6-生物入侵與生物安全

PAGEPAGE1生物入侵與生物安全生物入侵基本概念1.本地種(nativespecies，indigenousspecies):指在其過去或現(xiàn)在的自然分布區(qū)域和擴(kuò)散潛力范圍內(nèi)（即物種自然分布，或無直接間接引入或不需要人類干預(yù)能夠存活繁衍的范圍）的物種、亞種或更低級(jí)的分類群。2.外來種（alien/non-native/non-indigenous/foreign/exoticspecies）：指出現(xiàn)在其過去或現(xiàn)在的自然分布范圍以外（即在原分布范圍以外自然定殖的、或沒有直接或間接引進(jìn)、或沒有人類活動(dòng)就不能定殖）的物種、亞種或更低級(jí)的分類群，包括能夠存活下來并繁殖的任何部分、配子或繁殖體。外來種的類型：?有益：如玉米、小麥、大麥、馬鈴薯、辣椒、番茄、棉花、花生、番薯。又稱引進(jìn)種。?中性：在一定的條件下維持相對(duì)穩(wěn)定。如廣玉蘭、桉樹屬植物等。?有害：外來有害種，入侵種。3.外來入侵種（alieninvasivespecies）：指在自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)或生境中定居下來的，對(duì)本地生物多樣性產(chǎn)生影響并構(gòu)成威脅的外來種。如喜旱蓮子草、鳳眼蓮、微甘菊、松材線蟲、美洲斑潛蠅、紫莖澤蘭等。?外來種成為入侵種的概率約為1/1000。?本地種、外來種及外來入侵種三者之間的界限并不是顯而易見的，如外來種在侵入1000年后就很難從本地種中區(qū)分開來，有相當(dāng)?shù)奈锓N難以判定是本地種還是外來種。目前我們所定義的外來種中潛伏著一些未來的入侵種，這也常常是外來種管理上的疏漏之處，因?yàn)槿藗兺ǔＶ蛔⒅啬切┮呀?jīng)產(chǎn)生危害的入侵種，而忽視了即將出現(xiàn)的入侵種。如：巴西胡椒(Brazilpepper)許多年來被人們?cè)苑N于院落作為觀賞樹種，上個(gè)世紀(jì)40年代末50年代初突然爆發(fā)，至今人們還無法解釋其泛濫成災(zāi)的真正原因。4.生物入侵當(dāng)外來種進(jìn)入一個(gè)新的地區(qū)并能存活、繁殖，形成野化種群(feralpopulation)，其種群的進(jìn)一步擴(kuò)散已經(jīng)或即將造成明顯的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)后果，這一事件稱生物入侵(biologicalinvasion)。二、生物入侵的模式與機(jī)制（一）、生物入侵的模式生物入侵在生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)中有重要意義。入侵種的現(xiàn)存優(yōu)勢、潛在危害、發(fā)生機(jī)制、不確定性風(fēng)險(xiǎn)等都是要認(rèn)真考慮和評(píng)估的課題，其中入侵模式尤為重要。生物入侵模式大致可分為以下6類。（1）自然入侵：完全沒有人為影響的自然分布區(qū)域的擴(kuò)展。這在現(xiàn)代史上極其罕見，如環(huán)頸鴿（collarddove）的入侵。（2）人類輔助入侵：在人類改變了的環(huán)境中自然傳播并擴(kuò)張其分布區(qū)域。事例不多，如鷺鷥（egret）的入侵。（3）屏障去除后的入侵：由于人類去除天然屏障后，生物體能自然穿越而引起分布擴(kuò)展。這是淡水生物入侵的常見模式，如七鰓鰻（sealamprey）的入侵。（4）人類運(yùn)輸引起的意外入侵：依賴于人類運(yùn)輸，生物體入侵后能適應(yīng)新的環(huán)境。促進(jìn)意外運(yùn)輸?shù)囊蜃佑校盒⌒突螂[性生殖體（如浮游生物的幼體、植物的種子）；有利于傳輸?shù)倪M(jìn)化學(xué)和適應(yīng)（如老鼠、吉卜賽飛蛾）；與栽培養(yǎng)殖物種相似（如雜草種子、鯉科小魚）；與其他物種共生（如栗樹銹病，chestnutblight）；船舶的壓艙水（如斑馬胎貝入侵北美海域及河流湖泊）；貨物運(yùn)輸中無意夾帶的入侵種（如亞洲虎蚊隨汽車輪胎進(jìn)入美國，通過哺乳動(dòng)物和鳥類身上的吸血而傳播登革熱和其他病毒）。