生物入侵机制

入侵植物生活史进化*

李松胡宇楠

（中国船舶重工集团公司第712研究所，湖北武汉，430064）

摘要：中国是世界上物种多样性特别丰富的国家之一。外来入侵植物对我国的危害日益严重。本文主要探讨了入侵植物的入侵方式、生活史对策、入侵后生活史变化。并指出外来种在新环境中受到的选择压力一般不同于原产地。外来种将会在生长和繁殖之间的资源分配上产生适应性调整。

关键词：入侵植物；生活史进化；

The evolution of invasive plants on life history

Li Song Hu Yunan

Abstract：China is one of the countries which is rich in species diversity. The damage of invasive plants are more and more serious.This article mainly talks about the strategy of life history and intrusion means of invasive plants. In the new environment, introduced plants suffer from external pressure are different from the general selection of origin. Introduced plants will readjust between growth and reproduction.

Key words：invasive plants; life history; evolution

引言

生物入侵（biological invasion）是指因某种原因非本地产的生物或本地原产但已经绝灭的生物从其源生地侵入该区的过程，而此物种在自然情况下无法跨越天然地理屏障[1-4]。生物入侵会导致生态系统的组成和结构的变化，影响入侵地的生物多样性，改变入侵地的生态性质和功能；也会引入一些病菌，危害人类身体健康，给社会造成严重的经济损失。生物入侵已被列为当今世界最为棘手的三大环境难题之一[5]。从20世纪50年代开始，各国科学家就开始了比较系统的研究。澳大利亚由于历史和地理的原因，生物入侵现象比较突出，对其研究较早而且深入；美国、英国、南非、新西兰等国也从各自的角度对有关问题进行了较深入的研究[3]。我国对生物入侵的研究起步较晚，从20世纪90年代中期才开始，目前已取得了一定进展。但是生物入侵是一个动态的不稳定的过程，加之社会经济、技术条件的影响，因此我国对生物入侵的研究还处在初级的阶段，停留在概述、定性、模糊的阶段；与国际先进水平相比，我国还比较滞后。本文就危害日益严重的植物入侵及其生活史进化进行探讨，以期为更加准确的理解生物入侵机制及相关部门加强生物入侵防护提供一定的理论支撑。

1.入侵植物概念

1.1入侵植物定义

外来入侵植物是指在非原生态系统进化出来的植物，由于自然或人为的因素被引入新生态环境并对新生态环境或其中的物种构成一定威胁的植物[6]（万方浩等，2002）。

1.2我国外来入侵植物概况

中国是世界上物种多样性特别丰富的国家之一。据调查，目前中国共有外来入侵植物188种，其中水生植物18种、陆生植物170种，隶属41 科。种数最多的科是菊科(49 种)和禾本科(33种)，其他种数较多的科有：豆科14种、苋科11种、茄科7种、玄参科5种，

*收稿日期：2011-09-05

大戟科、伞形科各4种，十字花科、石竹科、葫芦科、旋花科、锦葵科、仙人掌科均为3种。来自美洲的有125种，占入侵植物总种数的66.5 %[J](徐海根等，2004)。

自20世纪80年代以来，随着外来入侵物种的危害日益加重，我国加紧了对其防治工作。对外来有害植物，如水葫芦、互花米草、紫茎泽兰等物种采取了相应的防治措施，但有的防治效果并不理想。已传入的入侵物种继续扩散危害，新的危险性入侵物种不断出现并构成潜在威胁[8](张振祥等，2001)。

1.3入侵植物的危害

在自然界长期的进化历程中，生物与生物之间形成了一种十分微妙的生存关系，他们之间相互制约、相互发展、协同进化。当一种生物进入一新的环境后，如果失去了制约因素，那么在适宜的环境下，该生物会迅速扩散蔓延，形成单一优势种，破坏本地生态系统的平衡，造成生物多样性的消失。

1.4入侵植物的传入途径

随着世界各国经济、文化、政治的频繁交流，以及物流业的高度发达，外来物种的传入与人类活动密切相关。当然，有些入侵物种属于自然传入，与人类活动并没有十分明显的关联。

1.4.1有意引入

在众多外来入侵植物当中，绝大部分是作为有用植物引进的，其用途可以细分为：牧草或饲料、观赏植物、纤维植物、药用植物、蔬菜、草坪植物、环境植物等[9](强胜，曹学章，2000)。从国外引种的主要目的是发展经济和保护生态环境。植物引种为我国农业发展起到了推动作用，如：番茄(Lycopersicon esculentum) 、玉米(Zea mays)、马铃薯(Solanum tuberosum)等；但是也导致了一些严重的生态后果，如：水葫芦(Eichhornia crassipes)和互花米草(Spartina alterniflora)等。

1.4.2无意引入

很多外来入侵生物是随着人类活动而无意传入的。尤其是近年来物流产业的飞速发展，外来入侵生物传入我国的几率明显增加，如：国际农产品的输入和由船舶压舱水带入。随着中国－东盟自由贸易区的建成，中国与东盟的自由贸易区战略由此展开，同时也为外来入侵生物入境提供了便利的通道。在所有远洋船舶中，都必须用压仓水来保持船舶的稳定性。通常会在海岸港口区域采水，并一直运输到下一个港口，甚至直到地球的另一边目的港口才会排放掉。这种水通常会包含有海洋微生物。尽管有很多都会在运输过程中死去，但是有一部分会存活下来，并影响当地的海洋环境、侵害本地物种，并对本地的生态系统起到严重的破坏作用。压舱水的环境影响，现在被认为是对世界海洋的最大威胁之一。

1.4.3自然传入

外来入侵生物还可以通过风力、水流、动物等自然媒介传入，尤为典型的是大约20世纪40年代紫茎泽兰( Eupatorium adenophorum )由泰国经中缅、中越边境自然扩散入我国( 罗应远，温远光，2003)，经过半个多世纪的传播扩散，现已在云南、贵州、四川、广西、湖北等省、区广泛分布[10]。

1.5入侵植物散布机制

散布在植物物种形成、系统发育及进化过程中具有重要的作用。散布体多态型是指在一个植株上产生两种或更多的形态不相同的繁殖单元，其中一种类型为适于远距离传播，另一种类型为不宜远距离传播或抵抗远距离传播。外来入侵植物通常以无性系分株进行近距离散布，以种子进行远距离散布，大大增强了植物种在高度易变环境中的生存能力。因此，散布体多态型是外来植物入侵成功的重要原因之一[11](史刚荣，马成仓，2006)。植物的基本特性之一是在生长过程中不能像动物一样从一个地区移动到另一个地区。因此，当环境不适于植物生活时，要么死亡，要么就改变其分布区。外来入侵植物的长距离传播是主要靠人类来