生物入侵论文范文

时间:2023-03-21 13:56:00

生物入侵论文

生物入侵论文范文第1篇

在经济全球化不断发展的今天,人们出于经济贸易、美学观赏、旅游观光、自然灾害、战争疾病、风俗习惯等目的,都可能有意无意的携带和引入外来物种,虽然在一定程度上对人们是有益的,比如说可以满足人们的物质需求的物种,但从另一方面来看,可能会对本地土著物种造成严重威胁,甚至影响到当地生态环境和生物的多样性。例如,尼泊尔从国外引进一个蜜蜂品种,原本是为了给当地经济带来希望,引来的却是灾难,这种蜜蜂不仅能适应当地的生态环境,而且与当地蜂种杂交,生出一种可怕的毒蜂,其造成的恶果很长时间难以消除。因此这就需要我们从哲学的视界来审视这些问题。

(一)生物入侵给我国带来的危害

首先,从生态环境来讲,生物入侵一词本身指的负面影响,外来生物不论是有意还是无意的引进,都或多或少的给本土的生态系统造成侵害,比如松材线虫、食人鲳、水葫芦等,这些生物适应能力极强,因为他们从一个生物链步入了另一个几乎没有天敌的生物链,经过一段时间的大量繁衍生息,给本土生态系统造成无法估量的危害。其次,从经济社会方面来讲,每年我国由于生物入侵带来的损失超过2000亿元人民币。比如椰心叶甲每年给海南带来的经济负担达1.5亿元,广东每年打捞水葫芦的费用就需要一亿多元人民币。最后,由于人们缺乏对外来物种的科学认识以及引入的盲目性,加之有些人在眼前局部利益的驱动下,不顾环境资源和景观生态以及生物多样性的可持续利用,违背自然法则,大量引进外来物种,从而导致入侵物种种类增加,严重危害了自然生态环境,打破了生态平衡。

(二)生物入侵的渠道

Lonsdale提出有关群落可侵入性的假设,所谓lonsdale可侵入模型是指用一个简单的数学模型来表述生态系统里外来种的数量,能简便的解释在某些群落或地域可发生的生物入侵。从可侵入性影响因素和入侵全过程来综合考虑,推理得出可入侵模型:E=IS,其中,E是指给定区域中外来种的数量;I指的是外来种引入的数量;S指的是外来种的存活率。I又可分为三种情况:第一种,有意引进。例如牛蛙、福寿螺、尼罗罗非鱼、短盖巨脂鲤、路斯塔野鲮等的有目的的引进,最后由于养殖管理不善或者由于地域因素的差异而导致价值降低,从而遭弃养沦为野生或者泛滥成灾。第二种,无意引入。在各国进行贸易期间,由于检查检疫等机制的不健全,导致一些外来物种随木材、花卉等进入他国领域内,比如松材线虫、美国白蛾、小家鼠、苍耳等,比较典型的要数美国白蛾和松材线虫。第三种,自然入侵。主要借助于大自然的力量从一个地域传入另一个地域,比如紫茎泽兰、薇甘菊、美洲斑潜蝇、麝鼠、屋顶鼠都属于自然入侵。

二、基于生物入侵引发的哲学反思

(一)从哲学的视角来分析

生物入侵这是指在理念思维和价值取向及伦理道德等哲学观念的范畴内来考察生物入侵所起的作用,人类的行为直接影响生物入侵的活动过程,也就表明人的价值观念与人生哲学直接或间接导致生物入侵。因此,防治生物入侵首先是防止和严禁外来物种引进,这就必须解决意识和理念问题,也就是哲学问题。所谓奥卡姆剃刀原则是指“如无必要,切勿增加实体”,人们盲目的引进外来物种以满足自身的需求,追逐自身利益的后果便是给生态系统增加了不必要的负担,最终不仅损害了生态系统,而且也限制了自身的发展。因此需要人们遵循“自然剃刀”的原则:如无必要,尽量不要对生态系统实施人为的干预。当然,自然剃刀原则并不指让人们永远不要干预自然界,当人类自身发展受到严重威胁时,我们有权利提出自己的生态性要求——人类的生存权,这样就给原则中蕴含的“必要的人为干预”作出相对确定的界定——为了确保人类成员生存权利而作出的人为的干预。该原则并不是要求人类回到没有生命保障的原始社会,而是要求人类在满足自身成员的生存权后尽可能自然地生活。人类中心论认为万事万物都是以人为中心,人是自然界的主体,人们肆意的破坏和践踏自然界,违背自然界规律过分的夸大人的主题的能动性。对于外界来说,人们的这些行为展现的更多的是消极的主体能动性,比如工业废气、燃烧秸秆等引发的大气污染、气候变暖、海洋污染、土地荒漠化、固体废物的污染等。世界上的自然资源和人文资源都为人们所利用,成为一种手段和方式,其价值判定在于是否有利于人的生存和发展。达尔文曾经说过:“检验一个人是否真正文明的标准,就是他扩展其同情或道德的程度。”尊重自然界的同时,自然界也会相应的尊重你。认识自然的一部分,不能凌驾于自然之上,更非自然的主人或主宰,必须尊重自然法则、服从自然规律。

(二)生物入侵与中庸之道

儒家提倡的中庸主要指德性生于天性而成于习惯,人们只有具备良好的道德、品行和习惯,才能达到一种至诚至善,一种天人合一的人生状态,实现自我教育、自我完善、自我约束、自我监督,避免过于不及,始终保持中庸之道。人们在与自然界和谐相处的过程中,遵循自然界的客观规律,为人类的生存和发展寻求一种合理的状态。而西方哲学中亚里士多德认为如果一个人能以不偏不倚、执两用中的态度来对待激情,这就是美德。他的中庸之道主要指他的政治学的见解,他既反对少数寡头的专制制度,也反对平民掌权的民主制度,他认为国家的政权应该由中产阶级掌握,因为这些人最容易“遵循合理的原则。”由奥卡姆剃刀原则所引申出来的“自然剃刀”所描述的如果没有必要切勿增加对自然界不必要的干预,也就是要警示人们在与自然界相处的过程中,遵循自然规律,把握适度原则,与自然和谐相处,坚持可持续的发展观。中庸之道所提倡的“天人合一”要求人们达到一种至诚至善的境界,换句话说也就是“唯天下至诚,为能尽其性。能尽其性则能尽人之性;能尽人之性,则能尽物之性;能尽物之性,则可以赞天地之化育;可以赞天地之化育,则可以与天地参矣”(《中庸》第二十二章)的境界。人们要想达到这种境界,须独善其身,自己管控自己的行为,做正确的事和正确的做事相结合,遵循自然界的规律,人们自觉地修善自身与自然界和谐相处,不能为了一己之私比如人类为了自身的利益盲目的引进外来生物,从而导致生态环境遭到破坏。

(三)生物入侵与自然无为

老子曾说过:“人法地,地法天,天法道,道法自然”(《老子》第25章),所谓道法自然就是提倡人与自然的和谐相处,回归自然本质,达到一种至上的精神境界。庄子也曾经说过:“天地有大美而不言,四时有明法而不议,万物有成理而不说。圣人者,原天地之美,而达万物之理。是故圣人无为,大圣不作,观于天地之谓也”,这里所说的无为指的是自然无为,人在与自然相处时,一方面要发挥一种自然的天性,促进自然不断演化;另一方面也要树立一种深层生态伦理主义的观念,走出人类中心主义的怪圈,从而走向生物中心主义和生态中心主义的实在观和价值观,在自然界中实现一种本我和自我的“理性无为”。这种自然无为直接体现了道法自然的整体主义思想。相反,生物入侵从道法自然这个层次来看,是一种人类中心主义的体现,人们为了自身的利益和价值,突破无为转向“有为”,刻意引进外来生物,打乱了本土的生态秩序,反而对人类本身、社会和自然界造成严重危害。这就需要人们树立深层生态观,用道法自然的思想约束自身。

三、结论

爱因斯坦曾经说过:“如果你不能改变旧有的思维方式,你也就不能改变自己当前的生活状况。”当你用奥卡姆剃刀改变你的思维时,你的生活将会发生改变。在运用奥卡姆剃刀时应牢记爱因斯坦的一句著名的格言:万事万物应该都应尽可能简洁,但不能过于简单。人们在看待生物入侵这个问题上,应该进行必要的反思,虽然引进外来物种在一定程度上推动了人类的发展,但对于引进后带来的一系列生态、法律等问题欠缺考虑,人们有目的的为了些许价值盲目的引入外来物种,在一定程度上是破坏了自然生态的平衡。站在哲学的角度去思考这一问题,从思想根源上减少盲目的引进,并同中庸之道和自然无为相结合,不断地提升人们自身的修养,从而达到一种自我教育、自我监督和自我完善,从哲学中领悟人与自然的和谐。

生物入侵论文范文第2篇

关键词:生物入侵;防治对策

外来入侵物种是指从自然分布区通过有意或无意的人为活动而被引入、在当地的自然或半自然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明显的损害或影响的物种。

这些入侵物种疯长成灾,侵入草场、林地和荒地,很快形成单种优势群落,导致原有植物群落的衰退。外来入侵种在当地定植、扩展并产生一定影响的过程或现象称为生物入侵。它关系到经济、社会发展,影响人类健康、农业潜力、生态系统平衡、生物多样性保护,并且随着全球性贸易的发展、对外开放、全球变化以及土地使用模式的改变会愈发严重。

1.外来生物入侵现状

据统计,美国每年因生物入侵造成的经济损失高达1500亿美元,印度每年的损失为1300亿美元,南非为800亿美元。这些外来生物的入侵给生态环境、生物多样性和社会经济造成巨大危害,仅对我国农林业造成的直接经济损失每年就高达574亿元。而生物入侵的危害又是多方面的。

我国一直是深受外来有害生物危害的国家。棉花枯黄萎病20世纪40年代初从美国入侵我国,现已发生266.67万hm2,每年至少损失皮棉10万t。近20年来,随着国际交往的不断增加,已难以准确回答到底有多少外来物种传入我国,有多少已建立种群并带来危害。我国对外来入侵种类的调查始于20世纪90年代中期。依据文献资料对农田、牧场、水域等生境的植物进行了初步统计,发现至少有58种外来植物对我国农林业带来了危害。

自20世纪80年代以来,随着外来人侵动植物危害日益猖獗,我国加紧了防治工作。对外来害虫松材线虫、湿地松粉蚧、美国白蛾、稻水象甲和美洲斑潜蝇以及外来有害植物水花生、水葫芦、脉草和紫茎泽兰采取了一系列有效的防治措施,并取得了不同程度的效果,但由于目前国家针对外来人侵种没有制订具体的预防、控制和管理条例,各地在防治这些入侵物种时缺乏必要的技术指导和统一协调,虽然投入了大量的人力和资金,但有的防效并不理想。已传人的入侵物种继续扩散危害,新的危险性入侵物种不断出现并构成潜在威胁。

1.1生物入侵造成严重的经济损失

生物入侵倍受各国政府关注的首要原因是它造成的巨大经济损失.光肩星天牛是原产于亚洲的极具破坏性的林木蛀干害虫.随着国际贸易的发展,该种害虫随木质包装材料进入美国.到1998年8月,它已在加利福尼亚、佛罗里达、纽约、华盛顿等14个州的仓库中校发现,在芝加哥、纽约等地的野外也发现了该物种.光肩星天牛在美国没有已知天敌,会对美国遍地种植的枫树和果树造成危害.如果它在美国得以长期繁衍,造成的经济损失将高达1380亿美元。仅美国每年因外来种入侵造成的经济损失就近1370亿美元.

