
入侵物种被认为是对生物多样性的最大威胁之一,但控制它们极具挑战性
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根据联合国环境规划署(UNEP)的数据,入侵物种是全球生物多样性的第五大威胁。虽然这使它们落后于气候变化这一最严重的威胁,但许多科学家仍在思考一个问题:如果两者结合起来,相互加强,造成更大的危险怎188bet真人荷官么办?这不是一个假设的问题:那些将注意力转向重组影响的可能性的少数科学家警告说,这种相互作用已经在进行中。
入侵物种——侵略性的多面手,可以在一系列栖息地茁壮成长——长期以来一直享受着人类的帮助。无论是有意还是无意,19世纪欧洲移民的散居和20世纪贸易的加速,都将入侵者引入了新的生态系统,并帮助它们克服了传播的地理障碍。在此过程中,它们对本地物种和生态系统功能,以及经济和人类健康产生了影响。现在,入侵生物正在搭乘更频繁的风暴,漂浮在更高的海洋上,在更高的温度和本地物种受到气候变化压力的栖息地中茁壮成长。188bet真人荷官有时,它们会加剧气候变化:入侵植物会加速干旱引起的野188bet真人荷官火的频率和严重程度,反过来,它们又依赖于干旱来繁殖。
“这是一个悲伤的故事。188bet真人荷官联合国环境规划署(UNEP)亚太地区高级环境专家马克斯·齐伦(Max Zieren)说,气候变化正在降低栖息地的抵御能力,以至于多种物种很容易扩散。“生物群落并没有处于一种健康的状态来应对入侵,而我们人类已经将如此多的物种引入了如此多的地方。我们看到整个栖息地都在移动,而不是一次只移动一个物种,只有那些通才能够适应,才能茁壮成长。我们实际上是在为入侵者打开大门,它们可以在各种土壤和降水中茁壮成长。”
然而,根据世界自然保护联盟入侵物种专家组主席皮耶罗·吉诺韦西的说法,目前,与入侵物种的相互作用是气候变化影响中“最不了解的”。188bet真人荷官但他补充说,这两者之间显然存在密切联系。“这是一个巨大的威胁,尤其是对森林和淡水物种来说。”
虽然一些物种以入侵物种的“经典”方式积极迁徙,但其他物种只是为了生存,迁移到它们进化的高纬度和温度地区。根据齐伦的说法,后一类人被称为“沉睡者”,他说,“他们很可能正在像地狱一样蔓延”。
根据2019年联合国关于生物多样性和生态系统服务的报告,自1980年以来,外来物种的记录增加了40%,地球表面近20%的地区面临动植物入侵的风险。在过去200年里,超过三分之一的物种引进发生在1970年之后,而且物种引进的速度没有显示出饱和的迹象。从2005年到2050年,已确定的外来物种数量预计将增加36%。

似乎很少有栖息地能在气候变化和入侵生物的双重入侵中毫发无损。188bet真人荷官挪威自然研究所NINA的高级研究员简·尤德·杰普森(Jane Uhd Jepsen)说:“北极地区正变得越来越北方化,北方地区越来越温和,温带地区越来越亚热带。”
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一些生物群落,如温带森林和淡水系统,目前有热障限制入侵生物的建立,正逐渐变得更适合外来物种。在气候变暖的环境中,对促进繁殖的特征的选择将使一些入侵物种的活动范围扩大,反过来,这些物种可以进入被迫进一步向两极迁移的物种所腾出的生态位。188bet真人荷官国际农业与生物科学中心(Centre for Agriculture and Bioscience International)的入侵协调员阿恩·威特(Arne Witt)说:“这通常被称为灌木入侵,我们的许多树木和灌木正在向大草原和草原扩张。”
