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入侵生物学对人生有哪些启示？

你好，入侵生物学告诉我们的启示就是，我们要时时刻刻做好准备，防止别人入侵我们，更重要的是我们自身要足够强大

生物入侵

第六课 生物入侵者

选自义务教育课程标准实验教科书《语文》八年级上册。

当你在路边草地或自家庭院里发现一两只从未见过的甲虫时，你肯定不会感到惊讶。但在生物学家和生态学家们看来，这或许不是件寻常小事。专家们把这种原本生活在异国他乡、通过非自然途径到新的生态环境中的“移民”称为“生物入侵者”——它们不仅会破坏某个地区原有的生态系统，而且还可能给人类社会造成难以估量的经济损失。

在人类文明的早期，陆路和航海技术尚不发达，自然界中的生态平衡并没有受到太大的破坏。在自然条件下，一颗蒲公英的种子可能随风飘荡几千米后才会落地，如果各种条件适合，它会在那里生根、发芽、成长；山间溪水中的鱼虾可能随着水流游到大江大河中安家落户……凡此种种，都是在没有人为干预的条件下缓慢进行的，时间和空间跨度都非常有限，因此不会造成生态系统的严重失衡。

如果一种物种在新的生存环境中不受同类的食物竞争以及天敌伤害等诸多因素制约，它很可能会无节制地繁殖。1988年，几只原本生活在欧洲大陆的斑贝（一种类似河蚌软体动物）被一艘货物带到北美大陆。当时，这些混杂在仓底货物中的“偷渡者”并没有引起当地人的注意，它们被随便丢弃在五大湖附近的水域中。然而令人始料不及的是，这里竟成了斑贝的“天堂”。由于没有天敌的制约，斑贝的数量便急剧增加，五大湖内的疏水管道几乎全被它们“占领”了。到目前为止，人们为了清理和更换管道已耗资数十亿美元。来自亚洲的天牛和南美的红蚂蚁是另外两种困扰美国人的“入侵者”，前者疯狂破坏芝加哥和纽约的树木，后者则专门叮咬人畜，传播疾病。

“生物入侵者”在给人类造成难以估量的经济损失的同时，也对被入侵地的其他物种以及物种多样性构成极大威胁。二战期间，棕树蛇随一艘军用货船落户关岛，这种栖息在树上的爬行动物专门捕食鸟类，偷袭鸟巢，吞食鸟蛋。从二战至今，关岛本地的11种鸟类中已有9种被棕树蛇赶尽杀绝，仅存的两种鸟类的数量也在与日俱减，随时有绝种的危险。一些生物学家在乘坐由关岛飞往夏威夷岛的飞机上曾先后6次看到棕树蛇的身影。他们警告说，夏威夷岛上没有任何可以扼制棕树蛇繁殖的天敌，一旦棕树蛇在夏威夷安家落户，该岛的鸟类将在劫难逃。许多生物学家和生态学家将“生物入侵者”的增多归罪于日益繁荣的国际贸易，事实上许多“生物入侵者”正是搭乘跨国贸易的“便车”达到“偷渡”的目的的。以目前全球新鲜水果和蔬菜贸易为例，许多昆虫和昆虫的卵附着在这些货物上，其中包括危害极大的害虫，如地中海果蝇等。尽管各国海关动植物检疫中心对这些害虫严加防范，但由于进出口货物数量极大，很难保证没有漏网之“虫”。此外，跨国宠物贸易也为“生物入侵者”提供了方便。近年来，由于引进五彩斑斓的观赏鱼而给某些地区带来霍乱病源的消息时常见诸报端。一些产自他乡的宠物，如蛇、蜥蜴、山猫等，往往会因主人的疏忽或被遗弃而逃出，为害一方。

一些生物学家指出，一旦某种“生物入侵者”在新的环境中站稳脚跟并大规模繁殖，其数量将很难控制。即使在科学技术高度发达的今天，面对那些适应能力和繁殖能力极强的动植物，人们仍将束手无策。

生物学和生态学界的一些学者主张人类不应该过多地干预生物物种的迁移过程，因为失衡是暂时的，一个物种在新的环境中必然遵循物竞天择的法则。“生物入侵者”并不是都能够生存下来，能够生存下来的就是强者，即使生态系统中的强者也同样受到该系统中各种因素的制约，不可能为所欲为，因此，自然界的平衡最终会得以实现。然而更多的学者则持反对意见，他们认为自然调节的过程是非常漫长的，如果听任“生物入侵者”自由发展，许多本土物种将难逃绝种厄运，自然界的物种多样性将受到严重破坏。另外，“生物入侵者”给人类社会造成的经济损失是惊人的。仅在美国，每年由“生物入侵者”造成的经济损失就高达两千多亿美元，面对这样的天文数字，人们岂能无动于衷？

目前，世界上许多国家已开始认识到这一问题的严重性，并采取了相应的措施。例如，美国众议院已于1996年通过了一项议案，要求各有关机构加强对有可能夹带外来物种的交通工具的监控，为此，美国政府正在酝酿一个跨部门的监控计划。

十九世纪中期，一位欧洲探险家来到了墨西哥丛林，第一次见到了这种名叫“麦科尼亚”的植物。它属于野牡丹科，通常有十几米高，没有花朵，但有宽大而厚实的叶片——向阳的一面是绿色的，而背阴的一面则呈鲜艳的紫红色，非常特别和美丽。 探险家被“麦科尼亚”所吸引，采下了它的叶片和果实，把“麦科尼亚”和其它搜罗到的珍奇异物一起，带回了欧洲大陆。

