1、1811307 卓千莅 生物入侵题库 禁传禁改1入侵生物学的定义是什么?其学科框架体现了什么特点?判定生物入侵的标准是什么?生物入侵是指在某环境(生态环境)中没有的物种,经过人为因素或其他因素的有意或无意的作用,进入到新的环境(生态系统)中,并有可能带来经济损失,环境危害或人类健康威胁的过程。特点:生物入侵问题是一个复杂问题,影响着 社会经济自然 复合生态系统这个大系统的方方面面,研究生物入侵的知识基础应着力于整合生物学(包括生态学)、经济学和社会学三大领域。生物入侵的超级复杂性和综合危害性,决定了预防比治理更为关键和科学。2入侵生物学的发展可分为哪三个时期,每个时期的特点是什么?萌芽期(20
2、世界80年代之前) :许多生态学家开始关注生物入侵的问题,但相关研究还没有得到人们的普遍关注,学术概念和研究手段也只是保护生态学的延生,并没有作为独立的学科出现。成长期(20世纪80年代) :入侵生物学研究开始受到重视,相关专著关于生物入侵的阐述和研究开始备受重视并被大量引用,且在此时期确定了入侵生物学的核心理论和研究框架。快速发展期(20世纪至今) :随着国际贸易和旅游的增加,因外来入侵生物造成的损失愈发严重,生物入侵成为热门的研究领域,此时期生物入侵学得到快速发展, 课研究方法不断更新,研究理论快速扩展, 免影响日益加深。3国际环境问题科学委员会(SCOPE)所提出的生物入侵研究三大核心问
3、题是什么?每个核心问题应该采取哪些研究方法?三大核心问题:1、什么因素能够决定一个物种成为外来入侵种2、 什么样的特征决定一个生态系统能够被入侵3、 如何将外来中的入侵性和生态系统的可入侵性研究结果应用于管理中1、重点研究入侵种表型可塑性等的“前适应性”机制和入侵种种群遗传漂变、突变、与近源种杂交、内共生菌水平转移2、集中研究生物入侵对特定生态系统结构与功能的影响.3、主要研究入侵种监测的分子识别、远程实时监控、入侵植物的替代控制与系统修复等4简述外来种入侵的生物学过程?引入和逃逸期种群建立期停滞期扩散期1.外来物种的引入;2.外来物种的定居与建群;3.外来物种的时滞阶段;4.外来物种的扩散与
4、爆发。5举例说明影响入侵种种群建立的因素?(一)外来因素1、光照2、水分3、土壤的营养4、金属元素5、新栖息地的干扰程度6、新栖息地群落生物多样性7、全球变化(二氧化碳浓度升高,紫外线辐射增加,环境污染,土地利用变化和生境破碎化,干扰体系的变迁,贸易和交通格局,气候变化)(二)内部因素1、外来物种的生物学特性(外来物种的生态幅,外来物种的繁殖和传播特性,入侵种的遗传结构)2、入侵种与土著种之间的相互作用(缺乏天敌的控制,外来种与土著种间的克生、竞争,外来种的协同侵入,杂交在入侵种的意义)3、生物间相互作用的改变6具体说明入侵种的扩散途径?1.自然入侵完全没有人为影响的自然分布区域的扩散,植物种
5、子或繁殖体可以通过风力、水流自然传入或繁殖体靠鸟类和动物的力量实现自然扩散。例如,紫茎泽兰、飞机草主要通过交通工具的携带扩散入我国,薇甘菊可能是通过气流从东南亚传入广东的。2.人类运输引起的意外入侵依赖于人类的运输。例如,船只携带、海洋垃圾、随进口农产品或货物带入等,如假高粱的颖果出现在20世纪7080年代的从美国进口的粮食中。3.人类无意间带入在人类改变了的环境中传播并扩散分布区域。如人们在农田、林场工作的时候,交通工具、工作工具、鞋底的泥土、运输的苗木等都可以带入外来物种。例如,小叶冷水花、草胡椒、松材线虫等。4.动植物园逃逸、人造物种释放主要指那些从栽培植物和种植园中逃逸出来后,逸生的种
