高中生物研究性学习--生物入侵

研究性学习报告

学科：生

物

课题名称：生物入

侵

组长：

成员：

指导老

师：

日期：

基本简介

外来物种引进是与生物入侵密切联系的一个概念。任何生物物种，总是先形成于某一特定地点，随后通过迁移或引入，逐渐适应迁移地或引入地的自然生存环境并逐渐扩大其生存范围，这一过程即被称为外来物种的引进（简称引种）。

毋庸置疑，正确的行种会增加引种地区生物的多样性，也会极大丰富人们的物质生活，如美国于20世纪初从中国引种大豆，其种植面积从6000多万亩增加到现在的4亿多亩，目前，美国已成为大豆的最大生产国、出口国。就中国而言，早在公元前126年张骞出使西域返回后，中国历史便揭开了引进外来物种的一页，苜蓿、葡萄、蚕豆、胡萝卜、豌豆、石榴、核桃等物种便开始源源不断地沿着丝绸之路被引进到了中原地区，而玉米、花生、甘薯、马铃薯、芒果、槟榔、无花果、番木瓜、夹竹桃、油棕、桉树等物种也非中国原产，也是历经好几百年陆续被引入中国的重要物种。

相反，不适当的引种则会使得缺乏自然天敌的外来物种迅速繁殖，并抢夺其他生物的生存空间，进而导致生态失衡及其他本地物种的减少和灭绝，严重危及一国的生态安全。此种意义上的物种引进即被称为“外来物种的入侵”。由此，这种对等地生态环境，造成严重危害的外来物种即被称为“入侵种”（invasive species）、

主要原因

学术界对外来种入侵发生的原因并不清楚，大致可以分两个方面来讨论。一是从入侵者的角度分析，二是从被入侵的生态系统去考察。生物入侵要经历传播、定居、生长繁衍几个阶段。外来物种通过人们的活动，被有意或无意地带到以前没有生存过的地方。一部分成功地扎下了根开始生长，而有些就因“水土不服”等原因落得个“出师未捷身先死”。建立了根据地的物种渐渐适应了当地的环境，慢慢地开始利用其自身的优势不断扩大占领区，有效利用资源，排斥和驱逐本地物种。

一般说来入侵性强的物种都具有一些相应的特征，例如：繁殖能力强，植物能产生大量的种子，动物则产卵量大或产仔量大，这样不仅提高其后代存活的绝对数量，也提高了其传播的几率，在入侵的第一个阶段就占有了优势。为了解释这些现象，科学家们提出了以下几点假说：生态位空缺假说、生物因子失控假说、群落物种丰富度假说、以及迁入前后干扰假说。

生物因子失控假说的中心思想是，外来入侵种在新区域得以生存和繁殖，不是因为入侵种本身具有的特性所致，而是由于它们偶然到达了不具备天敌或其它生物限制的新环境，因而快速扩散造成灾害。也就是说外来生物之所以在其原产地没有什么危害，是因为在原产地有天敌或其它的生物因素限制了它的灾难性爆发，而在被入侵地恰恰少了这些讨厌的克星，于是这些外来者不失时机地为所欲为了。该假说是解释外来种成功入侵最直接的假说，并促使人们在入侵种原产地去寻找其天敌以进行生物控制。

此外，在外来生物入侵中还有一个重要的现象，那就是“时滞”。就是指入侵性外来生物从开始在新的环境里定居到种群开始快速增长和迅速扩大“占领区”之间的时间延迟期（潜伏期）。就是入侵者在最初的时间不会大量繁殖、扩展领域，它们安安静静地在新到达的地方生长。如巴西胡椒在十九世纪被引入美国的佛罗里达，但是直到二十世纪六十年代早期，它们并不为人所知。现在，在佛罗里达它们已经占据了280，000英亩的面积，并且群落密集，没有别的植物能与之竞争。还有一种叫千里光的植物，它

原先在十八世纪末仅生长在牛津植物园，但到十九世纪中叶很快蔓延到英国许多地方。外来生物入侵过程中的时间延滞，或有或无，或短或长，从短短的几年到几十年或上百年，更有甚者可以持续几个世纪。这样就使得外来生物入侵更加难以琢磨，说不定在我们周围默默无闻存在了很长时间的某种什么外来生物会突然爆发性生长，给人类带来许多麻烦。

