侵入性或外来物种
入侵或外来物种引入物种的环境变得人口过剩和伤害它的新环境。入侵物种影响栖息地和生物区,导致生态、环境、和/或经济损失。这个词还可以用于本地物种,成为人类改变后对本国环境有害的食物网例如紫海胆(Strongylocentrotus purpuratus)摧毁海带加州北部海岸森林由于过度捕杀的自然捕食者,加州海獭(Enhydra lutris)。自20世纪以来,外来物种入侵已成为一个严重的经济、社会和环境威胁。
入侵历史悠久的生态系统的生物是一种自然现象,但是human-facilitated介绍率大大增加,规模和地理范围的入侵。数千年来,人类作为意外和人为传播代理,从最早的迁移,加速时代的发现,再次加速与国际贸易。明显的入侵植物物种的例子包括葛藤,安第斯蒲苇,常春藤、虎杖、和黄色starthistle。入侵动物的例子包括新西兰泥蜗牛,一些水跳蚤(如水蚤)、野生猪,欧洲兔、灰松鼠,家猫,鲤鱼,雪貂。
一些现在流行的参考来源名称智人,特别是作品仿若人类,作为入侵物种,但人类学习能力及其行为的广泛赞赏潜力和可塑性反对任何此类固定的分类。
术语
寄居的和归化的物种是那些非本地物种一个区域,但建立,和那些本土物种和生物多样性的威胁通常被称为入侵物种。“入侵”一词定义得很糟糕,经常很主观。入侵物种可能是植物、动物、真菌和微生物;一些还包括本地物种入侵人类的栖息地,如农场和风景。一些扩大这个术语包括土著或“本地”殖民自然区域的物种。“本地”的定义有时也存在争议。例如,马属的祖先为(现代马)在北美和辐射发展到欧亚大陆本地前灭绝。回到1493年北美,在他们种迁移,这是值得商榷的,他们是否本地或外来的大陆进化祖先。
而入侵物种的研究可以在生物学的许多分支学科,绝大多数外来入侵生物的研究中生态学领域和地理,生物入侵的问题尤为重要。的入侵物种的研究一直受到查尔斯•埃尔顿的1958年出版的由动物和植物的生态入侵了在有限的研究在不同的领域创建一个广义生物入侵的照片。研究入侵物种仍然稀少,直到1990年代,这一领域的研究经历了大量的增长,一直持续到今天。这项研究,主要包括现场观察研究,不成比例地一直关注陆生植物。场的快速增长推动了需要标准化的语言用来描述入侵物种和事件。尽管如此,一些标准术语存在入侵物种的研究本身缺乏任何官方指定但通常称为“入侵生态学”或更一般的“生物入侵”。缺乏标准术语是一个重要的问题,并在很大程度上已经出现的跨学科性质,借鉴从很多学科,比如农业、生态、和病理,以及由于入侵物种的研究通常进行隔离。入侵物种经常茁壮成长,因为没有天敌猎杀他们的新位置。许多入侵物种正在破坏自然植物和动物的栖息地。
克劳迪和MacIsaac命名法
阶段特征
0繁殖体在捐赠者地区居住
我旅行
第二介绍了
三世本地化和数值罕见
IVa广泛但很少
IVb本地化司长委任,但占主导地位的
V普遍,占主导地位的
为了避免模棱两可的,主观的,贬义的词汇,所以经常伴随的讨论入侵物种甚至在科学论文,克劳迪MacIsaac提出了一种新的命名系统基于生物地理学而不是类群。
被丢弃的分类法、人类健康和经济因素,该模型只关注生态因子。模型评估个体数量而不是整个物种。它分类每个人口在这种环境下基于其成功。该模型同样适用于本土并引入物种,并没有自动分类成功介绍是有害的。
美国农业部国家入侵物种信息中心对入侵物种的定义很狭隘。根据第13112号行政令,““外来物种”意味着一个外来物种的引入或可能导致经济或环境危害或危害人类的健康。”
原因
通常情况下,一个引入物种必须生存在低人口密度就入侵之前在一个新的位置。在人口密度低,很难引入物种繁殖和维持自身在一个新的位置,所以一个物种可能会达到一个位置多次之前就建立起来了。重复的人体运动模式,如船只和从港口或汽车驾驶上下高速公路,为机构提供重复的机会(也称为高繁殖体压力)。科学家机制,包括生态系统和物种的因素,结合时,建立新引入的物种侵袭性。
基于生态系统的机制
在生态系统中,可用资源的数量和在多大程度上使用这些资源生物确定额外的物种对生态系统的影响。在稳定的生态系统,平衡存在于使用可用的资源。这些机制描述生态系统受到扰动,局势改变了生态系统的基本性质。
当变化如一片森林火灾发生时,正常的连续支持本地草和福布斯。引入物种可以传播速度比本地人可以使用资源,可用于本地物种,挤压出来。氮和磷往往在这些情况下的限制因素。
每个物种占据一个利基在本土生态系统;一些物种填补大型多样的角色,而另一些则高度专业化。一些入侵物种填补细分市场所不习惯的本土物种,他们还可以创建新的利基市场。这种类型的一个例子可以发现石龙子的Lampropholis红薯物种内。更有可能入侵的生态系统类似于一个潜在的入侵者进化而来的。
生态系统的变化可以改变物种的分布。例如,边缘效应描述当一个生态系统的一部分是干扰作为农业当土地被清理。保持安静的栖息地之间的边界和新开垦土地本身形成了一个不同的栖息地,创建新的赢家和输家和托管的物种可能不会茁壮成长在边界之外的栖息地。
在1958年,Charles s .埃尔顿声称物种多样性较高的生态系统不受入侵物种,因为更少的利基市场。生态学家指出高度多样化的晚些时候,但大量入侵的生态系统,认为生态系统物种多样性高更容易入侵。
这场辩论铰链入侵研究的空间尺度上进行,和多样性如何影响敏感性的问题仍未解决,2011。小规模的研究倾向于显示多样性和入侵之间的负相关关系,而大规模的研究倾向于显示相反的。后者的结果可能是一个副作用的生物利用的能力增加资源可用性和弱物种间的相互作用,当更大的样本被认为是更常见。然而,这种空间尺度依赖模式的入侵对多样性的影响似乎并不适用,当入侵者是脊椎动物。
