生物多样性危机生物入侵和生物安全

1、关于生物多样性的危机生物入侵与生物安全第一张，PPT共九十页，创作于2022年6月生物入侵一、基本概念 二、外来种的传播 三、入侵种的主要特点 四、入侵机制 五、入侵种对生物多样性的影响 六、入侵种对社会经济的危害 七、外来种的控制 八、展望第二张，PPT共九十页，创作于2022年6月一、基本概念本地种 外来种 外来入侵种 生物入侵第三张，PPT共九十页，创作于2022年6月1. 本地种native species，indigenous species； *指在其过去或现在的自然分布区域和扩散潜力范围内（即物种自然分布，或无直接间接引入或不需要人类干预能够存活繁衍的范围）的物种、亚种或更低级的

2、分类群。第四张，PPT共九十页，创作于2022年6月2. 外来种*alien/non-native/non-indigenous /foreign /exotic species； *指出现在其过去或现在的自然分布范围以外（即在原分布范围以外自然繁殖的、或没有直接或间接引进、或没有人类活动就不能繁殖）的物种、亚种或更低级的分类群，包括能够存活下来并繁殖的任何部分、配子或繁殖体。 美国的生物区系中至少有5万种为外来种，我国外来种的比例可能也较高。 广义的外来种包括遗传饰变生物体(GMOs) 。第五张，PPT共九十页，创作于2022年6月外来种的类型有益。如玉米、小麦、大麦、马铃薯、辣椒、番茄、棉

3、花、花生、番薯。又称引进种。 中性。在一定的条件下维持相对稳定。如广玉兰、桉树属植物等。 有害。外来有害种，入侵种。第六张，PPT共九十页，创作于2022年6月3. 外来入侵种*alien invasive species； *指在自然、半自然生态系统或生境中定居下来的，对本地生物多样性产生影响并构成威胁的外来种。 &如喜旱莲子草、凤眼莲、微甘菊、松材线虫、美洲斑潜蝇、紫茎泽兰等。 外来种成为入侵种的概率约为1/1000。第七张，PPT共九十页，创作于2022年6月？问题本地种、外来种及外来入侵种三者之间的界限并不是显而易见的，如外来种在侵入1000年后就很难从本地种中区分开来，有相当的物种难

4、以判定是本地种还是外来种。第八张，PPT共九十页，创作于2022年6月目前我们所定义的外来种中潜伏着一些未来的入侵种，这也常常是外来种管理上的疏漏之处，因为人们通常只注重那些已经产生危害的入侵种，而忽视了即将出现的入侵种。 如：巴西胡椒(Brazil pepper) 许多年来被人们栽种于院落作为观赏树种，上个世纪40年代末50年代初突然爆发，至今人们还无法解释其泛滥成灾的真正原因。第九张，PPT共九十页，创作于2022年6月4. 生物入侵*当外来种进入一个新的地区并能存活、繁殖，形成野化种群(feral population)，其种群的进一步扩散已经或即将造成明显的生态和经济后果，这一事件称生

5、物入侵(biological invasion)。 被认为是新千年三个最棘手的问题之一，另两个为全球变暖和生境丧失。第十张，PPT共九十页，创作于2022年6月二、外来种的传播人为传播。包括两种情况： 有意引进。如引进各种农作物或畜禽优良品种、观赏植物、天敌昆虫和授粉昆虫等 。如喜旱莲子草、凤眼莲、米草、水盾草、薇甘菊 。 无意传入。在各种国际交往的过程中，随进口的货物、交通工具及其他载体，偶然传入新的区域。国家和地区间的贸易和旅游等活动是外来种跨越高山大洋传播扩散的主要途径。 如松材线虫、斑潜蝇。 非人为传播。借助自然因子传播到达新的区域，这些自然因子包括风雨、气流、江河、动物的迁移等等。

