入侵物种是一种非特定位置（引入物种）的原生物种，并且具有传播到被认为会对环境，人类经济或人类健康造成损害的程度。 入侵物种的标准一直存在争议，因为研究人员之间存在着广泛的不同观念以及对“侵入性”一词的主观性的关注。 已经提出了该术语的几种替代用法。 最常用的术语适用于引入物种（也称为“非本土”或“非本地”），它们对经济，环境或生态侵入的栖息地和生物区域产生不利影响。 这些入侵物种可以是植物或动物，并且可以通过控制区域，荒野区域，特定栖息地或荒地 – 城市界面土地而不受自然控制（例如捕食者或食草动物）的损失而破坏。 这包括标记为外来有害生物的非天然入侵植物物种和在本地植物群落中生长的侵入性外来物种。 它在这个意义上被政府组织以及国际自然保护联盟（IUCN）和加州本土植物学会等保护组织使用。 欧洲联盟将“外来入侵物种”定义为首先在其自然分布区域之外，其次是威胁生物多样性的物种。
土地管理者，植物学家，研究人员，园艺师，环保主义者和公众也使用该术语来治疗有害杂草。 例如，葛藤（Pueraria lobata），安第斯潘帕斯草（Cortaderia jubata）和黄蓟（Centaurea solstitialis）。 另一种用法扩大了该术语，包括土着或“本土”物种以及具有殖民地自然区域的非本地物种。 鹿是一个例子，被美国东北部和太平洋沿岸地区的一些人认为是他们的原生地区和邻近的郊区花园的人口过剩。 有时，该术语用于描述已经广泛传播的非本地或引进物种。 然而，并非所有引进的物种都对环境产生不利影响。 一个不相反的例子是常见的金鱼（Carassius auratus），它在美国各地都有发现，但很少达到高密度。 入侵物种的显着例子包括欧洲兔，灰松鼠，家猫，鲤鱼和雪貂。
物种的扩散和随后的扩散不仅仅是一种人为现象。 所有王国的物种都可以通过许多机制在短时间内穿越大陆，例如通过浮筏或风流。 查尔斯·达尔文进行了许多实验，以更好地了解长距离种子传播，并能够从昆虫的粪便，水禽的粪便，鸟类脚上的泥土上发芽种子，所有这些都可能在自己的力量下走了很远的距离，或者是数千英里的飞行过程。
来自遥远生物区域的生物侵入长期建立的生态系统是一种自然现象，虽然尚未充分直接地测量，但这种现象很可能通过原始人工辅助迁移加速。
原因
科学家们将物种和生态系统因素纳入了这些机制中，这些机制结合起来，可以在新引进的物种中建立入侵性。
基于物种的机制
虽然所有物种都在竞争生存，但入侵物种似乎具有特定的性状或特性的特定组合，使它们能够胜过本地物种。 在某些情况下，竞争是关于增长和繁殖的速度。 在其他情况下，物种更直接地相互作用。
研究人员不同意特征作为侵入性标记的有用性。 一项研究发现，在入侵和非侵入物种清单中，86％的入侵物种可以仅从这些特征中识别出来。 另一项研究发现，入侵物种往往只有一小部分假定的性状，并且在非侵入物种中发现了许多类似的性状，需要其他解释。 常见的入侵物种特征包括：
快速增长
快速繁殖
高扩散能力
表型可塑性（改变生长形式以适应当前条件的能力）
容忍各种环境条件（生态能力）
能够生活在各种各样的食物类型（通才）
与人类的联系
事先成功入侵
通常，引入的物种必须在低人口密度下存活，然后才能在新的位置进行侵入。 在人口密度低的情况下，引入的物种很难在新的位置繁殖和维持自身，因此物种在建立之前可能会多次到达某个地点。 人类运动的重复模式，例如往返于港口或在高速公路上下行驶的汽车的船舶，提供了重复的建立机会（也称为高繁殖压力）。