1961年， 一位欧洲人把一包“麦科尼亚”的种子作为礼物，送给了夏威夷的一家植物园。“麦科尼亚”的生长力十分旺盛，繁殖速度很快，没过多久， “麦科尼亚”又被卖到苗圃，成为夏威夷岛上很受欢迎的一种观赏植物。

但是当时没有人发现，“麦科尼亚”是一种破坏力很强的植物，它的到来将给这片土地带来很大的改变。

专家指出，虽然植物的生长看起来平静而与世无争，但事实上，植物的世界里和动物王国一样，充满了你争我夺，弱肉强食的斗争。生存能力强的植物，往往会掠夺和破坏其它植物的生存资源。

麦科尼亚就是其中之一。而另外一种外来生物——来自日本的暗绿绣眼鸟，则无意中成为了麦科尼亚的“帮凶”。暗绿绣眼鸟非常喜欢吃麦科尼亚的果实，虽然这种植物的果实很小，每一颗果实中有几百粒种子。暗绿绣眼鸟吃了果实后就成了义务的播种员，它们在丛林里自由飞翔，同时把未消化的种子播散到四面八方。

由于在夏威夷“麦科尼亚”没有天敌，却有适宜它生长的温度、肥沃的土壤、充足的阳光和水分，因而每棵植株都能恣意向四周充分伸展，吸收水分养料，占有空间。 在短短40多年的时间里，夏威夷的大岛上 “麦科尼亚”的覆盖面积已经达到了一万英亩，约合四千公顷。 高大而挺拔的“麦科尼亚”株就象一把把绿色的大伞，在它的阴影下，夏威夷当地较为矮小的土生植物因为得不到充足的阳光、水分和养料，从而渐渐枯萎、死亡。而当地原来正是依靠这些土生植物涵养了夏威夷岛上珍贵的淡水，养活了以它们为食物的多种动物。 更可怕的是，矮小植物的生存的衰减，还导致森林的土壤日益松动，随时面临泥石流等隐患。面对麦科尼亚如此的顽强的生命力和难以抵抗的破坏力，生物学家把它比喻为“绿色癌症”。

帮帮忙啊各位！~外来入侵有害生物知识！~

★什么是入侵物种？

定义入侵物种的标准：

1）通过有意或无意的人类活动而被引入一个非本源地区域；

2）在当地的自然或人造生态系统中形成了自我再生能力；

3）给当地的生态系统或地理结构造成了明显的损害或影响；

4）中国国内被引出其本源地的物种和来自其他国家的非本地物种。

从自然分布地区（可以是其他国家和中国的其他地区）

通过有意或无意的人类活动而被引入

在当地的自然或人造生态系统中形成了自我再生能力

给当地的生态系统或景观造成了明显的损害或影响

★为什么外来种引起入侵？

生态系统是经过长期进化形成的，系统中的物种经过上百年、上千年的竞争、排斥、适应和互利互助，才形成了现在相互依赖又互相制约的密切关系。一个外来物种引入后，有可能因不能适应新环境而被排斥在系统之外，必须要有人的帮助才能勉强生存；也有可能因新的环境中没有相抗衡或制约它的生物，这个引进种可能成为真正的入侵者，打破平衡，改变或破坏当地的生态环境。

★入侵种引起什么问题？

直接减少物种数量

间接减少依赖于当地物种生存的物种的数量

改变当地生态系统和景观

对火灾和虫害的控制和抵抗能力降低

土壤保持和营养改善能力降低

水分保持和水质提高能力降低

生物多样性保护能力降低

★入侵种使我们造成什么损失？

生物多样性极其功能的丧失，这包括：

生态系统效益

生物资源

社会效益

40% 的世界经济和大约80%贫困人口的需求来自生物多样性。

当地物种和生态景观特有性的丧失，

生态旅游收入

当地土特生物产品

社会效益

全球化越盛行，当地特有性价值越高

周围农业和林业收入的减少

害虫控制花费

杂草控制花费

土壤肥力降低

水资源调节能力下降

可持续农业和林业依赖于其周围或更远地区良好的生态系统作为害虫和火灾的屏障，并保护土壤、营养和水资源

中国现在正在开展的最危险的大规模有意或无意引入外来物种的项目

大规模的退耕还林过程中大面积种植外来物种

包括桉树、外来松树、外来落叶松和在不适宜的海拔和地区种植经济树。

大规模的水土流失控制和草料栽培中主要依靠从国外（特别是美国）进口草种，有关中国当地草种的培育、研究和利用却十分少。

保护区绿化

使用外来物种恢复植被

城市绿化

大量外来入侵种都是为观赏植物引进

使用外来物种恢复植被

有大量的证据证明淡水和海水养殖业对水域生物多样性和生态系统的破坏是严重的

五爪金龙 (Ipomoea cairica)

西番莲 (Passiflora coerulea)

我们能作什么？

外来物种的有意引入和传播应在以下几个方面控制：

什么物种

引入到哪里

引入多少

应用面积

在保护区极其附近禁止引入外来种

禁止有意引入，除非证明不会对生态系统和环境造成危害，而且当地物种没有同样的功能

在所有的植被恢复项目中禁止使用外来物种

水花生

(Alternanthera philoxeroides)