6、如紫茎泽兰。第十一张，PPT共九十页，创作于2022年6月外来种入侵的一般过程1. Native Elsewhere2. Survival in Transport3. Establish in New Areas4. Lag Period5. Spread第十二张，PPT共九十页，创作于2022年6月喜旱莲子草喜旱莲子草喜旱莲子草第十三张，PPT共九十页，创作于2022年6月凤眼莲凤眼莲凤眼莲第十四张，PPT共九十页，创作于2022年6月水盾草水盾草水盾草第十五张，PPT共九十页，创作于2022年6月第十六张，PPT共九十页，创作于2022年6月第十七张，PPT共九十页，创作于2022年6月

7、豚草紫茎泽兰豚草紫茎泽兰第十八张，PPT共九十页，创作于2022年6月互花米草互花米草第十九张，PPT共九十页，创作于2022年6月水葫芦松材线虫红脂大小蠹水葫芦松材线虫红脂大小蠹第二十张，PPT共九十页，创作于2022年6月薇甘菊薇甘菊第二十一张，PPT共九十页，创作于2022年6月烟粉虱非洲大蜗牛烟粉虱非洲大蜗牛第二十二张，PPT共九十页，创作于2022年6月稻水象甲美洲斑潜蝇稻水象甲美洲斑潜蝇第二十三张，PPT共九十页，创作于2022年6月三、入侵种的主要特点传播能力强(关键) (如美国白蛾，薇甘菊，紫茎泽兰，凤眼莲 ，水盾草） 对环境的适应性强（谷斑皮蠹） 生命力强（如马铃薯金线虫）

8、“非典”冠状病毒第二十四张，PPT共九十页，创作于2022年6月水盾草水盾草第二十五张，PPT共九十页，创作于2022年6月第二十六张，PPT共九十页，创作于2022年6月四、入侵机制外来种的生物学特性 入侵种与本地种的相互作用 群落的可侵入性 生境变化第二十七张，PPT共九十页，创作于2022年6月入侵种与本地种的相互作用缺乏天敌的控制。但不完全是如此。如喜旱莲子草。 种间抑制。有时是导致入侵成功的主要因素。 外来种与本地种间的竞争。外来种在新生境中的竞争能力往往强于生态位相似的本地种，通过排挤后者获得成功。如火蚁。第二十八张，PPT共九十页，创作于2022年6月外来种的协同入侵。如携带病原

9、体或寄生虫的外来种。 杂交促进入侵。外来种与本地种杂交产生的后代可能兼具双亲的有利性状，还能产生双亲不具备的新特征，使其能生活于双亲不能生存的生境中。同时，杂交种往往具有较高的遗传多样性，摆脱双亲有害基因的影响，有利于其生存。第二十九张，PPT共九十页，创作于2022年6月群落的可侵入性(invasibility)生物多样性有时对抵抗外来种入侵起着关键性的作用。物种组成较丰富的群落比组成简单的群落对生物入侵的抵抗力强( Elton，1958) 。 另外一种观点：多样性高的群落因其生境条件较好，反而以利于外来种入侵。第三十张，PPT共九十页，创作于2022年6月群落的可侵入性一些结论*岛屿比大陆

10、易受入侵； 结构简单的群落比结构复杂的群落易受入侵； 新世界（New World）比旧世界（Old World）更易入侵； 温带生态系统比热带生态系统易受入侵； 热带岛屿比欧洲和北美的岛屿易受入侵 ； 某一区域中参观者人数的增加会导致外来种数量的增加。第三十一张，PPT共九十页，创作于2022年6月关于群落可入侵性的一些假说* 群落物种丰富度community species richness假设物种丰富的群落不能给外来种提供足够生态位，所以可以抵抗外来种的入侵。空缺生态位vacant niches假设本地种缺乏，对外来种没有足够的生物抵抗。第三十二张，PPT共九十页，创作于2022年6月天敌

11、逃避Enemy release假设 当植物种类传入一个新的地区后，食草动物和其它天敌的调节减弱，导致外来种分布范围和丰度的急剧增加。 迁移前后干扰 disturbance before or upon immigration假说 如果本地种不适应某个干扰，而外来种适应的话，干扰就导致入侵。植物群落资源波动Fluctuation resources in plant communities假说 当植物群落中未被利用的资源增加时易受外来种入侵。第三十三张，PPT共九十页，创作于2022年6月群落生态学（Community ecology）假说 把“生态位机遇”作为阐述群落可侵入性的着手点。 三种因