引入的物种如果能够胜过本地物种的营养，光照，物理空间，水或食物等资源，则可能会成为入侵物种。 如果这些物种在极大的竞争或掠夺下进化，那么新环境可能会容纳更少的有能力的竞争者，从而使入侵者迅速扩散。 其中被本地物种充分利用的生态系统可以被建模为零和系统，其中入侵者的任何收益都是本地人的损失。 然而，这种单边竞争优势（以及入侵者人口增加的本地物种的灭绝）不是常规。 入侵物种经常与本地物种共存很长一段时间，逐渐地，入侵物种的优越竞争能力随着其种群变得越来越大而越来越密集并且适应其新的位置而变得明显。
入侵物种可能能够利用以前无法获得的本地物种资源，例如通过长根茎进入的深水源，或能够生活在以前无人居住的土壤类型上的能力。 例如，带刺的山羊草（Aegilops triuncialis）在蛇纹石土壤中被引入加利福尼亚，其具有低保水性，低营养水平，高镁/钙比和可能的重金属毒性。 这些土壤上的植物种群往往显示出低密度，但山羊草可以在这些土壤上形成密集的林分，并挤出已经适应蛇纹石土壤的本土物种。
入侵物种可能通过释放化合物，改变非生物因素或影响食草动物的行为来改变其环境，从而对其他物种产生积极或消极的影响。 一些物种，如长寿花（Kalanchoe daigremontana），产生化感物质化合物，可能对竞争物种产生抑制作用，并影响一些土壤过程，如碳和氮矿化。 其他物种如Stapelia gigantea通过提供适当的小气候条件和在发育的早期阶段防止食草，便于在干旱环境中招募其他物种的幼苗。
其他例子是Centaurea solstitialis（黄色starthistle）和Centaurea diffusa（diffuse knapweed）。 这些东欧有毒杂草已遍布西海岸和西海岸各州。 实验表明，8-羟基喹啉是一种在白花蛇舌草根部产生的化学物质，仅对未与其共生的植物产生负面影响。 这种共同进化的本土植物也进化了防御。 C. diffusa和C. solstitialis在他们的原生栖息地中不会出现绝对成功的竞争对手。 在一个栖息地成功或缺乏成功并不一定意味着在其他栖息地取得成功。 相反，检查一个物种不太成功的栖息地可以揭示新的武器来打败侵略性。
消防方案的变化是另一种促进形式。 最初来自欧亚大陆的Bromus tectorum具有很强的适应性。 它不仅在燃烧后迅速蔓延，而且在北美西部的火灾季节通过提供大量干燥碎屑而增加了火灾的频率和强度（热量）。 在广泛分布的地区，它已经改变了当地的火灾方案，使得本地植物无法在频繁的火灾中存活，从而使B. tectorum能够在其引入的范围内进一步扩展并保持优势。
如果一个物种以对其他物种有利的方式物理改变栖息地，也会发生便利化。 例如，斑马贻贝增加了湖底的栖息地复杂性，提供了无脊椎动物生活的裂缝。 复杂性的增加以及贻贝过滤饲料废物提供的营养增加了底栖无脊椎动物群落的密度和多样性。
基于生态系统的机制
在生态系统中，可用资源的数量以及有机体使用这些资源的程度决定了其他物种对生态系统的影响。 在稳定的生态系统中，可用资源的使用存在均衡。 这些机制描述了生态系统遭受干扰的情况，这种干扰改变了生态系统的基本性质。
当发生森林火灾等变化时，正常的继承有利于原生草和杂草。 引入物种可以比本地物种更快地传播，可以使用本地物种可以利用的资源，将它们挤出来。 在这些情况下，氮和磷通常是限制因素。
每个物种都在其原生态生态系统中占据一席之地; 一些物种填补了大量不同的角色，而另一些则是高度专业化的。 一些入侵物种填补本地物种不使用的利基，它们也可以创造新的利基。 这种类型的一个例子可以在溜冰场的Lampropholis delicata物种中找到。
