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福寿螺入侵机制的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
福寿螺(Pomacea canaliculata)是被世界自然保护联盟列入全球100种恶性外来入侵物种中唯一的一种淡水螺,已在世界范围内造成了严重的农业与生态危害。福寿螺适应性广、抗逆性强、繁殖率高、遗传多样性丰富等特点使其在新栖息地(尤其是脆弱生境)能够获得对土著种的竞争优势,并迅速建立扩大种群;福寿螺对天敌、寄生虫和病菌的防御为其生存和繁衍提供了保障;福寿螺的入侵降低了入侵地的生物多样性,并且形成恶性循环。本文从福寿螺的生态耐受性、种群遗传变异与繁殖增长、对入侵地其他生物的防御与竞争以及入侵地的生态脆弱性等4个方面对福寿螺的入侵机制进行了归纳和总结,并指出了未来在福寿螺入侵机制方面应着重研究的方向,旨在为福寿螺的预防控制提供基础资料及参考依据。 相似文献
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福寿螺的生物防治现状、问题与对策 总被引:2,自引:0,他引:2
福寿螺(Pomacea canaliculata)作为一种世界性入侵生物,引入中国已有30余年,现已在中国南方十多个省市大面积分布,造成不可估量的经济损失和生态灾害。本文系统总结了福寿螺生物防治中的天敌资源种类,涵盖了腹足纲、环带纲、昆虫纲、软甲纲、辐鳍鱼纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲等8个类别。并从天敌的引入、研发、利用等方面以及福寿螺应对天敌的防御策略上指出了目前福寿螺生物防治中面临的主要问题。最后对其未来的研究提出了展望,即重点从原产地天敌、寄生性天敌、微生物、生物防治植物和本地经济动物等方面进行筛选,以期为利用中国丰富的生物资源进行福寿螺的生物防治提供参考。 相似文献
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为探究不同生活史阶段的福寿螺(Pomacea canaliculata)对酸性环境胁迫的响应差异,本文研究了壳高为5、10、15、20、25、30、40、50、60 mm的福寿螺在酸性环境下的生存行为和致死效应。结果表明:当pH≥4.0时,福寿螺在7 d内的活动、产卵行为正常,其对酸性刺激的反应随酸度的增加而越发剧烈; pH=2.0条件下的半致死时间(LT50)小于pH=3.0条件下的LT_(50);壳高40 mm组福寿螺的LT50(22.95 h)最大,壳高60 mm组福寿螺的LT50(13.55 h)最小;福寿螺的死亡率存在显著的壳高差异(P0.001)和时间差异(P0.001),壳高和时间的交互作用显著(P0.001); pH=2.0条件下,24和30 h时,壳高40 mm组福寿螺的死亡率分别为46.67%±11.50%和53.33%±11.50%,均显著低于其他组; pH=3.0条件下,24 h时壳高60 mm组福寿螺的死亡率(86.67%±11.50%)最高,壳高5~50 mm不同大小的福寿螺死亡率没有显著差异; 30 h时,壳高40 mm组福寿螺的死亡率(66.67%±11.50%)低于其他组,而壳高5、10、20和60 mm组的福寿螺死亡率均达100%,显著高于40 mm组的福寿螺;福寿螺的耐酸性随发育期不同呈先升高后降低的抛物线形;阐明不同发育期福寿螺对逆境胁迫的差异响应,有助于从生活史上解释其生态适应性机制和入侵策略。 相似文献
