生物入侵的机制[稻谷书苑]

1、外来生物入侵外来生物入侵 熊飞熊飞 江汉大学生命科学学院江汉大学生命科学学院1教学运用 第四章第四章 外来生物入侵的机制外来生物入侵的机制 2教学运用 一、一、 什么物种更容易成为入侵种什么物种更容易成为入侵种 Baker(1965,1974) Baker(1965,1974)针对杂草性植物物种，总结针对杂草性植物物种，总结 了这些物种的一些生活史特征了这些物种的一些生活史特征著名的著名的“BakerBaker目目 录录”， BakerBaker认为更多地符合以下特征的物种更有认为更多地符合以下特征的物种更有 可能成为入侵种。可能成为入侵种。 既可进行有性繁殖，也可进

2、行无性繁殖。既可进行有性繁殖，也可进行无性繁殖。 从种子发育到性成熟时间短。从种子发育到性成熟时间短。 对环境异质性有很强的耐受能力。对环境异质性有很强的耐受能力。 3教学运用 二、什么群落更容易被入侵二、什么群落更容易被入侵 一般来说，任何一个群落都可以被外来种入一般来说，任何一个群落都可以被外来种入 侵，只是程度不同而已。侵，只是程度不同而已。 不同群落的易感性不同，同一群落对不同类不同群落的易感性不同，同一群落对不同类 群的入侵者的易感性也不同。不同群落里，本地群的入侵者的易感性也不同。不同群落里，本地 种的相对竞争力、抗干扰的能力也不一样。种的相对竞争力、抗干扰的能力也不一样。 4教学

3、运用 公认公认更容易被入侵群落更容易被入侵群落的结论是的结论是: 1. 1. 经常受到人类干扰或已经退化的生态环境经常受到人类干扰或已经退化的生态环境, , 外来入侵种比较容易扩张。外来入侵种比较容易扩张。四川、云南草场被紫四川、云南草场被紫 茎泽兰入侵。茎泽兰入侵。 2. 2. 人类进入的频率高的生态环境人类进入的频率高的生态环境，人类进入人类进入 生态系统的频率与外来物种入侵的机会存在相关生态系统的频率与外来物种入侵的机会存在相关 性。性。如交通要道两侧，风景名胜区。如交通要道两侧，风景名胜区。 5教学运用 3 . 3 . 缺乏自然控制机制的生态环境缺乏自然控制机制的生态环境, , 繁殖能

4、力强的物种，在其原来的生态系统中必繁殖能力强的物种，在其原来的生态系统中必 然有天敌生物，或以其为食，或寄生，或能够与然有天敌生物，或以其为食，或寄生，或能够与 其竞争，或能够分泌物质抑制其生长，控制其种其竞争，或能够分泌物质抑制其生长，控制其种 群数量。群数量。水葫芦在原产地有水葫芦象甲控制其种水葫芦在原产地有水葫芦象甲控制其种 群数量。群数量。 6教学运用 入侵物种在不同生态系统中的分布 入侵到我国的外来有害生物占据了各种各样的生态系统，几 乎所有的生态系统中都有入侵物种的踪迹。生物入侵多发生 在人类活动比较频繁、受人类干扰严重的区域。 中国不同生态系统中入侵物种所占比例中国不同生态系统中

5、入侵物种所占比例 入侵植物：入侵植物：杂草 居多，主要分布 在人工干涉生境 中； 入侵动物：入侵动物：昆虫 居多，主要分布 在农田、森林及 果园； 入侵微生物入侵微生物：植 物病原类居多， 主要分布在农田 和森林。 7教学运用 三、外来物种入侵的特征三、外来物种入侵的特征 外来入侵种进入与扩散的途径及其危害形式复杂外来入侵种进入与扩散的途径及其危害形式复杂 多样、难以防范。多样、难以防范。 入侵行为具有隐蔽性和突发性，一旦达成入侵，入侵行为具有隐蔽性和突发性，一旦达成入侵， 往往在短时间内形成大规模爆发之势，极难防范往往在短时间内形成大规模爆发之势，极难防范 和监测。和监测。 入侵过程具有阶段

