生命科学导论5-生物多样性

第四章

生物多样性及生物入侵第一节生物多样性第二节生物入侵第一节生物多样性一、生物多样性定义生物多样性（Biodiversity）是指地球上所有生物（动物、植物、微生物等）、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度生物多样性包括四方面内容：遗传多样性物种多样性生态系统多样性景观多样性1、遗传多样性(geneticdiversity)，又名基因多样性，遗传多样性是种内的基因变化，包括种内两个隔离地理种群间及单个种群内个体间的遗传变异。这种遗传变异通常可以从三个方面来度量:①种群基因为多型的数目和百分数;②每个多型基因的等位基因数;③每个个体中多型基因的数目和百分数。种内遗传变异的来源主要有突变、重组和染色体畸变，其中最根本的是突变，它是所有生物多样性产生的根源。广义的遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。狭义的遗传多样性主要是指种内个体之间或一个群体内不同个体的遗传变异总和。种内遗传多样性的作用种内遗传多样性是物种以上各水平多样性的最重要来源。种内遗传多样性决定着一个物种维持和繁衍、对环境的适应能力以及对外界干扰的抵抗和生存能力。种内的遗传变异程度也决定其进化的潜势。2、物种多样性（SpeciesDiversity）物种水平的生物多样性即为物种多样性，指一个地区内物种的多样化，主要是从分类学、系统学和生物地理学角度对一定地区内物种的现状进行研究，即物种多样性的现状（包括受威胁状况）、物种多样性的形成、演化及维持机制等。此外，物种的濒危状况、灭绝的速率及原因、生物区系的特有性、如何对物种进行有效的保护与持续利用等都是物种多样性研究的内容。

3、生态系统多样性（ecosystemdiversity）生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。其中生境主要是指构成生态系统要素之一的无机环境，包括地形、地貌、气候、土壤及水文等。它不仅是生物群落乃至生态系统形成的基本条件，而且生境的多样性在一定程度上也影响了生态系统的多样性。生物群落的多样性则包括各种各样生存着的生物群落，各群落彼此之间多层次的相互作用及动态变化。生态过程是指生态系统的组成、结构及功能等在时间尺度上的变化，这也是生态系统研究中的一个重要方面。4、景观多样性（landscapediversity）景观多样性指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化或变异性。景观是一个大尺度的宏观系统，是由相互作用的景观要素组成的、具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元，相当于一个生态系统，依形状的差异，景观要素可分为：缀块（patch）、廊道（corridor）和基底（matrix）。不同水平层次的生物多样性是相互联系、密不可分的，上一级水平的多样性是由下一级生命实体的不同组合方式形成的。由遗传的多样性导致了物种的多样性，而物种不同形式的组合则决定了生物群落乃至生态系统的多样性。在所有层次的生物多样性中，物种多样性是最基本的，这不仅在于物种个体是承载各种生命现象的有机单位，而且在从微观到宏观的多样性带谱中，物种是承前启后的关键环节。生物多样性公约1992年6月150多个国家巴西里约热内卢1992年环发大会上，李鹏总理代表中国签署《生物多样性公约》二、物种多样性现状

