内蒙古外来入侵物种及其对草原的影响

2015-04-11田文坦王树彦

草业科学 2015年11期

田文坦，刘扬，王树彦，韩冰

(1．内蒙古农业大学生命科学学院，内蒙古呼和浩特010018;2．内蒙古农业大学农学院，内蒙古呼和浩特010018)

外来入侵物种是指出现在其生活的过去或现在的自然环境分布范围以外的、在本地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力、给本地的生态系统造成不同程度的威胁，可造成生态系统破坏、物种多样性下降，严重的可造成物种灭绝［1-5］。外来物种侵入新的生态环境后，与本地物种抢夺生存资源，具有强竞争力的外来物种可以有效利用资源排斥和驱逐本地种［6］。外来物种的入侵已在世界范围内造成了严重危害，这不仅导致生物多样性的减少，并且威胁着全球的生态环境和经济发展［7］。自20 世纪70 年代以来，随着社会经济的快速发展和交通方式的进步，越来越频繁的对外贸易、旅游和人员往来等，促进了外来物种的引入，并加速了其在中国境内的扩散和蔓延［8］。

内蒙古广袤的草原为当地农牧民提供了生活原料，为畜牧业生产提供了饲草，为当地农牧民的基本生产和生活提供了支持［9］。目前来看，内蒙古草原不是我国外来入侵物种造成直接危害的地区，但由于草原生态系统的脆弱性以及地域的广阔性，外来物种一旦通过某种途径侵入，就能够很快适应当地生态环境，其防治难度也相对较大。目前，在内蒙古草原的放牧区开始种植牧草、引进经济作物，交通条件也逐渐便利，这为外来物种的入侵，尤其从国内其他地区向内蒙古的扩散创造了有利条件［10］。因此，进行内蒙古外来入侵物种的研究工作是很有必要的。

1 外来入侵物种入侵原理

目前，我国外来物种入侵的途径主要有3 种:有意引进、无意传入、自然飘落。在外来物种入侵的3种途径中，最值得重视的是有意引进。在中国的外来入侵物种中，约有50% 是有意引进后扩散成灾［11］。外来入侵物种的入侵原理通过图1 可以直观体现出来。在原生地生态系统中的物种A，受到当地生境、天敌、物种竞争和外界干扰等条件的限制，处于协调的生态系统中，当通过某些途径将该物种引入到适宜其生存的入侵地生态系统中，由于缺乏上述因素的限制，快速增殖扩散，对当地生态环境造成危害［12］。

图1 外来入侵物种的入侵原理Fig．1 The invasion theory of alien species

2 内蒙古外来入侵物种的种类及来源地

经过对近几年的文献资料［13-25］整理分析，初步认定内蒙古地区外来入侵植物共有24 种，分别隶属于11 个科，均为陆生植物(表1)。苋科种数最多，共有5 种，菊科其次，有4 种。从来源地来说，24 种外来入侵植物中来自美洲的10 种、来自欧洲的9种、来自亚洲的4 种、来自非洲的1 种。所占比例最大的为美洲起源的植物。从整体上看，美洲是内蒙古外来入侵植物最主要的来源地［10］。

根据统计内蒙古外来入侵动物物种及分布数据［26-33］，认定内蒙古的外来入侵动物共有32 种(表2)，所占比例最大的为美洲起源的动物，其次是欧洲和亚洲。其中，8 种来自欧洲、12 种来自美洲、8种来自亚洲、4 种来自非洲。

依据目前资料［34-38］，入侵微生物种类共有11种(表3)，主要分布于内蒙古农牧区，且大部分为植物致病菌类，目前研究尚未发现直接影响内蒙古地区草原生态环境的有害微生物，即直接作用于牧区草地及草原动物的微生物。所占比例最大的为美洲起源的致病菌。

通过对以上内容的分析，内蒙古各外来入侵物种来源地域不同，物种的多样性不存在特定的空间分布格局，各个物种在不同来源地所占的数量比重也不尽相同(图2、图3)。在各外来入侵物种中，占比重最大的为动物，其次为植物，微生物所占比重最小。就来源地来说，美洲在各外来入侵物种的来源地中所占比重最大，欧洲其次。