（5）從動(dòng)植物園或養(yǎng)殖場逃逸出去的入侵物種：依賴于人類的運(yùn)輸。生物體對(duì)新環(huán)境有至少是中等程度的適應(yīng)能力才可望定居，然后經(jīng)過一定時(shí)間的逐漸適應(yīng)性擴(kuò)張后成為入侵種（如葛藤）。（6）有意引入：在大量有意引入的物種中有：狩獵或漁業(yè)種（如馴鹿、各種魚類）；林業(yè)種（如楊樹、桉樹、松樹等）；牧業(yè)種（如早熟禾、各種牧草、各種牲畜）；漁業(yè)促進(jìn)種（如糖蝦）；馴化種（如歐掠鳥、舵鳥等）；生物控制種（如微型黃蜂）。這6種入侵模式中絕大部分的生物入侵事件都是人類活動(dòng)直接或間接造成的。生物入侵可以認(rèn)為是人類活動(dòng)所引起的全球變化之一，在全球化中有著特殊的地位與作用。（二）生物入侵的機(jī)制外來物種進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)，最后能否成為入侵種有兩個(gè)因素在起作用：一是進(jìn)入新環(huán)境的外來物種的自身特點(diǎn)；二是該環(huán)境是否可被這個(gè)物種入侵。外來種的生物學(xué)特性(1).傳播能力強(qiáng)(關(guān)鍵)(如美國白蛾，薇甘菊，紫莖澤蘭，鳳眼蓮，水盾草)(2).對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)（谷斑皮蠹）(3).生命力強(qiáng)（如馬鈴薯金線蟲）入侵種與本地種的相互作用?缺乏天敵的控制。但不完全是如此。如喜旱蓮子草。?種間抑制。有時(shí)是導(dǎo)致入侵成功的主要因素。?外來種與本地種間的競爭。外來種在新生境中的競爭能力往往強(qiáng)于生態(tài)位相似的本地種，通過排擠后者獲得成功。如火蟻。?外來種的協(xié)同入侵。如攜帶病原體或寄生蟲的外來種。?雜交促進(jìn)入侵。外來種與本地種雜交產(chǎn)生的后代可能兼具雙親的有利性狀，還能產(chǎn)生雙親不具備的新特征，使其能生活于雙親不能生存的生境中。同時(shí)，雜交種往往具有較高的遺傳多樣性，擺脫雙親有害基因的影響，有利于其生存。3.群落的可侵入性(invasibility)生物多樣性有時(shí)對(duì)抵抗外來種入侵起著關(guān)鍵性的作用。物種組成較豐富的群落比組成簡單的群落對(duì)生物入侵的抵抗力強(qiáng)另外一種觀點(diǎn)：多樣性高的群落因其生境條件較好，反而有利于外來種入侵。群落的可侵入性一些結(jié)論:?島嶼比大陸易受入侵；?結(jié)構(gòu)簡單的群落比結(jié)構(gòu)復(fù)雜的群落易受入侵；?新世界（NewWorld）比舊世界（OldWorld）更易入侵；?溫帶生態(tài)系統(tǒng)比熱帶生態(tài)系統(tǒng)易受入侵；?熱帶島嶼比歐洲和北美的島嶼易受入侵；?某一區(qū)域中參觀者人數(shù)的增加會(huì)導(dǎo)致外來種數(shù)量的增加。關(guān)于群落可入侵性的一些假說：群落物種豐富度假說:物種豐富的群落不能給外來種提供足夠生態(tài)位，所以可以抵御外來種的入侵?？杖鄙鷳B(tài)位假說：本地種缺乏，對(duì)外來種沒有足夠的生物抵抗。天地逃避假說:當(dāng)植物種類傳入一個(gè)新的地區(qū)后，食草動(dòng)物和其他天敵的調(diào)節(jié)減弱，導(dǎo)致外來種分布范圍和豐度的急劇增加。遷移前后干擾假說:如果本地種不能適應(yīng)某個(gè)干擾，而外來種適應(yīng)的話，干擾就導(dǎo)致入侵。植物群落資源波動(dòng)假說:當(dāng)植物群落中未被利用的資源增加時(shí)易受外來種入侵。群落生態(tài)學(xué)（communityecology）假說：把“生態(tài)位機(jī)遇”作為群落可入侵性的著手點(diǎn)；三種因素影響著外來種的生長速率：資源、天敵、物理環(huán)境。他們均有隨時(shí)空變化的特性，物種對(duì)這三種因素及其時(shí)空變化的反應(yīng)決定著其入侵能力。