中国科学家迎战“生物入侵”(组图)

https://zylofonmediaonline.com/__proxy_domain/www.sina.com.cn 2003年10月24日08:15 东方网-文汇报

　　文/本报驻京记者孙健敏

　　昨天，农业部紧急启动了一项外来入侵生物防治行动计划，要求各地采取措施加紧应对。事实上，在中国科学家那里，这场针对生物入侵的“战争”早已经悄悄打响了。

　　在中科院动物所研究员张润志设计的一套科普幻灯片中，他特意用一朵核武器爆炸时产生的蘑菇云来形容这种被称做生物爆炸的生态灾难。作为中科院知识创新工程重大项目——“重要外来物种的入侵生态学效应及管理技术研究”课题的主管，张润志不无忧虑地告诉记者，目前在全世界范围内，生物入侵已经成了破坏生态环境的第二大因素，令各国政府和科学家们头疼不已。张润志领导的这个重大项目组正是在这一背景下，开始了他们的工作，中国动植物研究领域中，第一次破天荒地出现了一个经费达到一千五百万元的课题，中科院动物研究所、植物研究所、水生生物研究所、西双版纳植物园、昆明动物所、过程工程研究所、上海植物生理生态研究所等七个单位也各自抽调精兵强将，共同参与到了这个课题的研究中。记者就这一问题，专门走访了该项目组。

　　把“松材线虫”扼杀在摇篮

　　早在1982年，南京中山陵附近的松树林发生了一种“怪病”，生病的松树莫名其妙地一棵接着一棵倒下了。经过一番彻查，才发现这些松树是感染了一种名叫松材线虫的入侵生物。此后，警报一个接着一个，到2001年，江苏、安徽、广东、广西、浙江、福建、上海、重庆、湖北、山东等10个省市的86个县市都发现了这种凶残的松树杀手。据有关部门的统计，由于松材线虫的入侵，我国每年都要有600多万株松树受害致死，南方的5亿亩松林因此受到了严重威胁。每年松材线虫造成的直接经济损失已达到25亿元，间接损失则达到了250亿元。目前，松材线虫距以松树而闻名的黄山风景区的直线距离只剩下了68公里，距另一处世界自然文化遗产张家界也已不足100公里。

　　正是因为松材线虫具有严重的危害性，因此在张润志领导的项目组中，这种凶残的外来生物自然成了重点攻关对象。

　　项目组的科学家们通过收集资料和实地观察发现，松材线虫主要是通过一种叫做松墨天牛的昆虫来实现传播的，因此扼杀松材线虫的关键就在于怎样扼杀它的“摇篮”。经过一年时间的攻关，项目组的研究人员目前已经初步搞清了树木与松墨天牛的化学通讯原理，研制出了可以诱集到补充营养阶段的松墨天牛的引诱剂，野外实验结果显示，该引诱剂对诱集到携带松材线虫的松墨天牛具有一定效果，该技术目前已申请了国家发明专利。同时研究人员还找到了几种可以驱避松墨天牛的化合物，在林间进行实验时发现，这些驱避剂的效果可达57％。

　　此外，中国科学家还制造出了一些专门对付松墨天牛的“生物武器”。经过一段时间的筛选，研究人员培养出了一种对松墨天牛具有强大杀伤力的病原菌菌株，其对松墨天牛的感染率可达79％，死亡率可达80％，如果能和引诱剂配合起来使用，将对松墨天牛的控制产生深远影响。此外，科学家们还为松墨天牛找来了一个不共戴天的“老冤家”——花绒坚甲。花绒坚甲的人工饲养问题一直都是一个世界性的难题，但是中国科学家却通过不懈的努力，终于在室内成功地饲养出了两代花绒坚甲，实现了一系列重大的技术突破。目前，项目组已计划在明年进行林间野外释放控制松墨天牛的试验。

　　相信在不久的将来，松材线虫这个凶残的“外籍杀手”终将被中国科学家们用科学之手扼杀在“摇篮”里。

　　追击“紫茎泽兰”

　　紫茎泽兰是一种原产于墨西哥和哥斯达黎加的观赏性植物，大约在上世纪四十至五十年代左右传入我国。未想一经传入后，紫茎泽兰好像一下子找到了自己的乐园，开始不受节制地疯长起来，据统计，目前仅在云南一省紫茎泽兰的发生面积就达到了约30万平方公里。它侵占草场、农地、宜林荒山，入侵经济林地，排斥其他植物生长，从而对发生地的农牧业生产产生毁灭性的打击。1996年，仅四川凉山州一地，就因为紫茎泽兰成灾，当年减产6万头羊，畜牧业损失高达2100万元。因此紫茎泽兰自然也就成了张润志的项目组制定的“黑名单”上名列前茅的“清理对象”。

　　为了摸清紫茎泽兰发生和防治的规律，项目组的科学家们专门前往云南进行了野外实地调查，发现了光适应性是紫茎泽兰、飞机草等入侵生物新的入侵特征，对强光环境具有较强的适应能力。但是科学家们在调查中同时也有令人惊喜的发现，他们找到了3种以前未曾报道的取食紫茎泽兰的昆虫。其中有一种夜蛾科幼虫不但能采食紫茎泽兰的叶片，而且还能采食它的花序，使被采食的紫茎泽兰植株不能形成种子。这些新发现，无疑为防治紫茎泽兰提供了新的途径。

