外来入侵种与土著种的相互作用关系及生物入侵对生态安全的影响.ppt

外来入侵种与土著种的相互作用关系及生物入侵对生态安全的影响,05生物安全苏文城、黄小宝、曹培发,1生物入侵的相关概念2外来入侵种与土著种的相互作用3生物入侵对生态安全的影响,1生物入侵的相关概念,土著种土著种(nativespecies，也称本地物种或当地物种)是指出现在其自然分布区及其自然传播范围内(即在其自然占领的或无需人类直接或间接引种也能占领的分布区内)的物种，亚种或更低的分类单元。,外来入侵种外来入侵种是指某种原本生活在异地，通过自然或人为途径进入本地生态环境中成为野化状态，并带来无法控制或根除的灾难，甚至影响经济、生态安全、国际贸易发展，进而危害到人畜健康的物种。,外来种：是指相对于土著种而言的，即出现在其自然分布范围和分布位置以外自然定植的某些物种、亚种或低级分类群，包括这些物种能生存和繁殖的任何部分、配子或繁殖体。,生物入侵(biologicalinvasion)是指外来种在迁入地适宜条件下，得以迅速增殖，形成野化种群，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，这一事件称为生物入侵。,2外来入侵种与土著种的相互作用,2.1外来入侵种与土著种的竞争2.2外来入侵种与土著种的杂交2.3外来入侵种与土著种的种间抑制,2.1.1竞争、占据土著种的生态位,薇甘菊,加拿大一枝黄花,黄胡蜂,2.1.2与土著种竞争食物,洱海原有17种土著鱼种，引入了Ctenogobiuscliffordpopei等13种外来鱼后，外来鱼与土著鱼竞争食物并吞食土著鱼卵，目前已有5种土著鱼如洱海特有鲤鱼和裂鳆鱼处于濒危状态。,2.2外来入侵种与土著种的杂交,入侵种通过杂交和基因渗入把基因侵入到土著植物基因库中，造成土著植物基因型的丧失，甚至造成濒危植物的灭绝，或者产生比亲本具有更强入侵性的杂种。,马缨丹污染了本地的马缨丹属植物L.depressa的基因库,互花米草互花米草与土著种欧洲米草间发生了自然杂交，产生不育种唐氏米草，不育种经过染色体加倍，产生可育的大米草。,2.3外来入侵种与土著种的种间抑制,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。伊蚊属(Aedes)中，一个种的幼虫可以抑制另一个种虫卵的孵化，亚洲的Aalbopictus侵入北美后，其幼虫在很低的密度时即可抑制土著种A.aegypti和Atriseriatus的虫卵孵化；而Aalbopictus的卵即使在高密度的土著种幼虫中也不受到明显的抑制。,生态安全广义：是指人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会次序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态，包括由自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全组成的一个复合人工生态安全系统。,3生物入侵对生态安全的影响,狭义：生态安全是指自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康的整体水平反映。它包含两重含义，一是生态系统自身是否安全；二是生态系统对人类是否安全，即生态系统所提供的服务是否满足人类生存需要。,生物入侵种一般都具有繁殖率高，扩展蔓延速度快，对引入地适应性强等特点，物种被引种以后可以在很短的时间内度过适应期，依靠自己的繁殖优势和扩张能力，大量繁殖迅速生长，使自己很快挤入生态系统，占据重要生态位，扰乱生态系统原有的食物链条和系统内的物流和能流秩序，从而危害原有的生态系统。,3.1危害生态系统,水葫芦,紫茎泽兰,3.2破环生物多样性,能够入侵的外来物种一般都具有较强的生存和繁殖能力，它们会与当地物种竞争食物或直接杀死当地物种，分泌释放化学物质，抑制当地物种生长，形成大面积单优群落，从而压制和排挤土著种，导致生物多样性消失。,云贵湖区在引进四大家鱼(青鱼、草鱼、鳙鱼、鲢鱼)时，带进了虎鱼、麦穗鱼等小型鱼类。由于这些湖泊凶猛鱼类少，小型鱼类的种群得以很快发展，在有的湖泊曾成为优势种群，它们与土著鱼类竞争食物、空间，并大量吞食土著鱼类的卵，使土著鱼类数量减少甚至绝迹。,大米草被引进后，由于缺乏制约因子，它在沿海地区过度扩张，覆盖面积越来越大，形成优势群落，并与滩涂上的本地植物竞争生长空间，致使南方沿海大片红树林消失，造成物种单一化。大米草还破坏了近海生物的栖息环境，影响海水交换能力，导致水质下降并引起赤潮，堵塞航道，致使大量的沿海生物窒息死亡。,3.3影响遗传多样性,有些入侵性更强的入侵种与同属近缘种，甚至与不同属的种杂交，导致土著种的遗传侵蚀，改变了自然选择的模式或土著种群的基因渗透。当入侵物种和当地生物存在杂交机会时，可以加速土著种的消失或导致群落遗传多样性的丢失。,互花米草本身还可通过基因渗透对土著米草造成威胁，互花米草具有较大的雄性适合度，种间杂交导致加利福尼亚米草种群的基因同质化，降低了其遗传多样性。