1.2生物入侵造成严重的生态破坏和生物污染

大部分外来物种成功入侵后大爆发,生长难以控制,造成严重的生物污染,对生态系统造成不可逆转的破坏。比如,原产南美洲的水葫芦现已遍布华北、华东、华中、华南的河湖水塘,疯长成灾,严重破坏水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物的死亡。更可怕的是许多入侵物种,在新的环境中可能出现基因突变,造成严重的生物污染。

1.3生物入侵直接威胁到人类的健康与安全

如1991年美洲爆发的霍乱,很可能是由于外来船只受到污染的水倾倒在秘鲁港所引起的。这次霍乱使100多万人受到感染,约1万人死亡;脉草、三裂叶脉草现已分布在我国东北、华北、华东和华中的15个省市,它的花粉就是引起人类花粉过敏的主要病原物;“疯牛病”最早于1986年在英国发现。科学家推测,可能是病牛或病羊的尸体被加工成了动物饲料,从而引起疾病大规模传播。1996年3月,英国政府正式承认疯牛病有可能传染给人。

1.4生物入侵导致生物多样性的丧失

在过去的几十年中,对生态环境的破坏和化学污染引起的生物多样性的丧失引起了各国科学家的重视,但最近几年生物入侵对多样性的影响又成为一个主要的问题。入侵物种破坏了复杂的生态系统,降低了生物多样性,使濒危动植物受到侵害,外来物种中的动植物与本地种杂交,改变了当地的遗传多样性与完整性。参加第五届生物多样化公约缔约国大会的专家们警告说,外来物种给生物多样化造成的破坏,其严重程度仅次于生物生存环境的缩小和丧失。比如,原产中美洲的紫茎泽兰已遍布我国西南大部分地区,原有植物群落迅速衰退、消失。另外,生物入侵导致生态灾害频繁爆发,对农林业造成严重损害。近年来,松材线虫、湿地松粉阶、美国白蛾等森林入侵害虫严重发生与危害的面积,每年达150万hm2;稻水象甲、非洲大蜗牛、美洲斑潜蝇等农业入侵害虫每年超过140万hm2;脉草、飞机草、水葫芦、大米草等肆意蔓延,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。

2生物入侵危害产生的原因

2.1盲目引种

并不是所有的物种迁移或引入都会产生危害,而且许多新品种的引入确实解决了生产生活中的实际问题。例如:1859-1900年间,澳大利亚笔尾松鼠被引入新西兰,就成为了新西兰毛皮业的财富之源;然而,大多数的引种在带来经济效益的同时,却给人类带来了更大的灾难。例如,20世纪50年代我国引入水葫芦,主要是为猪提供饲料的。随着饲料工业的发展和生猪喂养方式的改变,再采用含水量高、食用成分少的水葫芦饲料,其投入与产出已经不成正比,于是昔日人人争抢的水葫芦,如今便异化成了避之不及的环境公害。专家认为盲目引种是造成生物入侵的最主要的原因。

2.2海洋业

一是海洋垃圾:随废弃的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南极洲和一些热带岛屿进犯,并对当地的物种造成威胁。据海洋生物学家表示,软体动物、蛀船虫、珊瑚虫这些寄居类动物如今正附着在漂浮的垃圾上漂进新的地区,对那些地区的物种造成危害,并开始改变那里脆弱的生态系统。海洋生物学家巴恩斯表示,能使海水结冰的温度可能是阻挡外来物种入侵南极洲的主要屏障,而如果全球气候变暖削弱了阻挡外来生物的天然海水屏障,情况就将更加严重。二是海洋压舱水的排放:20世纪初,压舱水代替了固体压舱物,这无意中为水生生物在世界范围内的散布提供了极大的便利。轮船变成了一个满载各种微型生物的“水族箱”,它们在世界范围内输送货物时,不断地运输和储存这些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越来越多的与压舱水直接相关的异地种侵入事件在20世纪的最近几十年里时有发生。

2.3旅游业

很多的物种入侵是由于旅游者的携带而引起的,游客从全球各地带来各种的物种,其中就包括有异地的植物、动物、微生物。这些物种被游客有意无意地留在当地的生存环境中,对当地的生物入侵起到了不可忽视的作用。

2.4国际贸易

最近10余年来,随着全球贸易额的不断增加、国际运输的集装箱化和车船飞机的速度加快及大型化,促进了鲜活植物产品贸易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,从而提高了有害生物在国际间传播入侵的机会。例如美国白娥入侵亚洲,就是由于在二战后,日本木材奇缺,美国原木大量倾销日本,美国白蛾也就由此进入亚洲,进入中国;松材线虫传人中国、光肩星天牛(ALB)传人美国等都是由于国际贸易而引起的。同时种苗产业国际化与国际交流频繁更加快了病虫的入侵与扩散。3防治生物入侵的技术措施

3.1清除

当某一物种初到新地时,试图全面根除是可能的。这种手段虽然极端,但已经被南非的很多国家采用了。例如世界范围内的鼠害,到目前为止,世界上有80多个岛屿已经清除了老鼠。但大多数情况下,试图清除是行不通的。因为到目前为止,还没有一个国家建立了有效的早期预告系统来报告入侵物种的到来,很少有相应的专门小组执行有效的根除计划。而且,没有一个国家建立了完整的数据系统来确定是否新引进了某一物种,并且这一物种是否有侵略性。然而,我们都知道,只有在发现及时,立即采用有效手段和全面参与的情况下才有可能根除入侵物种。所以这种措施在实施时有很大的局限性。

3.2防治对策

3.2.1实行全面检疫,阻止外来种的偶然入侵

检疫是为防止危险性有害生物传出或传人某个国家或地区所采取的预防性措施.14世纪中叶,欧洲的威尼斯共和国为阻止黑死病、霍乱、黄热病等疫病传人本国,对要求人境的外来船舶和人员采取了进港前一律在锚地停滞、隔离40d的防范措施,后来逐渐运用到阻止动植物外来种传播方面,出现了动植物检疫.1994年乌拉圭回合贸易谈判最终达成的(实施动植物卫生检疫措施协议),已成为一部国际检疫法。1999年在昆明举办世界园艺博览会期间,我国共检疫国内外参展植物763批次、683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包装7件.截获有害生物162批次,发现有害生物160多种,并进行了及时的处置。

3.2.2采取全面的生态评估和监测,防范引进品种的入侵

美国夏威夷为了消灭害虫,从非洲南部引进了一种玫瑰色蜗牛,谁知55年后,它竞将15—20种土生土长的蜗牛伙伴消灭得干干净净。为了改善牧草的营养结构,美国西部引进了纤维含量较高的胡枝于,结果它疯狂地繁殖、蔓延,致使原本能养活9万头奶牛的牧场寸草不生,最后被荒弃不用。在中国的海南、广西和云南南部大面积种植的巴西橡胶林,种植面积最大时达到1亿株,40多万公顷。大面积的天然林被毁,代之以巴西橡胶占绝对优势、土壤板结、物种多样性匠乏的生态系统。

所以这些出于良好愿望导致的灾难性后果提示人们,在进行人为引种前必须认真作好全面的生态评估,并进行引种后的跟踪监测。

3.2.1化学防治

对外来物种的化学防治(包括诱饵、驱赶剂和毒药)通常被认为不可取,因为众所周知的广谱杀虫剂对环境和人类健康的影响。但据美国国会透露,有一些新型化学杀虫剂只对某一种或几种害虫起作用,不会影响人类健康。但是,这些化学杀虫剂非常贵,而且需要反复使用,易使害虫产生抗药性。所以化学防治也只是在一定的程度上才有效可取。

3.2.2机械防治

机械防治有些时候是可行的。例如,在佛罗里达,手工除蜗牛就是根除非洲大蜗牛时使用的方法。然而,大多数外来物种无法用机械防治(如小昆虫和地穴动物),而且,机械设备的成本很高,对于发展中国家来说不可想象。

3.2.3生物防治

生物入侵论文范文第3篇

关键词:生物入侵;防治对策

外来入侵物种是指从自然分布区通过有意或无意的人为活动而被引入、在当地的自然或半自然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明显的损害或影响的物种。

这些入侵物种疯长成灾,侵入草场、林地和荒地,很快形成单种优势群落,导致原有植物群落的衰退。外来入侵种在当地定植、扩展并产生一定影响的过程或现象称为生物入侵。它关系到经济、社会发展,影响人类健康、农业潜力、生态系统平衡、生物多样性保护,并且随着全球性贸易的发展、对外开放、全球变化以及土地使用模式的改变会愈发严重。

1.外来生物入侵现状

据统计,美国每年因生物入侵造成的经济损失高达1500亿美元,印度每年的损失为1300亿美元,南非为800亿美元。这些外来生物的入侵给生态环境、生物多样性和社会经济造成巨大危害,仅对我国农林业造成的直接经济损失每年就高达574亿元。而生物入侵的危害又是多方面的。

我国一直是深受外来有害生物危害的国家。棉花枯黄萎病20世纪40年代初从美国入侵我国,现已发生266.67万hm2,每年至少损失皮棉10万t。近20年来,随着国际交往的不断增加,已难以准确回答到底有多少外来物种传入我国,有多少已建立种群并带来危害。我国对外来入侵种类的调查始于20世纪90年代中期。依据文献资料对农田、牧场、水域等生境的植物进行了初步统计,发现至少有58种外来植物对我国农林业带来了危害。

自20世纪80年代以来,随着外来人侵动植物危害日益猖獗,我国加紧了防治工作。对外来害虫松材线虫、湿地松粉蚧、美国白蛾、稻水象甲和美洲斑潜蝇以及外来有害植物水花生、水葫芦、脉草和紫茎泽兰采取了一系列有效的防治措施,并取得了不同程度的效果,但由于目前国家针对外来人侵种没有制订具体的预防、控制和管理条例,各地在防治这些入侵物种时缺乏必要的技术指导和统一协调,虽然投入了大量的人力和资金,但有的防效并不理想。已传人的入侵物种继续扩散危害,新的危险性入侵物种不断出现并构成潜在威胁。

1.1生物入侵造成严重的经济损失

生物入侵倍受各国政府关注的首要原因是它造成的巨大经济损失.光肩星天牛是原产于亚洲的极具破坏性的林木蛀干害虫.随着国际贸易的发展,该种害虫随木质包装材料进入美国.到1998年8月,它已在加利福尼亚、佛罗里达、纽约、华盛顿等14个州的仓库中校发现,在芝加哥、纽约等地的野外也发现了该物种.光肩星天牛在美国没有已知天敌,会对美国遍地种植的枫树和果树造成危害.如果它在美国得以长期繁衍,造成的经济损失将高达1380亿美元。仅美国每年因外来种入侵造成的经济损失就近1370亿美元.

1.2生物入侵造成严重的生态破坏和生物污染

大部分外来物种成功入侵后大爆发,生长难以控制,造成严重的生物污染,对生态系统造成不可逆转的破坏。比如,原产南美洲的水葫芦现已遍布华北、华东、华中、华南的河湖水塘,疯长成灾,严重破坏水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物的死亡。更可怕的是许多入侵物种,在新的环境中可能出现基因突变,造成严重的生物污染。

1.3生物入侵直接威胁到人类的健康与安全

如1991年美洲爆发的霍乱,很可能是由于外来船只受到污染的水倾倒在秘鲁港所引起的。这次霍乱使100多万人受到感染,约1万人死亡;脉草、三裂叶脉草现已分布在我国东北、华北、华东和华中的15个省市,它的花粉就是引起人类花粉过敏的主要病原物;“疯牛病”最早于1986年在英国发现。科学家推测,可能是病牛或病羊的尸体被加工成了动物饲料,从而引起疾病大规模传播。1996年3月,英国政府正式承认疯牛病有可能传染给人。

1.4生物入侵导致生物多样性的丧失

在过去的几十年中,对生态环境的破坏和化学污染引起的生物多样性的丧失引起了各国科学家的重视,但最近几年生物入侵对多样性的影响又成为一个主要的问题。入侵物种破坏了复杂的生态系统,降低了生物多样性,使濒危动植物受到侵害,外来物种中的动植物与本地种杂交,改变了当地的遗传多样性与完整性。参加第五届生物多样化公约缔约国大会的专家们警告说,外来物种给生物多样化造成的破坏,其严重程度仅次于生物生存环境的缩小和丧失。比如,原产中美洲的紫茎泽兰已遍布我国西南大部分地区,原有植物群落迅速衰退、消失。另外,生物入侵导致生态灾害频繁爆发,对农林业造成严重损害。近年来,松材线虫、湿地松粉阶、美国白蛾等森林入侵害虫严重发生与危害的面积,每年达150万hm2;稻水象甲、非洲大蜗牛、美洲斑潜蝇等农业入侵害虫每年超过140万hm2;脉草、飞机草、水葫芦、大米草等肆意蔓延,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。

2生物入侵危害产生的原因

2.1盲目引种

并不是所有的物种迁移或引入都会产生危害,而且许多新品种的引入确实解决了生产生活中的实际问题。例如:1859-1900年间,澳大利亚笔尾松鼠被引入新西兰,就成为了新西兰毛皮业的财富之源;然而,大多数的引种在带来经济效益的同时,却给人类带来了更大的灾难。例如,20世纪50年代我国引入水葫芦,主要是为猪提供饲料的。随着饲料工业的发展和生猪喂养方式的改变,再采用含水量高、食用成分少的水葫芦饲料,其投入与产出已经不成正比,于是昔日人人争抢的水葫芦,如今便异化成了避之不及的环境公害。专家认为盲目引种是造成生物入侵的最主要的原因。

2.2海洋业

一是海洋垃圾:随废弃的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南极洲和一些热带岛屿进犯,并对当地的物种造成威胁。据海洋生物学家表示,软体动物、蛀船虫、珊瑚虫这些寄居类动物如今正附着在漂浮的垃圾上漂进新的地区,对那些地区的物种造成危害,并开始改变那里脆弱的生态系统。海洋生物学家巴恩斯表示,能使海水结冰的温度可能是阻挡外来物种入侵南极洲的主要屏障,而如果全球气候变暖削弱了阻挡外来生物的天然海水屏障,情况就将更加严重。二是海洋压舱水的排放:20世纪初,压舱水代替了固体压舱物,这无意中为水生生物在世界范围内的散布提供了极大的便利。轮船变成了一个满载各种微型生物的“水族箱”,它们在世界范围内输送货物时,不断地运输和储存这些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越来越多的与压舱水直接相关的异地种侵入事件在20世纪的最近几十年里时有发生。

