第五章外來(lái)物種入侵、擴(kuò)散過(guò)程與機(jī)制PPT課件

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí)*單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí)*單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí)*第五章外來(lái)物種入侵、擴(kuò)散過(guò)程與機(jī)制戰(zhàn)爭(zhēng)的敵人不是恐怖分子，而是一些外來(lái)的生物病害。形成生物污染，危害土著群落的生物多樣性并影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失生物入侵是一場(chǎng)沒有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)，正在世界范圍內(nèi)打響 隨著國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展和人類交往的增加以及全球環(huán)境的變化，生物傳播、入侵、擴(kuò)散的種類和數(shù)量在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。由外來(lái)種所導(dǎo)致的生物入侵已成為一個(gè)世界性的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題

2、。主要內(nèi)容外來(lái)物種入侵過(guò)程與途徑 影響外來(lái)物種入侵的因素21入侵生物學(xué)的核心科學(xué)問(wèn)題3第一節(jié) 外來(lái)物種入侵過(guò)程與途徑外來(lái)種（alien species）：指那些出現(xiàn)在其過(guò)去或現(xiàn)在的自然分布范圍及擴(kuò)展?jié)摿σ馔獾奈锓N、亞種或以下的分類單，包括所有可能存活、繼而繁殖的部分、配子或繁殖體。生物入侵：原本生活在異國(guó)他鄉(xiāng)、通過(guò)非自然途徑遷移到新的生態(tài)環(huán)境中，并給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)造成很大危害。 有益種：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有益的物種入侵種（invasive species）：那些對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、生物多樣性、人類健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成危害的外來(lái)物種。入侵種一、外來(lái)物種入侵途徑外來(lái)物種入侵的途徑是多樣化自然入侵人類無(wú)意

3、間帶入人類運(yùn)輸引起的意外入侵動(dòng)植物園逃逸、人造物種釋放人為有意的引入Kornberg and Wiliamson 1987Shigesada and Kawasaki 1997自然入侵：紫莖澤蘭、飛機(jī)草、環(huán)頸鴿、美洲斑潛蠅4人類運(yùn)輸引起意外入侵假高粱（Sorghum halepense）吉普賽飛蛾人類無(wú)意間帶入小葉冷水花（Pilea microphylla）人類無(wú)意間帶入草胡椒（Peperomia pellucida）松材線蟲動(dòng)植物園逃逸、人造物種釋放 圓葉牽牛海州常山人為有意的引入中國(guó)從國(guó)外或外地引入優(yōu)良品種有著悠久的歷史。現(xiàn)在種植、養(yǎng)殖單位幾乎都在從國(guó)外或外地引種，其中大部分引種是以提高經(jīng)

4、濟(jì)效益、觀賞和環(huán)保為目的的，但是也有部分種類，由于引種不當(dāng)成為有害物種。大米草保護(hù)沿海灘涂二、外來(lái)物種的入侵過(guò)程1、 外來(lái)種的引入 非本地種從遠(yuǎn)距離以外的區(qū)域被引入到新的區(qū)域。在這個(gè)過(guò)程中，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的因素與生物因素同樣是至關(guān)重要的。2、定居與成功地建立種群 初期定居者總是少數(shù)。即使少數(shù)個(gè)體能夠找到配偶并且成功地進(jìn)行了繁殖，形成了一個(gè)小種群，這個(gè)小種群仍然面臨著很大的生存危機(jī)。這個(gè)階段是生物入侵過(guò)程種群發(fā)展的瓶頸時(shí)期。3、時(shí)滯階段 生物入侵過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)時(shí)滯階段。也就是說(shuō)，在初始種群建立以后，到種群的擴(kuò)散和大爆發(fā)，往往經(jīng)歷一個(gè)較為漫長(zhǎng)的時(shí)期。4、擴(kuò)散及爆發(fā) 作為一個(gè)成功的入侵種，有能力造

5、成顯著或嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)影響，那么種群必須經(jīng)歷擴(kuò)散及爆發(fā)，以達(dá)到高密度和大尺度的空間分布。 Williamson（1996）提出了一個(gè)“十分之一法則”（tens rule）第一次轉(zhuǎn)移引入第二次轉(zhuǎn)移建群第三次轉(zhuǎn)移入侵種第二節(jié)、影響外來(lái)物種入侵的因素外來(lái)物種到達(dá)一個(gè)新地點(diǎn)是人類活動(dòng)的直接和間接的結(jié)果，其所入侵的生境通常是人類干擾比較強(qiáng)的地方。由于外來(lái)物種的奠基種群（founder population）常常很小，小種群要能在高強(qiáng)度、高頻度干擾的生境中存活，并實(shí)現(xiàn)種群的增長(zhǎng)、擴(kuò)張，必須具有能應(yīng)付環(huán)境、種群統(tǒng)計(jì)學(xué)和遺傳不確定性的能力。外因內(nèi)因一、影響外來(lái)物種入侵的外部因素光照水分土壤營(yíng)養(yǎng)金屬元素新棲息

