主要外来鱼类对千岛湖生态系统的潜在影响及对策

生物入侵已在全球范围内广受关注,外来生物入侵现象日趋严重,不仅导致地区特有物种衰竭,还影响当地生物多样性、生态环境和经济发展。千岛湖(原名新安江水库)作为一个集渔业、水源、旅游、发电于一体的大型山谷型水库,其生态系统状况受到国内外生态学者的普遍关注。然而近年来,该水库也受到外来物种入侵威胁,对土著鱼类尤其是经济鱼类的资源构成了巨大的威胁。综合分析了千岛湖生态系统的主要特征和主要外来鱼种,结合这些外来鱼类的生物学特征,概述主要外来鱼类对千岛湖生态系统的潜在影响,并针对这些潜在风险,提出了相应的治理对策,为千岛湖水域生态系统的管理工作积累基础资料。     

我国外来水生生物入侵现状及其影响

生物入侵已经被公认是造成生物多样性丧失的重要因素之一，它对生态系统的结构和功能的严重影响已经引起全世界的高度重视。外来水生生物是生物入侵的重要组成部分：因此，从生物入侵的基本概念及入侵物种的传播途径着手，分析我国水生外来物种及其对水生生态系统和渔业可持续发展的影响。     

中国农业生态系统外来种入侵及其管理现状

农业生态系统极易遭受外来生物入侵.作者根据文献资料和多年工作观察统计出入侵我国农业生态系统的外来生物共计92科175属239种,其中植物155种,动物55种,微生物29种,植物多为有意引入后逸生,而动物和微生物则主要是无意引入.外来入侵种发生数量呈现从南到北、从东到西逐渐减少的趋势.这些入侵种中,来源于美洲的最多(占45.04%),其次是欧洲(22.90%);菜地(包括温室大棚)和果园入侵种最多,分别达64.85%和66.53%,而半年期的秋熟旱地和夏熟旱地分别占34.31%和23.85%.其中17种外来杂草、10种害虫、7种病原菌为恶性有害生物,应作为防除的重点目标.目前农业生态系统外来入侵物种的控制以化学防治为主,但由于长期施用化学农药,在侵入我国农田的入侵种中,已有51种在世界不同地区演化出抗药性生物型,因而需重视生物防治、农业和生态防治以及检疫等的综合应用.今后外来种对农业生态系统的入侵格局、机制和趋势,入侵途径以及生物入侵和抗药性生物型对农业生态系统中有害生物群落演替的影响、转基因作物导致的生物入侵等问题值得关注.     

生物入侵的危害与防治对策

生物入侵是一个世界范围的生态学现象。入侵种通过竞争、捕食、改变生境和传播疾病等方式对本地种及其系统产生影响。生物入侵的危害表现为：造成巨大的经济损失,仅美国每年因外来种入侵造成的经济损失近1370亿美元;威胁到人类的健康和生存。成千上万的人被外来种传染疾病以致死亡;引起严重的社会恐慌和动荡,人们寝食不安;改变了生态系统的结构和功能,全球自然灾害频频爆发;导致生物多样性的急剧下降,威胁到子孙后代的生存和发展。防治生物入侵有3条途径：实行全面检疫,阻止外来种的偶然入侵;采取全面的生态评估和监测,防范引进品种的入侵灾难;对已入侵的外来种采用机械法、化学法和生物防治法进行根除和控制,应用生物防治法、筛选天敌和对其进行危害评估时要特别慎重。     

“主要入侵生物生态危害评估与防制修复技术示范研究”项目介绍

正随着国际交流的增加,物种扩散到新的地理区域更为便捷,一些外来物种在入侵地对当地的生态环境、经济、社会造成危害。《全球生物多样性展望》(2014)认为生物入侵是导致生物多样性丧失的第二大因素。我国是遭受生物入侵最严重的国家之一,已发现外来入侵生物560种,其中属于世界自然保护联盟(IUCN)公布的全球100种最具威胁的外来入侵生物的     

我国南方生物入侵的问题与对策

外来物种入侵到新的栖息地,可能给当地造成严重的生态灾难,导致生态灾害爆发及生物多样性的丧失,进而威胁到人类生存环境.目前,生物入侵已给我国造成了非常严重的环境问题和社会危害,带来了巨大的生态和经济损失,仅对我国农林业造成的直接经济损失每年就高达574亿元.文中主要以我国南方外来植物为例,分析了生物入侵的危害、途径、原因,针对生物入侵涉及地域、生态系统类型和涉及物种种类特点,提出了防治对策：重视生物入侵现象,加强与之相关问题的基础研究;加强立法,建立科学的引种制度;加强动植物检疫,建立全国外来物种入侵动态监测网;提高全民防范意识;加强国际合作.     

