书城科普读物求知文库-生物与生态系统
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第18章 生态系统的平衡(8)

人们为了追逐经济利益,不当引进外来物种,是造成外来物种泛滥成灾的最主要原因。据中科院植物所的调查数据,入侵我国的有害植物中,有58%是为了食用、药用以及园林绿化、农业林业生产等目的引进的。

1901年,水葫芦从原产地南美洲引入中国,被人们栽在水池里观赏,和人们相安无事。20世纪50年代,它被作为优良的青饲料,在全国推广种植,迅速扩散到珠江流域、长江三角洲水网和云南滇池等地滋生繁衍。水葫芦很快就成为入侵地的优势水生植物,泛滥成灾:它的茂密植株遮蔽了阳光,夺去了水中的养分和氧气,使许多原生物种消亡,它的疯长还阻塞了河流航道。目前,我国每年用于治理水葫芦灾害的费用都在5亿元以上,仅上海市一年就要从水体中打捞出80万吨水葫芦。

2002年6月,有关部门在海南省海口市首次发现危害椰子树的外来害虫椰心叶甲,一年后,这一虫害已经蔓延到海南省的12个县市,受害椰树达46万株,占全省椰树总量的6.6%。有关部门为治理椰心叶甲虫害已经花费了500万元。

椰心叶甲虫害肆虐海南正是由于有人违规从东南亚引进棕榈科种苗引发的,这种小虫的飞行距离只有300米~500米,如果不是借助人力,根本无法漂洋过海抵达海南岛。

外来有害生物每年造成的损失达574亿元。

它们或许是一群不速之客,悄悄溜进了我们的家园;它们或许是我们请来的“贵宾”,大摇大摆跨进了国门。今天,有害外来生物正以前所未有的规模和速度,在我国繁衍扩散,由此造成的灾害日益频繁。

据国家环保总局公布的数字,目前已有16种外来物种在我国形成严重危害,仅这些外来物种每年入侵的林地面积已达150万公顷,农田面积超过140万公顷,由此造成的农林业直接经济损失每年已达574亿元,相当于海南省一年的国民生产总值。

一些入侵物种还是新的疾病的病源,直接威胁到人类的健康,例如原生于北美的豚草,目前已入侵到我国15个省市区,每年一到豚草的花期,它的花粉就会导致花粉过敏症人群中爆发流行枯草热病。

入侵物种给我国带来的更大灾难,是对生态环境的破坏。能够成功入侵的外来物种,往往具有先天的竞争优势,一旦在新的滋生地摆脱了人类的控制和天敌的制约,就会出现爆发性的疯长,排挤本土物种,形成单一优势种群,最终导致滋生地物种多样性、生物遗传资源多样性丧失。

飞机草对海南岛生态环境的损害就是一个例子。海南岛地处热带,生物种类丰富,是我国生物资源宝库。但现在,只要是飞机草入侵的地方,其他本地物种就很难生长,原因是飞机草能产生有毒物质,使昆虫不敢食用,同时还抑制了其他植物的生长。因此,飞机草从东南亚地区传入海南后,很快就泛滥成灾,侵占了大量的农田,使海南岛的生物多样性遭受严重威胁。

根据国家林业局的调查,迄今为止,我国已发现外来有害植物107种,外来害虫32种,外来病原菌23种,这些有害外来物种已经入侵了我国大多数生态系统,成为我国可持续发展的心腹之患。

合理利用外来生物资源大有可为

过去,海南的农民把飞机草砍来堆积绿肥,没有人认为它是一种害草;现在,农民习惯了使用化肥,没有利用价值的飞机草不受限制地生长,侵占了农田,就成为了农民的敌人。

海南农民与飞机草的恩怨故事表明:外来生物既能给我们造成危害,也有可以利用的价值。

20年前,我国从美国引进大米草,用于防浪护堤、保护滩涂不受海水侵蚀,但由于它的繁殖力极强,很快覆盖了我国东南沿海的大片滩涂,导致人们始料未及的后果:大米草滋生地航道淤塞、滩涂养殖受阻、海洋生物大量窒息死亡,大米草因而被冠为“食人草”。今年年初,上海寿祺多糖食品研究所的专家变害为宝,成功地完成了从大米草中提取多糖的研究课题。大米草多糖可广泛用于多糖类药物、饮品、食品添加剂、无公害农药、饲料生产。据测算,这项科研成果用于工业化生产后,仅福建宁德市现有的50万亩大米草,每年就可提取1.5万吨大米草多糖,年创产值150亿元。

