的入侵。例如,禽流感病毒可以藉助候鳥的遷徙傳遍全世界。紫莖澤蘭、微甘菊及美洲斑潛蠅等通過自然因素入侵我國。自然傳入目前是發生概率較小的入侵途徑。

隨著全球經濟一體化的深入發展,越來越多的證據表明,外來物種入侵主要是由人為因素造成的。人類的各種活動有意、無意間為外來種的擴散起了推動作用。人為因素造成的生物入侵主要分為以下兩方面。

1. 有意引進

有意引進是指人類基於自身某種需要或其他目的,將某個物種轉移到其原分布範圍以外的區域。例如,為發展水產養殖業,優化養殖品種,滿足漁業生產需要和提高經濟效益,以及為了觀賞、娛樂或者生物防治等,從國外或外地引入了大量物種,由於管理不善或事前缺乏相應的風險評估,有的物種變成了入侵種。

(1)改善環境和牧草引進

生態環境退化、植被破壞、水土流失和水域污染等長期困擾著我們。當初引種互花米草的目的是保灘護岸、改良土壤、作為畜牧飼料、綠化海灘與改善海灘生態環境。但這種灘涂植物已經在浙江、福建、廣東、香港等地大面積滋生蔓延,侵佔沿海灘涂生物的生長空間,對當地生物多樣性構成威脅,致使大片紅樹林消亡,影響當地漁業產量和生態環境。

(2)觀賞娛樂引進

隨著水族觀賞業的日益旺盛,促使人們不斷從國外引進觀賞動植物品種,其中一些因遭放棄或逃逸成為危險的外來入侵種。例如,巴西龜已經是全球性的外來入侵種,目前在我國幾乎所有的寵物市場上都能見到巴西龜的銷售,巴西龜也是疾病傳播的媒介,已經被世界自然保護聯盟列為世界最危險的100個入侵種之一。

(3)水產養殖引進

水產引種有效地克服了品種的地域極限性,豐富了養殖品種,滿足了人們日益增長的消費需求,我國已從國外引進水產品種150多種,如凡納濱對蝦、大菱鮃、眼斑擬石首魚、海灣扇貝、美國牡蠣和長心卡帕藻等,對調整水產養殖結構和增加漁民收入起到了重要作用。但有些種類可能會競爭生態位、造成遺傳污染、吞噬本土魚卵、與本土魚類競爭食物,導致大量土著種減少。例如,奧利亞羅非 魚、尼羅羅非魚有強烈搶佔地盤及護幼習性,經常形成巨大種群,排擠甚至殺死較弱小的當地魚。

2. 無意引進

無意引進是指某個物種藉助人類或人類交通運輸工具,轉移並擴散到其原分布區域以外的地方,造成非有意引進。這種引進雖然是由人的行為造成的,但並沒有主觀意願,只是無意識地藉助人類活動而被引進。

(1)隨交通工具帶入

日益增加的海運、空運、陸地運輸為外來物種的無意引進提供了多種通道,從船舶的壓艙水到飛機的滑輪乃至旅遊者的鞋底都有可能成為外來物種「偷渡」的運輸工具,海洋運輸是國際貿易中最主要的運輸方式。據估計世界上每年由船舶轉移的壓艙水有100億t以上,許多細菌和動植物也被吸入並轉移到下一個掛靠的港口。與此同時,營固著生活的生物(如藤壺等)附著在船隻底部被帶入新的海區。例如,食肉性的紅螺於1947年自日本海遷移到黑海,10年後,幾乎將黑海塔烏塔海灘的牡蠣完全消滅,地中海貽貝、藤壺和指甲履螺等污損生物是附著國外輪船底被帶入我國的。

(2)隨養殖品種或餌料帶入

引種為我國水產養殖業的發展作出重要貢獻,但在引種過程中也會無意攜帶病原生物等有害生物。沙篩貝可能在引入鮮活餌料或苗種時被夾雜帶入,桃拉綜合征病毒隨引進凡納濱對蝦而被攜帶,大菱鮃紅體病虹彩病毒隨大菱鮃親魚的引進而被攜帶。

研究認為導致海洋生物入侵的途徑主要有兩個一是船舶的遠距離運輸攜帶;二是水產養殖引種。其中外輪壓艙水排放是外來水生生物入侵的主要媒介,在過去的30多年已對錨地海洋生態安全造成威脅,甚至導致災難性後果。此外,船舶底部的污損生物通過航運在世界各港口漫遊,許多物種由原來的棲息地擴展到其他地區。隨著航運和水產養殖品種引進的日益增加,其對水產養殖、生態安全、人類健康乃至社會和國防安全的危害也日益引起關注。


3

外來物種的利弊及管理措施

毋庸置疑,正確的引種會增加引種地區的生物多樣性,也會極大地豐富人們的物質生活。早在公元前126年張騫出使西域返回後,我國歷史便揭開了引進外來物種的新篇章,苜蓿、葡萄、蠶豆、胡蘿蔔、豌豆、石榴、核桃等物種便開始源源不斷地沿著絲綢之路被引進到了中原地區,而玉米、花生、甘薯、馬鈴薯、芒果、檳榔、無花果、番木瓜、夾竹桃、油棕、桉樹等物種也非我國原產,也是歷經好幾百年陸續被引入我國的重要物種。