至于“时滞”产生的原因，至今还不清楚。其可能的原因有以下几点：①由于外来种最初定植的生境并不适于其生存，需要时间扩散到适于其生长的环境；②由于道路、河流、山谷等天然屏障的阻挡，或人为的限制，使之不能扩散到其它有利于生长的地区；③因为种群太小没有引起人们的注意，但种群却是一直在增长的。这与人们对外来种的认识程度、重视程度有关；④潜在入侵者的数量和分布状况。一个种群要想快速繁殖，需要达到一定的种群大小，在突破这个临界点以前，入侵者不会大规模的爆发；⑤产生适应新环境的新基因型的遗传变异所需的时间；⑥等待生境的变化。有的外来种在不利的生存条件下可以维持自身的生存，但不能爆发，一旦生长条件适宜将迅速扩增，伺机爆发。

相关分类

总体来看，生物入侵的渠道包括以下三种

自然入侵折叠

这种入侵不是人为原因引起的，而是通过风媒、水体流动或由昆虫、鸟类的传带，使得植物种子或动物幼虫、卵或微生物发生自然迁移而造成生物危害所引起的外来物种的入侵。

如紫茎泽兰，薇甘菊以及美洲斑潜蝇都是靠自然因素而入侵中国的。

无意引进折叠

这种引进方式虽然是人为引进的，但在主观上并没有引进的意图，而是伴随着进出口贸易，海轮或入境旅游在无意间被引入的。

如“松材线虫”就是中国贸易商在进口设备时随着木材制的包装箱带进来的。航行在世界海域的海轮，其数百万吨的压舱水的释放也成为水生生物无意引进的一种主要渠道。此外，入境旅客携带的果蔬肉类甚至旅客的鞋底，可能都会成为外来生物无意入侵的渠道。

有意引进折叠

应当说，这是外来生物入侵的最主要的渠道，世界各国出于发展农业、林业和渔业的需要，往往会有意识引进优良的动植物品种。如20世纪初，新西兰从中国引种猕猴桃，美国从中国引种大豆等。但由于缺乏全面综合的风险评估制度，世界各国在引进优良品种的同时也引进了大量的有害生物，如大米草、水花生、福寿螺等。这些入侵种由于被改变了物种的生存环境和食物链，在缺乏天敌制约的情况下泛滥成灾。全世界大多数的有害生物都是通过这种渠道而被引入世界各国的。防治外来物种入侵的国际合作及他国的立法实践外来物种入侵作为一种全球范围的生态家现象已逐渐成为导致牺牲多样性丧失、物种灭绝的重要原因。根据国际自然资源保护联盟提供的数据，目前全球濒临灭绝危险的野生动物共有10954种，全球鱼类的1/3，哺乳类的、鸟类的、爬行类的1/4，都已高度濒危，如果照此速度发展到2100年，地球上1/3到2/3的植物、动物以及其他有机体将消失，这些物种大规模死亡的现象和6500万年前恐龙的消亡差不多。

如此严峻的形势，使得越来越多的国家逐渐意识到单靠一国的力量根本无法阻挡外来物种的肆意入侵，而积极的国际合作才能更有效地解除外来物种对生物多样性的危胁。

其他资料

入侵案例折叠

首先，外来物种包括：

入侵微生物：主要是指对农作物、林木及经济鱼虾类带来危害的病原微生物，未包括人类和家畜疾病。入侵植物：主要是指在农业、林业、湿地、草原、淡水、海洋等不同生态系统中带来危害与威胁的有害植物，如草本、藤本、灌木、藻类等植物及部分有明显危害性的乔木。

入侵动物：主要是指对农林牧渔业生产带来危害的有害昆虫、螨、鱼、两栖爬行类等。

德国小蠊（Blattella germanica）

德国小蠊，原产于德国，故称“德国小蠊”。因国际间的贸易往来，在商品流通运输的过程中输入中国，由于其体态与美洲大蠊极为相似，个体的大小如美洲大蠊四分之一，属蟑螂的一个品种。小蠊的繁殖速度比一般蟑螂要快数千倍，经半个月左右其幼卵即可长成成虫，群体数量比一般蟑螂多几倍乃至几千倍。小蠊的生活习性与一般蟑螂相似，喜在宾馆、酒店的中西厨房、酒吧、餐厅、包房等场所活动。它对人们造成的危害与蟑螂类似，主要是它们在活动其间将许多有害物质及病菌等传播到人们的食品及用具中，对人们的生命健康造成危害。