植物外来种的生态风险评估和管理

生物入侵是指物种借助于自身力量或外界力量 ,传入到其进化史上未曾分布过的地域 ,并能繁衍后代的过程。植物外来种的入侵可以通过多种途径 :如野生动物、风、水和人类的活动等传播 ,尤其是人类活动的影响使生物入侵的范围、频率和强度超过自然入侵。目前已有部分外来的植物被人们确定为生物污染剂。生物污染剂不同于化学污染剂 ,后者可以随时间而减弱或分解掉 ,而前者则有持久性、倍增性和传播性。有些入侵性的外来植物可以对自然资源造成不可挽救的破坏 ,使经过几千年协同进化的植物、动物、土壤和水分的生态平衡被破坏。当本地植物被外来…     

谈谈“食人鲳"——兼论生物外来种的入侵

“食人鲳”是脂鲤目脂鲤科锯鲑脂鲤属鱼类的俗称,这类鱼原产南美洲亚马逊河流域,目前已经作为观赏鱼类被引入到包括中国在内的世界上很多国家和地区。本文简要地介绍了有关“食人鲳”的形态学和生物学信息,并以“食人鲳”为例,对如何看待生物外来种的问题,提出了作者的观点。即应全方位、多角度地考虑外来种的问题,不能忽视外来种的积极影响;在正确评价外来种的危害时,应以科学为指导,才能制定正确的政策,从而采取有效的措施,防范外来种的危害。     

外来种入侵的过程、机理和预测

生物入侵是指某种生物从原来的分布区域扩展到一个新的（通常也是遥远的）地区,在新的区域里,其后代可以繁殖、扩散并持续维持下去,生物入侵成功的原因,即与入侵者本身的生物学,生态学特征有关,也与群落的脆弱性有关,入侵者可能较本地种的竞争能力强,更适应当地的环境,有的入侵者还可以改变环境,使之对已有利,而不利于本地种。缺乏天敌制约。群落的稳定性低和异常的环境扰动往往导致生物入侵,生物入侵的预测包括哪一种外来种会变成入侵种？哪些生态系统区域会被入侵？影响程度如何？入侵种的扩散态势如何等内容,对有关的理论和模型作了评介。     

外来种互花米草对盐沼土壤微生物多样性的影响——以江苏滨海为例

研究了江苏滨海外来种互花米草的生长对潮间带土壤微生物特征的影响,结果显示:与原有光滩相比,互花米草的大面积生长,使当地潮间带土壤微生物量增加,并随植被的生长状况发生变化,潮间带土壤微生物对碳和营养物质的利用相对较少;同时微生物生理功能群中占优势的活动组分发生了变化,组成可能更复杂。土壤微生物群落生理功能多样性(CLPP)分析结果显示,潮间带土壤微生物群落对碳源底物的利用能力不高,所利用碳源以糖类、氨基酸类、羧酸类占优势;其中互花米草盐沼微生物利用的碳源种类多于光滩,并且不同季节土壤微生物群落碳源利用类型存在差异;潮间带土壤微生物在不同的季节中其生理功能群组成发生着变化,互花米草盐沼的土壤微生物在植被生长减弱时具有与光滩相近的代谢类群,在生理功能上具有一定的相似性;当植被生长旺盛时,其代谢类群增多,代谢强度升高,微生物群落功能多样性增加。外来种互花米草在滨海潮间带的大面积生长,改善了土壤理化性质,为该处土壤微生物提供了不同的碳源,增强了土壤微生物的活动,改变了土壤微生物群落生理功能结构。     

外来种米草的生态功能评价与控制

米草是禾本科米草属多年生植物 ,对高盐淤泥质滩涂具有高度生态适应性。本文综述了米草作为外来入侵种对一些国家和地区的环境影响及其生态控制措施。一方面 ,米草的种群爆发严重威胁当地生物多样性 ,阻碍社会、经济的可持续发展 ;另一方面 ,米草的抵御海岸侵蚀和促淤造陆功能在全球变化引起未来海平面上升的背景下具有重要意义。米草的生态控制以化学措施最为快速有效 ,但可能污染环境。物理措施工程量大 ,适合于小面积米草控制。生物防治最有发展前景 ,但目前应用不理想 ,且容易引起次生生物入侵。 3S技术、种群扩散和增长模型以及长期监测系统等已经被应用于米草生态控制。最后就加强米草生态控制的基础研究和如何提高米草生态控制水平提出了若干建议     

