外来植物入侵的途径

不是任何植物都可以随意扩散成功的，在扩散过程中需经过初期-时滞-适应-建立种群-扩散等步骤。通常的外来植物有以下路径。

外来植物自然扩散

此类植物来历不十分清楚，典型的外来植物有一年蓬（Erigeron annuus）、大狼把草（Bidens frondosa）、阿拉伯婆婆纳 （Veronica persica）等等。这些植物果实或种子小而轻巧，且外被多刺、冠毛，易随风或河流飘移、随物体附着流动或是被鸟吃掉后带到了另一个地方。

外来植物人为引入

第一， 工农业生产所需。经长期栽培驯化成为园圃常规种植植物，也叫人为归化植物。如粮食、蔬菜、花卉观赏植物等。此类植物同自然归化植物的区别在于来历清楚且人工栽培。引入的目的在于获取高效、快速、优质、高营养、低廉成本的植物，作为食物、饲料、药品、工业原料。例如药用植物穿心莲（Andrographis paniculata）、嗜好植物烟草（Nicotiana tabacum）、行道树中的法国梧桐（Platanus orientalis）、经济植物剑麻（Agave rigide）、油料植物蓖麻（Ricinus communis）等。因对引入物种管理的失控造成种群自由扩散，它们经由人工-半人工-逸生-归化-野生的过程，在新环境条件下快速繁殖，建立起种群。

第二，贸易流通渠道。各国进行贸易的同时，无法避免外来植物的交流。与全球贸易体系联系越紧密的国家，外来入侵物种也越多。中国1954年从保加利亚进口的小麦中发现了毒麦（Lolium temulentum），其同属植物长芒毒麦（Lolium temulentum var. longiaristatum）也难免掺和其中被引入。

第三，边境走私与偷渡。有些人未经合法批准将观赏植物、水果等引进。疏花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）等77种外来植物属此类，并且均有不同程度地扩增。也有植物由各种交通工具带入，如货舱中藏匿、水生植物随船底远行、国际邮件会携带某些植物籽粒细微的种子。另外，还存在因生物防治以及科学研究等原因而引入的外来植物。

此前的调查显示南极只有两种本土植物，可是，越来越多的外来植物开始进入南极，它们附着在旅客和研究人员的衣物上进入这块大陆。

研究小组以南非斯坦林布什大学的研究人员为中心，对2007年末至2008年初中（南极夏天）造访南极的学者、旅客、陪同人员以及船员等共计853人进行了调查。研究人员收集了这些人衣服、鞋子及所持物品上的附着物，并从中寻找植物的种子。研究南极外来植物的辻本惠调查了日本第49次观测队的53位成员。

调查结果显示，研究人员至少发现了360种禾本科或菊科的共计2686个植物种子。其中西洋蒲公英和冰岛罂粟等植物的种子较多。这些植物生长在类似南极环境的亚南极和北极区域，所以研究人员认为它们容易在南极扎根。大多数种子都附着在造访南极的旅客身上，并且每年有3万多名旅客踏上南极大陆。

此前被确认的南极本土植物只有禾本科的南极发草和垫状草。《关于环境保护的南极条约议定书》规定禁止携带动植物或者种子去南极。可是近年，发现外来植物的报告不断增加，有研究证实在日本常见的禾本科“早熟禾”杂草的分布范围正在扩大。

外来植物的有利影响

人类活动早期引进了多种植物，在中国现有的农作物中，至少有50多种（园艺品种更多）来自国外。为粮食与油料增产、丰富蔬菜品种、满足嗜好、美化环境起到积极作用。不敢设想，中国从传统农业到现代农业的演变，倘若没有玉米（Zea mays）、辣椒（Capsicum annuum）、洋葱（Allium capa）等会是怎样的，而这些全是祖先自异域引入的。

美洲植物被引入多发生于明清时期，其中既有玉米、甘薯、马铃薯等粮食作物，也有花生、向日葵等油料作物；既有西红柿、番荔枝等蔬菜果树，也有烟草、陆地棉这样的嗜好作物和纤维原料植物，总数接近30种。虽然它们传入时间、途径不一，但在不长的时间中获得了相当快的发展，不少种类占据举足轻重的地位。