水葫芦

(Eichhornia crassipes)

提倡使用当地物种

加强当地物种的可持续利用

加强当地物种的种源培育研究

发动民众采集和培育当地物种种子

建立入侵种预警系统

建立中国外来物种信息系统

在共享信息和经验的基础上建立全球信息系统

建立和更新最危险的入侵物种名录，并建立公约限制这些物种的扩散

部分外来入侵种：

哺乳类Mammals:

獭狸 Nutria (Myocastor coypus)

麝鼠 Musk rat (Ondatra zibethicus)

褐家鼠 Brown rat (Rattus norvegicus)

鸟类Birds:

小葵花凤头鹦鹉 Sulphur-crested cockatoo (Cacatua sulpurea)

虹彩吸蜜鹦鹉Rainbow lorikeet (Trichoglossus haematotus)

加拿大鹅 Canada goose (Anser canadensis)

爬行类Reptiles:

巴西龟(Trachemys scripta elegans)

两栖类Amphibians:

牛蛙Bull frog (Rana catesbeiana)

鱼类Fishes:

鳙 Bighead (Aristichthys nobilis)

鰕虎鱼 Gobies (Gobiidae)

麦穗鱼 Topmouth Gudgeon (Pseudorasbora parva)

食蚊鱼Mosquito fish (Gambusia affinis)

胎鳉 Livebearers (Poeciliidae)

鲈Perch (Perca fluviatilus)

鲢Silver carp (Hypophthalmichthys molitrix)

甲壳类Crustaceans:

克氏螯虾 Crayfish (Procambius clarkii)

软体动物Mollusks:

福寿螺 Amazonian snail (Ampullaria gigas)

非洲大蜗牛 Giant Africa snail (Achatina fulica)

昆虫Insects:

白蚁 (Termite)

松突圆蚧 Pine Scale (Hemiberlesia pitysophila)

美国白蛾 Fall webworm, American White Moth (Hyphantria cunea)

蔗扁蛾 Banana moth (Opogona sacchari)

湿地松粉蚧 Loblolly pine mealybug (Oracella acuta)

美洲斑潜蝇 Vegetable Leaf Miner (Liriomyza sativae)

稻水象 American rice water weevil (Lissorhoptrus oryzophilus)

美洲大蠊 American Cockroach (Periplaneta americana)

德国小蠊 German Cockroach (Blattella germanica)

苹果棉蚜 Woolly Apple Aphid (Eriosoma lanigerum)

葡萄根虫 Grape Root Louse (Phylloxera vitifolii)

线虫Nematode:

松材线虫 North American pinewood nematode (Bursaphelenchus xylophilus)

真菌Fungi:

甘薯长喙壳菌 Black Spot (Ceratocystis fimbriata)

野生动物疾病Wildlife Diseases:

鲑鱼传染性胰脏坏死病 Infectious Pancreatic Necrosis Virus in trout (IPNV)

植物Plants:

土荆芥 Mexican Tea (Chenopodium ambrosioides)

水花生 Alligator weed (Alternanthera philoxeroides)

刺花莲子草 Spingflower Alternanthera (Alternanthera pungens)

苋属植物Amaranth (Amaranthus)

仙人掌 Cacti (Cactaceae)

假连翘Golden Dewdrop (Duranta repens)

刺茄 Love Apple (Solanum aculeatissimum)

美洲车前 Plantaiga (Plantaginaceae)

异檐花 Venus' Looking-glass (Triodanis)

藿香蓟Tropic Ageratum (Ageratum conyzoides)

豚草 Ragweed (Ambrosia)

白酒草属 Fleabance (Conyza)

一年蓬 Daisy Fleabane (Erigeron annuus)

紫茎泽兰 Crofton weed (Eupatorium adenophorum)

薇甘菊 South American Climber (Mikania micrantha)

北美一枝黄 Tall goldenrod (Solidago altissma)

大米草 Common cordgrass (Spartina anglica)

毒麦 Darnel ryegrass (Lolium temulentum)

水葫芦 Water hyacinth (Eichhornia crassipes)

五爪金龙Palmate-leaved Morning Glory (Ipomoea cairica)

红瓜Ivygourd (Coccinia cordifolia)

马缨丹Common Lantana (Lantana camara)

五叶地锦Virginia Creeper (Parthenocissus quinquefolia)

猫爪藤Common Cat's Claw Vine (Macfadyena unguis-cati)

三裂蟛蜞菊Trilobe Wedelia (Wedelia trilobata)

蓖麻Castor-oil Plant (Ricinus communis)

银胶菊Common Parthenium (Parthenium hysterophorus)

心叶落葵薯 Madeira Vine (Anredera cordifolia)

黄花草木樨 Yellow Sweetclover (Melilotus officinalis)

白香草木樨White Sweetclover (Melilotus albus)

棒叶景天Tubeleaf Kalanchce (Kalanchoe tubifolia)

蔓马缨丹Weeping Lantana (Lantana montevidensis)

假韭Oleanderleaf Nothoscordum (Nothoscordum gracile)

苇状羊茅Tall Fescue (Festuca arundinacea)

大花老鸦嘴 Blue Trumpet Vine (Thunbergia graniflora)