水產引種有效地克服了品種的地域性特點,使優良的水產品種在更大範圍內得到共享和利用,目前世界水產增養殖的品種主要來自引種,80%的增養殖產量是由於引種產生的。我國是水產引種工作做得最多的國家之一,據不完全統計,已從國外引進水產品種150多種甚至更多,60%以上的引進種在全國或部分地區得到推廣養殖,對調整水產養殖結構、豐富市場和增加漁民收入起到了重要作用。

我國海水養殖引種中普遍存在的主要問題是引進缺乏可行性研究和論證,對引進種的生物學特性、適應性、國外養殖和研究現狀等技術資料的掌握不夠充分;引種的檢疫管理工作不夠嚴格,雖然履行了動植物檢疫手續,但未起到應有的作用,致使病原體被攜帶入境;對種質選育、提純複壯和保種等工作重視不夠,引進原種、良種的批量偏少,經過數代近親繁殖後導致優良性狀衰退;缺乏健全的引種管理體制,引種的管理機構不夠完善,各地自行聯繫引進,出現同一種類的多頭引進。

在我國養殖業中外來物種入侵造成的危害主要表現在威脅生物多樣性,外來入侵物種通過競爭或佔據本地物種的生態位,排擠本地物種或與當地物 種競爭食物,或直接扼殺當地物種,或分泌釋放化學物質,抑制其他物種生長,減少當地物種的種類與數量,甚至導致當地物種瀕危或滅絕。例如,尼羅羅非魚、奧利亞羅非魚等在華南地區已歸化為常見種,這些魚都有強烈搶佔地盤及護幼習性,經常形成巨大種群,排擠甚至殺死較弱小的當地魚。

外來物種入侵的另一個危害是入侵物種與本地物種的基因交流可能導致對本地物種的遺傳侵蝕,從而污染當地生物的遺傳多樣性。例如,在實驗室條件下從美國引進的紅鮑(Haliotis rufescens)和綠鮑(Haliotis fulgens),能夠與中國的皺紋盤鮑(Haliotis discus hannai)雜交。如果這樣的雜交後代在自然條件下再成熟繁殖,則與本地物種更易雜交,其結果必將對中國的遺傳資源造成污染(李順才等,2005)。

近年來我國先後從美國大量引進眼斑擬石首魚,雖然多數人持比較正面的觀點,但在福建發現:由於其生性兇猛,遠比當地的大黃魚、等爭食性強,進入自然海區後對當地海域的魚類種群結構與生態系統產生十分不利的影響。目前在一些網箱養殖區附近的內灣海域垂釣,上鉤的眼斑擬石首魚較多,個體一般為2~4kg,大的5~6kg,曾有兩人2天釣上20多尾、重量近70kg的記錄。為此,專家認為眼斑擬石首魚若在當地形成群體,則對大黃魚等土著魚類將是滅頂之災。據悉,我國台灣地區就已採取措施鼓勵漁民捕殺海區中的眼斑擬石首魚(劉家富等,2004)。

我國外來水生生物引種除了水產養殖品種的引進外,主要是觀賞性商業引種。隨著人類對生活質量和生活品位要求的不斷提高,觀賞魚和水族文化走向各國家庭已成為趨勢,國際市場需求量逐漸增加,促進了世界觀賞魚貿易的長足發展。據聯合國糧食及農業組織(FAO)統計,2002年全球觀賞魚類的年貿易總額已達50億美元,並正以10%以上的年均遞增速度增加。我國是一個傳統的觀賞魚生產國家,但為了豐富品種結構,也從國外引進觀賞品種。一般來說,水產養殖推廣的品種,如適應性強就很容易建立種群並且成為入侵種,而水族觀賞魚因種群小,成為入侵種的可能性較小,但大型外來動物多數為兇猛的肉食性魚類或水母等其他海洋生物,因人為或自然因素造成放棄和逃逸而導致形成自然種群的概率較高。在淡水引種中最經典的案例當屬原產於南美亞馬孫河流域的食人鯧(納氏鋸脂鯉)[Pygocentrus nattereri (Serrasalmusnattereri)],是我國20世紀80年代為科普教育及作為觀賞魚類從巴西引進的推廣品種,如今已成為「水中狼族」。可見,若重於引進而疏於管理,可能導致外來物種逃逸到自然環境中,造成潛在的生態環境影響。

外來物種與我們的生活息息相關,在國際交往頻繁的今天不可能不引進外來物種,但是要趨利避害,建立在低風險或無風險的基礎上引入物種。外來入侵種的數量和影響正在迅速增加,而造成生物入侵的主要是人為因素。因此,最重要的是在分析原因的基礎上建立起有效的制度,控制人們有意或無意的物種引進行為。

一是需要加強檢驗與檢疫制度,預防外來生物進入本地生境,同時加強國民教育,杜絕無意引進外來物種;

二是需要對有意引種進行科學論證,加強風險評估與引種申報制度等,科學合理地引進外來物種。

除了考慮經濟價值較高的優良種質外,還要分析擬引進種的生物學特性,了解其食性、棲息地生態條件、繁殖習性和病蟲害情況,尤其是要注意引種對象與周圍環境相關物種之間的競爭或捕食關係。

本文引自《中國外來海洋生物及其快速檢測》,主編林更銘,楊清良。責任編輯:朱 瑾 郝晨揚 / 責任校對:鄭金紅

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