外来种入侵与物种多样性

在入侵生态学研究方面 ,物种多样性与生物入侵之间的关系已成为当前研究和争论的焦点。自Elton的经典假说提出以来 ,物种丰富度高的群落比物种贫乏的群落更能抵抗外来种入侵的观点得到广泛接受。一些理论模型和多样性处理实验支持了该假说。但现在越来越多的野外观测和实验研究开始对这一经典假说提出异议 ,甚至反对。同时 ,在入侵生态学广泛受到关注的今天 ,大量的实验研究也提出了一些新的观点。本文对Elton经典假说提出以来全球有关物种多样性与生物入侵关系的主要研究及其观点进行了评述 ,以期为我国有关研究工作的开展提供参考。     

龟类外来种的生物入侵隐患及其防治措施

本文在国家林业局“中国龟鳖市场调查”项目的基础上,查阅了相关文献及报道,考察了国内主要的大型龟鳖养殖场及10多个省份的观赏龟类和水产品龟类市场,针对龟类外来种的养殖现状和发展趋势及对生态系统潜在的危害进行了分析,探讨了龟类外来种成为入侵种的成因,并对龟类生物入侵的防治进行了讨论,旨在引起龟鳖行业对生物入侵的重视及防范.     

外来种隐蔽入侵： 类型及影响

隐蔽入侵（cryptic invasion）是指在形态上与土著种（或早期建群种）不能或难以区分的外来种在人们未觉察的状态下成功入侵的过程。人们对这类入侵方式往往视而不觉。本文综述了外来种隐蔽入侵的类型以及生态影响。隐蔽入侵的类型主要包括外来姊妹种形式的隐蔽入侵、 不同遗传支系的隐蔽入侵、 不同地理种群的隐蔽入侵以及“返传入”。其中, “返传入”目前还是一种假说。由于这类入侵外来种更容易与土著种（或早期建群种）杂交或基因渗透, 因而可对入侵种自身或土著种产生深远的生态影响。鉴于隐蔽入侵现象的广泛性, 建议进一步加强该方面的研究。     

深圳的外来植物

通过对深圳外来植物调查 ,报道了深圳 1 0 2种外来植物 ,约占深圳植物种类总数的 1 0 % ;并对深圳 1 0种危害较大的外来入侵植物进行了简要介绍。通过对深圳外来植物区系的种类组成、原产地、生长型、生境和危害程度的分析 ,结果表明 :(1 )外来植物的入侵对深圳的自然生态系统的影响较小 ,对人工林或人为干扰严重的生态系统的影响较大 ;(2 )来自新大陆热带地区的外来植物对深圳容易入侵并造成较大危害 ;(3 )草本和藤本植物具有较强的入侵能力 ,高大乔木的入侵能力小 ,造成的危害程度也较小。     

外来入侵种互花米草防治研究进展

互花米草在其原产地具有保滩护堤、促淤造陆等生态功能,但在被引入其他地区后,常给当地生态系统带来诸多负面影响,因此,互花米草常被视为入侵种,对互花米草的入侵性以及防控方面的研究成为一大热点.本研究从物理防治、化学防治、生物防治、生物替代防治、综合防治和防控策略6个方面综述了互花米草防治的最新研究进展,对各类措施的理论基础、技术方案、防治效果和环境影响等方面进行了分析,指出了现有防治技术的不足,并提出生态风险分区防控等建议.     

冬季火烧与收割对互花米草地上部分生长与繁殖的影响

自1995年首次在崇明东滩发现互花米草(Spartinaalterniflora)以来,该外来种已在东滩扩张成为最具优势的植物之一。作为东滩常见的两种人为干扰,冬季火烧和收割可能会对互花米草的生长和繁殖有一定的促进作用,并可能进一步促进互花米草的入侵。因此,作者选择崇明东滩为实验地点,探讨冬季一次性火烧和收割以及相对高程对互花米草生长与繁殖的影响。结果表明:冬季火烧与收割能显著提高互花米草的植株密度和结穗率,显著降低其植株基部直径,即对其生长与繁殖有一定的促进作用,原因可能在于这两种干扰使其生境改变,光照条件得到改善;从Wilks’值的大小可看出,与相对高程相比,这两种干扰对互花米草生长繁殖的影响相对较小,而且这两种干扰对互花米草的影响差异不显著。上述结果表明,冬季火烧与收割将可能促进互花米草在东滩的入侵,有必要采取措施加以管理。     

