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1、第三章外来生物入侵,一、相关概念1、生物入侵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。2、外来物种指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外（即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在）的物种、亚种或以下的分类单元，包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。本地物种（或叫当地物种、土著物种）是指出现在其（过去或现在的）自然分布范围及扩散潜力以内（即在其自然分布范围内，或在没有人类直接或间接引入或照顾的情况下而可以出现的范围内）的物种、亚种或以下的分类单元。3、外来物种引进是与生物入侵
2、密切联系的一个概念。任何生物物种，总是先形成于某一特定地点，随后通过迁移或引入，逐渐适应迁移地或引入地的自然生存环境并逐渐扩大其生存范围，这一过程即被称为外来物种的引进（简称引种）。,1）正确的引种会增加引种地区的生物多样性，极大丰富人们的物质生活美国于20世纪初从我国引种大豆，种植面积从6000多万亩增加到现在的4亿多亩，已成为最大的大豆生产国、出口国。我国早在公元前126年便开始引进外来物种张骞出使西域苜蓿、葡萄、蚕豆、胡萝卜、豌豆、石榴、核桃等源源不断地沿着丝绸之路被引进到中原地区，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、桉树等物种也是历经好几百年陆续被引入
3、我国的重要物种。2）不适当的引种则会导致“外来物种的入侵” 缺乏自然天敌的外来物种迅速繁殖，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。这种对本地生态环境造成严重危害的外来物种即称为“入侵种” “入侵种”不同于“外来物种”，特指有害的外来物种，如 “凤眼莲”、“松材线虫”、“大米草”等，其范畴小于“外来物种”；,4、 生物入侵的含义外来物种的“外来”是以生态系统来定义的。1）指生物进入一个进化史上未曾分布过的新地区，不考虑该物种以后是否永久定居。1996年英国学者Williamson采用这种定义。实质上这是入侵的第一步。2）指生物种向近代进化史上
4、不曾分布到的区域所进行的永久性扩张，物种在新的地域里可以自由繁衍和增殖。这个定义为大多数生态学家所接受。如果后代离母体很远，称为“入侵”；后代在母体附近，则为“驯化” 。3）指非本地物种在一个生态系统中达到某种程度的优势。这一定义广泛用于环境保护与资源管理的实践中，指广义上的害虫或杂草类的有害生物。4）对本地物种造成危害。,“外来物种入侵”不同于“外来物种引进”，特指入侵种经自然或人为途径，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，造成经济损失及生存灾难的过程。外来物种进入新的生态系统，最终能否成为入侵物种，取决于两个因素：外来物种的自身特点生态适应能力强抗旱、
5、耐寒、耐温、抗污繁殖能力强凤眼莲有无性和有性两种繁殖方式，每个花穗有300500粒种子，还可通过匍匐枝无性繁殖，30下5天可形成新植株传播能力强被入侵的生态环境的特点具有可利用的资源条件水、土、温度、光照、食物等缺乏自然控制机制如凤眼莲在南美洲有200多种天敌昆虫，在中国却几乎没有天敌昆虫人类进入的频率高人类的频繁活动为外来物种入侵创造机会,案例1：野葛是一种美丽的观赏性攀援植物，源自中国南方和日本等地。是这10种臭名昭著的入侵者中唯一的植物。1876年，野葛第一次出现于美国费城百年纪念馆的展览厅内。当时它被吹捧为一种“生命力坚强、可以快速生长”的地被植物，可以抑制土壤浸蚀问题。基于这种目的，
