理科选修《生物安全与人类生活》课件-第三章-外来生物入侵.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《理科选修《生物安全与人类生活》课件-第三章-外来生物入侵.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物安全与人类生活 理科 选修 生物 安全 人类 生活 课件 第三 外来 生物入侵
- 资源描述:
-
1、12指某种生物自然或人为引种后成为野生状态,并的现象。这些生物被叫做外来物种。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。本地物种本地物种(或叫当地物种、土著物种)是指出现在其(过去或现在的)自然分布范围及扩散潜力以内(即在其自然分布范围内,或在没有人类直接或间接引入或照顾的情况下而可以出现的范围内)的物种、亚种或以下的分类单元。是与生物入侵密切联系的一个概念。任何生物物种,总是先形成于某一特定地点,随后通过迁移或引入,逐渐适应迁移地或
2、引入地的自然生存环境并逐渐扩大其生存范围,这一过程即被称为外来物种的引进(简称引种)。3,极大丰富人们的物质生活美国于20 世纪初从我国引种大豆,种植面积从6000多万亩增加到现在的4亿多亩,已成为最大的大豆生产国、出口国。我国早在公元前126年便开始引进外来物种张骞出使西域苜蓿、葡萄、蚕豆、胡萝卜、豌豆、石榴、核桃等源源不断地沿着丝绸之路被引进到中原地区,而玉米、花生、甘薯、马铃薯、芒果、槟榔、无花果、番木瓜、夹竹桃、油棕、桉树等物种也是历经好几百年陆续被引入我国的重要物种。缺乏自然天敌的外来物种迅速繁殖,抢夺其他生物的生存空间,进而导致生态失衡及其他本地物种的减少和灭绝,严重危及一国的生态
3、安全。这种对本地生态环境造成严重危害的外来物种即称为“入侵种”“入侵种”不同于“外来物种”,特指的外来物种,如“凤眼莲”、“松材线虫”、“大米草”等,其范畴小于“外来物种”;4。指生物进入一个,不考虑该物种以后是否永久定居。1996年英国学者Williamson采用这种定义。实质上这是入侵的第一步。指生物种向近代进化史上不曾分布到的区域所进行的永久性扩张,物种在新的地域里。这个定义为大多数生态学家所接受。如果后代离母体很远,称为“入侵”;后代在母体附近,则为“驯化”。指非本地物种在一个生态系统中。这一定义广泛用于环境保护与资源管理的实践中,指广义上的害虫或杂草类的有害生物。5“外来物种入侵”不
4、同于“外来物种引进”,特指入侵种经自然或人为途径,从原生地传播到入侵地,并损害入侵地的生物多样性、生态系统甚至危及人类健康,造成经济损失及生存灾难的过程。进入新的生态系统,最终能否,取决于:抗旱、耐寒、耐温、抗污凤眼莲有无性和有性两种繁殖方式,每个花穗有300500粒种子,还可通过匍匐枝无性繁殖,30下5天可形成新植株水、土、温度、光照、食物等缺乏自然控制机制如凤眼莲在南美洲有200多种天敌昆虫,在中国却几乎没有天敌昆虫人类的频繁活动为外来物种入侵创造机会6是一种美丽的,源自中国南方和日本等地。是这10种臭名昭著的入侵者中唯一的植物。1876年,野葛第一次出现于美国费城百年纪念馆的展览厅内。当
5、时它被吹捧为一种“生命力坚强、可以快速生长”的地被植物,可以抑制土壤浸蚀问题。基于这种目的,野葛正式被引入美国。50多年后,也正是因为这两大优点,野葛获得了两个新外号,第一个外号是“”,第二个外号是“”。如今,野葛在美国南方各州疯狂蔓延,泛滥成灾,甚至大有继续北上之势,触角最北端已伸到新泽西州。美国土地上的野葛几乎没有任何天敌,它们的存在已经对美国南部各州造成了严重的生态灾难。现在美国人考虑的问题不再是利用它,而是如何铲除它。45年生的紫茎泽兰通常有1520个生殖枝,每个枝条平均有1252个花序,每个花序平均含花71.2个。据估计一亩建群的紫茎泽兰一年可生产出4.63亿粒种子。一千粒种子质量只