6、性特征，通常可以分为四个阶入侵过程具有阶段性特征，通常可以分为四个阶 段：引入和逃逸期、种群建立期、停滞（或潜伏）段：引入和逃逸期、种群建立期、停滞（或潜伏） 期和扩散期。期和扩散期。 8教学运用 入侵范围广泛（涉及陆地和水体几乎所有地方）入侵范围广泛（涉及陆地和水体几乎所有地方）; ; 入侵事实、后果及其影响可能长时间存在；入侵事实、后果及其影响可能长时间存在； 入侵具有某种条件性或选择性特征，物种单一的、入侵具有某种条件性或选择性特征，物种单一的、 人为干扰严重的、退化的、有资源闲置的、缺乏人为干扰严重的、退化的、有资源闲置的、缺乏 自然控制机制的生态环境下，入侵成功的可能性自然控制机制的

7、生态环境下，入侵成功的可能性 较高，而生态完整性良好的生态系统较不易受到较高，而生态完整性良好的生态系统较不易受到 入侵。入侵。 9教学运用 四、外来种引入的途径四、外来种引入的途径 1. 有意引入有意引入 在我国目前已知的外来有害植物中，超过在我国目前已知的外来有害植物中，超过 50%的种类是人为引种的结果。的种类是人为引种的结果。 如：水葫芦，由于它是一种很好看的观赏植如：水葫芦，由于它是一种很好看的观赏植 物，且含有少量淀粉。中国为观赏和作为饲料进物，且含有少量淀粉。中国为观赏和作为饲料进 行了引进。但是，引进后其生长速度非常快。在行了引进。但是，引进后其生长速度非常快。在 云南滇池，水

8、变得像绿油漆一样，其主要的原因云南滇池，水变得像绿油漆一样，其主要的原因 是水葫芦疯长，长后又腐烂，污染非常严重。是水葫芦疯长，长后又腐烂，污染非常严重。 10教学运用 引入目的：引入目的： l作为牧草或饲料作为牧草或饲料 l作为观赏植物作为观赏植物 l作为药用植物作为药用植物 l作为麻类作物作为麻类作物 l作为改善环境植物作为改善环境植物 l作为食物作为食物 l作为水产养殖品种作为水产养殖品种 l作为宠物作为宠物 l异地放生异地放生 l植物园、动物园、植物园、动物园、 野生动物园的引入野生动物园的引入 11教学运用 12教学运用 13教学运用 14教学运用 2. 无意引入 l随人类交通工具带

9、入随人类交通工具带入 l船只携带船只携带 l周边地区自然传入周边地区自然传入 l海洋垃圾海洋垃圾 l随人类建设过程传入随人类建设过程传入 l军队的转移军队的转移 l野化的家养动物野化的家养动物 l旅游者带入旅游者带入 l随进口农产品和货物随进口农产品和货物 带入带入 15教学运用 事事 例：例： 一些地区为了搞形象工程，不通过海关一些地区为了搞形象工程，不通过海关 （有专门的部门进行进口动植物检疫）从国外引（有专门的部门进行进口动植物检疫）从国外引 进大树。引进来的树看起来很好，但其树干、树进大树。引进来的树看起来很好，但其树干、树 叶、土壤中有没有害虫及其幼虫和卵就无从所知叶、土壤中有没有害

10、虫及其幼虫和卵就无从所知 了。了。 16教学运用 3. 自然传入 l外来入侵种还可通过风力、水流自然传入外来入侵种还可通过风力、水流自然传入; l鸟类等动物还可传播杂草的种子（在粪便鸟类等动物还可传播杂草的种子（在粪便 中没有被动物消化，种子附着在动物的体中没有被动物消化，种子附着在动物的体 表）。表）。 17教学运用 事例事例: : l紫茎泽兰是从中缅、中越边境自然扩散入我国。紫茎泽兰是从中缅、中越边境自然扩散入我国。 l薇甘菊可能通过风暴气流从东南亚传入广东。薇甘菊可能通过风暴气流从东南亚传入广东。 l水稻象甲可能是借助气流迁飞到中国大陆。水稻象甲可能是借助气流迁飞到中国大陆。 18教学运

