普生报告生物入侵课件

1、基科23郑清芸 张婉玲 周逸凡外来鱼种亚洲鲤鱼横行美国黄花过处寸草不生BackgroundBackground生物入侵是一个影响深远的全球性问题。 其对各国生态系统、环境和社会经济的影响日益明显, 已成为各国政府、国际社会和学术界共同关心的全球变化的问题。如今生物入侵已和动植物栖息地丧失、全球变化并列为全球三大环境问题之一。2009年国际多样性日把 “外来入侵物种”作为当年主题。Abstract生物入侵 biological invasion 指因某种原因, 非本地产的生物或本地原产但已绝灭的生物从原产地进入到一个新的栖息地, 并通过定居, 建群和扩散而逐渐占领该栖息地, 从而对当地土著生物和

2、生态系统造成负面影响的一种生态现象。Introduction通过竞争、捕食等种间关系排斥土著种，导致土著种的濒危或灭绝, 最终使群落多样性降低,影响食物链从而改变原生态系统结构和功能。动物疾病的传播还对人类健康甚至生命产生严重危害并影响国际贸易。Eichhornia crassipes 原产南美洲，已被列为世界十大恶性杂草之一，现已入侵了非洲、亚洲、北美洲、大洋州、甚至欧洲等5个大洲，至少62个国家和地区都受到了凤眼莲入侵的危害。凤眼莲的入侵已经引起了一系列的生态、经济、社会问题。 生物入侵 凤眼莲的生物特性 成灾机理 入侵危害 目前防治工作和相关探索凤眼莲 Eichhornia crassi

3、pes 【别名】水葫芦、凤眼蓝、水浮莲 【分类】雨久花科，凤眼莲属 Characteristics 多年生草本水生植物，漂浮水面， 叶柄呈海绵状葫芦体；穗状花序，花瓣六枚，蓝紫色。其中有一枚较大且中心带黄色，似凤眼状。成灾机理 强大的繁殖能力凤眼莲兼有有性生殖和无性生殖。是世界上生长最快的植物之一。 30下，5天便能通过匍匐茎繁殖一新株；有性生殖较罕见，种子的休眠期长达15-20年。花期长，整个生长季节都可开花宽的生态位水面、泥地均可生长。广泛的PH值和养分耐受范围耐受范围。只有盐度高于0.06% 才会导致水葫芦死亡。生长期长。福建沿海和两广地区几乎全年生长，长江流域也长 达9个月。适宜大部分

4、气侯，生长气温13-35。水域富营养化生物多样性减少流速降低水体透射光下降PH值降低CO2浓度升高含氧量降低腐殖质增加堵塞河道，影响航运、发电、行洪排涝 为蚊虫提供适宜的滋生场所污染供水水源和水环境水葫芦的防治1.人工及机械打捞2.化学防治3.生物防治4.综合治理人工及机械打捞 (Physical Control)这是各地实践中普遍采用的方法。优点；见效快；不会破坏水体生态系统。缺点：劳动强度大，治理成本高，并且难以清除水中的种子，防治效果不能持久。化学防治(Chemical Control)优点：效果迅速缺点：无法清除水葫芦种子，效果不能持久；对水体生态系统的破坏性大，污染环境。常用的水葫芦

5、除草剂有：克芜踪、草甘膦、农得时等。克芜踪又名百草枯(paraquat)是一种快速灭生性除草剂，具有触杀作用和一定内吸作用。 作用机理作用于叶绿体的光合膜系统： 光合系统1-1-二甲基-4-4-联吡啶阳离子盐草甘膦（glyphosate)又称镇草宁、农达(Roundup)、草干膦、膦甘酸它是一种非选择性(即灭生性)内吸传导型茎叶处理除草剂 。作用机理：生物防治(Biological Control)生物防治法是利用植物与天敌间生态平衡的理论，从水葫芦原产地引进其天敌，使之建立种群，对水葫芦实施长期的控制。 优点：环境安全，成本低，效果持久缺点：见效慢(从释放天敌到获得显著的控制效果，一般需要3

6、5年甚至更长的时间。所利用物种： (1)节肢动物(Arthropods) (2)植物病原体(Pathogens)(1)Biocontrol using arthropods至今已使用过的以控制水葫芦生长的6种节肢动物：两种水葫芦象甲Neochetina bruchi and N. eichhorniae；两种水葫芦螟蛾Niphograpta albiguttalis and Xubida infusellus叶螨Orthogalumna terebrantis；水葫芦盲蝽Eccritotarsus catarinensis 其中,水葫芦象甲Neochetina bruchi, N. eichh

7、orniae,水葫芦螟蛾Niphograpta albiguttalis自1970s开始应用以来，已在各地有相当多的成功例子。 Xubida infusellus,Orthogalumna terebrantis未发现有控制效果。 Eccritotarsus catarinensis的控制效果有待验证。水葫芦象甲属鞘翅科，象甲目，原产南美和中美洲。它的寄生主谱很窄，只能在水葫芦上完成生活史，现已被各国广泛采用并已取得成功象甲的寿命有200余天，其经历分幼虫茧（蛹）成虫三个阶段，幼虫象甲在吃根部附近的硕大梗茎（生长嫩点），控制水葫芦的繁殖；而成虫象甲则专以水葫芦叶子为食，并会钻到水下，专门在水葫

