葉有華,楊智中,李思怡,倪廣艷,陳三雄*,虞依娜,陳曉意
1. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院園藝園林學(xué)院,廣東 廣州 510225;2. 深圳中大環(huán)??萍紕?chuàng)新工程中心有限公司,廣東 深圳 518001;3. 中國(guó)科學(xué)院退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)與管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)科學(xué)院華南植物園,廣東 廣州 510650
在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略布局下,為保護(hù)我國(guó)生態(tài)環(huán)境,維護(hù)綠水青山,有效利用自然資源,實(shí)現(xiàn)自然資源資產(chǎn)保值增值,我國(guó)提出了編制自然資源資產(chǎn)負(fù)債表的重要任務(wù)。該任務(wù)要求全國(guó)各地探索編制自然資源資產(chǎn)負(fù)債表,用以衡量一個(gè)地區(qū)自然資源資產(chǎn)的存量和流量狀況即摸清家底,并掌握一定時(shí)期內(nèi)家底變化情況。自然資源資產(chǎn)負(fù)債表是區(qū)域自然資源資產(chǎn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),而編制自然資源資產(chǎn)負(fù)債表是實(shí)現(xiàn)資源資產(chǎn)有效管理的前提條件和重要途徑,因此編制時(shí)既需要考慮各類自然資源類型,也不能忽視影響自然資源資產(chǎn)的干擾因子。
生物入侵是生態(tài)系統(tǒng)中存在的普遍存在的現(xiàn)象,影響著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,進(jìn)而影響到自然資源資產(chǎn)的狀況。隨著生物入侵現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,入侵對(duì)自然資源資產(chǎn)的危害已不可忽視。生物入侵是指非本地物種經(jīng)各種擴(kuò)散途徑從外地遷入,在本地定居并對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境或資源造成一定危害的現(xiàn)象。隨著全球經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展,以及商貿(mào)交易、學(xué)習(xí)交流、旅游等的需求,世界各國(guó)各地之間的物流和人流越發(fā)頻繁,隨之而來(lái)的物種入侵現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,造成巨大的生態(tài)資源破壞和經(jīng)濟(jì)損失(Seebens et al.,2018;Meyerson et al.,2019)。根據(jù) 2018年中國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量公報(bào),全國(guó)已發(fā)現(xiàn)560多種外來(lái)入侵物種,且呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì),其中 71種危害性較高物種已被列入《中國(guó)外來(lái)入侵物種名單》,如黃頂菊(Flaveria bidentis)、松材線蟲(chóng)(Bursaphelenchus xylophilus)、紅火蟻(Solenopsis invicta)等,其分布廣泛,已嚴(yán)重危害當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源資產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)每年因生物入侵造成的經(jīng)濟(jì)效益損失超過(guò)2000億元人民幣,已成為受生物入侵影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一(李大林,2014)。將生物入侵納入自然資源資產(chǎn)負(fù)債表編制的影響因子中,可以更全面地描述當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源資產(chǎn)狀況。因此,本文分析了生物入侵現(xiàn)象對(duì)自然資源資產(chǎn)的影響,并闡述了入侵造成的影響及其在自然資源資產(chǎn)負(fù)債表編制中的應(yīng)用。
生物入侵對(duì)當(dāng)?shù)刈匀毁Y源及生態(tài)系統(tǒng)造成較大的破壞,從而對(duì)自然資源資產(chǎn)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值產(chǎn)生影響。本文從自然資源和生態(tài)系統(tǒng)兩個(gè)維度出發(fā),分析生物入侵現(xiàn)象對(duì)入侵地的物種生存、群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性、城市景觀、科學(xué)研究、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能等方面的影響。