飞机草 Odor Eupatorium (Eupatorium odoratum)

单刺仙人掌Prickly Pear (Opuntia monacantha)

赛葵Coromandel Coast Falsemallow (Malvastrum coromandelianum)

梯牧草Timothy (Phleum pratense)

地毯草Carpetgrass (Axonopus compressus)

节节草Ramose Scouring Rush (Equisetum ramosissimum)

毛花雀稗Caterpillar Grass (Paspalum dilatatum)

铺地狼尾草West African Pennisetum (Pennisetum clandestinum)

莠狗尾草Knotroot Bristlegrass (Setaria geniculata)

苏丹草Sudangrass (Sorghum sudanense)

多花黑麦草Italian Ryegrass (Lolium multiflorum)

球茎大麦Bulbous Barley (Hordeum bulbosum)

紫花苜蓿Alfalfa (Medicago sativa)

熊耳草Mexican Ageratum (Ageratum houstonianum)

蛇目菊Tinctorial Coreopsis (Coreopsis tinctoria)

大花金鸡菊Lance Coreopsis (Coreopsis lanceolata)

矢车菊Corntfower (Centaurea cyanus)

万寿菊Aztec Marigold (Tagetes erecta)

裂叶牵牛Whiteedge Morning Glory (Ipomoea nil)

圆叶牵牛Common Morning Glory (Ipomoea purpurea)

紫茉莉Four-o'clock (Mirabilis jalapa)

含羞草Pink Woodsorrel (Mimosa pudica)

铜锤草Corymb Wood Sorrel (Oxalis corymbosa)

大麻Hemp (Cannabis indica)

含羞草决明Sensitiveplant-like Senna (Cassia mimosoides)

决明Sickle Senna (Cassia tora)

土人参Panicled Fameflower (Talinum paniculatum)

望江南Coffee Senna (Cassia occidentalis)

美洲商陆Common Pokeweed (Phytolacca americana)

野茼蒿Hawksbeard Velvetplant (Crassocephalum crepidioides)

菊苣Common Chicory (Cichorium intybus)

外来入侵种，是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外（即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在）的物种、亚种或以下的分类单元，包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。外来入侵种是对于一个生态系统而言，在该生态系统中原来并沿有这个物种的存在，它是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍而进来的。人自然情况下，山脉、河流、海洋等的阻隔以及气候、土壤、温度、湿度等自然地理因素的差异构成了物种迁移的障碍，依靠物种的自然扩散能力进入一个新的生态系统是相当国准的。虽然也有由于气候和地质构造变化，使动物、植物或病原体进入新的系统的情况，但更多的却是由于人类活动而有意或无意地导致了越米越多的物种迁移。

外来物种的入侵与生态系统的建立、稳定及演化的机制是分不开的。一个外来的物种被引人到一个新的平衡的生态系统中后，可能因不能适应新环境而被排斥在系统之外，必须依靠人类的帮助才能生存；也可能其恰好适合当地的气候和土壤条件，并且新的坏境中没有与之抗衡或制约的生物， 此时，这个外来种就成为真正的入侵者，打破生态平衡，改变或破坏当地的生态环境，成为外来入侵种。

当外来物种在自然或半自然生态系统或生境中建立了种群，改变或威胁本地生物多样性的时候，就成为外来人侵种。

【外来入侵中的入侵和扩散机制】

一个外来物种进入一个新的生态系统，最后是否形成入侵通常取决于两个因素：进入新环境的外来物种的自身特点，以及这个环境是否容易被这个物种入侵。

1、外来入侵种的特点

外来物种在新的生态系统中，如果温度、湿度、海拔、土壤、营养等环境条件适宜，就会自行繁衍。许多外来物种虽然可以形成自然种群，但多数种群数量都维持在较低水平，并不会造成危害。造成生物灾害的外来入侵种往往具有以下特点：（1）生态适应能力强；（2）繁殖能力强；（3）传播能力强。

2、被入侵生态系统的特点

几乎所有的生态系统或多或少都有外来物种的入侵，但其中一些生态系统更容易遭到入侵。和外来入侵种一样，这些容易遭到入侵的生态系统也具有一些共同特点。（1）具有足够的可利用资源；（2）缺乏自然控制机制；（3）人类进入的频率高。

3、容易遭受外来物种入侵的区域

依据外来入侵种的传入途径以及入侵种和生态系统的特点，可以预计在我国外来种容易入侵的区域。（1）重要的港口、口岸附近，铁路、公路两侧。经国际货运传入的外来种往往首先在港口、口岸附近登陆，遇到适宜的环境条件建立小的种群而后开始扩散；轮船的压舱水排放和营附着生活的海洋物种也常常在港口落脚；火车、汽车携带的外来种则容易在铁路、公路两侧定居、扩散。（2）认为干扰严重的森林、草场。人类活动可直接带来外来种。森林、草原等生态系统本来是稳定的，严重的认为干扰如乱砍滥伐、过度放牧使生态系统退化、多样性下降，给外来种的入侵创造了良好的条件。（3）物种多样性较低、生境较为简单的岛屿、水域、牧场。物种多样性低，自然抑制力也低，天敌种类少，外来种容易生存，种群容易扩增。（4）受突发性的自然干扰，如火灾、洪水和干旱等破坏后的生态环境。在这些生态环境中，生态系统短时间内受到严重破坏，物种组成和群落结构变得简单，入侵种极易迅速占据大量的生态位而成为优势物种。（5）温暖湿润、气候条件好的地区。如我国的南方地区，由于的地理和气候条件，常常给外来入侵种的大爆发提供良好的条件。