11、用 紫茎泽兰紫茎泽兰 薇甘菊薇甘菊 19教学运用 稻水像甲稻水像甲 20教学运用 五、关于生物入侵与生物群落之间关系五、关于生物入侵与生物群落之间关系 的假说的假说 1. 多样性阻抗假说多样性阻抗假说 p 经典的观点认为：结构简单的群落更容易被入侵，因为相经典的观点认为：结构简单的群落更容易被入侵，因为相 对简单的群落对简单的群落 ，其所到的平衡更容易被打破，其所到的平衡更容易被打破。 小的岛屿小的岛屿易被入侵：由于本地种少易被入侵：由于本地种少 农田农田易被入侵：人为的耕作简化了群落易被入侵：人为的耕作简化了群落 热带雨林热带雨林也易被入侵：它几乎没有害虫爆发也易被入侵：它几乎没有害虫爆发

12、p 但也有一些本地种不但不能阻抗生物入侵，反而促进生物但也有一些本地种不但不能阻抗生物入侵，反而促进生物 入侵：这是由于引入种与本地的传粉者、扩散者、菌类、入侵：这是由于引入种与本地的传粉者、扩散者、菌类、 固氮细菌发生了共生作用。固氮细菌发生了共生作用。21教学运用 2. 天敌逃避假说天敌逃避假说 天敌是植物种群的重要调节者天敌是植物种群的重要调节者; ; 天敌对本地种比对外来种有更大的抑制作用天敌对本地种比对外来种有更大的抑制作用; ; 植物植物可以利用天敌调节作用的降低而提高种群的可以利用天敌调节作用的降低而提高种群的 增长。增长。 p有时也有这样的情况：很多物种在排除了植食性有时也有这

13、样的情况：很多物种在排除了植食性 天敌后，其种群数量不仅没有上升，反而降低了。天敌后，其种群数量不仅没有上升，反而降低了。 原因是由于广谱性的植食性天敌对其竞争者的作原因是由于广谱性的植食性天敌对其竞争者的作 用更大。用更大。 22教学运用 3. 空生态位假说空生态位假说 p物种对一个群落的入侵，成功之处在于它占据了物种对一个群落的入侵，成功之处在于它占据了 一个空的生态位一个空的生态位。 p但有很多潜在的入侵者，在到达岛屿后，找不到但有很多潜在的入侵者，在到达岛屿后，找不到 传粉者，共生者，或者其他所需的本地生物传粉者，共生者，或者其他所需的本地生物, ,也无也无 法构成入侵。法构成入侵。

14、23教学运用 4. 资源机遇假说资源机遇假说 p入侵物种必需获得可利用的资源如阳光，营养，入侵物种必需获得可利用的资源如阳光，营养， 水等；可利用资源的波动是入侵成功的关键因素。水等；可利用资源的波动是入侵成功的关键因素。 当外来物种不和当地物种存在对资源的强烈竞争当外来物种不和当地物种存在对资源的强烈竞争 时，它的成功率就会增大，进而成为入侵种。时，它的成功率就会增大，进而成为入侵种。 p 西南地区的滥砍滥伐，使本地的大量物种消失，西南地区的滥砍滥伐，使本地的大量物种消失， 给外来入侵生物提供了大量的可利用资源，因而，给外来入侵生物提供了大量的可利用资源，因而， 紫茎泽兰在西南地区造成入侵。