已发现并命名的物种约2000000

种

其中植物260000种

昆虫750000种

脊椎动物50000种

估计地球上的生物约有5000000

种多样性特丰富国家megadiversitycountry，包括巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚和马来西亚在内的12个。生物多样性特丰富国家拥有全世界60－70％甚至更高的生物多样性。多样性特丰富国家中国是北半球植物多样性最丰富的地区欧洲土地面积990万km2，约11500种高等植物；北美土地940万Km2，有18000种，中国960万km2，有30000种，物种的丰富度比率大致为1：2：3。世界248000种高等植物，中国占1/8。原因(1)面积、时间和气候：面积仅次于前苏联和加拿大。面积增加10倍，物种数增加1倍；辽宁古果是世界上最早的被子植物化石，说明有足够的时间演化；山丘和地形复杂，第四纪冰川干扰较少，不象欧美，全部被冰川覆盖，这样，中生代和新生代湿热环境中形成的植物得以发展演化。(2)具有热带至寒温带连续的植被类型。热带占陆地面积的6%，却蕴藏了地球一半以上的物种。中国1/10的热带面积，占全国种子植物的50%以上。三、生物多样性的形成地球上生物多样性的形成包括两个最基本的过程，即多样性的起源和进化。生物多样性的形成不能单纯地理解为新物种的形成，还应包括新的生态复合体的形成。新基因的形成：基因重复、基因延长、杂种基因、基因突变新物种的形成：需要有可遗传的变异、自然选择、隔离新生境的形成：太阳及地球本身的物理和化学因素、生物本身对其所处生境的改造四、生物多样性的分布根据对已鉴定命名的物种数目统计，物种最丰富的自然环境是在热带雨林、珊瑚礁、热带湖泊及深海区。从整个地球范围来看，生物多样性分布明显与纬度、海拔高度、地质年代有关。物种丰富度的分布格式也与地形、气候及局部环境的复杂性等有关。生物多样性分布格局成因地质历史：地质历史古老的地区，可能拥有更多的物种。如热带雨林地区，从第三纪后以来气候没有发生过大的变化；高纬度地区受第四纪冰河冰河影响，许多物种灭绝。环境异质性与资源多样性：提供更多的生态位与更多的资源类型，从而容纳更多的物种。岛屿生物地理学理论：岛屿的面积越大以及与大陆的距离越近，其物种多样性越高。生物因素：种间关系、种的生态位幅度等生物因素对生物多样性也起重要作用。如共生、寄生、传粉、捕食、竞争等均影响生物多样性。尺度问题：生物多样性的测定都是在一定尺度上进行的，一定空间或时间上的测度结果不能用于说明其他尺度上的问题。五、生物多样性测定1、遗传多样性的测定2、物种和群落或生态系统水平上的生物多样性的测定3、景观生物多样性的测定物种和群落或生态系统水平上的生物多样性的测定α-多样性：群落内或生境内生物多样性，用于测量群落内生物种类数量以及生物种类间相对多度，有：物种丰富度指数、物种均匀度指数、物种相对多度分布等。β-多样性：群落间或生境间生物多样性，表示生物种类对环境异质性的反映，通常用来表示群落间相似性指数或同一地区地理区域内不同生境中生物物种的周转率。α-多样性例：1）物种丰富度指数：D=S/N；S-物种数目，N-所有物种个体数目之总和若研究对象为样方而不是整个群落时，D=(S-1)lgN缺陷：没有考虑物种在群落中分布的均匀性，而现实常常是少数物种占优势→不能完全反映群落中生物多样性α-多样性2）Shannon-Wiener指数（H）H=−Σ{ni

/Nlg

（ni

/N

）}ni

−第i个种的个体数目；N−群落中所有个体总数•既考虑了群落中物种数目也考虑了每个种的相对多度•目前没有一个单独的统计数可以恰当描述群落生物多样性，建议多用几个多样性指数以达到较全面地描述生物多样性的目的。β-多样性Whittaker指数：βw

=S/(mα

−1)mα—样方的平均物种数S—研究群落中的物种总数Cody指数：

βc=[g(H)+I(H)]/2g(H)—沿生境梯度而增加的物种数目I(H)—沿生境梯度而减少的物种数目Wilson和Shmida指数：

βT

=[g(H)+I(H)]/m不仅描述生境内生物种类的数量，同时也考虑这些种类的相同性及彼此间的位置。六、生物多样性的丧失生物多样性丧失有哪些多种途径？个体数量减少和种群间隔离增加→遗传变异性消失物种消失(最严重)→其DNA分子中独有的遗传信息和特有的性状组合将永远消失地球的物种是40－45

