入侵生物福寿螺抗逆性的研究进展

福寿螺因具有较强的环境适应能力,在热带、亚热带地区大量繁殖,造成生态危害,被定义为恶性外来入侵物种。世界遭入侵的地区均采取了各种措施消灭福寿螺,但防治成效不大,因为其具有很强的抗逆性,如福寿螺能适应39℃的极端高温,能够忍受长达14d的干旱,抵抗pH4.5～9.4的酸碱侵蚀,并能抵抗化学药剂、细菌、寄生虫的威胁。因此,研究其抗逆性及其机制将有助于找到更有效的防治方法。本文综述了国内外有关福寿螺抗物理(低温、高温、干旱)、化学(酸碱性、药物)、生物(细菌和寄生虫、捕食者)因素的研究成果,旨在为防治福寿螺提供理论基础,也为进一步研究福寿螺的抗逆性提供参考。目前的研究表明,福寿螺的抗逆性由外界环境因子诱发,环境因子促成其生理状态,如代谢途径、糖类和氨基酸积累等的改变,这些变化由基因调控,可遗传给后代;外界环境因子还能引起福寿螺对逆境的行为适应性、调节产卵量等。     

福寿螺入侵机制的研究进展

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。     

外来种入侵的不确定性动态模拟

外来种的入侵性和生境的可入侵性是研究生物入侵机制的两个关键因素。总结多数学者的研究成果,认为外来种的拓殖率(迁移率或繁殖率)、死亡率及在新生境中的竞争力是衡量外来种能否入侵成功的内在实质。从全新的角度出发,将引入的外来种看作是对原有生态系统的一种干扰,并在此基础上结合Tilman的多物种共存模型提出了外来种干扰模型。模拟发现外来种在入侵时具有明显的不确定性。拓殖率小的外来种在新的生态系统中由于不能适应环境无法成功定殖,被排斥在系统之外;相反,拓殖率足够大的话,外来种由于自身优势具有很强的入侵性,在几年或几十年的时间内就会成功地在新的环境中建立种群并拓殖入侵,影响了当地物种的生存及原有生态系统的稳定。研究还发现,物种入侵也存在一定的不确定性,入侵不一定会一直持续下去,或许在百年或几百年的时间内入侵种会突然灭绝,原生态系统又恢复到原来的水平。     

石灰氮对福寿螺的急性毒性效应

福寿螺(Pomacea canaliculata)是世界自然保护联盟认定的世界100种恶性外来入侵物种之一,在华南地区已对水稻生产造成严重危害.本研究将福寿螺按照壳高(H)分为小螺(5 mm≤H＜15 mm)、中螺(15 mm≤H＜25 mm)、大螺(25 mm≤H＜35 mm)和超大螺(35 mm≤H＜45 mm),通过室内毒性试验,探讨了化学肥料石灰氮(氰氨化钙)对不同体型福寿螺的毒性效应.结果表明:石灰氮对不同大小福寿螺毒性效应显著,尤其是对中小福寿螺具有很强的抑制和杀灭作用;石灰氮处理7 d后,最低浓度0.2 g·L-1处理造成71%死亡率,其他处理死亡率均在95%以上,其中3.0和5.0 g·L-1处理中福寿螺全部死亡;石灰氮对不同大小福寿螺的半抑制浓度(24 h)和半致死浓度(96 h)大小顺序均为小螺＜中螺＜大螺＜超大螺;石灰氮对福寿螺的抑制效应显著,其对福寿螺的平均半抑制浓度为0.08～0.39 g·L-1;1.0和5.0 g·L-1浓度的石灰氮处理24 h后,福寿螺鳃组织SOD酶活性呈极显著下降,分别为对照的41%和60%.本研究表明,石灰氮在入侵生物福寿螺的防治方面有一定应用潜力,有望成为一种新型的"杀螺肥料".     

常用萃取剂提取福寿螺卵中类胡萝卜素的初步研究

【背景】福寿螺为世界性恶性入侵水生动物,也是我国公布的第一批外来人侵物种之一。福寿螺大量啃食为害水稻、茭白、白莲等重要农作物,对我国南方各省农业生产造成了巨大威胁,因此,预防和控制福寿螺灾害显得尤为重要。合理利用福寿螺能有效控制福寿螺的数量和危害,是生物防治的一个重要部分。福寿螺卵中含丰富的类胡萝卜素,充分利用螺卵中的类胡萝卜素能拓展福寿螺的利用途径和方法。【方法】为探寻福寿螺卵中类胡萝卜素的提取方法,本研究采用甲醇、无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、石油醚等6种常用萃取剂提取福寿螺卵中类胡萝卜素,用紫外可见光分光光度计测定其含量。【结果】结果显示,不同萃取剂中类胡萝卜素的提取量不同,醇类为较适合的提取液（甲醇〉无水乙醇〉丙酮）。【结论与意义】本研究对福寿螺卵中类胡萝卜素的提取方法进行了探索和研究,找出了合适的提取液,为拓展福寿螺的利用途径,以及福寿螺的综合防治提供了参考。     

