生物入侵的機(jī)制[共61頁]

1、外來生物入侵外來生物入侵 熊飛熊飛 江漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院江漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院1 第四章第四章 外來生物入侵的機(jī)制外來生物入侵的機(jī)制 2 一、一、 什么物種更容易成為入侵種什么物種更容易成為入侵種 Baker(1965,1974) Baker(1965,1974)針對雜草性植物物種，總結(jié)針對雜草性植物物種，總結(jié) 了這些物種的一些生活史特征了這些物種的一些生活史特征著名的著名的“BakerBaker目目 錄錄”， BakerBaker認(rèn)為更多地符合以下特征的物種更有認(rèn)為更多地符合以下特征的物種更有 可能成為入侵種?？赡艹蔀槿肭址N。 既可進(jìn)行有性繁殖，也可進(jìn)行無性繁殖。既可

2、進(jìn)行有性繁殖，也可進(jìn)行無性繁殖。 從種子發(fā)育到性成熟時間短。從種子發(fā)育到性成熟時間短。 對環(huán)境異質(zhì)性有很強(qiáng)的耐受能力。對環(huán)境異質(zhì)性有很強(qiáng)的耐受能力。 3 二、什么群落更容易被入侵二、什么群落更容易被入侵 一般來說，任何一個群落都可以被外來種入一般來說，任何一個群落都可以被外來種入 侵，只是程度不同而已。侵，只是程度不同而已。 不同群落的易感性不同，同一群落對不同類不同群落的易感性不同，同一群落對不同類 群的入侵者的易感性也不同。不同群落里，本地群的入侵者的易感性也不同。不同群落里，本地 種的相對競爭力、抗干擾的能力也不一樣。種的相對競爭力、抗干擾的能力也不一樣。 4 公認(rèn)公認(rèn)更容易被入侵群落更

3、容易被入侵群落的結(jié)論是的結(jié)論是: 1. 1. 經(jīng)常受到人類干擾或已經(jīng)退化的生態(tài)環(huán)境經(jīng)常受到人類干擾或已經(jīng)退化的生態(tài)環(huán)境, , 外來入侵種比較容易擴(kuò)張。外來入侵種比較容易擴(kuò)張。四川、云南草場被紫四川、云南草場被紫 莖澤蘭入侵。莖澤蘭入侵。 2. 2. 人類進(jìn)入的頻率高的生態(tài)環(huán)境人類進(jìn)入的頻率高的生態(tài)環(huán)境，人類進(jìn)入人類進(jìn)入 生態(tài)系統(tǒng)的頻率與外來物種入侵的機(jī)會存在相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的頻率與外來物種入侵的機(jī)會存在相關(guān) 性。性。如交通要道兩側(cè)，風(fēng)景名勝區(qū)。如交通要道兩側(cè)，風(fēng)景名勝區(qū)。 5 3 . 3 . 缺乏自然控制機(jī)制的生態(tài)環(huán)境缺乏自然控制機(jī)制的生態(tài)環(huán)境, , 繁殖能力強(qiáng)的物種，在其原來的生態(tài)系統(tǒng)中必繁殖能

4、力強(qiáng)的物種，在其原來的生態(tài)系統(tǒng)中必 然有天敵生物，或以其為食，或寄生，或能夠與然有天敵生物，或以其為食，或寄生，或能夠與 其競爭，或能夠分泌物質(zhì)抑制其生長，控制其種其競爭，或能夠分泌物質(zhì)抑制其生長，控制其種 群數(shù)量。群數(shù)量。水葫蘆在原產(chǎn)地有水葫蘆象甲控制其種水葫蘆在原產(chǎn)地有水葫蘆象甲控制其種 群數(shù)量。群數(shù)量。 6 入侵物種在不同生態(tài)系統(tǒng)中的分布 入侵到我國的外來有害生物占據(jù)了各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，幾 乎所有的生態(tài)系統(tǒng)中都有入侵物種的蹤跡。生物入侵多發(fā)生 在人類活動比較頻繁、受人類干擾嚴(yán)重的區(qū)域。 中國不同生態(tài)系統(tǒng)中入侵物種所占比例中國不同生態(tài)系統(tǒng)中入侵物種所占比例 入侵植物：入侵植物：雜草 居多

5、，主要分布 在人工干涉生境 中； 入侵動物：入侵動物：昆蟲 居多，主要分布 在農(nóng)田、森林及 果園； 入侵微生物入侵微生物：植 物病原類居多， 主要分布在農(nóng)田 和森林。 7 三、外來物種入侵的特征三、外來物種入侵的特征 外來入侵種進(jìn)入與擴(kuò)散的途徑及其危害形式復(fù)雜外來入侵種進(jìn)入與擴(kuò)散的途徑及其危害形式復(fù)雜 多樣、難以防范。多樣、難以防范。 入侵行為具有隱蔽性和突發(fā)性，一旦達(dá)成入侵，入侵行為具有隱蔽性和突發(fā)性，一旦達(dá)成入侵， 往往在短時間內(nèi)形成大規(guī)模爆發(fā)之勢，極難防范往往在短時間內(nèi)形成大規(guī)模爆發(fā)之勢，極難防范 和監(jiān)測。和監(jiān)測。 入侵過程具有階段性特征，通?？梢苑譃樗膫€階入侵過程具有階段性特征，通常可