亿年地球自然进化的结果。生物多样性的丧失自然原因人类活动丧失原因人类生产活动导致物种灭绝的速度是自然灭绝速度的1000倍。热带雨林在20世纪80年代初每年被毁1140万hm2，到80年代末每年上升到1700～2000万hm2，比原有面积减少了一半。温带森林1／3已被砍伐，温带森林已成为濒危生态系统。湿地是生物多样性丰富的类型，澳大利亚、新西兰，美国加利福尼亚的湿地已消失一半。亚洲、拉丁美洲、西非的红树林损失严重；印度、巴基斯坦和泰国至少有3／4的红树林受到破坏。珊瑚礁的生境受到威胁着珊瑚礁生态系统的生存。世界生物多样性威胁的状况近400年里，484万种动物灭绝，随着世界人口的爆炸，经济的发展，物种灭绝的速度还要加快！专家预计：从1990年到2015年，世界上将有60万到240万种生命灭绝！1999年国际植物大会：人类活动破坏了地球将近一半的陆地,正导致自然界的动植物加速走向灭绝,如果这种情况持续下去,估计下世纪后半叶,将有三分之一至三分之二的物种从地球上消失！中国生物多样性威胁状况中国植物物种中处于濒危状态者达全国植物种的15％－20％，即4000～5000种，估计在最近数十年中有5％的植物被灭绝。在2000年前中国的森林覆盖率达50％，如今约为13.8％，这还包括后来的人工林。20世纪初大兴安岭为樟子松林集中分布的地方，面积日益缩小，有些地方已绝迹。红松阔叶混交林仅在少数保护区内残存。落叶阔叶林分布地区次生落叶阔叶林。常绿阔叶林是生物物种最丰富的一种森林类型，分散在不同的山地上。热带雨林在中国分布面积有限，但大部分也被橡胶园、热带作物园所替代。热带、亚热带由于森林消失，使水土流失面积达150多万hm2，草原由于过度放牧，退化草场占可利用草场面积的1／4，15％的草原减产，个别地区出现碱化现象。由于各种原因引起的土地沙化面积达1．26亿平方公顷。中国的沼泽面积仅次于加拿大居世界第二位，在三江平原，沼泽大面积地被开垦为农田并建立起许多农场群。热带、亚热带沼泽的主要类型——红树林受破坏面积达50％。全球变化污染加剧生境片断化和破碎单一化农业结构外来种入侵人口增加人类活动生物多样性丧失的人类因素（一）物种的灭绝灭绝(extinction)指一个个体、种群或物种从一个给定的生境或生物区系消失的过程。当一个物种从整个地球的生物区系消失则称该物种为灭绝种或绝种(extinctspecies)如果一个种的个体仅是被笼养或在人工控制状态下存活。它是否可以被认为已在野外灭绝？当一个物种的数量减少到对群落中其他成员的影响微不足道时，如老虎，是否可称为生态灭绝？自然灭绝：根据古化石估计自然灭绝率为每年10-6至10-7人为灭绝：速度远超自然灭绝速度目前，全世界的森林正以每年1800万公顷的速度从地球上消失。近200年来，濒于绝灭的已有593种鸟类、400多种兽类、209种两栖爬行类，以及两万多种植物，比自然淘汰的灭绝速度快1000倍。物种的灭绝速度自然灭绝新种形成和旧种灭绝同是进化过程的结果。在地球上长达35亿年的生物进化历史中，一方面不断有物种形成，另一方面不断有物种灭绝；灭绝后总有新物种形成，如恐龙的灭绝后的天空成了鸟类的世界。根据古化石估计，在过去的2亿年间，平均每100万年有90万种脊椎动物灭绝；如果地球上现有1000万个物种，预计因自然灭绝每年大约有1-10个物种消失，即自然灭绝率为每年10-6至10-7。自然因素－物种大灭绝的周期性物种灭绝是自然现象。生物进化史中曾出现过6次物种大灭绝事件。第1次发生在约5亿年前的寒武纪末期，大约50％的动物包括许多三叶虫在内灭绝了。第2次发生在3.5亿年前，30％的动物包括许多无颌类鱼类，盾皮鱼类和三叶虫都消失了。第3次物种大灭绝发生在二迭纪末，不仅影响了海洋生物也影响了陆生生物，那时大约40％的动物科消亡了，95％以上的海洋物种灭绝了。在这期间，许多树种、两栖动物、苔藓动物、腕足动物和所有的三叶虫都死掉了，那些死去的树木残体形成了现代的煤田。