郑州地区生物入侵生态现状及治理对策研究

■张卿雅

（河南省郑州外国语新枫杨学校 河南 郑州464000）

郑州地区生物入侵生态现状及治理对策研究

■张卿雅

（河南省郑州外国语新枫杨学校 河南 郑州464000）

生物入侵是指某种生物从外地自然传入或认为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象，本文阐述了生物入侵现状、危害其对生态、社会、经济的影响，同时分析了郑州生物入侵的现状特点，提出了对郑州危害比较严重的入侵植物的防止措施和防除途径，并介绍了国外防止生物入侵的成功案例。

郑州生物入侵危害现状

0 引言

长期以来，人们从世界各地引入动植物。提供食物的动植物中高达90%的是外来物种。对外来种的杂交驯化，使人类解决了衣食等生活基本需求。中国对优良物种的引进有悠久的历史。公元前4世纪，非洲的酸豆通过“蜀—印度道”引入中国。公元前1世纪，张骞从中亚通过“丝绸之路”带回了葡萄、紫苜蓿、石榴等经济作物。1648年开通的伽玛航线上，甘薯、烟草、银合欢、金合欢等引入我国。荆豆、一年蓬、小白酒草等外来杂草，鸦片战争后进入我国。像玉米、小麦、马铃薯、番茄、西瓜、南瓜、刺槐、悬铃木、郁金香等大部分外来物种，或作为粮食、蔬菜、用材或用于观赏，一定程度上促进了人类社会的发展。但进入“地球村”时代后，“生物入侵”逐渐成为了丧失生物多样性的“三大杀手”之一，进而对本土生态乃至人类生存环境造成了极大破坏。人们对于生物入侵的一些表现并不感到陌生，如口蹄疫(FMD)、疯牛病(BSE)、非典(SARS)、甚至艾滋病(AIDS)。有数据显示：所有的外来种当中，大约10%左右能在新环境中自行繁殖，能自行繁殖的外来种当中又有大约10%是能造成生物灾害的入侵种，而这仅占外来种10%的入侵种就能给世界造成巨大的破坏和损失。当前统计到入侵中国的外来种已经到达400多种，世界自然保护联盟公布的“全球最具威胁的100种入侵种”当中有一半已经入侵到了中国，我国成为全球遭受外来生物入侵影响最大的国家之一[李振宇，解焱．中国外来入侵种［M］．北京:中国林业出版社，2002]。

1 研究目的和意义

生物入侵的概念逐渐频繁的出现在人们的生活当中，但人们对于生物入侵的概念和一些相关问题还缺乏深入的了解。比如：生物入侵中土著种、外来种和入侵种等一些基本概念究竟是什么？生活中常见的被人们熟知的生物入侵现象有哪些？生物入侵的原因是什么？在城市化加快的郑州，生物入侵的现状如何？如何去去预防和控制生物入侵，以及我们该怎么客观评价生物入侵？

人类生存和可持续发展在面临着资源、环境、粮食以及能源危机等多重问题威胁，并逐渐加重。生物入侵问题这个新威胁伴随着国际贸易得扩大和全球旅游业的快速发展，已经引起我国在内的世界各国的广泛关注。生物入侵在生态、环境、经济等方面的危害随着全球经济一体化进程的深入也日益严重。为保护自身利益，人类同入侵种进行了长期而又艰巨的斗争。在与入侵种的斗争中，人们更加了解了生物入侵的严重后果，甚至到了谈之色变的程度[丁建清.外来生物的入侵机制及其对生态安全的影响 [J].中国农业科技导报，2002，4(4):16-20.]。

处于中原地区的郑州地区生态环境是黄河中下游河南段的典型生态区域，它不仅是中华文明的发源地还是我国主要粮食主产区之一。郑州地区自东向西形成了一段由平原逐渐向山地过渡的连续变化的环境梯度，天然形成的丰富的环境条件为外来种的入侵提供了多样的生存条件。文综合前人的工作，并调查研究了河南地区外来种的现状，针对入侵种的危害，作出了一系列的防控对策和建议，为河南省的生物入侵防控提供依据。

2 基本概念

2.1 外来生物入侵相关概念

2.1.1 生物入侵

美国人EITON在1954年首次提出来关于“生物入侵”的概念。“外来种”和“入侵种”虽有相同点却是两个不同的概念。泛言指的非本土原产的外域种为“外来种”。“入侵种”则是根据一些标准从外来种当中划分出来的生物种。划分的标准有三个：由人类活动出离自然分布区；在新的生态环境当中繁衍出种群；造成当地生态系统和生物多样性的破坏。

一种物种从原分布区到达一个通常距离遥远的新区域，在新地域里繁衍并维持下去的行为定义为生物入侵。另一种生物入侵的定义是指生物到达其自然繁衍进化历程中从未到达的新区域，其繁殖与维持与否不做考虑。而当今获得普遍认同的定义是指，一个物种由于人类活动的原因，在一个全新的地域内繁衍种群并逐渐占领该区域，而当地土著种和生态环境因此造成威胁和破坏的生态现象[丁圣彦.生态学[M].北京:科学出版社，2006，5，283-284]。

