2014级农林入侵生物及防控作业

1.什么样的物种更容易成为入侵种？10分答：所有入侵成功的生物都具有以下的共性：（1）所有的物种必须保持一定的数量；（2）物种具有扩张的能力；（3）物种具有一定抗干扰能力，适应性强。一个成功的入侵者要在一个新的生境顺利完成其生长、繁殖和扩散过程，不仅要取决于上述的生态生理特征，更重要的是取决于入侵地的生境特征。从大的环境看，中国幅员辽阔，地跨五个气候带（寒带、温带、暖温带、亚热带和热带），多种生态系统并存，为外来物种的生存提供了多种适宜的生境条件。从局部看，华南、华东和华中区气候湿热，物种丰富，多样性高，适宜外来物种的生存。华北区和东北区以及西北区气候上非冷即干，抑制了大部分生物生长。此外，华南和华东地区，多是沿海开放城市，经济搞活和改革开放的影响，使这些地区最先与国外交流，致使一些生物借助某种方式首先在这里登陆，并得以生长繁殖。生物入侵集中在华南和华中地区，应引起足够重视。2.入侵种的繁殖适应特性与对策？10分答：入侵种的繁殖适应特性：植物外来种的繁殖力强弱对入侵是否成功有很大意义，繁殖力与植物的入侵能力呈正相关。很多入侵植物，既可以有性繁殖也可以无性繁殖。（1）、入侵植物的无性繁殖适应性：强烈入侵的植物多数能进行无性繁殖，尤其是入侵杂草。入侵植物中能进行无性繁殖的种类显著多余有性繁殖的种类，入侵植物中能进行营养繁殖的比例高达45%左右。如：薇甘菊、凤眼莲（2）、入侵植物的有性繁殖适应性：入侵植物的共同特点是：营养生长期短、快速生长后进入有性繁殖期、开花结实量大、种子从开花至成熟的时间较短。入侵植物都能产生丰富的种子是其入侵成功的适应性特征。如：苋科、菊科、禾本科、松属、杂草等，种子颗粒小，数量多；并萌发时不需打破休眠，具有很高的种子萌发率和萌发速度。3.影响外来物种入侵的内部和外部因素？20分答：（1）内部因素：生物自身的机制对生物入侵的影响生物入侵并非一朝一夕就可以完成,其过程是一个复杂的链式过程。外来种自身特性对入侵、定居、适应和扩散这4个阶段极其重要,其中第2阶段对入侵成功与否起关键作用。而第一个阶段传入期则是防止外来种危害的最佳时期,但这个时期比较短。首先,外来种在新的生态环境中对资源的竞争性强,能抗干扰且干扰后恢复力大,能在逆境中生存,易于入侵;雌雄同体和孤雌生殖的种类、有广泛寄主的物种对受人类活动强烈干扰的区域和孤立的海岛比较容易入侵。（2）外部因素①新的生态系统。新的生态环境对生物入侵也非常重要被入侵的生态环境适宜入侵种,在新的生态环境里缺少了天敌及其它克制生存的生物因素,生物因子失控,如果有较多的生态空位,入侵物种就更加容易入侵。澳大利亚本来没有兔子,以宠物身份引进澳大利亚的兔子在百年后成了让当地人最头疼的物种之一;樟木在国内成活都不大容易,可在澳大利亚却已经开始让那里的植物学家头疼。另外,生物入侵与生态系统稳定性有关,多年研究生物入侵的专家证明,入侵物种能够大规模肆虐的地区,往往也是人类活动较多、当地生态环境受到破坏比较多的地区,而象鼎湖山自然保护区等生态环境比较完整的地方,外来生物是很难入侵的。②全球气温变化对生物入侵的影响。尽管目前要得出大气中CO2浓度的升高对入侵种影响的一般结论尚为时过早,但已有的研究表明,CO2浓度的升高可能减慢某些植物群落的演替恢复,从而加快外来植物的入侵过程;也有研究显示,在干旱的生态系统中,CO2浓度的升高有助于外来植物的入侵成功。气候的变化可能有利于能迅速改变其分布区或具有适应不同环境能力的外来入侵种。如果全球变暖达到1～3.5℃的话,目前仅入侵于南方的物种,其入侵区可能向北移,如入侵美国南部(如佛罗里达和肯特基)的野葛(Puerarialobata)有可能向更北的地区入侵。③引起生物入侵的其他因素(1)人们对生物入侵的认识不深,思想重视不够,有意无意地将外来生物带入境内。(2)立法没有跟上,对外来生物入侵缺乏有效的法律法规约束,缺乏科学有效的检测和检疫监管手段。(3)国家基础研究比较薄弱,对外来生物入侵带来的全面生态效应研究得不够。