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生物入侵的生态学机制.docx

花匠小妙招
2024-10-27 19:43

生物入侵的生态学机制今天，人类生存和社会可持续发展面临着许多威胁。资源、环境、粮食和能源危机等问题越来越明显。随着国际贸易的不断扩大和全球旅游业的迅速发展, 由入侵种带来的生物入侵问题正在成为一种新的威胁,不断引起包括我国在内的世界各国的广泛关注。随着全球经济一体化过程的深入,生物入侵对生态、环境、经济等方面造成的危害也越来越严重。人类为了自身的利益,与入侵种进行着长期的艰苦卓绝的斗争。通过与这些入侵种的较量,人们进一步认识了生物入侵问题的严重性,甚至到了谈之色变的程度。在我们的日常生活中经常会听到人们谈论生物入侵,但要做到正确理解,就有必要对一系列相关的问题有清楚的认识,与生物入侵相关的一些基本概念如土著种、外来种和入侵种是怎样的?我们熟悉的一些生物入侵现象有哪些?生物入侵的机制是什么?生物入侵对我们有怎样的影响?快速城市化进程中的上海,其生物入侵现状又如何?我们应该如何预防和控制生物入侵?我们应该如何客观的评价生物入侵现象? 1 外来种specity 人们在谈论生物入侵时, 对土著种、外来种、入侵种等几个相关概念的理解比较模糊, 甚至常常将其混淆。为了更清楚的理解生物入侵, 这里我们有必要对几个主要名词的内涵加以说明。土著种(native species)或本地种(indigenous species)是指分布在原生地(native range)的物种,即出现在其自然分布区及其自然传播范围内(即在其自然占领的或无需人类的直接或间接引种也能占领的分布区内)的物种、亚种或更低的分类单元。如常绿阔叶乔木青冈、红楠和苦槠,落叶阔叶乔木垂柳、构树、苦楝、朴树等物种均为上海的土著种。外来种(alien species)或非本地种(non-indigenous species)是指因种种原因被引入到非原生地的物种。可以具体理解为“由于人类的活动或与人类有关的活动致使其重新分布而出现在本来不存在的地区或生态系统内的分类单元(包括种子、卵、孢子或其他形式的能使种族繁衍的生物材料)”。生态系统中外来种的存在与人类活动存在着密切的关系,是人类有意或无意引入的结果。非入侵种(non-invasive species)是指在引入地可以自我维持但不扩散的外来种,即居留成功的,但只是停留在引入地,没有扩散到相邻的地区、不会引起当地群落外貌显著改观、使当地生态系统的功能保持相对稳定的外来种。入侵种(invasive species)是指在引入地建立了庞大的种群, 并向周围地区扩散, 对新分布区生态系统的结构和功能造成了明显的损害和影响的外来种。即非土著种进入一个过去不曾分布的地区,并能存活、繁殖,形成野化种群(feral population) ,其种群的进一步扩散已经或将造成明显的环境和经济后果。综上,入侵种的确定应满足如下的四个基本条件:①不属于所考虑国家或生物地理区域原产的物种;②已在新的入侵区域归化(naturalization)且正在逐渐增加其丰度或分布越来越广;③在某种程度上已成为有害物种,或至少给人类的某些经济活动带来一定的负面影响;④人类往往是这些物种最初有意或无意引入的责任者。 2 自然分布区域生物入侵(biological invasion)是指由原来的自然分布区域,因人类有意或无意的活动,被引入并扩展到一个新的(通常也是遥远的)区域的外来种,在新的区域里,其后代可以繁殖、扩散和维持,并且造成了一定生态灾难的过程,其常常带有侵略、入寇之意。 2.1 偶见种群不能自我维持外来种并不都会形成生物入侵、造成生态灾难,当外来种进入引入地后会形成偶见种群, 偶见种群的命运一般来说有两种, 一是不能适应当地的环境或受到本地种的排斥,种群不能自我维持而消退死亡;另一种情况则相反,偶见种群在当地居留成功,建立了可自我维持的建群种。但大部分建群种都是非入侵种,不会引起生态灾难,只有极少的一部分会在居留成功后,数量急剧增加,并不断向四周地区蔓延扩张,对当地生态系统的结构和功能造成明显损害,这部分造成生态灾难的外来种即为入侵种(图1)。在整个转化过程中只有很小的一部分进入到下一阶段,根据“十数定律(the tens rule) ”的推算,入侵种只占区域外来种的千分之一左右。 2.2 不同的生物多样性根据入侵种的不同,生物入侵可分为动物入侵、植物入侵和微生物、病毒入侵三种主要类型,李振宇等曾详细分析了127种对我国经济、环境、生物多样性、人类健康等造成严重影响的入侵种,其中动物共37种,隶属4门7纲,占29%;植物90种,包括陆生植物和水生植物两种生活型33科90种,占71%(表1)。 20世纪50年代,捕食性动物尼罗河河鲈被引入东非维多利亚湖,导致200多种本地鱼类灭绝;从澳大利亚引入新西兰的帚尾袋貂,一夜可以破坏2万吨本地植被,捕食