物種流動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響
一、物種的增加和去除對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響
Brown和Heshe(1990)通過12年的實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，把生態(tài)條件相似的三種更格盧鼠(Dipodomys spectabilis、D. ordii和D. merriami)去除后，其生態(tài)系統(tǒng)從沙漠灌叢變成了干旱草原，多年生草本植物Firagrostris lehmannian增加了20多倍，一年生植物Aristida adscensions增加了大約3倍。另外兩種矮小一年生草本植物(Boutelous aristidoides和B. barbata)也有增加。采食種子的鳥類有所減少；6種典型干早草原嚙齒類的數(shù)量增加。羅亞爾島是北美的一個(gè)小島，島上以北方植物為主。駝鹿(Alces alces)是喜食落葉灌木和嫩枝芽。每頭成年駝鹿一年中取食量為3000~5000kg的干物質(zhì)。有人預(yù)言，一旦駝鹿引入便會(huì)產(chǎn)生巨大影響。該島于1948年建立了實(shí)驗(yàn)場地和圍欄。實(shí)驗(yàn)表明，駝鹿的存在引起了生態(tài)系統(tǒng)一系列變化(Pastor et al. 1993）。駝鹿喜食先長出枝芽的三種植物：白楊、小香油樹和白樺樹而不食云杉和香油松，這樣的取食造成了森林的樹種減少而下層灌木和草本植物發(fā)達(dá)。經(jīng)過一段時(shí)間，這種取食方式造成物種組成的迅速變化，從硬木林變成了云杉林，出現(xiàn)森林中云杉占優(yōu)勢的局面。云杉生長慢，林地的落葉的質(zhì)和量都降低，葉分解慢，營養(yǎng)物質(zhì)少。結(jié)果，駝鹿啃食的地方礦質(zhì)營養(yǎng)物的有效性和微生物的活動(dòng)均有所減弱。
太平洋上關(guān)島鳥類大量地死亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，18種本地鳥中有17種處于瀕危和絕滅的境地，引起了人們的關(guān)注。Savige(1987)證實(shí)，是由于該島引進(jìn)了一種天敵，黑尾林蛇(Boiga irreguturis)。它不僅捕食了島上鳥類，造成大量鳥類絕滅，而且，這種蛇對(duì)關(guān)島上另一種動(dòng)物——夜行蜥蜴亦產(chǎn)生了同樣的結(jié)果。
二、入侵物種通過資源利用改變了生態(tài)過程
晶態(tài)冰樹(mesembryanthemum crystallinum)入侵了美國加利福尼亞一些群島，帶來土壤鹽分的變化。這種樹在利用土壤鹽分方面是不同于群落中的其他物種，它能使土壤表面的鹽分加重和沉積。由于晶態(tài)冰樹沉積鹽分，改變了土壤的營養(yǎng)輸送過程，沉積的鹽又抑制了其他植物的萌發(fā)和生長。這些島嶼就成為單一晶態(tài)冰樹的生長區(qū)。伴隨這樣的巨變，消除了那些不能以冰樹為食的動(dòng)物，從而改變了群島生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。
有的入侵物種改變資源的利用或資源更新，從而改變了資源的利用率。大西洋加那利群島(Canary is.)上生長的一種固氮植物稱為火樹(myrica faya)侵入入了夏威爽，占據(jù)了島上大部分濕地和干樹林，面積約34803.7km2。這些樹每年給土壤所固定的氮是本地植物所固定氮的4倍，早在1800年夏威夷火山周圍的灰質(zhì)壤，缺乏氮肥，這里的植物群落就沒有固氮植物?；饦淙肭趾?/span>，土壤含氮量大增，提高了生產(chǎn)力，促進(jìn)了礦質(zhì)營養(yǎng)的循環(huán)，為新的入侵物種提供了沃土。
三、物種喪失、空缺所造成分解作用及其速率的影響
印度洋馬里恩島(marion island)島上缺乏食草性哺乳動(dòng)物，生態(tài)系統(tǒng)中食碎屑動(dòng)物就占有重要位置，有象鼻蟲、蛞蝓、蝸牛和蚯蚓等無脊椎動(dòng)物。特有本地種是馬里恩無翅蛾(Pringleophaga marioni)成為處理有機(jī)物的主要物種，平均生物量為9.3kg/(hm2.年)。Crafford (1990)估算，無翅蛾每年分解處理的落葉為1500kg/hm2，占該島最大初級(jí)生產(chǎn)量的50%。這種蛾類幼蟲活動(dòng)的過程大大加強(qiáng)了微生物的活動(dòng)和重要營養(yǎng)物質(zhì)的釋放。Smith和Steenkamp(1990)做了個(gè)實(shí)驗(yàn)，把幼蟲放入有落葉的微環(huán)境中，氮和磷的礦化作用得到加強(qiáng)，氮提高到10倍，而磷提高到3倍，得出結(jié)論：P. marioni是島上營養(yǎng)物質(zhì)礦化作用中最主要的角色。