3 内蒙古外来入侵物种的入侵途径

从内蒙古外来入侵植物的入侵途径来看，有些种类是作为目的性植物有意引进，例如:紫花苜蓿(Medicago sativa)、白花草木樨(Melilotus albus)等作为优良牧草引进;而有些种类则是通过自然扩散和其他人为因素传入的，例如:白苋(Amaranthus albus)、北美苋(A． blitoides)、王不留行(Vaccar iasegetalis)等主要是随进口货物、农作物或自然扩散传入的。根据目前统计，内蒙古地区的外来入侵植物均来自国内其他地区，因此，内蒙古地区不是外来入侵植物的直接入侵地，而属于在中国的扩散地之一。外来入侵植物的各种传入途径有可能相互交叉，同一种入侵植物可能通过1 种以上的途径传入［1］。

就内蒙古外来入侵动物的入侵途径来说，鱼类及鼠类是作为经济项目有意引进的。而昆虫类则是通过自然扩散和其他人为因素(货物运输，进出口贸易等)传入的。根据统计的种类来看，除剪股颖粒线虫是由外国直接传入内蒙古境内［39］，其他外来入侵动物都是从国内其他地区传入的。因此，应大力加强内蒙古地区进出口贸易的检验检疫工作。

表1 内蒙古地区主要外来入侵植物Table 1 The main alien invasive plants in Inner Mongolia

表2 内蒙古地区外来入侵动物种类Table 2 The main alien invasive animals in Inner Mongolia

内蒙古地区的入侵微生物主要入侵途径为进口蔬菜、水果或经济作物引进过程中，随病害植株传入内蒙古境内，除此是否有其他传入途径，目前尚不可知。由于在检疫方面存在很多薄弱环节，目前已知的外来入侵微生物均是随引进的植株及其携带的土壤而无意传入的［40］。

表3 内蒙古地区外来入侵微生物种类Table 3 The main alien invasive microorganisms in Inner Mongolia

图2 内蒙古地区各外来入侵物种所占比重Fig．2 The proportion of alien invasive species in Inner Mongolia

图3 内蒙古地区各外来入侵物种的来源地及所占比重Fig．3 The source area of alien invasive specie

4 转基因生物作为一种特殊形式的入侵物种存在

引入任何一个外源基因并得到表达的生物体均可称为转基因生物体(Transgenetic Living Organisms，TLO)［41］。TLO 包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物3 种主要类别。转基因生物作为入侵物种的一种形式是通过基因逃逸(Gene Escape)对环境造成威胁，其中转基因植物基因逃逸主要集中于转基因作物与其野生亲缘种间的基因流动(Gene Flow);转基因动物在放牧饲养或逃逸条件下，与同类野生动物交配后，将转入基因通过后代遗传扩散到自然环境中，从而影响当地物种多样性［42］。根据报道［43］，昆虫在转基因动物中逃逸可能性最高，鱼类其次，逃逸可能性相对小的为转基因家畜;大多数转基因微生物是被设计成在人类的管理和控制下生存和繁殖，所以目前主要集中于植物与动物的转基因生物安全性研究。

5 外来入侵物种对内蒙古草原环境造成的危害

外来物种从多层次、多方面对内蒙古草原造成危害，外来生物一旦入侵成功，要彻底根除极为困难，而且用于控制其危害、扩散、蔓延需要付出极大的人力、物力、财力。目前来说，外来入侵物种造成的危害主要体现在以下两个方面。

5．1 破坏当地草原生态系统及生物遗传多样性

由于内蒙古地区独特的地理位置(东西经度跨度大)，农区和牧区交替存在以及农牧交错区面积很大，因而当地植被易被入侵种分割、包围和渗透，使本土生物种群进一步破碎化。目前已经定植并发现的外来入侵植物光梗蒺藜草和牛膝菊已经逐渐蔓延且分布面积越来越大。光梗蒺藜草在内蒙古通辽市库伦旗已能够自然繁殖，并开始大面积蔓延［44］。光梗蒺藜草的嫩草为牛等牲畜喜食，但到了果实成熟期，刺状总苞变得坚硬锋利，易伤害牲畜，严重影响天然草地的放牧和利用。牛膝菊分布于呼伦贝尔市扎兰屯，主要危害秋收作物、蔬菜、果树［10］。这些外来入侵植物改变当地的种群结构，使草地生产能力和牧草品质下降，草原严重退化［45-46］。外来物种成功入侵后，适应当地草地环境，又没有天敌控制，大量繁殖后与本地生物种类争夺生存的空间、营养物质等，给畜牧业生产带来巨大的破坏作用，使生物种类迅速减少，破坏食物链，影响生态系统的稳定性。将会加速生物种类多样性和基因多样性的丧失，还可能造成一些物种的近亲繁殖和遗传变异，从而导致后代性状改变，不利于本地种的存活。

