[科普中國]-海洋生物入侵

海洋生物入侵是指非本地海洋物種由于自然或人為因素從原分布海域進入本地海域（進化史上不曾分布）的地理擴張過程。外來海洋生物一旦入侵到新的適宜生存的區(qū)域中，就可能發(fā)生不可控制的“雪崩式”大量繁殖，瘋狂地掠奪當(dāng)?shù)厣锏氖澄?，造成有害寄生蟲和病原體的大面積迅猛繁殖，使生物多樣性減少，而且使系統(tǒng)的能量流動、物質(zhì)循環(huán)等功能受到影響，嚴(yán)重者會導(dǎo)致整個生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。外來海洋生物的入侵降低了區(qū)域生物的獨特性，打破了維持全球生物多樣性的地理隔離1。

海洋生物入侵途徑海洋外來生物的傳播與入侵，已成為當(dāng)今海洋生物與生態(tài)研究中的一個重大問題。海洋外來生物入侵途徑大致可以分為有意引入和無意引入，有意引入是人類為了發(fā)展經(jīng)濟等目的從外地海域引入一些海洋生物物種，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的很多養(yǎng)殖種類就是采取這種方式引入的；無意引入是伴隨人類活動意外地從外地帶入的一些海洋生物物種，例如船舶附著生物和壓載水就是一種重要的外來海洋浮游生物引入的途徑。據(jù)估計，通過船舶壓載水引入的浮游動、植物每日近百種以上，尤其是赤潮生物，它們隨著航船在各大洋間游蕩，更多的是借船只壓載水和沉積物排放帶到世界各地。值得注意的是，許多海洋生物物種并不只是通過一種途徑單次被引入，可能通過多種途徑或多次被引入，因此大大提高了外來海洋生物物種在新的棲息地獲得生態(tài)位長期定居的可能性。外來海洋入侵生物已對入侵海域特定生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及生物多樣性產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾與破壞。例如，歐洲入侵到美國大湖區(qū)的斑馬貝造成了數(shù)億美元經(jīng)濟損失和生態(tài)環(huán)境惡化；美國一種櫛水母入侵黑海和亞速海，造成該海區(qū)浮游生物量急劇下降，導(dǎo)致該區(qū)域鰻魚資源衰退與漁業(yè)崩潰；印度太平洋的一種貽貝傳播到美國得克薩斯州沿岸，爭奪生態(tài)位、排斥當(dāng)?shù)胤N類，成為單一養(yǎng)殖品種，甚至蔓延到墨西哥沿岸；日本赤潮種類和食鮑海星入侵到澳大利亞沿海，對當(dāng)?shù)睾Ｑ蟓h(huán)境和鮑等經(jīng)濟海產(chǎn)動物造成了嚴(yán)重危害；原產(chǎn)美洲的軟體動物沙篩貝，20世紀(jì)80年代首次出現(xiàn)在我國香港水域，現(xiàn)已入侵至福建廈門海域，爭奪了當(dāng)?shù)啬迪牭韧林?jīng)濟種的棲息地。

有意引入（1）水產(chǎn)養(yǎng)殖

為了海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，人們有意識地引入新的養(yǎng)殖種類，如魚、蝦、貝、藻等。多數(shù)引入種都能夠產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益；部分物種在養(yǎng)殖過程中逃逸或被人類遺棄進入自然海域，這些引入種一般對環(huán)境具有較強的耐受能力，通過生態(tài)位競爭、雜交等方式對生態(tài)環(huán)境及本地種造成巨大的影響。

（2）觀賞性物種及食用海鮮

水族館及海鮮市場因消費需要引入觀賞性生物以及生鮮食品，而這些生物被有意或無意地釋放到自然環(huán)境中，建群、生長并成為入侵生物，對海洋環(huán)境造成極大破壞。如從亞得里亞海引到加利福尼亞水族館的綠藻，通過釋放孢子到當(dāng)?shù)睾Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)中，逐漸成為優(yōu)勢種并導(dǎo)致土著海洋植物大規(guī)模消亡。

（3）科學(xué)研究活動

有些科研試驗需要引入外來種，但這些生物有時會因管理不善等原因進入新棲息環(huán)境中，成為海洋系統(tǒng)中的入侵生物。例如，原本生活在加利福尼亞圣地亞哥鹽沼中的白骨壤，因植物生理學(xué)研究需要被栽種到新西蘭，繼而大量繁殖成為新西蘭紅樹林中的入侵種。

（4）生境修復(fù)和管理

為保灘護堤、促淤造陸、開辟海濱牧場等，許多國家在河口、港灣的灘涂區(qū)域引入了禾本植物、被子植物以及貝類。但是，部分植物的快速生長會嚴(yán)重排擠其他物種，干擾甚至威脅當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)。近幾年，美國加利福尼亞為修復(fù)河口貝床從其他海灣引入牡蠣，這些牡蠣被認(rèn)定為引入其他外來種的潛在載體。

無意引入（1）船舶運輸

船底攜帶外來附著生物。海洋生物通過海流攜帶和自身游泳能力，形成了現(xiàn)有生物區(qū)系的基本格局。世界各大洋受到大陸阻隔、水溫、洋流、沖淡水等制約因素，形成了各自特有的土著生物群落，并且這些制約因素影響了本地種的進一步擴散。而船底攜帶的附著生物得以進一步擴散，成為新棲息地的外來物種。

（2）運河

運河能夠連接不同的生物地理區(qū)系，部分運河因鹽度或溫度形成相應(yīng)的阻隔帶，以抑制部分生物通過運河進行擴散。但是，仍然有一些生物利用自身游泳能力突破原有的地理阻隔，順利跨越運河并在新環(huán)境中繁衍生息。因此，運河在擴大不同洋域生物的分布上，有著重要的意義。全長170 km的蘇伊士運河，連通了地中海和紅海的生物區(qū)系；巴拿馬運河連通了大西洋和太平洋的生物區(qū)系，部分廣鹽性生物種類能夠自由穿梭于運河兩端，成為另一海域的外來生物。

