Lentis/世界贸易作为入侵物种的载体

         “[An] aquatic nuisance species [is] a nonindigenous species that threatens the diversity or abundance of native species or the ecological stability of infested waters, or commercial, agricultural, aquacultural, or recreational activities dependent on such waters.”
           -Nonindigenous Aquatic Nuisance Prevention and Control Act, 1990

国际航运路线地图，这是入侵物种的主要载体

历史

随着新的贸易机会，欧洲探险家向西探索将新的生物物种带入了美洲。在16世纪初，欧洲商人将猪运往加勒比海以及现在的美国。^[2] 猪被留下来繁殖，作为回归水手的食物来源和经济贸易商品。美国政府将野猪归类为入侵物种，这种生物不是生态系统中的本地物种，其引入会导致或可能导致伤害。如今，野猪造成的损失估计仅在美国就高达 15 亿美元。^[3] 国际贸易将许多其他非本地生物物种引入美洲，这些物种对当地经济、本土生物多样性、基础设施和立法产生影响。无论入侵物种是被有意还是无意引入，地方和国际政府都实施了对抗措施来对抗其有害影响。

入侵物种的影响

环境影响

非本地物种迫使本地物种从其生态位中消失，并将它们推向灭绝。它们通过与本地物种争夺食物和其他必要资源、传播有害疾病以及占据产卵地来抑制本地物种。本地野生动物缺乏抵御入侵者的防御能力，无法适应突然被打乱的食物链。^[4] 当入侵者将本地物种从该地区赶走时，生物多样性就会下降。多样化的生态系统，特别是以植物为主的生态系统，可以迅速退化为脆弱的单一栽培。^[5] 入侵者可以通过影响生物多样性以外的方式改变环境。例如，赶走某些在土壤中固定化学物质的物种，导致土壤化学性质发生变化，本地物种无法适应。它们还可以通过杀死树木并创造更多枯木来增加野火的强度，这会对土著物种产生不利影响。^[6]

经济和贸易影响

入侵物种给受灾地区造成经济压力。全球估计造成的年度损失为 1.4 万亿美元，其中美国约为 1200 亿美元。^[7] 在美国，入侵物种影响着各种生态系统，包括南部的湿地、北部的山脉和森林以及几乎所有水生生态系统。例如，佛罗里达州每年花费 5600 万美元来管理水生杂草水葫芦。^[8]

每个入侵物种都构成经济负担。它们可以通过将放牧场变成贫瘠的荒地、增加野火的频率和强度或将疾病引入牲畜和作物来造成农业生产力的巨大损失。入侵物种蔓延的风险威胁到该地区的进出口。像澳大利亚和关岛这样的岛屿和孤立地区拥有脆弱的生态系统，必须实施严格的贸易限制来保护其环境。^[9][10]

财产损失

2005 年，美国国会技术评估办公室确定了与 79 种有害物种相关的最坏情况损失，为 970 亿至 1370 亿美元。^[11] 这些成本考虑了农业、林业、渔业和其他用水、公用事业、建筑物和自然地区的损失。但是，此范围不包括对相关企业和行业的影响。例如，斑马贻贝是一种入侵物种，给水力发电厂造成了 31 亿美元的损失。美国国会考虑的损失并不包括依赖水力发电的企业损失。^[12]

对抗措施

立法

联邦政府在斑马贻贝在五大湖蔓延后，于 1990 年通过了《非本地水生有害生物防治法》。该联邦项目致力于执行新的压载水海洋交换政策，减少五大湖中贻贝的传播。该项目成立了一个工作组来执行新的规定。水生有害生物工作组包括美国鱼类和野生动物管理局、美国海岸警卫队、环境保护署、陆军工程兵团、国家海洋和大气管理局以及其他 20 个联邦机构。联邦政府正式参与了船舶运营监管、行业和当地居民的教育和培训项目以及入侵物种的生态调查。^[13]

1996 年的《国家入侵物种法》修订了既定的规定，并将影响范围扩展到五大湖地区之外。新法案为在 200 海里美国专属经济区之外交换压载水设定了标准，并规定了船舶在进入该区域时报告其压载水状况的预期。它在水生有害生物工作组的任务中增加了外联和研究，并开始制定州管理计划。^[14]

