西花薊馬于2003 年首次在北京發(fā)現(xiàn)，它在國際上臭名昭著，是世界性重大入侵害蟲。臭名昭著，是世界性重大入侵害蟲。
就目前高玉林掌握的資料和他自己的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在入侵物種與本地物種直接的斗爭中，大部分出現(xiàn)的結(jié)果都是前者取代后者的情況。隨著國際貿(mào)易的飛速發(fā)展，外來物種入侵問題愈加突出，形式愈加嚴(yán)峻，競爭取代現(xiàn)象將無法避免。
在不久前舉辦的世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）世界保護(hù)大會(huì)上，政府部門、非政府組織和學(xué)界代表發(fā)出《火奴魯魯挑戰(zhàn)》倡議，敦促國際社會(huì)采取行動(dòng)，遏制外來物種入侵。為了響應(yīng)這一倡議，11月29日，全球33家國際組織和機(jī)構(gòu)聯(lián)合啟動(dòng)了一項(xiàng)全球行動(dòng)，將攜手遏制外來物種入侵，減少入侵物種造成的危害。
雖然不少人知道外來物種入侵的含義，但是對(duì)于其侵略性與危害性并不了解。實(shí)際上，不少外來入侵物種已經(jīng)對(duì)一些地區(qū)造成了損失，比如，新西蘭就飽受外來入侵物種之苦，作為這次行動(dòng)的組成部分，新西蘭承諾到2050年擺脫三大入侵物種負(fù)鼠、鼠和白鼬的危害。當(dāng)然，危害不僅僅來自體積較大的生物，那些細(xì)小的昆蟲也會(huì)令人頭痛不已。
近日，國際昆蟲學(xué)頂尖刊物Annual Review of Entomology在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所博士高玉林和美國俄勒岡州立大學(xué)博士Stuart Reitz合作撰寫一篇文章，著重闡述了生物入侵領(lǐng)域熱點(diǎn)話題“入侵生物學(xué)及種間競爭”研究進(jìn)展。
種間競爭與競爭取代
種間競爭是物種群落構(gòu)成的一個(gè)基本機(jī)制，可以解釋為近緣種為了爭奪有限的空間和資源，各方面都力求抑制對(duì)方，結(jié)果給對(duì)方帶來不利影響。“這種不利影響可能是你死我活的爭奪，也可能是兩個(gè)物種委曲求全最后并生在同一片區(qū)域。”高玉林解釋道。
在生態(tài)環(huán)境中，種間競爭每天都在發(fā)生，其普遍性及重要性一直是入侵生態(tài)學(xué)領(lǐng)域討論的熱點(diǎn)話題，而競爭取代是種間競爭最嚴(yán)重的后果。高玉林與美國俄勒岡州立大學(xué)博士Stuart Reitz系統(tǒng)分析了過去15年來自全球100多個(gè)國家（地區(qū)）近百種物種的種間競爭取代經(jīng)典案例后，發(fā)現(xiàn)大部分種間競爭取代現(xiàn)象發(fā)生在新入侵物種與其他物種之間，且競爭取代機(jī)制非常復(fù)雜。
為了解釋清楚種間競爭的復(fù)雜性，高玉林列舉了昆蟲界種間競爭中比較知名的三葉斑潛蠅和美洲斑潛蠅競爭取代案例。斑潛蠅屬于雙翅目潛蠅科昆蟲，其中，三葉斑潛蠅和美洲斑潛蠅是其中兩種重要的園藝蔬菜害蟲。作為昆蟲學(xué)界物種競爭取代經(jīng)典案例，美國與日本的科學(xué)家過去著重研究了三葉斑潛蠅和美洲斑潛蠅種間互作關(guān)系。
有意思的是，美國與日本科學(xué)家對(duì)于這兩個(gè)物種種間競爭的結(jié)論截然相反。“日本科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)在日本京都地區(qū)的美洲斑潛蠅更具有競爭性，在該區(qū)域，美洲斑潛蠅取代三葉斑潛蠅成為當(dāng)?shù)刂匾邼撓壏N群，而美國科學(xué)家在加州地區(qū)發(fā)現(xiàn)，三葉斑潛蠅取代美洲斑潛蠅，成為加州地區(qū)優(yōu)勢斑潛蠅種群。”高玉林說道。
發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)有趣的現(xiàn)象后，高玉林也開始著手研究在我國特定區(qū)域兩者種間競爭情況。他認(rèn)為，日本與美國科學(xué)家針對(duì)兩種斑潛蠅競爭取代方向雖然不同，但不同區(qū)域和生態(tài)環(huán)境下，取代結(jié)果截然相反也不無道理。
“美國科學(xué)家研究種間競爭機(jī)制主要從殺蟲劑敏感性入手，發(fā)現(xiàn)三葉斑潛蠅與美洲斑潛蠅相比，對(duì)大部分殺蟲劑抗藥性普遍要高，因此他們認(rèn)為，殺蟲劑敏感性差異是導(dǎo)致三葉斑潛蠅取代美洲斑潛蠅的主要機(jī)制。而日本科學(xué)家則認(rèn)為，兩種斑潛蠅生殖力差異及對(duì)寄生性天敵敏感性差異，是導(dǎo)致美洲斑潛蠅取代三葉斑潛蠅的關(guān)鍵機(jī)制。”高玉林繼續(xù)解釋說。