布朗树蛇
岛的生态系统更容易入侵,因为他们的物种可能面临一些强劲的竞争对手和捕食者,或者因为它们殖民物种种群的距离使他们更可能有“开放”。这一现象的一个例子是本地的大量毁灭鸟人口在关岛的棕树蛇入侵。相反,入侵的生态系统可能缺乏的自然竞争对手和捕食者检查生物入侵的增长当地的生态系统。
小岛,本机鸟可能已经不会飞的,因为之前没有食肉动物的介绍。这些鸟无法轻易逃脱危险给他们介绍了捕食者。尤其是rails进化的趋势不会飞的形式岛屿上让他们脆弱,导致家庭数量不成比例的灭绝。
夏威夷群岛有许多入侵物种影响岛屿的原生植物和动物。入侵昆虫、植物、有蹄动物,如鹿、山羊和猪危及本地植物,乐观wolfsnails从美国东南部以台湾本土蜗牛为食,和澳大利亚树等植物蕨类植物和野牡丹calvescens阴影本地植物。介绍了小火蚁的数量在夏威夷可以在动物产生重大负面影响,作物,和人类。戴面纱的变色龙和杰克逊的变色龙有个很棒的对生态的影响夏威夷。
在新西兰第一次入侵物种是波利尼西亚移民带来的狗和老鼠1300左右。猫,由欧洲人,后来有毁灭性影响本地鸟类,特别是许多新西兰鸟不会飞的。兔子,介绍作为食物来源的水手们在1800年代,已经成为一个严重妨害农民,尤其是在南岛。常见的金雀花,原本对冲植物原产于西欧,被介绍给新西兰为同一目的而变得积极并威胁消灭本地植物的大部分国家,因此经常根除。原生森林严重影响几个种类的鹿从北美和欧洲和澳大利亚帚尾袋貂的动物。这些外来物种都在新西兰环境中蓬勃发展。
马达加斯加岛上的殖民化引入了外来植物和动物物种已大大改变了岛的景观。这是由于人为干扰的生态系统。最著名的扰动是广泛的日志记录。这允许非本地物种的入侵,他们建立在空间创建的。一些外来植物物种在马达加斯加包括仙人掌(仙人掌属植物。)和银板条(金合欢dealbata)。的水葫芦(Eichhornia凤眼莲),最常见的一种外来植物物种在世界上,已经达到了马达加斯加在过去的几十年里。这种植物影响马达加斯加经济大量资源用于试图限制传播。植物占流域湖泊等水体。它形成致密垫与它的根源在水的表面和限制光渗透影响水生生物。然而,现在这种植物被用于化肥和纸袋和清理的生物浪费。
入侵的生态系统可能有经验的干扰,一般人为。这种干扰可能给入侵物种一个机会建立自己少来自本土的竞争能够适应一个干扰的生态系统。主要地貌的影响入侵植物bioconstruction和生物保护。例如,葛粉(国内外葛根蒙大拿)、一个葡萄原产于亚洲,被广泛引入美国东南部在20世纪早期控制土壤侵蚀。入侵的主要地貌影响动物是生物扰动作用,生物侵蚀,bioconstruction。例如,入侵中国的中华绒蝥蟹(中华绒螯蟹)导致更高的生物扰动作用和生物侵蚀率。
物种的机制
日本虎杖(Reynoutria粳稻)被认为是世界上最糟糕的入侵物种之一。
猫被认为是入侵物种在澳大利亚和全球野生动物产生负面影响。
而所有物种为了生存竞争,入侵物种似乎特定特征或特定的组合特征,允许他们比本地物种。在某些情况下,竞争的生长和繁殖。在其他情况下,物种相互作用更直接。
研究人员不同意关于特征的有用性侵袭性标记。列表的一项研究发现,侵入性和非侵入性的物种,86%的入侵物种可以识别的特征。另一项研究发现入侵物种倾向于假定的只有一小部分特质,许多相似特征的物种被发现,需要其他的解释。常见的入侵物种的特征包括以下几点:
快速增长
快速繁殖
高分散能力
表型可塑性(改变的能力增长形式以适应当前条件)
公差范围广泛的环境条件(生态能力)
能力靠广泛的食品类型(通才)
协会与人类
之前成功入侵
引入物种可能会成为部分如果能战胜本地物种资源,如营养光,物理空间,水,和食物。如果这些物种进化在伟大的竞争或捕食,那么新环境可能主机可以竞争对手少,允许快速增殖的入侵者。生态系统被用于他们的最大能力的本地物种可以建模为零和系统中任何入侵者获得是本机的损失。然而,这种单方面的竞争优势(和本地物种的灭绝人口增加的入侵者)的规则。入侵物种经常与本地物种共存一段时间,渐渐地,入侵物种的优越的竞争力变得明显,人口增大,密度更大,它适应新的位置。
马缨丹,废弃的柑橘,Sdei血红素
入侵物种可以使用以前的资源不可用本地物种,如深水源由主根长、访问或以前住在无人居住的土壤类型的能力。例如,倒钩goatgrass(山羊草属triuncialis)被介绍给加州蜿蜒的土壤,具有保水的低,低营养水平,高钙镁/比率,和可能的重金属毒性。植物种群在这些土壤上倾向于显示低密度,但goatgrass可以形成致密站在这些土壤和排挤本地物种,不太适应蜿蜒的土壤。
入侵物种可能会改变他们的环境通过释放化学物质,修改非生物因素,或影响食草动物的行为,创造一个积极的还是消极的对其他物种的影响。一些物种,如高凉菜属daigremontana,产生化感作用的化合物,这可能对竞争的物种,有抑制作用和影响一些土壤碳和氮矿化过程。其他物种如Stapelia gigantea促进幼苗的招聘在干旱环境中其他物种通过提供适当的小气候条件和防止食草性在早期的发展阶段。
其他的例子是矢车菊属solstitialis(黄色starthistle)和矢车菊属diffusa(弥漫性矢车菊)。这些东欧有害杂草传遍西方和西海岸的状态。8 -羟基喹啉,实验表明,化学产生的根源c . diffusa只有负面影响植物没有和它密切相关。这样的本地植物也进化防御密切相关。c . diffusa和c solstitialis不会出现在他们的原生栖息地绝大多数成功的竞争对手。成功或缺乏成功的在一个栖息地并不一定意味着别人的成功。相反,研究物种的栖息地是那么成功可以揭示小说武器打败侵袭性。