全球变化主要过程对海滨生态系统生物入侵的影响

作为海陆交错带的海滨生态系统是海洋与陆地的过渡带,是承受全球变化及其引起海平面上升等影响最为前沿、最为重要的缓冲带,同时又是人类活动极为频繁和强烈的地带,因此海滨生态系统是生物入侵的高发区之一.本文在分析海滨生态系统生物入侵现状的基础上,分析了CO2升高、海平面上升和富营养化等全球变化过程对海滨生态系统生物入侵的影响:CO2浓度上升改变了入侵种的竞争态势,海平面上升调整了入侵种的空间分布格局,而富营养化为外来入侵种的进一步拓展提供了动力.为了深入揭示全球变化对海滨生态系统生物入侵过程的潜在影响,很有必要在阐明单因子作用机制与过程的基础上加强与其他组分的交互作用研究,以及中、长时间尺度上的动态分析.与此同时,生物入侵导致的海滨生态系统变化对全球变化相关过程的反馈作用研究也具有极其重要的意义.     

网络理论在入侵生物学中的应用研究现状

生物入侵是一个动态有序的过程,其发生和危害存在异质性,通常由来源地、入侵地和它们之间的连接构成的系统中的自然、生物、社会等因素所决定。网络理论是研究复杂系统的一种新方法,本质是从复杂的信息中抽象出规律、揭示系统的结构特征共性。近20年,网络理论已被应用于生物入侵研究。本研究综述了网络理论在生物入侵研究中的应用进展,明确了主要的研究方向和前沿热点,认为:2000年以来国际上已开展的研究集中在评估外来物种入侵风险和入侵后对生态系统影响2个方面;外来物种随运输网络入侵的风险评估和景观连接性对入侵物种扩散的影响、外来物种入侵对本地物种间互作网络的影响及生态群落可入侵性是网络理论应用的热点;研究热点具有明显的时间发展特征,2013年以前多是对生态系统的影响,近10年来主要是风险评估。我国利用网络理论研究外来物种入侵较少且集中于对生态系统的危害,未来应加强对外来物种的时空定量传入和扩散风险评估,为我国制定和提升外来入侵物种早期监测预警、阻止新的入侵、抑制进一步扩散的管理措施提供依据。     

威胁因素之外来植物

外来生物入侵在当今世界范围内广泛发生,而且,它们对地球的影响已经构成全球变化的重要成分,其对生物多样性、生态系统功能、生物进化以及景观影响深远,给环境和人类经济造成无法挽回的损失,已成为世界性灾难。20世纪80年代以来,入侵植物对我国农林牧业等领域造成的危害日趋严重,也对经济和社会发展造成多重负面影响。     

中国外来入侵生物的危害与管理对策

本文探讨了外来入侵生物的概念及其在我国的危害状况,入侵原因,提出了外来入侵生物 预防及管理对策,随着国际贸易往来和旅游业的发展,生物入侵在我国不断加剧,正在成为威胁我国生物多样性与生态环境的重要因素之一,外来入侵种的生态代价是造成本地物种多样性不可弥补的消失以及物种的灭绝,其经济代价是农林牧渔业产量与质量的惨重损失与高额的防治费用,生物入侵在我国大部分是由于人为因素引起的,这些因素包括：缺乏对引进种的利益与风险进行评估,淡薄的生态意识与不顾生态后果的经济利益驱使下的盲目引进,缺乏严格的科学监管体系或监管不力,缺乏全面检疫的体系与机制。外来入侵生物的综合性与系统性研究已成为当今我国生态环境保护、农业生产和经济可持续发展的重大研究领域,我国对外来入侵生物的预防与管理应着重于国家能力、研究能力,监测与管理能力三大体系的建设上,根据我国国情和目前的紧急现状应制定出优先行动计划,对特定外来种的入侵生物学基础研究,特定生态系统或地理区域入侵种现状及影响的关键评估研究,特定外来入侵生物对生态环境影响的风险评估体系及经济损失的模式研究、发展控制外来有害生物的环保型技术与方法研究,外来生物受控制后生态系统的恢复与栖息生境的复原技术与方法等,无意 目前亟待研究的课题。     