第4次物种大灭绝发生在1.85亿年前，35％的动物科包括许多菊石、80％的爬行动物消失了。第5次大灭绝，6500万年前白垩纪发生，在许多海洋生物灭亡的同时，统治了地球近两亿年已经辐射适应地球上许多生境的爬行动物恐龙灭绝了。第6次物种大灭绝，这一次物种大灭绝与人类活动密切相关。人为灭绝目前速度远超自然灭绝速度；哨乳动物的现代灭绝率高出自然灭绝率500一5000倍，即使灭绝率最低的无脊推动物，其现代灭绝速度也高出自然灭绝速度2.5-5倍。如自从西方探险家进行远洋航行“发现”了美洲大陆、澳大利亚、新西兰以及许多大洋岛屿之后，欧洲移民大量涌向这些殖民地。其结果对这些地区的大量物种造成毁灭性打击。仅仅因为打猎就消灭了美洲大陆的大型哺乳动物；移民美洲不久就使77-88%体重超过44公斤的哺乳动物走向灭绝。并非所有物种趋于灭绝的概率都是一致的→哪些物种容易灭绝?海岛上特有物种具有很高的灭绝率；局限于某一特定水域的鱼类也可能道受类似的灭绝命运。例如，分布于美洲西南部的斑鳉特别易于灭绝。这类鱼的每一种都只生活在一个鱼塘内一旦池塘因某种原因而不适于生存、该池塘内的鱼种必将灭绝。容易灭绝物种的特性1.地理分布区狭窄2.只有一个和少数几个种群3.种群规模小的物种4.需要较大生活空间5.体型较大的物种6.种群个体数增长速率低7.不能有效扩散8.很少遗传变异9.需要特殊生态位10.以稳定生态环境为特征的物种11.长期或暂时群聚的物种12.具有极高经济价值而被人类猎取或收获的物种容易灭绝物种的特性（二）栖息地丧失和片断化对生物多样性的影响栖息地的丧失：对生物多样性最大的威胁生境片断化：人类活动造成更多生物的生境破碎栖息地的丧失也许暂时不会导致某些物种灭绝，但肯定会形成一些反应:栖息地的丧失栖息地的丧失种群缩小或消失遗传多样性减少(损失一些特殊的等位基因或基因型)相关的生态型消失种群数量小于保持其延续该物所需要的最小种群物种消失例如，在东南亚，栖息地的大面积丧失巳使该地区的灵长类受到了极大的影响。爪哇长臂猿和爪哇叶猴有95%以上的原始生境已不复存在，仅有不到2%的生境受到保护。生境片断化环境具有什么特点？具有更大的边缘面和各个残片的中心距边缘更近生境片断化生境片断化是一个面积大而连续的生境被分割成两个或更多小块残片并逐渐缩小的过程公路铁路原因：农田、铁路、公路、水沟、电线网络、树篱、防火道、农田、房屋建筑等影响：限制活动范围：使物种扩散和建立种群的机会减少；使动物的搜寻能力降低；边际效应：由生境片断化形成的边际小生境与生境内部有明显的差异。如光照、温度、湿度、风和偶尔发生的火灾对小生境中的小气候有着重大的影响，并由此影响到小生境的物种生存和物种组成。生境片断化边际效应林缘光照充足、温度高、湿度低片断化喜阴植物先锋植物和交织蔓生的藤本植物杂食性的动物如浣熊、臭鼬、冠蓝鸦可沿林沿增加（三）生物多样性的影响因素栖息地丧失与片断化过度开发：如鲸类（多种经济价值、活动范围大、不属于任何具体的国家管理）环境污染：水污染、大气污染、温室效应、酸雨外来种引入温室效应北温带和南温带气候区将向两极扩展。北美东北落叶阔叶林的物种将会向北迁移500-l000km，以每年5000-10000m的速度向北迁移。许多物种可能不能以如此高的迁移速度跟上气候变化速度。人类活动造成的生境片断化可能会使物种迁移速度降低。全球雨量、热量平衡变化海平面上升珊瑚的形成岛屿上的外来物种：缺乏肉食兽或食草兽；如夏维夷为了消灭原先引入的啮齿类动物，人们将猫鼬引进该群岛。水生生境的外来物种：由陆地包围的岛屿外来病害：当病原微生物被带到一个新的地方时，当地的动植物对它们几乎没有抗性，如中国板栗引入美国其所携带的枯萎病造成美国板栗树的灭绝。外来物种（一）保护生物多样性的意义地球是有生活在其上的所有生物的共同家园生物多样性与人类生活密切相关现有物种是基因库，目前还不知道哪些基因将来有用近年来物种灭绝速度加快七、生物多样性保护直接价值——衣食住行