消防方案是便利的另一种形式的变化。来自欧亚大陆,叶片tectorum高度已经适应火灾。它不仅传播后迅速燃烧,也增加了火灾的频率和强度(热)通过提供大量的干碎屑在火灾季节在北美西部。地区普遍存在,它改变了当地消防方案,本地植物无法生存的频繁的火灾,允许b . tectorum介绍范围进一步扩展和维护统治地位。
生态便利化也发生一种身体上的修改对其他物种栖息地的方式有利。例如,斑马贻贝增加生境复杂性湖地板,提供裂缝无脊椎动物生活。这种复杂性的增加,以及提供的营养废物贻贝滤食,增加底栖无脊椎动物群落的密度和多样性。
入侵物种的研究表明,引入物种快速适应潜力巨大。这解释了许多引进的物种一样能够建立并成为新环境的入侵。此外,入侵物种传播的速度很难确定以来,生物学家人口增长发生几何,而不是线性的。当瓶颈和创始人的影响导致伟大的减少人口规模,可能收缩遗传变异,个人开始显示加性方差与方差上位。这种转换可以导致方差成立人群然后允许快速适应性进化。入侵事件后,选择最初可能采取行动的能力分散以及生理宽容到新环境中的压力。适应然后继续应对新环境的选择压力。这些反应很可能是由于温度和气候变化,或者本地物种的存在无论是捕食者和猎物。适应包括变化在形态学、生理学、生物气候学和可塑性。
这些物种的快速适应性进化导致后代有更高的健康和更适合他们的环境。种内表型可塑性,pre-adaptation和引入之后进化都是在自适应进化的主要因素。可塑性数量允许变化的空间更适合个人的环境。这是自适应进化的关键,因为主要目标是如何最好地适合于引入了生态系统的物种。能够尽快完成这个会导致人口具有很高的健身。Pre-adaptations和进化在最初的介绍中也扮演了一定的角色的成功引入的物种。如果物种适应类似的生态系统或包含特征恰好是适合它的地方,它更有可能在新的环境中生长的更好。,除了介绍进化发生后,所有确定物种能够成为建立新的生态系统,如果它将复制和茁壮成长。
enemy-release假说认为,进化的过程导致了每一个生态系统有一个生态平衡。任何一个物种都不能占据大多数的生态系统由于存在竞争对手,天敌和疾病。引入物种搬到小说栖息地可以成为入侵这些控件——竞争对手时,捕食者和疾病——不存在在新的生态系统。缺乏适当的控制会导致人口快速增长。
向量
非本地物种有许多向量,包括生物向量,但大多数入侵与人类活动有关。在许多物种自然范围扩展是很常见的,但人工中介的速度和规模扩展这些物种往往远远大于自然扩展,和人类通常携带标本比自然的力量更大的距离。当史前人类发生了早期人类矢量引入太平洋鼠(鼠exulans)到波利尼西亚。
中华绒蝥蟹
向量包括园艺植物或种子进口。宠物贸易跨境动物移动,在那里他们可以逃脱,成为入侵。生物偷乘交通工具。在入侵生物学专业人员中,绝大多数是偶然人力协助转移的主要原因介绍——除了极地。疾病也可能被入侵昆虫定向如亚洲柑橘木虱和细菌性疾病柑橘绿化。
入侵繁殖体的到来,一个新的网站是网站的invasibility的函数。
故意物种也被引入。例如,感觉更“在家”,美国殖民者形成“社会适应”,反复进口鸟类,原产于欧洲,北美和其他遥远的土地。2008年,美国邮政工人在宾夕法尼亚发现声音来自在一个盒子里来自台湾;盒子里包含了20多个甲虫生活。农业研究服务昆虫学家认为他们是犀牛甲虫,独角仙,鹿角虫王。因为这些物种没有原产于美国,他们可能会威胁到当地的生态系统。为了防止外来物种在美国成为一个问题,special handling and permits are required when living materials are shipped from foreign countries. USDA programs such as Smuggling Interdiction and Trade Compliance (SITC) attempt to prevent exotic species outbreaks in America. The intentional spread of domesticated plants to other favourable environments has been described as biological globalization.
许多入侵物种,一旦他们主导的区域,这个区域的生态系统至关重要。如果他们的位置可能是有害的。
在外来物种引入经济学中起着重要作用。高需求的有价值的中华绒蝥蟹是一种解释可能故意释放的物种在外国水域。
在水生环境中
海上贸易的发展迅速的影响海洋生物在海洋运输。两种方式海洋生物正在运送到新的环境是船体污垢和压载水交通工具。事实上,Molnar et al . 2008年记录数以百计的海洋外来物种入侵的途径,发现运输是主要的入侵物种的转移机制。
货船de-ballasting
许多海洋生物附着于船船体的能力。因此,这些生物从一个身体的水很容易运输到另一个,是一个生物入侵事件的重要危险因素。控制船舶船体污垢是自愿的,没有目前法规来管理船体积垢。然而,加州政府和新西兰已经宣布更严格的控制船舶船体辖区内污垢。
运输的其他主要矢量非水生物种是压载水。压载水在海上了,跨洋船舶在港口发布的是最大的非水生向量物种入侵。事实上,据估计,10000种不同的物种,其中许多是沙卡,每天通过压载水运输。其中许多物种被认为是有害的,会影响他们的新环境。例如,淡水斑马贻贝,本地黑人,里海和亚速海海,最有可能达到五大湖通过越洋船舶压载水。斑马贻贝为氧气和食物比其他原生生物,如藻类。尽管斑马贻贝入侵在1988年首次指出,和缓解计划成功实施不久,这个计划有严重缺陷或漏洞,即船舶装载货物当他们到达航道没有测试,因为他们的压载水的坦克是空的。然而,即使在一个空的压载舱,还有一滩的水装满生物体可以在下次发布端口(当水箱注满水后卸载货物,船在压载水混合的水坑,然后一切包括生物体在水坑卸货,下一港口)。目前的规定五大湖依赖的盐度冲击杀死压载舱淡水生物。
