高中生物 10.3《人类活动对生物多样性的影响》素材（1） 沪科版第三册

用心 爱心 专心 1 第第 3 3 节节 人类活动对生物多样性的影响人类活动对生物多样性的影响 外来物种入侵中的入侵和扩散机制外来物种入侵中的入侵和扩散机制 一个外来物种进入一个新的生态系统 最后是否形成入侵通常取决于两个因素 进入新 环境的外来物种的自身特点 以及这个环境是否容易被这个物种入侵 1 外来入侵种的特点 外来物种在新的生态系统中 如果温度 湿度 海拔 土壤 营养等环境条件适宜 就 会自行繁衍 许多外来物种虽然可以形成自然种群 但多数种群数量都维持在较低水平 并 不会造成危害 造成生物灾害的外来入侵种往往具有以下特点 1 生态适应能力强 2 繁殖能力强 3 传播能力强 2 被入侵生态系统的特点 几乎所有的生态系统或多或少都有外来物种的入侵 但其中一些生态系统更容易遭到入 侵 和外来入侵种一样 这些容易遭到入侵的生态系统也具有一些共同特点 1 具有足够 的可利用资源 2 缺乏自然控制机制 3 人类进入的频率高 3 容易遭受外来物种入侵的区域 依据外来入侵种的传入途径以及入侵种和生态系统的特点 可以预计在我国外来种容易 入侵的区域 1 重要的港口 口岸附近 铁路 公路两侧 经国际货运传入的外来种往往 首先在港口 口岸附近登陆 遇到适宜的环境条件建立小的种群而后开始扩散 轮船的压舱 水排放和营附着生活的海洋物种也常常在港口落脚 火车 汽车携带的外来种则容易在铁路 公路两侧定居 扩散 2 认为干扰严重的森林 草场 人类活动可直接带来外来种 森林 草原等生态系统本来是稳定的 严重的认为干扰如乱砍滥伐 过度放牧使生态系统退化 多 样性下降 给外来种的入侵创造了良好的条件 3 物种多样性较低 生境较为简单的岛屿 水域 牧场 物种多样性低 自然抑制力也低 天敌种类少 外来种容易生存 种群容易扩 增 4 受突发性的自然干扰 如火灾 洪水和干旱等破坏后的生态环境 在这些生态环境 中 生态系统短时间内受到严重破坏 物种组成和群落结构变得简单 入侵种极易迅速占据 大量的生态位而成为优势物种 5 温暖湿润 气候条件好的地区 如我国的南方地区 由 于的地理和气候条件 常常给外来入侵种的大爆发提供良好的条件 人类活动和外来入侵物种人类活动和外来入侵物种 生物入侵最根本的原因是人类活动把这些物种带到了它们不应该出现的地方 因此 我 们称这些物种是 有害的 实际上对这些物种而言是不公平的 它们只是呆错了地方 而 造成这种错误的原因常常是人类的一些对生态环境安全不负责任的活动 外来入侵物种的问 题的关键是人为问题 1 有意引种 是指人类有意实行的引种 将某个物种有目的地专一到其自然分布范围及扩散潜力以外 这类引种可以是授权地或未经授权地 用心 爱心 专心 2 2 无意引种 是指某个物种利用人类或人类传送系统为媒介 扩散到其自然分布范围以外地地方 从 而形成地非有意地引入 外来生物入侵的危害外来生物入侵的危害 一 对生态的影响 为什么外来生物在原产地不造成危害 进入新的地区后却可能造成不良影响 某种生物 在甲生态系统中由于受到生境 天敌 物种之间竞争和人为干扰等条件的限制 实际上与外 界环境已构成协调的生态系统 因此该物种在甲生态系统表现得很 温和 当人们有意识 地把这个种引入 或无意地带入 到乙生态系统这一新的环境中 引入或带入的仅仅是该物 种 没有 也不可能 将它在原产地的生境 天敌 竞争和干扰等限制因素也一同引进或同 时带入 因此该物种就可能在乙生态系统更适宜的环境中 为所欲为 暴发性发展 反客 为主 对乙生态系统造成不良影响 这就是说 在自然界长期的进化过程中 生物与生物之 间相互制约 相互协调 将各自的种群限制在一定的栖境和数量 形成了稳定的生态平衡系 统 当一种生物传入一新的栖境后 如果脱离了人为控制逸为野生 在适宜的气候 土壤 水分及传播条件下 极易大肆扩散蔓延 形成大面积单优群落 破坏本地动植物相 危及本 地濒危动植物的生存 造成生物多样性的丧失 外来入侵种影响生态系统的机理及其带来的生态学影响如下 1 竞争 占据本地物种生态位 使本地种失去生存空间 2 与当地种竞争食物或直接杀死当地物种 影响本地物种生存 3 分泌释放化学物质 抑制其它物种生长 某些外来生物如豚草可释放酚酸类 聚乙炔 倍半萜内脂及甾醇等化感物质 对禾本科 菊科等一年生草本植物有明显的抑制 排斥作用 薇甘菊也可分泌化感物质影响其它植物生长 4 通过形成大面积单优群落 降低物种多样性 使依赖于当地物种多样性生存的其它物 种没有适宜的栖息环境 水葫芦在河道 湖泊 池塘中的覆盖率往往可达 100 由于降低 了水中的溶解氧 致使水生动物死亡 