外来种入侵的生物学与生态学基础的若干问题

外来物种的入侵及其所造成的危害已越来越为人们所认识。一个外来物种入侵一个新的生境无疑要具备一定的条件 ,尽管目前对这种条件的研究还只是初步的。首先从其自身来说 ,需要有足够的入侵性 ,这可以认为是入侵种的生物学基础 ,可能表现为具有多倍性、一定的遗传变异、杂合性或表型可塑性 ,以及不同的交配系统等 ;其次一个物种的入侵成功还取决于入侵生境的可入侵性 ,这可以认为是入侵种的生态学基础 ,而新的种间关系的形成 ,尤其是入侵种与其他种类的互惠共生关系的建成是关键。本文主要介绍了有关入侵种的生物学和生态学基础中的一些最新进展 ,希望有助于我国学者对相关研究内容的开展以及对有害外来种入侵的防治     

高黎贡山外来植物入侵现状及管控建议

高黎贡山是中国生物多样性的关键地区,也是西南地区重要的生态安全屏障。在气候变化和人类活动等影响下,高黎贡山正面临越来越多的外来植物入侵,其生物生态安全遭受严重威胁。本研究通过系统野外调查并结合文献数据分析,揭示高黎贡山外来植物入侵现状,根据分布范围、记录频次、分布状态以及危害性划分入侵植物的入侵等级,并提出相应管控建议。结果显示,高黎贡山现有外来植物共225种,其中入侵植物214种、外来栽培植物11种;入侵植物分散于50个科,其中菊科占比最高,达到17.29%,其次是豆科(14.02%)、大戟科(7.01%)和苋科(6.54%);从地理来源看,美洲物种占比最高,达到67.76%(145种),其次是亚洲来源物种(17.76%)。根据入侵现状评估结果, 1级(恶性入侵植物)和2级(严重入侵植物)入侵物种分别有15种和27种,另外还有一些物种虽然目前尚未形成明显危害,但具有较高的入侵风险。高黎贡山外来入侵植物类群组成和原产地来源复杂多样,入侵等级分布具有地域特点,应实施分类管理措施以提高管控成效。以上结果可以为更好地管理高黎贡山地区外来植物、推动高黎贡山国家公园建设提供重要参考。     

迎接入侵种的挑战

入侵种是从原来生存的生境中被引入到一个新的生态环境的外来物种,它们勿需面对起源地的天敌和竞争,而且能很快适应新的生境,迅速繁衍,抢夺其他物种的养分和生存空间,造成其他本地物种的减少和灭绝,导致生态失衡,给社会带来经济上的负面冲击,甚至威胁人类的健康.入侵种属于外来种,但入侵种的范围却比外来种的范围小.并不是所有的外来种都会危害生态环境.其侵入过程错综复杂,并且会随着气候环境等因素的变化而变化,因而外来种引进的结果是不可预见的.       

云南菊科入侵植物入侵机制及其利用研究进展

植物入侵已对生物多样性、社会经济和人类健康造成了严重的威胁。云南由于地形复杂、气候和生态系统类型多样而成为植物入侵的重灾区。菊科是入侵植物中最多的一个科;但目前尚缺乏有关云南菊科入侵植物入侵机制和利用的报道。云南菊科入侵植物约有86种,入侵的主要机制:云南地形复杂,气候和生态系统类型多样,为入侵植物的生存提供了适宜的环境;同时,这些菊科入侵植物具有较强的繁殖能力和竞争能力、多样化的生态对策及丰富的化感物质,且其天敌缺乏等。这些因素的综合作用使很多菊科外来植物成功入侵云南。综合利用是治理入侵植物的一种有效措施。云南菊科入侵植物资源丰富,产量高,在医药、饲料、工业原料等方面具有一定的开发利用价值。     

