生物安全与外来生物入侵Bio-safety and Bio-invasion7生物入侵与生物安全疯牛病 生物入侵与生物安全O157事件 1996年年6月从日本多所小学发生集月从日本多所小学发生集体食物中毒事件,即感染上大肠杆体食物中毒事件,即感染上大肠杆菌菌“O157”,产生剧烈的腹痛、,产生剧烈的腹痛、高烧和血痢病情严重者并发溶血高烧和血痢病情严重者并发溶血性尿毒症症候群性尿毒症症候群(HUS)和脑炎,危和脑炎,危及生命甲型肝炎甲型肝炎19871987年年年年 1212月月月月至至至至19881988年年年年2 2月月月月,上上上上 海海海海 甲甲甲甲 型型型型 肝肝肝肝炎炎炎炎 暴暴暴暴 发发发发 性性性性 流流流流行行行行 事事事事 件件件件,3030万万万万 市市市市 民民民民 染染染染 上上上上甲甲甲甲 肝肝肝肝是是是是 吃吃吃吃了了了了 带带带带 微微微微 生生生生 物物物物的毛蛤引起的毛蛤引起的毛蛤引起的毛蛤引起生物入侵与生物安全口蹄疫口蹄疫是由小核糖核酸病毒科的口蹄口蹄疫是由小核糖核酸病毒科的口蹄疫病毒引起偶蹄兽的一种急性、热性疫病毒引起偶蹄兽的一种急性、热性和高度接触性的传染病。
和高度接触性的传染病流行特点流行特点 :猪对口蹄疫病毒特别具有:猪对口蹄疫病毒特别具有易感性,有时牛、羊等偶蹄兽不发病,易感性,有时牛、羊等偶蹄兽不发病,猪还能发病;猪口蹄疫多发生于:秋猪还能发病;猪口蹄疫多发生于:秋末、冬季和早春,尤以春季达到高峰末、冬季和早春,尤以春季达到高峰蹄叉部水肿疱破溃蹄叉部水肿疱破溃蹄叉部水肿疱破溃蹄叉部水肿疱破溃鼻镜水疱破溃鼻镜水疱破溃鼻镜水疱破溃鼻镜水疱破溃生物入侵与生物安全禽流感生物入侵与生物安全生物安全的概念 狭义生物安全是指防范由现代生物技术的开发和应用狭义生物安全是指防范由现代生物技术的开发和应用(主要指转基因技术)所产生的负面影响即对生物多(主要指转基因技术)所产生的负面影响即对生物多样性、生态环境及人体健康可能构成的危险或潜在风样性、生态环境及人体健康可能构成的危险或潜在风险广义广义:是国家安全问题的组成部分,是指与生物有关是国家安全问题的组成部分,是指与生物有关的的各种因素各种因素对社会、经济、人类健康及生态环境所产对社会、经济、人类健康及生态环境所产生的危害或潜在风险大致分为三个方面:生的危害或潜在风险大致分为三个方面:(1)是指人类的健康安全;)是指人类的健康安全;(2)是指人类赖以生存的农业生物安全;)是指人类赖以生存的农业生物安全;(3)是指与人类生存有关的环境生物安全。
是指与人类生存有关的环境生物安全生物入侵与生物安全“与生物有关的各种因素”天然的生物因子天然的生物因子主要包括动物、植物和微生物主要包括动物、植物和微生物其中由微生物特别是致病性微生物所导致的安全问题,其中由微生物特别是致病性微生物所导致的安全问题,如生物武器、生物恐怖、重大传染病的暴发流行等,如生物武器、生物恐怖、重大传染病的暴发流行等,是人类社会所面临的最重要、最现实的生物安全问题是人类社会所面临的最重要、最现实的生物安全问题转基因生物转基因生物主要包括转基因动物、转基因植物和主要包括转基因动物、转基因植物和转基因微生物转基因微生物生物技术生物技术人们在利用生物技术造福人类的同时,人们在利用生物技术造福人类的同时,也可能带来意想不到的安全问题,特别是生物技术的也可能带来意想不到的安全问题,特别是生物技术的滥用对人类健康、生态环境以及社会、经济都可能造滥用对人类健康、生态环境以及社会、经济都可能造成严重危害成严重危害生物入侵与生物安全生物安全所受到的外来威胁 实验室生物危害实验室生物危害生物医学的生物危害,主要是人和生物医学的生物危害,主要是人和动植物的各种致病有害生物动植物的各种致病有害生物。