入侵物種通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生以及攜帶病原體等手段,對(duì)當(dāng)?shù)氐奈锓N造成生存排擠、傷害以及毀滅。首先,一般來(lái)說(shuō)入侵物種的生存、競(jìng)爭(zhēng)和繁殖能力比當(dāng)?shù)匚锓N強(qiáng),對(duì)于具有相同或相似生態(tài)位的當(dāng)?shù)匚锓N來(lái)說(shuō),難以爭(zhēng)奪到足夠的生存空間資源和食物資源(或陽(yáng)光資源),在與入侵種的競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)地位,導(dǎo)致當(dāng)?shù)匚锓N群體在競(jìng)爭(zhēng)中逐漸消退甚至消失。如入侵植物加拿大一枝黃花(Solidago canadensis)的耐受性、抗逆性極強(qiáng),使得相近生態(tài)位的草本植物如一年蓬(Erigeron annuus)、繁縷(Stellaria media)、馬蘭(Kalimeris indica)等在較短時(shí)間內(nèi)退出種群競(jìng)爭(zhēng)(孫曉方,2020);世界性入侵昆蟲(chóng)西花薊馬(Frankliniella occidentalis)在與本地種薊馬(如花薊馬Frankliniella intonsa等)的競(jìng)爭(zhēng)中表現(xiàn)出更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力,占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,甚至取代本地種薊馬(禹云超等,2020;Pappas et al.,2018)。其次,入侵物種在入侵地通常很少或沒(méi)有天敵,因此,入侵物種作為食物鏈的一環(huán),會(huì)大量捕食或取食上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的動(dòng)物以及植物,嚴(yán)重影響捕食對(duì)象的種群。如入侵種紅腹鋸鮭脂鯉(Pygocentrus nattereri)(俗稱食人魚(yú))可吃掉大于其體積數(shù)十倍的動(dòng)物,嚴(yán)重危害當(dāng)?shù)佤~(yú)種;入侵種紅火蟻會(huì)取食植物及農(nóng)作物種子、果實(shí)、幼芽、嫩莖與根系等,同時(shí)還會(huì)捕食瓢蟲(chóng)(Coccinellidae)、寄生蜂等昆蟲(chóng)及其他動(dòng)物,威脅當(dāng)?shù)貏?dòng)植物的生存和繁殖(陸永躍等,2019)。最后,入侵物種還可通過(guò)寄生或者攜帶非本土病原體的方式來(lái)危害宿主物種的生存,甚至導(dǎo)致死亡。如松突圓蚧(Hemiberlesia pitysophila)寄生在葉基、葉鞘、鱗片、嫩葉等部位,通過(guò)吸食植物汁液,使寄生部位變色發(fā)黑腐爛,危害馬尾松(Pinus massoniana)、濕地松(Pinus elliottii)、崗松(Baeckea frutescens)、黑松(Pinus thunbergii)等松屬植物的健康;入侵種松材線蟲(chóng),可以使松屬植物感染松材線蟲(chóng)病,由于該病擴(kuò)展迅速,一旦感染整片松林將危在旦夕(劉剛,2010)。可以看出,生物入侵通過(guò)影響生態(tài)位、食物鏈、病蟲(chóng)害等方面威脅物種生存,導(dǎo)致自然資源資產(chǎn)的實(shí)物數(shù)量和質(zhì)量下降,進(jìn)而產(chǎn)生其價(jià)值損失和資產(chǎn)損失。
入侵物種通過(guò)威脅其他物種生存來(lái)干擾群落的演變,改變?nèi)郝涞奈锓N組成結(jié)構(gòu),打破生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
在裸地中,根據(jù)演替規(guī)律,最先生長(zhǎng)起來(lái)的為草本植物群落。若是草本入侵物種,則利用其自身化感等優(yōu)勢(shì)迅速建群形成優(yōu)勢(shì)群落(史生晶等,2019)。若是藤本入侵植物,則直接覆蓋裸地和草本群落,使得入侵植物覆蓋范圍內(nèi)的土壤種子得不到足夠的陽(yáng)光而萌發(fā)受到影響,進(jìn)而影響到裸地中植物是生長(zhǎng)發(fā)育與群落構(gòu)建。因此入侵植物影響了演替早期草本群落的形成和各類種子資源萌發(fā)。