成功的入侵者正是利用各種機(jī)遇的勝者，它在群落中缺乏專性甚至兼性的天敵，波動(dòng)的資源正好被他利用，本地的競爭者對(duì)資源的利用不如它、且兼性天敵對(duì)他的控制力很強(qiáng)使其無法與入侵者競爭，物理環(huán)境也對(duì)其有利。生境變化一般認(rèn)為棲息地受到干擾有利于生物入侵的發(fā)生(DeFerrari&Naiman,1994)，近年來已有實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明干擾越強(qiáng)烈,入侵越易發(fā)生(Duggin&Gentle,1998)。干擾可分為自然干擾與人為干擾,都能在群落中形成空的生態(tài)位,降低了這些區(qū)域的土著生物群落對(duì)入侵的抵抗力,使外來種易于進(jìn)入定居。人為干擾如修建道路、城市化、墾荒、放牧等(Kitayama&Muellerdombois,1995)對(duì)土著群落的破壞大而且很大程度上改變了小環(huán)境,同時(shí)還促進(jìn)了外來種的傳播,對(duì)入侵的促進(jìn)作用一般很大。但食草類野生動(dòng)物的取食、山火等自然干擾對(duì)入侵造成的影響也不容忽視(Holmgrenetal.,2000)。近年來的研究表明干擾對(duì)入侵的關(guān)系是復(fù)雜的。首先,干擾的作用是多方面的,過強(qiáng)的干擾會(huì)降低群落生物多樣性(陳利頂,傅伯杰,2000)而促進(jìn)入侵,適當(dāng)?shù)母蓴_則產(chǎn)生相反的效果。其次,在某些缺乏干擾的情況下,土著群落的一些種會(huì)爆發(fā),從而使群落的生物多樣性降低,減弱對(duì)入侵的抵抗力(Costelloetal.,2000)。另外,干擾對(duì)入侵不是必需的,許多入侵過程就是在沒有自然或人為干擾的情況下發(fā)生的(Dwyeretal.,2000;Jessonetal.,2000;Brothers&Springarn,1992)。最后,入侵可能使群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,這種改變反過來又會(huì)影響群落受干擾的難易程度。全球變化也促進(jìn)了生物入侵的發(fā)生(Dukes&Mooney,1999)。從整個(gè)生物圈的角度看,全球變化會(huì)使氣候帶范圍發(fā)生改變,這必然會(huì)改變物種與資源的分布區(qū)域,結(jié)果促進(jìn)入侵。近來的一些研究具體地說明了全球變化是如何促進(jìn)生物入侵過程的。例如,大氣中CO2濃度的增加會(huì)延緩草原群落演替的過程,這樣就為外來種進(jìn)入群落提供了更多機(jī)會(huì)(Vasseur&Potvin,1998)；氮化合物的增加使外來種能侵入一些原本土壤較貧瘠的地區(qū)，而生長緩慢的土著種則在競爭中處于不利地位；氣候變暖使原產(chǎn)熱帶的外來種分布范圍增大,喜暖的C4植物可能取代C3植物(Patterson,1995;Smithetal.,2000)；干旱與半干旱地區(qū)降水量的增加使得外來種能夠侵入這些地區(qū)(Hobbs&Mooney,1991)。全球變化促進(jìn)了生物入侵,反過來生物入侵在全球范圍內(nèi)影響了生物群落的結(jié)構(gòu)與功能,繼而反饋性地影響全球環(huán)境,因而全球變化對(duì)生物入侵的促進(jìn)會(huì)對(duì)地球環(huán)境產(chǎn)生長遠(yuǎn)的影響(Dukes&Mooney,1999)。三、生物入侵的危害生物人侵所帶來的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的。1999年美國前總統(tǒng)克林頓在簽發(fā)總統(tǒng)令時(shí)提到(Cimon1999),按照一些專家的估計(jì),生物入侵每年對(duì)美國造成的損失高達(dá)1230億美元。