生物技术应用的生物危害生物技术应用的生物危害外来生物入侵外来生物入侵生物入侵与生物安全香港年橘被红火蚁侵害生物入侵与生物安全广州山林“森林杀手”入侵!太和嶂太和嶂绿化林化林 生物入侵与生物安全生物入侵 物种从自然分布地区(可以是其他国家和中物种从自然分布地区(可以是其他国家和中国的其他地区)通国的其他地区)通过有意或无意的人有意或无意的人类活活动而被而被引入,在当地的自然或人造生引入,在当地的自然或人造生态系系统中形成了自中形成了自我再生能力,我再生能力,给当地的生当地的生态系系统或景或景观造成了明造成了明显的的损害或影响害或影响这种种现象称象称为“生物入侵生物入侵”生物入侵与生物安全甲生态系统乙生态系统天敌生境竞争干扰生物入侵与生物安全甲生态系统乙生态系统天敌生境竞争干扰生物入侵与生物安全天敌生境竞争干扰甲生态系统乙生态系统生物入侵与生物安全天敌生境竞争干扰甲生态系统乙生态系统生物入侵与生物安全外来入侵物种外来入侵物种外来入侵物种是指是指对生生态系系统、生、生境、物种及人境、物种及人类健康健康带来威来威胁的外来种的外来种外来入侵物种外来入侵物种不不仅威威胁本地的生物本地的生物多多样性,引起物种的消失与性,引起物种的消失与灭绝,而且,而且瓦解生瓦解生态系系统功能。
功能生物入侵与生物安全铁证如山:我国生物入侵状况2003年年3月月6日日,国家,国家环保保总局公布了首批入侵中局公布了首批入侵中国的外来物种名国的外来物种名单:植物名称植物名称薇甘菊、空心薇甘菊、空心莲子草、互子草、互花米花米草、草、飞机草、机草、凤眼眼莲(水葫芦水葫芦)、紫茎、紫茎泽兰豚草毒麦豚草毒麦和假高粱和假高粱动物名称动物名称福寿螺、牛蛙、蔗扁蛾、湿地松粉福寿螺、牛蛙、蔗扁蛾、湿地松粉蚧、蚧、强大小蠹、美洲白蛾和非洲大大小蠹、美洲白蛾和非洲大蜗牛牛生物入侵与生物安全农业部最新部最新统计显示,目前入侵我国的外来生物已示,目前入侵我国的外来生物已达达400 余种在国在国际自然保自然保护联盟(盟(IUCN)公布的全球)公布的全球100 种最种最具威具威胁的外来生物中,中国已的外来生物中,中国已经有有50 余种近十年来,新入侵我国的外来入侵生物至少有近十年来,新入侵我国的外来入侵生物至少有20 余余种,平均每年种,平均每年递增种我国已增种我国已经成成为遭受外遭受外来入侵生物危害最来入侵生物危害最严重的国家之一,面重的国家之一,面临的防治形的防治形势越来越越来越严峻生物入侵与生物安全北京遭36 种外来有害生物入侵目前目前约有有36 种有害植物入侵到北京,大多数原种有害植物入侵到北京,大多数原产北美、南美、欧洲、北美、南美、欧洲、亚洲和西洲和西亚,90为一至二一至二年生的草本植物,其特点是秋季繁殖最年生的草本植物,其特点是秋季繁殖最强,传播播迅速快,大面迅速快,大面积扩散,散,对农田、果园、林田、果园、林业危害危害严重。
