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首页> 中文会议>第三届现代生态学讲座暨国际学术研讨会 >21世纪生物入侵研究与入侵生物学的发展

21世纪生物入侵研究与入侵生物学的发展

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摘要

自20世纪70年代以来,在世界环境科学领域,特别是生态学领域,发生了深刻的转变。众多研究环境危机的学科应运而生,促进了现代生态学的崛起与发展,也给生态学家带来了前所未有的挑战与机遇。泛义的生物入侵指由非本地或本地受抑制物种取代本地的或原有的物种,改变原有生态系统的结构、功能和效益,减少物种多样性,给本地生态系统带来生态和经济上的损失的现象。目前的生物入侵研究集中于外来引进物种。入侵生物学是一门与21世纪同步的生态学科,发展迅速。其突出特点是多学科结合,着眼于入侵生物的预测、防止、根除、管理和利用。入侵生物学与保护生物学、全球变化生态学、恢复生态学等紧密相关,平行发展。生物入侵的跨区域和全球性促使全球生态学家的密切合作,采用"比较研究"的手段来研究生物入侵,即比较入侵生物的生活史、生态环境、遗传结构等方面,在其原产地与入侵地之间的差异,追踪入侵生物的扩展路线与途径,进而弄清入侵机制,找出有效的控制、管理、根除方法。此外,比较入侵物种与入侵地的同属异种植物的差异也是行之有效的方法。也有研究者提出用与入侵种同属异种的本地种来治理入侵种。入侵生物学目前主要的研究目标与成果可归纳为如下的5个方面:[1]发展先进的预测模型与手段;[2]制定各种政策防止进入;[3]有效地管理使其早期根除或维持在最低水平;[4]弄清入侵机制;[5]揭示入侵对生态系统的效应。本文着重介绍后三方面,即有效管理、入侵机制及入侵效应的研究进展。利用生物控制来根除或管理入侵生物已有100年历史。近期在某些地区,如在南非对某些入侵种的控制已取得较好的效果;对于某些物种如喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)的研究取得了明显进展。同时,也有日益增加的对生物控制和天敌引进等手段的质疑与争论。主要基于引进天敌对非控制种的危害及扩散到其他地区的危害。因此,引进天敌一定要慎重,要仔细筛选,最好是作为迫不得已的最后一种对策。使用入侵生物来治理入侵生物,是生物入侵治理的另一重要发展。一些资深生态学家提出"入侵植物既是生态恢复的障碍,也是解决问题的办法"、"给外来植物在生态系统恢复中的作用留有余地"等。如用生物工程技术来培育不育品种,阻止某些可利用的园林、花卉和观赏入侵植物的进一步扩散。利用入侵软水草(Hydrilla verticillata)降低农业用水的营养元素含量等。在某些被严重干扰的生态系统,用入侵植物暂时代替被替代种发挥生态功能,一味地反对使用入侵植物。入侵机制的研究取得较大进展,各种假说纷纷而起,并且有较强的针对性,即为预测和根除入侵生物提供依据。其中,最值得一提的是"天敌释放"假说和"新式武器"假说。它们都着眼于原产地生境与入侵生境的地下生物环境,强调地下微生物、寄生虫、病毒天敌和植物分泌的化学物质等对某些入侵生物的作用。本文对此给出了较详细介绍。最后,我们还将给出中国入侵生物学研究的重点与方向建议。

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