外来入侵种入侵机制研究取得的新进展

<正>入侵种的入侵机制是入侵生物学的核心科学问题。已有假说主要从天敌、资源和生态位几方面阐述了入侵种的入侵性。但是现有的入侵理论只能解释部分入侵物种的入侵性,所以新的入侵理论令人期待。2006年至今,动物研究所孙江华研究员领导的森林害虫化学生态研究组以红脂大小蠹-伴生真菌为研究模型,以多物种协同作用为切入点,开展了红脂大小蠹入侵机制的研究,继2007年     

表型可塑性与外来植物的入侵能力

外来植物的入侵能力与其性状之间的关系是入侵生态学中的基本问题之一。成功的入侵种常常能占据多样化的生境,并以广幅的环境耐受性为特征。遗传分化(包括生态型分化)和表型可塑性是广布性物种适应变化、异质性生境的两种不同但并不矛盾和排斥的策略。越来越多的实验证据表明,表型可塑性具有确定的遗传基础,本身是一种可以独立进化的性状。许多入侵种遗传多样性比较低,但同时又占据了广阔的地理分布区和多样化的生境,表型可塑性可能在这些物种的入侵成功和随后的扩散中起到了关键作用。本文首先介绍表型可塑性的含义,简述表型可塑性和生物适应的关系,然后从理论分析和实验证据两个方面论述了表型可塑性与外来植物入侵能力的相关性,最后针对进一步的研究工作进行了讨论。当然,并非所有入侵种的成功都能归因于表型可塑性,作者认为对于那些遗传多样性比较低同时又占据多样化生境的入侵种,表型可塑性和入侵能力的正相关可能是一条普遍法则,而非特例。     

意大利苍耳入侵对本地植物群落物种多样性和稳定性的影响——以乌鲁木齐市为例

研究外来植物不同程度入侵对区域群落结构和植物群落物种多样性的影响对评价其对生态系统的危害具有重要意义。以入侵植物以意大利苍耳(Xanthium italicum)为主要研究对象,选择意大利苍耳危害较明显且分布面积较大的中国新疆乌鲁木齐市米东区为研究区域进行植物样方调查,以意大利苍耳和其共生的本地植物为切入点,以物种多样性指数、群落稳定性、群落可入侵性、影响程度指数、入侵植物的竞争优势和入侵强度来探究不同入侵程度下的本地植物群落物种多样性和群落稳定性的变化。结果表明:(1)与未入侵地相比,意大利苍耳轻度入侵显著增加了本地植物群落的物种多样性(P ＜ 0.05),而重度入侵显著降低了本地植物群落的物种多样性(P ＜ 0.05)。(2)在意大利苍耳入侵的群落中,群落稳定性由轻度入侵水平到重度入侵水平降低了25%,而群落可入侵性、意大利苍耳的竞争优势指数和入侵强度指数分别增加了77%、79%和83%。(3)在轻度入侵水平下,意大利苍耳对本植物群落物种多样性、群落稳定性和群落物种数的影响程度指数 ＜ 0,产生了积极影响;相反,在轻中度和重度入侵水平下意大利苍耳对本植物群落物种多样性、群落稳定性和群落物种数的影响程度指数 ＞ 0,产生了负面影响。(4)本地植物群落多样性与群落稳定性均呈正相关,但与群落可入侵性呈负相关(P ＜ 0.05)。(5)Shannon-Wiener指数对群落的稳定性的直接通经系数最大,为0.828;Simpson''s指数对群落可入侵性的直接通经系数最大,为0.932。由此可见,意大利苍耳在中度和重度入侵对植物群落结构产生巨大影响,而作为"一带一路"的核心和枢纽地带的新疆,将会对其脆弱的生态系统和土著物种的多样性造成不可估量的影响。应在入侵初期对其进行控制与铲除,防止意大利苍耳等有害外来入侵种的入侵和进一步扩散与蔓延。     