研究了100种入侵物种如何应对气候变化,来自世界自然保护联盟的Genovesi发现,那些准备受益的是水生无脊椎动物和植物,188bet真人荷官微生物和陆生无脊椎动物。特别是昆虫,它们能够对温度变化做出快速反应,并具有很强的传播能力。鱼类、哺乳动物和爬行动物似乎保持了稳定的活动范围,而两栖动物、鸟类和真菌似乎面临压力,甚至在缩小活动范围。
也许这就是为什么齐伦注意到全球对这个问题的反应如此之少。他说:“入侵物种及其受气候变化驱动的方式并不吸引人。”188bet真人荷官“这就像一种慢性疾病的传播,就像气候变化本身。188bet真人荷官这是一个稳定的、确定的进程,在广泛传播之前不会立即可见。”
正如威特所说:“它们不是一夜之间就出现的。这是一个渐进的入侵——这些家伙是隐秘的生物,慢慢地向你爬来,在你意识到之前,整个景观已经变成了单一的文化,一个绿色的沙漠。那就太晚了——大部分损害已经造成。他们必在一切合适的角落和缝隙中蔓延扎根。
入侵植物将受益于更高的二氧化碳水平和温度。Genovesi说,入侵者也可能获得提前开花带来的好处,比如遮蔽竞争对手,获得更大份额的营养、水或传粉者。在实验室试验中,被认为是印度尼西亚最糟糕的杂草之一的色蓝草(chromolaena)从增加的二氧化碳中显著受益,它的高度增加了92%,分支数量增加了325%。在现实世界的实验室中,在澳大利亚,入侵灌木尼罗相思(Acacia nilotica)已经茁壮成长,这是因为二氧化碳浓度的增加提高了水的利用效率,使它能够入侵更干燥的地区。随着时间的推移,气温的升高预计将使它能够在目前过于寒冷的地区完成其生殖生命周期,以维持人口。
没有哪个生物群落是安全的
威特说,气候模式的变化和气温的升高使入侵者能够利用本地物种面临的困境。“干扰的增加降低了现有(动植物)群落的抵抗力,为入侵植物的建立创造了无敌人的场所。”他说:“入侵物种可能会将它们的活动范围扩大到更高海拔的地区,这些地区通常是濒危和受威胁物种的最后避难所,因为这些地区过去受人类活动的影响较小。”
根据世界自然保护联盟的数据,最脆弱的生物群落是温带落叶林、温暖混交林、温带混交林和热带森林和林地。Genovesi说,与南半球相比,北半球外来入侵物种的数量往往更高,而在低纬度地区则会减少。他188bet真人荷官说,气候变化可能会导致物种范围的剧烈变化。“鉴于这些入侵物种目前对生态系统的有害影响,这些物种可能会极大地影响生物多样性的未来。”
Genovesi已经确定了三个未来的入侵热点:美国东部、欧洲东北部和澳大利亚西南部、新西兰、印度尼西亚和太平洋岛屿。他认为,到本世纪末,这些地区可能会出现60多种入侵物种。北极历来被认为是生物入侵风险较低的地区,也是它们全球扩张的障碍,因为进入北极的途径有限,环境条件恶劣,食物资源不足,阻碍了许多物种的扩散、生存、生长和/或繁殖。然而,似乎没有任何生物群落或生态系统能够幸免。
气候变化和入侵生物结合在一起的一个最生动的例子是,软体动物和其他海洋生物正188bet真人荷官搭上货船的船体,这些货船现在可以在高北方曾经冻结的通道上航行。当然,这类生物早就这样做了,但令人担忧的是,这类生物不仅在从东半球到西半球的旅程中有更大的生存机会(因为旅程更短),而且多次引入只会提高一个物种在途中获得立足点的几率。
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然而,入侵者现在不仅能够过境北极,而且能够在那里定居。根据NINA的说法,由于气候变暖和人类活动增加,该地区现在正面临前所未有的生物入侵威胁。188bet真人荷官消融的海冰为更多南部物种提供了适宜的生存条件,这对当地的生物群造成了负面影响。例如,软体动物和鱼类在较暖的气候条件下可能会从太平洋穿过北极扩散到大西洋。188bet真人荷官