美洲作物的传播与发展不仅满足了日益增长的人口的生存需求，适应了人们对营养和享受多方面的需要，对充分用地和养地，提高农业生产效率也发挥了积极的促进作用。正是这些作用，诱惑人们在引进某些物种环节上忽视或没有全面衡量正负两方面的影响。

外来入侵植物的危害

一个外来植物稳定建立种群之后，会对新地域产生近期与长期的影响，前者是具体的经济影响，后者则为生态影响。不过，外来植物的生态影响常常难以及时认知，多数情况是其有利的一面掩饰了负面影响。

破坏生态环境

外来植物能够破坏并污染生态环境，并导致生态灾害陆续发生；还会形成单优势种群，危及本地植物的生存，导致本地植物的消失与灭绝。水葫芦能大量吸收水体中的富营养成分而净化污水，但若不及时打捞又会腐烂变臭，重新污染水质。据云南省调查，滇池每公顷水面的水葫芦约200万株，鲜重300多吨。并且水葫芦的繁殖能力很强，在适宜条件下，每5天就可繁殖新植株。昆明市为治理滇池水葫芦，近年已花费40多亿元。滇池草海，过去曾有16种当地高等植物，但随着水葫芦的肆虐，只剩下3种了。

明末引入的仙人掌，如今已取代了华南沿海地区和西南干热河谷地段的原有天然植被。原产美洲的紫茎泽兰现已广泛分布于中国西南大部分地区，发生区常以满山遍野、密集成片的单优植物群落出现，迫使原有植物群落衰退和消失。多年前引入的加拿大一枝黄花，急剧扩散到长三角地区，处处都能看到集生的群丛，各地生物多样性已受到不同程度的威胁。豚草（Ambrosia artemisiifolia）生长过程中可释放酚酸类、聚乙炔、倍半萜内酯及甾醇等化感物质，对禾本科、菊科等短生活周期草本植物有明显的抑制、排斥作用。从欧洲引进的用于护滩消浪的大米草，已在黄河入海口附近疯狂扩散，严重破坏近海生物的栖息环境，使沿海养殖的多种生物窒息死亡，还堵塞航道，影响海水的交换能力。

藤本植物微甘菊（Mikania micrantha）、五爪金龙（Ipomoea cairica）的入侵，改变或分割了乔-灌-草等原有层次的正常生长发育，使植物群落单一而脆弱，必将引起生态演化的“卡壳”。调查显示，中国各类生物物种受威胁的比例在20%～40%之间。1960年代在云南景洪发现的24处普通野生稻的分布点。最新的研究表明，全世界濒危的植物物种，大约有35%～46%是由外来生物入侵造成的。生物入侵已成为导致物种濒危和灭绝的第二位因素，仅次于生存环境的丧失。

直接威胁人畜健康

另外，入侵植物还直接威胁人畜健康。豚草和三裂叶豚草（Ambrosia trifida）已分布于中国东北、华北、华东、华中地区的15个省市。散布的花粉是引起人类花粉过敏症的主要病原物，可导致“枯草热”症，1983年沈阳市人群发病率达1.52%。台湾引进的木麻黄给黑角舞蛾提供了中间宿主植物，造成1928年大面积的相思树林病变。我国西南地区紫茎泽兰严重危害当地畜牧业的发展，植株所含的毒素易引起马匹发生气喘病，牛羊也因缺乏可择食饲料而数量锐减。

引发纯种优势消失

外来植物还可诱发无序杂交，使种质丧失。自然界中自交或杂交是繁衍种群的基本策略，倘若外来植物亲源与土著种相近，将使自然杂交率提高，改变土著种的基因组成，丰富或降低基因多样性。来自异域的各种花卉、宠物等，一旦被弃养、弃管、放生或逃逸到野外生态环境中，其自然的隔离因素消失后，便随意与当地土著种杂交，所生后代一方面可能产生新的品种，另一方面也会引发当地纯种优势逐渐消失。

