1.主持人:听众朋友、农民朋友们大家好!我是主持人关常,欢迎您收听今天的《致富早班车》。
在今天的节目时间里,我们向您介绍外来入侵物种早期监测预警。做客我们节目的专家是中国农业科学院环发所张国良研究员,张老师,您好!
专家:主持人好!听众朋友、农民朋友们,大家好!
2.主持人:首先请张老师介绍一下外来物种监测预警主要涉及哪些问题?
专家:外来物种监测预警涉及四个概念,即监测、预测、预报和预警。就入侵植物而言,监测为实时掌握入侵植物的发生过程,对入侵植物的发生动态及其相关的环境参数(包括小气候参数、土壤参数等)进行的观测和记录。预测指根据监测数据,对入侵植物关键发育期的发生时间和空间幅度的估计。预报为使管理部门(或责任人)能够适时对入侵植物采取适当的防治措施,而对预测结果进行的发布。预警从某种意义上,“预报”是广义的,而“预警”是针对某种有害事件而言的。
3.主持人:外来物种入侵方式和途径多种多样,决定了开展外来入侵物种监测工作的的复杂性和重要性。作好外来物种的早期监测工作,除了了解外来物种入侵方式和入侵过程外,还需要了解外来物种最容易入侵的区域或生境。
专家:没错。外来物种最容易入侵的区域或生境主要包括:
重要的港口、口岸附近,铁路、公路两侧。很多外来入侵生物是随人类活动而无意传入的。通常是随人及其产品通过飞机、轮船、火车、汽车等交通工具,作为偷渡者或"搭便车"被引入到新的环境。经国际货运传入的外来种往往首先在港口、口岸附近“登陆”,遇到适宜的环境条件建立小的种群而后开始扩散;火车、汽车携带的外来种容易在铁路、公路两侧定居、扩散。有的入侵生物并不是只通过一种途径传入,可能通过两种或多种途径交叉传入,在时间上并非只有一次传入,可能是两次或多次传入。多途径、多次数的传入加大了外来生物定植和扩散的可能性。如豚草多发生于铁路公路两侧,最初是随火车从朝鲜传入的;新疆的褐家鼠和黄胸鼠也是通过铁路从内地传入的;如港口、口岸轮船压舱水在异地排放,压舱水一般来自船舶的始发港或途径的沿岸水域。因此许多细菌和动植物也被吸入并转移到下一个挂靠的港口。我国沿岸海域有害赤潮生物有16种左右,其中绝大部分主要是通过压舱水等途径在全世界各沿岸海域传播。外来赤潮生物种加剧了我国沿海赤潮现象的发生;如沿海海岸、海湾是海洋垃圾聚集区,船上装载的生物繁殖体有时可能被丢弃,或在船沉没后逸出,随浪冲上海岸。海洋生物更喜欢附在塑料容器等不易被降解的垃圾上漂浮,借助这些载体,它们几乎可以漂浮到世界的任何地方。
4.主持人:在刚才的节目时间,张老师给我们介绍了最容易入侵的区域或生境主要包括:重要的港口、口岸附近,铁路、公路两侧。那除此之外,最容易遭受外来物种入侵的区域或生境还有哪些呢?
