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斑马贻贝在美国

2011-04-20全海龙

方圆 2011年7期
关键词:压舱贻贝斑马

全海龙

一个不得不承认的事实是,人们将永远无法将斑马贻贝完全从江河湖泊中消除,唯一能做的就是阻止它们从一个水体扩散到另一个水体。严峻的形势迫使美国政府开始了关于外来物种入侵的一系列立法

指甲大小的高危入侵物种

由21000多人花费五年时间才在湍急的河流上筑起的巨型建筑胡佛大坝,在人类消失后的一年内,就被仅有人类指甲大小的生物体击倒。

这是史诗大片《历史频道:人类消失后的世界》(History Channel Life After People)中的一个情节。片中,仅仅在人类消失的一年后,大坝内外就到处滋生着这种生物,给发电机组提供冷却水的管道是它们生长的理想场所,在没有人类清理的情况下,它们像癌细胞一样蔓延开来。它们附着在管道壁内,一个个叠在一起生长,快速地繁殖,最终将管道完全阻断。这些冷却用的水管一旦被阻断,发电机组就无法进行散热,自动控制系统便会发出过热警告,关闭过热的发电机组,紧接着大坝所有的发电机组一个接一个都将关闭,最后整个大坝发电站便停止运转。

这种击倒大坝的小生物并非完全虚构,它们在现实生活中真实地存在,名字叫做斑马贻贝(Zebra mussels,拉丁学名为Dreissena polymorpha),是一种小型淡水贻贝。这个物种原产自俄罗斯东南部的湖泊,经过千万年的演化,斑马贻贝与当地生态保持着平衡的关系(包括鸭子、鱼类等在内的天然捕食者抑压着斑马贻贝的生长数量)。

但在二十年前,斑马贻贝随着船舶排放的压舱水向世界各地进发,在无天敌的新环境里开枝散叶。由于缺乏天敌且繁殖力强,斑马贻贝很快可以影响整个水体的生态平衡,引发严重的生态灾难,并在河川、湖泊及水库造成淤积及堵塞的问题。目前许多国家已将其列为高危入侵物种。

斑马贻贝通常有指甲盖大小,最大的可以长到5厘米,成体以足丝附着在任何硬质的物体上,比如管道中、船舶的船身和引擎上,甚至其他贝类的壳上。斑马贻贝的寿命是四到五年,它们具有强大的繁殖潜力,一个雌贝每年最多可以排出100万个卵,这些卵将发育为浮游性缘膜幼虫,当遇到适当的硬质或基底时,它们就会射出足丝进行附着,在岩石、桥墩、抽排水管或其他贝类的壳上生长,层层叠叠地附着,形成一层垫状物。

入侵带来巨额经济损失

1988年,两个从事生物研究的学生在美国圣克莱湖发现了斑马贻贝。几年之后,斑马贻贝迅速扩展至整个五大湖地区,并入侵了美国五大湖以外的淡水流域和内陆湖泊。

美国地质调查局统计数据显示,自1988年首次被发现,到1992年,仅仅四年间,斑马贻贝就蔓延到了美国东部各大航道,包括锡姆科湖、密西西比河、哈得逊河、圣劳伦斯河及俄亥俄、坎伯兰、密苏里、田纳西、科罗拉多和阿肯色等州的河流。据统计,1988年,底特律爱迪生电厂进水口处斑马贻贝的密度为每平方米200个,第二年则增加至每平方米70万个,足见其惊人的繁殖能力。

目前,人们在超过230个湖泊里发现了斑马贻贝,其踪迹遍布美国东部各州和加拿大南部,尤以五大湖区最为严重。它们堵塞管道,污染水源,排挤当地物种,对水力发电、居民饮水、船舶航运、水产养殖、水上旅游造成严重的经济损失。比如,1988年夏季,门罗水力发电厂进水管道减少了25%的进水量;当年12月,由于斑马贻贝的影响,电厂停止进水两天,附近的部分工厂及学校也停止供水,花费了25万美元清理才重新启动,之后电厂花费了600多万美元设计新的取水系统,以防止斑马贻贝的影响。

美国鱼类和野生动物服务中心(隶属于美国内务部)的一位官员估计,仅是美国五大湖之一的伊利湖,在未来十年,商业上的损失将达20亿美元。此外,数量巨大的斑马贝附着在输水管道上,使发电厂和自来水公司的供水系统和其他设施不能正常运转。伊利湖西部的发电站用在清理被堵塞管道的花费高达150万美元,管道更新和相关的补救工作花费将近五千万美元。由此上涨的运营成本就转嫁到消费者头上,消费者也不得不面对水电价格的上涨。

一项粗略的估计指出,需花费20亿美元且历时十年不间断治理才能使五大湖区恢复原状。而据美国加州大学外来物种入侵研究中心估算,目前美国每年花费在斑马贻贝身上的治理费用已高达5亿美元。