15、紫茎泽兰在西南地区造成入侵。 p三峡水库三峡水库 24教学运用 5. 干扰假说干扰假说 p人的活动或者人们驯化和迁移的动植物，可以对人的活动或者人们驯化和迁移的动植物，可以对 环境造成突然的、剧烈的干扰，有可能促进生物环境造成突然的、剧烈的干扰，有可能促进生物 入侵。火灾、涝灾、农业活动、放牧、湿地改造、入侵。火灾、涝灾、农业活动、放牧、湿地改造、 湖泊的盐分及营养水平的变化均可引起入侵的后湖泊的盐分及营养水平的变化均可引起入侵的后 果。果。 p 然而，有没有干扰也发生入侵的例子，也有增加然而，有没有干扰也发生入侵的例子，也有增加 干扰可以增加入侵的事例，也有减少干扰能增加干扰可以增加入侵的事

16、例，也有减少干扰能增加 入侵的证明：如北美的草地，火减少了入侵，放入侵的证明：如北美的草地，火减少了入侵，放 牧增加了入侵。牧增加了入侵。 25教学运用 6. 生态位机遇假说生态位机遇假说 p资源、天敌、物理环境资源、天敌、物理环境3 3个因素决定入侵者的增长个因素决定入侵者的增长 率。这率。这3 3个因素都是随时间和空间而变化的。一个个因素都是随时间和空间而变化的。一个 物种对这些因素的时空变化的反应如何，决定了物种对这些因素的时空变化的反应如何，决定了 入侵能力。入侵能力。 26教学运用 六、构成外来物种入侵的关键元素六、构成外来物种入侵的关键元素 1. 人为因素是构成外来物种入侵的关键元

17、素人为因素是构成外来物种入侵的关键元素 p在自然情况下，山脉、河流、海洋等等的阻隔以及气在自然情况下，山脉、河流、海洋等等的阻隔以及气 候、土壤、温度、湿度、海拔高度等等自然地理因素候、土壤、温度、湿度、海拔高度等等自然地理因素 的差异构成了物种迁移的障碍，依靠物种的自然扩散的差异构成了物种迁移的障碍，依靠物种的自然扩散 能力进入一个新的生态系统是非常困难的。能力进入一个新的生态系统是非常困难的。 p 虽然也有由于气候或地质构造变化，而使动物、植虽然也有由于气候或地质构造变化，而使动物、植 物或病原体进入新的系统的情况，但更多的却是由于物或病原体进入新的系统的情况，但更多的却是由于 人类活动而

18、有意或无意导致的越来越多的物种迁移。人类活动而有意或无意导致的越来越多的物种迁移。 27教学运用 2. 外来物种入侵的定义基础外来物种入侵的定义基础 p不能用国家或地区之间的界限是否被超越来作为不能用国家或地区之间的界限是否被超越来作为 判断物种入侵与否的依据。同样地，一国或一地判断物种入侵与否的依据。同样地，一国或一地 区之内都会存在众多且各不相同的生态系统。所区之内都会存在众多且各不相同的生态系统。所 以，一国之内、一地区之内也会出现外来物种入以，一国之内、一地区之内也会出现外来物种入 侵的现象。侵的现象。 p因此，外来物种入侵是以生态系统为基础而定义因此，外来物种入侵是以生态系统为基础而

19、定义 的。的。 28教学运用 七、外来入侵种的扩散机制七、外来入侵种的扩散机制 1. 外来入侵种扩散过程外来入侵种扩散过程 一般认为外来种的传入扩散过程分为传入、一般认为外来种的传入扩散过程分为传入、 定植（殖）和扩散三个阶段定植（殖）和扩散三个阶段 传入期：传入期：外来种刚刚传入新的地区，开始适应传外来种刚刚传入新的地区，开始适应传 入地的气候和环境，依靠有性或无性繁殖形成新入地的气候和环境，依靠有性或无性繁殖形成新 的种群，但尚未建立起足够定植的种群。的种群，但尚未建立起足够定植的种群。 29教学运用 停滞期：停滞期：很多外来种定植后并没有马上大面积扩很多外来种定植后并没有马上大面积扩 散