6、类。如荞麦、南苜蓿、圆叶牵牛、多花黑麦草、海州常山等。5.人类有意的引入中国从国外或外地引入优良品种有着悠久的历史。现在种植养殖单位几乎都从国外或外地引种,其中大部分是 课以提高经济效益、观赏和环保为目的的,但是也有部分不免类由于引种不当成为有害物种,如作为饲料引进的来自南美的凤眼莲。从以上5类入侵途径可以看出,绝大部分的生物入侵是由于人类活动直接或间接造成的,因而生物入侵完全可以看成是人类所造成的全球变化之一。7简述入侵种的生活史特征?借助人类活动越过隔离障碍,或能自然逾越空间障碍而入侵。可在当地的自然或人为生态环境中定居,简历可自我维持的种群,并进行繁殖和扩散。对当地的生态系统和景观生态造
7、成明显的影响,并损害当地的生物多样性。8表型可塑性强的外来入侵生物其进化潜力是否也一定强?是,表型可塑性简单来说可以定义为同一基因型受环境的不同影响而产生的不同表型,是生物对环境的一种适应。有利于生存、繁殖或扩散能力的改变,增强对环境的适应力,提高入侵能力。9是否只有较高的遗传多样性才有利于促进入侵?不是,还有许多,例如:根据“多样性阻抗假说”,结构简单的群落更容易被入侵,这是因为相对比较简单的植物和动物群落,其所达成的平衡更容易被打破。草地中物种组成和多样性可以影响他对生物入侵的易感性。1.多倍体与二倍体植物相比,多倍体植物具有更大的占据升放生境的能力,野外分布的研究表明,多倍体植物能幤成功
8、入侵和占据変化幅度更大的坏境,多倍体植物的分布更广泛2.基因突变基因突变有可能产生有利于生存、繁殖或扩散能力的改变,增强对环境的适应性,提高入侵能力3.加性遗传变异物种中的可遗传变异越大,越有利于在环境中生存,有利于入侵4.特殊基因少数基因有可能对入侵能力有重大影响5.基因重组或重排基因的重组或重排,尤其是染色体片段的重组或重排,是物种进化的遗传基础,有可能增加入侵种的适应性进化能力6.基因与环境的相互作用导致外来种在入侵不同的环境时的多样性选择即选择有利的环境进行入侵7.杂交外来种或具有与本地种杂交的潜力,通过杂交产生不同的基因型,以至杂交优势或超亲优势,导致生长更快,繁殖力更强,耐受性更大
9、,抗病力更高、适应性更广,有利于成功入侵10生物入侵中种间关系主要有哪几种类型?举例说明它们在生物入侵中的作用?捕食,竞争,寄生竟争、占据本地物种的生态位与本地种竞争资源、影响本地物种生存直接杀死本地物种对本地物种的化感作用,影响本地物种生长或生存给本地物种带来病害和天敌在入侵种与其共生种的种间关系中,竞争是最重要的相互作用类型之一。例如:新疆塔里木河从额尔齐斯河引入河鲈后,导致河内的塔里木裂腹鱼灭绝。竞争是资源有限时,应对其有共同需要而引起个体间的相互作用。从而导致被研究个体的存活率生长和繁殖的降低。他强调了竞争的原因及不同的个体需要共同的有限资源并在这个个体中分享,明确了竞争的结果以及对种
10、群动态的影响。竞争往往仅指资源竞争及生物个体通过对处于短缺状态资源的共同利用而产生相互不利的影响。而生物个体的互相妨碍并非一定要通过资源这个中介来实现。由于对食物和空间的竞争,以及对捕食者的作用,可影响某一种群的组成,结果那些对周围发生有利变异的生物存活下来,不利变异的则被消灭。除了竞争以外,还有许多因素都被人公认为是群落组成的重要的决定因子,例如干扰,捕食繁殖体提供的时间和密度,环境的变异性。一些研究者认为生态位理论几乎没有使用价值,因为物种种群极少处于平衡状态。(1)竞争、占据本地物种生态位,使本地物种失去生存空间在广东,外来种微甘菊大片覆盖香蕉、荔枝、龙眼、野生枯及一些灌木和乔木, 致使