斑马贻贝能吞食大量浮游植物,消耗水中氧气,令其他同样以浮游植物为生的贝类和小鱼生长困难。它们又喜欢在别的贝类身上聚居,有时在一只土生贝类的壳上竟可找到数千只斑马贻贝,致使土生贝壳无法张开,窒息而死。有研究表明,美洲湖泊和河流原本拥有近300种土生贝类,但今天70%已经绝种、濒危或数量下降,斑马贻贝的入侵是主因之一。

斑马贻贝的壳是非常尖利的,人的脚经常会被水底及岸边的斑马贻贝割伤,在其泛滥的地方,水鞋是人们的必需品。

斑马贻贝也被认为是致命的禽类肉毒杆菌素的源头,当水鸟吃了斑马贻贝后,水鸟的生殖系统就会被斑马贻贝体内的物质破坏,自20世纪90年代以来,这种病毒已造成五大湖区数以万计的鸟类死亡。

加拿大赖雅森大学研究人员警告,经过实验测试,斑马贻贝的确改变了水中的化学成分,使五大湖区变成衍生蓝绿藻的温床。蓝绿藻释放的化学物质会改变饮用水的味道,发出恶臭,甚至会排放毒素,危害人类的健康。

基因研究表明,斑马贻贝来自遥远的里海和黑海。让人感到困惑的是:这样的无鳍贝类,究竟是怎样经受住了冰冷的洋流和北大西洋风暴的考验,顺利来到美国呢?据研究表明,斑马贻贝入侵的最可能的途径是船舶排放的压舱水,货柜轮在底层设有各种水槽,在启程港口装入压舱水借以平衡船身,然而这些水体中存有各种水生物的幼苗,由于航行速度快,抵达目的地港口后,压舱水排出的同时也将这些生物传播到该泊港。如此一来,一些生物地理分布上原有的隔离就打破了。随着贸易的开放,这种借由货船压舱水的排放导致外来种入侵的情形越来越普遍。

立法治理斑马贻贝

经过多年与斑马贻贝的斗争,人们已经掌握了几种较为有效的方式来处理斑马贻贝。

氯水灭杀是最有效的方法,在其他化学品中,有一种称为“灭螺”的药剂也是比较有效的。不通过化学药剂灭杀的话,还可以选择电流、二氧化碳、紫外线、加热等方法,还可以使用过滤器限制斑马贻贝的生活范围。对于管道中的斑马贻贝,可以用脱水法使其干涸死亡,但这种治理方法需要花太多时间,而且如果没有一个备用管道可以使用的话也不可行。目前较为先进的是更换管道设施,使用斑马贻贝不喜欢接触的黄铜或镀锌金属作为原材料,但这同样也带来一个问题,就是价格昂贵。

在开放的湖泊和河流中,目前尚没有一个补救措施可以用来消除斑马贻贝的影响。使用化学品不可取,而抽干河流和湖泊的水更不现实。一个不得不承认的事实是,人们将永远无法将斑马贻贝完全从江河湖泊中消除,唯一能做的就是阻止它们从一个水体扩散到另一个水体。

斑马贻贝在原产地也有生物天敌,如鱼和鸭子。但是引进那些危险的动物也有风险,因为它们可能会发现,美国本地的物种比斑马贻贝更合它们的口味。目前虽然在美国也有一些动物以斑马贻贝为食,如圆虾虎鱼、鲫鱼、鲇鱼等,但由于斑马贻贝对于它们而言只是上万年形成的食物链中的一个小插曲,因此上述动物的存在并不足以控制斑马贻贝的疯狂繁衍。

严峻的形势迫使美国政府开始了关于外来物种入侵的一系列立法。

1990年10月29日,美国第101届国会通过了《外来有害水生生物预防与控制法》(Nonindigenous Aquatic Nuisance Prevention and Control Act),它是美国第一部关于外来物种通过压舱水侵入问题的法律,在美国外来物种入侵的立法上具有深远的意义。

这部法律旨在预防未来有害的外来水生生物的引进以及控制美国业已存在的无意引进,阐述了由外来物种入侵产生问题的复杂性,并设计了处理此类问题、方法的基本框架。该法包括以下五方面内容:预防无意引入;协调调查和信息共享;发展并执行符合环境要求的控制办法;把对经济和生态的冲击减到最低;制定针对外来物种入侵的调查和科学研究计划。

该法还规定成立水生生物有害物种特别工作组(Aquatic Nuisance Species Task Force),以协调控制外来水生生物通过压舱水传播措施中各部门之间的活动。

1996年10月26日,美国第104届国会通过了《国家外来物种法》(National Invasive Species Act)。这部法律补充并再次认可了《外来有害水生生物预防与控制法》,通过对船只压舱水的管理防止外来物种在美国水域的引入和传播。与1990年的法律相比,把压舱水的管理范围扩大至美国的所有水域。

此后,美国还陆续通过了一系列旨在控制外来生物入侵的法律,如《植物检疫法》、《动物损害控制法》、《联邦植物害虫法》、《国家环境政策法》、《濒危物种保护法》及《联邦杂草防治法》等。据统计,仅在2003-2004年,涉及外来物种的法律就有26部被通过。目前美国的外来物种立法走在了世界各国的前列。

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