在初級(jí)植被生態(tài)系統(tǒng)中,群落內(nèi)各個(gè)種群處于上升階段,相互競(jìng)爭(zhēng)獲得資源,形成屬于自己的生態(tài)位。入侵植物的介入,改變了種間關(guān)系,打破了群落的生態(tài)平衡。大量物種及其構(gòu)件在與入侵植物競(jìng)爭(zhēng)中失去機(jī)會(huì)而衰退甚至消亡,直接影響自然資源的實(shí)物存量和結(jié)構(gòu)。喬木林地變灌木林地、灌木林地變草地、草地退化為裸地等,從而改變?nèi)肭值氐娜郝浣Y(jié)構(gòu)。例如,薇甘菊(Mikania micrantha)可通過(guò)攀援覆蓋式生長(zhǎng),在喬灌木的樹(shù)冠上形成遮蔽,使得喬灌木無(wú)法獲取足夠的陽(yáng)光而逐漸枯死,甚至可以使林地成片消失,依賴該群落生存繁衍的動(dòng)物失去棲息地。在 2006年,深圳尚未開(kāi)始薇甘菊的規(guī)模化整治時(shí),深圳內(nèi)伶仃島50%的區(qū)域已被薇甘菊覆蓋,導(dǎo)致大量樹(shù)木枯死,島上獼猴(Macaca mulatta)的生存也因此受到嚴(yán)重威脅(馬玲等,2006)。
在成熟的植被生態(tài)系統(tǒng)中,入侵植物與群落及群落內(nèi)的物種競(jìng)爭(zhēng)光合資源。研究表明,入侵植物在成熟群落中展開(kāi)資源爭(zhēng)奪,但“并未能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中討得好處而敗下陣來(lái)”,為此入侵植物生長(zhǎng)的速度受到抑制,無(wú)法形成入侵,只能在局部生境中有限度地對(duì)部分植物的構(gòu)件產(chǎn)生影響,對(duì)群落整體的自然資源資產(chǎn)影響不大。
在退化的植被生態(tài)系統(tǒng)中,入侵“絞殺”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。與初級(jí)群落相比,初級(jí)群落處于建群階段,競(jìng)爭(zhēng)壓力大,而退化生態(tài)系統(tǒng)中,群落及其群落中的物種無(wú)論其基株還是其構(gòu)件都處于退化狀態(tài),“老年現(xiàn)象”比較嚴(yán)重,競(jìng)爭(zhēng)力較弱。入侵植物強(qiáng)勢(shì)攻入,勢(shì)如破竹,完全覆蓋系統(tǒng)內(nèi)的各類物種,其生態(tài)域完全被控制。群落內(nèi)的種間關(guān)系、生態(tài)位完全被顛覆,入侵植物直接成為主導(dǎo)因子和優(yōu)勢(shì)種群。生態(tài)系統(tǒng)中資源的實(shí)物數(shù)量、結(jié)構(gòu)、功能均被改變,綜合的生態(tài)系統(tǒng)變成單一的群落。
此外,生物入侵作為一種生態(tài)干擾要素,除了影響入侵地地表動(dòng)植物群落,還影響土壤中的生物循環(huán)、水分循環(huán)以及養(yǎng)分循環(huán)等,促使群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)格局發(fā)生改變(張紅玉,2013)。部分該領(lǐng)域?qū)W者通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)入侵物種黃頂菊會(huì)降低植物群落多樣性,同時(shí)也會(huì)顯著影響入侵地的土壤線蟲(chóng)群落、土壤理化性質(zhì)、酶活性和微生物多樣性,該影響還會(huì)隨入侵程度的增加而越發(fā)明顯(宋振等,2016;趙婧等,2018;祁小旭,2019;祁小旭等,2019)。入侵通過(guò)改變地下土壤群落狀況來(lái)影響地表群落的發(fā)育與生長(zhǎng),繼而對(duì)群落的資源類型、資源數(shù)量與質(zhì)量產(chǎn)生影響。
生物入侵是生物多樣性減少的重要因素之一,對(duì)入侵地生物多樣性的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:物種多樣性和遺傳多樣性。在物種多樣性層面,入侵物種憑借強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)和繁殖能力,搶占本地物種生態(tài)位,排擠或殺害當(dāng)?shù)匚锓N,降低入侵地的土著動(dòng)植物的物種多樣性,甚至形成入侵種單一優(yōu)勢(shì)群落,這在2.1中已有詳細(xì)分析。有研究表明,入侵種如牛膝菊(Galinsoga parviflora)、紫莖澤蘭(Ageratina adenophora)所入侵生境的植物多樣性指數(shù)有顯著或極顯著的下降,明顯降低其分布區(qū)的植物多樣性(張紅玉,2013;賀俊英等,2019)。在遺傳多樣性層面,入侵種在繁殖擴(kuò)散的過(guò)程中,一方面使本地物種的生境片斷化、破碎化,導(dǎo)致種群之間的基因流降低、發(fā)生遺傳漂變等,本地種的遺傳多樣性下降;另一方面,入侵種會(huì)與本地種進(jìn)行雜交,導(dǎo)致基因滲透,而后通過(guò)遠(yuǎn)交衰退、遺傳同化、雜種優(yōu)勢(shì)、雜合不育、基因污染等手段,使本地種的許多珍貴基因流失、遺傳多樣性降低,甚至導(dǎo)致本地種群的消失。如我國(guó)青島養(yǎng)殖區(qū)的皺紋盤鮑(Haliotis discus hannai)與引進(jìn)的日本蝦夷盤鮑(Haliotis discus)雜交后,使得皺紋盤鮑原生種群基本消失(潘潔,2002)。