6、有0.05克,种子小得和尘土一样,有冠毛,可随风飞扬,到处传播,同时藕根状茎能营养繁殖,加强了其传播及侵占能力。71859年,澳大利亚农场主汤姆斯奥斯汀曾经这样写道,“农场里引入一些兔子,根本不会带来害处,甚至还可以为人们提供一个打猎的机会。”不久后,他就将24只外地灰兔子放到了野外。正是在这种认识的前提下,澳大利亚人对野兔的生长放任自流。到19世纪末,野兔的群体呈现疯狂性的扩张之势,野兔对当地的植物、动物甚至土壤都产生了严重的威胁,澳大利亚的生态系统已处于崩溃边缘。1937年,澳大利亚科学与工业研究委员会尝试利用多发性粘液瘤病毒来对付野兔,在一些水池里投放病毒药水并引诱野兔前来喝水。图中右下
7、角显示的就是一群野兔正在“政府药池”旁喝水。到1950年,这种病毒终被证明可以安全地用来对付野兔。两年后,澳大利亚的野兔数量由最高峰时的6亿只左右下降到1亿只左右。1890年,美国一位名叫尤金施齐费林的莎士比亚崇拜者在纽约放飞了他从欧洲带回来的60只欧洲椋鸟。他希望能够。第2年,又放飞了40只欧洲椋鸟。椋鸟是一种群居鸟类,经常会形成一个个庞大的鸟群,数量高达100万只,甚至更多。如今,欧洲椋鸟不仅仅是的制造者,而且还对美国的造成了巨大的影响。据了解,每年欧洲椋鸟所造成的美国农业经济损失达8亿美元。大量的飞鸟对飞机的也是一个致命的威胁。8美国佛罗里达州的沼泽国家公园里滋生着大批缅甸蟒,大约有3万
8、多条。体型巨大,最长可达6米,甚至连美洲鳄鱼都不是对手。有人曾经在一条被捕获的缅甸蟒腹内发现了一只长约1.5米的美洲鳄鱼。在当地几乎没有天敌,数据仍将有可能会继续增加。全球气候变暖为这种动物在美国东南部地区大批滋生并泛滥成灾提供了适宜的生活条件。有的是逃自宠物商店或动物园有的是被宠物主人放生还有可能是来自动物偷渡者海蟾蜍又名甘蔗蟾蜍,是原产于中美洲及南美洲的一种陆生蟾蜍。澳大利亚人为了,引进了大批海蟾蜍。1935年,澳大利亚人引入了首批20只海蟾蜍并投放到昆士兰州的甘蔗园中。到1937年,总共大约有6万只海蟾蜍被引入澳大利亚。海蟾蜍并没有起到灭虫的作用,反而带来了另一场灾难。首先,虽然甘蔗地的
9、食物无法满足海蟾蜍的营养需要,但是它们胃口很好,可以吃掉身边所有的可能食物,这对当地食物链造成严重影响。其次,它们身上的毒液可以杀死许多捕食者,在澳大利亚成为没有天敌的强者。诸多原因最终导致了海蟾蜍的泛滥成灾。海蟾蜍最长可以有15英寸长。9主要为灰色,城市里由于威胁减少,常常可以看到白色或黑色的灰松鼠。灰松鼠于19世纪70年代引入英国。最初引入目的是,然而,仅仅几十年,这种繁殖力强的动物就占领英格兰大部。与英国本土的红松鼠相比,北美灰松鼠要强壮许多,抢夺食物、繁殖都远胜于红松鼠;灰松鼠身上着一种,但本身并不发作;红松鼠却对该病毒十分敏感,患病后健康状况急剧下降无法觅食,两周内就会死于饥饿。目前
10、在英国的灰松鼠数量达到约330万只,而红松鼠的数量仅为约16万只。1998年,科学家发现了这种身上带橙色斑点的蛇头鱼,生活在印度阿萨姆的小溪、沼泽和池塘。这种黑鱼,有时候因为其狼吞虎咽的姿态及其庞大的体型而被称为“鱼蜥”。腮部上方还有个简单的肺,使它们能够在水面上呼吸。一旦在一个池塘或是湖泊中大批滋生,会吃掉所有能够发现的目标。拥有特殊的呼吸系统,可在水面上呼吸空气。当旱季池塘干涸后,它们能够凭借特殊的呼吸系统,在无水的情况下蠕动身体越过陆地,去寻找新的池塘,最长可坚持四天。有些地方政府曾经在整个湖泊中投毒,就是为了彻底杀死潜伏于烂泥中的蛇头鱼。蛇头鱼最长有3英尺(约合0.91米)长。10世界