芦苇与入侵植物互花米草的光合特性比较

以上海崇明东滩湿地外来入侵植物互花米草与本地种芦苇为研究对象,对它们的光合特性进行了比较研究,结果表明:(1)与芦苇相比,互花米草具有更高的表观量子效率(AQY)、CO2羟化效率(CE)和最大净光合速率(pmax);(2)生长季节初期,互花米草午间时段的光合、气孔导度和蒸腾速率均高于芦苇,各指标与光、温的变化基本一致;(3)互花米草的净光合速率曲线呈“单峰”型,测定指标在强光合辐射、高温条件下迅速上升,芦苇则表现出明显的“午休”现象;(4)在生长季节初期(5月份)和活跃期(9月份),互花米草的净光合速率显著高于芦苇,而在生长季节后期(11月份)则低于芦苇。该项研究有利于解释互花米草生长迅速,生产力高,竞争性强的生理生态学特性。     

三种类型互花米草抗盐生态型的分化

从美国引种成功的三种类型互花米草在不同NaCl浓度的盐渍生境中,叶细胞膜透性、渗透调节物(主要是K+、Na+)和氨基酸的变化以及光合作用、呼吸作用的变化都存在明显的差异,这是由于长期不同生境的选择和互花米草的基因型适应所造成的生态型分化的结果。按抗盐性分：G型抗性最强、F型最弱、N型居中。     

外来种互花米草和土著种芦苇空中凋落物氮动态的比较研究

土壤氮含量是限制植物生长的重要因素, 所以入侵植物要入侵成功必须突破土壤氮限制的瓶颈。近年来, 外来种互花米草(Spartina alterniflora)在中国海岸带盐沼中快速取代土著种芦苇(Phragmites australis), 引起了多方面的生态学后果。为了解互花米草与本地种芦苇空中凋落物的氮含量是否存在差异及产生这种差异的机制, 2003年11月至2004年4月, 作者在长江口九段沙湿地对互花米草与芦苇空中凋落物氮含量(单位面积凋落物的总氮量, N g/m²)进行了测定, 结果表明互花米草的氮含量比芦苇高。在空中分解过程中, 互花米草茎(包括叶鞘与秆)凋落物的氮含量显著上升, 但芦苇茎凋落物的氮含量显著降低。2006年1月, 又对中国海岸带6个地点的盐沼中互花米草的凋落物进行取样和氮浓度测定, 发现互花米草空中叶鞘与秆的老凋落物(2004年冬季产生)的氮浓度均显著高于其新产生的凋落物(2005年冬季产生), 表明在空中分解过程中, 互花米草叶鞘与秆凋落物氮含量增加具有普遍性。进一步的温室受控实验结果表明, 互花米草凋落物氮含量增加可能是由腐生固氮微生物引起的。以上结果表明,互花米草取代芦苇后, 改变了空中凋落物的氮动态, 增加了生态系统中氮的输入, 可能有利于互花米草的快速扩张。     

土壤水分条件对克隆植物互花米草表型可塑性的影响

在互花米草草滩挖掘沙蚕是海岸带常见的行为,会造成土壤结构松散,蓄水能力下降,局部土壤水分含量低.能否利用这些条件,降低互花米草种群的入侵性,并进而对互花米草的控制提供对策是一个重要的生态学命题.为此,实验模拟3种不同土壤蓄水条件,并测定互花米草在该条件下的形态与存活指标、克隆特征参数及生物量积累与分配格局.结果表明:土壤水分条件对互花米草的叶长和根状茎生物量均没有显著影响(p> 0.05);而其株高、分枝强度、克隆存活数、克隆存活率及地上生物量在各土壤水分条件间差异显著(p< 0.05);在低水分条件下,互花米草的芽数、基茎粗、地上生物量比和叶生物量比均显著低于其他两组处理(p< 0.05),地下生物量比则显著高于其他两组处理(p< 0.05);在中等水分条件下,互花米草的根状茎长、根状茎节数、地下生物量和茎生物量比与其他两组处理差异不显著(p> 0.05),而在其他两组处理间差异显著(p< 0.05);在高水分条件下,总生物量、茎生物量和根生物量显著高于其他两组处理(p< 0.05),根状茎生物量比则显著低于其他两组处理(p< 0.05),而这些指标在其他两组处理间均差异不显著(p> 0.05).由此推断,土壤水分条件适中有利于互花米草的生长扩张以占领有利的资源环境,而土壤水分条件低则抑制互花米草的生长繁殖,影响其种群延续.     