(1)食物，全世界估计有30万余种陆生植物，而现在仅有150余种被大面积种植作为食品；世界上90％的食物仅来源于20个物种。目前人类所需粮食的75％来自小麦、水稻、玉米、马铃薯、大麦、甘薯和木薯7种作物，前3种又占总产量的70％以上。（二）生物多样性的价值(2)

药物

A.在全世界25万种高等植物中，科学家仅对具有潜在药物属性的5000种进行过分析。中国有记载的药用植物约有5000种，常用的约有1000种。B.相当多的动物已经被人类作为主要的药物，如水蛭素是珍贵的抗凝剂，蜂毒治疗关节炎，某些蛇毒可控制高血压。C.微生物，抗生素，疫苗，干扰素，胰岛素，激素。(3)生物多样性还为人类提供各种工业原料如木材、纤维、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油脂等。间接价值生态美学价值：美国每年生态旅游120亿美元。绿色植物为主的生态系统的服务功能，全球总值达3.3*1012美元，是1994年全球GDP的1.8倍。中国的生态系统效益价估算为0.65*1012美元，陆地是0.4*1012美元，是我国1994年GDP的1.2倍。生态旅游每年创汇2500万美元，非洲象每年创汇60亿美元，全世界交易的兰花有5000种，英国栽培的植物超过3000种。（三）最小生存种群理论最小生存种群(minimumviablepopulation，简称MVP)是免遭灭绝而必须维持的最低个体数量。野外生物学家长期以来提供了丰富的经验证据，说明小种群比大种群更易遭致灭绝。当种群规模一旦低于某个体数目时，该种群会迅速衰退，直至灭绝不同物种因其种群特性和遗传学特征、所处的生态环境和受威胁程度不同而有不同的MVP（四）生物多样性保护方法确定优先保护的对象：濒危生物的评估与分级生物多样性主要保护措施1、濒危生物的评估与分级两种广泛运用的评估物种受胁迫程度的评估系统：Mace和Lande评估系统：在国际保护联盟发表的红皮书基础之上提出的世界自然保护协会系统领域优先级高优先级低地理小范围的地理分布地区特有种大范围的地理分部非地区特有种分类较高等级分类单位（如科、属）小科/属，可能是孑遗种较低等级分类单位（亚种、变种）大科/属，非孑遗种生境处于危险的生境中环境脆弱特定狭窄处于演替过程中处于非危险生境中环境具有抵抗力范围广处于顶级状态生活型一年或短命多年生长命多年种群小且少大且多生物学很少开花特定受粉者雌雄异株专性异型杂交差的等级结构（年龄等级不均）差的无性繁殖力常开花非特定传粉者雌雄同株稳定的自花受精良好的等级结构（种群按年龄级分布）良好的无性繁殖力其他可收获高特有现象出现地区不可收获低特有现象出现地区Mace和Lande评估系统世界自然保护协会系统G1——全球极度危险的物种。通常此级是指那些在其整个分布区仅有5次或更少的出现记录，或少于