由此可見，種間競爭的取代機(jī)制非常復(fù)雜，是生物和非生物因素長期演化的結(jié)果。不過，高玉林表示：“任何一種新物種能夠取代另一物種絕對(duì)是一個(gè)長期緩慢的過程，可能三到五年，也可能要八到十年甚至更久。”
小昆蟲大危害
之所以選擇三葉斑潛蠅和美洲斑潛蠅，除了美日兩國的結(jié)論令他困惑，還因?yàn)檫@兩種斑潛蠅在先后入侵我國且成為危害嚴(yán)重的害蟲。上述兩種斑潛蠅的成蟲產(chǎn)卵、取食刺破葉片表面，形成產(chǎn)卵點(diǎn)和取食點(diǎn)，幼蟲則能夠潛入葉片和葉柄危害，在葉子上造成不規(guī)則的蛇形白色蟲道，破壞葉綠素，影響光合作用，受害植株葉片脫落，造成花芽、果實(shí)被灼傷，嚴(yán)重的造成毀苗。
“我們選擇海南作為研究地點(diǎn)，因?yàn)轸故前邼撓壸钕矚g的寄主之一，在我國海南地區(qū)，豇豆種植面積廣，且種植結(jié)構(gòu)單一。”高玉林表示。雖然兩種斑潛蠅皆屬于外來物種，但入侵我國時(shí)間先后不同，美洲斑潛蠅在1993年首次在我國海南發(fā)現(xiàn)，而三葉斑潛蠅則是在2005年底在廣東發(fā)現(xiàn)。
經(jīng)過多年的跟蹤研究，高玉林發(fā)現(xiàn)在我國東部和南部沿海的幾個(gè)省市地區(qū)，三葉斑潛蠅已經(jīng)逐漸取代美洲斑潛蠅，成為優(yōu)勢種群。而這一結(jié)論與之前美國科學(xué)家得出的結(jié)論相似。
除了斑潛蠅，高玉林還選擇了另外兩種昆蟲近緣種作為研究對(duì)象——西花薊馬和煙薊馬。它們屬于纓翅目薊馬科。雖然名稱并不為人們熟識(shí)，但是薊馬對(duì)于經(jīng)濟(jì)作物的破壞力同樣令人頭痛不已，而且因?yàn)樗w積微小，幾乎不被人注意，但它卻能戳破植物表皮，吸允汁液。
“被薊馬叮咬過的植物或者果實(shí)其外表均會(huì)失去完整性，難以進(jìn)入市場。更麻煩的是，它們可以在植物間傳播病毒。”高玉林補(bǔ)充道。薊馬的出現(xiàn)幾乎不受季節(jié)控制，夏天可以在室外和大棚中發(fā)生危害，而冬天在一些設(shè)施大棚內(nèi)可以繁殖危害，而薊馬傳播的病毒甚至可以讓整個(gè)大棚全部作物“覆滅”，甚至絕產(chǎn)。
在我國，煙薊馬是常規(guī)種，發(fā)生較為普遍，被大家普遍認(rèn)為是常規(guī)本地物種，而西花薊馬則于2003年首次在北京發(fā)現(xiàn)，它在國際上臭名昭著，是世界性重大入侵害蟲。
過去多年，高玉林也一直在開展西花薊馬入侵生物學(xué)、生態(tài)學(xué)及綜合治理等研究工作。“西花薊馬的抗藥性普遍要強(qiáng)于煙薊馬，所以當(dāng)農(nóng)戶使用農(nóng)藥防治薊馬時(shí)，殺死的往往是敏感性較強(qiáng)的煙薊馬，而西花薊馬由于本身的耐藥性而得以存活。隨著農(nóng)藥的使用，西花薊馬的抗藥性逐漸加強(qiáng)，進(jìn)而加劇了西花薊馬的存活能力。”高玉林說道。在一定程度上，農(nóng)藥的使用是導(dǎo)致物種競爭取代的主要因素之一，而入侵物種最為蠻橫的一面就是將本地近緣種一網(wǎng)打盡，進(jìn)而破壞當(dāng)?shù)氐奈锓N多樣性。
海關(guān)是第一道防線
“入侵物種能在新的環(huán)境如魚得水，大多數(shù)是因?yàn)槿狈μ鞌车木壒省?rdquo;高玉林解釋道。目前針對(duì)西花薊馬的防控，主要還是依靠化學(xué)農(nóng)藥，但由于農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染問題，他所在的科研團(tuán)隊(duì)試圖尋找一些有效的綠色防控技術(shù)。長期研究表明，捕食螨和蟲生真菌是防治西花薊馬較好的綠色防控手段，且能兼治煙粉虱、二斑葉螨、韭蛆等其他害蟲。
無論采取哪種方法，高玉林表示都很難行之有效地將入侵物種完全消滅。而且，就目前高玉林掌握的資料和他自己的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在入侵物種與本地物種直接的斗爭中，大部分出現(xiàn)的結(jié)果都是前者取代后者的情況，極少數(shù)會(huì)出現(xiàn)相反的情況，當(dāng)然，只是特例。隨著國際貿(mào)易的飛速發(fā)展，外來物種入侵問題愈加突出，形式愈加嚴(yán)峻，競爭取代現(xiàn)象將無法避免。高玉林表示：“只有把好海關(guān)這一關(guān)，將外來物種杜絕在國門外，是狙擊外來物種入侵最行之有效的辦法。”
