出于国家公共安全的整体需求，我国科学家从20世纪90年代开始重视外来生物入侵研究。经过历时10余年多轮的生物入侵普查，目前我国已发现529种外来入侵种，其中植物、动物、微生物分别为270种、198种和61种（实际数量可能远大于目前已列入编目的数量）。其中，在国际自然保护联盟（IUCN）公布的全球100种最具威胁的外来入侵种中，我国有50余种“榜上有名”，每年给国家造成的经济损失估计在2 000亿元人民币以上。
曾经作为观赏作物引入我国的“一支黄花”，由于其繁殖能力强，目前已在部分省市扩展迅速，与植物争水、争肥、争空间和争日照
自“动物生态学之父”查尔斯·埃尔顿的《动植物入侵生态学》一书出版以来，全球对生物入侵的关注度与日俱增。一方面，受人类干扰后的多数生态系统的抗入侵能力减弱，大量入侵种扩散和暴发趋势严重，生态系统的完整性受到极大破坏；另一方面，全球化进程使得众多新的外来种传入速度进一步加快，新的生物入侵风险不断加大。在此背景下，入侵种与土著种在生态系统中普遍混生，我们在从事生产活动时，已无法排除生物入侵的干扰。
鉴于生物入侵对入侵区城的生态环境、社会经济和人类健康造成的威胁，这一问题得到了各国政府和科学界的高度重视，已成为21世纪五大全球性环境问题之一。而城市是社会经济发展的中心，人口高度密集，交通流量大，是外来种入侵新生境的重要通道，尤其在我国当前快速的城市化发展进程中，这一问题应得到足够的重视。
中国是全球生物入侵的重灾区
在日常工作或生活中，人类有意或无意地将一些物种、亚种及分类单元（种子、孢子等生物材料）带离它们的自然分布范围，到达其本来不存在的地区，这些被称为外来种（exotic species）的生物的一部分在新的生境中存活、繁殖，形成野化种群（feral population），并进一步扩散，导致明显的生态和经济后果，这些外来种就成为了入侵种（invasive species），它们所造成的事件称为生物入侵（biological invasions）。
中国是一个农业大国，生产性人口规模巨大，高强度的生产和经济活动给外来种的传入和散布创造了有利条件。同时，中国又是一个生物多样性大国，其气候、生态系统类型的多样性，外来种很容易在我国领土上长期定殖。更为重要的是，近30年来中国经济始终处在高速发展期，与世界各地的物品和人员交流不断增多，加剧了外来种入侵中国的数量和频率，由此造成了我国当前入侵种的数量相当庞大，影响也日趋严重。
出于国家公共安全的整体需求，我国科学家从20世纪90年代开始，逐渐重视生物入侵研究。经过历时10余年多轮的生物入侵普查，目前我国已发现529种外来入侵种，其中植物、动物、微生物分别为270种、198种和61种（实际数量可能远大于目前已列入编目的数量）。在国际自然保护联盟（IUCN）公布的全球100种最具威胁的外来入侵种中，我国已有50余种“榜上有名”。生物入侵每年给我国造成的经济损失估计在2 000亿元人民币以上，其中几种重要入侵种对我国的直接经济损失就每年高达570多亿元。因此，我国已成为全球生物入侵最严重国家之一，这给我国经济、生物多样性和生态环境造成了严重破坏。
城市生态系统易受外来种入侵
城市生态系统是一个以人为中心的自然、经济与社会复合的人工生态系统，它的基本功能是满足城市居民的生产、生活、游憩、交通及服务需求。城市生态系统能否良好运作与城市生态安全密切相关，当一个城市所处的自然生态与其经济社会发展平衡时，它的生态是安全的，反之则不然。一个安全的城市生态系统，其自然资源必将在人口、经济和环境三者的约束下平衡、健康和有序的发展。
城市生态安全涉及的问题很多，如资源安全、环境安全、生物安全和生态灾害，其中生态灾害尤其是生物入侵灾害是影响城市生态安全的最关键因子。通常，城市生态系统遭受外来种入侵的规模与经济发展、人口密度、交通流量等呈正相关，因而是外来种入侵的重要登陆点。城市生态系统遭受外来种入侵的例子很多，如美国已发现的138种外来入侵鱼类和88种外来入侵软体动物，许多种类都在城市水域中被发现；又如在我国已入侵的100多种外来害虫中，入侵城市生态系统的害虫有50余种，其中的7种是IUCN公布的14种最具威胁的入侵昆虫。因此，城市生态系统是生物入侵的重灾区之一。
外来种入侵对城市生态的危害
城市生态系统中，最易受外来生物入侵的区域有：（1）人为干扰严重的城市绿地、城郊林地和未开发荒地；（2）生态结构简单的城市岛屿、水域和土著种类少的区域；（3）主要交通干道，如城市港口附近，铁路、公路两侧；（4）遭受到突发性自然灾害（如洪灾、火灾等）的区域。