生物入侵除了會(huì)改變?nèi)肭值氐娜郝浣M成和結(jié)構(gòu)之外,更加直觀的變化就是會(huì)導(dǎo)致入侵地生態(tài)景觀的消極變化,比如直接破壞生態(tài)系統(tǒng)景觀的自然性和完整性,導(dǎo)致原本觀賞價(jià)值極高的自然景觀失去原本的吸引力(符建偉,2019)。而且城市景觀本來(lái)就具有不穩(wěn)定性、開(kāi)放性、破碎性及脆弱性等特點(diǎn)(李明陽(yáng),2004),受人為干擾嚴(yán)重;再者,不科學(xué)的城市綠化、栽培植物引種,使得城市景觀的生物入侵風(fēng)險(xiǎn)較高。例如引進(jìn)的綠化植物光莢含羞草,因生長(zhǎng)繁殖迅速、排擠其他物種,稍不注意便容易形成單一優(yōu)勢(shì)群落,并迅速擴(kuò)散,加大了城市景觀的管理難度。除此之外,在城市道路、農(nóng)田、果園、河流等邊界處,常見(jiàn)泛濫成片的鳳眼蓮(Eichhornia crassipes)、蟛蜞菊(Wedelia chinensis)、五爪金龍(Ipomoea cairica)、薇甘菊等入侵植被景觀,嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境,同時(shí)也大大降低了城市景觀的觀賞價(jià)值。
生物入侵會(huì)威脅當(dāng)?shù)卣湎”Wo(hù)物種、古樹(shù)名木以及具高科研價(jià)值動(dòng)植物(如孑遺植物等)的生存,并改變?nèi)郝涞淖匀谎萏娣较?,不利于重要物種保育、系統(tǒng)發(fā)育、物種進(jìn)化以及群落演替等科學(xué)研究的開(kāi)展,降低入侵地的科研文化價(jià)值。這尤其體現(xiàn)在對(duì)自然保護(hù)區(qū)的入侵中。自然保護(hù)區(qū)是中國(guó)生物多樣性保護(hù)的主要場(chǎng)所,也是中國(guó)珍稀瀕危物種及特有生態(tài)系統(tǒng)的最后避難所,生物入侵會(huì)對(duì)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的物種保育、生物多樣性保護(hù)以及各類相關(guān)的科學(xué)研究造成極大的影響。根據(jù)中國(guó)環(huán)境科學(xué)院報(bào)道,截止 2017年,在已展開(kāi)外來(lái)入侵物種調(diào)查的 53個(gè)國(guó)家自然保護(hù)區(qū)中,入侵物種總數(shù)共計(jì)達(dá)201種,較2006年增加了70種,自然保護(hù)區(qū)的生物入侵現(xiàn)象已越來(lái)越嚴(yán)重。
生物入侵會(huì)使入侵地的群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞,生物多樣性喪失,各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降甚至喪失。生物入侵主要通過(guò)影響生物、土地、水、氣候等資源(安志蘭等,2007),嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng)尤其森林、農(nóng)田、草原、濕地、河流湖泊以及城市綠地等生態(tài)系統(tǒng)及其服務(wù)功能造成嚴(yán)重破壞(甘泉等,2005;劉鴻冉,2019)。下面以森林生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為例展開(kāi)分析。
生物入侵是森林生態(tài)系統(tǒng)健康的重大威脅,它不但會(huì)給森林生態(tài)系統(tǒng)的木材、林副產(chǎn)品等實(shí)物產(chǎn)品造成直接的損失,還會(huì)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)氣候、水土涵養(yǎng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)貯存與循環(huán)、土壤肥力的更新與維持、減輕自然災(zāi)害、物種保育等生態(tài)服務(wù)功能造成極大的破壞(李明陽(yáng)等,2007)。李明陽(yáng)等(2005)通過(guò)研究外來(lái)入侵昆蟲(chóng)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能(水源涵養(yǎng)、水土保持、土壤肥力的更新與維持、營(yíng)養(yǎng)物的循環(huán)、二氧化碳的固定等)的影響,得出 2000年入侵昆蟲(chóng)對(duì)森林生態(tài)服務(wù)功能所造成的價(jià)值損失高達(dá)154.43億元人民幣。
生物入侵對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響包括土壤肥力的維持、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)、廢棄物同化功能、二氧化碳固定等方面,菅利榮等(2004)通過(guò)計(jì)算,得出 2000年生物入侵對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能所造成的的經(jīng)濟(jì)損失為153.59億元人民幣。