蓝贻贝在北极地区仍然相对罕见,因为它们无法在零下13摄氏度以下的气温下存活。然而,近年来,它们在北极变得越来越常见。历史上,北极每年最多有200天经历这样的温度,但自20世纪90年代以来,格陵兰岛的天数下降了57%。丹麦奥胡斯大学的北极研究中心表示,人们担心蓝贻贝和其他入侵物种会在食物竞争中击败本土物种。

在北美北极,科学家们已经看到了本地羽绒鸭食物减少的初步迹象。它们的首选猎物,一种软体动物,正被一种较差的食物来源——一种壳较厚的小软体动物所取代。同样,挪威的海雀在鲭鱼入侵后弃蛋而死,因为鲭鱼和海雀的食物相同,切断了它们的食物供应。
虽然科学界普遍认为气温变暖会引发北极变绿,但现在的研究表明,在亚北极森林中,情况恰恰相反:随着森林变绿,北极正在发生“褐变”。“我们认为这可能与某些地区森林压力增加有关,”杰普森说。“更严重的虫害、更多的森林火灾和不断增加的干旱压力可能是导致亚北极地区褐变的三个最大因素。”我们认为这些因素可能会相互强化。
地中海的梭鱼
黄条纹梭鱼的成功,已经在地中海建立了一个存在,是一个入侵物种如何抓住气候变化带来的机会的最好例子。188bet真人荷官
水生物种和昆虫通过苏伊士运河进入地中海,通常是在船体上,使其成为世界上入侵最丰富的水域。对于像黄条纹梭鱼这样在热带海洋环境中进化的物种来说,地中海提供了机遇和挑战:它可以找到新的猎物,面对更少的捕食者(部分原因是一些捕食者,如金枪鱼和剑鱼,已经被过度捕捞);但直到最近,地中海较冷的海水意味着它通常仅限于海洋的南部边缘。
188bet真人荷官与气候变化相关的因素,如海水变暖、海平面上升和海洋酸化,正在导致许多海洋物种的海洋栖息地退化。然而,地中海气候和环境变化专家的研究发现,在过去30年里,梭鱼在海洋中的分布范围大大增加了。188bet真人荷官
不那么健康的树木
齐伦在热带雨林中观察到类似于北极的影响。“我在印度尼西亚观察了一些看起来健康的树木,但事实并非如此。在西爪哇等地,巨大的树木正在消失。这是因为下层植被中充斥着入侵物种,大树在竞争中处于劣势——它们无法生存。”
然而,不仅仅是有魅力的硬木树感受到压力——由于气候变化和入侵生物的相互作用,大片草地似乎也在发生变化。188bet真人荷官在印度,世界自然保护联盟(IUCN)对亚洲鸟类的威胁等级已经升级,比如一种长着独特扭曲胡须的小鸨——小花鸟。这种鸟栖息在印度西部和中部的低地草原上。在这里,大面积的天然草地正在被转变为农田,剩余的斑块正因过度放牧和入侵植物而退化。降雨模式也受到气候变化的影响。188bet真人荷官
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在美国,19世纪从欧洲进口的药用紫花,在某些地区开花时间比一个世纪前提前了24天,因此,它的生长范围正在扩大,实际上,它已经超过了它的受欢迎程度。在英国,紫色松茸有一个长期建立的进化生态位,它可以是一种有吸引力的植物,形成密集的束,是蝴蝶和飞蛾的重要食物植物。在美国,它通过挤占香蒲和其他沼泽植物来窒息湿地栖息地,而这些植物是野生动物的食物、庇护所和筑巢材料。
正如英国所发现的那样,草类是非常成功的世界旅行者,尤其是在以畜牧业为基础的经济体中。在不列颠群岛的580种外来草中,据信有430种是通过进口羊毛引进的,95种是通过进口谷物和种子引进的,只有55种是作为园艺引进的。
粮食和农业影响
人们早就认识到,入侵物种会给农业和更广泛的经济带来巨大成本。CABI的一份报告指出,入侵植物和动物在美国每年造成的经济损失为1370亿美元,在东南亚每年造成的经济损失为335亿美元。不出所料,最大的负担落在发展中国家身上,这些国家的温饱和小农农业水平很高,往往缺乏预防和管理生物入侵的能力。这反过来又导致食物网动态的改变和生产力的下降。在南非,15%的草属和12%的草种现在是归化的外来物种。