2.3旅游业

很多的物种入侵是由于旅游者的携带而引起的,游客从全球各地带来各种的物种,其中就包括有异地的植物、动物、微生物。这些物种被游客有意无意地留在当地的生存环境中,对当地的生物入侵起到了不可忽视的作用。

2.4国际贸易

最近10余年来,随着全球贸易额的不断增加、国际运输的集装箱化和车船飞机的速度加快及大型化,促进了鲜活植物产品贸易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,从而提高了有害生物在国际间传播入侵的机会。例如美国白娥入侵亚洲,就是由于在二战后,日本木材奇缺,美国原木大量倾销日本,美国白蛾也就由此进入亚洲,进入中国;松材线虫传人中国、光肩星天牛(ALB)传人美国等都是由于国际贸易而引起的。同时种苗产业国际化与国际交流频繁更加快了病虫的入侵与扩散。3防治生物入侵的技术措施

3.1清除

当某一物种初到新地时,试图全面根除是可能的。这种手段虽然极端,但已经被南非的很多国家采用了。例如世界范围内的鼠害,到目前为止,世界上有80多个岛屿已经清除了老鼠。但大多数情况下,试图清除是行不通的。因为到目前为止,还没有一个国家建立了有效的早期预告系统来报告入侵物种的到来,很少有相应的专门小组执行有效的根除计划。而且,没有一个国家建立了完整的数据系统来确定是否新引进了某一物种,并且这一物种是否有侵略性。然而,我们都知道,只有在发现及时,立即采用有效手段和全面参与的情况下才有可能根除入侵物种。所以这种措施在实施时有很大的局限性。

3.2防治对策

3.2.1实行全面检疫,阻止外来种的偶然入侵

检疫是为防止危险性有害生物传出或传人某个国家或地区所采取的预防性措施.14世纪中叶,欧洲的威尼斯共和国为阻止黑死病、霍乱、黄热病等疫病传人本国,对要求人境的外来船舶和人员采取了进港前一律在锚地停滞、隔离40d的防范措施,后来逐渐运用到阻止动植物外来种传播方面,出现了动植物检疫.1994年乌拉圭回合贸易谈判最终达成的(实施动植物卫生检疫措施协议),已成为一部国际检疫法。1999年在昆明举办世界园艺博览会期间,我国共检疫国内外参展植物763批次、683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包装7件.截获有害生物162批次,发现有害生物160多种,并进行了及时的处置。

3.2.2采取全面的生态评估和监测,防范引进品种的入侵

美国夏威夷为了消灭害虫,从非洲南部引进了一种玫瑰色蜗牛,谁知55年后,它竞将15—20种土生土长的蜗牛伙伴消灭得干干净净。为了改善牧草的营养结构,美国西部引进了纤维含量较高的胡枝于,结果它疯狂地繁殖、蔓延,致使原本能养活9万头奶牛的牧场寸草不生,最后被荒弃不用。在中国的海南、广西和云南南部大面积种植的巴西橡胶林,种植面积最大时达到1亿株,40多万公顷。大面积的天然林被毁,代之以巴西橡胶占绝对优势、土壤板结、物种多样性匠乏的生态系统。

所以这些出于良好愿望导致的灾难性后果提示人们,在进行人为引种前必须认真作好全面的生态评估,并进行引种后的跟踪监测。

3.2.1化学防治

对外来物种的化学防治(包括诱饵、驱赶剂和毒药)通常被认为不可取,因为众所周知的广谱杀虫剂对环境和人类健康的影响。但据美国国会透露,有一些新型化学杀虫剂只对某一种或几种害虫起作用,不会影响人类健康。但是,这些化学杀虫剂非常贵,而且需要反复使用,易使害虫产生抗药性。所以化学防治也只是在一定的程度上才有效可取。

3.2.2机械防治

机械防治有些时候是可行的。例如,在佛罗里达,手工除蜗牛就是根除非洲大蜗牛时使用的方法。然而,大多数外来物种无法用机械防治(如小昆虫和地穴动物),而且,机械设备的成本很高,对于发展中国家来说不可想象。

3.2.3生物防治

生物入侵论文范文第4篇

关键词:生物入侵;防治对策

外来入侵物种是指从自然分布区通过有意或无意的人为活动而被引入、在当地的自然或半自然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明显的损害或影响的物种。

这些入侵物种疯长成灾,侵入草场、林地和荒地,很快形成单种优势群落,导致原有植物群落的衰退。外来入侵种在当地定植、扩展并产生一定影响的过程或现象称为生物入侵。它关系到经济、社会发展,影响人类健康、农业潜力、生态系统平衡、生物多样性保护,并且随着全球性贸易的发展、对外开放、全球变化以及土地使用模式的改变会愈发严重。

1.外来生物入侵现状

据统计,美国每年因生物入侵造成的经济损失高达1500亿美元,印度每年的损失为1300亿美元,南非为800亿美元。这些外来生物的入侵给生态环境、生物多样性和社会经济造成巨大危害,仅对我国农林业造成的直接经济损失每年就高达574亿元。而生物入侵的危害又是多方面的。

我国一直是深受外来有害生物危害的国家。棉花枯黄萎病20世纪40年代初从美国入侵我国,现已发生266.67万hm2,每年至少损失皮棉10万t。近20年来,随着国际交往的不断增加,已难以准确回答到底有多少外来物种传入我国,有多少已建立种群并带来危害。我国对外来入侵种类的调查始于20世纪90年代中期。依据文献资料对农田、牧场、水域等生境的植物进行了初步统计,发现至少有58种外来植物对我国农林业带来了危害。

自20世纪80年代以来,随着外来人侵动植物危害日益猖獗,我国加紧了防治工作。对外来害虫松材线虫、湿地松粉蚧、美国白蛾、稻水象甲和美洲斑潜蝇以及外来有害植物水花生、水葫芦、脉草和紫茎泽兰采取了一系列有效的防治措施,并取得了不同程度的效果,但由于目前国家针对外来人侵种没有制订具体的预防、控制和管理条例,各地在防治这些入侵物种时缺乏必要的技术指导和统一协调,虽然投入了大量的人力和资金,但有的防效并不理想。已传人的入侵物种继续扩散危害,新的危险性入侵物种不断出现并构成潜在威胁。

1.1生物入侵造成严重的经济损失

生物入侵倍受各国政府关注的首要原因是它造成的巨大经济损失.光肩星天牛是原产于亚洲的极具破坏性的林木蛀干害虫.随着国际贸易的发展,该种害虫随木质包装材料进入美国.到1998年8月,它已在加利福尼亚、佛罗里达、纽约、华盛顿等14个州的仓库中校发现,在芝加哥、纽约等地的野外也发现了该物种.光肩星天牛在美国没有已知天敌,会对美国遍地种植的枫树和果树造成危害.如果它在美国得以长期繁衍,造成的经济损失将高达1380亿美元。仅美国每年因外来种入侵造成的经济损失就近1370亿美元.

1.2生物入侵造成严重的生态破坏和生物污染

大部分外来物种成功入侵后大爆发,生长难以控制,造成严重的生物污染,对生态系统造成不可逆转的破坏。比如,原产南美洲的水葫芦现已遍布华北、华东、华中、华南的河湖水塘,疯长成灾,严重破坏水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物的死亡。更可怕的是许多入侵物种,在新的环境中可能出现基因突变,造成严重的生物污染。

1.3生物入侵直接威胁到人类的健康与安全

如1991年美洲爆发的霍乱,很可能是由于外来船只受到污染的水倾倒在秘鲁港所引起的。这次霍乱使100多万人受到感染,约1万人死亡;脉草、三裂叶脉草现已分布在我国东北、华北、华东和华中的15个省市,它的花粉就是引起人类花粉过敏的主要病原物;“疯牛病”最早于1986年在英国发现。科学家推测,可能是病牛或病羊的尸体被加工成了动物饲料,从而引起疾病大规模传播。1996年3月,英国政府正式承认疯牛病有可能传染给人。

1.4生物入侵导致生物多样性的丧失

在过去的几十年中,对生态环境的破坏和化学污染引起的生物多样性的丧失引起了各国科学家的重视,但最近几年生物入侵对多样性的影响又成为一个主要的问题。入侵物种破坏了复杂的生态系统,降低了生物多样性,使濒危动植物受到侵害,外来物种中的动植物与本地种杂交,改变了当地的遗传多样性与完整性。参加第五届生物多样化公约缔约国大会的专家们警告说,外来物种给生物多样化造成的破坏,其严重程度仅次于生物生存环境的缩小和丧失。比如,原产中美洲的紫茎泽兰已遍布我国西南大部分地区,原有植物群落迅速衰退、消失。另外,生物入侵导致生态灾害频繁爆发,对农林业造成严重损害。近年来,松材线虫、湿地松粉阶、美国白蛾等森林入侵害虫严重发生与危害的面积,每年达150万hm2;稻水象甲、非洲大蜗牛、美洲斑潜蝇等农业入侵害虫每年超过140万hm2;脉草、飞机草、水葫芦、大米草等肆意蔓延,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。

2生物入侵危害产生的原因

2.1盲目引种

并不是所有的物种迁移或引入都会产生危害,而且许多新品种的引入确实解决了生产生活中的实际问题。例如:1859-1900年间,澳大利亚笔尾松鼠被引入新西兰,就成为了新西兰毛皮业的财富之源;然而,大多数的引种在带来经济效益的同时,却给人类带来了更大的灾难。例如,20世纪50年代我国引入水葫芦,主要是为猪提供饲料的。随着饲料工业的发展和生猪喂养方式的改变,再采用含水量高、食用成分少的水葫芦饲料,其投入与产出已经不成正比,于是昔日人人争抢的水葫芦,如今便异化成了避之不及的环境公害。专家认为盲目引种是造成生物入侵的最主要的原因。

2.2海洋业

一是海洋垃圾:随废弃的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南极洲和一些热带岛屿进犯,并对当地的物种造成威胁。据海洋生物学家表示,软体动物、蛀船虫、珊瑚虫这些寄居类动物如今正附着在漂浮的垃圾上漂进新的地区,对那些地区的物种造成危害,并开始改变那里脆弱的生态系统。海洋生物学家巴恩斯表示,能使海水结冰的温度可能是阻挡外来物种入侵南极洲的主要屏障,而如果全球气候变暖削弱了阻挡外来生物的天然海水屏障,情况就将更加严重。二是海洋压舱水的排放:20世纪初,压舱水代替了固体压舱物,这无意中为水生生物在世界范围内的散布提供了极大的便利。轮船变成了一个满载各种微型生物的“水族箱”,它们在世界范围内输送货物时,不断地运输和储存这些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越来越多的与压舱水直接相关的异地种侵入事件在20世纪的最近几十年里时有发生。

2.3旅游业

很多的物种入侵是由于旅游者的携带而引起的,游客从全球各地带来各种的物种,其中就包括有异地的植物、动物、微生物。这些物种被游客有意无意地留在当地的生存环境中,对当地的生物入侵起到了不可忽视的作用。

2.4国际贸易

最近10余年来,随着全球贸易额的不断增加、国际运输的集装箱化和车船飞机的速度加快及大型化,促进了鲜活植物产品贸易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,从而提高了有害生物在国际间传播入侵的机会。例如美国白娥入侵亚洲,就是由于在二战后,日本木材奇缺,美国原木大量倾销日本,美国白蛾也就由此进入亚洲,进入中国;松材线虫传人中国、光肩星天牛(ALB)传人美国等都是由于国际贸易而引起的。同时种苗产业国际化与国际交流频繁更加快了病虫的入侵与扩散。

3防治生物入侵的技术措施

3.1清除

当某一物种初到新地时,试图全面根除是可能的。这种手段虽然极端,但已经被南非的很多国家采用了。例如世界范围内的鼠害,到目前为止,世界上有80多个岛屿已经清除了老鼠。但大多数情况下,试图清除是行不通的。因为到目前为止,还没有一个国家建立了有效的早期预告系统来报告入侵物种的到来,很少有相应的专门小组执行有效的根除计划。而且,没有一个国家建立了完整的数据系统来确定是否新引进了某一物种,并且这一物种是否有侵略性。然而,我们都知道,只有在发现及时,立即采用有效手段和全面参与的情况下才有可能根除入侵物种。所以这种措施在实施时有很大的局限性。

3.2防治对策

3.2.1实行全面检疫,阻止外来种的偶然入侵

检疫是为防止危险性有害生物传出或传人某个国家或地区所采取的预防性措施.14世纪中叶,欧洲的威尼斯共和国为阻止黑死病、霍乱、黄热病等疫病传人本国,对要求人境的外来船舶和人员采取了进港前一律在锚地停滞、隔离40d的防范措施,后来逐渐运用到阻止动植物外来种传播方面,出现了动植物检疫.1994年乌拉圭回合贸易谈判最终达成的(实施动植物卫生检疫措施协议),已成为一部国际检疫法。1999年在昆明举办世界园艺博览会期间,我国共检疫国内外参展植物763批次、683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包装7件.截获有害生物162批次,发现有害生物160多种,并进行了及时的处置。