环境保护署在 2008 年和 2013 年发布了《船舶一般许可证》，其中设定了进出口货物到美国的船舶标准。多个不同的团体对 EPA 发布 VGP 提出了诉讼。西北环境倡导者、生物多样性中心、自然资源保护委员会和全国野生动物联合会起诉 EPA，指责其未能履行《清洁水法》中规定的责任。^[15] 1972 年通过的《清洁水法》规定了 EPA 保护美国水域免受污染物的责任。法院判决支持环境团体，指出入侵物种是一种危险形式的污染，可以通过船舶和游艇传播。^[16] 来自航运业的三个团体和密歇根州也起诉了 EPA。所有团体都同意许可证过于武断，没有为船舶制定严格的定量标准。由于联邦和地方法规之间存在不一致，行业发现很难遵守许可证。^[17]

地方努力

当前针对入侵物种的立法状态尚未完全解决。定量标准难以设定。压载水处理远未完全有效地确保没有入侵物种进入新的水道。一些地区已采取其他方法来减轻影响并控制入侵物种的数量。

在五大湖地区，休闲船员接受了关于入侵物种（如斑马贻贝）影响的教育。他们被要求在停泊时清洁他们的船，以减轻有害物种的传播。在全国范围内，鼓励船员和垂钓者报告入侵水生鱼类和植物的目击情况。例如，波托马克河地区的各州建立了热线和网站，用于报告入侵蛇头鱼的目击情况。2016 年，马里兰州举办了蛇头鱼垂钓比赛，以提高人们的意识。

当地餐馆已将入侵物种添加到其菜单中，以推广其美食价值并控制其种群增长。在巴尔的摩，许多餐馆在其菜单中加入了蛇头鱼。 烹饪网站和环境倡导组织已经编制了使用入侵物种作为食材的食谱。

案例研究

斑马贻贝

密歇根湖中一个覆盖着斑马贻贝的流量计

作为一种入侵物种，斑马贻贝会危害水生基础设施和淡水生态系统。从 1980 年代开始，贸易船通过压载水排放将其沉积在五大湖中。 从那里，它们蔓延到加拿大，并蔓延到与密西西比河相连的淡水生态系统。斑马贻贝起源于里海，但它们在中西部美国富含浮游生物的水域中繁衍生息。斑马贻贝以高速度消耗浮游植物，从而减少了本土物种可利用的浮游植物量。 由于斑马贻贝的种群数量急剧增长，很难估计其对国家经济的影响。

2012 年，斑马贻贝对五大湖水力发电基础设施造成了估计超过 1 亿美元的损失。 1993 年至 1999 年，斑马贻贝对五大湖造成的总损失估计超过 30 亿美元。

《国际压载水管理公约》旨在减缓从压载水舱中沉积的入侵物种的传播速度。他们制定了压载水在排放到非本地生态系统之前的基本法规。 此类法规包括过滤系统和化学物质，以破坏压载水舱中的入侵物种；然而，过滤器效率低下，化学物质会危害本地物种。斑马贻贝对捕食者具有抵抗力，并且可以在消化过程中存活。因此，它们可以存在于鱼体内，并被沉积在另一个水体中。

褐树蛇

一条以其典型的 S 形姿势出现的褐树蛇

褐树蛇于 1940 年代末在躲藏在一艘货船上后，来到关岛。由于缺乏天敌和猎物丰富，蛇的数量迅速增加，导致岛上大多数本地脊椎动物灭绝。例如，有十多种本地鸟类灭绝，而其他鸟类被列为濒危或极度濒危。 这些蛇造成数千次停电，给该岛造成广泛的经济损失。由于关岛是太平洋运输枢纽，褐树蛇有可能作为偷渡者在空中交通或货船上被意外引入其他岛屿。

为防止其蔓延而采取的措施包括严格的检查和在出港船舶上部署搜查犬。尽管采取了这些措施，该物种仍在包括威克岛、冲绳、夏威夷以及德克萨斯州在内的许多其他岛屿上被发现。 已经进行过多种消灭蛇类的努力，包括在岛上投放含有扑热息痛的小鼠，但这种方法的有效性尚不清楚。