在非洲之角(主要是埃塞俄比亚),入侵性草种朱氏山羊草(Prosopis juliflora)占据了数百万公顷的草原,这些草原以前是牲畜或放牧的地区。埃塞俄比亚的政府已将这一问题提上议程,并在全国范围内组织了一场运动,以减少气候变化中入侵物种的传播。188bet真人荷官“数百万公顷的草现在是大草原的一个特征。想象一下,如果这种情况蔓延到欧洲的农田,会有什么样的反应。
在未来,随着气温的持续上升,许多引入的作物害虫将成为更大的问题,许多相对温和的害虫可能会突然成为严重的威胁。维特说:“随着气温的升高,一种害虫在任何一个种植季节都可能繁殖两到三代,而以前可能只繁殖一代,所以我们正走向一个有趣的时代。”
还有农业对气候变化的反应。188bet真人荷官通过转基因技术或杂交育种,人们正在培育生长迅速并能适应各种气候条件的牧草新品种。然而,正如维特所指出的,正是这些特征可以使一个物种具有侵略性,并可能在不经意间促进进一步的入侵。

是时候重新思考了?
显然,在那些生长繁殖迅速、扩散迅速、有可能造成伤害的物种(经典的“入侵性”)和那些由于气候变化而有更大机会迁移的物种之间是有区别的。188bet真人荷官本地物种可能会将它们的地理范围转移到新的栖息地,其中一些可能会被视为入侵性物种。随着气188bet真人荷官候变化将物种推向更北、更南、更高的地方,是时候重新思考我们所说的入侵物种的含义了吗?一个物种因全球变暖而被迫迁移,其影响是否与引进物种的影响一样严重?
齐伦没有时间讨论这个问题,他认为这可能是哲学家的问题。他耸耸肩说:“这太学术了。”“不管一个物种是来自另一个大陆,还是从边境地区迁徙而来。它仍然是侵入性的,仍然有影响。这是同一个问题。”
根据杰普森的说法,本土物种的范围扩张可以像外来入侵一样改变自然生态系统的游戏规则。她自己的观察已经确定了气候变化是如何扩大芬诺斯坎迪亚森林(科拉半岛、卡累利阿、芬兰188bet真人荷官和斯堪的纳维亚半岛)飞蛾物种的爆发范围的。“气候带正在改变,最终生物带也会改变。她说:“有些生物变化很快,有些则很慢,还有一些是我们可以预料到的。”
从历史上看,秋蛾一直是这些森林中唯一的栖息者,但最近,冬蛾加入了它的行列,并将其爆发范围向北移动。杰普森说,这两种蛾类的大规模爆发结合起来会损害桦树,并产生更广泛的影响。“有连锁反应。飞蛾也吃其他种类的植物,比如驯鹿和松鸡吃的矮越桔。由于气候变暖,那些一年只有一代的昆虫现在可以有两代了。”
然而,Genovesi的观点是,注意力应该集中在侵略性的非本地物种上。“因为气候变化而迁徙的物种是问题的一部分吗?”188bet真人荷官我的回答是‘不’,”他说。“这种情况经常发生,但它们只是在寻找更合适的栖息地。”
他比较了两名意大利移民的不同影响。他说:“金豺狼是意大利南部的一个物种,但随着气温的升高,它已经向北迁移了——这是一种自然扩张。”“相比之下,我们看到了来自中国的亚洲臭虫Halyomorpha halys,每年对农作物造成3.5亿欧元的巨大损失。”我们不得不从日本引进一只黄蜂来控制它。”
英国
气候变化将如何影响入侵生物在英国到188bet真人荷官达和扩散的方式尚未得到全面评估。英国生态学会(British Ecological Society)的证据表明,如果气候变化使欧洲大陆的入侵者更加丰富,移民的数量将会增加,从而推动移民188bet真人荷官进入英国。这已经发生了。迁移到英国南部的飞蛾数量每年增加1.3种,这与西班牙和法国的气温变暖有关。
根据该协会的说法,这种范围转移的物种不符合传统的入侵物种情景。在受环境变化严重影响的地区,范围变化对生存至关重要。在此基础上,殖民英国的欧洲本土物种是否值得保护?