3.2.2采取全面的生态评估和监测,防范引进品种的入侵

美国夏威夷为了消灭害虫,从非洲南部引进了一种玫瑰色蜗牛,谁知55年后,它竞将15—20种土生土长的蜗牛伙伴消灭得干干净净。为了改善牧草的营养结构,美国西部引进了纤维含量较高的胡枝于,结果它疯狂地繁殖、蔓延,致使原本能养活9万头奶牛的牧场寸草不生,最后被荒弃不用。在中国的海南、广西和云南南部大面积种植的巴西橡胶林,种植面积最大时达到1亿株,40多万公顷。大面积的天然林被毁,代之以巴西橡胶占绝对优势、土壤板结、物种多样性匠乏的生态系统。

所以这些出于良好愿望导致的灾难性后果提示人们,在进行人为引种前必须认真作好全面的生态评估,并进行引种后的跟踪监测。

3.2.1化学防治

对外来物种的化学防治(包括诱饵、驱赶剂和毒药)通常被认为不可取,因为众所周知的广谱杀虫剂对环境和人类健康的影响。但据美国国会透露,有一些新型化学杀虫剂只对某一种或几种害虫起作用,不会影响人类健康。但是,这些化学杀虫剂非常贵,而且需要反复使用,易使害虫产生抗药性。所以化学防治也只是在一定的程度上才有效可取。

3.2.2机械防治

机械防治有些时候是可行的。例如,在佛罗里达,手工除蜗牛就是根除非洲大蜗牛时使用的方法。然而,大多数外来物种无法用机械防治(如小昆虫和地穴动物),而且,机械设备的成本很高,对于发展中国家来说不可想象。

3.2.3生物防治

无论是从生态角度还是经济角度,生物防治被认为是继化学防治和机械防治之后最有吸引力的方法。现在我国泛滥的水葫芦,生物学家也找到了一种水葫芦的天敌——象甲。专家在实验室中发现:被放置了象甲的水葫芦,植株明显变小、叶子变小、茎干变细、分支减少,水葫芦的整个生长过程受到抑制。但象甲吃完水葫芦后,是否还会去吃其他的植物,是否会造成再次“引狠人室”?然而,生物防治确实是目前生物学家想到的最合理的方法,当然它的很多方面仍然需要做进一步的研究。

参考文献:

[1]向言词,彭少麟.生物入侵及其影响.生态科学,2001(20):68-73

[2]李博,徐炳声.从上海外来杂草区系剖析植物入侵的一般特征.生物多样性,2001,9(4):446-457.

[3]乔勇进,张敦论,张强.试论生物入侵的“生态安全”及相应对策.防护林科技,2001(51):41-43.

[4]白希尧,白敏冬.外来有害生物入侵性传播灾害和治理方法的研究.自然杂志,2002(24):223-230.

[5]丁建清.外来生物的入侵机制及其对生态安全的影响.中国农业科技导报,2002(4):16-20.

[6]梁忆冰.植物检疫对外来有害生物入侵的防御作用.植物保护,2002(28):45-48.

[7]陈兵,康乐.西部大开发过程中生物入侵风险分析.环境保护,2001,(12):30-31.

[8]徐承远,张文驹.生物入侵机制研究进展.生物多样性,2001,9(4):430-438.

[9]张林艳,叶万辉.生态空间理论及其在生物入侵研究中的应用.地球科学进展,2002(17):588-594.

[10]向言词,彭少麟.植物外来中入侵对生态系统的影响.生态学报,1999。19(4):560-566.

生物入侵论文范文第5篇

关键词:生物入侵;防治对策

外来入侵物种是指从自然分布区通过有意或无意的人为活动而被引入、在当地的自然或半自然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明显的损害或影响的物种。

这些入侵物种疯长成灾,侵入草场、林地和荒地,很快形成单种优势群落,导致原有植物群落的衰退。外来入侵种在当地定植、扩展并产生一定影响的过程或现象称为生物入侵。它关系到经济、社会发展,影响人类健康、农业潜力、生态系统平衡、生物多样性保护,并且随着全球性贸易的发展、对外开放、全球变化以及土地使用模式的改变会愈发严重。

1.外来生物入侵现状

据统计,美国每年因生物入侵造成的经济损失高达1500亿美元,印度每年的损失为1300亿美元,南非为800亿美元。这些外来生物的入侵给生态环境、生物多样性和社会经济造成巨大危害,仅对我国农林业造成的直接经济损失每年就高达574亿元。而生物入侵的危害又是多方面的。

我国一直是深受外来有害生物危害的国家。棉花枯黄萎病20世纪40年代初从美国入侵我国,现已发生266.67万hm2,每年至少损失皮棉10万t。近20年来,随着国际交往的不断增加,已难以准确回答到底有多少外来物种传入我国,有多少已建立种群并带来危害。我国对外来入侵种类的调查始于20世纪90年代中期。依据文献资料对农田、牧场、水域等生境的植物进行了初步统计,发现至少有58种外来植物对我国农林业带来了危害。

自20世纪80年代以来,随着外来人侵动植物危害日益猖獗,我国加紧了防治工作。对外来害虫松材线虫、湿地松粉蚧、美国白蛾、稻水象甲和美洲斑潜蝇以及外来有害植物水花生、水葫芦、脉草和紫茎泽兰采取了一系列有效的防治措施,并取得了不同程度的效果,但由于目前国家针对外来人侵种没有制订具体的预防、控制和管理条例,各地在防治这些入侵物种时缺乏必要的技术指导和统一协调,虽然投入了大量的人力和资金,但有的防效并不理想。已传人的入侵物种继续扩散危害,新的危险性入侵物种不断出现并构成潜在威胁。

1.1生物入侵造成严重的经济损失

生物入侵倍受各国政府关注的首要原因是它造成的巨大经济损失.光肩星天牛是原产于亚洲的极具破坏性的林木蛀干害虫.随着国际贸易的发展,该种害虫随木质包装材料进入美国.到1998年8月,它已在加利福尼亚、佛罗里达、纽约、华盛顿等14个州的仓库中校发现,在芝加哥、纽约等地的野外也发现了该物种.光肩星天牛在美国没有已知天敌,会对美国遍地种植的枫树和果树造成危害.如果它在美国得以长期繁衍,造成的经济损失将高达1380亿美元。仅美国每年因外来种入侵造成的经济损失就近1370亿美元.

1.2生物入侵造成严重的生态破坏和生物污染

大部分外来物种成功入侵后大爆发,生长难以控制,造成严重的生物污染,对生态系统造成不可逆转的破坏。比如,原产南美洲的水葫芦现已遍布华北、华东、华中、华南的河湖水塘,疯长成灾,严重破坏水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物的死亡。更可怕的是许多入侵物种,在新的环境中可能出现基因突变,造成严重的生物污染。

1.3生物入侵直接威胁到人类的健康与安全

如1991年美洲爆发的霍乱,很可能是由于外来船只受到污染的水倾倒在秘鲁港所引起的。这次霍乱使100多万人受到感染,约1万人死亡;脉草、三裂叶脉草现已分布在我国东北、华北、华东和华中的15个省市,它的花粉就是引起人类花粉过敏的主要病原物;“疯牛病”最早于1986年在英国发现。科学家推测,可能是病牛或病羊的尸体被加工成了动物饲料,从而引起疾病大规模传播。1996年3月,英国政府正式承认疯牛病有可能传染给人。

1.4生物入侵导致生物多样性的丧失

在过去的几十年中,对生态环境的破坏和化学污染引起的生物多样性的丧失引起了各国科学家的重视,但最近几年生物入侵对多样性的影响又成为一个主要的问题。入侵物种破坏了复杂的生态系统,降低了生物多样性,使濒危动植物受到侵害,外来物种中的动植物与本地种杂交,改变了当地的遗传多样性与完整性。参加第五届生物多样化公约缔约国大会的专家们警告说,外来物种给生物多样化造成的破坏,其严重程度仅次于生物生存环境的缩小和丧失。比如,原产中美洲的紫茎泽兰已遍布我国西南大部分地区,原有植物群落迅速衰退、消失。另外,生物入侵导致生态灾害频繁爆发,对农林业造成严重损害。近年来,松材线虫、湿地松粉阶、美国白蛾等森林入侵害虫严重发生与危害的面积,每年达150万hm2;稻水象甲、非洲大蜗牛、美洲斑潜蝇等农业入侵害虫每年超过140万hm2;脉草、飞机草、水葫芦、大米草等肆意蔓延,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。

2生物入侵危害产生的原因

2.1盲目引种

并不是所有的物种迁移或引入都会产生危害,而且许多新品种的引入确实解决了生产生活中的实际问题。例如:1859-1900年间,澳大利亚笔尾松鼠被引入新西兰,就成为了新西兰毛皮业的财富之源;然而,大多数的引种在带来经济效益的同时,却给人类带来了更大的灾难。例如,20世纪50年代我国引入水葫芦,主要是为猪提供饲料的。随着饲料工业的发展和生猪喂养方式的改变,再采用含水量高、食用成分少的水葫芦饲料,其投入与产出已经不成正比,于是昔日人人争抢的水葫芦,如今便异化成了避之不及的环境公害。专家认为盲目引种是造成生物入侵的最主要的原因。

2.2海洋业

一是海洋垃圾:随废弃的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南极洲和一些热带岛屿进犯,并对当地的物种造成威胁。据海洋生物学家表示,软体动物、蛀船虫、珊瑚虫这些寄居类动物如今正附着在漂浮的垃圾上漂进新的地区,对那些地区的物种造成危害,并开始改变那里脆弱的生态系统。海洋生物学家巴恩斯表示,能使海水结冰的温度可能是阻挡外来物种入侵南极洲的主要屏障,而如果全球气候变暖削弱了阻挡外来生物的天然海水屏障,情况就将更加严重。二是海洋压舱水的排放:20世纪初,压舱水代替了固体压舱物,这无意中为水生生物在世界范围内的散布提供了极大的便利。轮船变成了一个满载各种微型生物的“水族箱”,它们在世界范围内输送货物时,不断地运输和储存这些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越来越多的与压舱水直接相关的异地种侵入事件在20世纪的最近几十年里时有发生。

2.3旅游业

很多的物种入侵是由于旅游者的携带而引起的,游客从全球各地带来各种的物种,其中就包括有异地的植物、动物、微生物。这些物种被游客有意无意地留在当地的生存环境中,对当地的生物入侵起到了不可忽视的作用。

2.4国际贸易

最近10余年来,随着全球贸易额的不断增加、国际运输的集装箱化和车船飞机的速度加快及大型化,促进了鲜活植物产品贸易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,从而提高了有害生物在国际间传播入侵的机会。例如美国白娥入侵亚洲,就是由于在二战后,日本木材奇缺,美国原木大量倾销日本,美国白蛾也就由此进入亚洲,进入中国;松材线虫传人中国、光肩星天牛(ALB)传人美国等都是由于国际贸易而引起的。同时种苗产业国际化与国际交流频繁更加快了病虫的入侵与扩散。

3防治生物入侵的技术措施

3.1清除

当某一物种初到新地时,试图全面根除是可能的。这种手段虽然极端,但已经被南非的很多国家采用了。例如世界范围内的鼠害,到目前为止,世界上有80多个岛屿已经清除了老鼠。但大多数情况下,试图清除是行不通的。因为到目前为止,还没有一个国家建立了有效的早期预告系统来报告入侵物种的到来,很少有相应的专门小组执行有效的根除计划。而且,没有一个国家建立了完整的数据系统来确定是否新引进了某一物种,并且这一物种是否有侵略性。然而,我们都知道,只有在发现及时,立即采用有效手段和全面参与的情况下才有可能根除入侵物种。所以这种措施在实施时有很大的局限性。

3.2防治对策

3.2.1实行全面检疫,阻止外来种的偶然入侵

检疫是为防止危险性有害生物传出或传人某个国家或地区所采取的预防性措施.14世纪中叶,欧洲的威尼斯共和国为阻止黑死病、霍乱、黄热病等疫病传人本国,对要求人境的外来船舶和人员采取了进港前一律在锚地停滞、隔离40d的防范措施,后来逐渐运用到阻止动植物外来种传播方面,出现了动植物检疫.1994年乌拉圭回合贸易谈判最终达成的(实施动植物卫生检疫措施协议),已成为一部国际检疫法。1999年在昆明举办世界园艺博览会期间,我国共检疫国内外参展植物763批次、683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包装7件.截获有害生物162批次,发现有害生物160多种,并进行了及时的处置。

3.2.2采取全面的生态评估和监测,防范引进品种的入侵

美国夏威夷为了消灭害虫,从非洲南部引进了一种玫瑰色蜗牛,谁知55年后,它竞将15—20种土生土长的蜗牛伙伴消灭得干干净净。为了改善牧草的营养结构,美国西部引进了纤维含量较高的胡枝于,结果它疯狂地繁殖、蔓延,致使原本能养活9万头奶牛的牧场寸草不生,最后被荒弃不用。在中国的海南、广西和云南南部大面积种植的巴西橡胶林,种植面积最大时达到1亿株,40多万公顷。大面积的天然林被毁,代之以巴西橡胶占绝对优势、土壤板结、物种多样性匠乏的生态系统。

所以这些出于良好愿望导致的灾难性后果提示人们,在进行人为引种前必须认真作好全面的生态评估,并进行引种后的跟踪监测。

3.2.1化学防治

对外来物种的化学防治(包括诱饵、驱赶剂和毒药)通常被认为不可取,因为众所周知的广谱杀虫剂对环境和人类健康的影响。但据美国国会透露,有一些新型化学杀虫剂只对某一种或几种害虫起作用,不会影响人类健康。但是,这些化学杀虫剂非常贵,而且需要反复使用,易使害虫产生抗药性。所以化学防治也只是在一定的程度上才有效可取。

3.2.2机械防治

机械防治有些时候是可行的。例如,在佛罗里达,手工除蜗牛就是根除非洲大蜗牛时使用的方法。然而,大多数外来物种无法用机械防治(如小昆虫和地穴动物),而且,机械设备的成本很高,对于发展中国家来说不可想象。

3.2.3生物防治

无论是从生态角度还是经济角度,生物防治被认为是继化学防治和机械防治之后最有吸引力的方法。现在我国泛滥的水葫芦,生物学家也找到了一种水葫芦的天敌——象甲。专家在实验室中发现:被放置了象甲的水葫芦,植株明显变小、叶子变小、茎干变细、分支减少,水葫芦的整个生长过程受到抑制。但象甲吃完水葫芦后,是否还会去吃其他的植物,是否会造成再次“引狠人室”?然而,生物防治确实是目前生物学家想到的最合理的方法,当然它的很多方面仍然需要做进一步的研究。

参考文献:

[1]向言词,彭少麟.生物入侵及其影响.生态科学,2001(20):68-73

[2]李博,徐炳声.从上海外来杂草区系剖析植物入侵的一般特征.生物多样性,2001,9(4):446-457.