通過(guò)多年的探索研究,我們認(rèn)為自然資源資產(chǎn)負(fù)債表是用于自然資源資產(chǎn)管理的統(tǒng)計(jì)管理報(bào)表體系,它可以反映被評(píng)估區(qū)域或部門在某時(shí)點(diǎn)所占有的可測(cè)量、可報(bào)告、可核查的自然資源資產(chǎn)狀況,以及某時(shí)間點(diǎn)被評(píng)估區(qū)域所應(yīng)承擔(dān)的自然資源負(fù)債狀況?;凇吧餐w”理念的自然資源系統(tǒng)管理思維,在自然資源資產(chǎn)負(fù)債表編制中,要兼顧自然資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)社會(huì)價(jià)值,既要核算自然資源實(shí)物產(chǎn)品也要核算資源所提供的生態(tài)服務(wù)功能(米明福等,2018;徐素波等,2019;史丹等,2020)。
自然資源資產(chǎn)的分類是編制自然資源資產(chǎn)負(fù)債表前提,根據(jù)自然資源資產(chǎn)的屬性不同(如主體性質(zhì)、實(shí)物性質(zhì)、使用性質(zhì)等),分類方式多樣。其中,按照自然資源資產(chǎn)的實(shí)物性質(zhì)分類是當(dāng)前最為貼合自然資源資產(chǎn)負(fù)債表編制要求的分類方法,不僅可以滿足自然資源實(shí)物信息、價(jià)值信息、流向信息等多個(gè)方面的表達(dá),也適宜于當(dāng)前的自然資源管理體系。根據(jù)自然資源資產(chǎn)的實(shí)物性質(zhì),可分為土地資源資產(chǎn)(包括草地、濕地、耕地、城市綠地等)、礦產(chǎn)資源資產(chǎn)、海洋資源資產(chǎn)、森林資源資產(chǎn)、能源資源資產(chǎn)和水資源資產(chǎn)等。
按照未來(lái)國(guó)家環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算體系和自然資源資產(chǎn)管理的重要發(fā)展方向,自然資源資產(chǎn)負(fù)債表需要表達(dá)出自然資源資產(chǎn)在某一特定日期(如月末、季末、年末)的實(shí)物狀態(tài)、價(jià)值狀態(tài)、負(fù)債狀態(tài)及其變動(dòng)狀態(tài),以滿足自然資源資產(chǎn)的管理需求?;诖?,我們建立了以存量表、質(zhì)量表、價(jià)值量表、流向表和負(fù)債表為基礎(chǔ)五大類表的自然資源資產(chǎn)負(fù)債表框架體例結(jié)構(gòu)(葉有華,2015)。存量表、質(zhì)量表和價(jià)值量表展示自然資源資產(chǎn)的實(shí)物量(存量、質(zhì)量)和價(jià)值量信息,反映了一定核算期間內(nèi)資源的種類、存量情況、質(zhì)量情況、價(jià)值量情況以及核算期間的變化情況;存量表是用于描述各類自然資源資產(chǎn)所占的面積或數(shù)量,如森林資源核算中各類型林地的實(shí)際面積;質(zhì)量表反映各類資源的質(zhì)量狀況,根據(jù)資源的具體特征來(lái)進(jìn)行描述和評(píng)價(jià);價(jià)值量表則是體現(xiàn)各類資源所具有的價(jià)值,包括資源本身的產(chǎn)品所提供的價(jià)值(直接價(jià)值)、以及生態(tài)服務(wù)價(jià)值或社會(huì)價(jià)值(間接價(jià)值);流向表用于詳細(xì)說(shuō)明各自然資源資產(chǎn)的變化大小、變化原因;負(fù)債表是反映一定時(shí)期內(nèi)自然資源開(kāi)發(fā)利用所導(dǎo)致的資源過(guò)耗、環(huán)境損害和生態(tài)破壞等(杜文鵬等,2018)。
前文中詳細(xì)闡述了生物入侵對(duì)入侵地自然資源資產(chǎn)的影響,主要體現(xiàn)在:生物入侵會(huì)削減自然資源資產(chǎn)的實(shí)物產(chǎn)量(即經(jīng)濟(jì)價(jià)值,如林木減少)、改變自然資源資產(chǎn)的實(shí)物結(jié)構(gòu)或性質(zhì)(如林地變草地)、降低生態(tài)價(jià)值(如生物多樣性、服務(wù)功能下降)和降低社會(huì)價(jià)值(如城市景觀價(jià)值、科研文化價(jià)值)。