尽管压载水法规来防范潜在的入侵物种,存在一个漏洞10 - 50微米大小的生物类。等生物10到50微米,某些类型的浮游植物,目前法规允许小于10细胞每毫升在出院处理系统。放电时释放一艘船将货物在港口的排放水不一定是一样的接收水体。因为许多种类的浮游植物是小于10微米大小和无性繁殖,只有一个细胞释放到环境指数成长为成千上万的细胞在很短的时间。这个漏洞可能会对环境产生不利影响。例如,一些物种属Pseudo-nitzschia宽度小于10微米,含有软骨藻酸,一种神经毒素。如果有毒Pseudo-nitzschia种虫害还活着在压载水排放,释放到他们的“新环境”可能导致软骨藻酸在贝类中毒,海洋哺乳动物和鸟类。幸运的是,人类的死亡与软骨藻酸中毒是可以避免的,因为严格的监控程序后出现软骨藻酸爆发于1987年在加拿大。压载水法规需要更严格防止未来的影响与潜在的浮游植物释放的有毒和入侵。
考虑海洋外来入侵物种的另一个重要的因素是环境变化与气候变化有关的角色,比如海洋温度的增加。已经有多项研究表明海洋温度的增加会导致生物的变化范围,这对环境有不利影响新物种出现的交互。例如,华和黄提出生物压载舱的船从温带通过热带水域可以经历温度波动多达20°C。进一步研究温度对生物的影响运输在船体或压载水、楞次et al。(2018)进行了研究,进行了双热应力实验。他们的研究结果表明,在运输可能热生物面临着挑战增强抗压能力,非本土的物种范围通过选择基因改造基因型,将生存的第二个应用热应力,如人口增加了海洋温度的创始人。由于climate-change-induced变化的复杂性,很难预测temperature-based成功现场的入侵物种的本质。因为一些研究表明增加温度公差“劫持者”船的船体或压载水,有必要开发更全面的污染和压舱物水资源管理计划,以预防未来可能的入侵环境条件继续改变周围的世界。
火灾和消防的影响
入侵物种经常利用干扰的生态系统(野火、道路、脚小径)在一个区域。大型火灾可以消毒土壤,而添加各种营养。在生成的混战,以前根深蒂固的物种失去优势,为生物入侵留下更多的空间。在这种情况下,植物可以再生从根部有优势。外来者与这种能力可以受益于一个低强度火烧,去除表面植被,使当地人依靠种子传播时发现他们的利基市场占据种子终于发芽了。
火灾经常发生在偏远地区,需要穿越原始森林灭火人员到达现场。工作人员可以带着侵略性的种子。如果这些偷渡者种子变成了,一个繁荣的殖民地的生物可以在只有六个星期,爆发之后,控制疫情可能需要几年的持续关注,以防止进一步传播。令人不安的土壤表面,如切割防火带,破坏原生覆盖,使土壤,可以加快入侵。在荒地和城市分界面上,郊区和植被清理和刷去除法令的城市防御空间会导致过度删除本地灌木和多年生植物,土壤暴露更多的光,减少对外来入侵植物的竞争物种。
灭火车辆往往是罪魁祸首在这种爆发,随着车辆经常在小路长满入侵植物物种。飞机的起落架成为最好的船运输。作为回应,在大型火灾,清洗站“净化”车辆之前参与镇压活动。大森林大火从遥远的地方吸引消防员,进一步增加潜在的种子运输。入侵物种会影响入侵栖息地和生物区不利,导致生态、环境或经济损失。
生态
欧盟将“侵入性外来物种”定义为那些,首先,在自然分布区域,其次,威胁生物多样性。生物入侵被认为是五大驱动因素之一全球生物多样性损失和增加,因为旅游业和全球化。这可能是在监管不足淡水系统尤其如此,尽管检疫和压载水规则有所改善。
python在佛罗里达州美国鳄鱼和缅甸
入侵物种通过竞争排除可能会推动当地物种灭绝,利基位移,或与相关的本地物种杂交。因此,除了他们的经济后果,外星人入侵可能导致广泛的结构变化,组成和生物群的全球分销网站介绍,最终导致世界的均化作用的动植物和损失生物多样性。很难明确属性灭绝一个物种入侵。虽然有充分证据表明,最近大约90两栖动物物种灭绝可以追溯到壶菌通过国际贸易、传播科学研究主要集中在动物入侵者。关注外来物种入侵对生物多样性的影响通常重实际的证据(生态或经济)的潜在风险。
开荒和人类居住本地物种都将承受巨大的压力。干扰生境容易入侵对当地生态系统产生不良影响,改变生态系统功能。一个种湿地植物称为ʻaeʻae在夏威夷(土著植入monnieri)被视为害虫物种在人为操纵水鸟类的避难所,因为它很快覆盖浅泥滩建立濒危物种夏威夷高跷(Himantopus mexicanus knudseni),使得这些不良喂鸟。
多个连续的介绍不同的非本地物种可以有互动效果;第二个非本地物种的引入可以使第一个入侵物种。这样的例子的介绍是紫水晶宝石蛤(芽芽饰)和欧洲青蟹(Carcinus maenas)。宝石蛤蜊被引入加州的酒窖东海岸港口的美国一个世纪前。它发现了少量的港口,但从来没有取代了本土蛤物种(Nutricola spp)。在1990年代中期,欧洲青蟹的引入,发现猎物优先本地蛤,导致下降的原生蛤和介绍了蛤蜊的增加人口。
入侵物种可以改变生态系统的功能。例如,入侵植物可以改变火政权(cheatgrass,叶片tectorum),养分循环(光滑网茅互),并在当地的生态系统水文(花)。入侵物种密切相关的罕见的本地物种有可能与本地物种杂交。有害影响的杂交导致本地物种的减少甚至灭绝。例如,杂交与介绍网茅,互,威胁的存在加州带状草地(摘要foliosa)在旧金山湾。入侵物种造成本地物种竞争,因为这个400下958年的濒危物种的濒危物种法案面临危险。