生态系统的变化可以改变物种的分布。 例如，边缘效应描述当生态系统的一部分受到干扰时会发生什么，就像土地被清理用于农业一样。 剩余的未受干扰的栖息地和新近清理的土地之间的边界形成了一个独特的栖息地，创造了新的赢家和输家，并可能拥有不会在边界栖息地之外茁壮成长的物种。
入侵物种研究中的一个有趣发现表明，引入的种群具有快速适应的巨大潜力，这用于解释如此多的引进物种能够在新环境中建立和成为入侵物种。 当瓶颈和创始人效应导致种群大小大幅减少并可能限制遗传变异时，个体开始显示加性方差而不是上位方差。 这种转换实际上可以导致建立群体的方差增加，从而允许快速的适应性进化。 在入侵事件之后，选择可能最初作用于分散的能力以及对环境中的新应激物的生理耐受性。 然后，适应性继续响应新环境的选择压力。 这些反应很可能是由于温度和气候变化，或者是本地物种的存在，无论它是捕食者还是猎物。 适应性包括形态学，生理学，物候学和可塑性的变化。
这些物种的快速适应性进化导致后代具有更高的适应性并且更适合其环境。 种内表型可塑性，预适应和引入后进化都是适应性进化的主要因素。 人口中的可塑性允许变化的空间以更好地适应其环境中的个体。 这是适应性进化的关键，因为主要目标是如何最好地适应物种引入的生态系统。 尽快实现这一目标的能力将导致具有非常高适应性的人群。 初始引入后的预适应和进化也在引入物种的成功中起作用。 如果物种已适应类似的生态系统或包含恰好适合其引入区域的特征，则在新环境中更有可能更好。 除了在引入之后发生的进化之外，所有这些都决定了物种是否能够在新的生态系统中建立，以及它是否会繁殖和繁殖。
生态
入侵生态系统的特征
1958年，Charles S. Elton声称，由于可利用的生态位较少，物种多样性较高的生态系统较少受入侵物种的影响。 其他生态学家后来指出了高度多样化但严重侵入的生态系统，并认为物种多样性较高的生态系统更容易受到入侵。
这场辩论取决于进行入侵研究的空间尺度，以及多样性如何影响易感性的问题在2011年仍未得到解决。小规模研究倾向于显示多样性与入侵之间的负相关，而大规模研究倾向于显示相反的情况。 后一种结果可能是入侵物利用增加的资源可用性和较弱物种相互作用的能力的副作用，当考虑更大的样本时，这种相互作用更常见。
生态系统中的入侵更可能类似于潜在入侵者进化的生态系统。 岛屿生态系统可能更容易入侵，因为它们的物种面对的是强大的竞争对手和捕食者，或者因为它们与殖民物种种群的距离使得它们更有可能具有“开放”的利基。 这种现象的一个例子是入侵的棕色树蛇对关岛本地鸟类的数量减少。 相反，入侵的生态系统可能缺乏检查入侵物种在其原生态系统中生长的自然竞争者和捕食者。
入侵的生态系统可能经历过干扰，通常是人为干扰。 这种干扰可能使入侵物种有机会与较少能够适应受干扰的生态系统的本地人竞争较少。
矢量
非本地物种具有许多载体，包括生物载体，但大多数入侵与人类活动有关。 自然范围扩展在许多物种中很常见，但这些物种中人类介导的延伸的速率和幅度往往比自然延伸大得多，并且人类通常携带比自然力更远的标本。
当史前人类将太平洋大鼠（Rattus exulans）引入波利尼西亚时，就会发生早期人类载体。
载体包括进口用于园艺的植物或种子。 宠物贸易使动物越过边界，在那里它们可以逃脱并成为入侵者。 有机体存放在运输车辆上。
侵入性繁殖体到达新位点是该位点侵入性的一个功能。