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表型可塑性是指生物(尤其是单一基因型)在适应异质环境时表达出不同表型的能力,并且有遗传基础。环境变化调控表型可塑性既可以发生在个体发育进程中(称为代内表型可塑性),也能够以可遗传表型响应的形式持续多个生物世代(称为代际表型可塑性)。浮游动物枝角类常常受到来自鱼类的捕食风险影响而表现出诱导型防御的表型可塑性。诱导型防御的表达在很大程度上受到代谢稳态控制,因此枝角类的诱导型防御的表达容易受到内稳态代谢干扰物(例如抗抑郁药舍曲林)的影响。考虑到舍曲林在水中生物活性高且难以被降解;同时,枝角类世代周期较短,因此需要评估连续多代舍曲林暴露对枝角类反捕食防御代内以及代际可塑性的影响。结果发现:在代内可塑性方面,连续两代的舍曲林暴露放大了鱼类信息素诱导的蚤状溞体长减小趋势以及相对尾刺长度增长趋势,但是对鱼类信息素作用下的种群适合度参数无明显干扰。在代际可塑性方面,随着连续两代舍曲林的浓度上升,亲代经历鱼类信息素产下的子代继续响应鱼类信息素时,体长减小、相对尾刺长度增大,说明形态防御得到加强;同时种群净繁殖量以及种群内禀增长率下降的趋势被放大,由此可能抑制鱼类捕食风险下蚤状溞的种群丰度。上述结果表明,... 相似文献
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表型可塑性与外来植物的入侵能力 总被引:50,自引:4,他引:50
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。 相似文献
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气候变暖背景下植物可通过关键性状的表型可塑性来适应环境温度的增加。表型可塑性增强进化假说预测定植到新环境中的入侵植物种群具有演化出更强表型可塑性的潜力。此前对可塑性进化的研究涵盖了外来植物性状对水分条件、光照变化、土壤养分、邻体根系以及天敌防御等的响应, 而较少有研究关注增温条件下植物重要性状的可塑性进化。已有的部分研究多集中在温带和热带地区, 而较少关注入侵植物在高寒地区对增温的响应; 且研究多集中在植物生长相关性状, 较少关注功能性状和防御性状。本研究采用同质园实验比较了喜旱莲子草6个引入地(中国)种群和6个原产地(阿根廷)种群, 在西藏拉萨模拟全天增温2℃处理下的适合度性状、功能性状和防御性状的响应差异。结果表明: (1)高寒地区模拟全天增温显著提高了喜旱莲子草总生物量(+36.4%)、地上生物量(+34.5%)、贮藏根生物量(+51.4%)和毛根生物量(+33.6%), 降低了分枝强度(-19.8%)和比茎长(-30.2%); (2)模拟全天增温使引入地种群的比叶面积和黄酮含量增加, 而原产地种群则相反。这些结果表明高寒地区全天增温2℃对喜旱莲子草可能是一种有利条件。引入地种群的适合度性状对模拟全天增温2℃的响应比原产地种群更强, 而其光能利用相关性状和防御性状的响应可能提升了其在高寒地区的适合度。因此, 在未来全球气候变暖的背景下, 高寒地区温度升高可能更有利于喜旱莲子草引入地种群的定植和扩散。 相似文献
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入侵种被传至一个新的区域后,在面对当地某些生态因子的胁迫时如何发生适应性变化,是入侵生物学研究的一个重要课题。这方面信息对评价物种的入侵性、制订防控策略具有重要指导意义。入侵性蚂蚁作为无脊椎陆生动物中入侵最成功、危害最严重的一类,其生物学、生态学已得到大量研究,许多报道表明它们在定殖和扩张过程中会发生适应性变化。基于30多年的文献资料,从蚁群社会结构、超级蚁群形成能力、个体大小、觅食行为、种间竞争、天敌防御、适应低温能力、生态位转变等多个角度进行了全面总结,并针对这些方面适应性变化的机制,从表型可塑性、适应性进化、自身遗传学基础、与共生微生物的互利关系等角度进行了剖析。提出了今后有待重点研究的几个问题。将有助于深化对蚂蚁成功入侵机制的认识,为推进我国红火蚁(Solenopsis invicta Buren)、小火蚁(Wasmannia auropunctata Roger)等入侵性蚂蚁的研究与治理提供参考。 相似文献
