生物入侵生态学
一、入侵生物损害了地球上生物多样性
生物可以借助气流、风暴和海流等自然因素或人为作用，将一些植物种子、昆虫、微小生物及多种动物进人新的生态系统。在适宜气候、丰富食物营养供应和缺乏天敌的抑制条件下，得以迅速增殖，在新的生境下得以一代代繁衍，形成对本地种的生存威胁。这称为“生物入侵” (biological invasion)。
生物的入侵现象自古以来就存在，发展到近代就更为频繁。特别是国内、国际间的贸易、移民以及战争等使得生物入侵加剧，国内、国际旅游事业的蓬勃发展，交通工具更加先进。一些高山、大海和沙漠等过去曾是阻止物种扩散的天然屏障，现在变得越来越小。越来越多的物种正在跨越屏障，生物入侵变得更加容易成功。
豚草(Ambrosia artemissifolia)约在20世纪30年代传入中国东南沿海地区，是世界性恶性害草，原产北美。滋生之处形成密集的单优群落，使原有植被结构和生物多样性遭到严重破坏。由于豚草适应性广，生命力强，种子具有二次休眠特性，在东北、华北和华东等地迅速蔓延于我国15个省市和许多地区，危及农牧业生产。其花粉又是引起人类花粉过敏症的主要致病原。豚草已成为我国的重要害草。
河鲈(Perca fluvitatilis)是生活在欧洲和我国额尔齐斯河水系的肉食性鱼类。但当入侵新疆南部的博斯腾湖之后，由于天敌的缺乏，河鲈得到大量繁殖，鱼群大肆掠食其他鱼类，导致该湖特有的名贵鱼类，新疆大头鱼(Aspiorhynchus laticeps)和原来湖中生活的鲤鱼等其他鱼类的绝迹(陈宜瑜 1990)。中国近年来新的物种侵入屡见报道。如广东一带正在蔓延的松突圆蚧(Hemiberlesia pitysophila)和湿地松粉蚧(Oracella acuta)是20世纪80年代初侵入的；随着南方菜果的引人，1995年上海出现了危险性害虫，美洲斑潜蝇(Liriomyza bryoniae)危及10~20种蔬菜；在东北，与朝鲜接壤的丹东地区发生了美国白蛾(Hyphantria cunea)等。
仙人掌(Opuntia)原产北美，有数百种之多。霸王树仙人掌(0. stricta)等1938年到了澳大利亚后，迅速扩张，到1990年已侵占了40470hm2的土地，到1925年继续扩大为242817hm2。昆土兰等一些地区仙人掌长出地面1~2m，已形成一个巨大群体，牛羊不能进入、土地被迫荒芜。直到1925年末，从阿根廷引来天敌，一种蛾(Cactoblastis cactorum)发挥了其幼虫大量吞食作用，到1927年该种仙人掌得到了有效控制。可是虎斑仙人掌(O. aurantiaca)却在南威尔士仍不断扩大。
在美国已有4500余种生物入侵成功，仅夏威夷州就有2000余种外来生物定居，而且每年仍有20~30种不断侵入。
外来物种入侵以后，就会乘机扎根、繁殖，不断扩张，对本地种构成威胁。地球上大多数江河、湖泊，大多数沿海地区，几乎所有岛屿的都受到困扰。生物入侵有可能打乱全球的物种本地化，会损害地球上的生物多样性。
二、入侵物种的特征
入侵的成功与否是与多方面的因素有关：物种自身的生态生理特点；入侵地的气候；食物和荫蔽场所的状况；侵入当时造成的后果引起人们关注程度的大小等等。
入侵是一个复杂的生态过程，可分为四个阶段：①侵入(introduction)，是指生物离开原生存的生态系统到达一个新环境；②定居(colonization)，是指生物到达入侵地后，经过当地生态条件的驯化，能够生长、发育并进行了繁殖，至少完成了一个世代：③适应(naturalization)，是指入侵生物已繁殖了几代。由于入侵时间短，个体基数小。所以，种群增长不快，但每一代对新环境的适应能力都有所增强；④扩展(spread)，是指入侵生物已基本适应生活于新的生态系统、种群已经发展到一定数量，具有合理的年龄结构和性比，并且有快速增长和扩散能力。