当外来植物在入侵地建立了种群，且威胁并改变该地域的生物多样性时，就成为外来入侵植物（alien invasive plant）,通常，人们把入侵植物也叫归化植物（naturalized plant）、驯化植物或迁居植物，与本土植物相对应。

事实上外来植物与入侵植物不能等同。所谓入侵植物，专指外来植物在种群建立的生长与繁衍过程中对原生境物种产生了不利或有利的影响，这种影响暂时可能有益或无益，巨大可触或细微而隐匿。外来植物若发展成入侵植物，自身要具备以下条件：

（1）生态适应能力强。 许多外来入侵植物生存范围广泛，能以某种方式抵御干旱、低温、污染等逆境并做出调整，一旦条件适宜就开始大量繁殖。

（2）种群扩散资本投入高。入侵植物通常能产生大量的后代，或繁殖世代较短，特别是具有很强的克隆繁殖能力，可以通过根、芽、茎、孢芽或孢子等高投入的资本实现大量繁殖。

（3）传播能力强。入侵植物有的种子非常小，或多具冠毛或钩刺，可通过附着、风吹或流水传播；也可通过鸟类或其他动物传播；有的植物易通过人类活动传播。其次,被入侵地域需具备以下条件:与原生境有相似的生态环境；在外来植物种群建立初期没有生态恶化；缺乏该植物的天敌和生态竞争者。

港口、机场、牧场等等地方以及受突发性的自然干扰，如火灾、洪水或干旱等破坏后的地域是外来植物进入本地的入口处，也是本地植物抵御入侵者的薄弱环节。

exotic plants 由外地引进来的植物。 或由外地侵入的物种。

有关外来植物的问题，不仅是植物本身的扩散方式和途径，而且其所产生的尚难预测的生态影响更令人堪忧。

外来植物国际上的关注

国际社会的高度关注，敦促人们提高对外来植物的全面认识，就个人而言对引入植物要有防范意识，各级管理部门诸如农业、林业、环保、检疫等应从国家利益与法律高度重视外来植物问题。

针对外来植物的全球问题，国际社会已将其作为一门学科给予了足够的关注。从1950 年代开始，各国植物学家、昆虫学家、生态学家、经济学家和社会学家们就开始触及该领域。世界科学联合会下属的“环境问题科学委员会”（SCOPE） 推出了一个有关“生物入侵生态学”的研究计划，在10 余年的时间里，这个计划研究了外来植物与动物的扩散和影响，Blackwell 科学出版社创刊了以“生物入侵生物学”为主题的国际刊物《多样性与分布》（Diversity and Distributions），Kluwer科学出版公司亦于1999 年推出一份《生物入侵》（Biological Invasions）国际刊物。美国《科学》周刊刊出的原创性论文由1995年的几篇增加到2006年的80多篇。

外来植物中国的关注

事实说明，中国是遭受外来植物入侵最严重的国家之一。近期中国农业部统计表明，入侵中国的外来植物有400多种。在国际自然保护联盟公布的全球100种最具威胁的外来生物中，中国占50余种。每年造成的经济损失达570多亿人民币。

从已获得的各国统计资料看，外来入侵物种中，入侵植物仍占主体，其数量和影响均呈递增趋势。因全球贸易发展的不可避免性，由此将发生更多的外来物种入侵，运输、移民、旅游、商品交易与外来物种数呈正比例关系。无法回避，未来物种扩散会加速，这种扩散将使一些物种数量变得更多，另一些物种的数量减少，甚至灭绝。但整体的影响可能是导致全球范围内的物种多样性和遗传多样性遭受严重破坏甚至是丧失。由于人类利益所导演的物种“大调整”，将来的地球环境会以怎样的状态维持，这种调整之后的生物圈又将如何影响人类社会，都有待于自然科学研究者与社会管理者的认真研究和思考，以期使我们的地球能够良性运转。