8、芦根茎部打洞和吐丝结茧，让水灌入其中，导致水葫芦下沉腐烂。 中国农业科学院从美国和阿根廷引进上述2 种水葫芦象甲, 有效地控制了释放地区的水葫芦生长。在温州的田间试验结果表明, 面积为49 m28 m 的河道上。在1996 年8 月释放1 000 头象甲。放虫1 年后,水面仍被水葫芦密密地覆盖。到1998 年9 月时,仍有75%的水面被覆盖, 防效仅为25%。但进入第3年时, 效果十分迅速, 99%的水葫芦被清除 当水葫芦象甲成虫和幼虫总量分别超过130、450 头/m2 时, 它对水葫芦的控制作用达到顶峰, 最终可使水葫芦密度减少52.69%,株高下降67.19%, 单株叶片数减少29.42

9、%, 最大叶直径减少41.33%, 生物量减少64.82%。象甲从释放到完全控制水葫芦需要3 年的时间。水葫芦象甲是国际上最早也是最为成功地控制水葫芦的天敌昆虫。天敌昆虫一旦在野外建立种群并获得良好的控制效果后，它和杂草建立起相互抑制的动态平衡，因此防效就有较强的持久性水葫芦象甲捕食水葫芦(2)Biocontrol using pathogens 许多真菌病原体已被引入作为治理水葫芦的有潜力的生物控制剂。The most promising:Uredo eichhorniae(布袋莲夏孢锈菌)Acremonium zonatum(环带状枝顶孢菌)Rhizoctonia solani(立枯丝核菌

10、)Cercospora piaropi(=C. rodmanii罗德曼尼尾孢菌)Myrothecium roridum(露湿漆斑菌)Alternaria eichhorniae(链格孢)Less widely used and to be confirmed:Bipolaris(双孔孢菌属), Drechslera(德雷克斯孢菌属)及Fusarium(镰孢菌属) 菌种环带状枝顶孢菌感染导致的环带状斑纹露湿漆斑菌感染导致的泪珠状叶斑及大面积损伤立枯丝核菌感染后枯萎的叶片(左)对比(右)布袋莲夏孢锈菌感染后的叶片出现夏孢子脓包罗德曼尼尾孢菌感染后的叶片斑点症状综合治理(Integrated Con

11、trol)将生物和化学防治协调配合, 以达到快速、有效、持续而低廉的控制目的。选择既可有效抑制水葫芦植株生长和种群繁殖,又在短期内难以杀灭植株的药量, 是维系水葫芦天敌种群存在的关键 综合治理的主要方法有：化学除草剂与昆虫类生物除草剂混合使用化学除草剂与植物病原体类生物除草剂混合使用昆虫类与病原体类生物除草剂混合使用治理研究新进展化感作用 植物分泌某些化学物质对其他植物的生长产生的抑制或促进作用Charudattan和Lin发现酢浆草酸（Oxalic acid）可以导致凤眼莲轻微枯黄，并使其根部受损。Indra和Krishnamuthy把水鳖科一种水龙舌草植物(Ottelia alismoid

12、es）放入湖中，3周后导致湖中包括凤眼莲在内的5 种水生植物死亡。Santiago(1990)报道黑藻(Hydrilla )可以抑制凤眼莲的生长。 Pandey等（ 1993）用菊科银胶菊（Parthenium hysterophorus）的叶和花的干粉 喷洒凤眼莲，1个月后，凤眼莲开始死亡，菊科银胶菊水葫芦能源利用水葫芦厌氧发酵能源化利用已成为水葫芦处理与资源化利用的一个重要途径关于水葫芦应用的想法水葫芦有能大量吸收重金属离子的特性，能否将这机理加以研究，改造利用后用来做重金属离子的富集和回收利用？生物入侵在某种层面上，对于生物的进化也有促进作用，能否利用基因的渗透杂交技术对品种进行改良？调

13、查总结水葫芦从我国开始大力引种繁殖到现在投入大量资金积极控制不过二三十年时间，究其原因水污染致使有机物富集是其蔓延的重要原因，所以治理水污染才是真正的治本方法。更重要的是完善公民意识，加强监督力度，加强公民的环保意识教育，是人们真正意识到水葫芦的危害。警惕生物入侵！要在科学的基础上，确定引进物种的安全性，既不盲目也不排斥；同时建立外来物种数据库，加强监测预报1 丁晖, 徐海根, 强 胜, 孟 玲, 韩正敏, 缪锦来, 胡白石, 孙红英, 黄 成, 雷军成, 乐 志芳.中国生物入侵的现状与趋势 J 生态与农村环境学报 2011, 27 ( 3): 35- 412刘念江，吴莉宇.水葫芦防治方法研究

14、进展 J热带农业科学 2006 年10 月第26 卷第5 期3郑再就.水葫芦的危害及在污水处理中的应用J水利科技 2006 年第1 期4陈志石, 吴竞仑, 李贵.水葫芦象甲对水葫芦的生物防治效应J杂草科学2007年第3期5洪森辉.水葫芦的生物入侵、危害及其治理对策J福建热作科技 2004年第29卷 第2期6R. Charudattan, 2001, Biological Control of Water Hyacinth by Using Pathogens: Opportunities, Challenges, and Recent Developments, ACIAR Proceedin

15、gs 1027O. Ajuonu, M. Byrne, M. Hill, P. Neuenschwander, S. Korie, 2008, The effect of two biological control agents, the weevil Neochetina eichhorniae and the mirid Eccritotarsus catarinensis on water hyacinth, Eichhornia crassipes, grown in culture with water lettuce, Pistia stratiotes, International Organization for Biological Control (IOBC) 20088 Martin P. Hill, Julie A. Coetzee, & Claudia Ueckermann, 2012, Toxic effect of herbicides used for water hyacinth control on two insects released for its biological control in Sout