2.1.2 本地种

那些自然生长在本土产地的物种称为本地种（Native species），也叫原生种（indigenous species）或土著种（indigenous species）。由本地种构成的生态系统对于本地的生物多样性和自然平衡起到了重要的保护作用 [丁圣彦.生态学 [M].北京:科学出版社，2006，5，283-284]。

2.1.3 外来种和外来入侵种

外来种是指出现在其自然进化过程中从未到达过及扩散潜力到达不了的区域，以及那些在非直接或间接引进与人类培育情况不能生存的物种、亚种及其向下分类单元。满足一些条件时外来种会演化成为外来入侵种。外来入侵种则是那些外来种在自然半自然环境中繁衍出种群，造成本土生物多样性和生物安全造成危害和威胁的物种[徐汝梅，叶万辉等.生物入侵理论与实践[M].北京:科学出版社，2003，1-9]。李振宇定义的入侵标准为：（1）由人类活动到达非原生区域；（2）在到达区域内进行繁殖和演化；（3）对当地生态环境和生物多样性或地理构造造成显著的破坏和影响；（4）中国国内的非原产地的物种或者国外非本土物种。通过以上描述可知，外来种是造成破坏的入侵种和未造成破坏的非本地种的总称。外来入侵种则是对扩展到的生态系统和环境造成或可能造成破坏和威胁人类健康和经济建设的外来种。当外来种侵入当地生态系统后，在经过1000年就将没有办法对其与本地种再进行区分 [User M B.Biological invasions of nature reserves:a search for generalizations[J]. Biologecal Conservation，1998，44:119-135]。

2.2 干扰的概念

干扰是指通过偶然发生的自然或人为事件，改变生态环境当中的资源分布，改变了原来的生态进程，重新构建一个生态格局的行为。当今的实验中所涉及到的干扰大部分是人为干扰以及部分相关的自然干扰。

人为干扰的特征主要有：方式的多样性、范围的广泛性、时间的长期性、程度的深刻性、后果影响的深远性等[王广慧，乌兰，于军.干扰与生态系统的关系[J].内蒙古草业，2007，19(1):15-18]。今年来生物入侵作为一种自然干扰方式越来越受到人们的重视和研究。生物入侵这种自然干扰方式所造成的影响方面众多而且后果严重。其不仅严重破坏了当地的生态系统还会对群落结构和功能、土壤的物理与化学性质 [Hobbs R J，Huenneke L F.Disturbance，diversity，and invasion:implications for conservation[J].Conservation Biology.1992，6 (3):324-337]以及地质地貌的演化进程[Hobbs R J.Disturbances as a precursor for weed invasion in native vegetation[J].Plant Protection Quarterly，1991，6:99-104]等产生严重的影响后果。与此同时，生物入侵作为一种全球性变化的重要现象，关系到全球环境安全和人类社会经济的可持续发展 [Davis M A.Biotic globalization:does competition from introduced species threaten biodiversity?[J].Biology Science，2003，53:481-489]。

自然或人为地干扰有一些都会对外来种的入侵造成影响，尤其是由人类活动产生的干扰，其加快了外来种的入侵[Zhang Zhibin，Xie Yan，Wu Yuming.Human disturbance，climate and biodiversity determine biological invasion at a regional scale[J].Integrative Zoology，2006，1:130-138]。研究发现中等程度的干扰对外来种的入侵和群落繁衍起到了加速作用[彭少麟，向言词.植物外来入侵种及其对生态系统的影响[J].生态学报，1999，19(4):560-568]。同种环境当中由于干扰方式和强度的不同，所产生的相应也是不同的。例如北美的草地，火烧能够减少入侵放牧则会起到相反的效果。人类是对其周围环境产生影响的最大干扰因素，例如道路运输、居住地活动范围、开荒、放牧、火烧和工程建设等；动物干扰也会产生相应的影响。

3 郑州生态入侵现状

3.1 入侵现状调查

在对郑州市生态入侵调查分析过程中，本文选取郑州不同参差植物多样性的公园选取了多个样本区，其中包括植物多样性较好的绿博园和较差的森林公园进行分析。本次调查过程中，全市范围（郑州绿博园、人民公园、紫荆山公园、碧沙岗公园、郑州之林园、森林公园）设立四十个有代表性的样点，并用五点采集法在每一个大样地里设立小样方，并对其中的外来物种进行观测。观测指标有：叶层高、花序高、茎粗、叶片长宽（叶面积）、叶片厚度、叶片数和花果数等。期以一方面可以为调查研究郑州其生态入侵现状并提供数据依靠，另一方面也为当前的城市绿化建设、植物构成结构和引进方面提供参考数据，有针对性的对生物入侵提出完整的治理方案和意见。