11、这些植物难以进行正常的光合作用而死亡(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如洱海原有17种土著鱼种,在引人13种外来鱼后,目前已有5种土著鱼,如洱海特有鲤鱼和裂腹鱼等处于濒危状态泸沽湖在引人麦穗鱼后,造成裂腹鱼的绝迹(3)分泌释放化学物质抑制其他物种生长豚草可释放酚酸类、聚乙炔及甾醇等化学物质,对禾本科、菊科等- -年生草本植物的生长有明显的抑制、排斥作用(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生存的其他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%,降低
12、了水中的溶解氧,致使水生动物死亡(5)影响物种遗传多样性外来物种可能会将本地物种的种群分割、包围和渗透,使本土生物种群进一步片段化和破碎化,造成本地物种近亲繁殖和遗传结构狭窄11“竞争力增强进化假说”的内容和理论依据是什么?竞争力增强进化假说是Blossey和N6tzold在天敌逃逸假说的基础上发展起来的, 基于“生长或防御权衡的重新分配提出的,该假说认为外来种进入新生境后,缺乏天敌的控制,外来种本来用于防御的资源投资就可以转移到自身的生长发育.上,从而进化出最优化的生存策略。比如进化出最适应新栖息地环境的表型来适应新的环境,也就是表型可塑性。、12“天敌解脱假说”的内容和理论依据分别是什么?
13、天敌解脱假说:天敌是植物群落的重要调节者;天敌对本地种比外来种有更大的抑制作用;植物可以利用天敌调节作用的降低提高种群的增长。广谱性天敌可能是控制外来入侵强劲阻抗力量。是由 Hierro 等提出的假说,该假说提出,一个外来种被引入到一个新生境后,逃避了原生 地的天敌,从而导致其在新栖息地大面积生长、繁殖和扩散。该假说最早可以追溯到达尔文进化论,达尔文提出外来种能够成幻入侵到新的栖 息地,是由于其脱离原产地协同进化的自然天敌(如竞争者、捕食者和 病原微生物)的控制作用,而本地竟争种的专一性天敌几乎未发生寄主 转移,或本地广食性天敌对入侵种的影响远小于对本地种的影响,逐渐 形成竞争释放,从而导致外
14、来种分布范围的逐渐扩大。13“互利助长假说”(促进共生假说)的内容和理论依据分别是什么?14“新式武器假说”(化学武器假说)的内容和理论依据分别是什么?15简述物种多样性与生态系统可入侵性之间的关系?物种多样性越高可入侵性越低,不过也取决于很多因素。生物的多样性有利于阻止外来生物的入侵。多样性程度越高的群落,生态位越拥挤,越不容易入侵。相反,群落结构越简单、多样性程度越低,就越容易遭受入侵。例如生物多样性程度高的西双版纳雨林、贵州荔波县小七孔国家自然保护区等紫茎泽兰发生数量很少。16哪些生态因子会促进本地资源的波动出现?气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子17干扰是否能抑制外来种入
15、侵?请讨论分析。干扰是一 个不连续的因子,在很多情况下,干扰能够增加群落的可入侵性。它可以使土著群落的物种或部分生物量致死,在群落中形成空域生态位,降低群落对入侵的抵抗力,使入侵容易发生。如森林的人工砍伐、垦荒过度草场过度放牧渔业中滥捕滥捞18如何开展外来种风险评估?三步程序包括 1、潜在地理分布风险评估:主要采用生态位模型与软件技术,如CLIMEX软件的地点比较模型 2、入侵可能性风险评估:主要使用商业软件 RISK,基于随机模拟方法,对各种可能出现的结果利用适宜的概率分布进行模拟,得出构成风险的各种事件的发生概率,从而对风险的不确定性进行定量的预测 3、潜在损失风险评估:首先分析潜在的或局部分布的入侵种可能再次的各方面的损失,然后建立综合性的评价指标体系及模型,最后核算由潜在的或局部分布的入侵种可能造成的总损失19请以引进外来种为例,简述口岸检疫的主要程序。1.检疫审批:
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