海报要求露营者不移动柴火,避免外来入侵物种的传播
无意引入的森林害虫物种和植物病原体可以改变森林生态和破坏木材行业。总的来说,森林生态系统在美国广泛入侵的外来害虫、植物、和病原体。
亚洲长角甲虫(攻击glabripennis)在1996年首次引入美国,并将感染和损伤数百万英亩的硬木树。2005年三千万美元被花在试图根除这一害虫保护数以百万计的树木在受影响的地区。长毛adelgid已经造成破坏原始云杉、冷杉和铁杉森林和损害圣诞树行业。和栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)和荷兰榆树病(Ophiostoma novo-ulmi)是两种植物病原体有严重影响这两个物种和森林健康。大蒜芥,Alliaria petiolata,最成问题的入侵植物物种在北美东部森林。大蒜芥略有不同的特点与周围的本地植物,结果在一个高度成功的物种,是改变它侵入的原住民社区的组成和功能。当大蒜芥入侵森林的林下叶层,它影响树苗的成长率,这可能会改变在未来森林再生影响森林组成。
本地物种可以通过基因污染的过程中面临灭绝的威胁。基因污染是无意的杂交和基因渗入,从而导致同质化或更换当地的基因型的数值或健身的优势引入物种。基因污染发生通过引入或生活环境的改变,在先前孤立的物种带入接触新的基因型。入侵物种已被证明,以适应他们的新环境在极短的时间内。入侵物种的种群规模可能会小许多年,然后经历人口爆炸,这种现象被称为“滞后效应”。
杂交产生的入侵物种杂交与本地物种基因库可以将他们的基因型到随着时间的推移,通过基因渗入。同样,在某些情况下一个小入侵人口原住民可以威胁更大。为例,介绍了互在旧金山湾和杂化与本地摘要foliosa。越高的花粉量和男性健康威胁的物种入侵导致基因渗入本地人口由于较低的花粉和较低的本地物种的生存能力。减少健身仅从形态观察并不总是显而易见的。一定程度的基因流动是正常的,和保存基因和基因型的星座。这方面的一个例子迁移与红狼土狼的杂交,在北卡罗来纳州东部地区重新红狼。最终的结果是减少稳定繁殖对红狼,这可能会进一步复杂化的社会稳定包和野外放生。
环境
在南非洲开普敦地区、分析表明,优先源水的恢复过程主要通过消除口渴外来植物入侵(例如澳大利亚洋槐,松树和桉树、黑荆树,澳大利亚…)会产生5年内预期年收益500亿公升的水比常态场景(这很重要,因为开普敦经历重要的水资源短缺)。这是等价的,也就是城市的供电需求。这些年度涨幅将在30年内翻倍。流域恢复明显更具成本效益的其他水增加解决方案(1/10单位成本的替代选项)。水基金已经建立,这些外来物种被根除。
人类健康
不仅有入侵物种造成的生态破坏和经济损失,但是他们也可以影响人类健康。与生态系统功能的变更(由于同质化生物群的社区),入侵物种对人类福祉造成负面影响,其中包括减少资源可用性的人类疾病的传播,娱乐和教育活动,和旅游。关于人类健康,外来物种导致过敏和皮肤损伤。其他类似的疾病入侵物种造成包括人类免疫缺陷病毒(HIV)、猴痘、严重急性呼吸系统综合症(SARS)。
入侵物种和相应的控制工作可以有长期的公共卫生影响。例如,杀虫剂用于治疗特定的害虫物种可能污染土壤和地表水。侵犯人类到以前远程生态系统暴露出了奇异的疾病如艾滋病毒更广泛的人口。介绍了鸟类(如鸽子),啮齿动物和昆虫(如蚊子、跳蚤、虱子和采采蝇害虫)可以作为人类苦难的向量和水库。纵观人类历史,流行的人类疾病,如疟疾、黄热病、斑疹伤寒,鼠疫,传播通过这些向量。介绍疾病的最近的一个例子是西尼罗河病毒的传播,造成人类,鸟类、哺乳动物和爬行动物。介绍中华绒蝥蟹是运营商的亚洲肺侥幸。水源性疾病代理,如霍乱细菌(霍乱弧菌)和病原体的有害藻华往往通过压载水。
经济
在全球范围内,每年有1.4万亿美元花费在管理和控制入侵物种。一些入侵者可以对当地的经济造成负面影响。
入侵物种可以成为许多国家的财政负担。由于生态退化造成的入侵物种,这可以改变功能和减少生态系统服务提供的。额外的成本也将控制生物入侵的传播,进一步减轻影响,恢复生态系统。例如,造成的损害的成本79入侵物种之间的1906年和1991年在美国被估计为1200亿美元。在中国,入侵物种减少了该国国内生产总值(GDP)的1.36%每年。生物入侵的管理也可以是昂贵的。在澳大利亚,费用监控、控制、管理和研究外来杂草物种大约是每年1.164亿澳元,成本只针对中央和地方政府。在某些情况下,入侵物种可能有好处,比如经济回报。例如,入侵树木可以记录用于商业林业。然而,在大多数情况下,经济效益远远低于生物入侵造成的成本。
美国
例如,在五大湖地区八目鳗是一个入侵物种,充当一个捕食者。在原来的栖息地,八目鳗用没有杀死宿主共同进化作为寄生虫有机体。然而,在五大湖地区,这和进化论链接不在,所以八目鳗作为捕食者,可以消耗40磅的鱼在12 - 18个月喂养时期。海七鳃鳗等大型鱼类捕食各种湖鳟鱼和鲑鱼。海七鳃鳗的破坏性影响大型鱼类影响渔业,导致一些物种的人口的崩溃。
入侵物种的经济成本可以分为直接成本通过农业和林业生产损失,和管理成本。估计损失和成本控制入侵物种仅在美国每年超过1380亿美元。经济损失还可以通过娱乐和旅游收入的损失。当入侵的经济成本计算的生产损失和管理成本,他们很低,因为他们不认为环境破坏;如果货币值被分配到物种的灭绝,生物多样性损失和损失生态系统服务入侵物种,成本的影响会大大增加。下面的例子从不同的经济领域证明生物入侵的影响。
通常认为的关键减少入侵物种损失的成本和管理是早期发现和快速反应,也就是说,导致初始成本的寻找和找到一个入侵物种,并迅速控制,而人口很小,比管理外来人口已经非常普遍,造成损害。然而,寻觅入侵者只是重要的降低成本的情况下入侵物种(1)不是经常重新引入到管理区域和(2)的成本有效的寻找和发现。