专家:还有人为干扰严重的森林、草场。人类活动可直接带来外来种,森林、草原生态系统本来是稳定的,严重的人为干扰如乱砍滥伐、过度放牧使生态系统退化、多样性下降,给外来种的入侵创造了良好的条件。有些栽培植物的引种时间和逸生地点比较没有规律,例如法国传教士曾将欧洲的荆豆引种到四川城口教堂附近,随后荆豆大量逸生;马缨丹原产热带美洲。1645年间由荷兰人引入台湾,作为观赏植物栽培。现在在中国热带及南亚热带地区蔓延,排挤当地植物,堵塞道路,侵占草原。其植株具臭味,茎有刺,是一种有害灌木。其肉质果实通过当地鸟类啄食而得到进一步的传播。我国传统中医药所采用的超过12000多种生物绝大部分为中国原产,也有部分为外来物种,其中一些已经成为入侵种,如肥皂草、含羞草决明、决明、土人参、望江南、垂序商陆、洋金花、澳洲茄等。现在种植、养殖单位几乎都在从外地或外国引种。这些部门或单位包括农业、林业、园林、水产、畜牧、特种养殖业以及各种饲养繁殖基地等。其中大部分引种是以提高经济收益、观赏、环保等为主要目的的,但是也有部分种类由于引种不当,成为有害物种。
5.主持人:是,据我了解,在上世纪80年代,辽宁就有刺萼龙葵的记载,最近几年在内蒙、吉林白城草原危害很重,沿铁路线都有分布。它的入侵是首先到了东北,沿着铁路线一直扩散,侵入到农田、荒滩、草原。
专家:对,主持人介绍的没错。物种多样性较低、生境较为简单的岛屿、水域、牧场也是容易遭受外来物种入侵的区域或生境。物种多样性低,自然抑制力也低,天敌数量少,外来种容易生存、种群容易扩增。
6.主持人:水族馆和家庭水族箱的普及,也使一些外来水生植物成为外来入侵种。
专家:对,例如原产美国的水盾草,现已经出现在浙江的河流中;水族箱中常饲养的清道夫是吸口鲇属的一种,原产拉丁美洲。最近报道在北京南长河、南方的珠江和汉江采集到。空心莲子草俗称“水花生”,上世纪50年代后,南方许多地方曾经将此草作猪饲料引种扩散,嗣后逸为野生,已经成为蔬菜、甘薯等作物田及柑橘园的主要害草。为快速解决生态环境退化、植被破坏、水土流失和水域污染等长期困扰着我们的问题,人们往往片面地看待外来物种的某些特点,这就为外来物种的入侵提供了一个极好的机会。现在很多地区都在积极地进行植被恢复工作,但其中使用的一些物种是危险的外来物种。目前已经有一些物种形成入侵,典型的案例有互花大米草、薇甘菊和凤眼莲等。互花米草自1979年从美国东海岸盐沼植被后被引进。首先于1980年10月在福建沿海等地试种,之后得到大规模宣传,1982年扩种到江苏、广东、浙江和山东等地。当初引种的目的是为保滩护岸、改良土壤、绿化海滩与改善海滩生态环境。现在这个物种已经在浙江、福建、广东、香港大面积逸生,这个物种已经成为沿海地区影响当地渔业产量,威胁红树林的一个严重问题。
7.主持人:我国许多城市都有动物园、植物园、鸟园。已经有许多外来植物从植物园逃逸归化,也有形成入侵的事例。动物园虽然还没有报道有入侵问题,但也有一些物种在野外自然繁殖,如八哥已经在北京形成了自然种群。对奇花异草的追求,促使人们不断地引进外地的或国外的花草品种。这些花草免不了从花园中逃逸,而在自然生长下,其中一些外来观赏植物逃逸后成为危险的外来入侵种,如熊耳草、剑叶金鸡菊、秋英、堆心菊等。
专家:对,主持人对这方面的了解还很多。接下来我再给大家介绍容易遭受外来物种入侵的区域或生境还有受突发性的自然干扰如火灾、洪水破坏后的生境。在这些生境,生态系统短时间内受到严重破坏,物种组成和群落结构变得简单,入侵种极易迅速占据大量的生态位而成为优势物种。水产养殖业是我国的重要产业之一,具有悠久的历史,几乎所有可以利用开展养殖的水域,如河流、湖泊、池塘、水库、稻田和公园都或多或少地在开展养殖业,一旦发生自然灾害,养殖物种很容易逃逸,如涉及到的外来物种包括克氏原螯虾、罗氏沼虾、虹鳟鱼,以及一些食肉性鱼类如加州鲈、条纹石鮨等等。例如克氏原螯虾中国40年代早期从日本引进克氏原螯虾开展人工养殖。与大多数水生物种不同,雌性克氏原螯虾自己孵化卵,因此不需要花钱进行人工孵化。一旦池塘投放了原种,克氏原螯虾即可实现自我维持,在收获后,不需要再投放原种。克氏原螯虾常常和其他的农作物,特别是水稻,一起混养。收获时逃逸的个体在堤坝上挖洞生存下来。到下个季节,又形成繁殖种群,以残留的农作物和其他食物为生。在南京、安徽滁县先有养殖,然后扩散到中国中部、北部和南部地区,并在野外形成了大量种群。除了这些从国外引进的物种外,我国南方本地产鱼类,如“四大家鱼”(青草鲢鳙)被引进到西北和西南部高海拔水域,这些物种以及随这些物种的引进而带入的小型杂鱼(鰕虎鱼、麦穗鱼等)所引起的灾难并不亚于国外的物种。