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《生物多样性》2017,(12)
竞争力增强进化假说(Evolution of Increased Competitive Ability,EICA)认为入侵植物在入侵地由于天敌逃逸导致对天敌防御投入降低而增加生长和繁殖等投入。然而,EICA假说所预测防御能力的进化主要集中在防御的组成抗性方面,而从诱导抗性和耐受性的角度进行的验证还很有限,并且忽视了生境资源可利用性对植物防御策略的影响。本研究采用同质园实验比较了喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)原产地(阿根廷)和入侵地(美国)各9个种群,在高、低养分和有、无专食性天敌取食处理下的防御相关功能性状(比茎长、根冠比)及其对天敌取食的诱导反应,以及它们与植物适合度相关指标的关系。结果表明:入侵地种群具有较高的总生物量(+14.7%)、较低的比茎长(防御钻茎化蛹天敌的重要指标,-27.5%),暗示其个体大小增加而防御投入降低,符合EICA假说的预测。入侵地种群耐受性与原产地种群没有显著差异。在高养分下,入侵地种群的比茎长对专食性天敌取食的诱导反应显著增加,且与总生物量呈显著正相关。这些结果表明,相比原产地种群,入侵地种群具有更高的生物量,对专食性天敌的组成抗性降低,且在高养分下对专食性天敌的诱导抗性增加,推测生境的养分富集可能会降低喜旱莲子草的生物防治效果。 相似文献
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【背景】福寿螺因其食性杂、抗逆性和繁殖力强以及自然天敌少等不断扩散,侵害农作物,被列为我国首批外来入侵物种。国内外学者一直致力于研究对其的防治与监控。自然界中福寿螺存在2种壳色——黄色和黑色,壳色受遗传因素和环境因素的双重影响。广东省福寿螺多以黑色为主,福寿螺倾向于与不同壳色的螺交配。壳色在一定程度上影响其交配的选择性,但2种壳色的福寿螺繁殖力指标差异不显著。而关于这2种壳色的螺在形态学上的差异鲜有报道。【方法】利用生物统计软件和分析方法进行相关性分析、通径分析及多元回归分析,计算相关系数、通径系数和决定系数,研究2种壳色福寿螺形态性状与体质量的关系。【结果】2种壳色福寿螺的体质量、层高的变异系数较大,且黄色比黑色变异系数大。对黄色福寿螺体质量影响较大的依次为壳高、口宽;对黑色福寿螺体质量影响较大的依次为口宽、层高。【结论与意义】2种壳色福寿螺在形态性状方面差异显著,可以将壳色作为特征标记,为福寿螺的监测与灾害评估提供参考。 相似文献
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在全球气候变化背景下, 福寿螺在我国及全球进一步扩散。极强的生态耐受力及快速适应力是福寿螺能够在入侵地区迅速扩散的重要原因。其中, 环境温度对福寿螺的生存、生长、发育及繁殖至关重要, 是影响福寿螺分布、扩散及暴发的重要因素之一。文章在综述温度耐受范围的基础上, 总结了福寿螺高低温适应的生理生化及分子机制, 并对从温度适应性角度揭示入侵机制的研究前景进行展望。当前, 福寿螺温度适应的生理生化机制研究主要针对化合物以及相关酶活性变化开展, 分子机制研究主要集中在HSP基因的表达差异上。在染色体水平基因组完成测序的基础上, 福寿螺快速适应性进化的生理生态耐受性机制和表型可塑性机制有待深入开展。 相似文献
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外来入侵杂草反枝苋的研究进展 总被引:7,自引:0,他引:7