20、、入侵，而是表现为散、入侵，而是表现为“停滞停滞”状态，例如薇甘状态，例如薇甘 菊在菊在1980年代初传入广东，但直到近年代初传入广东，但直到近2、3年它才年它才 开始造成危害。开始造成危害。 扩散期：扩散期：在此时期，由于外来种形成了适宜于本在此时期，由于外来种形成了适宜于本 地气候和环境的繁殖机制和强大的与本地物种的地气候和环境的繁殖机制和强大的与本地物种的 竞争机制，种群扩张不可避免。由于大量种子进竞争机制，种群扩张不可避免。由于大量种子进 入成熟阶段，很容易借助一些外在的扩散条件，入成熟阶段，很容易借助一些外在的扩散条件， 从而大肆传播蔓延，形成从而大肆传播蔓延，形成“生态生态”爆发。

21、爆发。 30教学运用 2. 促使入侵种扩散蔓延的主要因素促使入侵种扩散蔓延的主要因素 入侵种强大的繁殖特性、生态适应性和竞入侵种强大的繁殖特性、生态适应性和竞 争力争力 水葫芦兼有性和无性两种繁殖方式，每个花水葫芦兼有性和无性两种繁殖方式，每个花 穗包含有穗包含有300-500粒种子，种子在水中的休眠期粒种子，种子在水中的休眠期 可达可达15-20年；水葫芦还依靠匍匐枝无性繁殖。年；水葫芦还依靠匍匐枝无性繁殖。 31教学运用 传入地适宜的气候和环境条件传入地适宜的气候和环境条件 p水葫芦在长江流域以南的地区均可生长，水葫芦在长江流域以南的地区均可生长， 霜冻可霜冻可 使水葫芦植株死亡，但在很多

22、地区，只有叶部受使水葫芦植株死亡，但在很多地区，只有叶部受 霜冻影响，植株基部仍保持绿霜冻影响，植株基部仍保持绿 色并不死亡，但在色并不死亡，但在 我国北方水葫芦难以自然越冬。我国北方水葫芦难以自然越冬。 32教学运用 人类活动助长了种群扩散人类活动助长了种群扩散 p20世纪50-60年代，全国大力提倡推广种植“三水 饲料”水葫芦、水花生、水浮莲，各省、县、乡 相继引种，并研究了许多高产措施，这样便人为 地促进了水葫芦的扩散。 33教学运用 自然传播力量自然传播力量 p我国南方四通八达的水网是水葫芦扩散的重要途 径，很多杂草如豚草、薇甘菊种子可随风远距离 传播。 34教学运用 传入地缺乏自然控

23、制机制传入地缺乏自然控制机制 p在我国，很少发现有水葫芦的自然天敌，目前近 发现有一种蜗牛和鳞翅目昆虫和少数病原菌是其 天敌，但在水葫芦的原产地南美，却有200多种 天敌昆虫取食水葫芦。 35教学运用 八、生物入侵的适应性进化及其八、生物入侵的适应性进化及其 影响影响 36教学运用 1. 入侵种适应性进化的遗传基础入侵种适应性进化的遗传基础 入侵物种的成功，除了有较宽的生理生态耐受性或入侵物种的成功，除了有较宽的生理生态耐受性或 可塑性，更大程度上依赖它们对自然选择的适应可塑性，更大程度上依赖它们对自然选择的适应 性响应。性响应。 大量的事实证明了遗传特性对于入侵成功的重要性。大量的事实证明了