(4)使用现代生物技术培育出来的部分转基因生物,也有可能成为入侵生物。(5)媒体宣传和公共教育力度不够,公众的生态安全、生物安全和环境安全的生态环境保护意识还未深入人心。4.分述外来物种的入侵途径及入侵过程？20分答：（1）、生物入侵传播途径外来生物入侵的方式主要有两种：自然途径和人为途径。生物入侵的自然途径是指在没有人类的介入，生物在生物区之间、大陆之间和岛屿之间远距离的传播也可能发生，但这种自然入侵只是小概率事件。有两种方式：一种方式是自然界中的植物慢慢侵入到其他生态系统，有的通过根、茎、叶的繁殖，有的通过种子的传播，这种传播非常缓慢。另一种方式是通过自然媒介和动物媒介传播。自然媒介主要是指凤和水流等；动物媒介主要是通过动物对植物的侵食和携带，将种子传播到另一个地区。生物入侵的人为途径是指因人类的活动而导致的外来生物的入侵，认为途径科分为有意引入和偶然引入。有意引入：某些部门或个人，为了提高经济效益、观赏和生物防治等，从国外或外地引入了大量物种。但是由于管理不善或事前缺乏相应的风险评估，导致有些物种变为了入侵种。水花生和水葫芦就是分别在20世纪30、40年代引入我国，本是作为猪饲料，后变为野生，成为南方农田、湖泊的主要害草，严重破坏了当地的生态环境。偶然引入：人员流动和物资交流也可以充当外来种的引入媒介，无意间将外来种从原生地带到别的地区。相当一部分入侵种是由这种方式引入的，比如侵入我国的蔗扁蛾、豚草以及紫茎泽兰等都是随人员和商品贸易带入的。（2）、生物入侵的具体过程不管是有意引入还是偶然带入，外来种向入侵种的转化都经历了一个过程。在引入地，外来种的命运有两种，一种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。另一种情况则相反，外来种在当地建立了可自我维持的种群，称之为居留成功。居留成功的外来种如果只是停留在引入地，不扩散到别的地区，当地的群落外貌通常不会有显著改观，这时的外来种称为非入侵种。反之，如果居留成功的外来种种群数量急剧增加，并不断向四周地区蔓延扩张，将会对当地的生态系统的结构和功能造成明显的危害，这时的外来种就变成了入侵种。这种转变过程可用图示意如下：引入失败外来种引入引入的外来种存活外来种居留扩散入侵不能居留非入侵5.举例说明农林入侵害虫的危害及防控措施？20分答：（1）、农林入侵害虫的危害①生物入侵对经济的影响。生物入侵给人类社会带来巨额经济损失。美国康奈尔大学的Pi-mentel等从经济学的角度得出,生物入侵给美国造成的经济损失每年达1366亿美元。我国也是外来物种入侵造成严重灾害的国家之一,据统计,松材线虫、湿地松粉蚧、松突圆蚧、美国白蛾、松干蚧等森林入侵害虫每年发生与危害的面积约在150万hm2。稻水象甲、美洲斑潜蝇、马铃薯甲虫、非洲大蜗牛等农业入侵的害虫近年来每年发生的面积达到140～160万hm2,对本地生物多样性和农业生产造成了巨大威胁,已经到了难以控制的局面。外来生物一旦入侵成功,要彻底根除极为困难,而且用于控制其危害、扩散蔓延的代价极大,费用极为昂贵。1994年入侵我国的美洲斑潜蝇,目前发生面积100多万hm2,每年的防治费用就需4.5亿元。几种主要外来入侵物种造成的经济损失平均每年达574亿元人民币。②生物入侵对人类健康的影响。当外来物种入侵以后,就会扎根繁殖和不断扩张,其导致的“环境污染”问题具有“侵染性”,在一定情况下会暴发成灾。某些侵入生物是人类的病原或病原的媒介,传入后造成大范围的疾病流行,严重影响人类健康和生存。1991年由于外来船只上将受到污染的压舱水倾倒在秘鲁海港所引起的霍乱,使美洲100多万人受到感染,1万人死亡。此外,南美国家为处理饮用水和修理下水道就耗费了2000多亿美元。随着全球活动加强,这种流行疾病有可能再度发生。疟疾是人类生存的大敌,它是由按蚊(Anophelesgambiae)传播的疟原虫引起发病。③生物入侵对生态系统的影响。生物入侵可在个体、遗传、种群、群落、生态系统等各个水平上产生影响,造成物种濒危、灭绝,生物多样性丧失,并严重影响原有生态系统的结构和功能。