反枝苋(Amaranthus retroflexus)原产于美洲,是广泛分布于我国的外来入侵杂草。本文就反枝苋的种子生物学特性、化感作用、表型可塑性、作为典型C4植物的生理生态特征、其与作物的竞争机制、在我国的入侵扩散过程及影响因子,以及其对增强紫外线辐射的生理生态响应和防除方法分别进行了评述。结果表明:反枝苋的一些生物学特性对其入侵成功具有重要作用,其种子数量大、种子萌发温度范围广、表型可塑性强、光合能力强、并可通过化感作用影响多种作物的生长,温度和湿度适应范围广,可以入侵多种生境类型。针对目前研究中的不足,应加强以下方面的研究:1)反枝苋对大范围环境梯度变化的适应机制;2)反枝苋对农田生态系统资源波动的响应;3)反枝苋的化感作用机制;4)反枝苋的综合控制技术。 相似文献
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【背景】福寿螺是首批被列入我国外来入侵物种黑名单的生物。近年来,有关福寿螺的研究主要集中在生物学特性、农业危害及防控等方面。其中,关于饥饿胁迫对福寿螺的影响亦有报道,但饥饿胁迫造成其器官组织损伤后的表观结构变化尚未见报道。【方法】本文研究了饥饿胁迫下福寿螺的存活和产卵情况,并通过扫描电镜对福寿螺头部和肝脏表面结构进行观察。【结果】福寿螺在饥饿25 d后存活率达90%以上;饥饿组在25 d内平均每缸产卵量为4.00块,明显低于对照组的24.33块,且福寿螺在饥饿12 d后停止产卵。通过扫描电镜观察可见,头部皱缩并有侵蚀絮状物堆叠,肝脏螺旋结构松散,并伴有深浅不一的裂痕和侵蚀状损伤。【结论与意义】短期饥饿(25 d)对福寿螺存活影响不大,但其产卵量受到明显影响,且头部和肝脏存在明显的外表破损。该结果为研究福寿螺入侵机制及防控策略提供了一定的参考。 相似文献
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《生物多样性》2017,(12)
为探讨鬼针草属(Bidens)入侵种的入侵性,利用同质园种植实验比较了该属入侵种三叶鬼针草(Bidens pilosa)和大狼耙草(B.frondosa)与本地种金盏银盘(B.biternata)和狼耙草(B.tripartita)在光照与水分交互作用下的形态、生长、生物量分配、光合特征及其表型可塑性的差异。结果表明:入侵种的株高和生物量在低光低水条件下与本地种相似,在有利的光照和水分条件(高光高水)下显著高于本地种,相对生长速率在高光条件下均高于本地种。入侵种在高光处理下增加了对地下部分的资源投入,在低光处理下增加了对叶的投入,且低光低水条件下比叶面积显著高于本地种。这些特性可能提高了入侵种对资源的捕获和利用能力,使其既能耐受不利的环境,又能在有利的条件下表现最大化。入侵种和本地种的形态、生长和光合生理等参数对水分变化的可塑性指数均较小,对光照变化的可塑性指数均较大。入侵种的多数变量对光照响应的可塑性指数大于本地种,较大的表型可塑性可能促进其成功入侵。另外,入侵种和本地种的光合生理参数无显著差异。相对于光合特征,形态、生长、生物量分配和表型可塑性等可能对鬼针草属入侵种的入侵性更为重要。 相似文献
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植物扎根土壤,面对不利的环境胁迫无法逃避。然而,植物已经进化出对环境胁迫的记忆(stress memory)与警备抗性(或防御警备defense priming)等机制适应环境。环境胁迫在短时间内无法改变植物的DNA碱基序列,因此表观遗传被认为是植物对环境胁迫产生记忆和产生防御警备的主要机制,而组蛋白修饰被认为是最重要的机制,为胁迫记忆提供了可能。本文综述了非生物和生物胁迫下植物分别以胁迫记忆和防御警备机制为主导的组蛋白修饰参与抵御不良环境的最新进展,并提出该研究领域存在的问题和今后研究的重点与方向。深入探究组蛋白修饰与植物适应环境胁迫的关系,可为提高植物抗性、植物表型塑造、器官再生和作物改良等方面提供理论和技术指导。 相似文献
