生物入侵及其影响

　第4期任　海等:植物群落的演替理论69成的生物入侵在数量上与范围上更为空前。同样,大部分的入侵是进入受人类活动影响的生境,尤其是极度干扰过的生境,但也有生物入侵发生在自然生境中。

尽管大多数的入侵者无所作为。有些入侵者可以对入侵的系统产生强烈的影响。这种影响可以是正面的:例如由仲崇信等自20世纪60年代引种的英国大米草(Spartinaangli2

[3]ca)消浪抗蚀,提高了海滩生态系统生产力;当年欧洲移民者把作物和牲畜引入北美,

带来美国今日的繁荣。效应也可以是负面的。自20世纪80年代中期以来,由生物入侵引起的负面效应开始受到全面的重视。入侵生物学(Invasionbiology)也就在这种历史背景和实践要求下应运而生。

多年来,遍及全球各地的生态学家和环保组织对物种的入侵过程与机理进行着不懈的跟踪与研究,对新物种的抵达(arriving)、定居(establishment)和扩散(spreading)积累了大量的资料与研究成果。然而在这些众多的负面例子上,还有两个长期的全球效应尤其值得关注。第一,生物入侵将降低地域性动植物区系的独特性;第二,地理隔离是维持全球生物多样性的前提,而生物入侵打破了地理隔离。因此,生物入侵对全球生物多样性的威胁日益增加。生物入侵成了生态学家关注的焦点之一。

2　生物入侵的影响

生物入侵可以对从个体到生态系统多个层次和过程上产生影响。这些影响是相互关联的。

211　入侵对个体的影响

入侵者对本地种个体的瞬时影响可以很快也很容易测量。个体在面临捕食者或竞争者时生长或生殖率的下降就是个明显的例子。生物个体的形态在面对入侵者时也会产生改

[5,6]变。个体也会由于入侵者的捕食或竞争而产生行为学上的反应,如个体改变生境的利用或活动的模式等。例如Brown和Moyle(1991)展示了加州鳗河(EelRiver)里几种鱼类

[7]的微生境选择,由于食鱼的尖嘴鲤(Ptyhocheilusgrandis)的入侵而产生的重大变化。这

种变化可以用来测量某种资源(这里指生境空间)使用的减少,但如果入侵者能引起原本受限制的资源的释放,这种变迁则也可能表明资源使用的扩展。Power(1992)的研究表明,实验性引进加利弗尼亚翻车鱼(Laviniasymmetricus)到鳗河会对底生性无脊椎动物和藻类的丰度产生逐级放大的效应。尖嘴鲤的入侵引起了翻车鱼的微生境使用的变化。而水生昆虫的现有分布与密度受到翻车鱼种群的控制,因而这种入侵实际上也许会引起水生昆虫对食物与空间利用的扩张。

212　对遗传的影响[8][4]

入侵种对本地种的遗传影响可以是间接的,例如改变自然选择的模式或本地种群间的基因流通;也可以是直接通过杂交(Hybridization)和基因渗透(introgression)。当入侵施加强烈的选择压力时,预计本地种的自然种群会改变其等位基因频率。但有实证的例子实

[9,10]在太少。外来种除了改变自然选择体系,还会以更微妙的方式改变进化进程,例如由于造成本地种种群的斑块化,从而切断基因流动。

引入种与本地种之间的杂交有几种可能的结果。①产生一种新的、有入侵性的杂合体基因型。例如北美的平滑网茅(Spartinaalternifora)与与欧洲的S1maritima杂交形成了一

[13,14]种新的多倍体物种(S1anglica)。结果在英国比原来的种更有入侵性;②产生不育的

[11,12]