[3]乔勇进,张敦论,张强.试论生物入侵的“生态安全”及相应对策.防护林科技,2001(51):41-43.

[4]白希尧,白敏冬.外来有害生物入侵性传播灾害和治理方法的研究.自然杂志,2002(24):223-230.

[5]丁建清.外来生物的入侵机制及其对生态安全的影响.中国农业科技导报,2002(4):16-20.

[6]梁忆冰.植物检疫对外来有害生物入侵的防御作用.植物保护,2002(28):45-48.

[7]陈兵,康乐.西部大开发过程中生物入侵风险分析.环境保护,2001,(12):30-31.

[8]徐承远,张文驹.生物入侵机制研究进展.生物多样性,2001,9(4):430-438.

[9]张林艳,叶万辉.生态空间理论及其在生物入侵研究中的应用.地球科学进展,2002(17):588-594.

[10]向言词,彭少麟.植物外来中入侵对生态系统的影响.生态学报,1999。19(4):560-566.

生物入侵论文范文第6篇

关键词:生物入侵;防治对策

外来入侵物种是指从自然分布区通过有意或无意的人为活动而被引入、在当地的自然或半自然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明显的损害或影响的物种。

这些入侵物种疯长成灾,侵入草场、林地和荒地,很快形成单种优势群落,导致原有植物群落的衰退。外来入侵种在当地定植、扩展并产生一定影响的过程或现象称为生物入侵。它关系到经济、社会发展,影响人类健康、农业潜力、生态系统平衡、生物多样性保护,并且随着全球性贸易的发展、对外开放、全球变化以及土地使用模式的改变会愈发严重。

1.外来生物入侵现状

据统计,美国每年因生物入侵造成的经济损失高达1500亿美元,印度每年的损失为1300亿美元,南非为800亿美元。这些外来生物的入侵给生态环境、生物多样性和社会经济造成巨大危害,仅对我国农林业造成的直接经济损失每年就高达574亿元。而生物入侵的危害又是多方面的。

我国一直是深受外来有害生物危害的国家。棉花枯黄萎病20世纪40年代初从美国入侵我国,现已发生266.67万hm2,每年至少损失皮棉10万t。近20年来,随着国际交往的不断增加,已难以准确回答到底有多少外来物种传入我国,有多少已建立种群并带来危害。我国对外来入侵种类的调查始于20世纪90年代中期。依据文献资料对农田、牧场、水域等生境的植物进行了初步统计,发现至少有58种外来植物对我国农林业带来了危害。

自20世纪80年代以来,随着外来人侵动植物危害日益猖獗,我国加紧了防治工作。对外来害虫松材线虫、湿地松粉蚧、美国白蛾、稻水象甲和美洲斑潜蝇以及外来有害植物水花生、水葫芦、脉草和紫茎泽兰采取了一系列有效的防治措施,并取得了不同程度的效果,但由于目前国家针对外来人侵种没有制订具体的预防、控制和管理条例,各地在防治这些入侵物种时缺乏必要的技术指导和统一协调,虽然投入了大量的人力和资金,但有的防效并不理想。已传人的入侵物种继续扩散危害,新的危险性入侵物种不断出现并构成潜在威胁。

1.1生物入侵造成严重的经济损失

生物入侵倍受各国政府关注的首要原因是它造成的巨大经济损失.光肩星天牛是原产于亚洲的极具破坏性的林木蛀干害虫.随着国际贸易的发展,该种害虫随木质包装材料进入美国.到1998年8月,它已在加利福尼亚、佛罗里达、纽约、华盛顿等14个州的仓库中校发现,在芝加哥、纽约等地的野外也发现了该物种.光肩星天牛在美国没有已知天敌,会对美国遍地种植的枫树和果树造成危害.如果它在美国得以长期繁衍,造成的经济损失将高达1380亿美元。仅美国每年因外来种入侵造成的经济损失就近1370亿美元.

1.2生物入侵造成严重的生态破坏和生物污染

大部分外来物种成功入侵后大爆发,生长难以控制,造成严重的生物污染,对生态系统造成不可逆转的破坏。比如,原产南美洲的水葫芦现已遍布华北、华东、华中、华南的河湖水塘,疯长成灾,严重破坏水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物的死亡。更可怕的是许多入侵物种,在新的环境中可能出现基因突变,造成严重的生物污染。

1.3生物入侵直接威胁到人类的健康与安全

如1991年美洲爆发的霍乱,很可能是由于外来船只受到污染的水倾倒在秘鲁港所引起的。这次霍乱使100多万人受到感染,约1万人死亡;脉草、三裂叶脉草现已分布在我国东北、华北、华东和华中的15个省市,它的花粉就是引起人类花粉过敏的主要病原物;“疯牛病”最早于1986年在英国发现。科学家推测,可能是病牛或病羊的尸体被加工成了动物饲料,从而引起疾病大规模传播。1996年3月,英国政府正式承认疯牛病有可能传染给人。

1.4生物入侵导致生物多样性的丧失

在过去的几十年中,对生态环境的破坏和化学污染引起的生物多样性的丧失引起了各国科学家的重视,但最近几年生物入侵对多样性的影响又成为一个主要的问题。入侵物种破坏了复杂的生态系统,降低了生物多样性,使濒危动植物受到侵害,外来物种中的动植物与本地种杂交,改变了当地的遗传多样性与完整性。参加第五届生物多样化公约缔约国大会的专家们警告说,外来物种给生物多样化造成的破坏,其严重程度仅次于生物生存环境的缩小和丧失。比如,原产中美洲的紫茎泽兰已遍布我国西南大部分地区,原有植物群落迅速衰退、消失。另外,生物入侵导致生态灾害频繁爆发,对农林业造成严重损害。近年来,松材线虫、湿地松粉阶、美国白蛾等森林入侵害虫严重发生与危害的面积,每年达150万hm2;稻水象甲、非洲大蜗牛、美洲斑潜蝇等农业入侵害虫每年超过140万hm2;脉草、飞机草、水葫芦、大米草等肆意蔓延,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。

2生物入侵危害产生的原因

2.1盲目引种

并不是所有的物种迁移或引入都会产生危害,而且许多新品种的引入确实解决了生产生活中的实际问题。例如:1859-1900年间,澳大利亚笔尾松鼠被引入新西兰,就成为了新西兰毛皮业的财富之源;然而,大多数的引种在带来经济效益的同时,却给人类带来了更大的灾难。例如,20世纪50年代我国引入水葫芦,主要是为猪提供饲料的。随着饲料工业的发展和生猪喂养方式的改变,再采用含水量高、食用成分少的水葫芦饲料,其投入与产出已经不成正比,于是昔日人人争抢的水葫芦,如今便异化成了避之不及的环境公害。专家认为盲目引种是造成生物入侵的最主要的原因。

2.2海洋业

一是海洋垃圾:随废弃的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南极洲和一些热带岛屿进犯,并对当地的物种造成威胁。据海洋生物学家表示,软体动物、蛀船虫、珊瑚虫这些寄居类动物如今正附着在漂浮的垃圾上漂进新的地区,对那些地区的物种造成危害,并开始改变那里脆弱的生态系统。海洋生物学家巴恩斯表示,能使海水结冰的温度可能是阻挡外来物种入侵南极洲的主要屏障,而如果全球气候变暖削弱了阻挡外来生物的天然海水屏障,情况就将更加严重。二是海洋压舱水的排放:20世纪初,压舱水代替了固体压舱物,这无意中为水生生物在世界范围内的散布提供了极大的便利。轮船变成了一个满载各种微型生物的“水族箱”,它们在世界范围内输送货物时,不断地运输和储存这些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越来越多的与压舱水直接相关的异地种侵入事件在20世纪的最近几十年里时有发生。

2.3旅游业

很多的物种入侵是由于旅游者的携带而引起的,游客从全球各地带来各种的物种,其中就包括有异地的植物、动物、微生物。这些物种被游客有意无意地留在当地的生存环境中,对当地的生物入侵起到了不可忽视的作用。

2.4国际贸易

最近10余年来,随着全球贸易额的不断增加、国际运输的集装箱化和车船飞机的速度加快及大型化,促进了鲜活植物产品贸易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,从而提高了有害生物在国际间传播入侵的机会。例如美国白娥入侵亚洲,就是由于在二战后,日本木材奇缺,美国原木大量倾销日本,美国白蛾也就由此进入亚洲,进入中国;松材线虫传人中国、光肩星天牛(ALB)传人美国等都是由于国际贸易而引起的。同时种苗产业国际化与国际交流频繁更加快了病虫的入侵与扩散。3防治生物入侵的技术措施

3.1清除

当某一物种初到新地时,试图全面根除是可能的。这种手段虽然极端,但已经被南非的很多国家采用了。例如世界范围内的鼠害,到目前为止,世界上有80多个岛屿已经清除了老鼠。但大多数情况下,试图清除是行不通的。因为到目前为止,还没有一个国家建立了有效的早期预告系统来报告入侵物种的到来,很少有相应的专门小组执行有效的根除计划。而且,没有一个国家建立了完整的数据系统来确定是否新引进了某一物种,并且这一物种是否有侵略性。然而,我们都知道,只有在发现及时,立即采用有效手段和全面参与的情况下才有可能根除入侵物种。所以这种措施在实施时有很大的局限性。

3.2防治对策

3.2.1实行全面检疫,阻止外来种的偶然入侵

检疫是为防止危险性有害生物传出或传人某个国家或地区所采取的预防性措施.14世纪中叶,欧洲的威尼斯共和国为阻止黑死病、霍乱、黄热病等疫病传人本国,对要求人境的外来船舶和人员采取了进港前一律在锚地停滞、隔离40d的防范措施,后来逐渐运用到阻止动植物外来种传播方面,出现了动植物检疫.1994年乌拉圭回合贸易谈判最终达成的(实施动植物卫生检疫措施协议),已成为一部国际检疫法。1999年在昆明举办世界园艺博览会期间,我国共检疫国内外参展植物763批次、683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包装7件.截获有害生物162批次,发现有害生物160多种,并进行了及时的处置。

3.2.2采取全面的生态评估和监测,防范引进品种的入侵

美国夏威夷为了消灭害虫,从非洲南部引进了一种玫瑰色蜗牛,谁知55年后,它竞将15—20种土生土长的蜗牛伙伴消灭得干干净净。为了改善牧草的营养结构,美国西部引进了纤维含量较高的胡枝于,结果它疯狂地繁殖、蔓延,致使原本能养活9万头奶牛的牧场寸草不生,最后被荒弃不用。在中国的海南、广西和云南南部大面积种植的巴西橡胶林,种植面积最大时达到1亿株,40多万公顷。大面积的天然林被毁,代之以巴西橡胶占绝对优势、土壤板结、物种多样性匠乏的生态系统。

所以这些出于良好愿望导致的灾难性后果提示人们,在进行人为引种前必须认真作好全面的生态评估,并进行引种后的跟踪监测。

3.2.1化学防治

对外来物种的化学防治(包括诱饵、驱赶剂和毒药)通常被认为不可取,因为众所周知的广谱杀虫剂对环境和人类健康的影响。但据美国国会透露,有一些新型化学杀虫剂只对某一种或几种害虫起作用,不会影响人类健康。但是,这些化学杀虫剂非常贵,而且需要反复使用,易使害虫产生抗药性。所以化学防治也只是在一定的程度上才有效可取。

3.2.2机械防治

机械防治有些时候是可行的。例如,在佛罗里达,手工除蜗牛就是根除非洲大蜗牛时使用的方法。然而,大多数外来物种无法用机械防治(如小昆虫和地穴动物),而且,机械设备的成本很高,对于发展中国家来说不可想象。

3.2.3生物防治

生物入侵论文范文第7篇

知识能力

1.积累词语,掌握“劫掠、栖息、藩篱、归咎”等词的读音及词义,理解“在劫难逃、五彩斑斓、束手无策、物竞天择、无动于衷”等词语的意思,并学会运用。

2.了解文中介绍的生态环境知识,了解生物入侵者的有关情况。

3.分析本文运用的说明方法,体会其表达效果。

4.理清本文的说明顺序,整体把握文章内容,提高阅读说明文的能力。

过程与方法

以学生自读为主,教师设计阅读题目指导学生自读,并做必要的点拨;通过多种形式讨论合作探究,解决问题。

情感态度价值观

了解“生物入侵者”,增强防范意识,为建设家园,保护家园而努力。

【重点难点】

1.理清本文的说明顺序,把握文章所运用的说明方法。

2.如何看待在物种迁移过程中的“人为干预”?为什么在形成“生物入侵者”的过程中,强调“不受同类的食物竞争”和“不受天敌伤害”这两个条件?