研究结果表明：

郑州市公园绿地植物共有73科158属237种，其中裸子植物7科14属25种，被子植物66科144属212种，单子叶植物7科21属23种，双子叶植物59科123属189种。其中蔷薇科15属32种、豆科9属17种、木犀科6属12种在科属种占得分量较大。乡土树种132种，国内引进树种80种，国外引进树种26种。其中，外来入侵物种有植物18科55种，入侵植物中草本植物53种、占96．4%，基本上属于田间杂草，起源地多为美洲和欧洲。

3.2 入侵种造成的危害及影响

（1）入侵种在侵入第失去各种生态因子制约之后，极易形成大面积的优势群落影响本地种的生存，使本土物种生存收到威胁和制约，破坏生物多样性。

（2）入侵种对本地物种的压迫和排斥，导致生态系统受到破坏。一些恶性杂草如豚草可分泌出酚酸类、聚乙炔等具有化感作用的化合物对禾本科、菊科等一年生的草本植物有强烈的抑制作用，抑制其种子发芽和生长;排挤本地植物，阻碍植被恢复，导致生态系统的物种组成和结构发生改变 [刘用场.生物入侵的危害及管理与控制对策[J].中国农业科技导报,2005,(6):69-70]。

（3）入侵种与本地种争夺食物或直接取食本地种，改变食物链的网络组成和结构，造成对本地物种的威胁[钱茜,王玉秋.生物入侵对我国社会经济生态的影响及防治 [J].国土资源科技管理, 2003,(4):42-44]。

（4）入侵种造成物种丧失的同时，改变生态系统的组成和结构，破坏景观的完整性和自然性。

（5）入侵种中同本地物种同属缘种和入侵更强的入侵种，导致本地物种遗传侵袭，改变了自然选择的模式或本地种群的基因渗透，影响遗传多样性。

（6）危害农林业和经济作物的生物入侵，造成农林业病虫害爆发隐患，如原产于美国的棉枯萎病和棉黄萎病随棉种进入河南，造成的后患一直延续至今，成为中国棉花种植史上最重要的病害[石磊,符佑丽.生物入侵的危害、原因及防治 [J].泰山学院学报, 2005,(3):84-87.]。

（7）对人类健康的危害，入侵种紫茎泽兰含有的有毒物质，不仅可以使牲畜误食后腹泻和气喘，其花粉或瘦果进入人的眼睛和鼻腔后会引起糜烂流脓，甚至导致死亡。

4 郑州生态入侵治理措施

4.1 成立针对外来物种的相关部门，综合治理

生物入侵的管理是一项细致复杂系统的工作，其需要政府部门和社会共同的抵御协作，有必要成立包括司法、国防、农业、林业、教育、、科研环保、海洋、贸易、检疫等国家主管部门在内的统一管理协调委员会，实行统一监督与部门分工负责相结合，中央监管与地方管理相结合，政府监管与公众监督相结合的管理机制。

4.2 建立能够鉴定外来物种资质的专门性信息系统和数据库

收集和分析入侵种包括属种、原产地、扩散地、生理、生态、传播途径、防治方法等相关详细内容，建立数据库及相应信息的查询工具，面向公众免费查询，以扩大公众对生物入侵及其危害的认知度，未雨绸缪，防患未然。

4.3 加大外来物种调查研究的重视力度

组织有关包括生物学、生态学、植物保护学等学科的学者专家，分析讨论入侵种引入、逃逸、种群建立的不同阶段，从不同角度、多重围度讨论分析入侵种危害、影响和爆发规律，提出针对性的防止措施和建议，为入侵种的科学管理提供理论依据。

4.4 重视国内国际间的交流合作

防治生物入侵需要当地不同部门协作努力，加强国际各个国家的协调合作也是不可或缺的一部分。通过国际资源共享形成全球监测网络，来加强信息的流通，一方面可以得到国际间在生物入侵工作上的经验和资料，以对外国的防治提供参考和依据，一方面可以通过国际合作，预防入侵种在国际不同地域的传播，切断传播途径，预防生物入侵事件的发生。

4.5 完善和确立相关法律法规，更好地对入侵种进行防控

目前中国涉及外来生物入侵的法律、法规及条例包括《农业法》、《进出境动植物检疫法》等18部，都是病虫害和杂草的检疫，较少针对外来入侵物种的生物方式和管理办法，就目前国内相关法律法规的基本情况，尽快完善相关法律法规建设显得刻不容缓。

5 结语

处于中原地区的郑州地区生态环境是黄河中下游河南段的典型生态区域，天然形成的丰富的环境条件为外来种的入侵提供了多样的生存条件，社会经济各方面对外来入侵物种造成诸多方便，分析本土物种的生态环境建设，和引进外来物种时对其进行入侵风险评价显得至关重要。因而,必须建立一个适应郑州地区的外来生物入侵风险评价指标体系和防治方案，本文的诸多讨论希望能在未来为本地区外来物种引入及管理提供决策依据和参考。

[1]李振宇，解焱援中国外来入侵种［M］援北京:中国林业出版社，2002

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X28[文献码]B

1000-405X（2016）-12-374-3