8.主持人:在刚才的节目时间,张老师给我们介绍了最容易入侵的区域或生境。在了解了外来物种入侵方式、入侵途径和最容易入侵的生境或区域,那么我们开展外来入侵物种早期监测的重点区域也就明确了。
专家:没错。一是重要的港口、口岸、仓库附近,铁路、公路沿线两侧;二是农业、林业、园林、水产、畜牧、特种养殖业以及各种饲养繁殖基地周边区域;三是植物园、动物园、野生动物园、水族馆、宗教场所、庙宇以及宠物市场周边;四是人为干扰严重的森林、草场,物种多样性较低、生境较为简单的岛屿、水域等生境;五是受突发性的自然干扰如火灾、洪水破坏后的生境。
9.主持人:我们知道外来物种主要是通过有意或无意和自然扩散方式被引种到其非原产地的,外来物种在一些地方或生境是否容易暴发成灾,还要明确该引入地是否为该物种的适宜生境。
专家:那是必须的。就外来入侵植物而言,一般对原产地的固有生态条件(如光照、温度、水分、土壤等)有特定的要求。其固有生态环境适应性是决定其分布范围的最重要因素。如果引入地的环境与外来种以前的栖息地相似,外来种就可能入侵成功;如果生境相差很大,只有那些可塑性大的物种可入侵成功。也就是说,有些物种可能从种植园、养殖园等地逃逸,由于野外生境不适宜,这些物种不能够自然繁衍,不会造成生物入侵。是什么因素决定了一个物种成为入侵种,这是入侵生态学首要回答的问题。对于外来物种入侵性的研究,人们提出了多种假说,目前有关生物入侵的理论假说主要有以下几种:
天地逃逸假说:主要内容是:外来物种能够成功入侵到新的生境,是由于其脱离了原产地协同进化的自然天敌(如竞争者、捕食者和病原微生物)的控制作用。
多样性阻抗假说:Elton(1958)首次提出“多样性阻抗假说”,即本地物种多样性贫乏的群落更容易受到外来种入侵。
增强竞争力进化假说:此假说认为植物的有限资源生物量分配在维持、存活、生长、贮存、繁殖和防御之间存在着颉颃关系,引进种的侵入扩张是生物量分配方式转变的结果。
此外,还有化学武器假说、资源机会假说、生态位机会假说、强大的繁殖能力假说、土著种适应性差假说、干扰产生空隙假说、环境发生化学变化假说等,其中大多主要针对入侵种的生物生态学特性,而且只能在部分入侵实例中得到验证。
10.主持人:外来物种入侵本身是个复杂的过程,很难用某一种理论或假说来解释所有的入侵现象,所以我们有必要从不同方面对其入侵机制进行综合研究。例如有多种机制用来解释外来植物铺散矢车菊的成功入侵:化感作用、资源供给、人为干扰等。对外来物种入侵机制的研究,为我们开展科学、有效的调查监测和预警奠定了基础。有一些入侵物种容易发现和识别,但是很多外来入侵物种比较隐蔽,不容易被发现,需要进行专门的调查才能发现,因此,对外来入侵物种进行调查监测一般应组建专家组。外来入侵物种调查监测方法有那些?
专家:调查监测方法分为:一般调查监测、特定场地调查监测以及特定物种调查监测。根据调查监测的目的,这些调查监测方法可以合并或重叠,如特定物种调查监测也可以在特定场地调查监测的过程中进行。
11.主持人:那就请张老师分别介绍一下这几种调查监测方法。
专家:一般调查就是“观望调查”。对于大型或显眼的动物和植物,在执行其他工作的时候,提高警觉,去发现可能发生的入侵物种。鼓励公众举报新的物种,然后相关部门鉴定物种,并将情况反馈报告给决策部门和群众。
特定场地调查监测可以看作是以某个重要地点为目标的一般调查:传入点。对机场、铁路两侧、港口、集装箱或货运包装区域等外来入侵物种最容易传入的地点,根据周围的生境、地理环境等情况进行针对性的调查监测,调查监测应大于这些传入点范围。对动物调查检查,寻找动物出现过的迹象。
特定物种调查监测,确定外来物种已经入侵后,在发生区或者可能传入的地区,针对该入侵物种进行的调查监测即“特定物种调查监测”。调查监测方案应根据外来入侵物种的特点进行设计、修改和完善,并充分考虑到调查地区的地形、环境、气候条件。如,北方冬季寒冷,新入侵物种在冬季大量发生可能性不大,寻找和鉴定都较为困难,因此选择在夏秋季节进行调查即可;但是如果在海南,大部分生物全年都能够生长,而且不同季节还可能发生变化,因此就应该一年内分时段进行多次调查监测。
12.主持人:张老师刚介绍的这是几种调查监测方法,那对外来入侵物种种群发生监测预报有哪些相关的技术呢?