移居英国的欧洲本土物种还没有被认为是入侵物种。当牛白鹭和小白鹭开始在英格兰南部出现时,它们的栖息地在过去几十年里扩展到了法国西部和北部,它们的到来引发了公众的喜悦。
新的生态系统
188bet真人荷官气候变化使得控制入侵的任务更加困难,到目前为止,国际上的努力,Zieren说,就像“把一滴水放在热盘子上”。他说,这个问题在政治议程上的地位还不够高,“尽管在入侵物种因气候变化而变得更加严重之前解决它们是划算的。”188bet真人荷官入侵者每年已经让我们损失数十亿美元。”
在与其他环保举措进行比较时,齐伦指出,目前正在投入大量资源解决塑料污染问题。他说,我们需要一项全球协议,以证明经济上的合理性。这将提供获得资源的途径。这并不是什么新科学——新西兰和南非等国多年来一直在清除入侵物种。我们不需要重新学习。
困难在于没有适合所有情况的临时方法。“很多这样的物种,你无法根除。这已经变得不可能了——你只能压制他们,”齐伦说。“你需要进行局部化学控制,对每棵树喷洒杀虫剂,以消灭大多数入侵物种。”但这是劳动密集型的,因为你不能把化学品撒得太广,否则会损害你想保护的栖息地。这是多年的努力。”
杰普森指出,当处理本地物种时,任务变得更加复杂,因为它们只是随着气温上升而扩大活动范围。她说:“这比对付外来物种入侵要棘手得多。”高风险物种的入侵很快就被提上了国家议程。如果你有一种新的入侵,并且你发现得足够早,那么你可能会与它斗争。但我们没有类似的系统来系统地监测范围的快速扩大。以范围扩大的飞蛾物种为例,可能会有缓解措施,使森林不那么容易受到影响,但实际上我们能做的很少。杰普森认为,在涉及商业林业的地方,人们有意愿投入资源来缓解气候变化,但对于广袤的北方白桦林来说,情况可能不会如此。

Genovesi比较乐观,他认为许多入侵物种并不会造成严重的问题,他所描述的是那些步行、游泳或飞行直接进入新栖息地并接管的物种,这些措施可以针对真正的“敲门者”。他说:“通过水平扫描,我们可以确定哪些害虫可能给我们带来最大的问题,并据此做好准备。”
我们可以抓住的一根稻草是,随着时间的推移,自然的捕食者-猎物关系可能会重新建立起来,尽管与波兰的关系更接近几度。杰普森说:“也许像冬蛾这样的物种之所以在扩大的范围内如此成功,是因为它们的扩张速度一度超过了它们的一些天敌。”他们的成功可能是暂时的。
随着气候变化、入侵物种和迁徙物种之间的关系逐渐展开,我们188bet真人荷官最终可能会看到新的生态位的发展,它可能类似于北方、北极和温带栖息地的汤。杰普森说:“对于即将出现的新生态系统,我们可能没有历史先例。”这是一个巨大的挑战,因为我们缺乏历史参考。
尽管Genovesi不确定事情会如何发展,但他说,有一点是明确的,那就是“我们不会保持同样的进化轨迹和动力。”变暖的气温可能会导致害虫的迅速增加。它可能会变得越来越严重——我们可能会看到天然森林的损失和生态系统的变化,其规模可能是灾难性的。外来鱼类可能会彻底破坏我们的淡水系统。”
然而,人们的记忆都很短暂,这可能会抑制公众要求采取行动的呼声。Genovesi指出,观念变化很快。“在意大利,我们有美丽的柏树景观,每个人都喜欢它,但它不是天然的——它们是引进来的。英国的湖区也是如此,一点也不“野生”或“自然”。
