石大自然地理专题讲座：生物入侵的现状、问题及对策

师范学院地理系生物入侵的现状、问题及对策？全球化美国日本中国A外来种与入侵种？主要内容生物入侵的种类生物入侵的主要区域生物入侵的危害生物入侵的预防途径地跨五个气候带（寒带、温带、暖温带、亚热带和热带），多种生态系统并存中国生物入侵的现状据农业部最新统计显示,目前入侵我国的外来生物已达400余种,包括380种入侵植物、40种入侵动物

、23种入侵微生物,其中有50余种是国际自然保护联盟(IUCN)公布的全球最具威胁的外来生物。近10年来,新入侵我国的外来入侵生物至少有20余种,平均每年递增1～2种。我国已经成为遭受外来生物入侵最严重的国家之一。生物入侵主要集中在华南、华东和华中区，华北和东北次之，西北区最少。入侵生物的数量随着纬度的增加而减少，其分布呈现出不规则的纬度地带性特征紫茎泽兰生物入侵的主要种类绿色癌症菊科：泽兰属原产地：中美洲的墨西哥和哥斯达黎加现分布：世界热带、亚热带30多个国家和地区入侵路径南起中缅、中越边境地区,北抵泸定-犍为-宜宾-重庆一线,西起贡山-冕宁-石棉,东到横县-南宁-南丹-贵阳-重庆一线。危害最严重的地区位于102°E左右,包括:云南省的临沧、思茅、昆明,广西省的百色,贵州省的黔西南、四川的攀枝花和凉山why1、紫茎泽兰侵入扩张的分子机理研究1)紫茎泽兰遗传多样性丰富,具有广泛的生态适应性;2)紫茎泽兰入侵时间长的云南省遗传多样性较高,入侵时间短的新入侵地区的遗传多样性则相对较低;3)风媒和水媒可能是紫茎泽兰传播的途径,因为可以在样点间观察到明显的地缘性亲缘关系。2、紫茎泽兰侵入扩张的“新武器”———化感作用作为一种世界性的恶性杂草,紫茎泽兰已经被许多研究证明具有很强的化感作用。紫茎泽兰不同部位的化感作用也不同,叶的抑制作用远大于根茎。在国外,Bohlmann和Rajindex从紫茎泽兰中分离得到4种化合物和6种倍半萜烯;Bordoloi等从紫茎泽兰中分离得到5种具有昆虫拒食活性的倍半萜烯类化合物;Baruah等(1994)也分离鉴定了紫茎泽兰的化感物质为倍半萜烯化合物。3、紫茎泽兰有利于入侵的生物学特性特征之二：多样的繁殖方式用根、茎进行无性繁殖,茎和分枝有须状气生根,具有萌发根芽的能力,入土便能繁殖成新植株特征之三：广泛的适应性和抗逆能力：垂直分布在海拔165～2915m之间,高差达2750m,包括了热带、南亚热带、中、北亚热带、暖温带和温带6个气候带特征之一：种子小而轻且具冠毛，单株种子约3～4.5万粒,多的可达10万粒;种子千粒重只有0.040～0.045g,大米草禾本科:米草属

原产地:北美大西洋沿岸及墨西哥海湾大米草植株粗壮矮小,株高20-47cm,具有发达的地下茎和根系,可依靠根状茎进行无性繁殖,也可通过种子进行有性繁殖,繁殖力极强。米草叶片密布盐腺和气孔,盐耐淹,耐淤埋,耐风浪,非常适宜在沿海滩涂生长,种群密度大,生产力高,常在沿海滩涂形成大面积的单种优势群落大米草原产于北美洲与南美洲的大西洋沿岸。在北美,从加拿大的魁北克一直到美国佛罗里达州及墨西哥湾,沿海各州均有分布;而在南美,零星分布于法属圭亚那至巴西RioGrande间的大西洋沿岸。近200年来,由于有意或无意的人类活动,分布区域已经从其原产地扩展到欧洲、北美西海岸、新西兰与中国沿海。薇甘菊

薇甘菊从热带美洲被引入印度东北作为茶园的地表覆盖物,至今在西非、印度、斯里兰卡、孟加拉国、巴布亚新几内亚、毛里求斯、泰国、马来西亚、新加坡、印度尼西亚、菲律宾、太平洋诸岛、澳大利亚北部的昆士兰州、所罗门群岛已有报道菊科:假泽兰属原产地：热带美洲薇甘菊已于20世纪80年代初期传入我国香港和华南地区加拿大一枝黄花菊科:一枝黄花属原产地:北美20世纪30年代作为观赏花卉引种于我国的上海、南京等地,20世纪80年代迅速扩散蔓延成杂草凤眼莲：水葫芦苗------水生生物的杀手雨久花科：凤眼莲属原产地：南美洲热带、亚热带地区的委内瑞拉、巴西等国家主要分布在40°N和45°S之间的62个国家和地区,从美国的东南沿海到巴西,亚洲东南沿海、太平洋岛屿到大洋洲北部,非洲的东南部到西南部等均有分布多年生须根根出叶淡紫色穗状花序以无性繁殖为主,依靠匍匐枝与母株分离方式,植株数量可在5d内增加1倍,只要条件满足,单株凤眼莲1年内可以产生1.4亿棵分株,可以铺满140hm2的水面,鲜重可达28000t,可见其种群恢复和扩散能力极强;根接触到河底淤泥时,可以进行有性繁殖,它的花期长,在整个生长季节都可以开花,1株花序可产生300粒种子,种子沉积水下可存活5～20年。兼有无性繁殖和有性繁殖小龙虾红火蚁：膜翅目,蚁科、火蚁属原产地：巴西西南部巴西、秘鲁、玻利维亚、阿根廷、乌拉圭、美国、澳大利亚、新西兰、马来西亚、安提瓜岛、巴布达岛、特立尼达和多巴哥、英国维京岛和美国维京岛及我国台湾、广东吴川市和香港等地图1-4：松材线虫危害状松材线虫原产于北美“松树癌症”40年代末,通过人类活动和运载工具传播到了欧洲和亚洲