专家:外来入侵物种种群发生监测预报有关的技术可分为物理技术和计算技术。物理技术有传感技术、机器视觉技术、无线技术等。其中,传感技术用于环境监测数据采集;机器视觉技术用于野外入侵物种的疫情监测;无线技术用于数据传送。计算技术着重于入侵物种生长发育动态的算法。对入侵物种进行治理的过程当中,准确及时预报入侵物种的生长动态是进行决策的前提。随着外来入侵物种治理的决策目标由单一趋于系统,入侵物种发生的监测预报内容也不断丰富,涉及到多个学科。因此,需通过多学科的交叉及多方协作,方可做出科学准确的预测。例如对入侵植物黄顶菊发生预报是利用有效积温方法进行黄顶菊物候模型的计算得以实现的。这种方法经常用于有害生物种群动态建模,其中有效积温的计算方法有数种,例如,均减法、单正弦法、双正弦法、单三角法、双三角形法等。构建黄顶菊发生预测模型采用单正弦法,即单正弦法物候模型。该模型采取不同温度模拟技术,通过计算模拟函数积分值,获得每天日度值和生物发育到特定阶段的积累日度,建立生物物候与有效积温的定量关系,应用互联网和通讯网的数据融合技术,构建了黄顶菊监测预报网络平台,实现了对入侵植物黄顶菊的实时监测和预报。
13.主持人:张老师,对外来入侵物种我们研究了这么多,其实主要是为了做好外来入侵物种监测预警工作,外来入侵物种监测预警工作应从哪几个方面着手呢?
专家:外来入侵物种监测预警工作是防控外来入侵物种扩散蔓延的重要环节,首先,建立外来物种入侵物种信息系统。该信息系统主要包括入侵物种名录:物种名称、中文名、地理位置;入侵物种地理信息:产地、分布和已入侵地区;入侵物种的生物学性状、繁殖、传播方式、毒性、化感、危害、寄主、天敌和检疫方法等信息。其次,建立专家信息数据库。专家在防治外来物种入侵中的作用极为重要,但是,由于外来物种入侵所涉及的问题非常多,决不是少数专家能够解决的。因此,需要对有关的国内外不同领域专家的信息进行收集,建立专家数据库。同时需要从专家数据库中选拔少数专家,成立专家顾问团,定期对外来物种的入侵性进行风险评估,在此基础上提出预警建议。第三,建立信息系统的链接与发布机制。要与国内及国外的有关信息系统进行链接,建立起开放信息网络,资源共享、资源互补,以达到有效而及时地对外来物种入侵进行监测和预警的要求。第四,建立完善监控网络平台。建立对外来入侵物种的普查制度和开发监测控制外来物种入侵的方法技术,以及制定对外来物种入侵的应急控制预案等内容。同时,为了保证上述预警和监控系统正常有效地运行,必须建立完善的保障支持系统,该系统主要包括立法、科技投入、科学普查和民众参与及经费保障等几个重要方面。
14.主持人:好,感谢张老师的精彩讲解。
专家:不客气,听众朋友、农民朋友,再见!
好,听众朋友们,又到了节目结束的时候了,感谢今天专家的精彩介绍,也感谢听众朋友您的收听。如果您对节目有什么意见或建议,需要了解节目相关资料、收听更多的节目,与我们在线交流互动,可以登录中国农村远程教育网、央广网,可以关注《致富早班车》新浪微博,关注“中央农广校—致富早班车”微信公众账号。同时欢迎您关注“中国新型职业农民”微信公众账号,了解更多培育新型职业农民的服务内容。我们的通讯地址是:北京市朝阳区麦子店街农业部北区24号楼,中央农业广播电视学校广播教育中心,邮政编码:100125,热线电话是:010-59196068转8008。欢迎您继续收听中国之声其他的精彩节目。