生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,同时也是生态安全的关键。然而,近年来,生物多样性受到了严重威胁,物种灭绝速度不断加快,遗传多样性急剧贫乏,生态系统严重退化,这些都加剧了人类面临的资源、环境、粮食和能源危机,而外来物种对生态环境的入侵已经成为生物多样性丧失的主要原因之一。水葫芦严重破坏了滇池水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物死亡,20世纪60年代以前滇池的主要水生动物、植物分别有68种和16种,到80年代大部分水生植物相继消亡,水生动物仅存30余种。原产中美洲的紫茎泽兰(飞机草)已遍布我国西南大部分地区,生态系统受到严重的破坏,原有植物群落迅速衰退、消失。④外来种在其侵入区内,除了直接的生存竞争对当地生态系统以及生物多样性进行干扰、破坏外,还以其他形式对当地生态系统产生影响。在南非,对14种引进的农作物造成严重危害的130多种害虫均系本地种,它们原来并不取食这些农作物,由于引进的外来植物促使这些本地种昆虫改变了食性,从而造成了灾害。（2）、防控控措施①加强出入境检疫工作，制定外来入侵物种管理方面的法律法规和风险评价指标体系。进一步加强边境海关检验检疫工作，阻止新的入侵种入境。加强对入境的各种交通工具如列车、汽车、轮船和旅游者携带的行李以及各种货物的检查工作，防止无意带入外来生物。在全国范围内开展外来入侵物种调查，查明我国外来物种的种类、数量、分布和作用，建立外来物种数据库；分析外来物种对我国生态系统和物种的影响，建立对生态系统、环境或物种构成威胁的外来物种风险评价指标体系、风险评价方法和风险管理程序；逐步建立健全精干高效的外来入侵物种监测系统；加强对外来入侵物种危害性的宣传教育，提高对外来入侵物种的防范意识；加强对外来入侵物种识别、防治技术、风险评估技术、风险管理措施的培训。②加强立法，并要严格执法。我国现有的《出入境动植物检疫法》、《植物检疫条例》等相关法律、条例有很多不完善的地方，缺少有关外来物种的预防、引进、控制等的专项立法，在防治过程中往往无法可依。在防止外来生物入侵方面要单独立法，从源头做起，从初期做起，建立完善的法律体系。比如，外来物品引入时要论证，夹带的植物、水果都要通过法律规范严格检验并追究相关人员责任。同时，要对人们加强教育，提高认识，使其有守法意识。③加强国际间信息交流与合作。通过信息网络、参加国际研讨会进行讨论和交流，看各国外来生物入侵趋势，对目前世界上造成危害较大的动物、植物、特别是昆虫要格外警惕，防患于未然。外来物种对于这个国家来说是入侵，对于那个国家是原产地。原产地国家对于该物种的认识和治理的办法，对被入侵国来说是可以借鉴的经验。④建立生物入侵预警机制。生物入侵的预防必须要有前瞻性，应该建立监测、早期预警和快速反应体系来构成一整套外来入侵物种的防控体系，一旦预测到什么物种近几年来可能会入侵某地区，就要及早了解，早采取措施，防止传入，并做好一旦进入我国，就要快速控制和治理的准备。也就是要做“到预防为主”，“及时发现，尽早清除”。⑤提高公众的生物入侵和生态安全意识。防止生物入侵，需要全社会共同努力，应充分调动公众的积极性，提高全社会防范意识，使全社会参与到防止生物入侵的行动中，尽可能地减少人为传入和扩散蔓延。农林植保部门和科技推广部门要把入侵生物物种的形态特征、生物学特性、危险程度、清除方法等用挂图的形式向人们讲解，不断加强人们的生态意识。6.分述生物入侵的国际国内现状？20分据世界自然保护联盟报道,全球范围内入侵物种对生物多样性的威胁高居前5位,外来生物入侵是导致原生物种衰竭、生物多样性减少的重要原因之一。其中,木本植物变为入侵物种的例子超过650个,而森林树种则成了入侵自然生境的先锋。南欧海松(Pinuspinaster)侵袭了南非地中海类型的生境以及夏威夷、新西兰。在德国的下萨克森州,一种从北美来的晚花稠李严重胁迫当地的森林,该州为防止其蔓延