北京市典型公园外来入侵植物分布格局

近年来城市发展迅速,生境破碎化加剧,生物入侵的风险大大增加。外来入侵植物已入侵城市绿地生态系统,部分已成为城市公园生境中的优势种,占据本地植物生存空间、威胁本地植物生物多样性。为研究北京市公园外来入侵植物分布格局,以北京市4个不同功能区(核心区、拓展区、近郊区和远郊区)为研究区域进行外来入侵植物调查,基于19个典型公园的255个样方调查数据,对比不同功能区公园外来入侵植物组成和分布格局。调查共记录外来入侵植物40种,隶属于12科29属,其中菊科为优势科、一年生草本居多,牛膝菊(Galinsoga parviflora)和小蓬草(Erigeron canadensis)的频次和生态位宽度较大,分布较广泛,大狼杷草(Bidens frondose)和凹头苋(Amaranthus blitum)的优势度最大,资源竞争能力较强。外来入侵植物在拓展区公园的丰富度最高,核心区最低,对四个功能区的对比分析结果表明:(1)拓展区公园的外来入侵植物Shannon-Wiener多样性指数、丰富度和Pielou均匀度指数均显著高于核心区和远郊区,外来入侵植物Simpson指数则呈现出远郊区显著高于拓展区和近郊区的特征(P<0.05),本地植物则正好相反;(2)拓展区公园的外来入侵植物入侵强度系数(Invasion intensity index,III)最高,且显著高于核心区(P=0.008),其他功能区之间无显著差异;(3)核心区公园与其他三个区群落组成不同,其余三个功能区均较为相似。研究表明北京市公园外来入侵植物的丰富度除核心区以外整体上与城市化梯度呈正相关,核心区公园植物群落抵御外来入侵植物的能力较弱,拓展区公园植物群落中外来入侵植物丰富度高、分布均匀并处于优势地位,需及时治理。     

常德地区外来入侵植物调查分析

【目的】全面摸清常德地区典型生境中外来入侵植物的种类构成、原产地、生活型和区系组成,保护好本地区生态系统。【方法】采用标准样地法、样方法和样线法,对常德市22种生境类型和9种土地利用类型进行实地调查。【结果】常德地区共有外来入侵植物104种,隶属31科77属,其中菊科(29种)、苋科(9种)、豆科(8种)和禾本科(8种)为优势科,占物种总数的52％;种类最多的属为苋属(5种)。68种外来入侵植物来自美洲地区,占物种总数的65.4％。草本植物共97种,占物种总数的93.3%。植物区系分析结果显示,常德地区外来入侵植物科的主要分布类型为世界广布、泛热带分布、热带亚洲和热带美洲间断;属的主要分布类型为世界广布和泛热带分布。【结论】常德地区外来入侵植物种类不断增多,应该与地理位置以及近些年来经济发展有关,相关职能部门应该引起高度重视,并及时采取有效的防控措施。     

湖北省外来入侵植物初步调查

【目的】近年来,湖北省外来入侵植物数目和种类都呈现上升趋势,但该地区外来入侵植物编目的研究相对滞后,本研究试图填补这项空白,为湖北省外来入侵植物的防治和生态环境保护提供比较全面和准确的数据。【方法】通过查阅文献资料和个人观察,初步确定湖北省外来入侵植物的种类,再根据相关文献和实际野外调查排除不符合外来入侵植物定义的物种,最后确定湖北省外来入侵植物的原产地、生活型、引入途径等。【结果】湖北省外来入侵植物共有145种,隶属于41科,以菊科、豆科、苋科、茄科为主。原产地有8种来源,大部分外来入侵物种原产于北美洲(85种;占全部外来入侵物种的35.6%)。生活型以草本植物为主(134种;占全部外来入侵物种的75.3%)。引入途径有意引入、无意引入、自然传入,占比分别为56.0%、36.7%、7.3%。【结论】研究结果可用于湖北省外来入侵植物的防治,但是为了保证数据的准确性,应定期对湖北省外来入侵植物名录进行更新,以反映实际情况。     