11、上90%以上的岛屿都出现过老鼠大批滋生现象。有人认为,一些海岛鸟类和爬行动物的灭绝,有60%要归咎于鼠患。最典型的鼠患发生于阿拉斯加的“”。1780年,一艘载有大量老鼠的,船上的老鼠纷纷涌入该岛。由于缺少天敌,日本老鼠迅速繁殖,赶走了本来栖息于岛上的鸟类和其他生物。老鼠岛本来就是一个没有树林的无人居住岛屿,于是老鼠最终成为了该岛的统治者。为了恢复该岛的生态平衡,2008年美国政府与老鼠岛“统治者”展开了一场人鼠大战,投下了大量的老鼠药。最终战争以美国人胜利而告终。2009年,生物学家宣布,该岛已没有任何老鼠的踪迹。杀人蜂也叫“非洲化蜜蜂”,毒性很强,可以蜇死人和动物,杀人蜂的名字由此而来是一种
12、杂交蜜蜂。科学家为了改良欧洲蜜蜂的生存能力,于1957年从非洲引进了26只坦桑尼亚蜂王进行。然而,由于管理人员的疏忽,26只坦桑尼亚蜂王从实验室中逃走,并很快与当地野蜂交配,于是就产生了令人恐惧的杀人蜂。杀人蜂比欧洲蜜蜂攻击性更强,生命力也更强。特征:,已在许多地区漫延并形成灾害2007年,人们在美国新奥尔良地区发现了杀人蜂。2009年,杀人蜂又开始出现于犹他州境内。在南美地区,杀人蜂的漫延速度更是快得惊人。至今仍然未能找到有效措施制止杀人蜂的继续漫延。11亚洲鲤鱼源自亚洲,最初美国人进口亚洲鲤鱼是为了美国南部一些。后来由于洪水的原因,一些亚洲鲤鱼逃进了密西西比河及其一些支流中,并在很短的时间
13、内,成为当地的多数种群。亚洲鲤鱼成长速度惊人,体重可以超过100磅(约合45公斤)。可吞食相当于自己体重数倍的水生植物和小鱼,很多本土鱼类因此失去食物。在五大湖水域,亚洲鲤鱼没有天敌。美国人至今对亚洲鲤鱼的泛滥束手无策。3月奥巴马政府宣布,如有必要还将动用军队。12烟粉虱烟粉虱谷斑皮蠹谷斑皮蠹光肩星天牛光肩星天牛 红火蚁红火蚁舞毒蛾舞毒蛾白纹伊蚊白纹伊蚊台湾乳白蚁台湾乳白蚁阿根廷蚁阿根廷蚁大果柏大蚁大果柏大蚁大头蚁大头蚁狂蚁狂蚁 普通黄胡蜂普通黄胡蜂四斑按蚊四斑按蚊小火蚁小火蚁13 某些外来植物在代谢过程中沉积某些物质,改变土壤的化学成分,使周围的本土植物难以正常生长而失去竞争能力。如美国的柽
14、柳有泌盐特性,在干旱地区泌盐更强,枯枝落叶引起土壤盐渍化,使本土杨树和柳树等难以生存。如忍冬和洋常春藤侵入美国华盛顿特区罗斯福岛后,其浓密枝叶抑制了本土建群植物美国榆、樱桃和北美鹅掌楸的光合作用而最终使其死亡。外来物种与本土近缘物种杂交,改变本土物种基因型在生物群落基因库中的比例,使群落基因库结构发生变化,改变当地物种的遗传多样性和完整性。有时这种杂交后代由于更强的抗逆能力而使本土物种面临更大的压力。这不但发生在植物中,在鱼类、两栖和无脊椎动物中也时有发生。14非人为原因引起的,而是通过风媒、水体流动或由昆虫、鸟类的传带,使得植物种子或动物幼虫、卵或微生物发生自然迁移而造成生物危害所引起的外来
15、物种的入侵。虽然是人为引进的,但主观上并没有引进意图,而是伴随着进出口贸易,海轮或入境旅游在无意间被引入的。如“松材线虫”就是随着木材制的包装箱带进来的。海轮压舱水、入境旅客携带的果蔬肉类等都可能成为入侵的渠道。外来生物入侵最主要的渠道发展农业、林业和渔业,往往需要引进优良的动植物品种。如20世纪初,新西兰从我国引种猕猴桃,美国从我国引种大豆等。由于缺乏全面的风险评估制度,引进优良品种的同时也引进了有害生物:如大米草、水花生、福寿螺等。这些入侵种由于改变了物种的生存环境和食物链,在缺乏天敌制约的情况下泛滥成灾。进入与扩散的及其、难以防范,存在通过不同的渠道多次引入的可能,以人类有意或无意的行为