6、以分為四個階 段：引入和逃逸期、種群建立期、停滯（或潛伏）段：引入和逃逸期、種群建立期、停滯（或潛伏） 期和擴(kuò)散期。期和擴(kuò)散期。 8 入侵范圍廣泛（涉及陸地和水體幾乎所有地方）入侵范圍廣泛（涉及陸地和水體幾乎所有地方）; ; 入侵事實、后果及其影響可能長時間存在；入侵事實、后果及其影響可能長時間存在； 入侵具有某種條件性或選擇性特征，物種單一的、入侵具有某種條件性或選擇性特征，物種單一的、 人為干擾嚴(yán)重的、退化的、有資源閑置的、缺乏人為干擾嚴(yán)重的、退化的、有資源閑置的、缺乏 自然控制機(jī)制的生態(tài)環(huán)境下，入侵成功的可能性自然控制機(jī)制的生態(tài)環(huán)境下，入侵成功的可能性 較高，而生態(tài)完整性良好的生態(tài)系統(tǒng)較

7、不易受到較高，而生態(tài)完整性良好的生態(tài)系統(tǒng)較不易受到 入侵。入侵。 9 四、外來種引入的途徑四、外來種引入的途徑 1. 有意引入有意引入 在我國目前已知的外來有害植物中，超過在我國目前已知的外來有害植物中，超過 50%的種類是人為引種的結(jié)果。的種類是人為引種的結(jié)果。 如：水葫蘆，由于它是一種很好看的觀賞植如：水葫蘆，由于它是一種很好看的觀賞植 物，且含有少量淀粉。中國為觀賞和作為飼料進(jìn)物，且含有少量淀粉。中國為觀賞和作為飼料進(jìn) 行了引進(jìn)。但是，引進(jìn)后其生長速度非常快。在行了引進(jìn)。但是，引進(jìn)后其生長速度非?？?。在 云南滇池，水變得像綠油漆一樣，其主要的原因云南滇池，水變得像綠油漆一樣，其主要的原因

8、 是水葫蘆瘋長，長后又腐爛，污染非常嚴(yán)重。是水葫蘆瘋長，長后又腐爛，污染非常嚴(yán)重。 10 引入目的：引入目的： l作為牧草或飼料作為牧草或飼料 l作為觀賞植物作為觀賞植物 l作為藥用植物作為藥用植物 l作為麻類作物作為麻類作物 l作為改善環(huán)境植物作為改善環(huán)境植物 l作為食物作為食物 l作為水產(chǎn)養(yǎng)殖品種作為水產(chǎn)養(yǎng)殖品種 l作為寵物作為寵物 l異地放生異地放生 l植物園、動物園、植物園、動物園、 野生動物園的引入野生動物園的引入 11 12 13 14 2. 無意引入 l隨人類交通工具帶入隨人類交通工具帶入 l船只攜帶船只攜帶 l周邊地區(qū)自然傳入周邊地區(qū)自然傳入 l海洋垃圾海洋垃圾 l隨人類建設(shè)過

9、程傳入隨人類建設(shè)過程傳入 l軍隊的轉(zhuǎn)移軍隊的轉(zhuǎn)移 l野化的家養(yǎng)動物野化的家養(yǎng)動物 l旅游者帶入旅游者帶入 l隨進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品和貨物隨進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品和貨物 帶入帶入 15 事事 例：例： 一些地區(qū)為了搞形象工程，不通過海關(guān)一些地區(qū)為了搞形象工程，不通過海關(guān) （有專門的部門進(jìn)行進(jìn)口動植物檢疫）從國外引（有專門的部門進(jìn)行進(jìn)口動植物檢疫）從國外引 進(jìn)大樹。引進(jìn)來的樹看起來很好，但其樹干、樹進(jìn)大樹。引進(jìn)來的樹看起來很好，但其樹干、樹 葉、土壤中有沒有害蟲及其幼蟲和卵就無從所知葉、土壤中有沒有害蟲及其幼蟲和卵就無從所知 了。了。 16 3. 自然傳入 l外來入侵種還可通過風(fēng)力、水流自然傳入外來入侵種還可通過風(fēng)力、