24、遗传特性对于入侵成功的重要性。 因此，自然选择可以在源种群的遗传基础上起作因此，自然选择可以在源种群的遗传基础上起作 用而加快生物入侵。用而加快生物入侵。 37教学运用 遗传漂变遗传漂变 p较小的群体在遗传过程中由于偶然事件导致一部较小的群体在遗传过程中由于偶然事件导致一部 分基因被固定分基因被固定, ,一部分基因丢失一部分基因丢失, ,群体的遗传结构群体的遗传结构 ( (基因结构即基因频率基因结构即基因频率) )发生改变发生改变; ;入侵到新的环境入侵到新的环境 中表现出很强的抗性适应和可遗传的抗性变化。中表现出很强的抗性适应和可遗传的抗性变化。 38教学运用 p桡足类动物联合体的研究可以说

25、明桡足类动物联合体的研究可以说明; ;它们是广盐性它们是广盐性 的的, ,但其中一些物种并不能耐受该联合体所占据的但其中一些物种并不能耐受该联合体所占据的 如此广的盐度范围如此广的盐度范围, ,而是当入侵到新的生境时便表而是当入侵到新的生境时便表 现出很强的抗性适应和可遗传的抗性变化。现出很强的抗性适应和可遗传的抗性变化。 39教学运用 加性遗传变异加性遗传变异 p侵种的源种群的加性遗传变异程度越高，更有利侵种的源种群的加性遗传变异程度越高，更有利 于入侵的成功；成功入侵前所经历的时滞就是积于入侵的成功；成功入侵前所经历的时滞就是积 累足够的加性遗传变异水平。累足够的加性遗传变异水平。 p 银

26、色蚂蚁缺乏遗传多样性使该种群减少内讧而更银色蚂蚁缺乏遗传多样性使该种群减少内讧而更 加团结更易形成加团结更易形成“超级殖民者超级殖民者”加速其入侵北美加速其入侵北美 洲是一个例外。洲是一个例外。 40教学运用 杂交杂交 p入侵物种与新的环境中的本地种或外来种的种内，入侵物种与新的环境中的本地种或外来种的种内， 种间杂交产生新的基因型种间杂交产生新的基因型( (增加了遗传变异，产生增加了遗传变异，产生 了新的基因互作，掩饰或卸载有害的隐性等位基了新的基因互作，掩饰或卸载有害的隐性等位基 因因) )，导致生长更快，导致生长更快, ,种群数目更多，入侵性更强种群数目更多，入侵性更强 等等 p如一些杂

27、草通过与生物工程作物杂交而获得除草如一些杂草通过与生物工程作物杂交而获得除草 剂抗性和耐寒的基因。剂抗性和耐寒的基因。 41教学运用 外来种基因型与环境的相互作用外来种基因型与环境的相互作用 p环境与基因型的相互作用会导致外来种在入侵不环境与基因型的相互作用会导致外来种在入侵不 同的环境时出现多样化。同一寄生动物群体选择同的环境时出现多样化。同一寄生动物群体选择 不同的寄主导致在形态和生理上的分异。不同的寄主导致在形态和生理上的分异。 p如以山楂和苹果为食物的蝇，由于山楂和苹果的如以山楂和苹果为食物的蝇，由于山楂和苹果的 成熟季节和温度不同成熟季节和温度不同, ,通过选择逐渐分化为山楂蝇通过选

28、择逐渐分化为山楂蝇 和苹果蝇。和苹果蝇。 42教学运用 特殊基因特殊基因 p有些物种的少数基因能对生物的入侵产生重大的有些物种的少数基因能对生物的入侵产生重大的 影响影响 p如如2020世纪世纪4040年代从南美洲入侵美国东南部的火蚂年代从南美洲入侵美国东南部的火蚂 蚁，其中一个基因影响该入侵种的社会组织能力。蚁，其中一个基因影响该入侵种的社会组织能力。 p异源多倍体石茅高粱的少数基因与影响其蔓延的异源多倍体石茅高粱的少数基因与影响其蔓延的 特性特性( (生长生长, ,分布分布, ,生存等生存等) )密切相关。密切相关。 43教学运用 基因组重排基因组重排 p基因组重排是入侵事件中的适应性进化