1000个成熟个体的物种，如大熊猫G2——全球危机的物种。物种在整个分布区域内有

6到20次出现记录，或仅有1000到3000个成熟个体G3——不常见但不危机的物种。在其分布区域出现记录为21到100次，或3000到10000个个体G4——较常见但非濒危物种G5——已证明在其分布区域内具有高丰富度、没有濒危的物种总结：选择优先保护的物种一般的标准目前的稀有、特有性，受协状态及其实用性，大型哺乳动物和那些被列入国际濒危物种名单之列的物种显然应作为首选的保护对象。往往被作为首选对象物种在生态系统及群落中的地位。保护对象应对维护整体生态平衡有关键作用物种的进化意义。一种杂草可能本身很不起眼，在群落内也表现不出重要意义，但却有可能对进化史及未来生物多样性的发展有重要价值。用进化的观点来进行生物多样性保护比被动地保护现存的濒危物种更具有意义(Edwin1991)。2、生物多样性主要保护措施就地保护

迁地保护

离体保护（1）就地保护最有效的方式，是以各种类型的自然保护区包括风景名胜区的方式将有价值的自然生态系统和野生生物生境保护起来，以保护生态系统内生物的繁衍与进化，维持系统内的物质能量流动与生态过程。

一个大的保护区好还是多个小面积的保护区好？选择什么形状的保护区？保护区内应保护多少个受危物种？建立多个保护区时，它们彼此相临还是分离？若分离，相距的距离应多大？就地保护保护区面积保护区形状碎化影响优先保护对象保护区之间的联系人为活动的影响保护区的面积大型保护区可以保护大型物种、分布广的物种、低密度的物种减轻边际效应容纳更多的物种和生境类型当然也不是越大越好保护区的形状形状紧凑，边界应具有生物学意义。如包括整个流域、生态过度区或缓冲区。注意减少有害的边界影响，具有较小的边界/面积比。片断化减少片断化的影响片断化为外来种的入侵提供了机会减少了基因的流动优先保护对象保护区内应保护与保护对象关系密切的物种：如若保护区内保护对象为植物，则需特别保护授粉者与种子传播者。保护区之间的关系尽量避免使保护区处于完全孤立状态：生境通道可以为植物、动物在保护区之间移动、传播、寻找更适合的生境；加速病虫害的传播。人为活动的影响不能完全排除保护区的设立核心区过渡带（实验性科学研究）（绝对保护）缓冲带（非破坏性研究）（2）迁地保护主要适于对受到高度威胁的动植物种的紧迫拯救，涉及基因库建立、植物园的建立、动物园的建立。（3）离体保护作物品种及其亲缘种的收集和保存家养动物品种的收集与保存。第二节生物入侵一、定义生物入侵（biologicalinvasion）：某种外来生物进入新分布区成功定居，并得到迅速扩展蔓延的现象。外来物种（alienspecies）