10、水流自然傳入; l鳥類等動物還可傳播雜草的種子（在糞便鳥類等動物還可傳播雜草的種子（在糞便 中沒有被動物消化，種子附著在動物的體中沒有被動物消化，種子附著在動物的體 表）。表）。 17 事例事例: : l紫莖澤蘭是從中緬、中越邊境自然擴(kuò)散入我國。紫莖澤蘭是從中緬、中越邊境自然擴(kuò)散入我國。 l薇甘菊可能通過風(fēng)暴氣流從東南亞傳入廣東。薇甘菊可能通過風(fēng)暴氣流從東南亞傳入廣東。 l水稻象甲可能是借助氣流遷飛到中國大陸。水稻象甲可能是借助氣流遷飛到中國大陸。 18 紫莖澤蘭紫莖澤蘭 薇甘菊薇甘菊 19 稻水像甲稻水像甲 20 五、關(guān)于生物入侵與生物群落之間關(guān)系五、關(guān)于生物入侵與生物群落之間關(guān)系 的假說的

11、假說 1. 多樣性阻抗假說多樣性阻抗假說 p 經(jīng)典的觀點認(rèn)為：結(jié)構(gòu)簡單的群落更容易被入侵，因為相經(jīng)典的觀點認(rèn)為：結(jié)構(gòu)簡單的群落更容易被入侵，因為相 對簡單的群落對簡單的群落 ，其所到的平衡更容易被打破，其所到的平衡更容易被打破。 小的島嶼小的島嶼易被入侵：由于本地種少易被入侵：由于本地種少 農(nóng)田農(nóng)田易被入侵：人為的耕作簡化了群落易被入侵：人為的耕作簡化了群落 熱帶雨林熱帶雨林也易被入侵：它幾乎沒有害蟲爆發(fā)也易被入侵：它幾乎沒有害蟲爆發(fā) p 但也有一些本地種不但不能阻抗生物入侵，反而促進(jìn)生物但也有一些本地種不但不能阻抗生物入侵，反而促進(jìn)生物 入侵：這是由于引入種與本地的傳粉者、擴(kuò)散者、菌類、入侵

12、：這是由于引入種與本地的傳粉者、擴(kuò)散者、菌類、 固氮細(xì)菌發(fā)生了共生作用。固氮細(xì)菌發(fā)生了共生作用。21 2. 天敵逃避假說天敵逃避假說 天敵是植物種群的重要調(diào)節(jié)者天敵是植物種群的重要調(diào)節(jié)者; ; 天敵對本地種比對外來種有更大的抑制作用天敵對本地種比對外來種有更大的抑制作用; ; 植物植物可以利用天敵調(diào)節(jié)作用的降低而提高種群的可以利用天敵調(diào)節(jié)作用的降低而提高種群的 增長。增長。 p有時也有這樣的情況：很多物種在排除了植食性有時也有這樣的情況：很多物種在排除了植食性 天敵后，其種群數(shù)量不僅沒有上升，反而降低了。天敵后，其種群數(shù)量不僅沒有上升，反而降低了。 原因是由于廣譜性的植食性天敵對其競爭者的作原

13、因是由于廣譜性的植食性天敵對其競爭者的作 用更大。用更大。 22 3. 空生態(tài)位假說空生態(tài)位假說 p物種對一個群落的入侵，成功之處在于它占據(jù)了物種對一個群落的入侵，成功之處在于它占據(jù)了 一個空的生態(tài)位。一個空的生態(tài)位。 p但有很多潛在的入侵者，在到達(dá)島嶼后，找不到但有很多潛在的入侵者，在到達(dá)島嶼后，找不到 傳粉者，共生者，或者其他所需的本地生物傳粉者，共生者，或者其他所需的本地生物, ,也無也無 法構(gòu)成入侵。法構(gòu)成入侵。 23 4. 資源機(jī)遇假說資源機(jī)遇假說 p入侵物種必需獲得可利用的資源如陽光，營養(yǎng)，入侵物種必需獲得可利用的資源如陽光，營養(yǎng)， 水等；可利用資源的波動是入侵成功的關(guān)鍵因素。水等

14、；可利用資源的波動是入侵成功的關(guān)鍵因素。 當(dāng)外來物種不和當(dāng)?shù)匚锓N存在對資源的強(qiáng)烈競爭當(dāng)外來物種不和當(dāng)?shù)匚锓N存在對資源的強(qiáng)烈競爭 時，它的成功率就會增大，進(jìn)而成為入侵種。時，它的成功率就會增大，進(jìn)而成為入侵種。 p 西南地區(qū)的濫砍濫伐，使本地的大量物種消失，西南地區(qū)的濫砍濫伐，使本地的大量物種消失， 給外來入侵生物提供了大量的可利用資源，因而，給外來入侵生物提供了大量的可利用資源，因而， 紫莖澤蘭在西南地區(qū)造成入侵。紫莖澤蘭在西南地區(qū)造成入侵。 p三峽水庫三峽水庫 24 5. 干擾假說干擾假說 p人的活動或者人們馴化和遷移的動植物，可以對人的活動或者人們馴化和遷移的動植物，可以對 環(huán)境造成突然的