6、地的干擾程度、群落生物多樣性、全球變化全球變化全球變化也促進(jìn)了生物入侵的發(fā)生，從整個(gè)生物圈的角度來(lái)看，全球變化會(huì)使氣候帶發(fā)生改變，這必然會(huì)改變物種與資源的分布區(qū)域，結(jié)果促進(jìn)入侵。全球變化全球變化促進(jìn)了生物入侵，反過(guò)來(lái)生物入侵在全球范圍內(nèi)影響了生物群落的結(jié)構(gòu)與功能繼而反饋性的影響全球環(huán)境，因而全球變化對(duì)生物入侵的促進(jìn)會(huì)對(duì)地球的環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)影響。干擾體系的變遷貿(mào)易交通格局氣候變化土地利用變化生境破碎化二氧化碳濃度的升高紫外輻射的增加環(huán)境污染二、影響外來(lái)物種入侵的內(nèi)部因素外來(lái)物種的自身特性對(duì)入侵、生存和發(fā)展極為重要。就植物而言，有些物種的適應(yīng)性、耐性強(qiáng)，意味著它們?nèi)肭值娜肭譂摿χ饕强康叵虑o等進(jìn)行無(wú)

7、性繁殖，這樣可以避免火等干擾，有利于擴(kuò)展。大米草保護(hù)沿海灘涂三裂葉豚草（一）、外來(lái)物種的生物學(xué)特性1、外來(lái)物種的生態(tài)福2、外來(lái)物種的繁殖和傳播特性褐云瑪瑙螺沙漠玫瑰3、入侵種遺傳結(jié)構(gòu)（一）、外來(lái)物種的生物學(xué)特性阿根廷螞蟻(Linepithema humile)（二）、入侵種與土著種間的相互作用1、缺乏天敵的控制2、外來(lái)種與土著種的克生、競(jìng)爭(zhēng)白紋伊蚊（Aedes albopictus）（二）、入侵種與土著種間的相互作用3、外來(lái)種的協(xié)同入侵4、雜交在入侵種的意義一枝黃花與假蓍紫苑雜交（三）、生物間相互作用的改變由于人類活動(dòng)極大的改變了全球生物多樣性格局，自然也影響了生物群落中的許多重要生態(tài)關(guān)系。第

8、三節(jié)、外來(lái)物種擴(kuò)散機(jī)制當(dāng)入侵種群分布面積達(dá)到一個(gè)閾值后，就可能發(fā)生爆炸性的擴(kuò)展（吳兆錄和閆海忠，1996）。一、擴(kuò)散途徑通過(guò)種群的擴(kuò)大向周圍空間擴(kuò)散，這一方式是短程的，可能是“流”式的傳播。即從某一個(gè)點(diǎn)沿某些特定的通道傳到另一個(gè)點(diǎn)，而沒有一個(gè)明顯的擴(kuò)張面。借助于某些媒體傳播，距離較長(zhǎng)，且可以是跳躍式的，主要通過(guò)動(dòng)物或人的活動(dòng)等途徑攜帶外來(lái)種擴(kuò)展。擴(kuò)散體類型這4個(gè)因素中，傳播機(jī)制最為重要擴(kuò)散體數(shù)量擴(kuò)散體壽命傳播機(jī)制M1M2M4M3生物的空間擴(kuò)張能力取決于4個(gè)因素二、擴(kuò)散體 定義生物體任何一個(gè)部分，在其離開母體后仍能保持活力并在適宜條件下形成新的個(gè)體時(shí)就成為擴(kuò)散體 類型有性擴(kuò)散體和無(wú)性擴(kuò)散體散布體

9、量和大小散布體的量與大小是生物體在適應(yīng)傳播和幼體建立之間協(xié)調(diào)的結(jié)果。大瓶螺及其卵擴(kuò)散體的壽命擴(kuò)散體的壽命指擴(kuò)散體離開母體后能保持活力的時(shí)間。繁殖體周期短、擴(kuò)散體壽命長(zhǎng)，產(chǎn)量高且傳播機(jī)制有效的物種更有可能在較短時(shí)間內(nèi)占據(jù)較大的分布空間，外來(lái)物種尤其是入侵種更是如此。褐云瑪瑙螺卵壽命長(zhǎng)達(dá)7年三、擴(kuò)散的方式和機(jī)制擴(kuò)散機(jī)制指擴(kuò)散體離開的方式和方法。（一）、自動(dòng)擴(kuò)散（autochorou）個(gè)體的遷移、遷飛、成蟲的飛翔 無(wú)性生長(zhǎng)擴(kuò)散 動(dòng)物 張力機(jī)制 膨壓機(jī)制 吸漲和失水機(jī)制（氣流擴(kuò)散）風(fēng)滾型擴(kuò)散體氣流彈射擴(kuò)散具翅擴(kuò)散體塵狀擴(kuò)散體囊狀擴(kuò)散體羽毛或綿毛擴(kuò)散體（三）、重力擴(kuò)散（四）、水?dāng)U散（五）、動(dòng)物擴(kuò)散人類擴(kuò)散非親和性灰飛虱群體篩選流程圖田間采集的灰飛虱選待產(chǎn)卵的雌蟲單蟲飼養(yǎng)