重要外来入侵植物随南水北调工程传入京津冀受水区的风险评估

【目的】外来物种在入侵地的扩张蔓延是其造成危害的关键。南水北调工程可为已入侵外来物种的进一步扩张蔓延提供通道和驱动力。风险评估可为预防入侵植物通过该途径的扩散蔓延提供依据。【方法】以国家重点管理外来入侵物种名录中的入侵植物为研究对象,根据生物入侵的发生过程(传入、定殖、扩散、危害)构建了包括4个层次29个指标的外来物种入侵综合风险评估的指标体系,规范了风险指数的计算方法,系统评估了24种入侵植物沿南水北调输水通道向北扩散而入侵京津冀受水区的风险。【结果】紫茎泽兰和互花米草的入侵风险值(R)相对较低(R0.6),其余22种入侵植物的风险值均较高(R0.6),其中,喜旱莲子草、凤眼莲和大薸3种外来水生植物的入侵风险等级最高(R0.8)。【结论】南水北调工程可能会促进入侵植物向北扩张蔓延并最终入侵京津冀受水区。建议尽早开展监测预警工作,以控制入侵物种随南水北调工程的扩张蔓延,进而阻止或降低其对京津冀尤其是华北最大水源地——白洋淀和雄安新区生态环境的威胁。     

网格尺度下外来入侵植物对高黎贡山生态系统服务影响的空间分析

【目的】高黎贡山生物多样性资源丰富,蕴藏着极高的生态系统服务价值,是中国重要的西南生态安全屏障。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。明确外来入侵植物分布特征与生态系统服务重要区的空间对应关系,能够为高黎贡山外来入侵植物防控及生态安全屏障建设提供科学支撑。【方法】利用当量因子法,在3 km×3 km网格单元尺度下评估高黎贡山生态系统服务价值并进行重要性分级分区;以文献资料分析和实地调查相结合分析高黎贡山区域外来入侵植物的空间分布格局;利用Arcgis 10.2软件分析空间对应关系。【结果】高黎贡山生态系统服务重要性分为5级,单位面积价值量最高的生态系统类型为水系、阔叶林、针叶林、灌木林和灌草丛。外来入侵植物为59种,入侵等级为Ⅰ~Ⅴ级的物种分别有12、17、8、11和11种。除1级重要区外,其他区域均分布有外来入侵植物,其中3级和4级重要区(主要为灌木林地和耕地)分布的外来入侵植物的种类和数量最多。【结论】外来植物入侵威胁高黎贡山生态系统服务供给,亟需开展外来入侵植物系统调查评估以识别高等级入侵植物实施外来入侵植物差别化管控;陆生外来入侵植物应该成为高黎贡山外来入侵植物研究的重点;人工灌木林地和耕地作为高黎贡山外来入侵植物集聚区应该重点关注开展外来入侵植物防控。     

北京外来入侵植物的演变、分布特征及影响因素

【目的】北京外来入侵植物问题尤其突出,但其入侵和扩散的时空规律、影响因素尚不清楚,给制定相关管理措施带来挑战。本研究旨在厘清入侵植物在北京的动态规律及社会经济影响因素,为制定应对措施,有效防治外来入侵植物侵害提供信息和技术支撑。【方法】基于已有文献、专著和相关数据库信息,重新构建了北京外来入侵植物数据库,分析北京外来入侵植物的构成特征、入侵特点及危害,采用GIS、SPSS相关软件分析外来入侵植物的时间演变、空间分布特点,并与社会经济变量进行相关性分析。【结果】(1)北京外来入侵植物共101种,菊科植物最多;以一年生草本植物为主;原产地主要是美洲;主要入侵途径是人类活动造成的有意和无意引入;传播扩散活动多数依赖结实量大的特点;均会挤占本地种生态位;超过1/5属于国家重点关注防控的外来入侵植物;(2)不同时间阶段年均植物入侵数量具有极显著差异,经历了低、高和稳定3个阶段,入侵植物累计种数与历史事件累计次数、人口、货运量等社会经济因素呈极显著正相关;(3)空间分布格局中丰富度分布和密度分布的热点地区不同,入侵植物密度与常住人口密度、绿化覆盖率呈极显著相关。【结论】北京入侵植物的演变和分布特征除了受其自身入侵性的限制外,还受到社会经济发展及城市化等人类活动因素的影响,应预防、控制、消灭三管齐下,综合治理。     