15、、劇烈的干擾，有可能促進(jìn)生物環(huán)境造成突然的、劇烈的干擾，有可能促進(jìn)生物 入侵。火災(zāi)、澇災(zāi)、農(nóng)業(yè)活動、放牧、濕地改造、入侵。火災(zāi)、澇災(zāi)、農(nóng)業(yè)活動、放牧、濕地改造、 湖泊的鹽分及營養(yǎng)水平的變化均可引起入侵的后湖泊的鹽分及營養(yǎng)水平的變化均可引起入侵的后 果。果。 p 然而，有沒有干擾也發(fā)生入侵的例子，也有增加然而，有沒有干擾也發(fā)生入侵的例子，也有增加 干擾可以增加入侵的事例，也有減少干擾能增加干擾可以增加入侵的事例，也有減少干擾能增加 入侵的證明：如北美的草地，火減少了入侵，放入侵的證明：如北美的草地，火減少了入侵，放 牧增加了入侵。牧增加了入侵。 25 6. 生態(tài)位機(jī)遇假說生態(tài)位機(jī)遇假說 p資源、

16、天敵、物理環(huán)境資源、天敵、物理環(huán)境3 3個因素決定入侵者的增長個因素決定入侵者的增長 率。這率。這3 3個因素都是隨時間和空間而變化的。一個個因素都是隨時間和空間而變化的。一個 物種對這些因素的時空變化的反應(yīng)如何，決定了物種對這些因素的時空變化的反應(yīng)如何，決定了 入侵能力。入侵能力。 26 六、構(gòu)成外來物種入侵的關(guān)鍵元素六、構(gòu)成外來物種入侵的關(guān)鍵元素 1. 人為因素是構(gòu)成外來物種入侵的關(guān)鍵元素人為因素是構(gòu)成外來物種入侵的關(guān)鍵元素 p在自然情況下，山脈、河流、海洋等等的阻隔以及氣在自然情況下，山脈、河流、海洋等等的阻隔以及氣 候、土壤、溫度、濕度、海拔高度等等自然地理因素候、土壤、溫度、濕度、海

17、拔高度等等自然地理因素 的差異構(gòu)成了物種遷移的障礙，依靠物種的自然擴(kuò)散的差異構(gòu)成了物種遷移的障礙，依靠物種的自然擴(kuò)散 能力進(jìn)入一個新的生態(tài)系統(tǒng)是非常困難的。能力進(jìn)入一個新的生態(tài)系統(tǒng)是非常困難的。 p 雖然也有由于氣候或地質(zhì)構(gòu)造變化，而使動物、植雖然也有由于氣候或地質(zhì)構(gòu)造變化，而使動物、植 物或病原體進(jìn)入新的系統(tǒng)的情況，但更多的卻是由于物或病原體進(jìn)入新的系統(tǒng)的情況，但更多的卻是由于 人類活動而有意或無意導(dǎo)致的越來越多的物種遷移。人類活動而有意或無意導(dǎo)致的越來越多的物種遷移。 27 2. 外來物種入侵的定義基礎(chǔ)外來物種入侵的定義基礎(chǔ) p不能用國家或地區(qū)之間的界限是否被超越來作為不能用國家或地區(qū)之間

18、的界限是否被超越來作為 判斷物種入侵與否的依據(jù)。同樣地，一國或一地判斷物種入侵與否的依據(jù)。同樣地，一國或一地 區(qū)之內(nèi)都會存在眾多且各不相同的生態(tài)系統(tǒng)。所區(qū)之內(nèi)都會存在眾多且各不相同的生態(tài)系統(tǒng)。所 以，一國之內(nèi)、一地區(qū)之內(nèi)也會出現(xiàn)外來物種入以，一國之內(nèi)、一地區(qū)之內(nèi)也會出現(xiàn)外來物種入 侵的現(xiàn)象。侵的現(xiàn)象。 p因此，外來物種入侵是以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)而定義因此，外來物種入侵是以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)而定義 的。的。 28 七、外來入侵種的擴(kuò)散機(jī)制七、外來入侵種的擴(kuò)散機(jī)制 1. 外來入侵種擴(kuò)散過程外來入侵種擴(kuò)散過程 一般認(rèn)為外來種的傳入擴(kuò)散過程分為傳入、一般認(rèn)為外來種的傳入擴(kuò)散過程分為傳入、 定植（殖）和擴(kuò)散三個

19、階段定植（殖）和擴(kuò)散三個階段 傳入期：傳入期：外來種剛剛傳入新的地區(qū)，開始適應(yīng)傳外來種剛剛傳入新的地區(qū)，開始適應(yīng)傳 入地的氣候和環(huán)境，依靠有性或無性繁殖形成新入地的氣候和環(huán)境，依靠有性或無性繁殖形成新 的種群，但尚未建立起足夠定植的種群。的種群，但尚未建立起足夠定植的種群。 29 停滯期：停滯期：很多外來種定植后并沒有馬上大面積擴(kuò)很多外來種定植后并沒有馬上大面積擴(kuò) 散、入侵，而是表現(xiàn)為散、入侵，而是表現(xiàn)為“停滯停滯”狀態(tài)，例如薇甘狀態(tài)，例如薇甘 菊在菊在1980年代初傳入廣東，但直到近年代初傳入廣東，但直到近2、3年它才年它才 開始造成危害。開始造成危害。 擴(kuò)散期：擴(kuò)散期：在此時期，由于外來種