：生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。这些生物被叫做外来物种。二、外来物种的特点1、生态适应能力强许多外来入侵种生活范围非常广，能在多种生态系统中生存。比如空心莲子草。2、繁殖能力强入侵中能产生大量后代或种子，或繁殖世代较短，特别是具有很强的无性繁殖能力。比如凤眼莲，它兼有性和无性两种繁殖方式，每个花穗包含300-500粒种子，还可通过匍匐枝无性繁殖。3、传播能力强有的种子小，可随风、水传播很远；有的可通过鸟类、或其它动物传播很远，有的因外观美丽或具有经济价值而常常被人有意的传播。4、外来种与土著种的相互作用缺乏天敌；种间抑制；竞争（耐瘠薄）；干扰作用。正确的引种会增加引种地区生物的多样性，也会极大丰富人们的物质生活，如美国于20世纪初从我国引种大豆，其种植面积从6000多万亩增加到现在的4亿多亩，目前，美国已成为大豆的最大生产国、出口国。就我国而言，早在公元前126年张骞出使西域返回后，我国历史便揭开了引进外来物种的一页，苜蓿、葡萄、蚕豆、胡萝卜、豌豆、石榴、核桃等物种便开始源源不断地沿着丝绸之路被引进到了中原地区，而玉米、花生、甘薯、马铃薯、芒果、槟榔、无花果、番木瓜、夹竹桃、油棕、桉树等物种也非我国原产，也是历经好几百年陆续被引入我国的重要物种。三、入侵起因相反，不适当的引种则会使得缺乏自然天敌的外来物种迅速繁殖，并抢夺其他生物的生存空间，进而导致生态失衡及其他本地物种的减少和灭绝，严重危及一国的生态安全。此种意义上的物种引进即被称为“外来物种的入侵”。由此，这种对等地生态环境，造成严重危害的外来物种即被称为“入侵种”（invasivespecies）。我们不难看出，“入侵种”不同于“外来物种”，它特指的是有害的外来物种，如前面提到的“凤眼莲”“松材线虫”“大米草”等，其范畴小于“外来物种”；而“外来物种入侵”也不同于“外来物种引进”，它特指的是入侵种经自然或人为的途径，从原生地传播到入侵地，并损害入侵地的生物多样性、生态系统甚至危及人类健康，从而造成经济损失及生存灾难的过程。值得一提的是，随着气候环境等因素的变化，某些在引进后相对一段时期内不具有危害性的物种有可能逐渐会转认为“入侵种”，因此，从某种意义上说，外来种引进的结果具有一定程度的不可预见性。这也使得外来物种入侵的防治工作显得更加复杂、棘手。四、入侵渠道总体来看，生物入侵的渠道包括以下三种：自然入侵、有意引进、无意引进。1、自然入侵这种入侵不是人为原因引起的，而是通过风媒、水体流动或由昆虫、鸟类的传带，使得植物种子或动物幼虫、卵或微生物发生自然迁移而造成生物危害所引起的外来物种的入侵。如紫茎泽兰，微甘菊以及美洲斑潜蝇都是靠自然因素而入侵我国的。2、无意引进这种引进方式虽然是人为引进的，但在主观上并没有引进的意图，而是伴随着进出口贸易，海轮或入境旅游在无意间被引入的。如“松材线虫”就是我国贸易商在进口设备时随着木材制的包装箱带进来的。航行在世界海域的海轮，其数百万吨的压舱水的释放也成为水生生物无意引进的一种主要渠道。此外，入境旅客携带的果蔬肉类甚至旅客的鞋底，可能都会成为外来生物无意入侵的渠道。3、有意引进应当说，这是外来生物入侵最主要的渠道，世界各国出于发展农业、林业和渔业的需要，往往会有意识引进优良的动植物品种。如20世纪初，新西兰从我国引种猕猴桃，美国从我国引种大豆等。但由于缺乏全面综合的风险评估制度，世界各国在引进优良品种的同时也引进了大量的有害生物，如大米草、水花生、福寿螺等。这些入侵种由于被改变了物种的生存环境和食物链，在缺乏天敌制约的情况下泛滥成灾。全世界大多数的有害生物都是通过这种渠道而被引入世界各国的。五、严重后果外来有害生物侵入适宜生长的新区后，其种群会迅速繁殖，并逐渐发展成为当地新的“优势种”，严重破坏当地的生态安全，具体而言，其导致的恶果主要有以下几项：1、外来物种入侵会严重破坏生态平衡外来物种入侵，会对植物土壤的水分及其他营养成份，以及生物群落的结构稳定性及遗传多样性等方面造成影响，从而破坏当地的生态平衡。