光英,Achanakmar老虎保护区
农业杂草减少产量,尽管他们可能提供必需营养素。一些根深蒂固的杂草可以“我”营养(见动态累加器)底土和存款的表层土,而其他人提供有益的昆虫的栖息地或为害虫物种提供食物。许多杂草物种意外介绍伴随种子和植物原料进口。许多介绍杂草牧场与本地饲料作物,竞争威胁年轻牛(例如,叶大戟,大戟属植物virgata)或不快,因为荆棘刺(例如,黄色starthistle)。饲料从入侵杂草牧场损失相当于近10亿美元在美国。的下降授粉服务和水果生产损失已经造成蜜蜂入侵瓦螨的感染。介绍了老鼠(家鼠和r形)已经成为严重的害虫在农场,破坏存储粮食。叶矿工苍蝇(Agromyzidae)的引入,包括美国蛇形叶矿业公司(Liriomyza trifolii),加州也造成损失在加州的花卉栽培产业,这些入侵物种的幼虫以观赏植物为食。
入侵植物病原体和昆虫对植物疾病也可以抑制农业产量和苗木。柑橘绿化是一种细菌性疾病载体的入侵亚洲柑橘木虱(ACP)。因为这种疾病影响的柑橘作物,柑橘在检疫和高度管制的地区机场核心计划被发现。
入侵物种会影响户外休闲,比如钓鱼、打猎、徒步旅行、观赏野生动物、和水性活动。他们可以损害多种重要的娱乐环境服务,包括但不限于,水的质量和数量,植物和动物的多样性、物种丰度。Eiswerth说,“非常少的研究已经完成在空间尺度上估算相应的经济损失等地区,国家,和水域”。欧亚本文(Myriophyllum spicatum)在美国部分地区,湖泊充满植物复杂的钓鱼和划船很大声介绍了常见的电话夏威夷coqui抑制了房地产价格影响的社区。圆网蛛Zygiella x-notata,入侵到加利福尼亚,扰乱了花园的工作与他们的巨大的蜘蛛网。
欧洲
侵入性外来物种的整体经济成本在欧洲在1960年和2020年之间据估计约为1400亿美元(包括潜在的成本,实际上可能有也可能没有实现)或780亿美元(仅包括观察成本已知成为现实)。这些估计是非常保守的。模型基于这些数据显示,一个真正的2020年年度成本约1400亿美元。
意大利是欧洲最入侵的国家之一,估计超过3000的外来物种。侵入性外来物种对经济的影响是广泛的,从管理成本,农作物损失,基础设施的破坏。入侵意大利的整体经济成本估计为8.1976亿美元的1990年和2020年之间(€7.0478亿欧元)。然而,只有15记录物种更可靠的估计成本,因此,实际成本可能远远大于上述的总和。
法国最低估计有2750介绍和侵入性外来物种。雷诺et al。(2021)获得1583成本记录98年入侵的外星人物种和发现,他们引起了保守我们之间总成本12亿美元,115亿年同期1993 - 2018。这项研究也推断物种入侵法国的成本,但是对于哪些成本报告只有在其它国家但不是在法国,这产生了一个额外的成本从1.51亿美元到30.3亿美元。损失成本管理支出将近8倍。昆虫,特别是亚洲虎蚊白纹伊蚊和黄热病蚊子Ae。蚊,达到非常高的经济成本,其次是non-graminoid陆地开花和水生植物(特别美味的食物artemisiifolia,Ludwigia sp。和Lagarosiphon主要)。超过90%的外来物种目前在法国没有成本记录在文献中报道,导致高偏差分类、区域和活动部门的保险。但是,没有报告并不意味着没有负面影响,因此没有成本。
有利的影响
克里斯·d·托马斯认为,大多数外来物种入侵是中性的或有益的对其他物种的但这是少数人的意见。科学社会普遍认为其对生物多样性的影响是负的。
入侵物种有可能提供一个合适的其他生物的栖息地和食物来源。本机的地区已经灭绝或达到一个点,它不能恢复,非本地物种可以填补他们的角色。这样的例子有:
柽柳,非木本植物,柳树捕蝇草西南部,濒临灭绝的鸟。75%的西南柳树鹟科被发现在这些植物筑巢一样,他们的成功是嵌套在本地植物的鹟科。柽柳的去除会有害于西南柳树捕蝇草,作为他们的本地嵌套网站无法恢复。
加州克拉珀铁路(Rallus longirostris obsoletus),已经部分新混合互草和摘要foliosa(入侵)。新草人口增长超过本地版本并没有死在冬季,提供更好的覆盖和嵌套神秘的鸟的栖息地。在1990年代,随着混合扩散,铁路人口飙升。
斑马贻贝成为建立以来,在伊利湖once-murky水的明确性大幅度增长,增加能见度30英尺(9米)在一些地区,而小于6英寸(15厘米)在20世纪中期。这鼓励了一些水生植物的生长,进而成为鱼托儿所如黄色河鲈。斑马贻贝也构成了鱼的食物来源物种如小嘴鲈鱼和以前濒危湖鲟,显而易见的对人口的影响大小。伊利湖现在据报道,世界上最重要的小嘴鲈鱼渔业。迁移鸭子也已开始利用贻贝作为食物来源。
咸水鳄鱼已经在澳大利亚生活了数百万年,但在1960年代和1970年代被灭绝的危险。野猪,引入的欧洲移民,成为他们的主食。本机河口鳄鱼人口已经康复在很大程度上得益于这些入侵野生猪。