　　除此之外，科学家们还基本搞清楚了紫茎泽兰的最佳化学防除时间，发现在干旱季节里，使用除草剂效果比较一般，而在紫茎泽兰生长旺盛的雨季特别是那些天气晴朗的日子，使用除草剂能对紫茎泽兰的防治取得较佳效果。

　　摸清外来物种的“家底”

　　虽然对危害最严重的几种入侵生物的防治研究是项目组目前最迫切的任务，但是项目组更重的一个任务则是一项更为基础性的工作，即摸清我国外来物种的“家底”，建立生物入侵的预警体系和外来物种的信息系统。

　　据张润志介绍，长久以来，由于缺乏系统的调查研究，我国一直不能提出比较完整的外来物种目录。初步统计，目前可以认定的已经造成危害的外来入侵生物至少在100种以上，其中植物大约50种，动物（包括昆虫）40多种，微生物10余种。但事实上，中国外来物种的数量远远高于上述数字。这些外来入侵生物，目前已成为我国农林牧业生产和生物多样性保护的大敌，仅几种主要外来入侵种每年造成的直接经济损失就高达500亿人民币。一个最典型的例子就是，上世纪50年代，为了提高渔业产量，云贵高原的湖泊中开始大量引入鲢、鳙等长江鱼类，导致了许多土著或特有鱼类的濒危，像洱海中大理裂腹鱼等特有鱼类几乎全部被外来种替代。因此建立入侵物种的信息系统和预警机制，已经成为当务之急。

　　今年2月、4月、6月和8月下旬张润志领导的项目组在云南抚仙湖进行了四次拖网捕捞，开始了对云贵高原湖泊外来鱼类的摸底研究，发现抚仙湖里的外来鱼类在原来调查出来的14种之外，又增加了罗非鱼、黄颡鱼、欧洲鳗、高背鲫鱼、清道夫等10种外来鱼类，其中来自南美的水族观赏鱼类清道夫是首次在云贵高原湖泊中发现，这说明这些高原湖泊的外来鱼类已经不仅仅局限于水产养殖鱼类。同时科学家们还发现，由于外来鱼类的入侵，抚仙湖的浮游生物种类的组成情况也和历史资料有差异。同时，抚仙湖原有的25种土著鱼类，目前只能发现18种，而即使在这18种被观察到的土著鱼类种，有许多种群数量减少了，有的只能偶尔有所发现。经过抗病能力的模拟试验后，发现在抵抗水霉病方面，外来鱼类较土著鱼类有更强的抵抗能力，预示了如果抚仙湖一旦由现在的贫营养型水体向富营养型水体的方向发展，将进一步导致鱼类走向消亡。

　　项目组开展工作一年时间以来，已经发现和鉴定了褐纹甘蔗象、水椰八角铁甲、澳洲阿克象、长芒苋和锈色棕榈象等5种新的外来入侵种，并就有关情况和风险向农业部和国家林业局提出了相关建议。今年1月，项目组还创办了《中国生物入侵警报》，该警报目前已成为了相关职能部门预防和控制生物入侵的重要指导信息。

　　此外，项目组编制的外来种信息管理的应用软件也已大部分完成，该信息系统目前包括560余种外来种的物种、地理和生态等信息，其中包括外来植物145种，动物362种，植物病害和微生物约60种，已经完成了总体目标的50％。

　　在最近一次中科院举行的院长办公会议上，全国人大常委会副委员长、中科院院长路甬祥在听取了项目组成员的汇报后，再次对这一项目的重要性给予了高度评价，表示这是一个关系到国家生态安全的大问题，一定要长期进行下去，让这一服务于国家的公益性研究课题发挥最大的公益效能。

　　（本报北京10月23日专电）

　　新闻背景

　　入侵生物的危害

　　入侵生物造成危害的原因：

　　入侵生物在新的生态系统中获得了更好的生存空间和生存条件；入侵生物比本地物种具有更强的适应性和竞争能力；入侵生物丧失原产地固有的自然控制因素，如天敌、环境的抵抗能力等；被入侵地缺乏控制的思想和技术准备。

　　入侵生物造成危害的典型事例：

　　破坏生态平衡：1859年一个英国人在澳大利亚放养了13只兔子用以打猎，繁衍至今已产生了6亿只后代，这些兔子常常把数万平方公里的植物啃吃精光，导致其他种类野生动物面临饥饿，甚至有灭绝的危险。

　　加速物种灭绝：20世纪，在美国灭绝的鱼类中有68％与生物入侵有关。我国云南水域中的432种土著鱼类中，近5年来一直未采集到标本的鱼类130种，其他鱼类也呈现出逐渐减少的趋势，外来鱼类的引入是主要原因。

　　毁灭农业生产：我国常见的庭院绿化植物葛藤，到了美国却像野马狂奔，迅速占领了佐治亚、密西西比、亚拉巴马等州700多万平方公里的土地，使许多植物没有了栖身之地。

　　影响国际贸易：一些防止生物入侵的贸易限制条款被一些国家用作国际贸易的技术壁垒。

　　威胁国际安全：生物入侵曾经被用于战争，通过使用某种生物危害敌国的粮食生产，或通过传播疾病危害一个国家的安全。

　　国外入侵物种紫茎泽兰

　　传播松材线虫的松墨天牛

　　入侵物种福寿螺的卵

　　入侵物种水葫芦