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生态学第章生物入侵

花匠小妙招
2025-04-28 19:32

第4章生物入侵biological invasion 主要内容一、什么是生物入侵二、生物入侵的过程三、生物入侵的适应性进化四、入侵事例五、生物入侵与快速进化一、什么是生物入侵生物入侵（biological invasion）——某种生物从原产地扩展到一个新的地区后，通过繁殖和扩散，出现了暴发的现象。生物入侵带来的损失：美国1999年损失1230亿美元；中国2002年损失1亿元。二、生物入侵的过程外来物种的引入（入侵）——定居与成功地建立种群——时滞阶段——扩散与暴发 Williamson1996年提出：十分之一法则——第1次转移，从原产地引入到野外定居，叫逃逸；第2次转移，从定居到建立稳定的种群，叫建群；第3次转移，从建立种群到经济上有害的生物（叫入侵种）。每个阶段的有效发生概率是5-20%（10%）。思考问题什么样的物种很容易成为入侵种？对于某个特定的入侵种，什么样的群落更容易被侵入？三、生物入侵的适应性进化——遗传学基础遗传漂变：——桡足类动物加性遗传变异：——（additive genetic variance AGV—多基因的累加效应）银色蚂蚁杂交：——杂草外来种基因型与环境的相互关系：----苹果蝇（苹果与山楂）特殊基因：——火蚂蚁基因组重排：——果蝇生物入侵的适应性进化——生理生态特征体现耐受范围的变化——很快对环境作出反应对捕食的影响——缺乏天地，能量用于繁殖可促进物种的形成——基因漂流引起的生物入侵的适应性进化——繁殖适应特性与对策无性繁殖适应——水葫芦（凤眼莲），水花生，喜旱莲子草有性繁殖适应——豚草，加拿大一枝黄花，微甘菊，紫茎泽兰无性繁殖适应兼有性繁殖适应——加拿大一枝黄花，紫茎泽兰生物入侵的适应性进化——产生影响的结果（一）直接影响 1入侵种与被侵入地区的生物的进化调整 2本地种对入侵产生的响应 3杂交与基因渗入（二）间接影响 1生态位替换 2行为和性状改变（角色互换） 3竞争排斥 4互利共生思考问题对于外来物种的入侵，当地土著种会产生哪些反应？（提示：空间，营养，化感作用，病原菌，天敌，遗传侵蚀等）凤眼莲的入侵凤眼莲（Eichhornia crassipes）又称水葫芦，雨久花科凤眼莲属。 1823年被首次发现于巴西，1844年在美国的博览会上引起人们的注意。20世纪40年代，由于强富集作用和净化能力，各地广泛引种，遍布北纬40南纬45之间。我国1901年以观赏植物从日本引到台湾，后逃逸，20世纪60-70年代，作为饲料推广，80年代后作为净化污水的植物，对N,P Ca需求量大。斑潜蝇 Liriomyza的入侵斑潜蝇是双翅目潜蝇科，1894年命名后，已经发现300多种，我国有15种。其中4种是危害性最大的都是外来种，美洲斑潜蝇（1993年海南出现）、南美斑潜蝇（1995年云南出现）、番茄斑潜蝇、三叶草斑潜蝇（1999年昆明世博会截获，台湾已经出现）美洲斑潜蝇和南美斑潜蝇对我国花卉和蔬菜的危害很大。入侵范围几乎遍及全国。松材线虫的入侵松材线虫Bursaphelenchus xylophilus是滑刃线虫科，松材线虫病叫松树萎焉病。 1905年，松材线虫病首次发现于日本长崎。1972年，才鉴定出来是松材线虫为病原。松材线虫病是以松墨天牛为传播媒介。 1982年，首次在南京中山陵发现。现在，蔓延到华东和华南8个省。五、生物入侵与快速进化在极端特殊的环境、急剧变化的环境，生物出现了可遗传的变化特征。（一般是几年或几十年时间）包括形态学、生物学、生理学、行为学、物候学，都带有定向选择的特点。入侵过程中的快速进化事件（一）入侵种本身的快速进化 1形态学方面——果蝇在北美10年出现翅长随纬度增加 2生活史方面——早熟禾 3生理学方面——加拿大魁北克的稗子 4物候学方面——一枝黄花，荠菜 5行为学方面——火蚂蚁到北美后内讧少了。（二）导致本地种的快速进化 1形态学性状的进化——无患子甲虫的喙长 2行为习性的进化——鲑鱼到新西兰 3生物学性状的适应进化——qiong麻在北美思考问题在生物入侵过程中，都有时滞阶段。为什么要经过这个漫长的潜伏时期之后，才出现大暴发的现象？参考文献徐汝梅叶万辉，生物入侵—数据集成、数据分析与预警，科学出版社，2003 徐汝梅叶万辉，生物入侵—理论与实践，科学出版社，2003 李文华，生态学研究回顾与展望，气象出版社，2004 * 四、入侵事例 1963年南京大学从欧洲引进大米草，当时作饲料和造纸原料。从江苏向南北扩展，现在北到大连，南到广西。事实证明它已经成为“害草”。大米草 Spartina anglica 紫茎泽兰（飞机草，恶草）