結(jié)合自然資源資產(chǎn)負(fù)債表的五大類表,從存量、質(zhì)量、價(jià)值量、流向和負(fù)債角度進(jìn)一步分析生物入侵的影響如下:(1)生物入侵會(huì)威脅當(dāng)?shù)貏?dòng)植物的生存,甚至導(dǎo)致動(dòng)植物種群的消失,影響自然資源的實(shí)物存量;(2)生物入侵會(huì)改變?nèi)肭值氐奈锓N生存狀態(tài)、物種組成以及群落結(jié)構(gòu),引起植被類型以及覆蓋度等的變化,降低自然資源的質(zhì)量;(3)生物入侵對(duì)入侵地自然資源資產(chǎn)價(jià)值量的影響包括實(shí)物價(jià)值和服務(wù)價(jià)值,一是通過(guò)減少入侵地實(shí)物產(chǎn)品的輸出,降低實(shí)物價(jià)值,二是通過(guò)降低入侵地生物多樣性以及生態(tài)服務(wù)功能等,降低生態(tài)價(jià)值;(4)生物入侵會(huì)導(dǎo)致入侵地優(yōu)勢(shì)物種和主要植被類型變化,甚至引起整片森林消失,使得自然資源的實(shí)物性質(zhì)發(fā)生根本性變化;(5)生物入侵會(huì)導(dǎo)致入侵地自然資源的實(shí)物量變化、破壞入侵地生態(tài),顯然生物入侵現(xiàn)象于當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源資產(chǎn)而言是一種負(fù)債。
生物入侵對(duì)多種自然資源資產(chǎn)產(chǎn)生影響,尤其對(duì)土地、森林、水資源等產(chǎn)生的影響更為顯著?;谏锶肭值挠绊懸约白匀毁Y源資產(chǎn)負(fù)債表的框架體系,本文從負(fù)債表的五大類表(存量表、質(zhì)量表、價(jià)值量表、流向表和負(fù)債表)出發(fā),將生物入侵這一因素應(yīng)用到自然資源資產(chǎn)負(fù)債表編制中。然而,生物入侵(或入侵物種)不算是具體的某種自然資源,而是將其定義為對(duì)自然資源資產(chǎn)的不利影響因素,對(duì)于自然資源資產(chǎn)而言是一種負(fù)債,因此在將生物入侵應(yīng)用到自然資源資產(chǎn)負(fù)債表編制中時(shí),結(jié)合自然資源資產(chǎn)負(fù)債表五大類表中各表的涵義,為了避免重復(fù)核算、合理簡(jiǎn)化編制內(nèi)容,生物入侵不適合融入到存量表、質(zhì)量表以及價(jià)值量表的編制,但可將生物入侵納入到流向表和負(fù)債表的編制中。以下就生物入侵在流向表以及負(fù)債表的具體應(yīng)用展開(kāi)討論。
流向表是具體反映一定時(shí)期內(nèi)區(qū)域自然資源資產(chǎn)的變化及其原因,如林地變成草地的面積有多大以及引起變化的原因是什么。生物入侵在流向表中的應(yīng)用比較簡(jiǎn)單,主要作為自然資源資產(chǎn)流向變化的原因融入到編制中。與人工伐林、森林火災(zāi)等資源影響因素一樣,生物入侵會(huì)引起自然資源植被類型甚至土地類型變化,在編制自然資源資產(chǎn)流向表時(shí),要合理評(píng)估由生物入侵引起的自然資源資產(chǎn)流向,可分為正向流向和負(fù)向流向,正向流向即由生物入侵發(fā)展擴(kuò)散引起的自然資源資產(chǎn)變化情況,負(fù)向流向即在人為干預(yù)下減輕或消除生物入侵引起的自然資源資產(chǎn)變化情況,編制應(yīng)用情況可見(jiàn)表1(以森林和草地資源為例)。
與資源過(guò)耗、環(huán)境損害和生態(tài)破壞一樣,生物入侵對(duì)于自然資源資產(chǎn)而言是一種負(fù)債,因此生物入侵在負(fù)債表中的應(yīng)用是重點(diǎn)。生物入侵會(huì)導(dǎo)致環(huán)境和生態(tài)破壞,但又與直接的環(huán)境和生態(tài)破壞活動(dòng)不一樣,生物入侵更重要的是其潛在發(fā)展擴(kuò)散能力對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)域所帶來(lái)的影響,這種影響是隨時(shí)間變化的。為了方便生物入侵的評(píng)估和核算,本文將生物入侵作為一個(gè)獨(dú)立指標(biāo)應(yīng)用于負(fù)債表的編制中。開(kāi)展生物入侵負(fù)債評(píng)估與核算時(shí),要充分評(píng)估生物入侵在評(píng)價(jià)區(qū)域所造成的資源資產(chǎn)變化、生態(tài)服務(wù)功能變化,包括實(shí)物核算和價(jià)值核算,可見(jiàn)表 2(以森林資源為例)。
在進(jìn)行生物入侵的實(shí)物核算時(shí),主要是對(duì)各類自然資源資產(chǎn)的生物入侵覆蓋情況進(jìn)行說(shuō)明,這可以通過(guò)生物入侵監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)調(diào)查范圍、調(diào)查對(duì)象、調(diào)查區(qū)域的不同,生物入侵的監(jiān)測(cè)方法有所不同,包括圖像識(shí)別法、高光譜監(jiān)測(cè)法、雷達(dá)數(shù)據(jù)輔助識(shí)別法、中低分辨率時(shí)序序列數(shù)據(jù)分析法、實(shí)地調(diào)查法、環(huán)境 DNA-宏條形碼技術(shù)等方法(孫玉芳等,2016;李晗溪等,2019)。圖像識(shí)別法、高光譜監(jiān)測(cè)法、雷達(dá)數(shù)據(jù)輔助識(shí)別法和中低分辨率時(shí)序序列數(shù)據(jù)分析法對(duì)入侵物種的生物量、連續(xù)分布情況有要求,如圖像識(shí)別法是利用植被群落冠層在傳統(tǒng)可見(jiàn)光波段的圖像特征進(jìn)行信息提取的,若入侵植物破碎化分布、所處環(huán)境復(fù)雜,那么監(jiān)測(cè)精度就得不到保證,這時(shí)需要人工解譯、人工統(tǒng)計(jì)調(diào)查輔助。