普生報(bào)告生物入侵課件

1、基科23鄭清蕓 張婉玲 周逸凡外來魚種亞洲鯉魚橫行美國黃花過處寸草不生BackgroundBackground生物入侵是一個影響深遠(yuǎn)的全球性問題。 其對各國生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)的影響日益明顯, 已成為各國政府、國際社會和學(xué)術(shù)界共同關(guān)心的全球變化的問題。如今生物入侵已和動植物棲息地喪失、全球變化并列為全球三大環(huán)境問題之一。2009年國際多樣性日把 “外來入侵物種”作為當(dāng)年主題。Abstract生物入侵 biological invasion 指因某種原因, 非本地產(chǎn)的生物或本地原產(chǎn)但已絕滅的生物從原產(chǎn)地進(jìn)入到一個新的棲息地, 并通過定居, 建群和擴(kuò)散而逐漸占領(lǐng)該棲息地, 從而對當(dāng)?shù)赝林锖?/p>

2、生態(tài)系統(tǒng)造成負(fù)面影響的一種生態(tài)現(xiàn)象。Introduction通過競爭、捕食等種間關(guān)系排斥土著種，導(dǎo)致土著種的瀕?；驕缃^, 最終使群落多樣性降低,影響食物鏈從而改變原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。動物疾病的傳播還對人類健康甚至生命產(chǎn)生嚴(yán)重危害并影響國際貿(mào)易。Eichhornia crassipes 原產(chǎn)南美洲，已被列為世界十大惡性雜草之一，現(xiàn)已入侵了非洲、亞洲、北美洲、大洋州、甚至歐洲等5個大洲，至少62個國家和地區(qū)都受到了鳳眼蓮入侵的危害。鳳眼蓮的入侵已經(jīng)引起了一系列的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會問題。 生物入侵 鳳眼蓮的生物特性 成災(zāi)機(jī)理 入侵危害 目前防治工作和相關(guān)探索鳳眼蓮 Eichhornia crassi

3、pes 【別名】水葫蘆、鳳眼藍(lán)、水浮蓮 【分類】雨久花科，鳳眼蓮屬 Characteristics 多年生草本水生植物，漂浮水面， 葉柄呈海綿狀葫蘆體；穗狀花序，花瓣六枚，藍(lán)紫色。其中有一枚較大且中心帶黃色，似鳳眼狀。成災(zāi)機(jī)理 強(qiáng)大的繁殖能力鳳眼蓮兼有有性生殖和無性生殖。是世界上生長最快的植物之一。 30下，5天便能通過匍匐莖繁殖一新株；有性生殖較罕見，種子的休眠期長達(dá)15-20年?；ㄆ陂L，整個生長季節(jié)都可開花寬的生態(tài)位水面、泥地均可生長。廣泛的PH值和養(yǎng)分耐受范圍耐受范圍。只有鹽度高于0.06% 才會導(dǎo)致水葫蘆死亡。生長期長。福建沿海和兩廣地區(qū)幾乎全年生長，長江流域也長 達(dá)9個月。適宜大部分

4、氣侯，生長氣溫13-35。水域富營養(yǎng)化生物多樣性減少流速降低水體透射光下降PH值降低CO2濃度升高含氧量降低腐殖質(zhì)增加堵塞河道，影響航運(yùn)、發(fā)電、行洪排澇 為蚊蟲提供適宜的滋生場所污染供水水源和水環(huán)境水葫蘆的防治1.人工及機(jī)械打撈2.化學(xué)防治3.生物防治4.綜合治理人工及機(jī)械打撈 (Physical Control)這是各地實(shí)踐中普遍采用的方法。優(yōu)點(diǎn)；見效快；不會破壞水體生態(tài)系統(tǒng)。缺點(diǎn)：勞動強(qiáng)度大，治理成本高，并且難以清除水中的種子，防治效果不能持久?；瘜W(xué)防治(Chemical Control)優(yōu)點(diǎn)：效果迅速缺點(diǎn)：無法清除水葫蘆種子，效果不能持久；對水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞性大，污染環(huán)境。常用的水葫蘆