【教学设计】

一、导语设计

1.据光明日报(2000年6月12日)报道,深圳西南海面上的内伶仃岛,一种产于中、南美洲的“植物杀手”薇甘菊在迅速蔓延。它们宛如一张张巨网,黑压压地笼罩在美丽的荔枝树、芭蕉树、相思树上。树木因为沐浴不到阳光而无声无息地死去,鲜花和绿草因为呼吸不到新鲜的空气而枯萎,岛上的土地正蜕变成荒原,素有“植物天堂”美誉的内伶仃岛,可能会被薇甘菊毁于一旦。那么薇甘菊为什么会有如此大的破坏力呢?让我们走进梅涛的《生物入侵者》去寻找答案。

2.梅涛:博士生导师,1962年11月出生于江西省南城县。1982年7月获浙江大学机械工程学系精密机械工程专业学士学位,2001年12月获中国科学技术大学力学与机械工程系博士学位。1982年8月至今在中国科学院合肥智能机械研究所工作,其间担任过:传感技术研究室副主任,传感系统工程研究中心主任,1999年5月至现在任中国科学院合肥智能机械研究所常务副所长。曾任中国科学院青年联合会副主席,中国自动化学会机器人专业委员会常务委员,中国电子学会高级会员,863航天领域遥科学及空间机器人专家组咨询专家。主要研究方向为微电子机械系统传感技术机器人学。63篇,其中被SCI、EI收录15篇,出版专著2部。获专利5项,其中发明专利2项。

二、整体感知

1.给下列加粗的字注音。

劫掠lüè栖息qī藩篱fān归咎jiù斑斓(bān)(lán)失衡(héng)

束手无策:像手被捆住一样,一点办法都没有。

在劫难逃:命中注定要遭受祸害,逃也逃不脱。现在借指坏事情一定要发生,无法避免。

物竞天择:生物相互竞争,能适应自然的被选择存留下来。

为所欲为:想干什么就干什么,任意行事。

无动于衷(zhōng):心里一点也不受感动,一点也不动心。

2.请用自己的话概括说明本文所介绍的有关生物入侵者的知识。(不少于5个要点)

生物入侵者是指原本生活在异国他乡、通过非自然途径迁移到新的生态环境中的“移民”。生物入侵者的危害是巨大的,它们给人类造成难以估量的经济损失,对被入侵的其他物种以及物种的多种性构成极大的威胁。

3.生物入侵者是通过什么途径入侵的呢?为什么会增多呢?

由于日益繁荣的国际贸易,生物入侵者搭乘跨国贸易的“便车”,“偷渡”入境;此外,跨国宠物贸易也为“生物入侵者”提供了方便。

目前,生物学和生态学界对生物入侵者有不同态度:一部分人认为,人类不应该过多地干预生物物种的迁移过程,失衡是暂时的,经过“物竞天择,适者生存”,可以制约“生物入侵者”的危害,达到新的生态平衡;另一部分人认为,人类必须干预“生物入侵者”,听任“生物入侵者”自由发展,自然界物种的多样性会受到严重破坏,会给当地生态和人类生活造成严重危害。世界各国对“生物入侵者”都在采取相应的措施。

4.理清本文的说明顺序。

(1-1)引出话题:介绍什么是生物入侵者。

(2-4)摆出现象:举例说明什么是生物入侵者及其危害。

(5-5)探究原因:分析造成生物入侵者增多的原因和途径。

(6-7)揭示态度:写生物学家和生态学界对待生入侵者的不同态度。

(8-8)采取措施:写目前世界各国采取相应的措施。

这是一篇事理说明文,是按照逻辑顺序说明事理的。文章从解释“生物入侵者”这个概念入手,接着摆出现象,介绍了“生物入侵者”给人类带来的危害、对生态环境的破坏作用,再探究原因,最后讨论对策。基本上是按提出问题、分析问题、解决问题的逻辑思路展开的。

5.本文运用了哪些说明方法?找出来并说说它们的表达效果。

列数字。例如:“从二战至今,关岛本地的11种鸟类已有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。”这个数字的变化清楚地说明“生物入侵者”对自然生态的危害。再如:“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”,这个数字表明“生物入侵者”对人类造成的经济损失巨大。

(补充强调:数字的运用,使语言十分准确,符合说明文的科学性特点。此外副词的恰当选用也增强了文章的准确性。如“仅”“就”等词。)

举例子。举例子是为了支撑观点,使之更具有说服力。例如:举出蒲公英和山间溪水中的鱼虾的繁殖时间和空间跨度非常有限的例子,是为了证明“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破坏”这种说法;举出欧洲斑贝、亚洲天牛和南美洲的红蚂蚁对北美洲的入侵,有力地说明了“生物入侵者”给人类带来的巨大危害;举出棕树蛇几乎灭绝关岛鸟类的例子,说明“生物入侵者”对自然生态的破坏;举出新鲜水果和蔬菜、跨国宠物的例子,是为了说明“生物入侵者”的人为的原因;举美国众议院通过加强对可能夹带外来物种的交通工具的跨部门监控议案的例子,说明目前世界各国对待“生物入侵者”都采取了相应的措施。

打比方。例如:“生物入侵者”这个概念本身就具有比喻意义,它告诉人们这一类“入侵者”的行为,会给人类与自然带来危害;把登陆北美的欧洲斑贝比成“偷渡者”,它们在不知不觉中登上北美大陆,并悄悄给人类造成危害;把害虫随贸易途径传遍全世界比喻为“搭乘跨国贸易的‘便车’”。这些比喻使说明更形象、更生动、更能吸引读者。

(强调:生物入侵对大多数人来说比较陌生。作者采用打比方的说明方法,使语言更生动形象,增强文章的趣味性,,深入浅出,达到推广科普知识的目的。此外还有词语的运用也有类似效果。如“啸聚山林”等)

三、质疑探究

1.如何理解在物种迁移过程中的“人为干预”?

生物种类的自然繁衍和迁移,是非常缓慢的,并受空间跨度的限制。但是如果这种迁移是由于人类的跨地域活动造成的,那造成的后果是不堪设想。所以在防止“生物入侵者”时,应充分考虑“人为干预”。

2.为什么在形成“生物入侵者”的过程中,强调“不受同类的食物竞争”和“不受天敌伤害”这两个条件?

生物的自然存在和发展,是有一定规律的,那就是“物竞天择”“适者生存”。某一地区的物种都是当地生物链的一环,经历相当长的历史时期形成一种平衡状态。如果由于人为的干预打破了这种平衡,等于破坏了生物链的平衡状态,就可能产生两种后果:一种是经过一个较长时期达到新的平衡状态;另一种就是产生“生物入侵者”,给当地生态和人类生活带来危害。

3.你知道还有哪些“生物入侵者”吗?你在生活中发现过生物入侵的现象吗?

①在我国,一种南美水生植物——水葫芦极大地减少了昆明滇池的水面积,当地气候明显干燥,湖中的68种鱼已有38种不复存在。

②在西欧,一种北美虾病正在侵袭当地虾,造成当地虾在许多河流中消失。

③在地中海和亚得里亚海,一种太平洋海藻覆盖了3000公顷的海底。

④从东部非洲到印度太平洋地区,一种来源于南亚的ALANG草侵入了数百万公顷的热带森林,严重影响了当地树木的自然更新。

⑤澳大利亚的一种可能来自巴布亚新几内亚地区的致病真菌自1920年侵入以来,导致数千公顷的森林被毁。这种真菌对四分之三的植物有害,包括高大的树种和矮小的灌木。

⑥在新西兰,一种来源于澳大利亚的夜间活动的袋鼠,估计每晚可吃掉21吨当地的森林。

⑦来源于巴布亚新几内亚地区的棕色树蛇,使太平洋关岛上11种鸟和一些蜥蜴、蝙蝠在野外绝迹。

⑧2002年2月21日《每日新报》报道:国家质检总局、农业部、国家林业局日前联合公告,宣布暂停从菲律宾进口凤梨、香蕉种苗等香蕉穿孔线虫寄生植物,一经发现,一律作退回或销毁处理。

①一枝黄花有可能让我们的省城“尽带黄金甲”,薇甘菊将吞掉伶仃岛,水葫芦欲死云南滇池,飞机草要霸占西双版纳,大米草在毁掉海边滩涂……据统计,我国已有外来杂草107种,外来害虫32种,病原菌23种,每年造成农林业经济损失达574亿之多。(展示我国的一些生物入侵情况)

⑧来自亚洲的天牛和红蚂蚁,前者疯狂破坏芝加哥和纽约的树木,后者专门叮咬人畜,传播疾病。(展示部分图片)

以前提到环保,人们头脑中闪现的往往是荒漠遍野、浊水横流、乱砍滥伐等情景。而对于“生物入侵”这个概念,就比较陌生了。虽然人们总是能够听到或者看到有关口蹄疫、疯牛病和艾滋病的消息,但往往很少与生物入侵联系起来,其实这些就是生物入侵者。通过今天的学习,我们清醒地认识到,“生物入侵”已成了摆在我们面前的又一严峻课题。希望同学们继续对这一现象予以关注,为抵御和防治生物入侵贡献我们的一分智慧和力量!

四、课堂小结

1.《生物入侵者》是一篇事理说明文,采用逻辑顺序说明事理,条理清晰,说明方法得当,是一篇规范的说明文,写法值得我们初学写作者借鉴。文中介绍的有关生物污染的知识,应学会运用,提高防范意识,加强生态意识,了解当地自然风景的价值,抵抗外来生物的侵入。

2.利用网络搜寻有关生物污染的信息,并加以整理,讲给同学们听。

3.阅读《灯光污染》,回答问题。

灯光污染

西方一位环境学家曾经提出了这么一个论点:人类在创造这个世界的同时,也在毁灭这个世界。他的话不免有些悲观,但也合乎事实。煤的发掘,石油的开发显著地推动了工业的发展。但不久以后,人们发现城市被尘雾所笼罩了,河流被油污所侵染了。

同样,当爱迪生的电灯第一次闪现出那划时代的光芒后,几代人都沉浸在欢呼雀跃之中,千万个不夜城诞生了。对着那灯火辉煌的景象,人们不禁赞颂:天上银河落人间。然而当学生开灯夜读的时候,当工人挑灯夜战的时候,当市民沉浸在节日之夜的灯海之中的时候,我们是否想到过,这给人类以光明的灯光也会成为一种污染?

1950年,英国一架运输机在夜间着陆时,误把一段高速公路的路灯认作机场跑道的指示灯,从而导致一场机毁人亡的惨剧。

在智利,一位老人由于窗外工地上的“小太阳”整夜整夜地直射卧室,弄得晚上不得安眠而导致精神失常,跳楼身亡。

至于夜间行车,由于对面驶来的汽车的灯光使驾驶员眩目而引发的交通事故,则不计其数了。

由于没有科学地、合理地使用灯光,而使灯光成了一种污染,给人类带来的危害是很大的,不能不引起人们的重视。

这种污染产生的原因一般有以下两种:

一、亮度过大,超过正常工作、生活所需量。平时人们所用的灯光亮度大约是80~120勒克司,当光亮度过高,超过180~200勒克司,就会对人的眼睛有害,引起近视、失明等病症,甚至会带来精神上的刺激;

二、光源分布不合理。前面提到的夜航飞机失事就是由此而导致的。

为了消除灯光污染,人们针对灯光污染产生的原因,采取了很多措施。例如规定了日常生活用灯亮度最高指数,就是保护人体健康措施之一;在必需大亮度的生产环境中,给作业者配以防眩镜也是很好的方法。在汽车上安置双焦防眩照明灯,大大降低了与此有关的交通事故发生的次数。

当今,人们对以前较为忽视的光源分布的合理性有了很多的认识。在西欧一些国家,政府把防止光的分布性污染的条例载入了环境保护法中。对医院、居民住所、旅馆等设施附近的光源分布作出了合理的安排,根据不同情况,规定了它们集合亮度的最大值。

随着人们对环境意识的不断增强,光污染问题也在逐步得以解决。此外,军事专家还变废为宝,把光污染作为战略防御的一种策略,收到了一定的效果。

正如泰晤士河由浊转清一样,光的污染问题一定会得到彻底的解决。因为人类不但善于创造一个美好的世界,更善于保护这个美好的世界,使它更加辉煌灿烂。

1.本文采用了什么样的说明顺序?