20、形成了適宜于本在此時期，由于外來種形成了適宜于本 地氣候和環(huán)境的繁殖機(jī)制和強(qiáng)大的與本地物種的地氣候和環(huán)境的繁殖機(jī)制和強(qiáng)大的與本地物種的 競爭機(jī)制，種群擴(kuò)張不可避免。由于大量種子進(jìn)競爭機(jī)制，種群擴(kuò)張不可避免。由于大量種子進(jìn) 入成熟階段，很容易借助一些外在的擴(kuò)散條件，入成熟階段，很容易借助一些外在的擴(kuò)散條件， 從而大肆傳播蔓延，形成從而大肆傳播蔓延，形成“生態(tài)生態(tài)”爆發(fā)。爆發(fā)。 30 2. 促使入侵種擴(kuò)散蔓延的主要因素促使入侵種擴(kuò)散蔓延的主要因素 入侵種強(qiáng)大的繁殖特性、生態(tài)適應(yīng)性和競?cè)肭址N強(qiáng)大的繁殖特性、生態(tài)適應(yīng)性和競 爭力爭力 水葫蘆兼有性和無性兩種繁殖方式，每個花水葫蘆兼有性和無性兩種繁殖方式

21、，每個花 穗包含有穗包含有300-500粒種子，種子在水中的休眠期粒種子，種子在水中的休眠期 可達(dá)可達(dá)15-20年；水葫蘆還依靠匍匐枝無性繁殖。年；水葫蘆還依靠匍匐枝無性繁殖。 31 傳入地適宜的氣候和環(huán)境條件傳入地適宜的氣候和環(huán)境條件 p水葫蘆在長江流域以南的地區(qū)均可生長，水葫蘆在長江流域以南的地區(qū)均可生長， 霜凍可霜凍可 使水葫蘆植株死亡，但在很多地區(qū)，只有葉部受使水葫蘆植株死亡，但在很多地區(qū)，只有葉部受 霜凍影響，植株基部仍保持綠霜凍影響，植株基部仍保持綠 色并不死亡，但在色并不死亡，但在 我國北方水葫蘆難以自然越冬。我國北方水葫蘆難以自然越冬。 32 人類活動助長了種群擴(kuò)散人類活動助長

22、了種群擴(kuò)散 p20世紀(jì)50-60年代，全國大力提倡推廣種植“三水 飼料”水葫蘆、水花生、水浮蓮，各省、縣、鄉(xiāng) 相繼引種，并研究了許多高產(chǎn)措施，這樣便人為 地促進(jìn)了水葫蘆的擴(kuò)散。 33 自然傳播力量自然傳播力量 p我國南方四通八達(dá)的水網(wǎng)是水葫蘆擴(kuò)散的重要途 徑，很多雜草如豚草、薇甘菊種子可隨風(fēng)遠(yuǎn)距離 傳播。 34 傳入地缺乏自然控制機(jī)制傳入地缺乏自然控制機(jī)制 p在我國，很少發(fā)現(xiàn)有水葫蘆的自然天敵，目前近 發(fā)現(xiàn)有一種蝸牛和鱗翅目昆蟲和少數(shù)病原菌是其 天敵，但在水葫蘆的原產(chǎn)地南美，卻有200多種 天敵昆蟲取食水葫蘆。 35 八、生物入侵的適應(yīng)性進(jìn)化及其八、生物入侵的適應(yīng)性進(jìn)化及其 影響影響 36 1

23、. 入侵種適應(yīng)性進(jìn)化的遺傳基礎(chǔ)入侵種適應(yīng)性進(jìn)化的遺傳基礎(chǔ) 入侵物種的成功，除了有較寬的生理生態(tài)耐受性或入侵物種的成功，除了有較寬的生理生態(tài)耐受性或 可塑性，更大程度上依賴它們對自然選擇的適應(yīng)可塑性，更大程度上依賴它們對自然選擇的適應(yīng) 性響應(yīng)。性響應(yīng)。 大量的事實證明了遺傳特性對于入侵成功的重要性。大量的事實證明了遺傳特性對于入侵成功的重要性。 因此，自然選擇可以在源種群的遺傳基礎(chǔ)上起作因此，自然選擇可以在源種群的遺傳基礎(chǔ)上起作 用而加快生物入侵。用而加快生物入侵。 37 遺傳漂變遺傳漂變 p較小的群體在遺傳過程中由于偶然事件導(dǎo)致一部較小的群體在遺傳過程中由于偶然事件導(dǎo)致一部 分基因被固定分基因