重北京入侵北京入侵较为严重的植物包括三裂叶豚草、豚草、重的植物包括三裂叶豚草、豚草、意大利意大利苍耳、毒麦等耳、毒麦等生物入侵与生物安全三峡库区遭受53 种外来有害生物入侵作作为我国重要植物我国重要植物资源源库和物种基因和物种基因库的三的三峡峡库区目前正遭受以紫茎区目前正遭受以紫茎泽兰为代表的代表的53种外来种外来有害生物入侵,在威有害生物入侵,在威胁着着库区本土生物区本土生物发展的同展的同时,对库区的生物种群区的生物种群结构、水土流失控制、土构、水土流失控制、土壤壤营养循养循环、生物多、生物多样性造成性造成严重影响生物入侵与生物安全海南频遭200 多种外来生物入侵 我国发现的我国发现的400余种外来入侵生物中,海南省有余种外来入侵生物中,海南省有200多种,成为我国外来生物入侵与危害最为严重的地多种,成为我国外来生物入侵与危害最为严重的地区之一1993年至今的年至今的10多年间,海南省外来有害生物以美多年间,海南省外来有害生物以美洲斑潜蝇、水椰八角铁甲、蔗扁蛾、椰心叶甲、香洲斑潜蝇、水椰八角铁甲、蔗扁蛾、椰心叶甲、香蕉枯萎病危害为甚蕉枯萎病危害为甚2002年海南发现椰心叶甲疫情以来,受害的椰子树、年海南发现椰心叶甲疫情以来,受害的椰子树、大王棕等大王棕等11种棕榈科植物达种棕榈科植物达182.54万株,棕榈产业万株,棕榈产业每年损失每年损失1.5亿元,至今未得到有效控制。
亿元,至今未得到有效控制生物入侵与生物安全各省的外来入侵生物 (1)浙江省()浙江省(8种)种)植物:植物:空心空心莲子草、豚草、毒麦、子草、豚草、毒麦、凤眼眼莲(水葫芦)(水葫芦)和假高粱和假高粱动物:物:蔗扁蛾、福寿螺和牛蛙蔗扁蛾、福寿螺和牛蛙(2)山)山东省(省(15种)种)豚草、豚草、凤眼眼莲、车前属、大米草、美国白蛾等前属、大米草、美国白蛾等(3)广)广东省(省(7种)种)植物:植物:薇甘菊(珠江三角洲所独有)、空心薇甘菊(珠江三角洲所独有)、空心莲子草、子草、互花米草、互花米草、飞机草、机草、凤眼眼莲(水葫芦)(水葫芦)动物:物:福寿螺和牛蛙福寿螺和牛蛙 生物入侵与生物安全1、祸起福寿螺生物入侵与生物安全2、生态杀手:加拿大一枝黄花生物入侵与生物安全3、疯长的凤眼莲凤眼眼莲俗称俗称“水葫芦水葫芦”,原,原产南美,南美,1901年作年作为花卉引入我国花卉引入我国水葫芦繁殖快,有水葫芦繁殖快,有净化水化水质的作用,的作用,20世世纪50-60年年代代还作作为猪猪饲料推广现在猪不吃在猪不吃这种种饲料了,水体的富料了,水体的富营养化又促成了水养化又促成了水葫芦的葫芦的疯狂繁殖,成片聚集的狂繁殖,成片聚集的“绿岛”不不仅堵塞河道,堵塞河道,影响通航,更影响通航,更严重的是它重的是它们已成了破坏江河生已成了破坏江河生态平衡平衡的罪魁的罪魁祸首。
首生物入侵与生物安全无锡的水口电站生物入侵与生物安全遭水葫芦侵害的江南水乡生物入侵与生物安全凤眼莲(水葫芦)生物入侵与生物安全 大米草(互花米草)我国最初从英美引我国最初从英美引进大米草,目的是大米草,目的是为了保了保护沿海沿海滩涂也发挥了一定了一定作用,功不可没但近年来它在沿海地区作用,功不可没但近年来它在沿海地区疯狂狂扩张,覆盖面覆盖面积越来越大,已越来越大,已经到了到了难以控制的局面以控制的局面危害:危害:疯长的大米草与沿海的大米草与沿海滩涂本地植物涂本地植物竞争生争生长空空间,致使大片,致使大片红树林林消亡大米草消亡大米草还破坏了近海生物破坏了近海生物的栖息的栖息环境,影响海水交境,影响海水交换能力,能力,导致水致水质下降并引下降并引起起赤潮赤潮,堵塞航道,大量的沿海生物窒息死亡堵塞航道,大量的沿海生物窒息死亡生物入侵与生物安全 