外来入侵物种管理中的排序体系研究进展

外来物种入侵是继生境破坏之后的第二大世界性的环境问题, 如何实现外来入侵物种分级, 对其进行有效管理是一个世界性的难题。研究总结了国内外外来入侵物种的排序体系, 从三个方面归纳了目前的排序系统: 1)针对所有入侵以及潜在入侵物种开展综合风险评估, 以此为基础提出防控管理清单; 2)针对已建群的外来入侵物种, 围绕不同管理目标进行入侵物种的排序, 包括以降低外来入侵物种对生物多样性影响为目的的外来植物排序、以生物防治为控制手段的外来物种排序、基于土地利用的种群管理排序; 3)针对区域管理提出外来入侵物种分区管理。认为外来入侵物种的入侵性、生态危害、分布范围、潜在分布和控制技术是实现排序的关键因素, 指标的选择与确定依赖于管理目标的设定。我国亟需确定外来入侵物种的优先控制区域, 并针对不同优先控制区域内外来入侵物种开展排序工作。     

Climate drives differences in the germination niche of a globally distributed invasive grass

外来入侵物种在入侵地经常面临很强的选择压力,这常常导致种内变异。在生活史事件发生的时间上,种群分化对气候梯度的响应被认为是促进许多入侵物种扩张的重要机制。对于产生种子的植物来说,种子萌发的时间决定了萌芽所经历的第一个环境条件,这对入侵植物的成功定植、种群建立和传播具有重要意义——尽管对于萌发在植物入侵成功中所起的作用仍然知之甚少。在本研究中,我们评估了入侵植物石茅(Sorghum halepense)在北美分布的10个种群的种子萌发在温度和降水梯度上的动态变化,以及这种变化是否与本地气候有关。种子被放置于一个较宽的温度范围(11-48˚C)以及两个水分梯度处理中。我们发现,石茅的种子可以在很宽的温度范围下萌发,但在不同的种群中,种子萌发的比例随温度和水分的不同而有较大的变化。有证据表明,当石茅的生长范围从温暖的气候扩展到寒冷的气候时,种子萌发温度的生态位也同时发生了向低温的转变。我们的研究结果表明,石茅种子的萌发已经适应了当地的气候,使其在整个生长范围内的萌发最大化,这可能是其入侵新环境的一个重要贡献因素。     

卜氏晶囊轮虫对萼花臂尾轮虫形态及种群生活史对策的短期和长期影响

初步探究了捕食者卜氏晶囊轮虫对其猎物萼花臂尾轮虫形态及种群生活史对策的短期和长期影响。结果表明,在含卜氏晶囊轮虫信号的环境中培养得到的萼花臂尾轮虫所产后代个体较对照组侧棘刺明显增长,体型增大,卵体积增大,净生殖率明显降低。短期接触捕食者信号的萼花臂尾轮虫种群与长期接触捕食者信号的萼花臂尾轮虫种群相比,具有较大的卵体积和较短的侧棘刺,同时具有显著较高的净生殖率。     

寄生对集团内捕食系统中物种入侵的影响

寄生已被证明是影响生物入侵动态的关键因素,可通过直接或间接作用影响物种间相互作用。基于元胞自动机模型,探讨了寄生感染对宿主种群的间接作用(寄生对宿主的密度调节和特征调节效应)在外来种入侵动态中的作用。结果显示,寄生对宿主的3种调节效应均对外来种的入侵起到了抑制作用;同时,相对于密度调节效应,寄生的特征调节对捕食者种群入侵的抑制作用更明显,而两者的耦合调节效应对入侵的抑制能力明显高于单种效应的作用。综上,该研究在一定意义上丰富和发展了生物入侵的理论,为生物入侵的有效控制提供了理论参考。     

桂江流域福寿螺种群结构时空分布特征及其驱动机制

福寿螺(Pomacea canaliculata)是我国重点防治的入侵种,对农业生产和淡水生态系统危害严重。而有关福寿螺种群结构及其驱动机制的研究不足。以亚热带桂江流域为例,基于2021—2022年枯平丰的野外调查,系统评估了福寿螺种群结构的时空分布格局,探索福寿螺种群结构变化的关键过程和驱动机制。结果显示：桂江流域福寿螺年均密度((2.21±2.35)个/m²),时空变化不明显;螺重、壳高、壳宽、壳口宽和壳口长时空差异极显著,表现为丰水期>平水期>枯水期和上游>中游>下游的趋势;年龄结构以中螺(壳高30—50 mm)为主,表明桂江流域福寿螺种群处于稳定期;雄雌比0.36±0.40,时空变化不明显。典范对应分析表明：影响福寿螺种群结构的关键环境和空间因子在不同季度间存在差异。pH、海拔、溶氧和盐度等是关键环境因素,PCNM2、PCNM5、PCNM8和PCNM9等是关键空间因素。变差分解显示：环境和空间因子共同决定桂江流域福寿螺种群结构,但两者的相对作用因季度而异。除枯水期外,其它季度的环境因子解释率均大于空间因子。研究结果可为建立有效的福寿...     