24、被固定, ,一部分基因丟失一部分基因丟失, ,群體的遺傳結(jié)構(gòu)群體的遺傳結(jié)構(gòu) ( (基因結(jié)構(gòu)即基因頻率基因結(jié)構(gòu)即基因頻率) )發(fā)生改變發(fā)生改變; ;入侵到新的環(huán)境入侵到新的環(huán)境 中表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗性適應(yīng)和可遺傳的抗性變化。中表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗性適應(yīng)和可遺傳的抗性變化。 38 p橈足類動物聯(lián)合體的研究可以說明橈足類動物聯(lián)合體的研究可以說明; ;它們是廣鹽性它們是廣鹽性 的的, ,但其中一些物種并不能耐受該聯(lián)合體所占據(jù)的但其中一些物種并不能耐受該聯(lián)合體所占據(jù)的 如此廣的鹽度范圍如此廣的鹽度范圍, ,而是當(dāng)入侵到新的生境時便表而是當(dāng)入侵到新的生境時便表 現(xiàn)出很強(qiáng)的抗性適應(yīng)和可遺傳的抗性變化?，F(xiàn)出很強(qiáng)的抗性適

25、應(yīng)和可遺傳的抗性變化。 39 加性遺傳變異加性遺傳變異 p侵種的源種群的加性遺傳變異程度越高，更有利侵種的源種群的加性遺傳變異程度越高，更有利 于入侵的成功；成功入侵前所經(jīng)歷的時滯就是積于入侵的成功；成功入侵前所經(jīng)歷的時滯就是積 累足夠的加性遺傳變異水平。累足夠的加性遺傳變異水平。 p 銀色螞蟻缺乏遺傳多樣性使該種群減少內(nèi)訌而更銀色螞蟻缺乏遺傳多樣性使該種群減少內(nèi)訌而更 加團(tuán)結(jié)更易形成加團(tuán)結(jié)更易形成“超級殖民者超級殖民者”加速其入侵北美加速其入侵北美 洲是一個例外。洲是一個例外。 40 雜交雜交 p入侵物種與新的環(huán)境中的本地種或外來種的種內(nèi)，入侵物種與新的環(huán)境中的本地種或外來種的種內(nèi)， 種間雜

26、交產(chǎn)生新的基因型種間雜交產(chǎn)生新的基因型( (增加了遺傳變異，產(chǎn)生增加了遺傳變異，產(chǎn)生 了新的基因互作，掩飾或卸載有害的隱性等位基了新的基因互作，掩飾或卸載有害的隱性等位基 因因) )，導(dǎo)致生長更快，導(dǎo)致生長更快, ,種群數(shù)目更多，入侵性更強(qiáng)種群數(shù)目更多，入侵性更強(qiáng) 等等 p如一些雜草通過與生物工程作物雜交而獲得除草如一些雜草通過與生物工程作物雜交而獲得除草 劑抗性和耐寒的基因。劑抗性和耐寒的基因。 41 外來種基因型與環(huán)境的相互作用外來種基因型與環(huán)境的相互作用 p環(huán)境與基因型的相互作用會導(dǎo)致外來種在入侵不環(huán)境與基因型的相互作用會導(dǎo)致外來種在入侵不 同的環(huán)境時出現(xiàn)多樣化。同一寄生動物群體選擇同的

27、環(huán)境時出現(xiàn)多樣化。同一寄生動物群體選擇 不同的寄主導(dǎo)致在形態(tài)和生理上的分異。不同的寄主導(dǎo)致在形態(tài)和生理上的分異。 p如以山楂和蘋果為食物的蠅，由于山楂和蘋果的如以山楂和蘋果為食物的蠅，由于山楂和蘋果的 成熟季節(jié)和溫度不同成熟季節(jié)和溫度不同, ,通過選擇逐漸分化為山楂蠅通過選擇逐漸分化為山楂蠅 和蘋果蠅。和蘋果蠅。 42 特殊基因特殊基因 p有些物種的少數(shù)基因能對生物的入侵產(chǎn)生重大的有些物種的少數(shù)基因能對生物的入侵產(chǎn)生重大的 影響影響 p如如2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代從南美洲入侵美國東南部的火螞年代從南美洲入侵美國東南部的火螞 蟻，其中一個基因影響該入侵種的社會組織能力。蟻，其中一個基因影響該