5、除草劑有：克蕪蹤、草甘膦、農(nóng)得時等?？耸徾櫽置俨菘?paraquat)是一種快速滅生性除草劑，具有觸殺作用和一定內(nèi)吸作用。 作用機(jī)理作用于葉綠體的光合膜系統(tǒng)： 光合系統(tǒng)1-1-二甲基-4-4-聯(lián)吡啶陽離子鹽草甘膦（glyphosate)又稱鎮(zhèn)草寧、農(nóng)達(dá)(Roundup)、草干膦、膦甘酸它是一種非選擇性(即滅生性)內(nèi)吸傳導(dǎo)型莖葉處理除草劑 。作用機(jī)理：生物防治(Biological Control)生物防治法是利用植物與天敵間生態(tài)平衡的理論，從水葫蘆原產(chǎn)地引進(jìn)其天敵，使之建立種群，對水葫蘆實(shí)施長期的控制。 優(yōu)點(diǎn)：環(huán)境安全，成本低，效果持久缺點(diǎn)：見效慢(從釋放天敵到獲得顯著的控制效果，一般需要3

6、5年甚至更長的時間。所利用物種： (1)節(jié)肢動物(Arthropods) (2)植物病原體(Pathogens)(1)Biocontrol using arthropods至今已使用過的以控制水葫蘆生長的6種節(jié)肢動物：兩種水葫蘆象甲Neochetina bruchi and N. eichhorniae；兩種水葫蘆螟蛾Niphograpta albiguttalis and Xubida infusellus葉螨Orthogalumna terebrantis；水葫蘆盲蝽Eccritotarsus catarinensis 其中,水葫蘆象甲Neochetina bruchi, N. eichh

7、orniae,水葫蘆螟蛾Niphograpta albiguttalis自1970s開始應(yīng)用以來，已在各地有相當(dāng)多的成功例子。 Xubida infusellus,Orthogalumna terebrantis未發(fā)現(xiàn)有控制效果。 Eccritotarsus catarinensis的控制效果有待驗(yàn)證。水葫蘆象甲屬鞘翅科，象甲目，原產(chǎn)南美和中美洲。它的寄生主譜很窄，只能在水葫蘆上完成生活史，現(xiàn)已被各國廣泛采用并已取得成功象甲的壽命有200余天，其經(jīng)歷分幼蟲繭（蛹）成蟲三個階段，幼蟲象甲在吃根部附近的碩大梗莖（生長嫩點(diǎn)），控制水葫蘆的繁殖；而成蟲象甲則專以水葫蘆葉子為食，并會鉆到水下，專門在水葫

8、蘆根莖部打洞和吐絲結(jié)繭，讓水灌入其中，導(dǎo)致水葫蘆下沉腐爛。 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院從美國和阿根廷引進(jìn)上述2 種水葫蘆象甲, 有效地控制了釋放地區(qū)的水葫蘆生長。在溫州的田間試驗(yàn)結(jié)果表明, 面積為49 m28 m 的河道上。在1996 年8 月釋放1 000 頭象甲。放蟲1 年后,水面仍被水葫蘆密密地覆蓋。到1998 年9 月時,仍有75%的水面被覆蓋, 防效僅為25%。但進(jìn)入第3年時, 效果十分迅速, 99%的水葫蘆被清除 當(dāng)水葫蘆象甲成蟲和幼蟲總量分別超過130、450 頭/m2 時, 它對水葫蘆的控制作用達(dá)到頂峰, 最終可使水葫蘆密度減少52.69%,株高下降67.19%, 單株葉片數(shù)減少29.42

9、%, 最大葉直徑減少41.33%, 生物量減少64.82%。象甲從釋放到完全控制水葫蘆需要3 年的時間。水葫蘆象甲是國際上最早也是最為成功地控制水葫蘆的天敵昆蟲。天敵昆蟲一旦在野外建立種群并獲得良好的控制效果后，它和雜草建立起相互抑制的動態(tài)平衡，因此防效就有較強(qiáng)的持久性水葫蘆象甲捕食水葫蘆(2)Biocontrol using pathogens 許多真菌病原體已被引入作為治理水葫蘆的有潛力的生物控制劑。The most promising:Uredo eichhorniae(布袋蓮夏孢銹菌)Acremonium zonatum(環(huán)帶狀枝頂孢菌)Rhizoctonia solani(立枯絲核菌

10、)Cercospora piaropi(=C. rodmanii羅德曼尼尾孢菌)Myrothecium roridum(露濕漆斑菌)Alternaria eichhorniae(鏈格孢)Less widely used and to be confirmed:Bipolaris(雙孔孢菌屬), Drechslera(德雷克斯孢菌屬)及Fusarium(鐮孢菌屬) 菌種環(huán)帶狀枝頂孢菌感染導(dǎo)致的環(huán)帶狀斑紋露濕漆斑菌感染導(dǎo)致的淚珠狀葉斑及大面積損傷立枯絲核菌感染后枯萎的葉片(左)對比(右)布袋蓮夏孢銹菌感染后的葉片出現(xiàn)夏孢子膿包羅德曼尼尾孢菌感染后的葉片斑點(diǎn)癥狀綜合治理(Integrated Con