“世界100种恶性外来入侵物种”在我国大陆的入侵现状

[目的] 明确世界自然保护联盟公布的“世界100种恶性外来入侵物种”在我国大陆发生分布现状,为我国制定外来入侵物种管控对象和分级管理对策提供依据。[方法] 基于在线数据库系统、文献报道以及外来入侵物种本底调查结果,采用分类统计方法,对物种的分类地位、原产地、在我国的入侵状态及其所在的生态系统进行分析。[结果] 世界100种恶性外来入侵物种已有82种在我国发生分布,包括本地种33种、外来入侵种32种、外来非入侵种16种,以及未明确入侵状态1种。其中,32种外来入侵种包括陆生无脊椎动物8种、哺乳动物2种、鱼类2种、两栖动物1种、爬行动物1种、水生无脊椎动物2种、陆生植物9种、水生植物4种、真菌1种、卵菌1种和病毒1种。以上物种主要分布在东南沿海地区和西南地区,而较少分布在西北地区和东北地区;约75%物种分布在农田、城镇、森林和湿地4类生态系统。[结论] 建议外来入侵物种管理部门重点关注尚未在国内发生分布的18种潜在外来入侵物种,并列入国家外来入侵物种相关管理对象,严防其传入与扩散;严密监控国内已发生且具有潜在危险的外来物种,防止其向可能入侵的生态系统边缘扩散;继续对在国内已发生的外来入侵种实施区域性分级控制管理措施。     

外来杂草入侵的化学机制

由外来杂草入侵引发的严重生态和经济问题已倍受关注,外来杂草在新生境成功入侵,除了具备一些基本的生物生态学特征外,还应具备一些特有的入侵机制,阐明外来杂草的各种入侵机制可以为入侵杂草的预测和控制提供科学依据。外来杂草只有在新生境中与原产地生物种间的相互作用中取得优势,才能定植并扩增种群而成功入侵．在这些外来杂草和原产地生物种间的相互作用关系中,化学关系是不可忽视的方面．目前研究已经证实：植物的化感作用在外来杂草成功入侵中发挥着重要的作用．事实上,植物也可以通过合成和释放特定的化学物质防御或抑制新生境的动物、植物和微生物．外来杂草入侵的化学机制涉及到植物化学生态学的各个方面。因此,外来杂草的化学生态学特征应作为入侵种预测的重要指标之一,外来杂草入侵的化学机制应是今后重要的研究方向。     

外来入侵生物福寿螺与本地生物的互作影响研究进展

福寿螺作为一种恶性的水生入侵动物, 通常进入新生境后, 种群迅速增长, 大量取食本地植物, 与本地物种形成竞争,进而对当地的生物多样性造成全方位影响。在查阅国内外研究成果基础上, 综述了福寿螺在入侵地与所处生境中本地生物(植物、动物和微生物)之间的相互影响与相关效应, 旨在为福寿螺的生态风险评估和防控提供参考。     

入侵种小管福寿螺对本土物种梨形环棱螺的生态挤压作用

在世界范围内,物种入侵正成为一个影响经济发展、公众健康的重大生态事件.为了探究入侵物种小管福寿螺(Pomacea canaliculata)对本土近生态位物种的生态挤压作用,选择了梨形环棱螺(Bellamya purificata)作为受试动物,设置直接生态竞争实验和间接分泌物胁迫实验两类实验.直接生态竞争实验中两种螺...     

