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城市生态安全与生物入侵

【摘要】:生物入侵是指源于边界以外的生物对现实生态系统的生物多样性、人类健康等造成危害的现象。

生物入侵是指源于边界以外的生物对现实生态系统的生物多样性、人类健康等造成危害的现象。在所有从国外引入的物种中,大约有1%能够在新的生态系统中自行繁殖并造成生物灾害而成为生物入侵,这些外来入侵生物虽然数量较少,但给世界带来的经济损失是不可忽视的。据统计,美国每年因外来物种入侵造成的经济损失高达1500亿美元,印度每年损失1300亿美元。我国因外来物种入侵造成的损失也相当惊人,每年仅几种主要外来入侵物种造成的经济损失就达574亿元。

与森林、草原等自然生态系统相比,城市生态系统具有较大的不稳定性,系统本身所具有的稳态调控机制很少,生物入侵可造成更大的危害。

1.城市景观的生态风险

城市是一个人口集中、工商业和交通发达、以非农业人口居住为主的地区,与自然生态系统和农业生态系统相比,面对生物入侵,城市生态系统具有更大的生态风险,具体表现在如下几方面。

1)城市景观具有不完整性

城市生态系统中由分解者所构成的腐生食物链被大大削弱,各种废水和固体废弃物全靠人工设施进行处理;而作为城市生态系统中生产者的绿色植物,不仅数量少、生物量小,而且其主要功能已由生产有机物转变为美化景观、净化空气、消除污染。与此同时,城市必须依靠其乡村腹地提供动植物产品来满足城市居民的消费,并将乡村腹地作为其处置废弃物的主要途径。城市生态系统的这种不完整性和物种构成的单一化特点,使之缺乏对外来生物入侵的自然控制机制。

2)城市景观具有破碎性

与大面积连续分布的农田、森林等自然景观形成鲜明对比的是,伴随着城市日益发达的交通网络,山脉被割断,河流被拦截,造成自然景观基质的破碎化。城市景观的这种破碎性,破坏了山水格局的连续性,切断了自然的生态过程,使得大量物种难以生存下去,自然环境遭到破坏,增加了城市景观的不稳定性,降低了城市景观的自然调节机制,为外来生物的入侵和大规模爆发提供了可乘之机。

3)城市景观具有开放性

城市景观的维护需要依赖外部的物质和能量输入。城市规模越大,与外界的联系越密切,要求输入的物质种类和数量也就越多。其次,城市景观在人力、资金、技术、信息等方面对外部系统具有不同程度的依赖性,城市也向外部输出人才、资金、技术和信息,从而形成城市生态系统的高开放性,这种高开放性为伴随物质、能量输入输出的外来生物提供了更多的机会。

4)城市景观具有脆弱性(www.chuimin.cn)

城市生态系统需要依靠外力才能维持,如果这个系统中任何一个环节发生故障,将会立即影响城市的正常功能和居民的生活。城市中物流、能流、人流的高集中性和高强度性,在很大程度上破坏了自然调节机制,加剧了城市生态系统的脆弱性。

2.生物入侵对城市生态安全构成的威胁

1)威胁居民身体健康

外来生物对人类健康可构成直接威胁,传染性疾病是外来物种入侵的典型例证。大多数新型的传染病是直接或间接地通过外来入侵生物传播的。一些外来动物(如福寿螺等)是人畜共患的寄生虫病的中间宿主,麝鼠可传播野兔热,河狸鼠也会将多种传染疾病传染给人类,极易给城市居民带来健康问题。

2)毁坏城市基础设施,引发各种灾害

小楹白蚁主要筑巢于干燥木材中,对房屋建筑、树木、江河堤防和水库堤坝、公路桥梁构成严重威胁;麝鼠在土下坝壁打洞营巢,危害河堤和防洪设施;河狸鼠的掘洞行为常造成堤岸、码头设施、沿河公路和铁路的破坏。

3)破坏城市景观的美学价值,影响旅游业的发展

在云南省昆明市,20世纪70—80年代建成了大观河篆塘—滇池—西山的理想的水上旅游线路,游人可以从昆明市内开始乘船游滇池和西山,但自20世纪90年代初,大观河和滇池中的水葫芦“疯长”成灾,覆盖了整个大观河以及部分滇池水面,致使这条旅游线路被迫取消,原来在大观河两侧的配套旅游设施也只好报废或改作他用。

3.城市防治生物入侵的对策

面对生物入侵这一严重的城市生态安全问题,制定防治措施时不仅要借鉴景观生态学空间理论,还需借鉴公共卫生学、公共安全学和人类生态学的知识。根据不同入侵物种的特性、生长发育特点及被入侵区域的特点,在分析传播源、传播途径、传播环节的基础上,针对城市不同的区域类型,采取相应的空间策略:在城市港口、码头、车站、机场等关键点上加强检疫和控制引入;在城市核心区和各个副中心之间,利用自然山体、水体和农田等不同性质的斑块相互间隔,建立生态缓冲带;对城市容易遭受生物入侵的敏感区域,利用廊道相互隔离,降低连接度;对已遭受生物入侵的地段,制定分割包围的空间策略,采取生物、物理、化学等方法清除外来物种。