12、素影响着外来种的生长速率：资源、天敌和物理环境。它们均有随时空变化的特性，物种对这三种因素及其时空变化的反应决定着其入侵能力。 成功的入侵者正是利用各种机遇的胜者，它在群落中缺乏专性甚至兼性天敌，波动的资源正好被它利用，本地竞争者对资源的利用不如它、且兼性天敌对其的控制力很强使其无法与入侵者竞争，物理环境也对其有利。 第三十四张，PPT共九十页，创作于2022年6月生境变化干扰的影响。一般认为生境受到干扰有利于生物入侵的发生。但也不完全这样： 过强的干扰使物种多样性下降而促进入侵，适当的干扰则结果相反。 在缺乏干扰的情况下，一些本地种会爆发，使物种多样性降低，减弱群落的抵抗力。 入侵可能使群落

13、特征改变，反过来影响群落受干扰的难易程度。第三十五张，PPT共九十页，创作于2022年6月全球变化。全球变化也促进生物入侵的发生。如CO2浓度增加会延缓草原的演替进程，这样就为外来种入侵提供了更多的机会。生物入侵又在全球范围内影响生态系统的结构和功能，反过来影响全球环境，因而全球变化对生物入侵的促进会对全球环境产生长远的影响。第三十六张，PPT共九十页，创作于2022年6月五、入侵种对生物多样性的影响使生物多样性下降。少数种取代大多数其它物种，导致区域和全球范围内的生物均匀化(biotic homogenisation)、生态系统及其功能的退化。美国的夏威夷和佛罗里达，植物外来种的数量分别占4

14、5%和40%。水盾草优势度和沉水植物群落物种丰富度呈负相关。凤眼莲，大米草。第三十七张，PPT共九十页，创作于2022年6月六、入侵种对社会经济的危害美国每年由于入侵植物影响而造成的经济损失，估计达1230(1370)亿美元。我国约为570亿元。 典型实例（如马铃薯晚疫病病原菌，葡萄根瘤芽，欧洲玉米螟，地中海实蝇，按蚊传播的疟原虫） 我国的外来病虫害（如紫茎泽兰，豚草，松材线虫，美洲斑潜蝇） 对农业生产的破坏（如墨西哥棉铃象） 3R：抗性(Resistance)，残留(Residue)，再猖獗(Resurgence)第三十八张，PPT共九十页，创作于2022年6月七、外来种的控制法规防治 扑灭

15、 传统生物防治 综合治理 我国控制外来种案例第三十九张，PPT共九十页，创作于2022年6月法规防治控制外来种传播危害的最直接手段就是阻止其传入，即检疫(quarantine)。 美国1912年第一部“植物检疫法”生效； 中国1991年通过中华人民共和国进出境动植物检疫法 通过立法采取强制手段禁止危险性的外来种传入，是控制外来种的首要措施。第四十张，PPT共九十页，创作于2022年6月扑灭有害外来种传入新区后，为彻底消灭这一外来种时所采取的行动，是一种紧急措施。第四十一张，PPT共九十页，创作于2022年6月传统生物防治至今已有百余年的历史。其突出特点是：对环境安全，经济合算，效果持久。 美国

16、、加拿大、澳大利亚、南非主要采用此法。第四十二张，PPT共九十页，创作于2022年6月综合治理农药的不合理使用带来3R问题，造成严重的恶果。 过量地滥用农药破坏生物安全，污染生态系统，危及人类健康。 有害生物综合治理(IPM) 。是当前国际上普遍公认并广泛采用的有害生物治理策略。第四十三张，PPT共九十页，创作于2022年6月我国控制外来种案例用红胸叶虫釉小蜂(Tetrastichus brontispae)控制椰子红胸叶虫 (Brontispa logissima)。第四十四张，PPT共九十页，创作于2022年6月八、展望面临的威胁 对策 几个国家对入侵种的管理对策 第四十五张，PPT共九十