另外,對(duì)于視覺(jué)可見(jiàn)、生物量大、生態(tài)影響明顯的入侵種如薇甘菊、紫莖澤蘭等,該類外來(lái)入侵種的監(jiān)測(cè)是相對(duì)簡(jiǎn)單;對(duì)于體型微?。ㄈ绮《镜任⑸铮?、形態(tài)結(jié)構(gòu)與當(dāng)?shù)匚锓N相似(如三葉草斑潛蠅 (Liriomyza trifolii) 與普通蠅類等)、生活史變化大(如變態(tài)發(fā)育的物種)等難以鑒定或區(qū)分的入侵物種,尤其是在水生生態(tài)系統(tǒng)中入侵初期群體規(guī)模極小、隱匿于水下、可用于物種鑒定的外部形態(tài)資料缺乏(如早期存在的各種入侵藻類的),難以進(jìn)行監(jiān)測(cè),針對(duì)這類入侵物種,可以使用環(huán)境 DNA-宏條形碼技術(shù),該技術(shù)靈敏度高、耗時(shí)短、成本低,但限制性在于需要進(jìn)行野外取樣,若調(diào)查區(qū)域過(guò)大,需要大量人力(李晗溪等,2019)。
表1 生物入侵在流向表編制中的應(yīng)用Table 1 Application of biological invasion factors in flow table compile
表2 生物入侵在負(fù)債表中的應(yīng)用Table 2 Application of biological invasion factors in balance sheet compile
4.2.1 生物入侵造成的環(huán)境損害價(jià)值核算
在進(jìn)行生物入侵價(jià)值核算時(shí),可通過(guò)利用遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)構(gòu)建入侵物種分布模型,制作入侵潛在分布圖,進(jìn)而對(duì)入侵物種進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和價(jià)值損失評(píng)估。
根據(jù)所用理論和技術(shù)的差異,入侵物種分布模型可分為兩大類:生態(tài)機(jī)理模型和數(shù)學(xué)機(jī)理模型。生態(tài)機(jī)理模型是運(yùn)用生態(tài)學(xué)理論,結(jié)合遙感、GIS技術(shù),以入侵物種的生理生態(tài)、分布特點(diǎn)為基礎(chǔ)建立的模型,包括生態(tài)氣候評(píng)價(jià)模型(CLIMEX模型)、認(rèn)證授權(quán)模型(Certification Authoritcation model,CA模型)、最大熵模型、生態(tài)位模型、農(nóng)業(yè)氣候相似距模型等;數(shù)學(xué)機(jī)理模型則是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)、微積分等數(shù)學(xué)方法,輔助空間分析技術(shù),模擬預(yù)測(cè)外來(lái)物種入侵過(guò)程、趨勢(shì)和分布,包括反應(yīng)-擴(kuò)散模型(Reaction-Diffusion model,R-D模型)、元胞白動(dòng)機(jī)模型、蒙特卡羅模型等(沈文君等,2004;周楨,2012;孫玉芳等,2016),如王瑞等(2018)就利用最大熵模型建立了外來(lái)入侵植物刺萼龍葵(Solanum rostratum)在中國(guó)的時(shí)空分布格局和潛在擴(kuò)散動(dòng)態(tài)。
建立入侵物種的分布模型后,可進(jìn)行入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和價(jià)值損失評(píng)估。入侵物種的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以參照現(xiàn)行有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析準(zhǔn)則,建立入侵物種風(fēng)險(xiǎn)分析指標(biāo)體系,從區(qū)域分布情況、擴(kuò)散可能性、潛在危險(xiǎn)性、受害寄主經(jīng)濟(jì)重要性、危險(xiǎn)性管理難度等5個(gè)方面分析外來(lái)生物的風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)值得出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)(極高風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)),從而建立分級(jí)管理體系,采取對(duì)應(yīng)的預(yù)警、監(jiān)督和防治措施。