【人类活动和外来入侵种】

生物入侵最根本的原因是人类活动把这些物种带到了它们不应该出现的地方。因此，我们称这些物种是“有害的”，实际上对这些物种而言是不公平的，它们只是呆错了地方，而造成这种错误的原因常常是人类的一些对生态环境安全不负责任的活动。外来入侵物种的问题的关键是人为问题。

1、有意引种

是指人类有意实行的引种，将某个物种有目的地专一到其自然分布范围及扩散潜力以外（这类引种可以是授权地或未经授权地）。

2、无意引种

是指某个物种利用人类或人类传送系统为媒介，扩散到其自然分布范围以外地地方，从而形成地非有意地引入。

【外来生物入侵的危害】

（一）对生态的影响

为什么外来生物在原产地不造成危害，进入新的地区后却可能造成不良影响？某种生物在甲生态系统中由于受到生境、天敌、物种之间竞争和人为干扰等条件的限制，实际上与外界环境已构成协调的生态系统，因此该物种在甲生态系统表现得很“温和”；当人们有意识地把这个种引入（或无意地带入）到乙生态系统这一新的环境中，引入或带入的仅仅是该物种，没有（也不可能）将它在原产地的生境、天敌、竞争和干扰等限制因素也一同引进或同时带入，因此该物种就可能在乙生态系统更适宜的环境中“为所欲为”，暴发性发展，反客为主，对乙生态系统造成不良影响。这就是说，在自然界长期的进化过程中，生物与生物之间相互制约、相互协调，将各自的种群限制在一定的栖境和数量，形成了稳定的生态平衡系统。当一种生物传入一新的栖境后，如果脱离了人为控制逸为野生，在适宜的气候、土壤、水分及传播条件下，极易大肆扩散蔓延，形成大面积单优群落，破坏本地动植物相，危及本地濒危动植物的生存，造成生物多样性的丧失。

外来入侵种影响生态系统的机理及其带来的生态学影响如下：

1.竞争、占据本地物种生态位，使本地种失去生存空间。

2.与当地种竞争食物或直接杀死当地物种，影响本地物种生存。

3.分泌释放化学物质，抑制其它物种生长。某些外来生物如豚草可释放酚酸类、聚乙炔、倍半萜内脂及甾醇等化感物质，对禾本科、菊科等一年生草本植物有明显的抑制、排斥作用。薇甘菊也可分泌化感物质影响其它植物生长。

4.通过形成大面积单优群落，降低物种多样性，使依赖于当地物种多样性生存的其它物种没有适宜的栖息环境。水葫芦在河道、湖泊、池塘中的覆盖率往往可达100 %，由于降低了水中的溶解氧，致使水生动物死亡。豚草优势度为0.85～1.0，群落多样性为0～0.62。由于薇甘菊排挤本地植物，广东内伶仃岛上的猕猴缺少适宜的食料，目前只能借助于人工饲喂。飞机草在西双版纳自然保护区的蔓延已使穿叶蓼等本地植物处于灭绝的边缘，依赖于穿叶蓼生存的植食性昆虫同样处于灭绝的边缘。厦门鼓浪屿的猫爪藤攀爬绿化树木，在树冠上形成大片单优群落，影响树木光合作用导致死亡。

5.过量利用本地土壤水分，不利于水土保持。巨尾桉引自澳大利亚，在海南岛和雷州半岛的很多林场都有种植，在一些地方，由于它大量吸收水分，对水土保持十分不利，造成土壤干燥。在一块土地上连续种植，就会使得土壤肥力愈来愈低，甚至形成荒芜之地。因此引进巨尾桉同样要因地制宜，根据需要，有目的地控制性引进。

6.破坏景观的自然性和完整性。明朝末期引入的美洲产仙人掌属4个种分别在华南沿海地区和西南干热河谷地段形成优势群落。在那里原有的天然植被景观已很难见到。有的入侵种，特别是藤本植物，如厦门的猫爪藤，可以完全破坏发育良好、层次丰富的森林景观。

7.影响遗传多样性。随着生境片段化，残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透，使本土生物种群进一步破碎化，造成一些植被的近亲繁殖和遗传漂变。值得注意的是，与人类对环境的破坏不同，外来入侵物种对环境的破坏及对生态系统的威胁是长期的、持久的。当人类停止对某一环境的污染后，该环境会很快开始并逐渐恢复；而当一种外来物种停止传入一个生态系统后，已传入的该物种个体并不会自动消失，而大多会利用其逃脱了原有的天敌控制的优势在新的环境中大肆繁殖和扩散，对其控制或清除往往十分困难。而由于外来物种的排斥、竞争导致灭绝的本地特有物种则是不可恢复的。因而外来物种对生物多样性的威胁应引起足够的重视。

【对社会和文化的影响】

外来入侵物种通过改变侵入地的自然生态系统、通过降低物种多样性从而对当地社会、文化甚至人们的健康也产生了严重危害。我国是一个多民族国家，各民族特别是傣族、苗族、布依族等民族聚居地区周围都有其特殊的动植物资源和各具特色的生态系统，对当地特殊的民族文化和生活方式的形成具有重要作用。但由于飞机草、紫茎泽兰等外来入侵植物不断竞争、取代本地植物资源，生物入侵正在无声地削弱民族文化的根基。