让齐伦感到震惊的是,表面上看起来是健康的、有吸引力的风景,但事实并非如此。“你看一些大草原,它们看起来很有吸引力,但事实并非如此,它们充满了入侵,很容易受到气候变化的影响。188bet真人荷官人们没有意识到自然栖息地已经被取代了。这里的生物看起来很绿色,但物种多样性已经下降了。”
近年来,人们一直在谈论人类世,在这个时代,人类主宰并改变了地球。维特警告说,我们可能正在走向另一个时代,他悲观地称之为“同质性”(Homogynene),“在这个时代,整个星球将由少数物种主宰。”他疲倦地指出,“大多数公众的看法是,如果是绿色的,那就是好的。”国际捐助者和各国政府也没有充分认识到外来入侵植物的影响。”
然而,在最先发现入侵生物和气候变化之间联系的人中,很少有人认为一切都完了。188bet真人荷官维特说:“我是永远的乐观主义者。他说,如果我们能利用所有可用的工具,我们就能控制住问题。
齐伦认为,需要将紧急行动与长期战略思考结合起来。他说,入侵植物每年已经给经济体造成数十亿英镑的损失,其影响涉及方方面面,从农作物虫害防治成本到日本虎杖对房价的影响。我们必须拼命努力,恢复栖息地,实施化学控制。”
Witt说,从本质上讲,这需要对预防、早期发现和快速反应给予更大的关注和资金支持。无人机可用于在难以到达的地方管理入侵植物,并可将宿主特异性疾病引入入侵鱼类种群。尽管存在争议,基因驱动是另一种选择,基因改造旨在在种群中传播,并基本上“消灭”该物种。
威特认为,更基本的方法也同样有效。“如果这个星球上的每个人每天都清除一种入侵的外来植物,就像人们在海滩上捡塑料一样,我们就能真正改变世界。”这真的是唾手可得的果实。“我的意思是,我们到底能做些什么来防止邻国,甚至是路边的一家工厂污染大气,加剧气候变化?”188bet真人荷官并不多。但我们都可以拔掉一根杂草。”
印度尼西亚与气候变化188bet真人荷官
据预测,到2030年,印度尼西亚的气温将比1990年的记录上升约0.8摄氏度。国际农业与生物科学中心的入侵协调员阿恩·维特(Arne Witt)表示,这将带来降雨模式的相关变化,雨季将缩短,预计将提前结束。据预测,气候变化将导致极端天气事件的增加,这将加剧188bet真人荷官土地退化和干扰。2019年,印度尼西亚经历了3622次自然灾害,其中约90%是由龙卷风、洪水和山体滑坡等水文气象现象造成的。威特说:“这些恶劣的天气事件将为入侵物种的建立和随后的传播创造适宜的条件。”作为一个历史参考点,他引用了20世纪80年代西非极端干旱年份的大规模火灾,这导致了入侵物种的繁殖,比如纸桑,一种开花植物,它利用了森林间隙扩大的优势,减少了来自本地物种的竞争。
在印度尼西亚,一些入侵植物,如Chromolaena odorata,在干燥、精干的茎和叶中含有大量的油脂,因此迅速蔓延。威特说:“色莫拉草有能力侵入森林边缘和间隙,导致火灾深入到相对未受干扰的森林和林地,进一步消耗当地的生物多样性。”

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