豚草优势度为 0 85 1 0 群落多样性为 0 0 62 由于薇甘菊排挤本地植物 广东内伶仃岛上的猕猴缺少适宜的食料 目前只能借助于人工饲 喂 飞机草在西双版纳自然保护区的蔓延已使穿叶蓼等本地植物处于灭绝的边缘 依赖于穿 叶蓼生存的植食性昆虫同样处于灭绝的边缘 厦门鼓浪屿的猫爪藤攀爬绿化树木 在树冠上 形成大片单优群落 影响树木光合作用导致死亡 5 过量利用本地土壤水分 不利于水土保持 巨尾桉引自澳大利亚 在海南岛和雷州半 岛的很多林场都有种植 在一些地方 由于它大量吸收水分 对水土保持十分不利 造成土 壤干燥 在一块土地上连续种植 就会使得土壤肥力愈来愈低 甚至形成荒芜之地 因此引 进巨尾桉同样要因地制宜 根据需要 有目的地控制性引进 6 破坏景观的自然性和完整性 明朝末期引入的美洲产仙人掌属 4 个种分别在华南沿海 用心 爱心 专心 3 地区和西南干热河谷地段形成优势群落 在那里原有的天然植被景观已很难见到 有的入侵 种 特别是藤本植物 如厦门的猫爪藤 可以完全破坏发育良好 层次丰富的森林景观 7 影响遗传多样性 随着生境片段化 残存的次生植被常被入侵种分割 包围和渗透 使本土生物种群进一步破碎化 造成一些植被的近亲繁殖和遗传漂变 值得注意的是 与人 类对环境的破坏不同 外来入侵物种对环境的破坏及对生态系统的威胁是长期的 持久的 当人类停止对某一环境的污染后 该环境会很快开始并逐渐恢复 而当一种外来物种停止传 入一个生态系统后 已传入的该物种个体并不会自动消失 而大多会利用其逃脱了原有的天 敌控制的优势在新的环境中大肆繁殖和扩散 对其控制或清除往往十分困难 而由于外来物 种的排斥 竞争导致灭绝的本地特有物种则是不可恢复的 因而外来物种对生物多样性的威 胁应引起足够的重视 二 对社会和文化的影响 外来入侵物种通过改变侵入地的自然生态系统 通过降低物种多样性从而对当地社会 文化甚至人们的健康也产生了严重危害 我国是一个多民族国家 各民族特别是傣族 苗族 布依族等民族聚居地区周围都有其特殊的动植物资源和各具特色的生态系统 对当地特殊的 民族文化和生活方式的形成具有重要作用 但由于飞机草 紫茎泽兰等外来入侵植物不断竞 争 取代本地植物资源 生物入侵正在无声地削弱民族文化的根基 外来种对人类健康可构成直接威胁 豚草花粉是人类变态反应症的主要致病原之一 所 引起的 枯草热 对全世界很多国家的人类健康带来了极大的危害 一些外来动物如福寿螺 等是人畜共患的寄生虫病的中间宿主 麝鼠可传播野兔热 极易给周围居民带来健康问题 疯牛病 口蹄疫 艾滋病更是对人类生存的巨大挑战 三 对经济的影响 外来入侵种可带来直接和间接的经济危害 保守估计 外来种每年给我国的经济带来数 千亿元的经济损失 1 外来入侵动植物成为直接危害农林业经济发展的重大有害生物 外来入侵动植物对农田 园艺 草坪 森林 畜牧 水产等可带来直接经济危害 水花 生对水稻 小麦 玉米 红苕和莴苣 5 种作物全生育期引致的产量损失分别达 45 36 19 63 和 47 广东 云南 江苏 浙江 福建 上海等省市每年都要人工打捞水 葫芦 仅浙江温州市和福建莆田市 1999 年用于人工打捞水葫芦的费用分别为 1 000 和 500 万元 全国总的费用有多少 目前没有准确统计 至少超过 1 亿元 而水葫芦带来的农业灌 溉 粮食运输 水产养殖 旅游等方面的经济损失更大 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 130 万公顷以上 它寄生 22 个科的 110 种植物 尤其是蔬菜瓜果类受害严重 包括黄瓜 甜瓜 西瓜 西葫芦 丝瓜 番茄 辣椒 茄子 豇豆 菜豆 豌豆和扁豆等 目前在我国 每年防治斑潜蝇的成本高达 4 亿元 被称 为 松树癌症 的松材线虫病在短短十年间 疫区已扩至江浙六省 发生面积约 6 6 万公顷 用心 爱心 专心 4 对黄山 张家界等风景名胜区构成了巨大威胁 在国际贸易活动中 外来种常常引起国与国之间的贸易摩擦 成为贸易制裁的重要借口 或手段 近年来我国出口美国的木制包装品因光肩星天牛问题给我国的对外贸易带来了数以 千万计的经济损失 2 外来有害生物通过影响生态系统而给旅游业带来损失 如在云南昆明市 20 世纪 70 80 年代建成了大观河的理想的水上旅游线路 游人可以 从昆明市内开始乘船游滇池和西山 但自 20 世纪 90 年代初 大观河和滇池中的水葫芦 疯 长 成灾 覆盖了整个大观河以及部分滇池水面 致使这条旅游线路被迫取消 原来在大观 河两侧的配套的旅游设施只好报废或改作他用 3 外来生物通过改变生态系统所带来的一系列水土 气候等不良影响从而产生间接经