外来种对人类健康可构成直接威胁。豚草花粉是人类变态反应症的主要致病原之一，所引起的“枯草热”对全世界很多国家的人类健康带来了极大的危害。一些外来动物如福寿螺等是人畜共患的寄生虫病的中间宿主，麝鼠可传播野兔热，极易给周围居民带来健康问题。疯牛病、口蹄疫、艾滋病更是对人类生存的巨大挑战。

【对经济的影响】

外来入侵种可带来直接和间接的经济危害。保守估计，外来种每年给我国的经济带来数千亿元的经济损失。

1.外来入侵动植物成为直接危害农林业经济发展的重大有害生物

外来入侵动植物对农田、园艺、草坪、森林、畜牧、水产等可带来直接经济危害。水花生对水稻、小麦、玉米、红苕和莴苣5种作物全生育期引致的产量损失分别达45 %、36 %、19 %、63 %和47 %。广东、云南、江苏、浙江、福建、上海等省市每年都要人工打捞水葫芦，仅浙江温州市和福建莆田市1999年用于人工打捞水葫芦的费用分别为1 000和500万元，全国总的费用有多少，目前没有准确统计，至少超过1亿元，而水葫芦带来的农业灌溉、粮食运输、水产养殖、旅游等方面的经济损失更大。美洲斑潜蝇最早于1993年在海南发现，到1998年已在全国21个省市区发生面积达130万公顷以上，它寄生22个科的110种植物，尤其是蔬菜瓜果类受害严重，包括黄瓜、甜瓜、西瓜、西葫芦、丝瓜、番茄、辣椒、茄子、豇豆、菜豆、豌豆和扁豆等，目前在我国，每年防治斑潜蝇的成本高达4亿元。被称为“松树癌症”的松材线虫病在短短十年间，疫区已扩至江浙六省，发生面积约6.6万公顷，对黄山、张家界等风景名胜区构成了巨大威胁。

在国际贸易活动中，外来种常常引起国与国之间的贸易摩擦，成为贸易制裁的重要借口或手段。近年来我国出口美国的木制包装品因光肩星天牛问题给我国的对外贸易带来了数以千万计的经济损失。

2.外来有害生物通过影响生态系统而给旅游业带来损失

如在云南昆明市，20世纪70－80年代建成了大观河的理想的水上旅游线路，游人可以从昆明市内开始乘船游滇池和西山。但自20世纪90年代初，大观河和滇池中的水葫芦“疯长”成灾，覆盖了整个大观河以及部分滇池水面，致使这条旅游线路被迫取消，原来在大观河两侧的配套的旅游设施只好报废或改作他用。

3.外来生物通过改变生态系统所带来的一系列水土、气候等不良影响从而产生间接经济损失。与直接经济损失相比，计算间接损失往往十分困难。但并不意味着间接损失不大。比如，大量的水葫芦植株死亡后与泥沙混合沉积水底，抬高河床，使很多河道、池塘、湖泊逐渐出现了沼泽化，有的因此而被废弃使用，由此对周围气候和自然景观产生不利变化，并加剧了旱灾、水灾的危害程度；而且水葫芦植株大量吸附重金属等有毒物质，死亡后沉入水地，构成对水质的二次污染，又加剧了污染程度，尽管这些损失难以准确计算，但却不容忽视。

请论述外来生物入侵研究的发展趋势

入侵外来生物(invasive alien species)对生态系统、生物多样性、农林牧渔业的巨大危害与经济损失无可置疑地得到国际社会（CBD，IUCN，UNEP-GEF，UNESCO，ICSU等）与科学家的高度重视(Mooney Hobbes, 2000; Perrings et al, 2000; Lovei, 1997; Schmitz, et al. 1997)。外来生物的入侵的生态代价是造成本地物种多样性不可弥补的消失以及种的灭绝，构成对生物多样性保护与持续利用及人类生存环境的重要威胁因素。其经济代价是农林牧渔业产量与质量的惨重损失与高额的防治费用（万方浩等，2002）。美国科学家的研究表明外来物种的入侵对生态环境的危害和经济损失每年高达1370亿美元（Pimental, et al, 2000），我国几种主要外来农林昆虫和环境杂草造成的经济损失每年达574亿人民币（万方浩等，2001，网上发表资料）。