在我國，僅粗略統(tǒng)計(jì)，幾種主要入侵種每年所造成的損失即高達(dá)574億元,入侵種造成的總體損失可達(dá)到數(shù)千億元人民幣(中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會(huì)生態(tài)安全課題組2002)。生物入侵對(duì)環(huán)境及生物多樣性也是一個(gè)極其嚴(yán)重的威脅。專家們估計(jì),在美國,入侵植物已侵染了1億acre(1acre=0.404686hm2)以上()。每年由于入侵植物而損失300萬acre土地,是特拉華州面積的兩倍。據(jù)分析,造成當(dāng)?shù)卦S多物種滅絕,從而使得生物多樣性喪失的第一位的導(dǎo)因是生境的被破壞和生境的破碎化。第二個(gè)最重要的因素,則是生物入侵(Wilcoveetal.1998)。它對(duì)生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以及所有物種都賴以生存的自然界的平衡,造成了長期的威脅。正由于生物入侵是在全球的尺度上發(fā)生,因而,它還有造成全球植物區(qū)系和動(dòng)物區(qū)系均勻化的趨勢。20世紀(jì)50年代,人們意識(shí)到了化學(xué)污染對(duì)環(huán)境的巨大影響及其對(duì)人類健康的巨大威脅。而從90年代后,人們開始關(guān)注人類所面對(duì)的另一巨大威脅一一一生物入侵。與化學(xué)污染相比,入侵生物會(huì)增長、繁殖、適應(yīng)新的環(huán)境、擴(kuò)散和暴發(fā),生物入侵是一個(gè)比化學(xué)污染更具有威脅性的和長遠(yuǎn)效應(yīng)的浪潮。四、外來種的控制1.法規(guī)防治：控制外來種傳播危害的最直接手段就是阻止其傳入，即檢疫(quarantine)。–美國1912年第一部“植物檢疫法”生效；–中國1991年通過《中華人民共和國進(jìn)出境動(dòng)植物檢疫法》?通過立法采取強(qiáng)制手段禁止危險(xiǎn)性的外來種傳入，是控制外來種的首要措施。2.撲滅：有害外來種傳入新區(qū)后，為徹底消滅這一外來種時(shí)所采取的行動(dòng)，是一種緊急措施。3.傳統(tǒng)生物防治：?至今已有百余年的歷史。其突出特點(diǎn)是：對(duì)環(huán)境安全，經(jīng)濟(jì)合算，效果持久。–美國、加拿大、澳大利亞、南非主要采用此法。4.綜合治理：農(nóng)藥的不合理使用帶來3R問題，造成嚴(yán)重的惡果。?過量地濫用農(nóng)藥破壞生物安全，污染生態(tài)系統(tǒng)，危及人類健康。?有害生物綜合治理(IPM)。是當(dāng)前國際上普遍公認(rèn)并廣泛采用的有害生物治理策略。5.我國控制外來種案例：用紅胸葉蟲釉小蜂(Tetrastichusbrontispae)控制椰子紅胸葉蟲(Brontispalogissima)。六、生物入侵實(shí)例由于無法跨越大環(huán)境的障礙進(jìn)行擴(kuò)散,許多物種的分布因此受到限制。北美的哺乳動(dòng)物不能越過太平洋到達(dá)夏威夷;加勒比海中的魚類不能越過中美洲到達(dá)太平洋。海洋、沙漠、山脈和河流都限制了物種的運(yùn)動(dòng)。但是通過世界范圍內(nèi)的交往與傳播,人類已基本上改變了上述情況。世界上有越來越多的地區(qū)受到了外來種的強(qiáng)烈影響。在夏威夷,人們發(fā)現(xiàn)大約有4600種外來植物,為該島本地種總數(shù)的3倍(St.John,1973)。馬薩諸塞的淡水魚類,有一半以上的種類是從別處引入的。無論是有意還是無意引入的昆蟲,均能建立起巨大的種群。這些外來昆蟲對(duì)本地昆蟲區(qū)系無疑有很大的影響,盡管大多數(shù)影響還未弄清。這些外來昆蟲通過與本地物種競爭有限的資源。引人動(dòng)物還能殺死和吃掉本地種而使后者瀕臨滅絕,或者改變生境導(dǎo)致許多本地種無法再承受生境的變化(Primack,1993)。山羊被引入后……圣赫勒拿島，是世界上最孤立的島嶼之一。1513年，山羊被引入到該島，并很快成為半野生狀態(tài)，布滿了整個(gè)島嶼，它也為居民和定期航海的游人提供了食物的來源。