物种也有意引入。 例如，为了感觉更“在家”，美国殖民者组成了“驯化社团”，这些社会反复将原产于欧洲的鸟类进口到北美和其他遥远的国家。 2008年，宾夕法尼亚州的美国邮政工人注意到来自台湾一箱的噪音; 这个盒子里装着二十多只活甲虫。 农业研究局的昆虫学家将它们确定为犀牛甲虫，大力士甲虫和王锹甲虫。 因为这些物种不是美国原产的，它们可能威胁到本地生态系统。 为了防止外来物种成为美国的问题，生活材料从国外运输时需要特殊处理和许可。 美国农业部的走私阻截和贸易合规计划（SITC）试图阻止美国的外来物种爆发。
许多入侵物种一旦在该地区占主导地位，对该地区的生态系统至关重要。 如果将它们从该位置移除，则可能对该区域有害。
经济学在外来物种引入中起着重要作用。 对有价值的中华绒螯蟹的高需求是对外来水域物种可能有意释放的一种解释。
在水生环境中
海洋贸易的发展迅速影响了海洋生物在海洋中的运输方式。 将海洋生物运输到新环境的两种方式是船体污垢和压载水运输。 事实上，Molnar等人。 2008年记录了数百种海洋入侵物种的途径，发现航运是入侵物种转移的主要机制。
许多海洋生物都有能力将自己附着在船体上。 因此，这些生物很容易从一个水体运输到另一个水体，并且是生物入侵事件的重要风险因素。 不幸的是，控制船体结垢是自愿的，目前没有规定管理船体结垢的规定。 然而，加利福尼亚州和新西兰已宣布对其各自管辖范围内的船体污染进行更严格的控制。
用于运输非本地水生物种的另一主要载体是压载水。 在海上捕获并通过越洋船舶在港口释放的压载水是非本地水生物种入侵的最大载体。 事实上，据估计，每天有10,000种不同的物种，其中许多是非土着物种，通过压载水运输。 许多这些物种被认为是有害的，并可能对其新环境产生负面影响。 例如，原产于黑海，里海和亚速海的淡水斑马贻贝很可能通过来自越洋船只的压载水到达五大湖。 斑马贻贝胜过其他本地生物体的氧气和食物，如藻类。 虽然斑马贻贝入侵是在1988年首次注意到，并且此后不久成功实施了缓解计划，但该计划存在严重的缺陷或漏洞，因为当他们到达海道时装载货物的船舶没有进行测试，因为他们的压载水舱是空的。 然而，即使在一个空的压载水舱中，仍然有一大堆水充满了可以在下一个港口释放的生物（当水箱在卸下货物后装满水时，船上装有与水坑混合的压载水然后包括水坑中的生物体在内的一切都在下一个港口排出。 目前对五大湖的规定依靠“盐度冲击”来杀死压载舱中留下的淡水生物。
尽管有压载水法规可以防止潜在的入侵物种，但是存在10-50微米级生物体的漏洞。 对于10至50微米之间的生物，例如某些类型的浮游植物，目前的法规允许在处理系统排放中存在少于10个细胞/毫升。 当船舶在港口接收货物时排放被释放，因此排放的水不一定与接收水体相同。 由于许多浮游植物物种的大小小于10微米并且无性繁殖，因此只有一个释放到环境中的细胞可以在短时间内指数生长成数千个细胞。 这个漏洞可能对环境产生不利影响。 例如，Pseudo-nitzschia属中的一些物种的宽度小于10微米并含有软骨藻酸，一种神经毒素。 如果有毒Pseudo-nitzschia spp。 在压舱物排放中存活并释放到它们的“新环境”中，它们可能导致贝类，海洋哺乳动物和鸟类中的软骨藻酸中毒。 幸运的是，由于1987年加拿大软糖暴发后出现严格的监测计划，导致人类死于与软骨藻酸中毒有关的死亡。压载水法规需要更加严格，以防止未来可能释放毒性和侵入性的后果。浮游植物。
