入侵物种是一种动物、植物、真菌或任何其他生物,它们已经到达新环境并可能伤害那里的其他物种。
您可能会听到“入侵物种”一词与“归化物种”、“外来物种”、“有害物种”和“非本地物种”互换使用。尽管这些术语中的每一个都有略微不同的含义,但它们都是指生活在并非它们最初来自的地区的物种成员。“入侵物种几乎总是来自其他地方,人们担心它可能会损害系统,”科罗拉多大学博尔德分校的生态学家凯瑟琳苏丁说。
物种入侵呈上升趋势:根据 2017 发表在《自然通讯》杂志上的一项研究,在过去 200 发现的所有入侵物种中,约有 40% 是在 1970 年之后发现的。通常,入侵物种作为人们的宠物、添加到某人的花园或船上的偷渡者到达新环境。
全球贸易经常无意或有意地将物种带到世界各地的新地方。《应用生态学杂志》 2009 年的一篇评论表明,全球化、经济增长和更高效的国际运输推动了最近入口的上升。2016 年发表在《全球生态与生物地理学》杂志上的一项研究发现,入侵物种数量最多的国家包括美国、法国、澳大利亚和中国。
为什么入侵物种会成为问题?
2010 年,科学家们在澳大利亚发现了一种来自南美洲的入侵真菌Austropuccinia psidii。当这种真菌在澳大利亚的桉树上蔓延时,它会接管它们,剥掉它们的叶子,阻碍它们的生长,有时甚至会杀死它们。
这种真菌是入侵物种如何直接伤害本地物种的一个例子——在这种情况下,是通过杀死它们。但其他入侵物种会间接危害本地物种。例如,鳙鱼 ( Hypophthalmichthys nobilis ) 于 1973 年从中国被带到美国,现在在密西西比河分水岭周围游动,以浮游生物为食。浮游生物构成了流域食物网的基础,因此当鲤鱼吃掉浮游生物时,就会导致小型本地滤食性鱼类的食物短缺。当这些小鱼饿死并随后消失时,吃它们的大鱼也会饿死。据密歇根大学的研究人员称,通过这种方式,鲤鱼会造成营养短缺,在整个生态系统中泛滥。其他入侵物种捕食本地物种或与它们争夺水和栖息地,从而威胁到生物多样性(生态系统中的生命多样性)。
入侵的物种也会让人们付出很多代价。例如,新的害虫或病原体可能威胁农作物和水产养殖。根据发表在《自然》杂志上的 2021 年分析,自 1970 年以来,入侵物种管理和破坏在全球范围内平均花费了 268 亿美元。作为回应,环保主义者、政府和土地管理者经常试图通过根除入侵物种或保持其种群数量较低来减轻入侵物种造成的损害。
入侵物种总是不好的吗?
根据定义,入侵物种可以在新环境中伤害其他物种,但这并不一定意味着它们会。
“许多入侵发生在[入侵]物种无法在新环境中生存或表现良好的地方,”苏丁告诉Live Science。她补充说,在新环境中建立起来的那些入侵种群中,一些入侵种群将变得丰富,而其他种群将保持小规模和无害。在极少数情况下,入侵物种甚至可能使新环境中的一些成员受益。
以柽柳为例。这种欧亚灌木在 19 世纪作为观赏植物被引入美国,此后遍及美国西部 柽柳造成的问题:它吸收大量水分并将盐分分泌到地下,从而阻止本地树木生长从它周围生长。然而,根据 2008 年发表在《恢复生态学》杂志上的一份报告,一种名为西南柳鹟 ( Empidonax traillii extimus )的濒危鸟类已经开始以红柳为食,至少从 1990 年代开始。在这种情况下,侵入性灌木通过为有需要的鸟类提供栖息地,在帮助其他物种的同时伤害了一些本地物种。气候变化正在改变生态学家对入侵物种的看法,因为许多物种的栖息地边界发生了变化,在全球部分地区创造了栖息地,在这些地方,某些物种以前可能被认为是入侵物种。2017 年前发表在《科学》杂志上的一篇评论发现,随着平均气温的升高,全球物种正在上坡并向极地移动。而蚊子的栖息地纬度扩张,进入高海拔,把更多的人在疾病这些昆虫携带,如登革热和黄热病的风险,根据该杂志上的研究2019自然微生物. 尽管因气候变化而被推入新环境的物种符合入侵物种的传统标准,但一些生态学家还是给了它们自己的名称:范围转移者。一些生态学家驳斥了入侵物种总是威胁生态系统的观点。19 位生态学家在 2011 年发表在《自然》杂志上的评论认为,由于气候变化、森林砍伐、土地利用实践和城市化等因素,自然景观正在永久改变,因此,保护主义者应该改变他们管理物种的方式。作者写道,与其根据物种的起源来判断物种,保护主义者应该关注物种在环境中的功能,同时考虑好坏。
在某些方面,这种新思维方式已经占据了主导地位。Suding 说,随着原生范围的转移和扩大,环保主义者已经开始促进一些物种向新环境的过渡,而不是试图在新地区消灭它们。一些保护主义者甚至故意将物种转移到新的栖息地,以帮助它们在改变的全球气候中生存——这一过程称为辅助迁移。管理和消灭入侵物种的方法
当保护主义者决定如何处理入侵物种时,他们会进行一种分类,根据物种构成的威胁以及根除或管理它们的难度对物种进行优先排序。在某些情况下,这会导致全力根除;在其他情况下,环保主义者试图将入侵物种的数量保持在足够低的水平,以将其构成的危险降至最低。
2005 年,环保主义者完成了一项为期四年的任务,以消灭在加拉帕戈斯群岛漫游的 80,000 只野山羊。山羊大约在一个世纪前被带到该群岛,并花了数十年时间放牧植被,造成侵蚀并与乌龟争夺食物和栖息地。根据 2009 年发表在《野生动物管理杂志》上的一篇文章,山羊扑杀者用直升机追踪、围捕并杀死了它们——这项行动耗资超过 600 万美元。研究人员在 2011 年发表在PLOS One杂志上的一项研究中说,这种大规模的根除工作被认为是成功的,几年后植被恢复了。2009 年,研究人员尝试使用捕蟹器从加利福尼亚的泻湖中消灭欧洲绿蟹 ( Carcinus maenas )。但事实证明,这种努力是徒劳的。在团队清除了 90% 的螃蟹后,第二年数量增加了一倍多。研究人员在 2021 年发表在《美国国家科学院院刊》杂志上的一项研究中写道,成年螃蟹会吃掉它们的幼蟹,研究人员已经移除了大部分成蟹,从而使幼蟹数量不受控制。现在,环保主义者采用了一种不那么激进的策略,将螃蟹数量保持在足够低的水平,以保护本地物种,而不会试图消灭它们。
最近,环保主义者测试了一些管理入侵物种的创造性策略。在美国农业部试图通过释放其他非本地属控制侵入红柳:(食叶甲虫Diorhabda。SPP)。在佛罗里达州,入侵的狮子鱼会危害珊瑚礁,厨师们将这种鱼添加到他们的菜单中,渔民们在狮子鱼比赛中争夺奖品。这些策略产生了好坏参半的结果。就狮子鱼而言,研究发现捕鱼可以暂时减少其种群数量,但一些生态学家警告说,从长远来看,为狮子鱼创造市场可能会阻碍保护。