16、所引起的入侵为主,入侵种的登陆地点也相对集中。15入侵具有,一旦达成入侵,往往在短时间内形成大规模爆发之势,极难防范和监测。入侵过程具有,通常分为四个阶段:有目的引入的物种,如引种作物,以及受干扰明显地区的物种,其两阶段间的成功率要高得多,入侵的成功率也较高。入侵范围广泛(涉及陆地和水体的几乎所有生态系统),后果难以估量和预见,并可能引发一系列的连锁反应,且难以或甚至根本无法清除或控制(),防除的代价和成本也极为高昂,而防除方法稍有不当或失灵,入侵将可能变得不可收拾,受影响区域可能会迅速扩大。入侵事实、及其影响可能。入侵具有某种特征,物种单一的、人为干扰严重的、退化的、有资源闲置的、缺乏自然控
17、制机制的生态环境下,入侵成功的可能性较高,而生态完整性良好的生态系统较不易受到入侵。16水葫芦(河流、湖泊、水塘)、豚草、空心莲子草、松材线虫飞机草、薇甘菊、紫颈泽兰、空心莲子草、福寿螺、牛蛙 加拿大一只黄花假蓍紫菀;国产落叶松日本落叶松;国产海桑属孟加拉国的无瓣海桑 空心莲子草水稻、大豆、玉米、棉花、烟草 毒麦小麦、油菜 褐家鼠、屋顶鼠、小家鼠 鼠疫、流行性出血热、蜱性斑疹伤寒;豚草花粉 过敏性体质者患枯草热病 17入侵生物采取各种方式土著物种,引起生态破坏和本地生物物种减少或丧失。生物入侵的广泛冲击入侵种通过适应性进化在定居建群后迅速繁衍。创建自身的竞争优势,造成本地种的减少甚至灭绝,改变
18、原有的生物地理分布和自然生态系统的结构与功能。生物入侵引起的资源、干扰、分摊、争夺外来入侵种的植物能向外释放一些化学物质,影响(抑制或刺激)邻近植物(异种个体或同种个体)的生长和发育,称为异株克生现象。外来种入侵的入侵种与同属近缘种之间的杂交导致遗传侵蚀使等位基因丧失18影响 随同外来种入侵带来的病原菌危害、外来种导致土著种的进化或习性改变、控制外来种入侵而引入天敌对土著种的影响入侵物种侵袭可使生物多样性丧失破坏景观生态的自然性与完整性明朝末期引入原产于美洲的属4个种,分别种植于华南沿海地区和西南干热河谷地段,现已成为优势群落,而原本的天然植被景观荡然无存。1994年云南昆明滇池内覆盖面积约1
19、0万平方公里,原有水生生态系统被破坏。原产于日本的20世纪80年代初入侵中国南部,1990年底,有13万公顷马尾松枯死。竞争并占据本地物种生态位,使本地物种失去生存空间原产于中美洲的1919年在香港作为杂草存在;1984年在深圳被发现;20世纪90年代蔓延至整个珠三角地区20世纪60年代滇池中有16种以上的高等植物,随着水葫芦的入侵,到90年代只剩下3种危害生物多样性和遗传多样性杂交导致基因侵蚀19偶然现象,耐受限度宽和可塑性强经常被用于解释入侵的成功,桡脚类动物联合体被认为是一种广盐性的物种。但是其中一些种群并不能耐受该联合体所占据的如此广的盐度范围,而是当入侵到新的生境时便表现出很强的抗性
20、适应和可遗传的抗性变化。研究表明入侵种源种群的AGV程度越高则更有利于入侵成功,而成功入侵前所经历的时滞是积累足够AGV水平的需要而不是获得足够种群数。入侵种群种与新的生境里本地种和外来种的种内和种间杂交也能够减少奠基者事件中AGV的损失并产生新的基因型。如,一些杂草通过与生物工程作物杂交而获得除草剂抗性和耐寒的基因。20世纪40年代从南美入侵美国东南部的火蚂蚁,其中一个基因影响该入侵种的社会组织能力。会导致外来种在入侵不同的环境时的多样化选择,因为选择不同的寄主而导致苍蝇在形态和生理上的分异。20入侵事件中的适应性进化的重要的基础。例如大陆果蝇的染色体反转呈现出相同的模型,表明其基因重排是为