,3.4造成巨大的经济损失,外来入侵动植物对农业、林业、畜牧业、水产业、园艺等可带来直接经济危害。外来生物一旦人侵成功，要彻底根除是极为困难的。用于控制其危害、扩散蔓延的防治代价极大，费用极为昂贵。在我国，仅粗略统计几种主要入侵种所造成的损失即每年高达574亿元，生物入侵造成的总损失可能达数千亿元人民币,仅用于防治九十年代初入侵我国的美洲斑潜蝇，每年的防治费用就需45亿元。上海地区2002年用于打捞水葫芦的费用就有1900万元，而近年来昆明市为治理滇池里的水葫芦已花费40多亿元。,3.5危害人类健康,豚草,枯草热,入侵种紫茎泽兰含有的有毒物质，不仅可以使牲畜误食后腹泻和气喘，其花粉或瘦果进人人的眼睛和鼻腔后会引起糜烂流脓，甚至导致死亡。,由按蚊传播的疟疾是人类生存的大敌，1930年按蚊从非洲西部传人巴西，当年就有10万的人口感染此病。,4结束语,我们正面临着一个不容忽视的事实，全球生物入侵加剧，外来入侵种的数量正在迅速增加。生物入侵正在以前所未有的速度影响着全球生态系统过程。,面对外来物种入侵日益严峻的态势，我们应充分认识到对入侵生物的治理工作将是一项长期的工作，要尽快完善针对外来物种引进及其管理的相关法律、法规，提高公众对生物入侵和生态安全的意识，并对已知的主要外来有害物种及时开展防治和综合治理工作，加强外来生物引种效应的基础研究，建立科学的引种制度和监管体系，争取采取多种措施，把生物入侵所造成的危害降低到最低程度，以求维护生态平衡，确保生态安全。,谢谢！,1赵雨云，龙梅芳生物人侵名词匡正J安徽农学通报，2OO6，12(9)：36-402陈英玉，周向阳生物入侵对生态环境的影响及对策J青海大学学报，2OO8，26(2)：25-293徐汝梅，叶万辉生物入侵理论与实践M北京：科学出版社，20034朱守一生物安全与防止污染M北京：化学工业出版社，1999.5杨永川，达良俊上海乡土树种及其在城市绿化建设中的应用J浙江林学院学报，2005，22(3)：286-2906焦学军生态安全的监测与评价J防护林科技，2003(4)：32347郭传友，王中生，方炎明外来种入侵与生态安全J南京林业大学学报：自然科学版，2003，27(2)：7378.8钱芳生物入侵及其危害J生物学教学，2003，28（11）：4-7.9过清平外来入侵种的入侵特性分析J内蒙古电大学刊，2005(8)：222310MooneyHAandClelandEE2001TheevolutionaryimpactsofinvasivespeciesProceedingsoftheNationalAcademyofSciences，USA，98：54465451,参考文献：,11单家林.海南岛外来植物群落初探J.热带农业科学,2003,23(3):1-4;5112Marchant，CJ1967EvolutioninSpanina(Gramineae)IrhehistoryandmorphologyofthegenusinBritainBotanicalJournaloftheLinneanSociety,60：12413Thompson，JD1991Thebiologyofaninvasiveplant-whatmakesSpartinaanglicasosuccessful?BioScience，41(6)：39340114徐承远，张文驹，卢宝荣，陈家宽.生物入侵机制研究进展J.生物多样性2001，9(4)：430438.15CallawayRM，AschehougET，2000Invasiveplantsversustheirnewandoldneighbors：amechanismforexoticinvasionSrience，290：521523.16EdgerlyJS，WiHeyMS，LivdahlTP，1993ThecommunityecologyofAedesegghatchingimplicationsforamosquitoinvasion.EcologicalEntomology，18(2)：123128.17姬晓娜，张现青，谷令彪，生物入侵对生态安全的影响及其对策J平顶山工学院学报，2008，17(3)：414418王献溥，生物入侵的生态威胁及其防除措施J植物杂志，1999(4)：4519丁建清外来生物的入侵机制及其对生态安全的影响J中国农业科技导，2002(4)l-1620,28DANTONIOCM，VITOUSEKPMBiologicalinvasionbyexoticgrasses，thegrassfirecycleandglobalchangeJAnnRevEcolSyst，1992，23：63-8729THOMPSONJDThebiologyforaninvasiveplantJBioscience，1991，41：39340130BRAITHwAITERWAlienvegetationandnativebiotaintropicalAustralia：thespreadandimpactofMimosapigraJBiolConserv，I989，48：189-21031徐汝梅，叶万辉生物入侵理论与实践M北京：科学出版社，20033