然而不幸的是，300年之后，當(dāng)植物學(xué)家來到該島上的時(shí)候，那里的植物格局已經(jīng)被完全改變了。可盡管如此，當(dāng)時(shí)該島仍然記錄到46種特有的植物，其中7中現(xiàn)在已經(jīng)滅絕。但我們永遠(yuǎn)也不知道的是，還有多少物種在這次記錄之前就已經(jīng)消失了。在許多其他的島上，山羊也造成了類似的破壞，因此，在生物多樣性喪失的因素中，山羊的排名完全可能僅次于人類，是位居第二位的肇事者。外來種很有可能將一些病原微生物帶入本地,當(dāng)?shù)氐膭?dòng)物、植物對(duì)它們幾乎沒有抗性,于是便引起病害流行。例如,在我國,絕大多數(shù)板栗對(duì)枯萎病有抗性,只有生長衰弱的樹本容易感染這種真菌性的病害而死亡。然而,在本世紀(jì)初期,當(dāng)已感染此病的中國板栗樹被引種到美國紐約市時(shí),板栗枯萎病便擴(kuò)散傳染給缺乏抗性的美國板栗樹,山羊被引入后……圣赫勒拿島，是世界上最孤立的島嶼之一。1513年，山羊被引入到該島，并很快成為半野生狀態(tài)，布滿了整個(gè)島嶼，它也為居民和定期航海的游人提供了食物的來源。然而不幸的是，300年之后，當(dāng)植物學(xué)家來到該島上的時(shí)候，那里的植物格局已經(jīng)被完全改變了。可盡管如此，當(dāng)時(shí)該島仍然記錄到46種特有的植物，其中7中現(xiàn)在已經(jīng)滅絕。但我們永遠(yuǎn)也不知道的是，還有多少物種在這次記錄之前就已經(jīng)消失了。在許多其他的島上，山羊也造成了類似的破壞，因此，在生物多樣性喪失的因素中，山羊的排名完全可能僅次于人類，是位居第二位的肇事者。引入一定條件下也有獲得成功的例子。1．桉樹引自澳大利亞，在海南島和雷洲半島的很多林場都有種植，由于它大量吸收水分，對(duì)水土保持十分不利，造成土壤干燥，在一塊土地上連續(xù)種植，使得土壤肥力愈來愈低，甚至形成荒蕪之地，使整個(gè)林場的生產(chǎn)發(fā)展陷入困境。2．紅耳龜俗稱巴西龜或巴西彩龜，是寵物龜?shù)囊环N。它的頭頂部兩側(cè)有2條紅色粗條紋，因而得名紅耳龜。巴西龜生長速度快、高繁殖、易存活，對(duì)餌料的強(qiáng)占有率以及在生存空間中的占據(jù)優(yōu)勢的能力，—旦放生到野外，大量掠奪其他生物的生存資源，會(huì)使同類物種的生存受到毀滅性打擊。而當(dāng)巴西龜?shù)韧鈦砦锓N入侵后，即使停止繼續(xù)引入，已傳入的個(gè)體并不會(huì)自動(dòng)消失，而會(huì)繼續(xù)大肆繁殖和擴(kuò)散，這時(shí)要控制或清除往往十分困難。目前，巴西龜已經(jīng)被世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)列為世界最危險(xiǎn)的100個(gè)入侵種之一。巴西龜3．澳大利亞原本沒有兔子,1859年,英國人托馬斯·奧斯汀引進(jìn)了24只兔子,為打獵而放養(yǎng)了13只。在這沒有天敵的國度里,它們繁衍至今已有六億多只后代,這些兔子常常把數(shù)萬平方公里的植物啃吃精光,導(dǎo)致其他種類野生動(dòng)物面臨饑餓的危機(jī),許多野生植物也存在絕種的可能。巴西龜4．1884年,許多國家的客商來到美國新奧爾良市參加一個(gè)博覽會(huì)時(shí),發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厮騼?nèi)生長著一種名叫鳳眼蓮(風(fēng)信子)的植物,這種葉柄呈葫蘆狀并開著一簇簇藍(lán)紫色花朵的植物非常美麗,人們紛紛將其帶回自己的國家養(yǎng)殖,一百多年后鳳眼蓮已遍布全球的熱帶、亞熱帶、暖溫帶。由于其繁殖力驚人,在世界各地許多水域都出現(xiàn)了鳳眼蓮覆蓋大面積水面的現(xiàn)象,造成堵塞河道、阻礙排灌、破壞水生生態(tài)系統(tǒng)等危害。5．