考虑海洋入侵物种的另一个重要因素是与气候变化相关的环境变化的作用，例如海洋温度的升高。 有多项研究表明，海洋温度的升高将导致生物体的范围变化，随着新的物种相互作用的出现，这可能对环境产生不利影响。 例如，Hua和Hwang提出，从温度区到热带水域的船舶压载舱中的生物可能会经历高达20°C的温度波动。 为了进一步研究温度对在船体或压载水中运输的生物体的影响，Lenz等人。 （2018）进行了研究，他们进行了双热应力实验。 他们的研究结果表明，运输过程中生物面临的热量挑战可以通过选择遗传适应的基因型来增强其非天然范围内物种的胁迫耐受性，这些基因型将在第二次施加的热应激下存活，例如创始人群体中海洋温度升高。 由于气候变化引起的变化的复杂性，很难预测非原生物种在原地基于温度的成功的性质。 由于一些研究表明对船体或压载水中“劫机者”的温度耐受性有所提高，因此有必要制定更全面的污垢和压载水管理计划，以防止未来可能的入侵，因为环境条件继续发生变化世界。
野火和消防的影响
入侵物种经常利用对生态系统（野火，道路，步道）的干扰来殖民一个地区。 大型野火可以对土壤进行消毒，同时添加各种营养成分。 在由此产生的自由中，以前根深蒂固的物种失去了优势，留下了更多的入侵空间。 在这种情况下，可以从根部再生的植物具有优势。 具有这种能力的非本地人可受益于低强度的火焰灼伤，其消除表面植被，留下依靠种子繁殖的当地人在他们的种子最终发芽时找到他们的利基。
野火经常发生在偏远地区，需要灭火人员穿过原始森林到达现场。 工作人员可以携带入侵种子。 如果任何这些偷渡种子成立，一个繁荣的入侵殖民地可以在短短六周内爆发，之后控制爆发可能需要多年的持续关注，以防止进一步蔓延。 此外，扰乱土壤表面，如切割防火墙，破坏原生覆盖，暴露土壤，并可加速入侵。 在郊区和荒地 – 城市界面区域，城市的植被清除和刷子清除条例可以导致过度去除天然灌木和多年生植物，使土壤暴露于更轻，对入侵植物物种的竞争更少。
灭火车辆通常是此类爆发的罪魁祸首，因为这些车辆通常在长满入侵植物物种的后路上行驶。 车辆的底盘成为运输的主要船只。 作为回应，在大火上，洗涤站在进行抑制活动之前“净化”车辆。 大型野火吸引了来自偏远地区的消防员，进一步增加了种子运输的潜力。
监控
生物多样性观测站和组织，如植物园，水机构，博物馆，非政府组织和自然主义者，更多地监测入侵物种的出现和传播并向公众宣传。
借助可以为库存做出贡献的智能手机，动员了参与式科学和公民，例如通过智能手机应用程序（“Th @ s Invasive”;免费提供法语或英语，可轻松下载）的Interreg项目RINSE允许每个人通过拍摄相关物种来识别和绘制大量外来入侵物种（这些物种将通过智能手机的GPS进行地理参考，并且一旦被生态公民确认参与此一般和永久性的软件即可由软件发送旨在限制所谓“入侵”物种的负面影响的清单。更好地监测这些物种的地理延伸将加速甚至预测响应，这将会更便宜，从而限制这些的一些负面影响。由于通过非本地植物的视觉识别密钥进行交互式识别的初步工作，这是可能的 。 他一直在生态区，包括德国，荷兰，比利时和法国西北部，它可以用于其他地区和国家，这些物种将受到监管，或海关可以寻求“商业出口污染物“（例如，”鸟类食物中的种子污染，盆景中的杂草“……除藻类和苔藓外，这些互动关键词与”Q-bank数据库入侵植物“的物种信息有关（描述性和信息卡，卡片区域全球分布，可用的分子条形码等。
树木年代学最近应用于某些草（多年生）。 它可以帮助回顾性地了解入侵物种种群的动态并改善未来的生长情景。
管理
预防
