外来植物入侵对生态系统生产力的影响研究综述

外来植物入侵已成为全球尺度生态系统面临的一个主要环境问题。分析和总结了外来植物入侵对于生态系统生物量、生产力和碳固定的影响以及主要的影响因素,多数研究结果显示外来植物入侵会增加生态系统生物量和生产力,并进而增加生态系统对于二氧化碳气体的固定,但也有些研究结果得出相反的结论;另外,造成增加或减少结果的成因也是复杂的。系统全面地研究外来植物入侵,特别是考虑到空间上异质性和入侵的时间尺度,在研究外来植物入侵对生态系统生物量、生产力以及碳固定的影响方面尤为重要。     

福建省农田生态系统外来入侵植物种类及其分布

为掌握福建省农田生态系统的外来入侵植物种类和分布情况,采用实地调查的方式,对福建省9市农田生态系统中的入侵植物进行调查,并分析了其种类组成、原产地、生活型、分布格局和分布类型及其入侵性等。结果表明,福建省农田生态系统有外来入侵植物30科65属共79种;其中以菊科（Asteraceae）物种数最多,为22种,占总种数的27.85%,其次是苋科（Amaranthaceae）有7种,豆科（Leguminosae）、禾本科（Gramineae）、旋花科（Convolvulaceae）和大戟科（Euphorbiaceae）各有5种。生活型以草本植物为主,占总种数的86.08%;原产于美洲的种类最多,占总种数的70.24%;入侵等级为恶性入侵（1级）的物种有10科22种,严重入侵（2级）有13科22种,局部入侵（3级）、一般入侵（4级）和有待观察类（5级）分别有9、18和8种;恶性入侵和严重入侵的植物种类占入侵植物总数的55.70%。从分布格局和分布类型来看,以福州市的农田生态系统入侵植物种类最多,为52种;不同农田类型中,以旱地中的入侵植物种数最多,有74种;按分布区域划分的全域分布种共13种,按农田类型划分的全域分布种有11种。因此,福建省农田生态系统入侵植物种类繁多,分布广泛,原产地多元化,且恶性和严重入侵植物占比较高,入侵形势严峻,应加强入侵植物的动态监控与防范,以保护生物多样性和生态安全。     

广东省农业生态系统外来入侵植物的种类调查与危害评估

为了掌握广东省农业生态系统中外来入侵植物的种类和分布状况,本文通过定点调查和线路调查的方法对广东省21市农业生态系统中205个样点的外来入侵植物进行了分析,共发现外来入侵植物28科90种。其中,菊科植物种类最多,有27种,草本植物有71种,它们分别占入侵植物总数的30.00%和78.89%。处于重度危害的入侵植物有22种;处于中度危害的植物有15种;处于轻度危害的植物有53种。在90种外来入侵植物中,71种来自美洲,占总数的78.89%;其他各洲相对较少。广域分布种最多,为40种,占总数的44.44%;全域分布种则最少,仅有7种,占总数的7.78%。由此可见,广东省农业生态系统入侵植物种类多,分布广,危害严重,需引起有关部门的高度重视。     

广东省农业生态系统外来入侵植物的种类调查与危害评估

为了掌握广东省农业生态系统中外来入侵植物的种类和分布状况,本文通过定点调查和线路调查的方法对广东省21市农业生态系统中205个样点的外来入侵植物进行了分析,共发现外来入侵植物28科90种。其中,菊科植物种类最多,有27种,草本植物有71种,它们分别占入侵植物总数的30.00%和78.89%。处于重度危害的入侵植物有22种;处于中度危害的植物有15种;处于轻度危害的植物有53种。在90种外来入侵植物中,71种来自美洲,占总数的78.89%;其他各洲相对较少。广域分布种最多,为40种,占总数的44.44%;全域分布种则最少,仅有7种,占总数的7.78%。由此可见,广东省农业生态系统入侵植物种类多,分布广,危害严重,需引起有关部门的高度重视。     