2.本文运用了哪些说明方法?

参考答案:

1.本文是一篇事理说明文,采用逻辑顺序说明事理。它通过运输机坠毁、老人精神失常、因灯光眩目而引发的交通事故等特殊实例,阐明灯光污染产生的原因,而且提出了解决办法。基本上按照提出问题——分析问题——解决问题的思路安排说明材料。

生物入侵论文范文第8篇

【摘 要】密西西比红耳龟原产于美国,于上世纪90年代末大量引入中国,由于繁殖能力和适应能力较强,已经成为一类重要的外来入侵物种,严重破坏了本地龟的生活环境,使得我国龟种数量大量下降。本综述对红耳龟的生物入侵问题进行介绍,讨论应对策略。

【关键词】密西西比红耳龟;本地龟种;生物入侵

一、红耳龟简介

密西西比红耳龟,英文名为Red-ear turtle,动物学分类属于龟鳖目,潜颈龟亚目,龟总科,泽龟科,滑龟属,红耳龟。红耳龟原产于美国密西西比河畔,因为长相极其类似巴西彩龟,所以通常被误称为巴西龟。密西西比红耳龟从1997年开始被引进我国广东,继而迅速流向全国。红耳龟性格活泼,与人互动性很高,已经成为了世界家养爬行类宠物最广泛的品种。进入21世纪后的我国,随着大量家养红耳龟被遗弃在河中,池塘等地,红耳龟在中国大陆的野外已经遍布各地,在短短的13年间红耳龟在中国大陆确已造成严重生物入侵,且此生物入侵最重要的原因就是不正当引进和随意的放生。

二、生物入侵及特点

生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象,这些生物被叫做外来物种。外来入侵物种具有生态适应能力强,繁殖能力强,传播能力强等特点;被入侵生态系统具有足够的可利用资源,缺乏自然控制机制,人类进入的频率高等特点。目前在中国野外地区,本地龟种已经很难见到,但红耳龟却遍布各地。不仅笔者有过这种经历,国内一些知名学者也有过类似的感触。值得注意的是,巴西龟还是沙门氏杆菌传播的罪魁祸首。该病菌会同时出现在带病龟的粪便以及其生活的水域和岸边的土壤中,并已被证明可以从变温动物传播给恒温动物。因为沙门氏杆菌主要是通过消化道传染的,小朋友都喜欢把小龟拿在手上玩,因此儿童尤其容易被感染。红耳龟食性很杂,既食肉食也食水生植物。红耳龟不能与任何鱼类混养,若把红耳龟和任何观赏鱼养在一起,结果就是鱼会被龟吃光。红耳龟整体繁殖力强,存活率高,觅食、抢夺食物能力强于任何中国本土龟种。如果将这些红耳龟放归自然,它们一定能悠然自得的生存下去,但国产龟种难以生存。虽然红耳龟寿命仅为30年左右,但只要达到生殖期,就能顺利,顺利孵化,顺利成活。世界自然保护联盟IUCN已经将包括南美食人鲳、加拿大一枝黄花、水葫芦以及密西西比红耳龟在内列为世界最危险的100个入侵生物,给我国带来了很大经济损失。

三、拟解决的方法

为什么入侵的外来生物轻易就给我们埋下了生态隐患?原因有多个方面。首先,没有专门机构的权威研究管理,使生物入侵势头难挡。其次,针对生物入侵的专门立法缺位,造成无法可依。目前我国涉及到防治生物入侵的法律、法规主要有《进出境动植物检疫法》及其《实施条例》、《国境卫生检疫法》及其《实施细则》,其内容大都集中在人类健康、病虫害及检疫等方面,并没有规定入侵物种破坏生物多样性或生态环境的内容。另外,现有立法对引进生物可能导致的问题严重性也把握不足,如《进出境动植物检疫法实施条例》规定,擅自携带入境动植物的可处以3000元以上3万元以下的罚款。显然,如此低额的罚款很难扼制引进者的逐利心态。当然,刑法中有一款逃避动植物检疫罪,但构成此罪的客观要件是必须“引起重大动植物疫情”。据笔者了解,红耳龟在21世纪初至今的引进中确有很多不合法的纰漏,很多商人出于逃避进出口税务的目的,通过走私的方式大规模引进红耳龟。背甲直径大约3厘米大的小龟苗一大麻袋一大麻袋的装着运到各大城市的花鸟鱼虫市场,这些原始引进者在取得了巨大的不法商业利益的同时却给中国本地龟种宣判了死缓。笔者在近十年的养龟历程中经历过许多花鸟鱼虫市场,曾有一摊主说,虽然“巴西龟”已被确认为外来入侵物种,但他买卖“巴西龟”达7、8年之久,从来不见任何主管部门或单位来市场过问与管理过,这也充分证明了国内在有关生物保护方面的法律是多么薄弱。

生物入侵论文范文第9篇

论文摘要:阐述了外来物种入侵的三种危害:生态危害;健康危害; 经济 危害,针对江苏外来物种入侵的当前状况,提出了通过加强已入侵生物的治理和控制,防止其进一步蔓延扩散,加强对外来生物入侵的预防的防治对策。

一、引言

据不完全统计,目前入侵我国的外来物种有400多种,其中危害较大的有100余种。近年来入侵我国的外来生物更是呈现出传入数量增多、传入频率加快、蔓延范围扩大、发生危害加剧、经济损失加重等趋势。

目前在江苏境内,就已经发现了91种外来物种的入侵行为。环保总局公布的16种最严重的外来入侵植物物种中,紫茎泽兰、薇甘菊、空心莲子草、豚草、毒麦、互花米草、飞机草、凤眼已经在江苏蔓延。

二、外来生物入侵的危害

(一)外来入侵种的生态危害

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。

1、竞争、占据本地物种生态位,使本地种失去生存空间

在广东,薇甘菊往往大片覆盖香蕉、荔枝、龙眼、野生桔及一些灌木和乔木,致使这些植物难以进行正常的光合作用而死亡;在上海郊区,北美一枝黄花往往形成单一优势群落,致使其它植物难以生长。

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

外来鱼类通过与土著鱼竞争食物并吞食土著鱼卵使土著鱼种类和数量减少的例子很多。如洱海原有17种土著鱼种,引入了ctenogobius cliffordpopei等13种外来鱼,但目前已有5种土著鱼如洱海特有鲤鱼和裂鳆鱼处于濒危状态;泸沽湖中麦穗鱼等外来鱼种也造成了裂鳆鱼的绝迹。

3、分泌释放化学物质,抑制其它物种生长

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。据对沈阳等八城市的荒山、河滩、铁路、公路两旁等多种栖境调查,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。

5、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(opuntia)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,可以完全破坏发育良好、层次丰富的森林。禾草或灌木入侵种占据空间后,其它的乔木无法生长。许多外来入侵种使植被破坏,变成层次单一的低矮植被类型。

6、影响遗传多样性

有些入侵种可与同属近缘种、甚至不同属的种(如加拿大一枝黄花solidago canadensis可与假蓍紫菀aster ptarmicoides)杂交。入侵种与本地种的基因交流可能导致后者的遗传侵蚀。

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。

(二)外来入侵种对健康的危害

外来种对人类健康还可构成直接威胁。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为害,据调查1983年沈阳市人群发病率达1.52%,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、爱滋病更是对人类生存的巨大挑战。

(三)外来入侵种对经济的危害

外来入侵种可带来直接和间接的经济危害。早在2000年,国家环保总局的调查结果就显示,外来入侵物种当年给 中国 造成的经济损失高达1198.76亿元,占中国国内生产总值的1.36%,其中对国民经济有关行业造成直接经济损失共计198.59亿元,而对中国生态系统、物种及遗传资源造成的间接经济损失则高达1000.17亿元。

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。 紫茎泽兰含有的毒素易引起马匹的气喘病,仅1979年在云南省的52个县179个乡,发病马5015匹,死亡3486匹,甚至造成“无马县”,。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2000多万亩,目前在我国,每年防治斑潜蝇的成本高达4亿元。

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。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,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,尽管这些损失难以准确 计算 ,但却不容忽视。

三、外来生物入侵种的防治

(一)加强已入侵生物的治理和控制,防止其进一步蔓延扩散

1、对于已经严重入侵江苏的有害生物,要摸清情况,迅速建立外来入侵生物信息库(包括其分布、生物生态学特性、控制方法与技术、国外防治经验)等,并长期维持和更新信息,跟踪其 发展 蔓延和危害程度变化等情况,为其治理提供 科学 依据。

2、抓紧研究或寻找入侵有害生物资源化利用或无害化处理的技术和方法,可组织专门人员对国内外的相关工作经验进行搜集、整理和筛选,研究成果免费提供给广大群众。对资源化利用入侵有害生物的项目给予一定的财政支持。

3、同时,政府加大资金投入,组织人力物力对已经入侵的有害生物加以彻底根除。由环保部门牵头,组织农业、林业、卫生、科技等部门制定专门的工作计划,采用人力、机械或物理、化学以及生物防治等多种手段相结合的方法,对上述入侵有害生物进行灭活,同时要防止残体的后续影响。控制上述入侵生物继续蔓延的势头。

(二)加强对外来生物入侵的预防

1、由江苏省环保、农业、林业、卫生、贸易、海关、检疫等部门联合成立“防止生物入侵办公室”。由该办公室统一组织和领导全市的生物入侵防范工作,并负责同各部门之间的协调。

由该办公室负责组织人力、物力,对江苏全省的生物多样性现状进行系统的调查,建立江苏生物物种数据库、典型生物群落数据库,乡土物种数据库、外来物种数据库等。并对每年新引入的物种和新发现的物种进行动态跟踪。

2、加强防治外来物种入侵法规建设。尽快出台江苏省外来物种入侵条例,同时加强湿地保护相关法规如野生动物、植物、农业、林业管理等方面的立法,使防治外来物种入侵有法可依,切实加强防治外来物种入侵管理的法制化、规范化。

3、加强外来生物的监管。除海关和检疫部门要对入境的各种 交通 工具、旅行者携带的行李、各种货物加强检查外,需要建立严格的生物引种生态影响评价制度。需要进行生物引种的 企业 、个人和部门,必须对引种生物的生态影响进行评价,并提出科学合理的防范措施,提交影响评价报告书,经环保行政主管部门同意后才能实施引进。对于擅自引进外来生物,造成严重后果的,应根据相关法规给以一定的处罚。国外引种时,引进和应用的单位和个人,应向环保部门进行申报、登记在环保部门组织有关专家和检测机构进行科学的风险评估后,才能引进,同时引进和应用的单位和个人要对引进外来物种采取隔离或缓冲区等相应的防范措施,并进行环境监测和建立监测档案。

4、提高防治外来物种入侵意识,特别是提高各级领导防治外来物种入侵的意识。进一步加强防治外来物种入侵的宣传加强 教育 。加强防治外来物种入侵的宣传教育是一项必须长期坚持的重要任务,要充分利用一年一度的“六.五环境日”和 “野生动物保护宣传月”等活动,组织开展防治外来物种入侵的宣传教育。同时,在中小学教材中增加防治外来物种入侵的知识,让社会公众了解外来物种入侵,提高防治外来物种入侵的意识,使防治外来物种入侵工作逐渐步入健康有序发展的轨道。

5、各市在做好外来入侵物种情况调查的基础上,制定外来入侵物种防治计划,有目的、有组织地开展清除治理工作。要定期对辖区内外来物种引进和应用情况进行检查。当发现引进的外来物种是入侵物种时,应责令有关单位、个人立即停止引进活动,并采取有效措施予以控制和清除,同时向当地人民政府和环境保护行政主管部门通报有关情况。 自然 保护区、生态功能保护区、风景名胜区和生态环境特殊和脆弱的区域以及内陆水域等应作为外来入侵物种防治工作的重点区域。

6、今后还要加强对外来入侵物种防治的基础和应用科学研究。特别要重视研究外来入侵物种入侵和危害机制、引进外来物种环境影响评价方法、外来物种控制技术,如生态环境恢复技术、生物防治、低污染化学防治生态替代、早期预警、遥感监测等综合防治方法的研究,为外来入侵物种的防治和管理提供技术支持,使防治工作更加科学有效。

7、要增加对外来入侵物种防治工作的资金投入,加强对外来入侵物种预防、控制和清除的资金支持力度,不断加强和完善外来入侵物种防治的基础设施和技术手段的能力建设,努力提高防治外来入侵物种的能力和水平。