豚草入侵豚草豚草被誉被誉为“毒草毒草”,原,原产北美,北美,属菊科一年生草本植物属菊科一年生草本植物入侵:入侵:此种植物是此种植物是20世世纪30年代由日年代由日军的的马料中料中带入,另一入,另一说法是当年侵法是当年侵华日日军用此种植物用此种植物给坦克作坦克作伪装装时带入。
入危害:危害:除除对本地生物多本地生物多样性构成威性构成威胁外,(外,(1)花粉)花粉是人是人类花粉病的主要病原之一;(花粉病的主要病原之一;(2)侵入)侵入农田,田,导致作物减致作物减产;(;(3)释放多种化感物放多种化感物质,对禾本科、禾本科、菊科等植物有抑制、排斥作用菊科等植物有抑制、排斥作用生物入侵与生物安全空心莲子草空心莲子草空心莲子草俗称水花生,原产巴西,于俗称水花生,原产巴西,于20世纪世纪30年代年代传入我国上海及华东一带,后逸为野生,繁殖能力强,传入我国上海及华东一带,后逸为野生,繁殖能力强,很难根除很难根除生物入侵与生物安全欧洲鳗 Europeaneel 生物入侵与生物安全克氏螯虾(Procambius Clarkii)生物入侵与生物安全鳙(Aristichthys Nobilis)生物入侵与生物安全美洲斑潜蝇(Liriomyza sativae)生物入侵与生物安全食人鱼生物入侵与生物安全三、引入路径“搭便搭便车或或偷渡渡”随交通工具侵入随交通工具侵入海洋垃圾海洋垃圾旅游者旅游者带入入通通过周周边地区自然地区自然传入入紫茎紫茎泽兰随人随人类的建的建设过程程传入入军队的的转移移入侵途径之一入侵途径之一入侵途径之一入侵途径之一无意引进无意引进无意引进无意引进43.9%43.9%或自然进入(或自然进入(或自然进入(或自然进入(3.1%3.1%)生物入侵与生物安全入侵途径之二有意引进39.6%作作为牧草或牧草或饲料料空心空心莲子草子草作作为观赏物种物种马樱丹丹作作为药用植物用植物洋金花洋金花为恢复植被和恢复植被和进行城市行城市绿化化大米草大米草作作为食物食物西番西番莲(鸡蛋果)蛋果)植物园引种植物园引种生物入侵与生物安全外来入侵物种引起的经济损失据了解,世界据了解,世界许多国家因外来物多国家因外来物种入侵造成的种入侵造成的经济损失都很惊人,美国失都很惊人,美国每年每年损失失1500亿美元,印度每年美元,印度每年损失失1300亿美元,南非美元,南非损失失800亿美元。
美元生物入侵与生物安全生物入侵给中国带来的经济损失泛滥于西南部的外来植物紫茎泽兰含有毒素,马、泛滥于西南部的外来植物紫茎泽兰含有毒素,马、羊食后引发气喘病,曾使四川凉山的羊减产羊食后引发气喘病,曾使四川凉山的羊减产6万多头,万多头,损失损失2100多万元;多万元;作为猪饲料引进的水葫芦在沿江一带疯长,上海作为猪饲料引进的水葫芦在沿江一带疯长,上海2001年用于打捞水葫芦的费用超过年用于打捞水葫芦的费用超过6000万元,浙江万元,浙江年打捞费年打捞费1000万元,全国年打捞成本达万元,全国年打捞成本达1亿元;亿元;空心莲子草每年给黄河以南地区造成空心莲子草每年给黄河以南地区造成6亿元的经济损亿元的经济损失失生物入侵与生物安全外来入侵物种每年外来入侵物种每年对中国