。1979年在我国辽宁省丹东地区首次发现。后传播到陕西、天津、上海、大连、河北、山东等省市,目前已入侵北京地区美国白蛾；鳞翅目，灯蛾科原产地:原产北美

发生范围:辽、冀、津、京、鲁、陕6个省、市

卵幼虫蛹集体结网取食毁林毁草福寿螺软体动物门、腹足纲原产于南美洲亚马逊河流域原产于美国的棉枯萎病和棉黄萎病,20世纪30年代随棉种进入我国,造成的后患一直延续至今,成为我国棉花种植史上最重要的病害。仅据1982年的统计,我国16个省的628个县发生这两种病害的棉田面积达148.2万hm2,其中2.07万hm2棉花绝收生物入侵的危害生态危害对生态系统的破坏具有不可逆转性生物多样性的丧失与食物网络结构的崩溃本地物种的灭绝与消失农林业病虫害爆发巨大的经济损失许多外来生物造成农作物和牲畜死亡,对农林业生产造成巨大威胁.20世纪50年代引进推广的水葫芦近年来疯狂繁殖,每年的打捞费用高达5～10亿元,因其造成的经济损失接近100亿元;紫茎泽兰在1996年仅四川凉山州就因此减少6万头羊,经济损失达2100多万元.美洲斑潜蝇最早于1993年在海南发现,到1998年已在全国21个省市区发生,面积达1133×106hm2.影响来自22个科的110种植物,尤其对蔬菜瓜果类危害严重.目前在我国,每年防治斑潜蝇的成本高达4亿元.仅粗略统计,几种主要入侵种仅对我国农林业造成直接经济损失平均每年高达574亿元。外来入侵生物不仅对生态环境、农林业生产带来巨大的损失,而且直接威胁人类健康。豚草和三裂叶豚草分别于20世纪30年代和50年代传入我国东南沿海,随后向其他地方扩散蔓延,现分布在东北、华北、华东和华中地区的15个省市。豚草所产生的花粉是引起人类花粉过敏症的主要病原物,可导致“枯草热”症。威胁人类健康生物入侵的入侵机制1、侵入种具有顽强的生命力,传播和扩散力强许多入侵种具备强大的竞争能力2、侵入种对环境有极强的适应性一般认为,成功的外来种对各种环境因子的适应幅度较广,对环境有较强的忍耐力,如耐荫、耐贫瘠土壤、耐污染等.这些特性使外来种在一些环境中获得对土著种的竞争优势。

3、控制因素的丧失

由于长期地理隔离,世界各地均有原产的生物种类在原产地的天敌与原产生物长期协同进化,并相互制约某种生物数量的剧烈变动,处于动态平衡状态.在失去自然天敌调控的情况下,生物控制机制丧失,导致外来种的种群数量大幅增加,最终暴发成灾;而种群数量的骤增又加速了入侵种的入侵速度.4、全球变化对生物入侵的影响全球变化是促进外来入侵种扩散和建立的重要因素.研究表明,全球性气候的变化可能有利于迅速改变其分布区或具有适应不同环境能力的外来入侵种;同时,N沉积增加、干扰改变和栖境斑块化增加等都可能促进生物入侵的盛行.生物入侵的防治对策应加大科技投入,积极开展对生物入侵的研究,查清目前入侵种的种类、数量和分布、成灾潜势和对当地生态的可能影响;研究入侵种的入侵途径、原因和机理、入侵种的生态学特征、变迁规律、繁衍行为等;为有效控制入侵物种提供理论依据.同时,应建立种质基因库和数据库,加强基因水平的研究,探索相应的解决途径.此外,还要确定重点的外来入侵物种和重点防治区域,加强生态脆弱带的防治.在研究外来种的同时,应充分研究、了解本地生物种类,在诸如退耕还林还草工作中,尽可能利用本地种,发挥本地种的作用,减少引进物种1、重视生物入侵,加强基础研究,确定重点防治区域2、加强立法,建立科学的引种制度加强立法,建立严格的外来物种准入制度,才能从源头上控制外来物种的入侵.应建立一个国家级的引种综合评价中心,改变由各部门分别审批的局面,有利于有害物种的判别,加强物种管理,避免盲目引种造成的损失.在引种前,对引种对象进行申报,有关部门应组织专家对其进行评估和预测.以国际“检疫和植保协议”来强化执法力度,认真履行国家的法律法规和国际植物检疫双边协定,完善检疫操作规程,达到强化执法管理的目的.动植物检疫是阻断生物入侵的有效措施.它能禁止或限制危险性害虫、病菌、杂草等的传入,或者在传入后限制其传播、阻止向其它地区蔓延.1999年在昆明举办世界园艺博览会期间,我国共检疫国内外参展植物763批次,683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包装7件.截获有害生物162批次,发现有害生物160多种,并进行了及时的处置.应建立