今天,由于人们在利用外来生物资源方面,存在着严重的短视行为和功利主义,导致了一些外来物种频频成灾。为了眼前经济利益,人们在还未全面了解外来物种特性的情况下,就从世界各地大肆收罗物种,种植养殖,而一旦市场情况发生变化,又随意将引进的物种抛弃,任其自生自灭。福寿螺、非洲大蜗牛、海狸鼠、水葫芦等大量外来物种都是在这样的情况下,被引进、推广、抛弃,最终成为危害人类的敌人。

目前,人类有所了解的物种仅占全部物种的20%,还有丰富的生物资源等待人们发现、开发。因此,趋利避害、科学合理利用外来生物资源,蕴藏着巨大的商机。

落叶与大自然循环

每逢秋天,环卫工人都特别繁忙,他们忙着把落叶扫起来,塞进垃圾车。没有了落叶的城市看上去很整洁,但专家却指出,这种不让落叶归根的做法破坏了生态平衡,不利于环境保护。

落叶层本身就是生态系统的一环。从化学的角度看,树木的养分是从土壤中吸取的,最终这些养分以落叶的形式流失,落叶在微生物的分解下又转化为土壤中的养分,如果将落叶扫走,土壤会因为得不到养分的补给而变得贫瘠。从物理的角度看,土壤中的固体物质、水分和空气有一定比例,而地上的落叶有助于维持这种比例。徐教授举例说,如果地面上有一层落叶,这时我们在上面倒一桶水,这桶水不会流得到处都是,而会渗透到土壤中。而如果我们在没有落叶层的地面上倒一桶水,水就会到处流淌,很少被土壤吸收,容易造成土壤的板结。从生物学的角度看,落叶有利于维持一种生态的平衡,因为落叶层本身就是生态系统的一环。19世纪时,德国有一个林务官,他总是嫌树林里的落叶看起来很脏乱,于是他命令工人把落叶和杂草像垃圾一样清理掉,这样一来,林子看起来整洁多了。但是从此以后,林子里的鸟越来越少,害虫越来越多,最终,好好的树林被毁掉了。

这是什么原因呢?原来,落叶层里栖息着很多昆虫,落叶本身也是一些分解者的食物,落叶被扫走了,这些昆虫就无法存活,而鸟类又是以这些昆虫为食,因此鸟的数量也减少了,毛毛虫等害虫则因为少了天敌而数目大增,最后大举向树木进攻。扫落叶徒劳无益,我们总是在夸大自己修复大自然生态平衡的能力。事实上,大自然有自己运行、修复和持续的能力。以落叶为例,叶子落了,之后又被分解到土壤中,为树木提供养分,这本来是一个最自然最完美的过程,但我们偏要插手,非要把落叶扫走,大自然的循环被破坏了。将落叶填埋,显然是一种浪费,因为落叶本来就不是垃圾。自然的法则,我们遵从就行了,否则既浪费人力,也破坏环境。

控制蓝藻,治理滇池

近几年来,由于滇池水质富营养化日益严重,蓝藻的爆发成了滇池治污面临的又一大问题。

据昆明市官渡区六甲乡小河嘴村村民说,以前这个地方的水域不好,蓝藻的气味也比较大,有时会厚起来,温度高的时候,公分石丢下去都不会落下去,鱼类也没有了。当时在这里挖眼井水都吃不了,因为它含的有害物质太多了。而专家中国科学院水生生物研究所滇池工作站站长、藻类学家沈银武说,2001年蓝藻爆发得非常厉害,光机械除藻2001年就收了干藻200多吨将近300吨。

2000年开始,专家们针对滇池蓝藻污染的特点,决定采用一项综合治理的技术,首先使用机械设备清除水面上堆积较厚的蓝藻,然后在水中放养滤食性的生物,包括鲢鱼、鳙鱼,河蚌,螺蛳以及一些浮游动物,利用它们吞食藻类的生物特性来减少蓝藻;同时利用一些从滇池分离出来的细菌,对蓝藻进行溶解;另外再通过种植水生植物吸收水中的氮、磷、钾,让湖水的富营养化程度降低,从而减缓蓝藻的生长速度。