17、页，创作于2022年6月面临的威胁随着人类社会经济的发展，国际贸易、外交往来、旅游业等都将显著增长。在这种情况下，外来种的传播入侵机率亦将随之上升。 生物入侵带来的“生物污染”(biological pollution )比化学污染要可怕得多。第四十六张，PPT共九十页，创作于2022年6月生物入侵还从多方面对社会构成威胁。 生物入侵还破坏基础自然资源。 外来种对中国的巨大威胁： 国际贸易。 国际往来及旅游 。 逼近周边地区。 自然传播。一些严重的虫害、病害可通过几种途径传播。第四十七张，PPT共九十页，创作于2022年6月对策建立健全立法。中长期预报。 高、新技术的应用。 公众教育。 全球共

18、同努力。第四十八张，PPT共九十页，创作于2022年6月几个国家对入侵种的管理对策美国:野葛、芦苇、千屈菜、凤眼莲、穗花狐尾藻、鲫鱼等危害严重。 1999年2月3日，克林顿签署总统令，旨在强调一项联邦政策，这项政策涉及入侵动植物物种对美国环境及经济的威胁等内容。第四十九张，PPT共九十页，创作于2022年6月入侵植物管理国家策略目标：有效的预防，有效的控制，有效的恢复；为合作、教育和科研所提供机遇。相关政策（列两点） 农业部在90多个港口派驻1300多名检查员检查入侵农产品以防治入侵种；克林顿总统的2000年度财政给防治外来种的基金拨2880万美元。第五十张，PPT共九十页，创作于2022年6

19、月澳大利亚 1996年制定了澳大利亚生物多样性保护国家策略，其中设计外来种管理。 1997年，与新西兰共同发布了国家杂草策略。 建立了一套杂草风险评价系统。 对压舱水管理十分严格，1991年制定了全球第一部压舱水管理指南。第五十一张，PPT共九十页，创作于2022年6月中国（建议） 生物入侵问题的国家能力建设（中长期）。包括监管能力、阻击能力、预警能力、快速反应能力、信息处理能力、教育宣传能力。 生物入侵问题的研究能力建设。完善检测技术和控制技术，加强危害和防治的系统研究，发展环境影响及风险评估系统，加强对入侵生态系统的恢复研究，创建示范区，研制技术程序和指南。第五十二张，PPT共九十页，创作

20、于2022年6月监测与管理能力建设。 建立优先行动计划（近期）。制定中长期研究计划与策略，严格执行规范现有的进出口建议制度，迅速建立外来种动态信息库，进一步完善入侵种的预防与控制体系，加强严重危害入侵种的控制技术研究。第五十三张，PPT共九十页，创作于2022年6月二 、 生物安全一、基本概念 二、转基因生物的诱人前景 三、生物多样性与生物技术 四、生物技术与生物安全 五、生物安全的措施第五十四张，PPT共九十页，创作于2022年6月一、基本概念遗传修饰生物体 生物安全第五十五张，PPT共九十页，创作于2022年6月1.遗传修饰生物体genetically modified organisms

21、(GMOs)，指经遗传修饰的生物体。 另两个概念：遗传工程处理生物体 (genetic engineering organisms , GEOs)；经修饰的活生物体 (living modified organism LMOs)。 常称转基因生物或工程生物。第五十六张，PPT共九十页，创作于2022年6月2. 生物安全biological safety； 80年代后期出现。原因：生物技术产品,主要是基因工程产品（转基因生物）将可能给环境、人类健康甚至伦理道德各方面带来危机。 生物安全已成为世界各国关注的焦点问题之一。1992年联合国生物多样性公约的条款中将它列入。公约生效后，两次缔约国大会上生

22、物安全的问题都是大会的主要议题。第五十七张，PPT共九十页，创作于2022年6月二、转基因生物的诱人前景提高作物产量，增加经济效益。 节省费用。 减轻管理工作的强度； 减少化学农药。第五十八张，PPT共九十页，创作于2022年6月例子:美国1.玉米:由于欧洲玉米螟而遭受的损失每年达10亿美元，种植转基因抗虫玉米后，1996年和1997年两年的平均产量都提高了9%。2.由于种植了耐除草剂转基因大豆，1996年少施了1030%除草剂，结果控制了杂草及土壤温度、提高了产量，没有除草剂的残留物，并且在作物的农艺管理上的灵活性大得多了。第五十九张，PPT共九十页，创作于2022年6月加拿大1996年由于