1.国内外研究概况

对于生物入侵的研究，国外科学家早在1958年就出版了动植物入侵的生态学一书（Elton，1958）。此后，各国科学家陆续开展了许多有关外来动物（Johnson,1996; Moller, 1996; Thingstad, 1999）、植物（Higgins et al., 2001, Callaway Aschehoug, 2000）、微生物、海洋生物等各个方面的研究。但真正引起科学家广泛关注与研究的则是在20世纪80年代后期。特别是近20年来，对外来入侵生物的研究从宏观的预防与控制策略（McNeely et al., 2001; Zalba et al., 2000; Haltuch Berkman, 2000）与有效可行的控制和管理技术体系（Shine, et al, 2000）到微观的分子生物学与生态学（Mack, et al., 2000; Cohen, et al., 1998 ）、生态遗传学（Sakai et al., 2001; Carroll Dingle, 1996）、协同进化（Levine, 2000; Christan, 2001; Ludsin Andrea, 2001; Thompson, 1998）及控制技术与生态修复的机制（Driesche Driesche, 2000）等，均成为广泛研究的热点与焦点，并有较高层次和较深水平的研究。在国际生物多样性公约（CBD）原则的指导下，GEF针对各缔约国对外来入侵生物的预防与管理提出了9条指导性原则。1996年由SCOPE（the Scientific Committee on Problems of the Environment）、IUCN 和CAB International共同组织的全球入侵生物项目（GISP，Global Invasive Species Programme）开始实施以来，在发展外来入侵生物的最佳预防与管理策略与指南、组织实施国际合作项目的研究等方面取得了卓有成效的成果（Writtenberg Cock, 2001）。

我国对外来入侵生物的研究主要体现在以下几个方面：（1）对外来种的检疫、除害处理研究较多，但对病原微生物的快速检测技术、外来生物狙击的系统技术研究较少；（2）在文献资料的基础上，对外来入侵生物的综合风险分析研究较多，但对实际的个案试验风险评估模式和体系的研究较少；（3）对外来入侵种（如美洲斑潜蝇Liriomyza sativae、烟粉虱Bemisia tabaci、马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata、红脂大小蠹Dendroctonus valens）的危害性研究较多，对潜在的危险外来种入侵的预警、扩散与传播机制研究较少；（4）对外来的主要病虫害（如松材线虫病Bursaphelenchus xylophilus、松突圆蚧Hemiberlesia pitysophila、湿地松粉蚧Oracella acuta、美国白蛾Hyphantria cunea、稻水象甲Lissorhoptrus oryzophilus、甘薯黑斑病Ceratocystis fimbriata）分布、危害、生物生态学特性、控制技术等研究较多，对入侵生物学、入侵生态学及爆发的机制研究较少；（5）对外来入侵种的种群时间动态研究较多；但从微观水平（分子生物学）和宏观水平（群落及系统）的研究较少；（6）对外来入侵的环境有害杂草（如豚草Ambrosia spp.、空心莲子草Alternanthera philoxeroides、水葫芦Eichhornia crassipes、薇甘菊Mikania spp.、紫茎泽兰）的生物防治与综合治理技术较多，对入侵种的遗传变异、对群落结构的影响与生态调控和修复的研究较少（参阅：万方浩等，2002）。总之，我国对外来入侵生物的研究处于刚刚起步、积累经验和资料、单一方向的水平阶段，有待于向不同层次（基因、个体、种群、群落、生态系统）和更高水平（分子生物学、分子生态学、生态遗传学）、多学科交叉的实验与理论研究的方向发展。

2.研究与发展的趋势及核心问题：

危险性外来入侵生物研究过程有别于本地有害生物的研究。一般来讲，外来物种指超出其自然分布范围以外种群。但就大多数物种种群而言，“自然分布”的概念在进化的时间尺度及生态的空间尺度上难以准确认定(Carlton, 1996)。因此，大部分个案研究范围将外来物种定义于：无意识的传入/引进、在空间上以国土疆界或以地理障碍生态区（外来，空间尺度）、时间上近期发生（时间尺度）、后果上导致生态与经济损失（入侵）为范围。外来生物的入侵一般分为传入、定居与种群建立、潜伏、传播/扩散、成灾几个阶段(Ehler, 1998 )。由于外来生物的入侵呈现出一个有序的过程，因此各个阶段的研究应根据各个阶段的特点各有侧重（表1）。

1.传入前或传入过程中的预防与预警：阻止外来有害生物的建立种群是防御外来生物入侵的第一道防线（Ehler, 1998）。有效地防止外来生物入侵的首要问题是如何进行科学的预测。由于传入途径的多样化，以及不同生物种具有不同的生物学特性，很难用某一通用模式来预测和解释各类外来生物入侵的方式和潜在的危害（Kolar Lodge, 2001）。 20世纪90年代后期，对预测植物、大型动物入侵的研究文献激增，大多数研究指出：物理屏障不再是外来种入侵的重要因素，而会随着国际贸易往来的增加而增加。因而，预警能力的建设在预防和预测外来种的入侵中就显得更具有重要的科学地位和更具现实意义。众多研究表明，依据物种的系统发育限制因子：生活史特征、入侵种原产地与入侵地生物气候相似性、入侵种的生物学特性和遗传多样性在原产地与入侵地的分化特性、入侵种与本地种种群／近缘种间存在的差异、入侵种的传播方式等因子可预测入侵种可能的分布范围与危害，因此，发展早期预警系统（风险识别、危害识别、地域识别、变异识别）是提高预防与预测准确性的首要关键科学问题；在早期预警系统的引导下，发展快速的检测技术，建立快速的狙击系统是防御不可缺少的一部份，这在实践上，是一种积极的、需要优先考虑的防御技术体系。

2.定殖与种群建立过程中的入侵生物生态学过程与遗传的“前适应性”机制：对有详细记载的外来物种成功传入的分析表明：大部分的传入或引进是不成功的，传入种只有1/10的概率建立种群成为偶见种，偶见种中又只有1/10的概率称为常见种，在此之中，又只有1/10机会成为有害生物（实际上1/10原则中10的范围为5－20，二项式分布的上下限）（Willliamson,1996）。传入过程中繁殖体的存活与死亡、入侵种群的环境忍耐程度、环境的可容纳性、本身所具有遗传特征等共同决定是否成功入侵。其中，遗传特性是影响定殖与建立种群的一个重要因素。