11、trol)將生物和化學(xué)防治協(xié)調(diào)配合, 以達(dá)到快速、有效、持續(xù)而低廉的控制目的。選擇既可有效抑制水葫蘆植株生長和種群繁殖,又在短期內(nèi)難以殺滅植株的藥量, 是維系水葫蘆天敵種群存在的關(guān)鍵 綜合治理的主要方法有：化學(xué)除草劑與昆蟲類生物除草劑混合使用化學(xué)除草劑與植物病原體類生物除草劑混合使用昆蟲類與病原體類生物除草劑混合使用治理研究新進(jìn)展化感作用 植物分泌某些化學(xué)物質(zhì)對其他植物的生長產(chǎn)生的抑制或促進(jìn)作用Charudattan和Lin發(fā)現(xiàn)酢漿草酸（Oxalic acid）可以導(dǎo)致鳳眼蓮輕微枯黃，并使其根部受損。Indra和Krishnamuthy把水鱉科一種水龍舌草植物(Ottelia alismoid

12、es）放入湖中，3周后導(dǎo)致湖中包括鳳眼蓮在內(nèi)的5 種水生植物死亡。Santiago(1990)報(bào)道黑藻(Hydrilla )可以抑制鳳眼蓮的生長。 Pandey等（ 1993）用菊科銀膠菊（Parthenium hysterophorus）的葉和花的干粉 噴灑鳳眼蓮，1個月后，鳳眼蓮開始死亡，菊科銀膠菊水葫蘆能源利用水葫蘆厭氧發(fā)酵能源化利用已成為水葫蘆處理與資源化利用的一個重要途徑關(guān)于水葫蘆應(yīng)用的想法水葫蘆有能大量吸收重金屬離子的特性，能否將這機(jī)理加以研究，改造利用后用來做重金屬離子的富集和回收利用？生物入侵在某種層面上，對于生物的進(jìn)化也有促進(jìn)作用，能否利用基因的滲透雜交技術(shù)對品種進(jìn)行改良？調(diào)

13、查總結(jié)水葫蘆從我國開始大力引種繁殖到現(xiàn)在投入大量資金積極控制不過二三十年時間，究其原因水污染致使有機(jī)物富集是其蔓延的重要原因，所以治理水污染才是真正的治本方法。更重要的是完善公民意識，加強(qiáng)監(jiān)督力度，加強(qiáng)公民的環(huán)保意識教育，是人們真正意識到水葫蘆的危害。警惕生物入侵！要在科學(xué)的基礎(chǔ)上，確定引進(jìn)物種的安全性，既不盲目也不排斥；同時建立外來物種數(shù)據(jù)庫，加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)報(bào)1 丁暉, 徐海根, 強(qiáng) 勝, 孟 玲, 韓正敏, 繆錦來, 胡白石, 孫紅英, 黃 成, 雷軍成, 樂 志芳.中國生物入侵的現(xiàn)狀與趨勢 J 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào) 2011, 27 ( 3): 35- 412劉念江，吳莉宇.水葫蘆防治方法研究

14、進(jìn)展 J熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 2006 年10 月第26 卷第5 期3鄭再就.水葫蘆的危害及在污水處理中的應(yīng)用J水利科技 2006 年第1 期4陳志石, 吳競侖, 李貴.水葫蘆象甲對水葫蘆的生物防治效應(yīng)J雜草科學(xué)2007年第3期5洪森輝.水葫蘆的生物入侵、危害及其治理對策J福建熱作科技 2004年第29卷 第2期6R. Charudattan, 2001, Biological Control of Water Hyacinth by Using Pathogens: Opportunities, Challenges, and Recent Developments, ACIAR Proceedin

15、gs 1027O. Ajuonu, M. Byrne, M. Hill, P. Neuenschwander, S. Korie, 2008, The effect of two biological control agents, the weevil Neochetina eichhorniae and the mirid Eccritotarsus catarinensis on water hyacinth, Eichhornia crassipes, grown in culture with water lettuce, Pistia stratiotes, International Organization for Biological Control (IOBC) 20088 Martin P. Hill, Julie A. Coetzee, & Claudia Ueckermann, 2012, Toxic effect of herbicides used for water hyacinth control on two insects released for its biological control in Sout