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。     

植物外来种对土壤理化特性的影响

植物外来种对土壤特性可产生深刻的影响。植物外来种可影响土壤的温度、湿度、土壤侵蚀等土壤物理特性 ;同样会影响土壤的含氮量、有机质、金属元素等化学特性。植物外来种对土壤特性的影响是十分复杂的 ,在不同的环境里同一植物外来种可产生不同的影响。总的来说 ,植物外来种对土壤特性的影响有正面、中性和负面 3种效应     

我国对3种外来入侵植物的利用

主要介绍了我国在防治生物入侵时,对水葫芦、紫茎泽兰、互花米草等入侵植物的综合利用.     

外来植物入侵对土壤生物多样性和生态系统过程的影响

随着科学家对生态系统地下部分的重视,评价外来植物入侵对土壤生态系统的影响成为当前入侵生态学领域的研究热点之一。本文综述了外来植物入侵对土壤微生物、土壤动物以及土壤碳、氮循环动态影响的研究,并探讨了其影响机制。已有的研究表明,植物入侵对土壤生物多样性及相关生态系统过程的影响均存在不一致的格局,影响机制也是复杂多样的。外来植物与土著植物凋落物的质与量、根系特征、物候等多种生理生态特性的差异可能是形成格局多样性和影响机制复杂性的最主要原因。今后,加强多尺度和多生态系统的比较研究、机制性研究、生物多样性和生态系统过程的整合性研究及土壤生态系统对植物入侵的反馈研究是评价外来植物入侵对土壤生态系统影响的发展趋势。     

广州外来入侵植物

根据野外调查及相关文献资料,初步探讨了广州市外来入侵植物的种类组成、分布生境、生长特性、危害以及来源.结果表明:广州市现有外来人侵植物73种,隶属于27科59属,其中菊科(19种)、禾本科(8种)、豆科(7种)和苋科(7种)植物占了入侵植物总种数的56.2%.生活型分析发现,在广州有分布的外来入侵植物中,陆生草本植物最多(58种),其次为灌木(10种)、水生草本(3种),乔木种类最少(2种),它们主要生长在人类干扰比较频繁的低海拔地区.另外,基于对外来入侵植物目前在野外的生长和分布状况等生态学特性进行分析,可大致将它们对本地生物多样性危害程度分为3级,其中危害严重的有11种,危害中等的有25种,危害较轻的有37种.从原产地分析来看,61种来自于热带美洲地区,占广州外来入侵植物总种数的83.6%.与国内其他地区外来入侵植物进行比较发现,广州和广西共有种数最多,有62种,然而,对已经造成严重危害的外来植物种类,在数量上广州与香港、深圳和广西相同种类较多,分别有8种、7种和6种.对广州市目前外来植物的入侵风险(潜在威胁)的评估结果表明,对一些在其它地区已经造成严重危害的外来植物,应当加强监控,防止入侵扩散并造成重大生态灾难.还对广州市外来植物入侵的主要途径及防治策略做了简要分析和说明.     

我国外来植物入侵机理研究获新进展

众所周知,生物入侵是严重威胁着全球生物多样性安全、生态系统的结构和功能、农林牧业生产等。尽管入侵种的危害越来越严重,对其研究越来越多,但目前有关生物入侵的理论和假说还不能说明为什么入侵种具有如此强大的入侵能力。     