遗传差异决定入侵成功与否及入侵效应,是遗传特性与入侵生物学特征相互作用的结果。有关这方面的研究充满前景，但目前的研究并不令人满意（Williamson，1996）。因为，迄今为止，还没有研究证实或鉴别到有利于入侵的单个基因，或者入侵后发生改变的基因。回答某个特性的改变是由多个基因还是单个基因控制也无有太多的证据。

然而，有研究表明在初始入侵与定殖过程中，生态过程的影响比遗传过程更重要。因此，在定殖与建立种群的过程中，遗传过程与生态过程哪一个更具相对的重要性？成功入侵如果受遗传变异的影响，遗传差异在多大程度上决定其入侵效应？如果外来种丧失其遗传多样性与变异，是否会限制定殖及其入侵成功？但目前的研究还不能完全回答这些问题。因此，外来种是否具有遗传的“前适应性”以及如何与生态学过程相互作用，即外来种入侵应力（Invasive pressure）的综合研究，是成功定殖与建立种群过程中的关键问题。

3．潜伏与扩散传播过程中的入侵生物生态学与遗传的“后适应性”机制：外来物种定殖后到扩散传播及其后的爆发成灾一般均有几年甚至几十年或更长时间。如引进的天敌昆虫释放后几年查不着踪影，经过一旦时间后，突然发现种群激增。但没有证据说明其原因：是遗传变异与生态适应能力的结合所致，抑或是由于Allee效应使种群构建的速度太慢。不过，在一定的遗传特性背景下，生态学特性（生态环境适应性、后代的繁殖力和扩散能力），特别是繁殖特性是决定种群快速构建的重要因素（Holt, 1996）。当然，最初的潜伏期可能需要遗传上的调整，一个小的遗传变异可产生很大的生态影响（Bazzaz,1986）。已经有证据表明杂交在入侵中遗传改变是很重要的，杂交可导致入侵后快速的遗传变化。但其他的遗传变化是否同样快速发展，则很难回答。其一，遗传变异在生态时间内常常是不可测定到的；其二、遗传改变是很小的，生态上的重要变化是可测的；其三，进化是在一个很长的时间期内发生的（最快的估计是1％ /100年）。对昆虫而言，如果在最初建立种群的几个世代内有很强的选择压力，则可能导致快速进化。从比较生态遗传学的角度研究已入侵种与原产地种的遗产差异有可能解释一些遗传学上的问题。建立种群后的扩散传播：一方面取决于外来种的扩散能力（扩散方式、速度）与繁殖对策（内禀增长力是一个很重要的因素），另一方面取决于快速的生态“后适应性”（适应性进化）。

因此，外来种生态适应的调整能力是研究其潜伏与爆发成灾机制的关键。其核心点在于：（1）生态学特征的差异能否反映出遗传学的背景？（2）种群扩展的生态适应机制，（3）直接选择作用可否导致快速进化？

4．暴发成灾过程与生态系统的可入侵性机制：美国科学家对外来生物入侵的分析资料表明，外来入侵种中只有很少部分产生严重的生态影响（tens role）；所有群落都是可入侵的，但大部分是人为造成( Nanako Kohkichi, 1997 )；入侵种在原产地并一定是重要有害生物，但在入侵地往往引起巨大的生态与经济损失。如美洲斑潜蝇在我国的分布与危害就是典型的例证。Brown（1989）提出了成功入侵的五条生态学规则（具有较低多样性的孤立环境对入侵有不同的敏感性、成功的入侵者大多是陆地上的本地种和非孤立陆地环境中的种类、原产地与入侵地的物理条件具有相似性、本地种不占据与入侵种类似的生态位、栖息于受干扰环境的种类和那些与人类活动相关的种类易于在人工生态系统中入侵）。这些研究表明：不同生境中的群落，其抵御或接受入侵的生态学过程存在极大的差别。新近提出的生态位机会（niche opportunity）理论从资源机会、逃避天敌的机会、环境机会的角度讨论了三者之间相互作用的关系。但无论如何，这些机制的研究是相当复杂的，涉及到：入侵种是否缺乏恰当的遗传变异（协同进化）、是否具备系统发育特征的生态位保守性特征、种间的相互作用是否导致快速进化、这种快速进化对生物群落的生态过程（动态）具有何种潜在的影响等。

综上所述，外来物种的入侵机制的研究是相当复杂的，不是一个简单的生物学、抑或生态学特性就能解释的问题，而是在不同层次上的多学科（生物学、生态学、遗传学、生物物理学、生物地理学、生物气候学、种群动态学、群落学、系统学等）相互融汇、相互交织、共同影响和作用的学科群理论。其深入研究不仅能对外来生物入侵过程中的预测与预防、根除与灭绝、控制与管理、生态控制与修复的实践提供坚实的理论基础和依据，而且也可对转基因生物的环境释放与应用、传统生物防治中引进天敌的释放提供借鉴。同时有可能完善“生物群衰老理论”、“生物群不协调论”、“生态释放”的理论体系。

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