23、耐除草剂转基因油菜的种植，产量提高了9%，减少了对除草剂的应用，12万hm2面积的转基因油菜的经济效益为600万美元。 我国，抗病毒的转基因烟草增加了烟草叶片产量57%，并节约了23%的杀虫剂用量。第六十张，PPT共九十页，创作于2022年6月数据世界范围内（此处不含中国）已经大面积释放的转基因作物有烟草、棉花、油菜、番茄、马铃薯、大豆和玉米等。1996年全球转基因作物商品化种植面积为170万hm2，到1997年面积猛增到1100万hm2，到1998年时，又比1997年翻了一倍多，达到2780万hm2。 第六十一张，PPT共九十页，创作于2022年6月我国可能是世界上最早大面积释放转基因作物的

24、国家。1992年，抗烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒的双抗转基因烟草在河南省已达8000 hm2的面积。1994年，我国转基因烟草释放面积已达100万hm2。第六十二张，PPT共九十页，创作于2022年6月我国转基因作物大面积释放面积在国际上占第二位，第一位是美国。整个发展中国家转基因作物商品化种植的面积在1996年占全球释放面积的近一半，1998年仅占16% 。第六十三张，PPT共九十页，创作于2022年6月三、生物多样性与生物技术生物多样性是生物技术的基础生物技术在生物多样性保护和持续利用中的作用 第六十四张，PPT共九十页，创作于2022年6月生物多样性是生物技术的基础生物多样性的开发利用是生

25、物技术创新的最重要的源泉。 人类对赖以生存的地球肆无忌惮地利用和破坏，带来的后果是对生物多样性的毁灭。 据IUCN植物中心的保守估计，到2050年，6万种植物将要绝灭或濒临绝灭。如按一种植物有10-30种其它生物依赖其生存计，到2050年物种绝灭的总数将为66万186万种，这个数字比自然状态下物种绝灭的速度至少高2.5万倍。第六十五张，PPT共九十页，创作于2022年6月生物技术在生物多样性保护和持续利用中的作用寻找新的遗传多样性，并开发和研究基因资源，获得有效的药物和治疗方法。 降低人类对生物资源的需求。如种植高品质的作物。 对工业产品进行再循环利用并减少其对环境的污染，降低对自然资源的消耗

26、。第六十六张，PPT共九十页，创作于2022年6月检测生物多样性，并对未知物种进行定名和描述。系统分类学，对微生物进行培养和筛选，揭示遗传多样性。生物技术在生物迁地保护中的作用。 动物迁地保护生物技术如人工授精、选择性育种、胚胎移植、胚胎切割、克隆、短期圈养繁殖和再引入自然以及长期圈养繁殖、冷冻保存等等。第六十七张，PPT共九十页，创作于2022年6月解决外来种问题。 运用雄性不育产品、基因工程产品、特定宿主的病原体、人工诱导遗传负荷、抑制免疫性、调控繁殖的遗传基础和性引诱剂等，可能会在10年内消除大多数的外来种。 解决小种群问题。 在小种群中，遗传变异的丧失和有害突变的固定是不可逆的和不可避

27、免的。经过插入和诱导遗传突变，可以补偿由遗传漂变而造成的后果。同时，应用生物技术能够阻止基因的有害突变，并恢复遗传多样性。第六十八张，PPT共九十页，创作于2022年6月四、生物技术与生物安全生物多样性公约与生物安全 遗传修饰生物体释放的生态风险第六十九张，PPT共九十页，创作于2022年6月生物多样性公约与生物安全生物多样性公约第8条，就地保护的条款写道：“制定或采取办法酌情管制、管理或控制由生物技术改变的活生物体在使用和释放时可能产生的危险，即可能对环境产生不利影响，从而影响到生物多样性的保护和持续利用，也要考虑到对人类健康的危险” 。第七十张，PPT共九十页，创作于2022年6月生物多样