很难预测哪些物种可以入侵和影响生态系统，以及哪些生态系统对入侵物种最脆弱和最敏感。 目前，用于园艺或养殖鱼类的新种植物仍然是进口的，还有许多。 因此，为了防止未来的入侵，必须加强对引进路线的控制，或禁止进口或引入可能产生大规模影响的物种。 因此，拥有适当的法律框架非常重要。 所有引进的物种都易于逃逸到自然栖息地并建立自己。 因此，快速检测生物入侵的能力对于根除真正有效至关重要。
早期发现和快速反应
当预防失败时，推动对抗生物入侵的第二步是早期发现和快速反应。 一个步骤，其原则是基于在重大邪恶之前采取行动的意图，即在更多的可提取物个体或这些占据区域大于其控制建议之前，因此，尽管具有预防性质，我们想要表示这种运作方式的主要目的是防止引入物种的建立和/或繁殖。 很少有介绍出现如此多的现金和环境，从一开始就能说出入侵，但有一段时期，这些物种注重生存，超越殖民化，这是一个特别脆弱的时期并且提取成本远低于未来根除和控制的成本。 但是，我们不应忘记在做出快速反应时，不应该这样做，因为鉴于种间关系的复杂性，我们不能采取行动，直到我们确信侵入生物的提取确实有益。
可以促进这项工作的工具是通过GAGO矩阵确定外来物种的行动适应性的方法的应用，由现有的和易于获取的信息支持，以减少执行所涉及的成本和时间。新的具体研究。 不要忘记给出快速反应，这不应该促成，因为鉴于种间关系的复杂性，我们不能采取行动，直到我们确定侵入生物的提取确实有益。 可以促进这项工作的工具是通过GAGO矩阵确定外来物种的行动适应性的方法的应用，由现有的和易于获取的信息支持，以减少执行所涉及的成本和时间。新的具体研究。
根除
彻底根除外来物种有时是可能的，特别是如果你对物种，繁殖，生命周期有很好的了解，并且如果它已经引起地球其他地方的入侵，就知道最好的行动方式。
有可能根除一些可能有害的外来物种，例如巨型非洲蜗牛。 由于针对在佛罗里达州和澳大利亚建立的人口的运动，亚洲和太平洋许多地区的农业瘟疫被消灭。 然而，其他项目如此灾难性，甚至使问题恶化。 因此，在进行根除过程时，必须事先对物种和入侵所涉及的所有因素进行彻底的研究。
控制
当根除一个物种失败或不可能时，该物种的种群被控制在可接受的水平，以便生态和社会经济损失尽可能小。 有三种控制方法经常单独或组合使用：化学，机械和生物。
化学防治：它可能是用于对抗农业中有毒害虫的主要方法。 例如，在美国，农药能够成功地控制寄生杂草根。 但化学品控制也存在许多问题，例如对人类健康和当地生物多样性的风险。 此外，重要的是要考虑许多物种可能对农药产生抗药性的可能性。
物理或机械控制：某些物种只能通过机械提取直接处理。 此方法仅在入侵区域较小时有效。 在刀草（Carpobrotus属植物）的情况下，已尝试用锄头消除它以包含其膨胀，因为没有其它方法是合适的。 在成功消灭佛罗里达州和澳大利亚的巨型非洲蜗牛时，其中一个关键因素是手工收集个人。 狩猎也可以被认为是一种机械方法，可以控制外来动物种群，例如用于控制外来小型哺乳动物种群的狩猎和诱捕。新西兰。 然而，单独狩猎不太可能是一种有效的控制方法。 此外，在许多情况下，难以找到有机体以及提取或狩猎设备的费用使得无法应用这种类型的控制。
生物控制：正如我们之前所解释的，物种不受控制的扩张的原因之一是它们没有天生的捕食者。因此，其控制种群的公式的的英文将天敌引入新的生态系统- 这在某些情况下是成功的，尽管必须以非常可控的方式进行，因为引入外来物种总是对本地社区构成风险。通过引入以这种植物为食的Chrysolina属食草金龟子来控制金丝桃属植物（贯叶连翘）在美国的入侵。