国民中国国民经济有关行有关行业造成直造成直接接经济损失共失共计198.59亿元其中,其中,农林牧林牧渔业160.05亿元,交通运元,交通运输仓储和和邮政政业8.47亿元,水利元,水利环境和公共境和公共设施管理施管理业0.87亿元,人元,人类健康健康29.21亿元以物种以物种论,美洲斑潜,美洲斑潜蝇、豚草、褐家鼠、烟粉虱、豚草、褐家鼠、烟粉虱、温室白粉虱、紫茎温室白粉虱、紫茎泽兰造成造成损失均在失均在10亿元以上,元以上,是危害中国国民是危害中国国民经济的主要外来入侵物种。
的主要外来入侵物种生物入侵与生物安全专家家们根据根据间接接经济损失失评估模型估模型计算的算的结果表明,果表明,外来入侵物种外来入侵物种对我国生我国生态系系统、物种及、物种及遗传资源造成源造成的的间接接经济损失每年失每年为1000.17亿元,其中元,其中对生生态系系统、物种多、物种多样性和性和遗传资源造成的源造成的经济损失分失分别为998.25亿元、元、0.71亿元和元和1.21亿元两两项相加,外来入侵物种相加,外来入侵物种对中国造成的中国造成的总经济损失失为每年每年1198.76亿元,元,为国内生国内生产总值的的1.36%生物入侵与生物安全生物入侵主要危害排排挤本土物种,降低生物多本土物种,降低生物多样性性生生态适适应能力能力强,繁殖能力,繁殖能力强,传播能力播能力强的的优势,疯狂占据本地狂占据本地物种的生物种的生态位,排位,排挤本地种生物入侵与生物安全例如菊科的鬼菊科的鬼针草、小蓬草(加拿大草、小蓬草(加拿大飞蓬)、蓬)、野茼蒿(革命菜)等,利用果野茼蒿(革命菜)等,利用果实上的特上的特殊殊结构构进行种子的行种子的传播苋科的刺科的刺苋、皱果果苋、青箱,禾本科种、青箱,禾本科种类则利用种子多而利用种子多而轻,可借,可借风力力传播。
播生物入侵与生物安全入侵生物通入侵生物通过各种各各种各样的的“招数招数”,使其能,使其能够成片生成片生长,形成,形成强烈的烈的种群种群优势,而使种族迅速繁衍和,而使种族迅速繁衍和发展其其结果是排果是排挤了本土物种,降低了了本土物种,降低了生物多生物多样性生物入侵与生物安全影响其他生物生长与生存 有相当一部分入侵种,可以有相当一部分入侵种,可以产生生并并释放抑制素放抑制素三裂三裂蟛蜞菊,可蜞菊,可释放倍半放倍半萜内内酯及甾醇等化感物及甾醇等化感物质,这些化感物些化感物质,抑制了其他植物的生,抑制了其他植物的生长,而自身成,而自身成片生片生长生物入侵与生物安全三裂三裂蟛蜞菊蜞菊生物入侵与生物安全危害人畜的生命安全有有许多植物入侵种的植株有毒,甚至某些器官(果多植物入侵种的植株有毒,甚至某些器官(果实或种子)或种子)剧毒如:茄科的如:茄科的颠茄、水茄、曼陀茄、水茄、曼陀罗,这些种些种类直接危直接危害人畜生命安全害人畜生命安全有的植物入侵种是某些昆虫的寄主,或易滋生蚊有的植物入侵种是某些昆虫的寄主,或易滋生蚊蝇,可可传播疾病有的植物入侵种的花粉或是有的植物入侵种的花粉或是强烈的致敏源,使人体烈的致敏源,使人体过敏,危害人敏,危害人类身心健康。
