正如战国时期《列子 . 说符篇》中所云:“正旦放生,示有恩也”。放生活动在我国及东南亚等佛教、道教较为盛行的国家或地区有着悠久的历史。在“慈悲为怀”、“众生平等”、“六道轮回”等思想影响下,动物放生旨在“解救生命”,“积德行善”。然而,放生活动对自然敬畏与生命热爱的同时也可能会造成一些生态环境挑战。例如,一些外来物种可能会被无意识放生而造成生物入侵现象。近年来,鳄雀鳝、红耳彩龟、美洲牛蛙等外来入侵物种的放生事件备受民众、科研机构及政府部门的高度关注。长期以来,国家各部委一直努力采取有效措施致力于引导和规范放生活动。因此,及时研判放生外来物种的入侵风险热点,对科学制定生物入侵管控方案至为关键。
图1. 我国各省(市)动物放生类群组成
然而,量化外来物种放生风险主要存在两大难题:首先,很难判断哪些外来物种被释放到野外;同时,外来物种的释放强度也很难掌握。为此,中国科学院动物研究所刘宣研究员团队联合十余家国内外单位,从影响外来物种入侵成功的繁殖体压力和栖息地适宜性两方面开展了研究。首先,通过野外调查和放生资料的系统性收集和整理,构建了我国不同省区的潜在放生动物名录及在不同区域的类群组成(图1);进而在放生事件报道频率、放生资金投入和我国近39000个寺庙的空间分布三方面分别量化了外来物种的释放强度(即繁殖体压力):在省区尺度上,发现海南、浙江和上海等省市的放生事件频率较高,广东、上海和海南等省市的放生资金投入较高,中东部地区的寺庙密度较高(图2:a,c和e);在考虑人口密度空间异质性情况下,应用入侵震中法进一步分析了不同省区单位公里网格内的放生强度(图2:b,d和f)。
图2. 我国动物放生事件的发生频次(a-b)、资金投入(c-d)和寺庙空间分布(e-f)
随后,根据过去70年共计9700余次组织祈福性动物放生事件的系统性梳理,研究人员从已报道的29种放生活动中记录到的外来脊椎动物、736种作为宠物贸易和食用来源的外来脊椎动物、以及我国(含港澳台)有引种记录的总计1722种外来脊椎动物三个层面,首次构建了我国外来脊椎动物引种数据库,并在此基础上应用生态位模型量化了每种外来脊椎动物在我国的适宜建群栖息地(图3)。
图3. 基于不同物种库和不同模型方法评估的我国外来脊椎动物适宜建群栖息地分布
进一步应用零模型随机检验方法对繁殖体压力和栖息地适宜性进行了叠加分析,发现在不同情景下,高繁殖体压力与适宜建群的区域重叠概率都显著高于随机重叠概率,且两者空间重叠的入侵热点均集中在我国中东部和南方地区(图4),表明这些地区将是未来放生相关生物入侵风险的管控热点。
图4. 我国动物放生相关的繁殖体压力、适宜建群和综合入侵热点分布
为验证理论预测模型结果的可靠性,研究人员进一步选择放生事件和资金投入都较多的广东省,以放生较为普遍使用的鱼类为研究对象,在珠江流域的干、支流18个放生点和对照点开展了野外验证研究,发现24种在放生活动中被释放的外来鱼类中,22种已经在放生水域建立了野生种群,而只有6种在非放生水域建立了野生种群;在控制了可能会影响外来鱼类建群的其他人类活动因素后,发现外来鱼类丰富度在放生水域仍显著高于非放生水域,该结果支持了理论模型预测的放生强度与外来鱼类入侵风险显著相关的结果(图5)。
图5. 放生关联入侵的野外验证区域(a)以及放生地和对照地外来鱼类物种丰富度(b-c)
接下来,为评估放生现象在全球尺度的普适性,该研究基于26种各国不同语言进一步收集和分析了放生事件在全球尺度的发生规模、空间分布和类群组成(图6)。结果表明:放生已在除南极洲外的各大洲共计28个国家报道,但主要集中在我国、日本、泰国、缅甸、菲律宾、马来西亚等东亚和东南亚国家;类群组成上,鱼类报道频次最高,其次为爬行动物和鸟类。
图6. 全球动物放生事件空间分布及放生类群组成
最后,在综合上述主要发现基础上,研究人员提出了贯穿放生事件“前-中-后”不同阶段、“科研机构-宗教团体-政府部门”多方协作、旨在有效降低放生入侵风险的管控方案(图7),分别从加强科普宣传、落实国家法律法规、提供备选方案和在风险热点区域开展外来物种监测等方面提出了科学建议。
图7. 旨在降低放生外来物种入侵风险的“科研机构-宗教团体-政府部门”的联合管控方案
综上所述,该项工作在数据收集-信息归纳-模型预测-野外验证等不同层面,系统量化了动物放生可能引发的生物入侵风险,揭示了重点管控区域和动物类群,评估了这一现象的全球发生普适性,提出了多方协作管控方案,为发展动物放生可能引发生物入侵风险的生态安全策略提供了基础科学依据。
该项工作近日在线发表在生态与环境保护领域重要刊物Frontiers in Ecology and the Environment。中国科学院动物研究所助理研究员杜元宝博士、硕士研究生习勇红、动物研究所科创计划本科生北京林业大学杨智旭、中国水产科学研究院珠江水产研究所顾党恩博士以及中国科学院南海海洋研究所张志新博士为论文共同第一作者,中国科学院动物研究所刘宣研究员为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、新疆第三次综合科学考察和中国科学院青年创新促进会等项目资助,在此一并致谢。
论文链接:http://doi.org/10.1002/fee.2647