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。     

南宁老虎岭林区多种外来植物入侵程度与影响因子模型解释

了解森林环境中多种外来植物对多种环境因子的互作效应,可以更有针对性地应对外来入侵威胁。在南宁老虎岭林区分6个区进行样方调查,以样方所有外来植物的相对百分比作为外来植物入侵程度,利用以分区为随机截距的混合效应模型和一般线性模型来分析有关因素对入侵的影响,用R-effects包的互作效应图形化和数据提取来解释互作效应的复杂变化。多因素混合效应模型分析表明,路边对入侵的主效应为正且极显著(P=0.000),林冠郁蔽度和优势最大株高对入侵的主效应为负(P=0.000),土著物种丰富度对入侵的主效应不显著,但土著物种丰富度与路边的互作对入侵的效应极显著(P=0.007);路边的土著物种丰富度明显提升入侵抵抗性,但林内的土著物种丰富度只能微弱增加入侵抵抗性;林冠郁蔽度和优势最大株高的互作对入侵的效应极显著(P=0.004),但两个因素对入侵的限制作用非可加。一般线性模型分析表明,林龄和抚育时间对外来植物入侵的影响趋势不明显;未发现引进树种造林与乡土树种造林的林下外来植物入侵程度有差异;相对于林道的样方位置高低影响入侵程度,林道下方的样方较易被入侵。在监测或防控林业外来植物时,重点应放在低于林道的森林。     

北京地区外来入侵植物分布特征及其影响因素

为研究北京地区入侵植物扩散与分布规律,探讨影响入侵植物分布的驱动因子,对北京郊区12区县入侵植物分布情况进行了实地调查,分析了北京地区入侵植物的水平分布格局和其随海拔梯度的变化规律,并对影响入侵植物种数和分布的各类因子进行了相关分析。结果表明:北京地区共有外来入侵植物47种,不同区县入侵植物物种数量差别较大,通州、门头沟等外来入侵植物分布较多;并形成3个明显的集中分布区域。入侵植物在不同海拔高度都有分布,其数量随海拔梯度的变化规律表现出线形关系,低海拔区域100—900 m是外来入侵植物分布数量较多的海拔范围。通过对不同影响因子与入侵植物物种多度相关分析表明,进口额、一级公路密度与外来入侵植物数量显著负相关,而与林木覆盖率显著正相关,这些结论与入侵植物分布与扩散一般规律相悖,这与北京地区森林起源与以及人类活动对于植被干扰多样性和不确定性形成的景观破碎化有关,多样性干扰为更多植物入侵提供了可能性。入侵植物分布格局和多样性人为活动的干扰使其防控难度加大。     

京津冀外来入侵植物的种类调查与分析

【目的】近年来,外来入侵植物对京津冀地区的生态安全和经济贸易发展构成了严重威胁。了解京津冀地区入侵植物种类组成,分析其分布特点,能够为京津冀地区外来入侵植物扩散的防控、生物多样性保护与生态安全提供理论依据。【方法】对京津冀外来入侵植物的种类、原产地、生活型、危害程度、引入途径等进行调查和分析。【结果】京津冀目前有99种外来入侵植物,其中恶性杂草11种。菊科和禾本科为优势科,所含种数分别为24和12种。京津冀外来入侵植物以一、二年草本植物为主;美洲是京津冀入侵植物的最大起源地,其中,北美地区23种,美洲热带和中、南美洲共32种;人为有意引进共56种,占外来入侵植物总种数的56.57%。【结论】当前京津冀地区外来植物入侵状况比较严重,且该地区入侵植物的入侵与其社会经济学因子和生物地理学因子密切有关,有意引入是京津冀地区外来植物入侵的主要途径。     

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。     

生物入侵机制研究进展

本文从外来种本身的生物学特性,外来种与新栖息地土著种之间的相互作用,群落生物多样性对入侵种的抵抗能力,新栖息地生态环境变化对入侵种的影响等方面综述了近年来有关生物入侵机制的研究进展,并探讨了研究方法的发展和亟待解决的问题,大量的研究表明生物入侵机制是极为多样的,可能没有一般的,通用的机制,阐明生物入侵的机制,对推动生态学理论的发展和控制有害外来种有重要意义。     