Global change and biological invasions

Invasion by exotic species is one of the serious socio-economic, environmental and ecological problems currently faced by mankind. Biological invasions have changed the species composition, structure and function of ecosystems, and are seriously threatening global biodiversity, economy and human health (Iqbal et al. 2021; Wang et al. 2020; Yang et al. 2021; Zhao et al. 2020; Zheng et al. 2015). Biological invasions have resulted in an economic loss of at least US$ 1.288 trillion over the past few decades worldwide (Diagne et al. 2021). As a consequence of these far-reaching impacts, biological invasions have become a hot research topic in modern ecology, and attract major attention from international organizations, governments and scientists all over the world. There is a complex interaction between biological invasions and global environmental change. Biological invasions are not only passengers of global change, but can also be major drivers of global change (MacDougall and Turkington 2005). Other components of global change, such as atmospheric CO₂ enrichment, global warming, nitrogen deposition, changes in precipitation regimes, habitat fragmentation and land-use change, affect species distributions and resource dynamics of ecosystems, and consequently drive invasion success of many exotic species. On the other hand, invasion by exotic species can also alter basic ecosystem properties, which in turn affect many components of global change. Research on the patterns, processes and mechanisms of biological invasion can shed light on the drivers and consequences of biological invasions in the light of global change, and serve as a scientific basis for forward-thinking management plans. The overarching challenge is to understand the basic ecological interactions of, e.g., invasive and native species, plants and soil, and plants and animals.     

气候变化背景下生物入侵研究态势的文献计量分析

生物入侵严重威胁生物多样性与生态系统健康,对全球环境、经济造成极大损失,而快速的气候变化显著影响外来生物的扩散和入侵进程。探讨气候变化背景下生物入侵研究态势能够从宏观上把握该领域的国际研究现状与热点,为深入理解外来种入侵机制和制定合理的防治策略提供参考。该文基于最近27 a间(1990—2016年)科学文献数据库Web of Science中科学引文索引扩展版(SCI-E)数据,利用TDA等统计工具对气候变化下生物入侵方面的研究进行了文献计量分析。结果表明:27 a间共发表论文1 736篇,论文数量整体保持增长态势,2009年开始进入快速发展阶段;该领域的研究涉及环境科学与生态学、生物多样性保护、植物学等多个学科;澳大利亚莫纳什大学Chown SL教授发文量最高(35篇);美国的总发文量(708篇)和高被引、高影响因子论文数量均居世界首位;发文量最多的研究机构是加利福尼亚大学(93篇),中国科学院发文量居世界第10位(27篇);Biological Invasions是刊文量最大的学术杂志;物种分布模型、生物多样性、全球变暖、风险评估等是近年来该领域的研究热点;中国共发表论文52篇,中国科学院是国内最大的发文机构,其中,动物研究所、武汉植物园、植物研究所的发文量居中科院科研系统前三名;中国在气候变化下生物入侵领域的高被引、高影响因子论文数量及国际合作强度亟待提升。未来需重点关注气候变化下生物入侵的预测与风险评估、生物入侵与生物多样性关系、入侵物种的系统进化、入侵生态系统的多营养级关系、海洋生物入侵、生物入侵与人类健康等问题。     

入侵植物的生理生态特性对碳积累的影响

随着国际贸易的发展和人们交往的增加以及全球环境的变化,生物种类在全球扩散的机会也大大增加,从而为生物入侵创造了机会。生物入侵不仅给农林牧生产造成损失,而且具有长期的生态学效应。外来种的成功入侵不是其自身某一个特性决定的,而是其特性与新的生境综合作用的结果。外来入侵种生理生态特性的研究对其预测和防治具有重要的意义。目前对入侵种生理生态特性的研究较少。已有的研究表明,与本地种相比入侵种可能通过提高光合能力、资源利用率、表型可塑性、化感作用,以及降低繁殖成本等增加植株碳积累,促进其入侵。但并不是所有的入侵种都同时具有这些特性。生境不同限制性资源不同,入侵机制就不同。成功的入侵种应该能够高效地利用生境中的限制性资源,并且能够较快地调节自身的生理特性以适应波动的资源环境。     

Invasion of temperate deciduous broadleaf forests by N-fixing tree species – consequences for stream ecosystems