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格局和尺度是生态学的核心概念。尺度的变化可能导致生态学格局的改变。入侵物种性状的变异会对种群的建立和扩散产生重要的影响。为了研究入侵物种福寿螺(Pomacea canaliculata)表型性状的尺度变异并推测可能的作用机制,在广东省开展了福寿螺的体质量、体高、体宽、壳口宽4个表型性状在城市、乡镇、生境、样方、个体5个空间尺度上变异的研究。通过拟合混合模型,进行方差分解,结果发现个体和样方差异解释了近80%的性状变异,生境的差异解释了除体重外其他性状的剩余变异;除体重外乡镇和城市尺度上性状的变异并不明显。结果进一步表明,区域尺度的过程如气候特征等对福寿螺表型性状变异不起主要作用;福寿螺种群特征的研究及防控的重点应考虑其遗传结构特征及局部尺度环境因素。通过不同尺度下性状的变异系数和频度分布曲线的分析,进一步验证了以上结果。 相似文献
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【背景】福寿螺是危害极其严重的入侵我国的水生生物,目前利用相关分析、通径分析对福寿螺形态性状变异的研究较少。【方法】随机采集7个地区的福寿螺(雌雄比例差别很大),测量其壳高、壳宽、口宽、层高4个形态性状和体质量,采用相关分析、通径分析方法计算福寿螺的各形态指标变异系数、相关系数和通径系数,剔除对体质量影响不显著的指标,确定每个地区与体质量最相关的指标。【结果】除惠州之外,其余地区福寿螺的壳高和壳宽与体质量的相关性较高,且口宽与壳高共同作用对体质量的直接影响很大。【结论与意义】此结果为研究不同生境、不同温度下福寿螺的形态性状变异程度奠定了基础,同时为福寿螺形态鉴定、分类及其灾害预测预报提供了基础数据。 相似文献
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植物防御体系应对虫害胁迫产生一系列防御性生理生化反应,其中防御酶活性呈现显著变化.本文综述了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、脂氧合酶(LOX)和苯丙氨酸解氨酶(PAL) 6种常见防御酶应对虫害胁迫的机制,解析了6种防御酶的作用机理及其异同.梳理了6种防御酶应对虫害胁迫而相互协调的程序,总结了植物体遭虫害胁迫之后防御酶活性的变化及其与防御酶基因的关联,提出了植物体防御酶机制研究中的重要问题并展望前景. 相似文献
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为探讨三叶鬼针草(Bidens pilosa)成功入侵机制,利用盆栽试验对不同光照和水分条件下三叶鬼针草与本地种金盏银盘(B.biternata)的生长特征进行了比较研究。结果表明,两物种对光和水的变化均具有较大可塑性,但与金盏银盘相比,在有利环境下三叶鬼针草具有较大的株高、叶面积、生物量;在不利环境下,三叶鬼针草具有较大的比叶面积和叶面积比;除叶面积比和叶生物量比外,三叶鬼针草各生理参数的可塑性指数均高于本地种。这说明三叶鬼针草具有较强的表型可塑性和入侵适应性,这些特性促进了其成功入侵。 相似文献
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水生植物是一类以草本植物为主、与水紧密相关的生态类群, 大多数具有克隆性。面对水环境的变化, 水生植物在形态、行为和生理上表现出多样化的表型可塑性, 对异质生境具有很强的适应能力。表型可塑性研究已在陆生植物的多个类群展开, 然而目前对异质生境下水生植物的生态适应对策, 尤其是表型可塑性的研究尚重视不够。本文在阐明克隆植物表型可塑性主要实现方式及其关系、水生环境异质性及其特点的基础上, 重点从形态可塑性、觅食行为、克隆整合、克隆分工和风险分摊等5个方面讨论了水生植物如何通过表型可塑性适应异质性水生环境。在今后的水生植物表型可塑性研究中, 建议着重探讨以下问题: (1)表型可塑性的变化规律及机理; (2)克隆整合对群落和生态系统的影响; (3)克隆整合与克隆片段化的权衡; (4)不同克隆构型的表型可塑性及其内在机制; (5)表型可塑性的适应性进化; (6)水生植物与其他类群/营养级物种的关系; (7)水生生态系统对全球变化的响应。 相似文献