中国外来入侵物种的分布与传入路径分析

外来物种入侵已成为全球性的环境问题,本文采用文献调研,实地考察与专家咨询相结合的方式,调查了全国陆生,淡水水生生态系统中外来入侵微生物,无脊椎动物,两栖爬行类,鱼类,鸟类,哺乳类,杂草,树木和海洋生态系统中外来入侵物种的种类及分类地位,起源,引入路径和环境影响等内容。查明我国共有283种外来入侵物种,其中外来入侵微生物,水生植物,陆生植物,水生无脊椎动物,陆生无脊椎动物,两栖爬行类,鱼类,哺乳类分别为19种,18种,170种,25种,33种,3种,10种和5种,来源于美洲,欧洲,亚洲,非洲,大洋洲的外来入侵物种分别占55.1%,21.7%,9.9%.8.1%和0.6%。我国对外来物种的引进存在一定程度的盲目性;50.%的外来入侵植物是作为牧草或饲料,观赏植物,纤维植物,药用植物,蔬菜,草坪模特而引进的;25%的外来入侵动物是用于养殖,观赏,生物防治的引种,对外来物种只重引进,疏于管理,也可能导致外来物种逃逸到自然环境中,造成潜在的环境意传入的;76.3%的外来入侵动物是由于检查不严,随贸易物品或运输工具传入我国的。因此,我国既要加强检疫工作,又要对外来物种的有意引进进行严格管理,实行外来物种引进的风险评估制度。     

生物入侵的危害及防治措施

阐述了什么是生物入侵、入侵途径、入侵危害、影响入侵的因素和防治措施,提出对生物入侵要引起高度的重视和警觉井严加防范,尽快建立生物入侵的风险评价制度和预警机制。     

Plasmodium falciparum: Increased and Multiple Invasion During Short Periods of Time

We describe how to obtain an increased merozoite invasion of Plasmodium falciparum into human erythrocytes during short periods of time. Using this procedure, infected erythrocytes show multiple invasions (2–4 merozoites per erythrocyte), amplifying, several times, the effects of parasite entry into host cells. The procedure yields synchronous cultures (2-h age range) with parasitemia as high as 15%. It is possible to reach parasitemia of 50% or higher allowing for a 6-h invasion period.     

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。     

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。     

克氏原螯虾的入侵生态学研究进展

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)原产于美国南部和墨西哥北部,是一个著名入侵物种,作为一种水产经济资源物种在世界各地扩散。克氏原螯虾抗逆性强,所具有的广泛生境适应性、生长迅速、高生殖率等特点使它们迅速建立野生种群。近10余年的研究认为,克氏原螯虾通过捕食和资源竞争等机制严重威胁引入地的水生植物、无脊椎动物、两栖类等的生存,显著降低引入地的生物多样性。当前,由于克氏原螯虾的经济价值高,它会借助于人力的作用而继续扩散。为认清和减少克氏原螯虾对引入地的生态影响,应加强以下方面的研究:1)在中国开展克氏原螯虾的生态危害的调查和研究;2)克氏原螯虾种群调节和控制对策研究;3)被入侵地的生态恢复工作。     

Identification of the bile salt binding site on IpaD from Shigella flexneri and the influence of ligand binding on IpaD structure

Type III secretion (TTS) is an essential virulence factor for Shigella flexneri, the causative agent of shigellosis. The Shigella TTS apparatus (TTSA) is an elegant nanomachine that is composed of a basal body, an external needle to deliver effectors into human cells, and a needle tip complex that controls secretion activation. IpaD is at the tip of the nascent TTSA needle where it controls the first step of TTS activation. The bile salt deoxycholate (DOC) binds to IpaD to induce recruitment of the translocator protein IpaB into the maturing tip complex. We recently used spectroscopic analyses to show that IpaD undergoes a structural rearrangement that accompanies binding to DOC. Here, we report a crystal structure of IpaD with DOC bound and test the importance of the residues that make up the DOC binding pocket on IpaD function. IpaD binds DOC at the interface between helices α3 and α7, with concomitant movement in the orientation of helix α7 relative to its position in unbound IpaD. When the IpaD residues involved in DOC binding are mutated, some are found to lead to altered invasion and secretion phenotypes. These findings suggest that adoption of a DOC bound structural state for IpaD primes the Shigella TTSA for contact with host cells. The data presented here and in the studies leading up to this work provide the foundation for developing a model of the first step in Shigella TTS activation.