Biological invasions are a major threat to biodiversity and ecosystem functioning. Forest invasion by alien woody species can have cross-ecosystem effects. This is especially relevant in the case of stream–riparian forest meta-ecosystems as forest streams depend strongly on riparian vegetation for carbon, nutrients and energy. Forest invasion by woody species with dissimilar characteristics from native species may be particularly troublesome. The invasion of temperate deciduous broadleaf forests with low representation of nitrogen (N)-fixing species by N-fixers has the potential to induce ecosystem changes at the stream level. Although effects of tree invasion on stream ecosystems have been under assessed, knowledge of native and invasive tree characteristics allows prediction of invasion effects on streams. Here we present a conceptual model to predict the effects of forest invasion by alien N-fixing species on streams, using as a background the invasion of temperate deciduous broadleaf forests by leguminous Acacia species, which are among the most aggressive invaders worldwide. Effects are discussed using a trait-based approach to allow the model to be applied to other pairs of invaded ecosystem–invasive species, taking into account differences in species traits and environmental conditions. Anticipated effects of N-fixing species invasions include changes in water quality (increase in N concentration) and quantity (decrease in flow) and changes in litter input characteristics (altered diversity, seasonality, typology, quantity and quality). The magnitude of these changes will depend on the magnitude of differences in species traits, the extent and duration of the invasion and stream characteristics (e.g. basal nutrient concentration). The extensive literature on effects of nutrient enrichment of stream water, water scarcity and changes in litter input characteristics on aquatic communities and processes allows prediction of invasion effects on stream structure and function. The magnitude of invasion effects on aquatic communities and processes may, however, depend on interactions among different pathways (e.g. effects mediated by increases in stream nutrient concentration may contrast with those mediated by decreases in water availability or by decreases in litter nutritional quality). A review of the literature addressing effects of increasing cover of N-fixing species on streams suggests a wide application of the model, while it highlights the need to consider differences in the type of system and species when making generalizations. Changes induced by N-fixing species invasion on streams can jeopardize multiple ecosystem services (e.g. good quality water, hydroelectricity, leisure activities), with relevant social and economic consequences.     

Intensity of grass invasion negatively correlated with population density and age structure of an endangered dune plant across its range

Biological Invasions - Invasive species are a global threat to ecosystem biodiversity and function; non-native grass invasion has been particularly problematic in sparsely vegetated ecosystems such...     

福建外来物种入侵现状及对经济社会和生态的影响

福建已成为中国遭受外来物种入侵最严重的省份之一。本文概述了福建主要入侵物种的数量、种类、地理起源、分布、引入途径和入侵特点,系统分析了福建外来物种入侵严重的原因和外来物种入侵对福建生态安全、经济及社会的影响,在此基础上提出了针对外来物种入侵的防控对策。     

火与外来植物相互关系的研究进展

入侵种对本地的生态系统和生物多样性均有不良的影响,严重的会造成物种的灭绝和生态系统的崩溃,这已在全球范围引起广泛关注.在植物外来种与火生态因子的作用研究中发现,火与外来种的关系随物种生物学特性、火作用的时间、频度、强度不同而不同,火有时会有效地抑制外来种的生长和入侵,有时会促进一些外来种的生长和入侵.反之,一些外来种会对火的产生起到积极的作用,一些外来种又会抑制火的发生.火作为控制入侵种的一种方法,经科学地运用,可对某些入侵种起到有效的控制作用.     

Global distribution,entry routes,mechanisms and consequences of invasive freshwater fish

Biological invasion is now considered one of the three major environmental issues worldwide. Freshwater fish invasion becomes more serious with globalization of the world economy. We reviewed the current status of global freshwater fish invasions and discussed the definitions, distributions, introduction pathways, mechanisms, ecological and economic impacts, and risk assessments of freshwater fish invasions. Non-native fish are mainly introduced through food aquaculture (51%), as ornamental fish (21%), or for sport fishing (12%) and fisheries (7%). The number of introduced fish has reached 624 species, doubled the number found thirty years ago. Successful invasions may bring many negative ecological consequences, such as predation, hybridization, structure and function alteration of local freshwater ecosystems, as well as diseases transmission. However, it also brings positive biological and economic values. The number of fish invasion studies has increased eight times over the last 20 years, with studies mainly focusing on biology and the biological impact of invasive fish species. Risk assessments of freshwater fish invasions were studied over the last 10 years, and fish invasiveness screening models have been applied in countries of five continents. The number of non-native freshwater fish in China totaled 439. However, research papers on freshwater fish invasions in China was only 3.7% of the global total, and these researches were mainly on the distribution and biology of invasive fish species, and very few studies included risk assessments. Therefore, we suggest investigating the history, distribution, and mechanisms of invasive species at the national level, evaluating both the positive and negative effects of freshwater fish invasions, and also reinforcing studies of risk assessments in China.     

基于分子生物学方法的外来入侵物种入侵历史重构

生物入侵是一个世界性的问题。全球每年因生物入侵造成的损失超过1万亿美元。探究入侵物种在入侵地的入侵历史对了解生物入侵的生物生态学机制、制定阻截及防除措施有重要意义。分子标记方法的兴起和大规模应用打开了入侵生物入侵历史研究的新天地。采用分子标记的方法可鉴定入侵物种的种类、追溯其来源地、回溯其扩散路径、分析扩散模式及探究物种入侵过程中对入侵种群本身的变化及其对生态系统所造成的各种影响。分子标记的应用使得多个入侵物种的入侵历史得以重现。由于分子标记方法重构的入侵历史受采样范围、采用的分子标记的种类及数量等因素的影响,该方法呈现入侵历史是否是真实发生的入侵过程还存在争议。