28、入侵種的社會組織能力。 p異源多倍體石茅高粱的少數(shù)基因與影響其蔓延的異源多倍體石茅高粱的少數(shù)基因與影響其蔓延的 特性特性( (生長生長, ,分布分布, ,生存等生存等) )密切相關(guān)。密切相關(guān)。 43 基因組重排基因組重排 p基因組重排是入侵事件中的適應(yīng)性進(jìn)化的重要基基因組重排是入侵事件中的適應(yīng)性進(jìn)化的重要基 礎(chǔ)；礎(chǔ)； p例如例如, ,沿經(jīng)度梯度沿經(jīng)度梯度3 3個大陸果蠅染色體反轉(zhuǎn)呈現(xiàn)出個大陸果蠅染色體反轉(zhuǎn)呈現(xiàn)出 相同的模型相同的模型, ,這提示基因組重排的功能角色；這提示基因組重排的功能角色； p另外還有一種果蠅另外還有一種果蠅( (D.buzzatiiD.buzzatii) )的一個特定染色

29、的一個特定染色 體的重排頻率與其溫度適應(yīng)性有關(guān)。體的重排頻率與其溫度適應(yīng)性有關(guān)。 44 2. 入侵種的適應(yīng)性生理生態(tài)特征體現(xiàn)入侵種的適應(yīng)性生理生態(tài)特征體現(xiàn) 耐受范圍耐受范圍 是一個物種能夠應(yīng)付的環(huán)境變化程度是一個物種能夠應(yīng)付的環(huán)境變化程度; ;也就是也就是 存活的范圍存活的范圍; ;生物在環(huán)境接近其最適范圍內(nèi)才可以生物在環(huán)境接近其最適范圍內(nèi)才可以 繁殖繁殖, ,隨著條件進(jìn)一步偏離隨著條件進(jìn)一步偏離, ,雖然能生長雖然能生長, ,但生殖能但生殖能 力受到脅迫。力受到脅迫。 45 p多數(shù)入侵物種比本地種具有更寬的耐受范圍多數(shù)入侵物種比本地種具有更寬的耐受范圍; ;而且而且 表型的可塑性也是入侵種適

30、應(yīng)新環(huán)境的重要手段表型的可塑性也是入侵種適應(yīng)新環(huán)境的重要手段; ; p入侵種進(jìn)入新環(huán)境入侵種進(jìn)入新環(huán)境, ,剛開始也許環(huán)境條件并不在它剛開始也許環(huán)境條件并不在它 的最適范圍的最適范圍, ,但它能很快對環(huán)境梯度作出反應(yīng)但它能很快對環(huán)境梯度作出反應(yīng), ,調(diào)調(diào) 整到最適范圍。整到最適范圍。 46 對捕食的響應(yīng)對捕食的響應(yīng) 當(dāng)入侵物種到達(dá)一個新的生境當(dāng)入侵物種到達(dá)一個新的生境, ,沒有以前的天敵沒有以前的天敵, , 不用在抵抗捕食方面投入能量而把更多的能量用不用在抵抗捕食方面投入能量而把更多的能量用 于生長和繁殖于生長和繁殖; ;這樣種群數(shù)目會迅速增大這樣種群數(shù)目會迅速增大. . 47 物種形成事件物

31、種形成事件 p入侵將加快物種形成過程入侵將加快物種形成過程; ;根據(jù)理論預(yù)測根據(jù)理論預(yù)測, ,即使很即使很 弱的適應(yīng)性選擇都會大大降低物種形成的等待時弱的適應(yīng)性選擇都會大大降低物種形成的等待時 間間. . 48 3. 入侵物種的繁殖適應(yīng)特性與對策入侵物種的繁殖適應(yīng)特性與對策 外來入侵生物繁殖力的大小對入侵是否成功外來入侵生物繁殖力的大小對入侵是否成功 具有重大意義具有重大意義( (正相關(guān)關(guān)系正相關(guān)關(guān)系); ); 入侵植物有有性繁入侵植物有有性繁 殖和無性繁殖殖和無性繁殖, ,且兩種繁殖產(chǎn)生后代的能力很強(qiáng)且兩種繁殖產(chǎn)生后代的能力很強(qiáng); ; 如微甘菊如微甘菊, ,檉柳檉柳, ,紫莖澤蘭等。紫莖澤蘭

32、等。 49 入侵植物無性繁殖適應(yīng)性特點入侵植物無性繁殖適應(yīng)性特點 入侵植物許多能進(jìn)行無性繁殖入侵植物許多能進(jìn)行無性繁殖, ,且無性繁殖的比例且無性繁殖的比例 高高, ,特別是入侵雜草特別是入侵雜草. .根和地下莖的萌生根和地下莖的萌生, ,土壤的自土壤的自 然壓條繁殖然壓條繁殖, ,使種群快速增長使種群快速增長; ;土壤的擾動不會影土壤的擾動不會影 響物種的續(xù)存響物種的續(xù)存, ,相反還有助于繁殖體的傳播相反還有助于繁殖體的傳播; ;大多大多 數(shù)入侵植物主要是利用莖進(jìn)行分蘗繁殖數(shù)入侵植物主要是利用莖進(jìn)行分蘗繁殖. . 50 如微甘菊和印度白茅如微甘菊和印度白茅, ,地上部分通常在秋冬季節(jié)干地上部