中国对植物入侵的研究始于1990 年代中期，虽取得一定进展，但仅处于概述、定性、模糊观测的阶段，与国际先进水平相比，还比较滞后。2003年国家环保总局公布了首批16种外来入侵物种名单（9种植物），同时成立了“国家林业局防止外来林业有害生物入侵管理办公室”，发布了“林业危险性有害生物名单”。但这些条款仅局限于控制农业杂草、害虫和疾病，并没有针对入侵植物破坏生态环境的条款或法规。2001年到2003年的调查中，中国的外来入侵物种中有半数是陆生植物，其次是陆生及水生无脊椎动物和微生物，有49.3%属于无意引进，3.1%属于自然扩散，另外的物种都属于人为有意引进。

外来生物的入侵，几乎使中国所有的生态系统――森林、草地、水域、湿地、农田、城区等都受到了不同程度的影响。

中国是一个农业大国，正处于传统农业向现代农业的转型过程中，外来有害生物的入侵在农业转型及生产中的问题越来越突出，已对中国经济持续发展和生态安全构成严重威胁。

外来生物入侵的危害引起了中国政府的高度重视。国家科技部组织开展了包括“973计划“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”、“十一五”支撑计划“农林外来入侵物种的预防与控制技术”、科技部基础性工作专项“中国外来入侵物种及其安全性考察”等课题的研究，并在全国组建了近20个全国性的生物入侵工作组。受外来生物入侵危害严重的省份也开展了重大课题研究。

中国生物入侵研究无论是在理论认识还是在防控技术上，都取得了突破性的成果。其中，中国科学家在对烟粉虱、紫茎泽兰、松材线虫等的入侵机制与特征方面的研究成果尤其突出。由万方浩牵头的项目组科学家发现，被世界自然保护联盟列入全球最危险入侵生物的B型烟粉虱与土著烟粉虱之间存在“非对称交配互作”，这一机制在促进B型烟粉虱数量增长的同时，压抑土著烟粉虱种群增长，从而促进B型烟粉虱迅速入侵和扩张，取代危害性不大的土著烟粉虱。这一研究成果的论文已刊登在美国《科学》杂志上。

在生物入侵防控技术上，中国组建了四大技术体系：早期预警与阻击体系、应急控制技术体系、阻断与扑灭技术体系、可持续综合防御与控制体系。为从制度上保证外来有害物种的防控，一些专家还建议尽快制定《外来有害生物管理法》，并建立专家委员会，向政府部门建言献策，以及时有效地防范有害外来生物的入侵。

事实证明，外来植物入侵还会大面积侵占可利用土地，覆盖其他栽培作物或林木，堵塞水道交通。清除这些入侵者需要动用大量人力和财力，当地政府必须每年支付一定的资金，用于防治、控制、清除、补偿外来入侵植物所造成的农业、健康、生态等方面的损失。柽柳（Tamarix）给美国55年来造成的损失达70亿～160亿美元；矢车菊（Centaurea）和乳浆大戟（Euphorbia escula）对美国3个州的经济影响直接成本为40.5万美元/年，间接成本则高达8900万美元/年；澳大利亚控制6种杂草物种的成本是1.05 亿美元/年；松属（Pinus）、 哈克木属（Hakea）、金合欢属（Acacia）植物和低地阿拉伯树胶让南非花费20亿美元来恢复自然状态；对非洲7国经济影响成本为2000万～5000万美元/年。

在福州举行的第一届全国生物入侵学术研讨会上，与会专家针对中国外来入侵生物的预防预警、检测监测、控制管理等方面的理论与技术的热点与前沿问题展开广泛的研讨。专家认为，面临日益严峻的外来生物入侵形势，需要开展系统的工作，加强外来有害生物入侵防控体系的构建。

一是建立外来入侵物种防御体系。为尽可能降低外来物种入侵危害的风险，需要制定严格的法律和措施，建立国家防御体系。中国还没有针对外来入侵物种的专项法规或条例，检疫部门的相关法律和条例主要集中在与病虫害和杂草检疫有关的方面，跨生态系统的物种转移还没有引起充分重视，地区性的物种入侵问题尚无规章条例可循。另外，中国还没有建立起一整套的外来入侵物种控制体系，对于外来入侵物种的早期预测、监测和早期控制及迅速反应，都没有予以重视。