21、了适应进化指入侵性外来生物从开始在新环境里定居到种群开始快速增长和迅速扩大“占领区”之间的时间延迟期(潜伏期)。巴西胡椒在19世纪被引入美国佛罗里达,但直到20世纪60年代早期,它们并不为人所知,而现在佛罗里达已有280,000英亩的面积,并且群落密集,没有别的植物能与之竞争。有一种叫千里光的植物,18世纪末仅生长在牛津植物园,但到19世纪中叶很快蔓延到英国许多地方。外来生物入侵过程的时间延滞,或有或无,或短或长,从几年到几十年或上百年,更有甚者可以持续几个世纪,难以琢磨,说不定在我们周围默默无闻存在了很长时间的某种什么外来生物会突然爆发性生长,给人类带来许多麻烦。21,至今还不清楚,可能的原
22、因有:外来种,需时间扩散到适于其生长的环境;由于道路、河流、山谷等天然,或人为的限制,使之不能扩散到其它有利于生长的地区;因为没有引起人们的注意,但种群却是一直在增长的。这与人们对外来种的认识程度、重视程度有关;潜在入侵者的数量和分布状况。一个种群要想快速繁殖,需要达到一定的种群大小,在突破这个以前,入侵者不会大规模的爆发;产生适应新环境的新基因型的所需的时间;。有的外来种在不利的生存条件下可以维持自身的生存,但不能爆发,一旦生长条件适宜将迅速扩增,伺机爆发。22经济贸易美学观赏战争行动宗教传播文化交流旅行探险民族迁徙其它偶然事件(自然灾害、疾病流行等)心理学原因(好奇、兴趣爱好、风俗习惯等)
23、世界自然保护联盟指出:导致当代世界物种的灭绝和濒危的是这三大因素,都23的卵、种子、孢子、植物部分或整个有机活体(动植物)外来,如农田、经济林、园林、人类聚集地和道路。这些地方原始的生态系统早被毁灭,取而代之的是物种单一、结构功能相当脆弱的人为生态系统,难以抵御入侵。不少外来物种是的外来物种问题,不同的策略措施会有不同的效应与影响引进外来种的初衷都是美好的,但在可能,危害甚深引进外来物种是人类社会福利和地区文化的重要组成和表征,需要对入侵物种的进行科学分析自然生态系统中各生物相互制约,引进新物种会破坏这种24外来物种入侵是由:自身因素、环境因素、人为因素和入侵后果是外来物种本身具备的有利于入侵
24、的生物学和生态学特性,如外来人侵物种很强的繁殖能力、传播能力等固有特性及对环境改变的适应能力。是适合外来物种入侵的各种生物和非生物因素,如本地的竞争者、捕食者或天敌,适宜外来物种生长、繁殖、传播、爆发等的气候条件等。是人类活动对外来物种入侵产生的影响,如人类活动为外来物种入侵创造了条件,对外来物种入侵、传播扩散和爆发疏于防范或采取了不适当的干预措施。是外来物种各种不利于人类利益的生物学、生态学特性作用结果,表现为经济、环境、人类健康的损失。25由早期征服者从欧洲带入美洲,梅毒以相反方向从美洲传入欧洲原来存在于中亚高原,后来由于军队作战期间带入携有病毒的牲畜而很快横扫欧洲。1887年之前,非洲还
25、没有该病毒,后来随着意大利人的入侵,该病毒首先出现在厄立特里亚;1888年传入埃塞俄比亚;不到10年遍布全欧洲。军队是由具有智慧和技能的入侵性的特殊物种;是疾病病原的载体;战争是潜在流行病的开拓者和放大器;古代的疾病传播流行有很多与行军作战有关。26人类历史公认的。公元前1192公元前1183的是一场旷日持久的特殊生物入侵,对希腊的生态环境和人文生态造成深刻而广泛的影响。公元前14世纪,为后者带来持续3代人以上的瘟疫灾难。(公元前356323)先后征服了波斯、埃及、印度,军队横跨欧、亚、非,对世界的生态环境和人文生态造成深刻而广泛的影响,至今依然依稀可辨。27纪元之后有记录可查的世界上第一次大
展开阅读全文