分子标记技术在昆虫入侵研究中的应用

遗传变异与种群持续性及其进化潜力密切相关,而生物入侵导致种群遗传变异或遗传多样性的改变为研究自然界中各种生态和进化问题提供了理想模式。分子标记技术是调查种群遗传变异的重要工具,揭示了入侵种的入侵过程和结果,并预测未来的发生情况。本综述归纳了分子标记技术在昆虫入侵机制研究中的应用,以典型的研究个案为例,分别综述了分子标记技术在隐蔽入侵的监测应用,分子标记技术在重构入侵历史研究中的推算方式,分子标记技术在探索种群遗传变异与成功入侵机制方面取得的重要进展,并进一步介绍了高分辨率熔解曲线（high-resolution melting, HRM）分析在昆虫入侵研究中的应用前景。     

湿地中的植物入侵及湿地植物的入侵性

湿地享有“自然之肾”之称,但湿地生态系统正在受到严重的破坏,植物入侵已经成为干扰湿地生态系统的重要因素。同时湿地植物具有高度的入侵性,湿地和植物入侵都是现代生态学的研究热点。本文总结分析了湿地容易受到入侵的6种主要原因,包括湿地生境类型多样,分布广泛;湿地位置与植物扩散路线相关性;干扰;富营养化;湿地的脆弱性;外来种缺少天敌等。归纳了21种全球性主要湿地入侵植物种及其生态习性,并对湿地植物具有高度入侵性的共同特点以及解释湿地入侵现象的5种假说:天敌逃避说、宽耐受性假说、有效利用说、杂种优势说和异株克生说等作了综述分析。     

群落可侵入性及其影响因素

 可侵入性用于评价群落易遭受生物入侵的程度,受外来种死亡率、区域气候、干扰水平、生态系统抵抗入侵的能力、本地种竞争和抗干扰能力等因素的影响。当前对群落或区域间可侵入性的比较常以外来种数量或丰度为据,然而这两者仅代表了群落内单一的动态过程,不足以作为衡量群落可侵入性的广泛标准。借助一个描述外来种数量的简单模型阐明,由于影响可侵入性因素的复杂性,各地之间的可侵入性几乎不可比较。并从入侵过程、入侵种特性及本地种、本地群落对入侵的抵抗性几方面对群落可侵入性进行了阐述分析,其中着重介绍入侵生态中几个重要的概念,如可侵     

植物入侵机制的主要假说

植物入侵是最严重的全球问题之一,严重破坏生态系统的结构和功能。随着植物入侵现象日益严峻,要控制和解决外来植物入侵问题,了解和掌握植物入侵机制尤为重要。本文概述了植物入侵的多种机制及不同机制间的协同作用,阐述了植物入侵过程中的化感作用、植物-土壤反馈机制、互惠共生关系,以及植物功能性状和表型可塑性对入侵过程的影响,并对多种机制协同与植物入侵轨迹的关系进行综合分析。根据分析结果将外来植物在侵入地的入侵时间轨迹分为引入、定植、建立和侵入4个阶段,把遇到的各种阻碍和促进因素融入其中,提出外来植物入侵曲线图,有助于未来对入侵植物及其影响的研究和管理。对现有的植物入侵研究方法进行分析,提出现阶段研究的不足以及未来的研究方向和目标。     

中国公布的3 批外来入侵植物种类特征与入侵现状分析

生物入侵是当今世界各国发展的一大挑战。外来入侵物种已对各国经济造成了不同程度的影响, 中国也未能幸免。为了防止外来物种入侵, 减轻其对我国造成的影响, 国家环保总局先后于2003 年、2010 年及2014 年公布了3 批中国外来入侵物种名单。据统计, 中国公布的3 批外来物种名单中的外来入侵植物共29 种, 占半数以上, 其中菊科和禾本科植物合计20 种, 约占3 批外来入侵植物总种数的68.96%; 生活型为草本的植物最多, 占96.55%; 原产地为美洲的占93.10%。3 批外来入侵植物中62.07%的植物是非有意引入的, 现今已全部建立种群, 且在全国各地大范围扩散。     