生物入侵论文范文第10篇

关键词:美国白蛾;GARP生态位模型;适生区;预测

中图分类号:Q969.413.5 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20161032014

美国白蛾(Hyphantria cunea Drury),又称美国灯蛾、秋幕毛虫、秋幕蛾,属鳞翅目(Lepidoptera)灯蛾科(Arctiidae)。其为杂食性食叶害虫,主要危害果树、观赏树和行道树等阔叶树木以及蔬菜和农作物(张彦龙等,2008),被列为世界检疫性害虫。该害虫原产北美, 40年代末传播至欧亚大陆,1979年首次在我国辽宁省丹东发现(季荣等,2003)。美国白蛾(Hyphantria cunea Drury)繁殖率非常高,抗逆性非常强,危害植物种类非常广, 且发生具有蔓延速度快、点多、面广、为害重、基数大的特点。美国白蛾给这些省(市)的园林、城市绿化造成了严重危害,不但给广大林农造成了严重的经济损失,给城乡居民生活带来很大不便,而且严重危害林业生态安全(万方浩等,2009)。

我国于1979年首次在辽宁丹东发现,很快蔓延。1981年国务院下达文件“严密封锁,就地消灭”。1998我国启动了“京津冀美国白蛾治理工程”(李淑贤等,2009)。然而,美国白蛾在我国的疫情仍然十分严重,防控形势依然严峻。国家林业局2012年第4号公告,京、津、冀、辽、吉、鲁、苏、豫8省、市374个县、区被化为疫区,当年新增疫区达33个。由于冀、豫、陕3省是美国白蛾的疫区,处于这3省环绕中的山西省极易受到美国白蛾的入侵(刘川等,2009),因此,对美国白蛾进行预测研究,不仅能够预测其在中国的扩散动态和适生区范围,而且能够尽早探明其入侵山西省的风险,以及早采取预防措施,防止疫情扩散。

本文结合搜集到的574个分布点和GARP DESKTOP V1.1.6软件(http://www.nhm.ku.edu/desktopgarp/下载)自带的14个环境图层,利用基于遗传算法的GARP生态位模型,对美国白蛾在我国的适生区进行预测,以期为开展该害虫在山西省的分布区预测,发展早期预警工作,制定有效的检疫措施和防治决策。

1 材料

1.1 数据来源

分布点数据由3种途径获取,从国内外已公开发表的论文;从国家林业局及各地市林业局的关于美国白蛾的公告信息;从国内各大主流媒体对美国白蛾的新闻报道。自1943年最先在辽宁省发现该虫以来(李淑贤等,2009),截至2015年1月已有10省(直辖市)460区(县)有疫情报道,结合相关论文及媒体报道,经核实后最终整理得到574个不重复的分布点,其中北京市分布点23个,天津市分布点12个,河北省分布点88个,山东省分布点205个,辽宁省分布点109个,吉林省分布点8个,江苏省分布点24个,安徽省分布点9个,河南省分布点82个,陕西省分布点14个(表1)。利用Google Earth查阅其具体的经纬度坐标(分辨率为0.000001°),最后将所得坐标转换成Garp模型所需的.csv格式文件。

将分布数据随机分为80% 和20% 2个部分(经纬度相近的分布点分成不同组),其中80% 的一组数据为导入到GARP软件中的运算数据,即为训练数据(training data),用这些数据生成预测模型(predictive modeling) ;剩余20%的一组分布点作为验证数据(testing data),对生成的模型精确度进行校验。选定4种运算规则,即原子规则(Atomic)、逻辑斯蒂回归(Logistic regression)、生物气候包络(Bioclimatic envelope)和逆生物气候包络(Negated bioclimatic envelope)进行组合分析并定义结果以预测图的方式输出及其存储位置。

1.2 环境变量

本实验采用GARP软件自身携带的亚洲地区的14个环境图层,共涵盖2类图层:气候环境图层――年最低温度、年最高温度、年平均温度、年降水量、年蒸发量、年湿度、地面霜冻频率、年辐射;自然物理图层包括――地貌、坡度、海拔、植被、灌溉水累流向、灌溉水积量。图层的栅格分辨率为0. 1°,以地理栅格为单位计算。各参数均为1961―1990年的平均值(周国梁等,2007)。本文使用了全部环境图层。

2 模型方法

2.1 GARP模型

GARP(Genetic Algorithm for Rule-set Production)模型是基于遗传算法的生态位预测模型系统,它利用物种分布数据和环境数据,以物种的生态需求为基础,寻找物种已知分布区域的环境特征与预测区域的非随机关系,用于预测物种的潜在分布区和研究生物多样性(孙文涛等,2010)(钟艮平等,2009)(李红梅等,2005)(余岩等,2009)(David R.B et al.,2002)。

实际操作GARP软件时,首先将已知分布数据随机分为训练数据和检验数据,与物种存活能力相关的环境参数层作为作为模型输入参数,通过不断迭代的遗传算法实现4种规则模型――原子规则(Atomic)、逻辑斯蒂回归 ( Logistic regression )、生物气候包络 ( Bioclimatic envelope )和逆生物气候包络 ( Negated bioclimatic envelope ) 的独立和组合分析,反复对规则进行选择、评价、验证、接受或拒绝,通常重复创建1000次模型, 重复运算次数最大值 (Max iteration)设为1000, 收敛极限(Convergence limit) 为0.01,形成一个由不同规则共同组成的模型。运算过程通过控制假阳性 (Commission,预测结果中超出现存分布点所占比率) 和假阴性 (Omission,预测结果中忽略的现存分布点所占比率) 2种模型预测误差自动选择最优模型(Robert P. et al.2003)。选取预测面积与实际分布的面积最接近的10个模型, 即为最优模型(李淑贤等,2009)。最后利用Arc GIS 10.1 for Desktop (http:///software/arcgis/arcgis-for-desktop/free-trial下载) 图层叠加功能,将影响物种分布的各个因子,将各个因子融合到一个图层中并对其可视化表达,最终形成物种潜在分布区预测图并以地图形式输出结果(钟艮平等,2009)(左闻韵等,2007)。

2.2 适生区预测

利用ArcGIS 10.1 for Desktop的空间扩展模块 (Spatial Analyst Tools),将最优模型的预测结果进行等叠加。叠加后,每一个栅格的数值在0~1之间,这个数值代表100个预测模型中该栅格适合美国白蛾生存的模型数量。我们将每一栅格适合生长的模型数量所占的百分比称为重叠值(Overlap Index, OI) ,重叠值越大表示该栅格的环境参数越适合美国白蛾存活(钟艮平等,2009)(余岩等,2009)。将模型映射到亚洲,去除中国之外的分布。根据重叠值的大小可将预测区划分为: 高度适生区(OI≥0.8),中度适生区(0.6

3 结果

3.1 预测在中国的分布

根据美国白蛾当前的分布形势,分布范围在E107.23~124.37°,N34.16~42.57°内。它在全国范围内的扩展趋势是逐渐向内陆发展(图1)。在东北地区有继续向北和西北扩展的趋势,向北侵入黑龙江,向西北侵入内蒙古,辽宁全省范围内、吉林中部和西北部均为美国白蛾的高度适生区;在华北地区,北京南部、天津中东部、山西中南部和北部大部分区域、陕西中北部、河南中北部等均为该虫的高度适生区,且占这些省市的绝大部分区域,河北及山东全省均为高度适宜该虫的生存区域,因此美国白蛾在这些地区扩展的可能性极大;在东南地区,安徽中北部、江苏北部也是美国白蛾的潜在高度适生区;在西北地区,新疆有零散的美国白蛾中度适生区存在,而青海东北部及西南部、甘肃北部存在美国白蛾的低度适生区;在西南地区,中南部为美国白蛾的中度适生区;此外,四川南部、云南北部、陕西南部和湖北西北部也存在少数适合美国白蛾的生存区域。因此,从美国白蛾的适生区(图2)可以看出:美国白蛾的潜在分布区非常广,具体包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、北京、天津、河北、山西、陕西、河南、山东、安徽、江苏、湖北、重庆、四川、云南、、青海、新疆、甘肃等21个省、市、自治区。

不同颜色代表美国白蛾分布的可能性不同(如重叠指数OI值为0代表10个最佳模型均预测不适合美国白蛾入侵;重叠指数OI值为1则代表10个最佳模型均预测适合美国白蛾入侵)。

3.2 美国白蛾在山西省的可能分布

在对全国分析的基础上,采用相同的方法对山西省进行分布预测(图3)。美国白蛾在山西省有大面积的适生范围,高度适生区占全省面积的2/3以上,其中太原以南地区(运城、临汾、晋城、晋中、长治、吕梁)及太原、忻州东南部几乎全部是该虫的高度适宜生存的区域;中度适生区占少数地区,包括忻州中北部、朔州西南部及东南部;而低度适生区仅为忻州和朔州地区的个别县市,如宁武县、原平市、静乐县、繁峙县、岢岚县、应县、广陵县等。

不同颜色代表美国白蛾分布的可能性不同(如重叠指数OI值为0代表10个最佳模型均预测不适合美国白蛾入侵;重叠指数OI值为1则代表10个最佳模型均预测适合美国白蛾入侵)。

3.3 模型评估

3.3.1 ROC检验

为了检测模型的预测能力,使用受测者工作曲线(ROC)进行检测。ROC曲线是以预测结果的每一个值作为可能的判断阈值,由此计算得到相应的灵敏度和特异度。以假阳性率即(1特异度)为横坐标,以真阳性率即灵敏度为纵坐标绘制而成,其曲线下面积(area under curve ,AUC)的大小作为模型预测准确度的衡量指标,其取值范围为[0,1],AUC的值越大,模型的预测能力越好。理想情况是模型预测分布区与物种实际分布区完全吻合,此时AUC值为1(钟艮平等,2009)(王运生等,2007)。本文利用Medcalc 11.1.1.0软件 (http:///下载) 绘制ROC曲线,验证GARP运算出来的最优模型。

3.3.2 预测误差――假阳性(Commission)和假阴性(Omission)

在产生的10个最优结果中,以GARP软件自带的假阳性(Commission)和假阴性(Omission)两项参数作为评判标准,评判依据为:假阳性(Commission)和假阴性(Omission);假阳性(Commission)的值中等或中等偏上为好,假阴性(Omission) ≤5% ,0为最佳(见表2)(李涛等,2012)。

4 讨论

美国白蛾具有传播速度快、适应性强、危害寄主植物多、繁殖力高、取食量大、危害范围广等特点,又缺乏原产地有效天敌的制约,所以一旦侵入新地区,短时间内很难铲除,将给当地的农林业、园林绿化等造成严重危害。

GARP是一种基于生态位模型的遗传算法,该模型利用物种的已知分布点数据和环境数据形成适生性分析系统(李红梅等,2005)。本文将GARP生态位模型与GIS相结合,在全国范围内成功预测了美国白蛾的潜在分布区,结果表明:美国白蛾在中国的潜在分布区极为广泛,在现有的10省(市)基础上,可增加至21省(市、自治区);其扩散趋势是有东北、华北、华南、西北4个方向。尤其是对美国白蛾在山西省的分布预测研究显示,山西省内绝大部分地区高度适合美国白蛾的生存。这一结果不仅显示出美国白蛾在中国巨大的潜在危害性,还意味着急需提高警惕,开展合理的检疫与防治工作,防止其入侵山西省以危害山西的农、林、果业。

随着国际经济一体化进程与国际贸易的飞速发展,生物入侵的问题愈加突出,形势愈加严峻。在大多数国家和地区,外来有害生物入侵到新环境中后,由于缺乏有效的天敌控制,在适宜的环境条件下,往往大爆发。入侵物种肆意扩张蔓延、危害不断加剧,新的疫情频繁发生,生物入侵的威胁日益严重。生物入侵早期预警是在针对潜在入侵、新入侵和已入侵的入侵物种进行一系列评估与综合分析的基础上,预测其发生危害的可能性、危害范围与程度,并根据分析结果制定可行的预防与控制措施,其最终目的是规避外来入侵物种可能产生的风险。

深入了解外来有害物种的入侵过程、行为特征、扩散传播、成灾机制以及掌握有效的防控技术与策略,是预防与控制这些危险性入侵物种、有效提升防控技术水平的前提。但迄今为止,外来物种具备何种特征才能成功扩张与暴发、生态系统具备何种结构与功能才能抵御入侵、如何构建有效的防控技术体系以及如何有效的实施防控策略等重要科学问题,仍未获得明确答案,尚需我们深入探究与研究。因此,基于目前对于外来入侵物种的研究,建议从以下几方面开展检疫工作:全面开展外来入侵物种的普查与安全性考查;建设完整的数据库系统及其信息共享平台;建设严格的隔离检疫安全设施和完善检疫制度;建立监测预警网络体系与技术平台;建设部级生物入侵专门研究机构体系。而在防治方面,则应做到:加强检疫;人工防治;使用化学制剂或诱杀器;引进天敌,进行生物防治。

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