第二种方法,非本地物种可以是有益的是他们恢复催化剂的作用。这是因为非本地的存在物种增加异质性和生物多样性在一个生态系统。这种异质性的增加可以在稀疏和侵蚀生态系统创造小气候,从而促进本地物种的生长和重建。在肯尼亚,番石榴确实具有潜力,可作为工具的恢复热带森林。孤立的研究农田番石榴树表明他们非常吸引广泛的fruit-eating鸟类。在参观的过程中,鸟类番石榴下了种子,他们中的许多人从附近的树木碎片的雨林,和许多这些种子发芽和成长为年轻的树。令人惊讶的是,距离最近的森林似乎并不重要树木2公里(1.2英里)之外(研究)最长的距离是一样好的树木多靠近森林碎片。番石榴建立容易退化土地,每棵树可能是一片热带雨林再生的核心。当然,大多数幼苗生长在番石榴只是更多的番石榴,但番石榴是一个早就开始演化树,很快就死当被更大的树,也不积极入侵原始森林。侵入性外来树也会有用恢复原始森林。在波多黎各,本土先锋树木可以应对干旱等自然干扰,飓风,洪水和山体滑坡,但大多是不能生活在陆地上,经历了森林砍伐,扩大农业利用和最终放弃。在这些网站,缺乏多样性的先锋入侵树的社区发展随着时间的推移,但原生树木入侵。外星先驱可能主导30到40年,但最终结果,60到80年之后,是一个多元化的本土和外来物种的混合物,但大多数本地物种。没有最初的外星殖民者,抛弃了农业用地往往成为牧场和无限期地这样近。
非本地物种的最后一个好处是,他们提供生态系统服务。此外,非本地物种可以作为生物防治剂限制入侵物种的影响,如使用非本地物种控制农业害虫。例如,亚洲牡蛎滤水污染物比本地牡蛎切萨皮克湾。一个约翰霍普金斯大学公共卫生学院的研究发现,亚洲牡蛎可以显著受益海湾恶化的水质量。此外,一些物种入侵面积很久以前,他们发现自己的环境中有益的利基,术语称为归化。例如,蜜蜂Lasioglossum leucozonium,种群遗传分析所示是一个入侵物种在北美,已成为重要的授粉caneberry(悬钩子属植物spp)以及葫芦,苹果树,蓝莓灌木丛中。checkerspot蝴蝶有优势的任何女性将她的鸡蛋放在ribwort车前草,入侵植物。车前草的叶子还是绿色足够生存的毛毛虫在干燥的夏季,这似乎有点干燥的最初迹象气候改变。相反,他们使用的本地植物枯萎,大部分的毛毛虫吃饿死或干燥。这种差异在生存,蝴蝶开始进化产卵喜欢大蕉:女性的比例蝴蝶产卵的内容在这个工厂从1984年的三分之一升至四分之三是在1987年。几年后,这个开关完成。联邦濒危泰勒checkerspot (Euphydryas editha taylori,伊迪丝的checkerspot的亚种,其历史的栖息地已经失去)是如此依赖自然资源保护者正在积极种植大蕉到野外。提供供应的蝴蝶,囚犯任务溪修正中心的女性在华盛顿州品种checkerspots在温室中,这样他们可以释放到这些新的栖息地。看起来古怪,积极鼓励外星植物(增加收益)是帮助保存一个深受喜爱的本地昆虫(减少损失)。
一些入侵提供潜在的商业利益。例如,银鲤鱼,鲤鱼可以收获人类食品和出口市场已经熟悉产品,或加工成宠物食品、貂饲料。水葫芦可以转化为燃料的甲烷消化器,和其他侵入性植物也可以收获和利用生物能源的来源。但在其他地方,大多数时候,成千上万的引进物种通常迅速消亡或定居并成为模型eco-citizens,授粉作物,种子传播,控制捕食者,并为本地物种提供食物和栖息地。他们很少消除原住民。而不是减少生物多样性小说新世界,结果通常是丰富的物种了。
控制、消灭和研究
人类行为的潜力和可塑性在医治副作用species-environment互动创造可能性的物种入侵。公众感兴趣学习更多关于入侵物种,和最受入侵物种影响他们的当地/社区。外来物种种群的控制是一个复杂而重要的战略任务保护生物多样性的自然生态系统,因为入侵者可能会造成相当大的经济和生态破坏。控制外来物种的最有前途的方法之一是遗传。
货物检验检疫
最初的动机是为了保护对农业害虫同时仍然允许农产品的出口。1994年全球标准的第一组同意,包括协议的应用卫生和植物检疫措施(SPS协议)。这些都是由世界贸易组织。的国际海事组织监督国际公约控制和管理船舶的压载水和沉积物(压载水管理公约)。虽然主要是针对其他,更普遍的环境问题,生物多样性公约并指定其成员应该采取一些步骤来控制入侵物种。CBD最重要的国际协议在入侵物种的环境后果,因为大多数这些措施是自愿和不具体的。
减缓传播
消防员正越来越多地成为负责自己的净化设备,公共供水设备,和私人水设备,由于水生外来入侵物种的风险转移。在美国尤其关心荒地消防队员因为斑驴和斑马贻贝入侵和森林大火发生在美国西部共病。
重建物种
的岛恢复领域开发了保护生物学和生态领域恢复,其中很大一部分处理根除入侵物种。2019年的一项研究表明,如果消灭入侵动物只进行了169个岛屿的生存前景9.4%地球最有威胁的陆地的脊椎动物会得到改善。
根除入侵脊椎动物在岛上被发现与大多数联合国一致可持续发展目标(具体目标15)和许多相关的目标,如海洋和陆地生物多样性保护,促进当地和全球伙伴关系,经济发展,缓解气候变化、人类健康和卫生设施和可持续生产和消费。
啮齿动物进行南乔治亚岛,一个岛屿在南大西洋没有永久居民,在18世纪由密封和捕鲸船。他们很快就破坏了岛上的鸟人口,吃鸡蛋和小鸡。2018年,南乔治亚岛多年后被宣布为无外来啮齿动物灭绝的努力。Post-extermination鸟类种群反弹,包括人口的南乔治亚岛鹡鸰,南乔治亚针尾鸭,岛上两个物种。
有问题的外来疾病介绍在过去的一个世纪左右,包括栗疫病已几乎消除了美洲栗树的森林栖息地。反应增加美洲栗的人口包括创建blight-resistant树可以重新引入。这将显示的消极和积极两方面介绍了物种。