二是外来物种入侵风险评估。首先需要根据预防为主的原则，建立“物种引入许可证体系”。这一体系要求任何引入外来物种的个人或单位，从国外引入或者从国内跨不同的生态系统引入都需要办理申请，经过评估后才能确定是否引入。在确定该引入计划不会对中国或地区的生态、环境、人类健康和经济发展造成威胁后，才可颁发引入许可证。

三是建立外来入侵物种早期预警体系。加强检疫和控制引入并不能完全阻止外来物种入侵，总是会有外来物种有意或无意地被引入到一个新的生态系统，并可能形成入侵。如果不能及时探测到新的入侵并及时采取控制措施，可能导致严重后果，一方面控制成本极高，不可能采取人工清除；另一方面入侵已经不可逆，根本无法清除。

四是建立物种引入后的监测和快速反应体系。对于已经确认的或者已经采取措施进行控制的外来入侵物种，或者被评估为具有较高入侵性危险指数但仍然被引入的物种，需要严密监测，一旦有扩展或再次入侵的现象，要及时采取措施进行控制。为了能够及时控制入侵物种的大爆发，需要建立良好的快速反应体系，制定针对入侵的快速反应计划。

五是建立广泛的合作关系。控制外来入侵物种牵涉的范围十分广泛，涉及到国际贸易、海关检疫等，而控制技术措施也涉及国际合作与研究。有些物种(如紫茎泽兰)是从东南亚国家通过交通运输渠道甚至是自然扩散进入中国的，而分布于中国南方的入侵物种也有相当一部分在东南亚国家泛滥，因此需要加强国际合作。

我国红树林湿地乡土植物群落受到互花米草入侵和外来红树植物无瓣海桑林大面积种植的影响，但这些外来植物的引入对红树林生态系统的碳、氮循环有何影响，是否会造成红树林湿地营养级结构和营养关系的改变从而导致生物多样性的改变。本项目围绕这些关键科学问题，系统研究了我国重要红树林分布区内互花米草和无瓣海桑引入背景下红树林生态系统的碳、氮循环速率以及食物链结构的改变格局与机理。研究结果表明：（1）外来植物特别是入侵植物具有比乡土红树植物更高的光合能力、更高效的养分吸收和利用能力以及对逆境更强的适应幅度；（2）人为活动特别是红树林滩涂破坏以及水产养殖造成的氮过量输入可能是造成我国东南沿海红树林湿地大面积受到互花米草入侵的重要机制；（3）红树林具有很高的固碳和维持生物多样性的能力，但已受到人为活动和生物入侵的影响，以及（4）互花米草入侵不仅改变了红树林底泥微生物功能群结构也把红树林湿地多种底栖动物和一些游泳动物的食性由多源食物来源转变为单一碳来源，但这些改变的生态学意义有待进一步的评估。这些研究成果不仅为国际上研究生物入侵机制及其对滨海湿地生态系统的生态学效应提供了第一手数据，而且可为我国红树林生态系统湿地恢复和生物多样性保护提供科学依据。

红树林生态系统具有护岸、防风消浪、调节陆海间物质交换以及维持潮间带复杂食物网等重要服务功能，但我国红树林湿地乡土植物群落已经受到互花米草入侵和外来红树植物无瓣海桑大面积种植的严重影响。这些外来植物的引入对红树林生态系统的碳、氮循环有何影响，是否会造成红树林湿地营养级结构和营养关系的改变从而导致生物多样性的改变，还缺乏定量和机制的研究。本项目围绕生态系统服务功能维持机制紧密相关的科学问题，利用定位对比研究，结合稳定同位素技术和脂肪酸标记等技术，从多个学科角度对我国五个重要红树林分布区内互花米草和无瓣海桑引入对红树林生态系统碳氮循环、生产力、生物多样性以及营养级结构和关系的影响展开深入研究，旨在揭示外来植物影响下红树林生态系统重要服务功能的维持机制，定量评估互花米草入侵和无瓣海桑造林对红树林生态系统的生态效应，为我国红树林保护和恢复以及亚热带滨海湿地生物多样性保护提供科学依据。