29、的重要基基因组重排是入侵事件中的适应性进化的重要基 础础； p例如例如, ,沿经度梯度沿经度梯度3 3个大陆果蝇染色体反转呈现出个大陆果蝇染色体反转呈现出 相同的模型相同的模型, ,这提示基因组重排的功能角色这提示基因组重排的功能角色； p另外还有一种果蝇另外还有一种果蝇( (D.buzzatiiD.buzzatii) )的一个特定染色的一个特定染色 体的重排频率与其温度适应性有关体的重排频率与其温度适应性有关。 44教学运用 2. 入侵种的适应性生理生态特征体现入侵种的适应性生理生态特征体现 耐受范围耐受范围 是一个物种能够应付的环境变化程度是一个物种能够应付的环境变化程度; ;也就是也就是

30、 存活的范围存活的范围; ;生物在环境接近其最适范围内才可以生物在环境接近其最适范围内才可以 繁殖繁殖, ,随着条件进一步偏离随着条件进一步偏离, ,虽然能生长虽然能生长, ,但生殖能但生殖能 力受到胁迫。力受到胁迫。 45教学运用 p多数入侵物种比本地种具有更宽的耐受范围多数入侵物种比本地种具有更宽的耐受范围; ;而且而且 表型的可塑性也是入侵种适应新环境的重要手段表型的可塑性也是入侵种适应新环境的重要手段; ; p入侵种进入新环境入侵种进入新环境, ,刚开始也许环境条件并不在它刚开始也许环境条件并不在它 的最适范围的最适范围, ,但它能很快对环境梯度作出反应但它能很快对环境梯度作出反应,

31、,调调 整到最适范围。整到最适范围。 46教学运用 对捕食的响应对捕食的响应 当入侵物种到达一个新的生境当入侵物种到达一个新的生境, ,没有以前的天敌没有以前的天敌, , 不用在抵抗捕食方面投入能量而把更多的能量用不用在抵抗捕食方面投入能量而把更多的能量用 于生长和繁殖于生长和繁殖; ;这样种群数目会迅速增大这样种群数目会迅速增大. . 47教学运用 物种形成事件物种形成事件 p入侵将加快物种形成过程入侵将加快物种形成过程; ;根据理论预测根据理论预测, ,即使很即使很 弱的适应性选择都会大大降低物种形成的等待时弱的适应性选择都会大大降低物种形成的等待时 间间. . 48教学运用 3. 入侵物

32、种的繁殖适应特性与对策入侵物种的繁殖适应特性与对策 外来入侵生物繁殖力的大小对入侵是否成功外来入侵生物繁殖力的大小对入侵是否成功 具有重大意义具有重大意义( (正相关关系正相关关系); ); 入侵植物有有性繁入侵植物有有性繁 殖和无性繁殖殖和无性繁殖, ,且两种繁殖产生后代的能力很强且两种繁殖产生后代的能力很强; ; 如微甘菊如微甘菊, ,柽柳柽柳, ,紫茎泽兰等。紫茎泽兰等。 49教学运用 入侵植物无性繁殖适应性特点入侵植物无性繁殖适应性特点 入侵植物许多能进行无性繁殖入侵植物许多能进行无性繁殖, ,且无性繁殖的比例且无性繁殖的比例 高高, ,特别是入侵杂草特别是入侵杂草. .根和地下茎的萌

33、生根和地下茎的萌生, ,土壤的自土壤的自 然压条繁殖然压条繁殖, ,使种群快速增长使种群快速增长; ;土壤的扰动不会影土壤的扰动不会影 响物种的续存响物种的续存, ,相反还有助于繁殖体的传播相反还有助于繁殖体的传播; ;大多大多 数入侵植物主要是利用茎进行分蘖繁殖数入侵植物主要是利用茎进行分蘖繁殖. . 50教学运用 如微甘菊和印度白茅如微甘菊和印度白茅, ,地上部分通常在秋冬季节干地上部分通常在秋冬季节干 枯死亡枯死亡, ,但地下茎能越过冬天但地下茎能越过冬天; ;来年春天立即长出来年春天立即长出 嫩芽嫩芽, ,并繁殖成许多新的植株并繁殖成许多新的植株; ; 并且有研究表明并且有研究表明,