不同壳色福寿螺形态性状与体质量的关系

【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。     

不同栖息地状态下外来种入侵及对本地种生存影响的模拟

外来种入侵引起的生态及经济问题日益严重,人类活动导致大规模栖息地持续变化的背景下,外来种的入侵过程及本地物种多样性的演化更为复杂.在Tilman多物种共存模型基础上,建立了栖息地持续变化条件下的外来种入侵干扰模式,分别模拟了栖息地不变、持续毁坏及持续恢复条件下的外来种入侵及对本地物种多样性的生态影响.模拟结果表明:(1)拓殖率小(入侵性弱)的外来种不能成功定殖,栖息地的持续变化对其没有任何影响.(2)拓殖率增大的外来种入侵过程复杂,栖息地持续毁坏导致其灭绝时间相比于栖息地不变时明显推迟,栖息地持续恢复使其灭绝提前;一定时间内持续增加栖息地可以减小此类外来种入侵危害.(3)拓殖率足够大的外来种能够成功定殖,快速定殖-扩散的入侵过程不会因栖息地毁坏而迅速改变,其响应具有时间滞后性;栖息地持续恢复也有利于其迅速蔓延,占有率呈线性疯狂增长.(4)在具有外来种入侵的本地生态系统中,栖息地持续改变(增加或减少)对本地物种多样性的发展均不利.     

Responses of morphological and physiological traits to herbivory by snails of three invasive and native submerged plants

3种入侵和本地沉水植物形态和生理性状对螺类牧食的响应 沉水植物水盾草(Cabomba caroliniana)已成为中国太湖流域的优势入侵水生植物。与外来物种的原产地环境相比,引入地新环境中存在的专食性天敌较少。外来物种可能会逃避其原产地环境中的天敌牧食,又因为它们的适口性相对较差,从而导致在引入地外来物种通常比本地物种遭受的牧食者影响更低(天敌逃逸假说)。本研究的目的是比较水盾草与共生的本地沉水植物对本地牧食者的响应。我们进行了一个中宇宙尺度实验,研究了水盾草和两种共生的本地沉水植物黑藻(Hydrilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)对两种本地广食性腹足纲螺类萝卜螺(Radix swinhoei)和环棱螺(Sinotaia quadrata)的牧食响应。记录了它们的形态性状指标(总生物量、冠根比和相对生长率)和生理性状指标(叶片总非结构性碳、木质素和纤维素)。研究结果表明,环棱螺对3种沉水植物性状指标的影响较少。随着本地广食性螺类萝卜螺数量的增加,黑藻和穗花狐尾藻大部分植物性状发生了改变,而水盾草的植物性状表现出相对稳定的趋势。水盾草对萝卜螺的牧食更具抵抗力,这与天敌逃逸假说的假设一致。这一发现说明牧食性螺类促进了水盾草的入侵,这可能会改变沉水植物群落中的物种组成。     

尖膀胱螺的生物学特征及光照对其生长繁殖影响的初步研究

尖膀胱螺Physa acuta是世界广泛分布的淡水螺类,在我国属外来入侵种.本文着重对该螺的形态特征、繁殖、发育及光照对螺生长和繁殖发育的影响等进行了实验观察和研究.尖膀胱螺个体中等,左旋,壳口无厣.喜聚居于水生植物较多、营养丰富的淡水区域.尖膀胱螺为雌雄同体,异体受精,有时也可自体受精.性成熟个体在条件适宜的情况下(温度、食物和光照)每天都可产卵,卵孵化率近100％.尖膀胱螺胚胎发育共经历卵裂期、囊胚期、原肠期、担轮幼虫期、面盆幼虫期、仔螺形成及出膜期7个时期.一般情况下,螺卵7～10 d可孵化,60 d即可性成熟.25℃、24 h连续光照条件下,尖膀胱螺体重明显增加,40 d就可以性成熟并产卵.     

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。     

历史因素对土壤微生物群落与外来细菌入侵间关系的影响

群落的组成和结构如何影响其可入侵性一直是入侵生态学的研究热点。然而关于群落可入侵性和群落特征间关系的认知却很不统一。采用交叉互换的试验方法,首先将野外采集的两种长期不同施肥土壤(有机肥和化肥)进行灭菌并回接已方和对方的土壤悬液,研究土壤环境(历史非生物因素)和土壤微生物群落(历史生物因素)对重建土壤微生物群落特征的相对贡献。随后将用红色荧光蛋白标记的青枯菌作为外来种接入重建的土壤中,探究不同土壤微生物群落特征对外来细菌存活数量(前期入侵潜力)和存活时间(后期入侵潜力)的影响。结果表明,历史生物因素对重建土壤的原生动物数量、革兰氏阴性与阳性细菌比等群落特征和外来细菌的存活数量有影响;历史非生物因素对土壤微生物活性、细菌物种多样性和功能多样性等群落特征以及外来细菌入侵土壤后总的存活时间有影响;外来细菌入侵前期状况仅与原生动物数量、革兰氏阴性与阳性细菌比相关,而入侵后期的状况则仅与微生物活性、细菌物种多样性和功能多样性相关。总之,外来细菌在土壤中各时期的入侵潜力和土著微生物群落特征的相关性主要取决于二者是否由同种历史影响因素控制。本研究对于阐明生物群落结构与群落可入侵性之间关系,及指导土壤外来病原菌的防控均具有重要意义。