为什么放鲢鱼,因为鲢鱼在大湖里面它不会自己繁殖的,它是要有水的流溯的时候它才会繁殖。它是完全可以人为地来控制它的数量的。因为这些鱼类吞食蓝藻,蓝藻又有一定的毒素,但不会在鱼的体内停留,因为这种鱼体内有一种解除蓝藻毒素的功能,所以它在鱼的体内不会停留,我们检测过这些鱼的肉,鱼的肝脏和鱼的各个部位,都没有发现毒素,这种鱼类人类是可以食用的。

经过科研人员几年的研究和测试,机械除藻和生物控藻结合的治理方式使试验区的水质有了明显的变化。在试验区以及非试验区采的两瓶水样中,可以看出试验区的水样藻生物量比较低,透明度比较高一些,非试验区的就感觉藻生物量比较大,透明度比较低。

现在,这些研究成果,已经被应用到滇池治污的实际工作当中。昆明市滇池管理局副局长吴泽宇说:“这些都是我们非常宝贵的科研成果,我们把它利用好是责无旁贷的。目前我们实施的一些十五计划的项目已经在参考和吸收他们所取得的一些成绩,比如说机械除藻这方面,现在都在一些重点的区域利用机械除藻的办法在清除蓝藻。”

除了治污效果明显,在“蓝藻水质污染控制技术”使用中还可以发展水产养殖业,可谓一举两得。从2001年开始科研人员先后在试验水域投放了120多吨鲢鱼和鳙鱼的鱼苗用于研究工作,如今这些只吞食蓝藻不喂任何饵料的鱼类长势十分喜人。目前渔政部门也已经开始了在滇池投放滤食性鱼类除藻的试点工作。

据昆明市滇池渔政监督管理处董健平处长介绍,根据中科院武汉水生所除藻的示范区项目得出来的结论,滤食性鱼类对滇池污染治理有积极的促进作用。

此外,控制农业面源污染的工作也被提上了日程,针对农业生产中过量施用农药化肥的情况,有关部门已经在官渡区、西山区以及晋宁等地,开展了无耕作水稻种植技术试验示范。昆明市滇池生态研究所利用无耕作水稻类似于天然湿地的这样一个原理,在整个水稻的种植过程当中,不进行化肥,除草剂,杀虫剂等的施用。利用湿地的整个复杂的生态系统,进行内部的,通过食物链,通过阳光,水分,空气等等相互作用,能够提供给水稻正常生长的营养。这样可以在一定的区域在一定的程度上减缓农村面源污染对湖泊造成的负面影响。

落叶松威胁大熊猫的警示

高大美丽的落叶松怎么会威胁到大熊猫的生存繁衍?发生在秦岭南麓的事实告诉人们:这可不是什么“天方夜谭”:当地一些县乡近些年来盲目引进的外来树种落叶松正以惊人的速度扩大地盘,导致大熊猫赖以生存的竹林日渐萎缩,长此以往,大熊猫将无处存身。

落叶松何以如此“歹毒”?且听林业专家的解释:相对于秦岭而言,落叶松属于典型的外来物种。由于它树冠冠幅大,遮阴性强,使树下其他植物失去光照,不能有效吸收养分和水分而逐渐灭绝。加上其自身繁殖能力较强,树种会通过风、鸟等多种渠道迅速传播,使周围的生物多样性遭到毁灭性打击。

其实,外来物种入侵已不是什么新闻。目前,在我国几乎所有的生态系统——森林、农业区、水域、湿地、草地、城市居民区等,几乎到处都可见到外来物种入侵的现象。水葫芦、牛蛙、豚草、紫茎泽兰、飞机草、薇甘菊、空心莲子草、大米草,都是典型的外来入侵物种。由于这些外来物种的生长繁衍得不到有效控制,破坏了原有的生态平衡,已经给我国的生态环境造成巨大的危害。来自国家环保总局的资料显示,现在我国大约有120多种入侵动植物,每年因外来物种入侵造成的经济损失高达574亿元人民币!