6、野葛正式被引入美国。,国际上生物入侵的典型案例,50多年后，也正是因为这两大优点，野葛获得了两个新外号，第一个外号是“吃掉南方的攀援植物”，第二个外号是“绿色危险物”。如今，野葛在美国南方各州疯狂蔓延，泛滥成灾，甚至大有继续北上之势，触角最北端已伸到新泽西州。美国土地上的野葛几乎没有任何天敌，它们的存在已经对美国南部各州造成了严重的生态灾难。现在美国人考虑的问题不再是利用它，而是如何铲除它。,45年生的紫茎泽兰通常有1520个生殖枝，每个枝条平均有1252个花序，每个花序平均含花71.2个。据估计一亩建群的紫茎泽兰一年可生产出4.63亿粒种子。一千粒种子质量只有0.05克，种子小得和尘土一样，
7、有冠毛，可随风飞扬，到处传播，同时藕根状茎能营养繁殖，加强了其传播及侵占能力。,案例2：野兔1859年，澳大利亚农场主汤姆斯奥斯汀曾经这样写道，“农场里引入一些兔子，根本不会带来害处，甚至还可以为人们提供一个打猎的机会。”不久后，他就将24只外地灰兔子放到了野外。正是在这种认识的前提下，澳大利亚人对野兔的生长放任自流。到19世纪末，野兔的群体呈现疯狂性的扩张之势，野兔对当地的植物、动物甚至土壤都产生了严重的威胁，澳大利亚的生态系统已处于崩溃边缘。,1937年，澳大利亚科学与工业研究委员会尝试利用多发性粘液瘤病毒来对付野兔，在一些水池里投放病毒药水并引诱野兔前来喝水。图中右下角显示的就是一群野兔
8、正在“政府药池”旁喝水。到1950年，这种病毒终被证明可以安全地用来对付野兔。两年后，澳大利亚的野兔数量由最高峰时的6亿只左右下降到1亿只左右。,案例3：欧洲椋鸟1890年，美国一位名叫尤金施齐费林的莎士比亚崇拜者在纽约放飞了他从欧洲带回来的60只欧洲椋鸟。他希望能够把莎士比亚作品中所提到的鸟类都引入到美国境内。第2年，又放飞了40只欧洲椋鸟。椋鸟是一种群居鸟类，经常会形成一个个庞大的鸟群，数量高达100万只，甚至更多。如今，欧洲椋鸟不仅仅是噪音的制造者，而且还对美国的农业生产造成了巨大的影响。据了解，每年欧洲椋鸟所造成的美国农业经济损失达8亿美元。大量的飞鸟对飞机的飞行也是一个致命的威胁。,
9、案例4：缅甸蟒美国佛罗里达州的沼泽国家公园里滋生着大批缅甸蟒，大约有3万多条。体型巨大，最长可达6米，甚至连美洲鳄鱼都不是对手。有人曾经在一条被捕获的缅甸蟒腹内发现了一只长约1.5米的美洲鳄鱼。在当地几乎没有天敌，数据仍将有可能会继续增加。全球气候变暖为这种动物在美国东南部地区大批滋生并泛滥成灾提供了适宜的生活条件。,有的是逃自宠物商店或动物园有的是被宠物主人放生还有可能是来自动物偷渡者,案例5：海蟾蜍海蟾蜍又名甘蔗蟾蜍，是原产于中美洲及南美洲的一种陆生蟾蜍。澳大利亚人为了控制甘蔗园中的虫害，引进了大批海蟾蜍。1935年，澳大利亚人引入了首批20只海蟾蜍并投放到昆士兰州的甘蔗园中。到1937年
10、，总共大约有6万只海蟾蜍被引入澳大利亚。,海蟾蜍并没有起到灭虫的作用，反而带来了另一场灾难。首先，虽然甘蔗地的食物无法满足海蟾蜍的营养需要，但是它们胃口很好，可以吃掉身边所有的可能食物，这对当地食物链造成严重影响。其次，它们身上的毒液可以杀死许多捕食者，在澳大利亚成为没有天敌的强者。诸多原因最终导致了海蟾蜍的泛滥成灾。海蟾蜍最长可以有15英寸长。,案例6：灰松鼠主要为灰色，城市里由于威胁减少，常常可以看到白色或黑色的灰松鼠。,灰松鼠于19世纪70年代引入英国。最初引入目的是装饰花园，然而，仅仅几十年，这种繁殖力强的动物就占领英格兰大部。与英国本土的红松鼠相比，北美灰松鼠要强壮许多，抢夺食物、繁
11、殖都远胜于红松鼠；灰松鼠身上携带着一种松鼠疱疹病毒，但本身并不发作；红松鼠却对该病毒十分敏感，患病后健康状况急剧下降无法觅食，两周内就会死于饥饿。目前在英国的灰松鼠数量达到约330万只，而红松鼠的数量仅为约16万只。,案例7：蛇头鱼1998年，科学家发现了这种身上带橙色斑点的蛇头鱼，生活在印度阿萨姆的小溪、沼泽和池塘。这种黑鱼，有时候因为其狼吞虎咽的姿态及其庞大的体型而被称为“鱼蜥”。腮部上方还有个简单的肺，使它们能够在水面上呼吸。,可怕之处：一旦在一个池塘或是湖泊中大批滋生，会吃掉所有能够发现的目标。独特之处：拥有特殊的呼吸系统，可在水面上呼吸空气。当旱季池塘干涸后，它们能够凭借特殊的呼吸系
