 |
| 圖為重大外來入侵害蟲西花薊馬。該害蟲是世界性入侵害蟲，也是昆蟲種間競爭研究的主要案例之一。 中國農科院植物保護研究所供圖 |
外來生物入侵已經成為21世紀的一大生態難題，其范圍遍布全世界。近日，中國農業科學院植物保護研究所農業昆蟲研究室副主任高玉林博士和美國俄勒岡州立大學斯圖爾特·雷茨（Stuart Reitz）博士聯合研究發現，外來生物入侵加劇了物種競爭取代及種群地位的演化。該研究成果全面詮釋和完善了物種競爭取代理論，豐富了入侵生物學學科發展，并在線發表于最新一期的國際昆蟲學頂尖刊物《昆蟲學年評（Annual Review of Entomology）》上。
我國確認外來入侵生物超500種
外來生物入侵是指生物由原產地通過自然或人為的途徑遷移到新的地區，并在當地的自然或人工生態環境中定居、自行繁殖和擴散，最終破壞該地區生態平衡，引發生態災難的現象。據統計，目前我國確認的外來入侵生物超過500種，其中大面積發生、危害嚴重的達100多種。近10來年，我國相繼發現了西花薊馬、三葉斑潛蠅等危險性與爆發性生物的入侵，平均每年增加1至2種。
種間競爭是物種群落構成的一個基本機制，競爭取代是種間競爭最嚴重的后果。競爭取代是一個生物種群通過利用、獲得資源的優勢或通過干擾對方導致資源重新配置，將一個原來已經建立種群的物種替代的現象。入侵種與本地種，本地種與本地種之間，在相同生態位情況下，種間競爭不可避免，甚至在特殊環境下，競爭取代現象時有發生。
過去很多研究認為，外來物種與本地物種相比，具有明顯的競爭優勢，在特定環境下逐漸取代本地種成為優勢種群，而這種競爭取代會破壞生態平衡，影響本地物種生存以致威脅生物多樣性。
外來入侵明顯加劇物種競爭取代
高玉林博士領銜的研究團隊系統分析了過去15年來全球100多個國家（地區）近百種物種種間競爭取代的經典案例，詳細總結了各物種在不同區域和不同生態系統等環境下種間競爭取代機制。
結果發現，大部分種間競爭取代的現象發生在新入侵物種與其他物種之間，是由于引入種和外來物種的入侵所引起的。在分析的近緣種間競爭案例中，高達85%競爭取代發生在新入侵種取代本地種，以及新入侵種取代已定居入侵種，也有少部分競爭取代發生在本地種與本地種之間。對每個案例的競爭取代機制分析發現，競爭取代機制復雜，但普遍認為是生殖能力差異、寄主適應能力差異、生殖干擾、逆境適應能力差異、藥劑敏感性差異、天敵適應差異以及內生共生菌互作等多個生物和非生物因子長期進化的結果。
研究顯示，外來生物入侵明顯加劇了物種競爭取代及種群地位的演化，在特定區域甚至加快了物種多樣性的喪失。隨著國際貿易的飛速發展，外來物種入侵問題愈加突出，形勢愈加嚴峻，競爭取代將繼續成為入侵生態學領域的研究熱點。
入侵種比本地種抗藥性普遍高
高玉林主要從事斑潛蠅入侵生物學及種間競爭的研究工作。
他舉例說，三葉斑潛蠅和美洲斑潛蠅都是園藝蔬菜上的重要入侵害蟲，只是入侵時間不一樣，美洲斑潛蠅1994年在我國海南首先發現，隨后在全國范圍內暴發成災，目前已成為國內普遍發生的害蟲，絕大多數地區均有分布，成為我國大陸主要的斑潛蠅種群，特別在原入侵地海南，美洲斑潛蠅占有絕對的優勢種群這一現象維持了10年之久。2005年底在我國廣東首次發現三葉斑潛蠅，隨后迅速擴散至海南，目前在我國東部和南部沿海幾個省市和地區有發生。經過長期調查發現，在我國海南大部分區域，三葉斑潛蠅已逐漸取代了美洲斑潛蠅成為海南地區優勢種群，完全改變了過去由美洲斑潛蠅占優勢種群的局面。
“在我國，三葉斑潛蠅與美洲斑潛蠅相比，對大部分常規化學農藥表現明顯的抗藥性以及當地特殊的寄主種植結構是導致新入侵種三葉斑潛蠅取代美洲斑潛蠅的主要因素。”高玉林說，入侵種與本地種相比，對農藥的抗性普遍較高，是導致昆蟲種間競爭取代共性因素，目前在斑潛蠅，煙粉虱、薊馬等發生的種間競爭取代現象均與此有關。