身心健康生物入侵与生物安全四、防止生物入侵对策加加强宣宣传,提高,提高认识加加强法制,制定法制,制定专门法法加强监管,建立预警体系加强监管,建立预警体系 加强合作,共同研究加强合作,共同研究采取行采取行动,群防群治,群防群治提倡使用当地物种提倡使用当地物种生物入侵与生物安全预防与控制“生物入侵”我国已经签署的我国已经签署的“生物多样性公约生物多样性公约”第第 8 条规定:条规定:必须预防和控制外来入侵物种对生物多样性的影响必须预防和控制外来入侵物种对生物多样性的影响2003年年3月月1日起,经修订的日起,经修订的“中华人民共和国农业中华人民共和国农业法法”开始施行该法第六十四条第一款规定:开始施行该法第六十四条第一款规定:“从从境外引进生物物种资源应当依法进行登记或者审批,境外引进生物物种资源应当依法进行登记或者审批,并采取相应安全控制措施并采取相应安全控制措施生物入侵与生物安全 中国已中国已经建立了由建立了由农业部部牵头,国家国家环保保总局、国家局、国家质检总局、国家局、国家林林业局、科技部、海关局、科技部、海关总署、国家海署、国家海洋局等相关部洋局等相关部门参加的全国外来生物参加的全国外来生物防治防治协作作组,成立了外来物种管理,成立了外来物种管理办公室。
公室生物入侵与生物安全农业部也成立了外来入侵生物部也成立了外来入侵生物预防与控制研究中心,防与控制研究中心,为外来入侵生物防外来入侵生物防治提供了治提供了组织和技和技术保障此外,保障此外,农业部已部已经制定制定“农业重大有害生物及外来重大有害生物及外来生物入侵突生物入侵突发事件事件应急急预案案”,启,启动了了“外来入侵生物防治条例外来入侵生物防治条例”和和“全国外全国外来入侵生物防治来入侵生物防治规划划”起草工作起草工作生物入侵与生物安全相关法律(18部)“生物多生物多样性公性公约”第八条第八条规定:必定:必须对那些威那些威胁生生态系系统、栖息地或物种的外来物种、栖息地或物种的外来物种进行行预防引防引入、控制或根除入、控制或根除中中华人民共和国海洋人民共和国海洋环境保境保护法法”第二十五条第二十五条规定:引定:引进海洋海洋动植物物种,植物物种,应当当进行科学行科学论证,避免避免对海洋生海洋生态系系统造成危害造成危害生物入侵与生物安全“中华人民共和国渔业法”第三十六条第三十六条规定:各定:各级人民政府人民政府应当依照当依照“中中华人民共和国海洋人民共和国海洋环境保境保护法法”和和“中中华人民共和国水人民共和国水污染防治染防治法法”的的规定,采取措施,保定,采取措施,保护和改善和改善渔业水域的生水域的生态环境,防治境,防治污染。
染生物入侵与生物安全第十九条第十九条规定:开定:开发利用自然利用自然资源,必源,必须采取措采取措施保施保护生生态环境第二十条第二十条规定:各定:各级人民政府人民政府应当加当加强对农业环境的保境的保护,防治土壤,防治土壤污染、土地沙化、染、土地沙化、盐渍化、化、贫瘠化、沼瘠化、沼泽化、地面沉降和防治植被破坏、水化、地面沉降和防治植被破坏、水土流失、水源枯竭、种源土流失、水源枯竭、种源灭绝以及其他生以及其他生态失失调现象的象的发生和生和发展,推广植物虫害的展,推广植物虫害的综合防治,合防治,合理使用化肥、合理使用化肥、农药及植物生及植物生长素中华人民共和国环境保护法”生物入侵与生物安全 我国我国对外来入侵物种的外来入侵物种的预防与管理防与管理应注重于国家能力、研究能力、注重于国家能力、研究能力、监测与与管理能力三大体系的建管理能力三大体系的建设上,根据我国上,根据我国国情和目前的国情和目前的紧急急现状制定出状制定出优先行先行动计划生物入侵与生物安全生物入侵与生物安全。