互花米草群落功率最大化倾向

植物新种进入新区域后,通过扰动或搅局,改变生态系统的结构,形成有特色的自组 织生态系统,趋向新条件下的功率最大化.本文应用能值分析的方法,分别对苏北互花米草 生态系统和光滩生态系统进行能值分析和系统评估.结果表明：互花米草生态系统每年能值 产出比光滩生态系统高1.52E+18 sej.能值密度是光滩的4.72倍,基础能值产出率约为光滩生态系统的5倍.互花米草生态系统能更有效地利用能量,增加系统内部的 能值贮存,实现系统内部的功率最大化.互花米草入侵某区域滩涂后,通过自组织促使整个互花米草生态系统趋于功率最大化,充分发挥生态服务功能,但由于其繁殖扩散过快,导致种群爆发,产生了一系列负面效应,如抑制本土物种、侵占航道、危害贝类养殖等.     

米草生态工程加环效益能值分析

根据生态工程加环原理,在互花米草生态工程(Spartina alterniflora Ecological Engineering,SAEE)基础上设计一个深度开发的增益环,选取天然植物纤维与互花米草提取物——生物矿质液(Biological Mineral Liquid,BML)共同制成降脂胶囊,并应用能值分析的方法对SAEE+胶囊的加环设计(SAE Eand Capsule SAEEC)进行了经济、生态、社会复合效益评估,与SAEE相比,加环设计(SAEEC)的经济投入增加,能值投资比率(Emergy investment ratio,EIR)是SAEE的1．37倍;经济收益是SAEE的2．13倍,经济收益产投比是SAEE的1．46倍;净能值效益(Netemergy yield,NEY)是SAEE的3．18倍,净能值产出率(Evaergy yield ratio,EYR)是SAEE的2．20倍,经济效益和生态效益均得到提高,体现了生态工程加环增益的基本设计原则。     

盐度变化条件下芦苇对互花米草的化感效应

以芦苇凋落物为试材,采用溶液浸提法和厌氧腐解法,获得水提物和腐解产物两种浸提物母液;在5‰和10‰盐浓度下以两种浸提物母液和25%母液分别处理互花米草种子、刚萌发的幼苗以及互花米草滩涂中特有的互花米草益生菌,考察盐度变化对互花米草种子的萌发、幼苗生长以及菌落生长的影响.结果表明：盐处理能够显著促进互花米草种子的萌发、幼根以及互花米草益生菌的生长(P＜0.05).较高的盐浓度(10‰)下,芦苇水提物对互花米草的萌发、生长和互花米草益生菌的生长呈促进作用;当盐浓度降低至5‰时,该促进作用消失.在较低的盐浓度(5‰)下,芦苇腐解产物对互花米草萌发产生显著的抑制作用;在较高盐浓度(10‰)时,则对互花米草益生菌产生显著促进作用(P＜0.05);在试验的任一盐浓度下,芦苇腐解产物对互花米草幼苗和幼根的生长均存在显著的抑制效果(P＜0.05).     

水淹对互花米草生长及生理的影响

研究了互花米草在不同没顶水淹时间处理下,株高、叶面积等生长指标以及叶片光合速率与色素、脯氨酸、可溶性糖和蛋白质含量等生理指标变化情况。结果表明,随着水淹时间延长,米草株高和叶面积呈下降趋势,叶片光合速率下降;叶片中自由水/束缚水、叶绿素和类胡萝卜素含量、可溶性糖在不同水淹时长处理之间也存在显著差异;但可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量在各处理间差异无显著性。     

养分条件对互花米草表型可塑性的影响

通过栽培实验研究了高、中、低不同养分水平对外来入侵种互花米草(Spartina alterniflora)表型可塑性的影响。结果表明:随着养分含量的增加,互花米草分枝强度不断增加,低养分处理与中、高养分处理间差异显著;间隔子长度随着养分含量的增加而增加,但分枝角度不受养分含量的影响;互花米草生物量分配格局显著受养分水平的影响,随着养分的降低,互花米草对地上部分(茎和叶)的生物量投资减小,而对地下部分(根和根茎)的生物量投资增加。这些结果说明,养分水平对互花米草的克隆生长有显著影响,互花米草对不同的养分条件表现出较强的可塑性。