入侵植物飞机草和南美蟛蜞菊种子萌发特征对热带珊瑚岛生境的响应

入侵植物对热带珊瑚岛植被及生态系统产生严重威胁,研究热带珊瑚岛生境下入侵植物的种子萌发特征,可为预判入侵植物在热带珊瑚岛的扩张潜力提供科学依据。该研究以入侵植物飞机草(Eupatorium odoratum)、南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)和原生植物林泽兰(E. lindleyanum)种子为对象,通过“人为增温3℃+海砂基质+水”模拟热带珊瑚岛生境,测定种子萌发性状。结果表明：飞机草种子萌发性状主要受海砂基质和增温的影响;南美蟛蜞菊和林泽兰种子萌发性状则主要受海砂基质的影响。在热带珊瑚岛生境下,3种植物的繁殖潜力均显著低于大陆生境,飞机草和南美蟛蜞菊繁殖潜力降幅尤为显著。飞机草种子扩张潜力与林泽兰相当,但南美蟛蜞菊种子扩张潜力显著高于林泽兰。虽然飞机草和南美蟛蜞菊被人为带入热带珊瑚岛后的繁殖潜力有所下降,但其种子萌发特征对珊瑚岛生境的适应性和高于原生物种的扩张潜力均表明这2种入侵植物将对珊瑚岛植被生态系统造成威胁,在今后的研究中应当着重关注热带珊瑚岛生境入侵植物的防控工作。     

安徽省外来植物入侵状况分析

【目的】了解安徽省入侵植物的现状,明确分布格局对制定预防与控制管理措施具有重要意义。【方法】通过文献整理与实地调查分析了安徽省外来入侵植物的种属、来源地、引入途径、入侵时间、入侵生境以及各市(地区)的分布状态。【结果】1.安徽省共有入侵植物158种,共计102属40科,其中菊科植物最多为25属36种,占安徽省入侵植物总数的22.8%。2.安徽省入侵植物主要来源于美洲,共98种,占总种数的57.7%;60.1%的入侵植物(95种)为有意引入,其余均为无意引入;69.9%的入侵植物于近现代(1840年之后)入侵安徽。3.入侵植物中75.5%分布于“道路旁,荒地生态系统”“森林、灌木”、“内陆水域、湿地”、“草地、城市绿地”、“农田、耕作用地”等5种生境中。4.不同的地区入侵植物的分布存在差异,芜湖市入侵植物种类最多,占总全省的78.5%,其次为黄山市(77.5%)和合肥市(76.6%),亳州市(62.7%)入侵植物的种类最少。【结论】安徽省入侵种数量由东南向西北逐步减少,各城市入侵状况存在一定差异,但总体均属易受入侵环境,应加强监管,及时对入侵外来种进行治理。     

新疆千里光Senecio jacobaea在中国的适生区预测

【背景】菊科植物新疆千里光原产于欧亚大陆,在北美和澳洲为入侵植物,目前在中国只有新疆有分布记录。新疆千里光一旦成为入侵植物,将对农业、畜牧业和人类健康都可能产生危害,所以需要评估其在中国的扩散趋势。【方法】搜集新疆千里光在中国和世界其他地区的分布记录,结合当前和未来(2050年)气候条件下19种生物气候变量,应用Maxent模型和Diva Gis软件,定量预测新疆千里光在中国目前和未来的潜在分布区域;并通过接受者操作特征曲线(ROC)分析法对模型进行精度检验。另外,通过Maxent给出新疆千里光在欧洲(原产地)、北美洲和大洋洲(入侵地)以及中国等4个分布区的年均温度和年均降水量的气候阈值。【结果】用中国和全球分布的数据预测的结果有些差异。前者结果表明除了新疆地区,其他省份几乎没有新疆千里光的适生区;而后者显示在中国其他几个省份也有可能分布,且在甘肃四川交界处有较高适生性。前者模型精确度较高,但2个结果都显示新疆千里光在中国目前和未来的分布区大部分还是在新疆地区。中国分布区年均温度和年均降水量的阈值比其他2个地区都低。【结论与意义】新疆千里光在当前和未来气候条件下在中国未来的扩散趋势较弱,基本局限于新疆地区。用中国分布数据预测优于全球分布数据预测结果,新疆千里光不同分布区的气候阈值的差异揭示分布于中国的新疆千里光与其他地区的种群的生态位有所不同,可能是一个新的亚种,希望未来能进行进一步的研究。     

