生物入侵课件.ppt
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生态入侵,由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区,该生物种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展,这种过程称为生态入侵(ecologicalinvasion)。
生物入侵指生物离开其原生地,由原来生存地(国家、地区、生态系统),经自然(气流、风暴和海洋等)或人为的途径传播到另外的一个环境中,损害入侵地的生态系统、生物多样性、农林牧与渔业的生产以及人类的健康,而造成经济损失和生态灾难的过程。
外来入侵种的入侵是一个复杂的生态过程,这个过程通常可分为四个阶段:
1.侵入:
指是生物离开原生存的生态系统到达一个新境;2.定居:
是指生物到达入侵地后,经当地生态条件的驯化,能够生长、发育并进行了繁殖,至少完成了一个世代;3.适应:
是指入侵生物已繁殖了几代,由于入侵时间短,个体基数少,因而种群增长不快,但每一代对新环境的适应能力都有所增强;,4.扩散:
是指入侵生物已基本适应生活于新的生态系统,种群已经发展到一定数量,具有合理的年龄结构和性比,并具有快速增长和扩散的能力,当地又缺乏控制该物种种群数量的生态调节机制,该物种就大肆转播蔓延,形成生态“暴发”,并导致生态和经济危害。
定义入侵物种的标准:
通过有意或无意的人类活动而被引入到一个新的地域在当地的自然或人为生态系统中形成了自我繁殖能力给当地的生态系统或社会经济造成了明显的损害或影响,薇甘菊(Mikaniamicrantha),盲目引进造成巨大危害的最典型例子是水葫芦。
水葫芦原产于委内瑞拉,上世纪70年代作为猪饲料引进,并作为观赏和净化水质植物推广种植。
由于其无性繁殖速度很快,现已广泛分布于华北、华东、华中和华南,其中福建、云南、江苏、浙江、四川、湖南、湖北和河南等省最多。
在福建闽江,水葫芦长满水面,影响了水产养殖。
水葫芦的快速蔓延使很多水生生物处于灭绝的边缘。
以昆明滇池为例,20世纪60年代以前,滇池主要水生植物有16种、有水生动物68种。
但到20世纪80年代,大部分水生植物相继消亡,水生动物仅存30多种,而现在我国每年用于打捞水葫芦的费用达到上千万元,不仅生态环境受到了破坏,而且付出了沉重的经济代价。
比如,原产南美洲的水葫芦现已遍布华北、华东、华中、华南的河湖水塘。
连绵1000公顷的滇池,水葫芦疯长成灾,布满水面,严重破坏水生生态系统的结构和功能,已导致大量水生动植物死亡。
外来入侵物种通过压制或排挤本地物种,形成单优势种群,危及本地物种的生存,最终导致生物多样性的丧失。
曾经的旅游胜地云南滇池现在成了“水葫芦养殖厂”,福寿螺,福寿螺,又叫大瓶螺,原产南美洲亚马逊河流域,20世纪80年代作为食物引入我国广东等地,现已在广东、广西、浙江等地泛滥成灾。
福寿螺。
学名大瓶螺,属于热带和亚热带种,原本分布于南美洲的墨西哥、巴西等地,20世纪70年代末,作为一种食物被引入东南亚的许多国家和地区。
1980年,福寿螺被引入中国台湾,1981年被引入中国大陆。
目前,福寿螺已经成为世界性的农业生产的重要有害生物,在亚洲、北美和南美洲都出现了大规模爆发,对粮食生产造成了严重影响。
福寿螺还破坏当地淡水生物的物种多样性。
目前正在黄河流域肆虐的美国白蛾正是通过木材进口进入我国辽宁的,在1981年由渔民自辽宁捎带木材传入山东荣成县,开始在山东相继蔓延,而之后在我国的扩散则更是出人意料。
美国白蛾,生物入侵的危害,1、是对新环境自然生态系统的影响。
许多新物种在入侵至新的生态系统后,常常挤占或掠夺土著生物的生存地盘,使得土著物种减少甚至灭亡,导致被入侵地生态系统结构的崩溃,并连带造成当地气候环境的异变。
2、是对人类经济活动造成影响。
以松材线虫为例,自从1982年在南京首次被发现以来,目前遍布安徽、浙江、江苏、广东等省,危害面积近130万亩,造成直接经济损失25亿元、间接损失250亿元。
黄山自然风景区的林业工作人员不久前在黄山的松树里发现了一种虫子,虽然只有区区0.1毫米左右,但足以使他们为之色变了那就是大名鼎鼎的松材线虫,任何松树只要被它感染,无论大小,三个月内必定枯死!