海洋生物入侵的影響及危害海洋是受到外來物種入侵較為嚴(yán)重的區(qū)域，入侵物種通過改變環(huán)境條件和資源的可利用性而對本地物種產(chǎn)生致命的影響，不僅使生物多樣性減少，而且使系統(tǒng)的能量流動、物質(zhì)循環(huán)等功能受到影響，嚴(yán)重者會導(dǎo)致整個生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。我國外來海洋入侵生物的生態(tài)危害主要表現(xiàn)在以下4個方面。

（1）與土著生物競爭，破壞海洋生態(tài)平衡，威脅生物多樣性

海洋外來入侵生物對入侵海域特定生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及生物多樣性產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾與破壞。外來海洋生物的入侵降低了區(qū)域生物的獨特性，打破了維持全球生物多樣性的地理隔離。原生態(tài)系統(tǒng)食物鏈結(jié)構(gòu)被破壞、生態(tài)位點均勢被改變，入侵種的生物學(xué)優(yōu)勢造成本土物種數(shù)量的減少乃至滅絕，進一步導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺損、組分改變，即導(dǎo)致生物多樣性的喪失。外來海洋生物入侵造成的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失衡、功能退化和生物多樣性喪失愈加嚴(yán)重，但我國對海洋外來物種的研究起步較晚，關(guān)于外來物種入侵對當(dāng)?shù)睾Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)的影響還知之甚少，缺乏一個全面系統(tǒng)的了解，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資料也比較片斷和零散，無從對海洋外來物種入侵風(fēng)險進行有效準(zhǔn)確和客觀清晰的評估和評價。

（2）與土著生物雜交，破壞遺傳多樣性，造成遺傳污染

遺傳多樣性是進化和適應(yīng)的基礎(chǔ)，種內(nèi)遺傳多樣性越豐富，物種對環(huán)境的適宜能力就越強。目前，遺傳的均一性威脅到種群或物種的生存已是明顯事實。由于人類對海洋資源的開發(fā)利用強度日益加劇，我國海洋生物的遺傳多樣性已經(jīng)受到各種威脅。其中，海洋外來物種是除生境破壞外生物多樣性受到威脅的第二大因素，它通過與當(dāng)?shù)匚锓N雜交或競爭，影響或改變原生態(tài)系統(tǒng)的遺傳多樣性。

（3）引入物種，帶入病原生物

外來物種在遷移的過程中極可能攜帶病原微生物，而由于當(dāng)?shù)氐膭又参飳λ鼈儙缀鯖]有抗性，因此很容易引起病害流行，甚至可能對人類造成嚴(yán)重的傷害。

（4）暴發(fā)赤潮，導(dǎo)致海洋生態(tài)災(zāi)害

近些年來，我國沿岸海域赤潮災(zāi)害不斷加劇。除了沿岸海域環(huán)境污染以外，外來赤潮生物的暴發(fā)性增殖也是重要的原因之一。由于外來赤潮生物對生態(tài)適應(yīng)性強，只要環(huán)境適宜，就可暴發(fā)赤潮。據(jù)國際海事組織報道，全球的遠洋船舶每年共需約10×108t壓艙水，因而每天有3 000多種海洋動植物隨船舶壓艙水被擴散到世界各地海域。而這些海洋動、植物中不乏赤潮生物種。外來赤潮生物大大增加了當(dāng)?shù)睾Ｓ蛞l(fā)赤潮的生物種源，一旦遇到適宜其大量增殖的環(huán)境條件，就會發(fā)生赤潮，導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能嚴(yán)重退化，對海域原有生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性構(gòu)成極大威脅。

海洋生物入侵應(yīng)急管理海洋生物入侵應(yīng)急管理是運用經(jīng)濟、法律、技術(shù)、行政和教育等手段，為應(yīng)對海洋生物入侵或已經(jīng)入侵的生物有可能對經(jīng)濟、環(huán)境和人類健康產(chǎn)生危害的行為采取一系列應(yīng)對措施，并在建立應(yīng)急預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、應(yīng)急處理機制，構(gòu)建應(yīng)急信息系統(tǒng)，組織應(yīng)急指揮機構(gòu)，確定應(yīng)急方案與措施，配置應(yīng)急資源以及實施應(yīng)急行動等方面所進行的決策、計劃、組織。建立以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的海洋生物入侵管理，在充分認(rèn)識和了解海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)上，打破傳統(tǒng)的行政區(qū)劃界限，以自然地理和海洋生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域來劃分界線，針對遼東灣、渤海灣、萊州灣不同海洋生態(tài)系統(tǒng)的特點進行綜合管理，遵循海洋生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律，以三大灣生態(tài)系統(tǒng)健康性和穩(wěn)定性狀況為基礎(chǔ)，在與海洋生態(tài)系統(tǒng)要素相關(guān)的職能部門之間建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的海洋生物管理。

為防止外來海洋生物入侵現(xiàn)象進一步加劇、避免海洋生態(tài)系統(tǒng)不斷遭受破壞，保護我國海洋生物物種多樣性、維護海洋生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，保障我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康有序發(fā)展，應(yīng)積極采取有效措施。要實施全過程控制和管理。根據(jù)海洋生物“侵入、種群建立、擴散和造成危害”的入侵途徑和入侵機理，實施“預(yù)防、早期預(yù)警監(jiān)測和快速反應(yīng)、清除控制以恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)”的全過程長期管理2。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

吳俊文 - 博士 - 廈門大學(xué)