在1998年長江特大洪災(zāi)中,防汛人員在長江荊江大堤章化段巡堤查險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)清水漏洞,開挖處理時(shí)在堤身挖出大量螯蝦;鄂州長江干堤燕磯段也發(fā)現(xiàn)十多起螯蝦危害大堤的情況,武漢市漢陽區(qū)漢江大堤上黃金口段的一處100平方米的池塘邊就曾發(fā)現(xiàn)了37個(gè)蝦洞，經(jīng)及時(shí)用沙石料填埋，才消除了隱患。中國科學(xué)院水生生物研究所的專家前去考察后發(fā)現(xiàn),蝦洞是一種學(xué)名為"克氏原螯蝦"的甲殼動(dòng)物打的洞穴,深度1米至5米,直徑6厘米至12厘米,有垂直洞,也有水平洞,有時(shí)洞洞相連,在大堤背水面數(shù)十米以內(nèi)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)。這些蝦洞往往與管涌形成有關(guān),對(duì)堤防危害極大?？耸显r,原產(chǎn)于北美洲,后被日本引進(jìn),本世紀(jì)30年代傳入我國。由于螯蝦的生存和繁殖能力都很強(qiáng),分布范周日漸擴(kuò)大,如今在我國南方特別是長江流域的諸省市都能見到。螯蝦能給堤壩造成危害是由其喜歡穴居的生活習(xí)性決定的,它的前端長有一對(duì)鉗子般的螯足,打洞的速度很快,范圍也較大。由于它們經(jīng)常生活在江、河、水庫、池塘和水田等的岸邊,因此對(duì)于堤壩的危害可能比白蟻的危害更大。實(shí)地考察發(fā)現(xiàn),螯蝦主要出現(xiàn)在堤壩的背水面,只要有水坑、水溝或很潮濕的地方,一般就會(huì)有它們的蹤跡。而長江及其支流的大堤一般都是土堤,在取土筑堤時(shí)往往在背水面形成水坑、池塘和低洼地,成為螯蝦生長和繁殖的適宜場所。螯蝦對(duì)魚類尤其是幼魚也有很大的殺傷力,人們還發(fā)現(xiàn)過螯蝦把荷塘中新長出的藕芽都咬斷吃掉的情形。生物安全基本概念1．遺傳修飾生物體（geneticallymodifiedorganisms(GMOs)）：指經(jīng)遺傳修飾的生物體。?另兩個(gè)概念：遺傳工程處理生物體(geneticengineeringorganisms,GEOs)；經(jīng)修飾的活生物體(livingmodifiedorganismLMOs)，常稱轉(zhuǎn)基因生物或工程生物。2.生物安全（biologicalsafety）：80年代后期出現(xiàn)。原因：生物技術(shù)產(chǎn)品,主要是基因工程產(chǎn)品（轉(zhuǎn)基因生物）將可能給環(huán)境、人類健康甚至倫理道德各方面帶來危機(jī)。生物安全已成為世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。1992年聯(lián)合國《生物多樣性公約》的條款中將它列入。《公約》生效后，兩次締約國大會(huì)上生物安全的問題都是大會(huì)的主要議題。二、轉(zhuǎn)基因生物的誘人前景?提高作物產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。?節(jié)省費(fèi)用。–減輕管理工作的強(qiáng)度；–減少化學(xué)農(nóng)藥。例子?美國，玉米由于歐洲玉米螟而遭受的損失每年達(dá)10億美元，種植轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米后，1996年和1997年兩年的平均產(chǎn)量都提高了9%。?美國，由于種植了耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆，1996年少施了10－30%除草劑，結(jié)果控制了雜草及土壤溫度、提高了產(chǎn)量，沒有除草劑的殘留物，并且在作物的農(nóng)藝管理上的靈活性大得多了。?加拿大，1996年由于耐除草劑轉(zhuǎn)基因油菜的種植，產(chǎn)量提高了9%，減少了對(duì)除草劑的應(yīng)用，12萬hm2面積的轉(zhuǎn)基因油菜的經(jīng)濟(jì)效益為600萬美元。?我國，抗病毒的轉(zhuǎn)基因煙草增加了煙草葉片產(chǎn)量5－7%，并節(jié)約了2－3%的殺蟲劑用量。?