生物入侵对城市的主要危害有以下几个方面：
林业人员在展示美国白蛾幼虫，其主要危害行道树、观赏树和果树
降低了城市的生物多样性。大部分外来种入侵城市后，对城市生态系统造成的生态破坏极大。1996年，入侵深圳内伶仃岛的微甘菊，所到之处的树木和花草或被直接绞杀致死，或因不能光合作用而枯萎，总入侵面积为4 700公顷左右，其中，达到灾害性危害的面积超过800公顷，导致该地区独特的植被多样性降低。上海崇明东滩湿地是国际重要的鸟类自然保护区，目前正面临互花米草的快速入侵，严重压缩了芦苇、海三菱?草等本地湿地植物的生长空间。在近20年里，互花米草在崇明东滩的分布面积已超过1 933公顷，给当地带来了一系列的生态后果，导致了其独特的土著种海三菱?草的局部灭绝，造成生物多样性和鸟类栖息地的严重受损，和滩涂湿地生态系统结构和功能改变，生态服务功能显著下降。
破坏了城市的景观风貌。入侵种传入城市后，对城市景观的破坏显而易见。如红棕象甲、椰心叶甲、湿地松粉蚧、美国白蛾、松突圆蚧、日本松干蚧等重要外来害虫的入侵，危害了我国城市绿化景观，在造成经济损失的同时，破坏了城市绿化的景观。又如浙江、云南、上海等地区城市水道中的水葫芦疯长后还夹带着塑料袋、包装纸等飘浮垃圾，影响了城市的市容市貌。在1992-2002年里，松材线虫病造成南京地区140万株松树病死，还危及到黄山、张家界等著名风景名胜区的松树安全，旅游区景观受到严重威胁。
给城市造成了巨大的经济损失。外来物种入侵城市以后，占据了一定的城市生态位，种群迅速扩大，发展成当地新的优势种群，除了造成生态灾害，还对城市经济发展带来巨大损失。如上世纪50年代，豚草从北美洲迅速传入我国15个省，破坏了土著植被结构，在导致难以评估的生态后果的同时，给城市经济发展也带来了巨大损失，仅沈阳市因豚草造成的经济损失每年就达843万人民币。在水葫芦的治理上，1999年温州人工打捞费用为1 000万人民币，2002年上海人工打捞费用为1 900万元，近些年来昆明为治理滇池水葫芦已花费了40多亿元人民币之巨。
威胁城市居民身体健康。有些外来物种入侵城市后，会威胁城市居民的身体健康，甚至危及生命。流行于非洲的西尼罗病毒1999年首次出现于美国纽约州后短短三年内，全美年感染人数和病死人数由最初的62人和7人，猛增到2万多人和240余人，绝大多数感染者生活在城市中，一度造成美国社会的恐慌。2003年的SARS病毒在全球局部范围内的传播更引起了全球恐慌，其发病人数最高的地区均在城市化地区。豚草花粉所引起的“枯草热”病症，1983年在沈阳地区的发病率就达1.52%，每到豚草开花散粉季节，体质过敏者便发生哮喘、打喷嚏、流清水样鼻涕等症状，体弱者甚至引起并发症而死亡。前几年入侵我国南方地区的红火蚁，由于叮咬人群曾导致广东一些城市居民的极大恐慌。今年在西非国家暴发的埃博拉病毒，其入侵风险至今在各国城市中未消除。
城市生态生物入侵的研究展望
虽然欧美发达国家的一些学者已开始关注城市生态系统中的生物入侵问题，但相对于农林生态系统和自然保护区来说，城市生态系统的生物入侵研究基础相对薄弱，受重视程度仍然不够。针对我国城镇化发展战略的进一步推进，对城市中的生物入侵问题，当前应着力开展以下科技攻关：
（1）在理论研究上，针对入侵生态学领域多个科学问题，重点开展城市生态系统重要外来种入侵的生态学机制，入侵后的生态、经济和社会影响研究，阐明城市生态系统中的外来入侵种“从哪里来”、“为什么来”、“危害性在哪里”等难题，为预警和控制提供科学依据。
（2）在应用研究上，针对城市公共安全重大需求，将生物入侵防控工作纳入城市综合管理领域，建立城市生态系统外来物种基础数据库，有针对性地进行外来种的入侵风险评估与研究，着力构建城市外来种的检疫御灾体系、应急防控体系、生境修复体系及技术性贸易措施体系，基本控制入侵生物在城市中危害上升的势头。
对以上问题开展深入研究，对于保护城市的生态安全、经济安全和社会稳定具有重要价值，应当成为当前我国城市生态环境保护的关键命题。
最后，需要特别强调的是，防治生物入侵并不是停止对外来种的引进，对那些能够促进城市美化、有利于经济发展和市民景观需求的物种，只要加强风险评估和管理，使其风险处于可控范围内，仍然可以引进，以促进城市景观、城市绿化和旅游业等相关产业的发展。
本文作者鞠瑞亭来自上海市园林科学研究所植物保护研究部
致谢：本研究得到上海市青年科技启明星计划、国家自然科学基金、国家科技支撑计划和上海市科委基础研究重点项目的支持。