1818年獵海豹的海輪把小家鼠(mus musculus)偶然帶到了島上。小家鼠以多種食碎屑的無脊椎動(dòng)物為食，每年取食P. marioni占食物總量的50%~75% ，造成至少1000kg/(hm2.年)落葉不能分解。如果沒有小家鼠，蛾類幼蟲處理落葉應(yīng)是2500kg/(hm2.年)。顯然小家鼠的進(jìn)入，使得P. marioni等幼蟲和其他無脊椎動(dòng)物空缺，強(qiáng)烈地改變了馬里恩島生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程。
太平洋圣誕島上陸地紅蟹(gecarcoidea natalis)海島生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響。它是雨林底層的主要消費(fèi)者。食性雜，取食種子、苗木、果實(shí)和落葉，又是一種重要樹苗和藤本幼苗的食草動(dòng)物。在幾天內(nèi)把18種植物幼苗吃掉29%~35%，把大量森林底層的果實(shí)和種子搬到巢穴中。
這種蟹是熱帶島嶼上重要成員，密度范圍為0.8~2.6頭/m2，生物量平均0.8t/hm2(O'DowdLake 1989，1990，1991)。野外實(shí)驗(yàn)觀測到它可在12小時(shí)內(nèi)把17種植物的絕大部分繁殖體撤走。這種蟹可搬運(yùn)和吃掉雨林落葉的30%~50%。又據(jù)green(1993)的試驗(yàn)表明，蟹可把每年落葉的39%~80%搬走處理掉，陸地紅蟹巢穴口附近土壤中的有機(jī)物質(zhì)和許多礦質(zhì)元素(如N.P.K.Ca和mg等)含量較高。
不僅如此，陸地紅蟹還抑制和減少了非洲陸地蝸牛(Achatina fulica)。分布格局表明，有蟹的地方無蝸牛，蝸牛被擠到了邊緣林帶。
四、對(duì)生態(tài)系統(tǒng)間接的影響
外來種侵入后改變?cè)猩鷳B(tài)系統(tǒng)的干擾機(jī)制，從而改變了生態(tài)過程。熱帶一些島嶼普遍受到火的干擾。例如，在大洋洲島嶼上引入外來草種，通過增加落葉層積累燃料，增加了火的發(fā)生頻率，而原先本地種幾乎沒有同火相接觸的機(jī)會(huì)。因此，區(qū)域內(nèi)火燃燒后本地種的多度和數(shù)量都會(huì)急劇下降。外來的草Schizachyrium condensatum入侵了夏威夷季節(jié)性干旱的林地，使火災(zāi)發(fā)生更加頻繁，面積不斷擴(kuò)大。本地植物物種的多度和蓋度沿著外來種分布成帶狀而下降，而使本地的優(yōu)勢樹種metrosideros、Polymorpha和林下優(yōu)勢灌木Styphie taniameal消失。
不僅使本地種數(shù)量的明顯下降，又使地面上氮流失加大并改變了系統(tǒng)內(nèi)氮庫的分布狀況。
總之，一個(gè)外來物種一旦入侵成功對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響是多方面的。①改變?cè)邢到y(tǒng)內(nèi)的成員和數(shù)量；②改變了系統(tǒng)內(nèi)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)；③改變了干擾、脅迫的機(jī)制；④獲取和利用資源上不同于本地物種。只要具備其中一條，許多入侵的外來種就能直接或間接地改變生態(tài)系統(tǒng)過程。
從以上事實(shí)可以看到，每個(gè)入侵物種對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響是不一樣的。同一物種對(duì)生態(tài)系統(tǒng)過程的作用也是不恒定的。
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——摘自科學(xué)出版社·蔡曉明編著·《生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)》·第二篇 生態(tài)系統(tǒng)功能·第七章 第三節(jié)