33、分通常在秋冬季節(jié)干 枯死亡枯死亡, ,但地下莖能越過冬天但地下莖能越過冬天; ;來年春天立即長出來年春天立即長出 嫩芽嫩芽, ,并繁殖成許多新的植株并繁殖成許多新的植株; ; 并且有研究表明并且有研究表明, ,微甘菊的萌生苗比實生苗的成活微甘菊的萌生苗比實生苗的成活 率高率高, ,生長速度也快生長速度也快,5,5天就能繁殖出一新的植株天就能繁殖出一新的植株; ; 采取化學(xué)的方法或中耕除草的方法采取化學(xué)的方法或中耕除草的方法, ,往往能殺死葉往往能殺死葉 片和嫩莖片和嫩莖, ,可對老莖無顯著的殺滅效果可對老莖無顯著的殺滅效果; ;被拔除的被拔除的 老莖如果沒有充分曬干老莖如果沒有充分曬干, ,在

34、遇到雨水在遇到雨水, ,又能死而復(fù)又能死而復(fù) 生生; ; 鳳眼蓮幾乎全部靠無性繁殖鳳眼蓮幾乎全部靠無性繁殖. . 51 入侵植物的有性入侵植物的有性( (種子種子) )繁殖適應(yīng)性特點繁殖適應(yīng)性特點 與本土植物比較與本土植物比較, ,入侵植物長到成熟的時間較短入侵植物長到成熟的時間較短, ,迅速長成迅速長成 成株又開始繁殖下一代成株又開始繁殖下一代, ,有利于擴(kuò)大種群數(shù)量有利于擴(kuò)大種群數(shù)量, ,避免入侵種避免入侵種 在新的生境中滅絕在新的生境中滅絕; ; 入侵植物花期長入侵植物花期長, ,但從開花到種子成熟的時間短但從開花到種子成熟的時間短, ,花的數(shù)量花的數(shù)量 多多, ,從而可吸引更多的昆蟲授

35、粉從而可吸引更多的昆蟲授粉, ,產(chǎn)生更多的種子產(chǎn)生更多的種子; ; 入侵植物結(jié)實期也長于本土植物入侵植物結(jié)實期也長于本土植物, ,有利于種子的傳播有利于種子的傳播. . 52 世界上危害性極大的入侵植物主要分屬于莧世界上危害性極大的入侵植物主要分屬于莧 科科,菊科和禾本科菊科和禾本科;種子干重小種子干重小; 如微甘菊的千粒種子不足如微甘菊的千粒種子不足0.1克克; 許多入侵植物特別是雜草的種子不需要特別許多入侵植物特別是雜草的種子不需要特別 的處理以打破休眠的處理以打破休眠,而且通常能在多種不同的環(huán)境而且通常能在多種不同的環(huán)境 條件下萌發(fā)條件下萌發(fā); 入侵植物還有萌發(fā)率高入侵植物還有萌發(fā)率高,

36、萌發(fā)速度快的特點萌發(fā)速度快的特點; 53 4. 入侵種適應(yīng)性進(jìn)化的影響入侵種適應(yīng)性進(jìn)化的影響 入侵種適應(yīng)性進(jìn)化的直接后果入侵種適應(yīng)性進(jìn)化的直接后果 p入侵種與被入侵區(qū)的生物的進(jìn)化調(diào)整入侵種與被入侵區(qū)的生物的進(jìn)化調(diào)整 研究表明，入侵物種能夠很快地適應(yīng)入侵環(huán)研究表明，入侵物種能夠很快地適應(yīng)入侵環(huán) 境境; ;北美西海岸一種引入的果蠅僅北美西海岸一種引入的果蠅僅2020年便導(dǎo)致明顯年便導(dǎo)致明顯 的適應(yīng)性進(jìn)化的適應(yīng)性進(jìn)化. . 54 p 本地種對入侵產(chǎn)生的響應(yīng)本地種對入侵產(chǎn)生的響應(yīng) 入侵種的適應(yīng)性進(jìn)化完成期間以及擴(kuò)張后入侵種的適應(yīng)性進(jìn)化完成期間以及擴(kuò)張后,本地物種也會本地物種也會 對它的入侵產(chǎn)生一定的響應(yīng)對它的入侵產(chǎn)生一定的響應(yīng); 蝴蝶可適應(yīng)不同的入侵香草而快速進(jìn)化出不同的食性蝴蝶可適應(yīng)不同的入侵香草而快速進(jìn)化出不同的食性. 約約1000年前，當(dāng)芭蕉引入夏威夷時，至少進(jìn)化出年前，當(dāng)芭蕉引入夏威夷時，至少進(jìn)化出5種專營種專營 寄生的蛾類。寄生的蛾類。 雜草對人類行為雜草對人類行為(包括農(nóng)業(yè)行為包括農(nóng)業(yè)行為)的響應(yīng)。如一些雜草進(jìn)化的響應(yīng)。如一些雜草進(jìn)化 成類似作物，