34、,微甘菊的萌生苗比实生苗的成活微甘菊的萌生苗比实生苗的成活 率高率高, ,生长速度也快生长速度也快,5,5天就能繁殖出一新的植株天就能繁殖出一新的植株; ; 采取化学的方法或中耕除草的方法采取化学的方法或中耕除草的方法, ,往往能杀死叶往往能杀死叶 片和嫩茎片和嫩茎, ,可对老茎无显著的杀灭效果可对老茎无显著的杀灭效果; ;被拔除的被拔除的 老茎如果没有充分晒干老茎如果没有充分晒干, ,在遇到雨水在遇到雨水, ,又能死而复又能死而复 生生; ; 凤眼莲几乎全部靠无性繁殖凤眼莲几乎全部靠无性繁殖. . 51教学运用 入侵植物的有性入侵植物的有性( (种子种子) )繁殖适应性特点繁殖适应性特点 与

35、本土植物比较与本土植物比较, ,入侵植物长到成熟的时间较短入侵植物长到成熟的时间较短, ,迅速长成迅速长成 成株又开始繁殖下一代成株又开始繁殖下一代, ,有利于扩大种群数量有利于扩大种群数量, ,避免入侵种避免入侵种 在新的生境中灭绝在新的生境中灭绝; ; 入侵植物花期长入侵植物花期长, ,但从开花到种子成熟的时间短但从开花到种子成熟的时间短, ,花的数量花的数量 多多, ,从而可吸引更多的昆虫授粉从而可吸引更多的昆虫授粉, ,产生更多的种子产生更多的种子; ; 入侵植物结实期也长于本土植物入侵植物结实期也长于本土植物, ,有利于种子的传播有利于种子的传播. . 52教学运用 世界上危害性极大

36、的入侵植物主要分属于苋世界上危害性极大的入侵植物主要分属于苋 科科,菊科和禾本科菊科和禾本科;种子干重小种子干重小; 如微甘菊的千粒种子不足如微甘菊的千粒种子不足0.1克克; 许多入侵植物特别是杂草的种子不需要特别许多入侵植物特别是杂草的种子不需要特别 的处理以打破休眠的处理以打破休眠,而且通常能在多种不同的环境而且通常能在多种不同的环境 条件下萌发条件下萌发; 入侵植物还有萌发率高入侵植物还有萌发率高,萌发速度快的特点萌发速度快的特点; 53教学运用 4. 入侵种适应性进化的影响入侵种适应性进化的影响 入侵种适应性进化的直接后果入侵种适应性进化的直接后果 p入侵种与被入侵区的生物的进化调整入

37、侵种与被入侵区的生物的进化调整 研究表明，入侵物种能够很快地适应入侵环研究表明，入侵物种能够很快地适应入侵环 境境; ;北美西海岸一种引入的果蝇仅北美西海岸一种引入的果蝇仅2020年便导致明显年便导致明显 的适应性进化的适应性进化. . 54教学运用 p 本地种对入侵产生的响应本地种对入侵产生的响应 入侵种的适应性进化完成期间以及扩张后入侵种的适应性进化完成期间以及扩张后,本地物种也会本地物种也会 对它的入侵产生一定的响应对它的入侵产生一定的响应; 蝴蝶可适应不同的入侵香草而快速进化出不同的食性蝴蝶可适应不同的入侵香草而快速进化出不同的食性. 约约1000年前，当芭蕉引入夏威夷时，至少进化出年前，当芭蕉引入夏威夷时，至少进化出5种专营种专营 寄生的蛾类。寄生的蛾类。 杂草对人类行为杂草对人类行为(包括农业行为包括农业行为)的响应。如一些杂草进化的响应。如一些杂草进化 成类似作物，不仅物