5．2 外来入侵生物直接危害农牧业经济发展

虽然有害的外来入侵物种只占外来物种的很小一部分，但他们造成的负面影响却是惊人的。我国仅因烟粉虱、紫茎泽兰(Eupatorium adenophora)、松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)等11 种入侵物种，每年给农林牧渔业造成的直接经济损失约365．3 亿元，加上防治费用14．83 亿元，每年的总直接经济损失达380．13 亿［47］。对内蒙古草原造成危害的动物中，最具有典型代表性的为麝鼠，麝鼠以其特有的构造从传统的田鼠类群中分离出来，并远离其他种群［48］，以至于该种鼠害爆发是难以预计的。根据报道，每年草地受鼠害面积达3 733 万hm2，占可利用面积的14%，每年牧草损失近2 000 万t，草原破坏一般在20% ～30%，严重地区达60%，牧草损失一般在35% ～50%［49］。其中，麝鼠对草地的破坏占有很大比重，麝鼠一年的增长量可达到8 万～12 万只，一只麝鼠可打20 多m 长的地洞，严重破坏了草原植被［50］。除此之外，在天然牧草地、多年生栽培草地及草籽基地，麝鼠还能够啃食优良牧草、取食草籽。针对外来入侵物种给内蒙古草原造成的经济损失，目前未做出完整的系统评估，但由于内蒙古草原生态系统破坏严重，入侵物种更为猖獗，加上本土物种的基数较大，估计受损程度较大。因此，外来物种入侵已严重影响着内蒙古农牧业经济发展、环境及生物多样性保护。

6 防控措施

目前，外来物种入侵这一全球性问题已引起世界各国和国际组织的广泛关注，美国、澳大利亚、新西兰等许多国家针对本国外来入侵物种现状，已制定了相关管理策略，包括各种防控指南、技术准则并进行了相应的立法。例如:澳大利亚于1996 年制定了《澳大利亚国家生物多样性保护策略》，同时针对外来杂草和通过压舱水载入的海洋外来入侵物种制定了《国家杂草策略》、《压舱水指南》和《杂草风险评价系统》等法规和技术性文件［51］。这些手段为内蒙古草原防控外来入侵物种提供了借鉴，主要从以下3 个方面出发:

从科研保障来说，依靠多种控制方法的综合使用具有较高可行性，包括以非入侵性物种代替入侵性物种，降低入侵物种密度甚至全面清除入侵物种;完善阻止和预防外来入侵生物的监测和清除技术，针对不同生物制订配套的监测和应急控制规程，清除以各种形式尤其是被进口牧草携带进入的外来物种;开展入侵破坏的生态系统的恢复和替代技术研究;创建针对内蒙古草原生态环境的外来入侵生物管理示范区，通过例证示范研究，对内蒙古外来入侵生物建立有效的监测、管理与控制体系。

从法制保障来说，应建立健全法律法规，目前我国已建立多种涉及到外来入侵物种的法律法规与管理条例，例如:《中华人民共和国进出境动植物检疫法》、《出入境检验检疫风险预警及快速反应管理规定》、《植物检疫条例》、农业部《农业重大有害生物及外来生物入侵突发事件应急预案》及有关法律法规。其中不乏一些专门针对外来物种入侵的条例、规定，但由于立法目的不具有专一性、调整范围小、具体制度缺失等问题，使得这些法律、法规在防治外来物种入侵方面并未达到理想效果［52］，建议对外来入侵物种进行有效防控、清除、责任认定、赔偿、生态恢复等做出明确规定［53］。

从预警与信息报告来说:一方面，应建立入侵物种风险评估系统和数据库，对内蒙古外来入侵物种的可能性来源地、检疫检测及管理难度、具体防控措施等进行风险分析。在对外来入侵物种传入、定殖、扩散的可能性及其对农牧业潜在危害性评估的基础上，对其类别进行划分，以确定是否符合检疫检测标准，并以此为根据确定重点检测对象并制定相应的防控措施。另一方面，各级检疫及农牧业病害防治机构负责对监测信息进行统计汇总，并在各级农牧业行政主管部门的领导下，组织建立相应的预警和风险评估体系，负责对监测信息进行定期综合性分析与评估。

7 展望

外来物种入侵所带来的危害已逐渐为人们所认识，并受到越来越广泛的关注。积极开展对外来入侵物种的基础理论与应用研究，并结合当地生态环境实际，采取相应的防控措施。随着内蒙古地区的经济与交通越来越发达，外来物种入侵的可能性以及对内蒙古草原的危害也就越来越大，因此，在内蒙古地区建立一整套完整的外来物种检测与防治体系是很有必要的。

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