如引自澳大利亚而入侵我国海南岛和雷州半岛许多林场的外来物种薇甘菊，由于这种植物能大量吸收土壤水分从而造成土壤极其干燥，对水土保持十分不利。此外，薇甘菊还能分泌化学物质抑制其他植物的生长，曾一度严重影响整个林场的生产与发展。2、外来物种入侵危害会因其可能携带的病原微生物而对其他生物的生存甚至对人类健康构成直接威胁。如起源于东亚的“荷兰榆树病”曾入侵欧洲，并于1910年和1970年两次引起大多数欧洲国家的榆树死亡。又如40年前传入我国的豚草，其花粉导致的“枯草热”会对人体健康造成极大的危害。每到花粉飘散的7—9月，体质过敏者便会发生哮喘，打喷嚏，流鼻涕等症状，甚至由于导致其它并发症的产生而死亡。外来物种入还会给受害各国造成巨大的经济损失。对于任何一个国家而言，想要彻底根治已入侵成功的外来物种是相当困难的，实际上，仅仅是用于控制其蔓延的治理费用就相当昂贵。在英国，为了控制12种最具危险性的外来入侵物种，在1989—1992年，光除草剂就花费了3.44亿美元，而美国每年为控制“凤眼莲”的繁殖蔓延就要花掉300万美元，同样，我国每年因打捞水葫芦的费用就多达5—10亿元，由于水葫芦造成的直接经济损失也接近100亿元。据美国、印度、南非向联合国提交的研究报告显示，这三个国家每年受外来物种入侵造成的经济损失分别为1500亿美元，1300亿美元和800多亿美元。而据国际自然资源保护联盟的报告，外来物种在非洲蔓延迅速，已严重破坏了生物多样性和经济发展，每年造成的经济损失多达数十亿美元，且报告的起草人霍华德认为，目前所了解到的外来物种给非洲造成的破坏可能只是冰山一角，其对非洲生态和经济发展的影响可能要比估计的大得多。六、我国生物入侵现状我国地域辽阔，栖息地类型繁多，生态系统多样，大多数外来物种都很容易在我国找到适宜的生长繁殖地，这也使得我国较容易遭受外来物种的入侵。据初步统计，目前我国已知的外来入侵物种至少包括300种入侵植物，40种入侵动物，11种入侵微生物。其中水葫芦、水花生、紫茎泽兰、大米草、薇甘菊等8种入侵植物给农林业带来了严重危害，而危害最严重的害虫则有14种，包括美国白蛾、松材线虫、马铃薯甲虫等。国家环保总局公布的16种有害外来物种分别为：紫茎泽兰，薇甘菊、空心莲子草、豚草、毒麦、互花米草、飞机草、凤眼莲（水葫芦）、假高粱、蔗扁蛾、湿地松粉蚧、强大小蠹、美国白蛾、非洲大蜗牛、福寿螺、牛蛙。这些外来入侵生物，目前已然成为我国农业、林业、牧业生产和生物多样性保护的头号敌人。一方面它给我国农业、林业、牧业造成巨大的经济损失。据估算，仅几种主要外来入侵种每年给我国造成的直接经济损失就多达500亿元人民币。另一方面，它使得我国维护生物多样性的任务更加艰巨。据调查，国际自然资源保护联盟公布的100种破坏力最强的外来入侵物种中，约有一半侵入了我国。与此相一致的是在《濒危野生动植物国际公约》列出的640种世界濒危物种中，有156个均在我国。因此，维护生物多样性，全力抵御外来物种的入侵的工作已刻不容缓。七、防治外来物种入侵建立统一协调的管理机构完善风险评估制度建立跟踪监测制度建立综合治理制度

凤眼莲

雨久花科凤眼莲属。又名“水葫芦”。原产巴西东北。1901年从日本引入台湾作花卉；20世纪50年代作为猪饲料；吸附重金属等有毒物质；死亡后沉入水底，构成对水底的二次污染；覆盖水面，影响生活用水；滋生蚊蝇。八、典型案例水葫芦造成的危害

1901年，水葫芦作为一种花卉被引入我国，到20世纪五六十年代又作为猪饲料推广种植，1980年前后，随着水葫芦不再作为猪的青饲料，便开始泛滥成灾。如今，水葫芦所在的珠江水系、太湖水系等全国多个水域都在遭难。

由于水葫芦入侵，昆明滇池内很多水生生物处于灭绝边缘。据专家调查：20世纪60年代以前，滇池主要的水生植物有16种，鱼类68种，到了80年代，水生植物相继消亡，只剩下3种，鱼类下降到30种。水葫芦的繁殖能力特别强，一旦入侵，很快就会覆盖整个水体表面，不但于其他水生植物争夺养分，还争夺水中的氧气和阳光，造成其他水生动植物大量死亡，对生物多样性造成很大危害，并污染水体。如今南方大部