數(shù)據(jù)世界范圍內(nèi)（此處不含中國）已經(jīng)大面積釋放的轉(zhuǎn)基因作物有煙草、棉花、油菜、番茄、馬鈴薯、大豆和玉米等。1996年全球轉(zhuǎn)基因作物商品化種植面積為170萬hm2，到1997年面積猛增到1100萬hm2，到1998年時(shí)，又比1997年翻了一倍多，達(dá)到2780萬hm2。我國可能是世界上最早大面積釋放轉(zhuǎn)基因作物的國家。1992年，抗煙草花葉病毒和黃瓜花葉病毒的雙抗轉(zhuǎn)基因煙草在河南省已達(dá)8000hm2的面積。1994年，我國轉(zhuǎn)基因煙草釋放面積已達(dá)100萬hm2。我國轉(zhuǎn)基因作物大面積釋放面積在國際上占第二位，第一位是美國。整個(gè)發(fā)展中國家轉(zhuǎn)基因作物商品化種植的面積在1996年占全球釋放面積的近一半，1998年僅占16%。三、生物多樣性與生物技術(shù)1、生物多樣性是生物技術(shù)的基礎(chǔ)：?生物多樣性的開發(fā)利用是生物技術(shù)創(chuàng)新的最重要的源泉。?人類對(duì)賴以生存的地球肆無忌憚地利用和破壞，帶來的后果是對(duì)生物多樣性的毀滅。–據(jù)IUCN植物中心的保守估計(jì)，到2050年，6萬種植物將要絕滅或?yàn)l臨絕滅。如按一種植物有10-30種其它生物依賴其生存計(jì)，到2050年物種絕滅的總數(shù)將為66萬~186萬種，這個(gè)數(shù)字比自然狀態(tài)下物種絕滅的速度至少高2.5萬倍。2、生物技術(shù)在生物多樣性保護(hù)和持續(xù)利用中的作用?尋找新的遺傳多樣性，并開發(fā)和研究基因資源，獲得有效的藥物和治療方法。?降低人類對(duì)生物資源的需求。如種植高品質(zhì)的作物。?對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行再循環(huán)利用并減少其對(duì)環(huán)境的污染，降低對(duì)自然資源的消耗。?檢測生物多樣性，并對(duì)未知物種進(jìn)行定名和描述。系統(tǒng)分類學(xué)，對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)和篩選，揭示遺傳多樣性。?生物技術(shù)在生物遷地保護(hù)的的作用。–動(dòng)物遷地保護(hù)生物技術(shù)如人工授精、選擇性育種、胚胎移植、胚胎切割、克隆、短期圈養(yǎng)繁殖和再引入自然以及長期圈養(yǎng)繁殖、冷凍保存等等。?解決外來種問題。–運(yùn)用雄性不育產(chǎn)品、基因工程產(chǎn)品、特定宿主的病原體、人工誘導(dǎo)遺傳負(fù)荷、抑制免疫性、調(diào)控繁殖的遺傳基礎(chǔ)和性引誘劑等，可能會(huì)在10年內(nèi)消除大多數(shù)的外來種。?解決小種群問題。–在小種群中，遺傳變異的喪失和有害突變的固定是不可逆的和不可避免的。經(jīng)過插入和誘導(dǎo)遺傳突變，可以補(bǔ)償由遺傳漂變而造成的后果。同時(shí)，應(yīng)用生物技術(shù)能夠阻止基因的有害突變，并恢復(fù)遺傳多樣性。四、生物技術(shù)與生物安全1、《生物多樣性公約》與生物安全《生物多樣性公約》第8條，就地保護(hù)的條款寫道：“制定或采取辦法酌情管制、管理或控制由生物技術(shù)改變的活生物體在使用和釋放時(shí)可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)，即可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響，從而影響到生物多樣性的保護(hù)和持續(xù)利用，也要考慮到對(duì)人類健康的危險(xiǎn)”。《生物多樣性公約》規(guī)定，需要建立生物技術(shù)改變的活生物體安全管理的國際性統(tǒng)一準(zhǔn)則，1994年締約國第一次大會(huì)一致同意成立生物安全專家小組先商討制定“國際生物技術(shù)安全的技術(shù)準(zhǔn)則”。1995年12月，聯(lián)合國環(huán)境署(UNEP)在開羅發(fā)布了《國際生物技術(shù)安全管理的技術(shù)準(zhǔn)則》。?