該指標(biāo)評(píng)估方法就是通過(guò)建立對(duì)有害生物的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并在此基礎(chǔ)上對(duì)有害生物各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行等級(jí)劃分并賦權(quán)重(如層次分析法),建立綜合評(píng)價(jià)模型,最后找到一個(gè)合適的闕值,來(lái)分析外來(lái)生物的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的一種評(píng)估方法(周曙東等,2011)。王以斌等(2014)根據(jù)該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,對(duì)入侵海岸帶區(qū)域的米草屬植物大米草(Spartina anglica)、互花米草(Spartinaalterniflora)、狐米草(Spartina patens)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,得出互花米草和大米草為高風(fēng)險(xiǎn)入侵種,狐米草為中風(fēng)險(xiǎn)入侵種。顧慧(2014)通過(guò)建立外來(lái)植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,對(duì)上海辰山植物園的外來(lái)陸生植物進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估,并根據(jù)評(píng)估結(jié)果提出了管理建議。
結(jié)合生物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,參考自然資源資產(chǎn)價(jià)值核算評(píng)估方法,入侵物種的價(jià)值損失評(píng)估方法包括直接市場(chǎng)法、防護(hù)支出法、替代價(jià)格法、生產(chǎn)率變動(dòng)法、機(jī)會(huì)成本法、恢復(fù)成本法、成果參照法、條件價(jià)值法、專家調(diào)查法等,然后通過(guò)建立生物入侵價(jià)值損失核算體系,即選取合適的評(píng)估指標(biāo)以及相應(yīng)的計(jì)量方法,來(lái)進(jìn)行入侵物種價(jià)值損失核算。周楨(2012)通過(guò)建立外來(lái)入侵動(dòng)物損失評(píng)估模型,選用蔬果損失、疫區(qū)投入費(fèi)用、旅游服務(wù)損失、對(duì)外貿(mào)易損失、心理影響損失、區(qū)域聲譽(yù)損失、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失、生物多樣性損失等指標(biāo),采用綜合評(píng)估方法,對(duì) 2009年福建省入侵動(dòng)物桔小實(shí)蠅(Bactrocera dorsalis)進(jìn)行了價(jià)值損失核算,損失總值為26.72億元人民幣。
4.2.2 生物入侵的生態(tài)修復(fù)成本核算
生物入侵的生態(tài)修復(fù)核算是指將入侵地因生物入侵造成的受損生態(tài)環(huán)境修復(fù)至基線狀態(tài)(即入侵前的狀態(tài)),并維持該水平所需的成本。入侵物種的生態(tài)修復(fù)成本與入侵物種的種類、入侵地的土地性質(zhì)、入侵程度、分布情況、入侵密度等因素密切相關(guān)(劉桂良等,2009),可以采取成果參照法等方法,選擇入侵條件最為相近的入侵參照區(qū)的生態(tài)修復(fù)防治成本作為參考,按照單位面積修復(fù)成本進(jìn)行價(jià)值核算?;蛘卟捎没謴?fù)成本法,根據(jù)入侵物種性質(zhì)以及入侵地實(shí)際狀況,選擇合適的生態(tài)修復(fù)防治技術(shù),計(jì)算相應(yīng)所需的人力、物力費(fèi)用。
在長(zhǎng)期的對(duì)外開(kāi)放戰(zhàn)略下,中國(guó)已成為世界上進(jìn)出口貿(mào)易大國(guó)之一,外貿(mào)活動(dòng)頻繁,外來(lái)生物入侵還處于比較嚴(yán)重狀態(tài)。生物入侵會(huì)對(duì)入侵地自然資源資產(chǎn)造成一定程度的破壞,引起重大經(jīng)濟(jì)損失,對(duì)當(dāng)?shù)刈匀毁Y源資產(chǎn)狀況來(lái)說(shuō)是一種負(fù)債,因此在編制自然資源資產(chǎn)負(fù)債表時(shí),應(yīng)將生物入侵納入自然資源資產(chǎn)負(fù)債表的流向表和負(fù)債表編制中,分析生物入侵引起的自然資源資產(chǎn)流向變化,評(píng)估生物入侵對(duì)自然資源資產(chǎn)造成的損害以及生態(tài)修復(fù)所需的費(fèi)用。除此之外,將生物入侵納入自然資源資產(chǎn)負(fù)債表內(nèi)容編制中,還可以對(duì)生物入侵現(xiàn)象進(jìn)行有效的監(jiān)督和管控,及時(shí)采取治理措施,避免進(jìn)一步的入侵?jǐn)U散,降低其對(duì)自然資源資產(chǎn)的危害,有助于自然資源的科學(xué)管理。