12、统，在无水的情况下蠕动身体越过陆地，去寻找新的池塘，最长可坚持四天。有些地方政府曾经在整个湖泊中投毒，就是为了彻底杀死潜伏于烂泥中的蛇头鱼。蛇头鱼最长有3英尺（约合0.91米）长。,案例8：老鼠世界上90%以上的岛屿都出现过老鼠大批滋生现象。有人认为，一些海岛鸟类和爬行动物的灭绝，有60%要归咎于鼠患。最典型的鼠患发生于阿拉斯加的“老鼠岛”。1780年，一艘载有大量老鼠的日本船只在该岛附近沉没，船上的老鼠纷纷涌入该岛。由于缺少天敌，日本老鼠迅速繁殖，赶走了本来栖息于岛上的鸟类和其他生物。老鼠岛本来就是一个没有树林的无人居住岛屿，于是老鼠最终成为了该岛的统治者。,为了恢复该岛的生态平衡，2008
13、年美国政府与老鼠岛“统治者”展开了一场人鼠大战，投下了大量的老鼠药。最终战争以美国人胜利而告终。2009年，生物学家宣布，该岛已没有任何老鼠的踪迹。,案例9：杀人蜂杀人蜂也叫“非洲化蜜蜂”，毒性很强，可以蜇死人和动物，杀人蜂的名字由此而来是一种杂交蜜蜂。科学家为了改良欧洲蜜蜂的生存能力，于1957年从非洲引进了26只坦桑尼亚蜂王进行杂交实验。然而，由于管理人员的疏忽，26只坦桑尼亚蜂王从实验室中逃走，并很快与当地野蜂交配，于是就产生了令人恐惧的杀人蜂。杀人蜂比欧洲蜜蜂攻击性更强，生命力也更强。,特征：生命力强，繁殖快，攻击性强、毒性大，已在许多地区漫延并形成灾害2007年，人们在美国新奥尔良地
14、区发现了杀人蜂。2009年，杀人蜂又开始出现于犹他州境内。在南美地区，杀人蜂的漫延速度更是快得惊人。至今仍然未能找到有效措施制止杀人蜂的继续漫延。,案例10：亚洲鲤鱼亚洲鲤鱼源自亚洲，最初美国人进口亚洲鲤鱼是为了清除美国南部一些养鱼场中不断蔓延的水藻。后来由于洪水的原因，一些亚洲鲤鱼逃进了密西西比河及其一些支流中，并在很短的时间内，成为当地的多数种群。亚洲鲤鱼成长速度惊人，体重可以超过100磅（约合45公斤）。可吞食相当于自己体重数倍的水生植物和小鱼，很多本土鱼类因此失去食物。,在五大湖水域，亚洲鲤鱼没有天敌。美国人至今对亚洲鲤鱼的泛滥束手无策。2012年3月奥巴马政府宣布斥资5150万美元，
15、防止五大湖遭到亚洲鲤鱼入侵，如有必要还将动用军队。,世界自然保护联盟公布的全球14种最具威胁的外来入侵昆虫,外来有害物种形成优势种群的原因1）改变土壤化学循环，危及本土植物生存 某些外来植物在代谢过程中沉积某些物质，改变土壤的化学成分，使周围的本土植物难以正常生长而失去竞争能力。如美国的柽柳有泌盐特性，在干旱地区泌盐更强，枯枝落叶引起土壤盐渍化，使本土杨树和柳树等难以生存。2）阻止本土物种的自然更新 如忍冬和洋常春藤侵入美国华盛顿特区罗斯福岛后，其浓密枝叶抑制了本土建群植物美国榆、樱桃和北美鹅掌楸的光合作用而最终使其死亡。3）改变本土群落基因库结构 外来物种与本土近缘物种杂交，改变本土物种基因
16、型在生物群落基因库中的比例，使群落基因库结构发生变化，改变当地物种的遗传多样性和完整性。有时这种杂交后代由于更强的抗逆能力而使本土物种面临更大的压力。这不但发生在植物中，在鱼类、两栖和无脊椎动物中也时有发生。,5、生物入侵模式或渠道1）自然入侵非人为原因引起的，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。2）无意引进虽然是人为引进的，但主观上并没有引进意图，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”就是随着木材制的包装箱带进来的。海轮压舱水、入境旅客携带的果蔬肉类等都可能成为入侵的渠道。3）有意引进外来生物入侵最主要的渠道发展农业、林业和渔业，往往需要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。由于缺乏全面的风险评估制度，引进优良品种的同时也引进了有害生物：如大米草、水花生、福寿螺等。这些入侵种由于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。6、外来物种入侵的特征1）进入与扩散的途径及其危害形式复杂多样、难以防范，存在通过不同的渠道多次引入的可能，以人类有意或无意的行为所引起的入侵为主，入侵种的登陆地点也相对集中。,