问题也可以出现在复杂的情况下生态也绊倒的旧金山湾生态修复。在20世纪中叶,工程师的许多湾的沼泽地和泥浆银行建设项目。但是态度改变。自然资源保护者成为关心自然栖息地的丧失,从1970年代起,工程师花了数百万美元堵塞下水道,以恢复失去的泥滩,盐沼和其他湿地。作为这个项目的一部分,美国陆军工兵部队开始种植rewetted沼泽与网茅原产于美国东部互。这个新草开始与它的近亲交配,当地的加州带状草地(摘要foliosa)。结果是一个新的混合草,殖民地更积极比其祖先。传播领域还没有人,覆盖之前开放的泥滩,堵塞通道,阻碍了牡蛎的农民,最糟糕的是,对于many-spoiling百万美元的观点和破坏性的高档滨水区的价值属性。十年前,当局启动一个数百万美元的项目消除湾的外星人从东和混合动力车。可是,错了。原来海湾最图腾和濒危鸟类,chicken-sized和很大程度上不会飞的加州克拉珀铁路(Rallus longirostris obsoletus),已经部分新的混合草。草越来越密集比本地版本并没有死在冬季,提供更好的覆盖和嵌套神秘的鸟的栖息地。在1990年代,随着混合扩散,铁路人口飙升。但2004年之后,随着根除,鸟类数量的崩溃了。没有把原因。在时间和空间,这只鸟人口下降后消灭外星人草。
分类单元替换
非本地物种可以介绍给填补了生态工程的作用,以前是由本地物种灭绝。这个过程被称为分类单元替换。
在许多岛屿上,乌龟灭绝导致不正常的生态系统对种子散布和食草性。毛里求斯的离岸小岛,现在乌龟梯形食草动物的灭绝。引入非土著亚巨型陆龟在两个小岛在2000年和2007年开始恢复生态平衡。引入乌龟分散几个本地植物的种子,有选择地放牧入侵植物物种。放牧和浏览预计将取代持续密集手工除草,以及介绍了乌龟已经繁殖了。
Invasivorism
可食用的入侵物种列表
入侵物种是动植物栖息地的引入破坏了当地的生态系统。作为回应,Invasivorism是一种运动,探讨饮食入侵物种的想法为了控制,减少或消除他们的人口。来自世界各地的厨师已经开始寻找和使用入侵物种作为替代原料。
2005年厨师包子莱米亚的寿司在纽黑文,康涅狄格州,创造了第一个菜单致力于使用入侵物种的想法,在此期间菜单入侵物种的一半产品概念因为入侵物种没有商业化。今天,米亚的提供大量的入侵物种,如切萨皮克蓝鲶,佛罗里达狮子鱼,肯塔基州银鲤鱼,格鲁吉亚炮弹水母,入侵等食用植物虎杖和秋季橄榄。
乔·罗马大学哈佛大学和佛蒙特州保护生物学家雷切尔·卡森的接受者环境奖的编辑兼吃入侵者,一个网站致力于鼓励人们吃入侵物种的解决问题的办法。
怀疑论者指出,一旦外国已经根深蒂固的在一个新的物种——如印狮子鱼,现在已几乎占据了整个大西洋西部水域,加勒比海和墨西哥湾Mexico-eradication几乎是不可能的。批评者认为,鼓励消费可能会传播有害物种的意想不到的效果更加广泛。
invasivorism的支持者认为,人类有能力吃任何物种,它有一个胃口,指向人类的许多动物已经能够猎杀extinction-such加勒比僧海豹,旅鸽。invasivorism还指向成功,牙买加的支持者在显著减少的人口狮子鱼通过鼓励消费的鱼。
近年来,组织包括礁环境教育基础和应用生态学研究所等,发表了食谱,食谱包括入侵物种成分。
农药
农药一般用于控制和根除生物入侵。除草剂用来对付外来入侵植物包括真菌除草剂。虽然有效的人口规模的人口瓶颈,引入一些遗传变异已经知道为入侵植物提供抵抗这些真菌bioherbicides。Meyer et al . 2010年发现入侵种群的叶片tectorum与抵抗黑粉菌属bullata用作生物防除,Bruckart et al . 2017中找到相同的Microstegium vimineum受制于Bipolaris microstegii和b . drechsleri。这不仅仅是一个字符的入侵植物遗传学-体细胞杂种et al . 1995在他们的研究显示这是正常的野生植物的原生杂草亚麻属植物边际及其真菌病原体Melampsora利尼。他们进一步表明,其中一些阻力是由于不规则萌发导致持久性的种子银行。麦克唐纳et al . 2011和福勒et al . 2013发现作物也有另一个缺点在任何控制植物——野生原生或侵入性——即他们吸收更多的营养。作物故意繁殖增加营养摄入,使他们增加的产品输出。任何病原体会发现吸引力较低的环境或侵入性植物作物,麦克唐纳发现肥料通常是无关紧要的,入侵⇔作物营养差。
预测未来入侵物种
预测未来入侵物种是许多研究者优先考虑的主题。这一趋势一直出于极端不利影响和持续的入侵物种的性质。换句话说,因为入侵者造成重大的伤害(请参见上面的“负面影响”部分),几乎是不可能完全根除一旦他们建立了一个新的环境,有一个共识,最好由预测物种入侵造成不利影响的可能性很高,防止这些物种的引入到新环境中。
预测入侵植物
准确预测非本地植物的影响可以是一个特别有效管理选项因为大多数介绍非本地植物物种是故意的。因此,因为人类可以控制大部分的这些介绍,准确了解哪些物种可能引起不良反应可以用来禁止进出口的问题。
绝大多数(范围在66 - 90%之间)的非本地植物没有搬迁到新环境时的负面影响。此外,这些无害的非园艺植物构成的重要组成部分行业(这一行业在美国138亿美元的销售额州在2019年)。因此,大多数科学家都认为,禁止所有非本地植物的迁移会带来不必要的苛刻,除了是不现实的。这进一步强调需要预测哪些物种入侵,只有将成为规范那些植物。
杂草风险评估
杂草风险评估常用的工具来预测一个特定的植物物种的机会在一个特定的新环境负面影响(有时称为“有害生物风险分析”,尤其是用于比只有植物分类群)。许多杂草风险评估采用标准化问卷的形式。在这些情况下,植物检疫专家会把焦点物种基于风险的得分为每个问题在新环境带来的工厂。末尾的杂草风险评估,从所有的问题都总结的分数,总分与管理有关的行动(通常允许引入“低风险品种,“进一步评估”之间的物种低风险和高风险,和防止引入“高危物种)。
杂草风险评估常用的信息生理、生活史特征,土生土长的范围,每一物种的系统发育关系进行了评估。虽然此前某些组件在这些类别与入侵植物,他们是否可以用来进行有意义的入侵物种的预测仍然是一个有争议的话题。