天牛,甘肃的古浪县由于虫害而处于被沙漠吞噬的危险之中;天牛虫害也因此被形象地称作“不冒烟的森林火灾”。
治理措施治理水葫芦,引入水葫芦象甲;治理空心莲子草,引入空心莲子草叶甲,对付松材线虫;引进管氏肿腿蜂来消灭线虫的传播者天牛,“绿色杀手”紫茎泽兰是一种有剧毒的毒草,外表很秀丽,是一种繁殖能力特强的外来恶性杂草。
紫茎泽兰原产墨西哥,1865年作为观赏植物引入夏威夷,1875年引入澳大利亚。
后来发展为到处繁衍、泛滥成灾。
10年前,这种杂草通过飞花传播、鸟类助播等方式,经由缅甸、泰国至我国云南,后又到达贵州省,它与农作物争抢土地、水分及营养,抑制林木生长,导致农作物减产,且其茎叶有毒,有损人畜健康。
马、羊食后引发气喘病,曾使四川凉山的羊减产6万多头,损失2100多万元。
紫茎泽兰,比如,原产美洲的紫茎泽兰现已遍布我国西南大部分地区,密集成片的单优植物群落出现,导致原有植物群落出现衰退、消失现象。
薇甘菊,20世纪80年代侵入我国。
它是一种攀援性的草质藤本,生长极为迅速,繁殖力极强,花果茎根均可再生,一天可生长10多厘米。
它能爬到树林的顶部蔓延开来,使树木得不到阳光窒息而死;它也能侵入农田使作物减产,使红树林死亡,生态系统遭到了极大的破坏,并已危及到岛上600只猕猴,以及鸟类和其他动物的生存,,豚草,原产于北美,生命力极强,正大面积疯长,它破坏着原有生态,且对人畜健康有害。
武汉现已成为全国4个豚草扩散中心之一,空心莲子草,空心莲子草原产南美洲,曾于20世纪50年代作为饲料推广,现已遍布黄河流域以南地区。
毒麦,原产欧洲,1954年从保加利亚进口的小麦中首次被发现。
毒麦本身无毒,但由于一种真菌寄生在花穗上而产生毒麦碱,能麻痹神经系统,人误食含4%毒麦的面粉,就能引起中毒。
互花米草,互花米草把原先温顺的芦苇驱逐出境,跳跳鱼、泥虾类底栖动物也不得不“离乡背井”。
这一切使得鸟类失去了柔软舒适的建巢材料,找不到可口丰盛的食物,它们当然无法再留恋这块土地了。
互花米草1894年在英国一家海湾天然杂交而成,具有繁殖力快、群落长势强等特点。
1980年10月在福建沿海等地试种,1982年扩种到江苏、广东、浙江和山东等地。
当初引种的目的是为保滩护岸、改良土壤、绿化海滩与改善海滩生态环境。
现在这个物种已经在浙江、福建、广东、香港大面积蔓延。
互花米草1.侵占大面积近海滩涂,使沿海养殖的贝类、蟹类、藻类、等生物大量死亡,而且还使一些港道淤塞,影响海水的交换能力,导致水质下降,大片红树林消失。
2.1990年仅福建宁德东吾洋一带的水产业一年的损失就在1000万元以上,已经成为沿海地区影响当地渔业产量、威胁红树林的严重问题。
假高粱,20世纪初从日本引入台湾,常混入进口的种子中,是高粱、玉米、小麦、棉花、大豆、甘蔗、等多种作物的杂草。
凤眼莲,飞机草,1920年作为香料引入泰国,1934年在我国云南南部发现。
它的叶子上含有毒的香豆素,会引起皮肤红肿、起泡,误食则引起头晕、呕吐,会使家畜、鱼类中毒,还会影响其他草本植物的生长,强大小蠹,原产美洲,1998年在山西首次被发现,估计与引进木材有关。
已导致600多万株油松枯死。
湿地松粉蚧,非洲大蜗牛,烟粉虱不仅能直接刺吸植物汁液,造成植物衰弱、干枯,它还是许多蔬菜病毒病的重要传毒介体,并且由于它的幼虫分泌蜜露,会严重污染叶片和果实,引起植物的霉污病。
烟粉虱最早被认识是1889年,人们从希腊的烟草上采得这种害虫。
美国白蛾,外来入侵物种的生物学特征生物学特征概括起来讲,外来入侵种的生物学特征表现:
(1)生态适应能力强。
主要表现在:
遗传多样性高,抗逆性强,生态位广;种子可以休眠以保证在特定时期萌发;能产生抑制其他植物生长的物质;具有能够刺伤动物并引起动物反感的棘刺等;能寄生在其他植物体上;植物的光合效率高。
(2)繁殖能力强。
主要表现在:
能通过种子或营养体大量繁殖;世代短,能在不利环境下产生后代;植物的根或根茎内有大量营养贮存,强的无性繁殖能力;种子的发芽率高,幼苗生长快,幼龄期短。
(3)传播能力强。
主要表现在:
有适合通过媒介传播的种子或繁殖体,传播率高;种子较小,难于清理,可随风和流水传播到很远的地方;善于与人共栖,容易通过人类活动被传播。
外来物种入侵的途径
(1)人为有意引种在我国目前已知的外来有害植物中,超过一半的种类是由于人为引种造成的。
作为经济物种、药物、牧草或饲料引入而成为入侵的例子。
如蓖麻、紫苜蓿、河狸鼠等;作为观赏花卉或树木,如紫茉莉等;作为改善环境植物种类,如大米草、微甘菊、凤眼莲等。
(2)无意间带入随人类交通工具带入,如豚草等;、随进口农产品和货物带入,如毒麦、假高粱、松材线虫等;随人类的旅游、建设过程带入:
如湿地松粉蚧等;一些水生或海产种类可以随船只携带等。
(3)自然扩散外来入侵植物种子或繁殖体凭借风或动物的力量实现自然传播;。
容易遭受外来物种入侵的原因容易遭受外来物种入侵的原因在于:
生态系统中具有外来种足够的可利用资源;缺乏如天敌等自然控制因素;人类干扰。
下列区域常因人类或自然干扰严重以及具有适宜的生境而容易造成生物入侵:
港口、口岸附近,铁路、公路两侧;人为干扰严重的森林、草场;物种多样性较低、生境较为简单的岛屿、水域及牧场;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;温暖湿润,气候条件好的地区。
生物入侵的危害主要表现,生物入侵的危害主要表现在三个方面:
破坏生态环境、威胁人类健康、危害经济发展。
(1)外来入侵物种会造成严重的生态破坏和生物污染。
大部分外来物种成功入侵后大爆发,生长难以控制,造成严重的生物污染,对生态系统造成不可逆转的破坏。
(2)威胁人类健康豚草和三裂叶豚草现分布在东北、华北、华东、华中地区的个省市。
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。
(3)生物入侵导致生态灾害频繁爆发,对农林业造成严重损害,危害经济发展。
近年来,松材线虫、湿地松粉蚧、松突圆蚧、美国白蛾等森林入侵害虫严重发生与危害的面积逐年增加;豚草、紫茎泽兰、飞机草、薇甘菊、空心莲子草、水葫芦、大米草等肆意蔓延,已到了难以控制的局面。
据专家估算,全国每年因生物灾害给农业带来的损失占粮食产量的10%15%,棉花产量的15%20%,水果蔬菜的20%30%。
外来物种入侵过程经历这样四个时期:
引入和逃逸期、种群建立期、停滞期和扩散期。
在引入和逃逸期期间,外来物种被有意或无意地引入到以前没有这个物种分布的区域,有些个体经人类释放或无意逃逸到自然环境中去。
外来物种开始适应引入地的气候和环境,在当地野生环境条件下,依靠有性和无性繁殖形成自然种群,称种群建立期。
外来物种经过一定时间对当地气候、环境的适应,开始进入停滞期,这一期间,外来物种表现为具有一定的种群数量,但其通常并不会马上大面积扩散,而是表现出“停滞”状态,有些物种甚至要经过几十年才开始显示出入侵性。
当外来物种形成了适宜本地气候和环境的繁殖机制,具备了与本地物种竞争的强大能力,而当地又缺乏控制该物种种群数量的生态调节机制的时候,外来物种便进入了扩散期。
这一时期里,外来物种大肆传播蔓延,形成“生态”爆发,并导致生态和经济危害。
外来物种的入侵机制,可以概括为4个方面:
(1)外来物种成功入侵往往需要经过引进、入侵、建立和传播(变成有害种)等几个主要阶段,从上一个阶段转变到下一个阶段的成功率一般为10%;
(2)外来物种入侵成活后,有一个较长的滞后阶段,之后才会爆发性扩展;(3)外来物种扩散的主要手段是繁殖体的成功传播;(4)外来物种的生存需要一个关键的最小面积,如没有超过这个面积,就难以增殖扩散。
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