入侵生物要获得成功必须通过以上的四个阶段。显然，不是每个物种所能完成的。研究入侵成功物种的特点就具有重要的理论和实践的意义。
对于所有物种而言，也存在一些共性，将有助于认识在入侵中达到成功的一些基本特征。①所有物种必须保持一定的数量，其种群数量是高的，具有向外扩散的潜能。②物种具有扩张的能力，扩张到另一个生态系统的能力较强。③具有一定抗干扰能力，适应性强的物种。
植物，作为一个理想的入侵者具有如下一些生态、生理的特征：
(1)种子的萌发不需要特殊条件；种子具有长命且能自控中止萌发的能力。
(2)实生苗生长迅速，开花前只有一个短暂的营养生长期。
(3)可自花授粉，但不是专性的自花授粉；在异花授粉时，可借助于风和其他授粉者的帮助。
(4)在新的生境中能产生大量、适应于广泛条件下生存的种子，对于长距离、短距离的扩散都有特定的适应，并能忍受极端气候和能在不同质地的土壤中存活。
(5)具有特殊的竞争方法：丛生群系(rosett formation)、干死生长(choking growth)和他感作用(allelopathy) 等。
(6)如是多年生植物，它具有旺盛的无性繁殖；在低位节处有刺毛或根状茎，在根状茎的不同部位具有再生能力。
就动物而言，入侵物种具有的若干共同特征：
(1)雌雄同体和孤雄生殖的种类入侵成功的概率要比雌雄异体的种类大。因为雌雄个体同时入侵的机会少。
(2)活动力强，寻找食物或寄主的能力和竞争能力强，并具有强的扩散能力。
(3)繁殖力和内禀增殖力高，属于r对策的生物。
(4)遗传性变异和表现型较宽适应的物种。
(5)广泛寄生种类(generalist)入侵成功的机会比寄主专一性的种类多。
这并不是说，一个成功的入侵者要具有所有特性。
三、入侵生物的防治对策
动植物检疫(quarantine)是阻断入侵生物入侵的有效措施。能够禁止或限制危险性害虫、病菌、杂草和带病的苗木、种子、家禽、家畜等的传入(出)，或者在传入后限制传播、防止向其他地区蔓延。
对于已经入境的有害生物，要采取措施，尽量予以根除(eradication)。根除就是全部种群治理(total pest management，TPm)，新入侵尚未大面积扩散的物种就要采取根除措施。如美国加利福尼亚州对新入侵的地中海蜡实蝇(Ceratitis capitate)、橘小实蝇(Strumeta ferruginea) 和瓜木实蝇(Dacus cucurbitae)等及时采取一系列防治措施：喷洒农药，释放不育成虫，以及诱捕等，将这些刚入侵的害虫予以歼灭。
生物防治(biological control)措施用于防治入侵生物已有很多成功事例。1888年美国从澳大利亚引进澳洲瓢虫(Rodolia cardinalis)防治吹绵蚧(icerya purchasi)，到1889年底就彻底清除了吹缩蚧的灾害，挽救了加州年轻的柑橘业，就是一个经典例证。
从入侵有害生物原产地引进天敌防治有害生物具有成本低、效果持久、对环境安全等优点。1978~1985年间，我国引进天敌182种次，成效显著，如引进的丽蚜小蜂(Encarsia formosa)用于防治温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum)取得良好效果：引进豚草条纹叶䖬(Zygogramma suturalis)对豚草有较强控制作用，阻止豚草的扩散蔓延。近年来，广东省引进花角蚜小蜂(Coccobius azumai)防治松突圆蚧面积达600000hm2成为我国生物防治又一成功事例。
对入侵生物防治的策略上，应该是“预防为主，综合防治”。要杜绝盲目引种和违法引种。对已入侵生物应因地制宜，积极合理利用农业、化学、生物、物理等一切有效的方法控制其扩大、蔓延。
（图片来自网络，不做任何商业用途，如有侵权请私信删除）
——摘自科学出版社·蔡晓明编著·《生态系统生态学》·第二篇 生态系统功能·第七章 第二节