Novel insights into the emergence of pathogens: the case of chestnut blight

Exotic, invasive pathogens have emerged repeatedly and continue to emerge to threaten the world’s forests. Ecosystem structure and function can be permanently changed when keystone tree species such as the American chestnut (Castanea dentata) are eliminated from a whole range by disease. The fungal ascomycete pathogen Cryphonectria parasitica is responsible for causing chestnut blight. Once the pathogen was introduced into the Eastern US, where chestnuts were predominant, chestnuts were all but eliminated. This pathogen is currently causing extensive damage in Europe. A study in this issue of Molecular Ecology sheds new light on the pattern and process of emergence of this devastating plant pathogen ( Dutech et al. 2012 ). The authors used microsatellite markers to investigate the evolutionary history of C. parasitica populations introduced into North America and Europe. To infer sources of migrants and the migration events, the authors included putative source populations endemic to China and Japan, inferred potentially unsampled populations and conducted a multivariate population genetic and complex ABC analysis. Cryphonectria parasitica emerges as an example of an introduced pathogen with limited genotypic diversity and some admixture in the invaded ranges, yet repeated invasions into different areas of Europe and the United States. This work sheds new light on the emergence of C. parasitica providing compelling evidence that this pathogen emerged by repeated migration and occasional admixture.     

浅议我国外来物种入侵问题及其防治对策

随着世界经济的发展和全球经济一体化进程的加快,外来物种入侵已成为影响国家安全的主要因素之一。我国外来入侵物种数量繁多,已成为遭受外来生物危害最严重的国家之一,入侵物种已对我国生态系统、环境和社会经济造成了严重的影响。近年来,各国都积极采取措施,制定外来物种入侵管理政策,加强外来物种入侵立法,确保国家及国际生物安全。然而,我国现有的针对外来物种的相关法律法规存在明显滞后。本文综述了我国外来物种入侵的现状及相关立法,指出外来物种入侵可在不同生态系之间发生,揭示了行政区划与生态系差异造成外来物种入侵管理存在\"自然与经济的错位\"、国内管理方面存在\"生态系统与行政区域的错位\"的\"双错位现象\",分析了我国外来物种的管理现状及今后的发展方向,以期探求我国在国际背景下的外来物种管理对策,提出制定《外来入侵物种法》及相关法律的国家体系、建立跨部门协作科学研究体系以及建设行政管理体系,增强抵御外来物种入侵的能力,实施以防为主的管理策略。     

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。     

海南岛的外来植物

通过对海南岛野生或半野生外来入侵植物的调查,报道了153种外来植物,并对近年来在海南岛大面积分布而未报道过的入侵种进行简要介绍。对海南外来植物种类组成、原产地、生活型与危害程度的分析发现:(1)外来植物中有66.67%来自美洲,美洲种的96%为热带美洲成分,几乎所有来自美洲的草本植物往往成为遍布海南各地农田、果园、胶林、草地的有害杂草;(2)外来草本与藤本植物具有较强的入侵能力和较大的危害;(3)绝大多数草本与藤本植物常形成单一优势群落,破坏平地、低丘陵原有的生态系统。     

A potential novel source of information for screening and monitoring the impact of exotic plants on ecosystems

Exotic invasive species often affect the pools and fluxes of carbon, nutrient elements, and energy, but there are few sources of information that permit these effects to be anticipated. Some plant traits, such as growth rates and tissue nutrient content, are known to influence the ecosystem process, but information about these traits is often not available. I propose that plant secondary chemistry may be a useful trait for assessing the likelihood of ecosystem (and community) impacts. Information about such traits is readily available from several sources, rendering it a good candidate for screening and monitoring programs. Plant secondary chemicals affect a variety of ecosystem processes, largely through their direct and indirect impacts on soil microbial community composition and function. They also have well-known effects on human physiology, as evidenced in the numerous plant-derived bioactive compounds used for their medicinal and other physiological effects. There is a large amount of information available about plant secondary chemistry due to its role in herbal medicine, dietary supplements and the emerging field of nutraceuticals. This information includes databases and traditional texts in ethnobotany, plant chemistry, and alternative medicine. I review evidence that secondary compounds are widespread in invasive species and affect soil microbial communities and microbially-mediated ecosystem processes. Invasion ecology may profit from collaborations with a novel group of scientists, including those in ethnobotany, nutraceuticals, plant chemistry and alternative medicine.