28、性公约规定，需要建立生物技术改变的活生物体安全管理的国际性统一准则，1994年缔约国第一次大会一致同意成立生物安全专家小组先商讨制定“国际生物技术安全的技术准则”。1995年12月，联合国环境署(UNEP)在开罗发布了国际生物技术安全管理的技术准则。 第七十一张，PPT共九十页，创作于2022年6月世界资源研究所(WRI)等扼要给出了使用生物技术的行为准则： 各国应在发展和检测新的生物技术之前，首先提高监测和控制它们的能力； 对释放遗传修饰生物体可能存在的危险进行仔细评估，对于遗传多样性丰富的地方尤要如此；第七十二张，PPT共九十页，创作于2022年6月各国对进口遗传修饰生物体等材料应严加管理

29、； 严格控制生物技术，以防止由于利用新技术而使得动、植物品种过分单一化，如植物材料的克隆繁殖和转移家畜胚胎的方法； 禁止发展、试验和应用生物技术用于军事目的，例如不得用来制造生物武器；第七十三张，PPT共九十页，创作于2022年6月在国家和国际水平上建立补偿机制，以支持受损害的农业社区和国家，而这种损害是由于利用生物技术创造的新作物取代原有作物造成的； 应建立早期预警网络，以监测生物技术对社会与经济带来的压力及其对生物多样性的影响，防止一些小型的农场主被迫迁至更边远地区； 应制定生物技术的国际行为准则，以在各层次管理生物技术。第七十四张，PPT共九十页，创作于2022年6月遗传修饰生物体释放的

30、生态风险转基因生物的入侵风险转基因逃逸的风险抗病毒转基因作物可以产生新的病毒转基因作物释放对土壤生物群落及生物地球化学循环的影响 害虫对转Bt 抗虫植物的抗性风险转基因植物产生的杀虫剂对非目标生物的影响的风险第七十五张，PPT共九十页，创作于2022年6月转基因生物的入侵风险 与外来种入侵相似。如为了控制另外一个引入种，Moorea岛引入了一种蜗牛，结果使当地六种蜗牛几乎全部消失。 优良性状的转基因作物容易成为入侵种。已有证据表明，Bt 基因提高了转基因甘蓝型油菜在田间的适合度。第七十六张，PPT共九十页，创作于2022年6月转基因逃逸的风险 转基因可以通过传粉在空间上逃逸，也可以通过种子库在

31、时间上逃逸，并通过转基因作物与其野生亲缘种的杂交种在自然界中存留。 转入作物的特性(inserted traits)以抗除草剂的为多，其次是抗虫和抗病毒，最后是抗逆。 这使野生亲缘种具有获得选择优势的潜在可能性。若获得选择优势的野生亲缘种本身就是杂草，那就会为该杂草的控制增加很大的困难。第七十七张，PPT共九十页，创作于2022年6月例如，转基因水稻如与起源的野生种同在一个区域时，水稻中的转基因会转移到野生稻中去。野生稻是危害很大的杂草，若商品化稻田里的野生稻得到了来自抗除草剂转基因水稻的抗除草剂基因，则野生稻的危害更大。第七十八张，PPT共九十页，创作于2022年6月美国加州大学的研究发现一种栽培的圆白小萝卜可以通过虫媒或风媒与在一公里以外生长的野生萝卜(Raphanus sativus)授粉。因此他们建议转基因作物要建立隔离区,对某些植物来说,隔离的距离至少要几公里。第七十九张，PPT共九十页，创作于2022年6月抗病毒转基因作物可以产生新的病毒 含有病毒基因的转基因抗病毒作物释放的最受关注的一个风险就是转基因有可能会与其它病毒重组，从而产生新的、甚至是更具毒性的病毒。第八十张，PPT共九十页，创作于2022年6月转基因作物释放对土壤生物群落及生物地球化学循环的影响 土壤中的生物体通过捕食、竞争、对抗或共生而发生相互作用，一旦环境由于转基因产品的释放而发生改变，一些敏感生