福州市公园外来入侵植物初步调查与分析

[目的] 了解福州市公园的外来入侵植物种类组成,分析其原产地及入侵等级等情况,能够为福州外来入侵植物的扩散、防控以及生物多样性保护提供参考依据。[方法] 对福州市4个区49个公园的外来入侵植物种类、原产地、生活型、入侵频度、危害程度（入侵等级）等进行调查和分析。[结果] 在调查的福州市所有公园内均有入侵植物分布,目前有入侵植物66种,隶属25科,其中菊科、豆科、苋科3个科为优势科,共计33种（占50.00%）;从来源上看,大多数原产于美洲,其次是非洲、欧洲、亚洲;以草本植物为主,共有55种（占83.30%）;从入侵频度看,入侵频度超过50%的入侵植物有7种,其中小蓬草的频度最高,为87.76%;从入侵等级来看,其中恶性（1级）入侵植物16种,严重（2级）入侵植物14种,局部（3级）入侵植物12种,一般（4级）入侵植物11种,有待观察类（5级）13种。[结论] 当前福州市公园内的外来植物入侵现象比较严重,应当加强该区域的入侵植物监测与预警,防止入侵植物扩散从而造成重大生态危害。     

福建外来入侵植物初步研究

经野外调查和整理分析文献资料,初步认定福建省外来入侵植物并已归化的种类约73种,分属于29科,其中菊科种类最多,有16种。从来源看,来自美洲的有59种,占80.82%。入侵植物中包括6种2003年国家环保总局公布的首批外来入侵物种。文中还对这些外来入侵植物的危害、入侵途径及其防治对策进行讨论。     

海南岛外来植物薇甘菊危害现状及入侵动态研究

为全面了解薇甘菊在海南的危害现状与入侵动态,提供有效防治的科学依据,对海南全岛薇甘菊入侵现状进行了调查,分析其入侵动态,并对其分布区进行预测。结果表明,自2003年在海口、文昌首次发现以来,薇甘菊已侵入到海南10余个市县,由于其繁殖力强、生长迅速、适应性好,与本地植物进行强烈的资源竞争,对本地农林业生产已构成一定危害,而且有向整个海南岛扩散蔓延的趋势。因此,必须引起高度重视,采取综合防治,有效减少薇甘菊大面积入侵造成的危害和损失。     

“973”项目“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”简介

2002年12月,国家重点基础研究发展计划("973"项目)"农林危险生物入侵机理与控制基础研究"经科技部批准正式立项,2003年启动。文章主要介绍该项目的立项背景、主要研究内容、研究方案和技术路线、总体研究目标及研究进展。     

外来入侵植物大狼把草种群构件生物量结构研究

大狼把草是广泛分布于我国的外来入侵植物之一,通过样方调查,从构件水平定量分析了大狼把草种群各构件的结构特征及其生物量间的关系模型,并探讨了其与入侵性的关系。结果表明:大狼把草种群各构件生物量之间的关系为茎>花序>根>叶。各构件生物量所占比率表现为茎>花序>叶>根。大狼把草种群各构件生物量之间及各构件生物量与植株高度之间都呈显著正相关关系,均可用幂函数模型较好地表达。大狼把草种群各构件较强的表型可塑性及其在生殖器官中较高的生物量投资分配特性,极大地提高了其入侵能力。