葛藤

佐治亚州亚特兰大附近树木上的葛藤

葛藤于 1876 年在百年纪念博览会上被引入美国。它被推广为一种观赏植物，用于遮蔽门廊、覆盖以防止土壤侵蚀，以及廉价的高蛋白牲畜饲料来源。 在整个 20 世纪初，美国政府补贴了葛藤的种植，到 1946 年，已种植了 300 万英亩。经济变化以及一些枯萎病和虫害迫使农民迁移到城市地区，将他们的葛藤作物无人照管。葛藤在美国东南部的气候中迅速生长，到 1953 年，政府将其从推荐的土壤覆盖物清单中删除。到 1970 年，它被列为杂草，并于 1997 年被列入联邦有害杂草清单。如今，葛藤覆盖了美国东南部的 740 多万英亩，并且以每年 12 万英亩的速度增长。

葛藤在美国的分布范围

葛藤生长迅速，并在贫氮地区存活，使其能够收集资源并压制本地物种。随着葛藤的蔓延，它会窒息其他植物，造成损坏或杀死其他植物。它还会完全覆盖树木，折断树枝，甚至会将树木连根拔起。因此，受葛藤侵害的地区最终会变成生物学上同质的“藤蔓荒地”，在那里任何其他植物都无法生长。 葛藤每年造成 1 亿至 5 亿美元的损失，原因是生产力下降。控制其蔓延每年需要花费每 2.5 英亩 5000 美元，电力公司每年花费超过 150 万美元来修复受损的电力线。 目前还没有完全有效的控制方法。化学处理对长期控制无效，机械处理速度慢且成本高，而枯萎病和昆虫捕食等生物处理方法有很大的可能性会损害受影响地区的其他物种。 一种相对较新的潜在处理方法是使用野山羊和绵羊来食用葛藤。一小群山羊每天可以吃掉超过一英亩的葛藤，而几乎不会对周围环境造成损害。这种处理方法并不常见，但它正在葛藤受灾地区逐渐推广。

亚洲鲤鱼

密西西比河中的一条亚洲鲤鱼

在 1970 年代，南部各州试图通过减少藻类来过滤废水。亚洲鲤鱼被引进作为一种解决方案，因为它们每天可以消耗相当于其体重 20% 的浮游生物，并且可以长到超过 100 磅。然而，洪水使它们能够逃逸到芝加哥地区水道系统，向着五大湖前进。

由于缺乏天敌、食欲旺盛和繁殖率高，它们正在压制本地种群。2014 年提交给国会的一份报告指出，亚洲鲤鱼约占伊利诺伊河下游种群密度的 90%。

由于过度捕捞，与 1989 年至 2005 年的全国历史平均水平相比，商业捕捞产量下降了 13%。 由于亚洲鲤鱼的价值低于本土鱼类，商业捕捞产量的下降对当地企业造成了很大影响。据自然保护协会称，亚洲鲤鱼影响了五大湖区近 125,000 个工作岗位。 为了抑制亚洲鲤鱼的数量，美国政府支持有针对性的商业捕捞。这种方法使伊利诺伊河上游的亚洲鲤鱼数量减少了约 68%。亚洲鲤鱼持续向五大湖蔓延，促使美国政府实施技术性应对措施。2002 年，美国陆军工程兵团建造了三个电驱散屏障，以防止鱼类在密西西比河和五大湖流域之间进行流域间转移。这些屏障由钢制电极构成，在水中产生电场，阻止鱼类穿越。 政府还研究了跟踪亚洲鲤鱼移动的方法。他们的主要方法是检测水样中的遗传物质（环境 DNA 或 eDNA），以确定鲤鱼在环境中的分布。这对于早期发现入侵性亚洲鲤鱼至关重要，并使各方能够相应地做好准备。

结论

尽管贸易自西进运动以来就将世界各地的国家连接起来，但也导致了非本地生物的传播。入侵物种是一个新的研究领域，美国政府于 1996 年通过《国家入侵物种法》首次对此问题进行了处理。 这些不受欢迎的害虫已造成数十亿美元的财产损失，损害了本地生物多样性，并限制了经济增长。

虽然已经讨论了更大的物种，如植物和动物，但微生物也是一种入侵物种，对本地生物有重大影响。了解这些疾病和细菌是如何通过国际贸易传播的，对于制定先发制人的措施来限制未来的影响至关重要。