世界資源研究所(WRI)等扼要給出了使用生物技術(shù)的行為準(zhǔn)則：–各國應(yīng)在發(fā)展和檢測新的生物技術(shù)之前，首先提高監(jiān)測和控制它們的能力；–對(duì)釋放遺傳修飾生物體可能存在的危險(xiǎn)進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估，對(duì)于遺傳多樣性豐富的地方尤要如此；–各國對(duì)進(jìn)口遺傳修飾生物體等材料應(yīng)嚴(yán)加管理；–嚴(yán)格控制生物技術(shù)，以防止由于利用新技術(shù)而使得動(dòng)、植物品種過分單一化，如植物材料的克隆繁殖和轉(zhuǎn)移家畜胚胎的方法；–禁止發(fā)展、試驗(yàn)和應(yīng)用生物技術(shù)用于軍事目的，例如不得用來制造生物武器；–在國家和國際水平上建立補(bǔ)償機(jī)制，以支持受損害的農(nóng)業(yè)社區(qū)和國家，而這種損害是由于利用生物技術(shù)創(chuàng)造的新作物取代原有作物造成的；–應(yīng)建立早期預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，以監(jiān)測生物技術(shù)對(duì)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)帶來的壓力及其對(duì)生物多樣性的影響，防止一些小型的農(nóng)場主被迫遷至更邊遠(yuǎn)地區(qū)；–應(yīng)制定生物技術(shù)的國際行為準(zhǔn)則，以在各層次管理生物技術(shù)。?遺傳修飾生物體釋放的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)?遺傳修飾生物體釋放的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)基因生物的入侵風(fēng)險(xiǎn)基因逃逸的風(fēng)險(xiǎn)抗病毒轉(zhuǎn)基因作物可以產(chǎn)生新的病毒轉(zhuǎn)基因作物釋放對(duì)土壤生物群落及生物地球化學(xué)循環(huán)的影響害蟲對(duì)轉(zhuǎn)Bt抗蟲植物的抗性風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生的殺蟲劑對(duì)非目標(biāo)生物的影響的風(fēng)險(xiǎn)2、轉(zhuǎn)基因生物的入侵風(fēng)險(xiǎn)?與外來種入侵相似。如為了控制另外一個(gè)引入種，Moorea島引入了一種蝸牛，結(jié)果使當(dāng)?shù)亓N蝸牛幾乎全部消失。?優(yōu)良性狀的轉(zhuǎn)基因作物容易成為入侵種。已有證據(jù)表明，Bt基因提高了轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)型油菜在田間的適合度。3、轉(zhuǎn)基因逃逸的風(fēng)險(xiǎn)?轉(zhuǎn)基因可以通過傳粉在空間上逃逸，也可以通過種子庫在時(shí)間上逃逸，并通過轉(zhuǎn)基因作物與其野生親緣種的雜交種在自然界中存留。?轉(zhuǎn)入作物的特性(insertedtraits)以抗除草劑的為多，其次是抗蟲和抗病毒，最后是抗逆。這使野生親緣種具有獲得選擇優(yōu)勢的潛在可能性。若獲得選擇優(yōu)勢的野生親緣種本身就是雜草，那就會(huì)為該雜草的控制增加很大的困難。?例如，轉(zhuǎn)基因水稻如與起源的野生種同在一個(gè)區(qū)域時(shí)，水稻中的轉(zhuǎn)基因會(huì)轉(zhuǎn)移到野生稻中去。野生稻是危害很大的雜草，若商品化稻田里的野生稻得到了來自抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻的抗除草劑基因，則野生稻的危害更大?美國加州大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)一種栽培的圓白