生物入侵论文大全11篇

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篇（1）

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

篇（2）

【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。

篇（3）

摘要：生物入侵是人类全球化进程的负效应之一，并且对入侵地的生物多样性，生态系统功能和经济发展都造成了巨大的危害。生物入侵已经引起了生态学家们高度关注，生物入侵的机制是其中重要的科学问题，对于预防外来生物入侵和恢复已经被入侵的生态系统的稳定性都具有重要的意义。本文主要介绍了目前占主导地位的几种生物入侵机制。

关键词：生物入侵 入侵机制 生态位

生物入侵是指物种由自然分布区扩展到一个新地区，在新区域中，该物种可维持自身种群的稳定性，并对入侵地造成生态灾难的过程[1][2][3]。据统计分析，生物入侵已成为造成生物多样性丧失的三大主因之一[4]，其对生态系统中所有物种赖以生存的自然平衡造成了长期威胁[3]，我国几种主要入侵物种所造成的经济损失就高达574亿元[5]，另外，生物入侵还会造成全球动植物区系的均匀化趋势[6]。生物入侵的“十数定律”表明，在众多的外来种中只有极少数会成为入侵种，究竟为什么会造成这种现象呢？这引起了生态学家的注意。围绕这个问题研究人员针对不同种进行了大量的研究，提出了外来物种成功入侵的若干机制。目前，对外来入侵植物的研究大致可分三类：外来种本身生物学特性、被入侵生境的敏感性与二者的相互作用。现分别从这三个方面对外来种入侵机制研究加以概述。

1． 入侵植物本身生物学特性

外来植物入侵能力与其自身性状之间的关系是入侵生态学的基本问题之一。研究表明入侵植物一般都具有较高的光合利用效率、水分及养分利用效率和对环境胁迫的忍耐能力，且r-策略种群往往具有更高的入侵扩散能力。在对入侵和本地悬钩子属（Rubus Linn.）植物光合特性的比较中发现，入侵种具有较高的光合能力和较低的比叶面积，这就保证了其较高的光合利用效率和较低的构建成本[7]。对南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)、互花米草(Spartina alternifora)等植物的研究也得出了相似的结论[8][9]。通过对鸭跖草科入侵植物 Tradescantia fluminensis 和 Commelina benghalensis 与本土植物 T. Blossfeldiana 和 C. pacteosa 在不同水分和营养梯度下特性的比较表明入侵植物具有较高的水分营养利用效率[10]。入侵植物还具有较强的适应可塑性和抗逆性，王俊峰等比较了光强对入侵植物和本土植物生物量分配、叶片形态和相对生长速率的影响，结果表明不同的光强下入侵植物的适应可塑性很大

[11]。对恶性入侵杂草空心莲子草（Altemantheraera philoxeroides）的研究发现在不同程度的水分胁迫下，该植物均能靠POD活性来消除过氧化物的危害[12]。很多入侵植物都可进行无性繁殖，即其营养体的一个片断就可成长为一个新个体，这对入侵初期入侵种的建群起到了至关重要的作用；在有性繁殖方面入侵种具有花期长，种子多和幼苗生长强壮等特点[13]。

植物入侵成功除了具有一些基本的生物学特性以外，有的外来种还具有一些特有的入侵机制。如李绍文等发现三芒草可产生他感物质抑制土壤中的固氮细菌，从而改变土壤氮资源，影响其他植物的生长[14]。对朱砂根、矢车菊等植物的研究还发现其自身的细菌和菌根真菌对成功入侵有极大的贡献[15][16]。

2． 被入侵生境的敏感性

生物入侵的成功不仅与物种本身生物学特性密切相关，也与被入侵生境的特性和群落对入侵物种的敏感性有关[3]。一般来说，任何群落都有被入侵的可能性，但不同群落物种组成、功能群、营养结构、不同营养级之间相互作用的强度等，都会影响群落的入侵抗性[17][18]。通过对被入侵生境特性的研究，研究者们提出了一系列假说。

2.1 多样性阻抗假说 1958年Elton在其经典著作“The Ecology of Invasion by Animals

and Plants”中提出物种多样性低的群落比多样性高的群落更容易被外来植物入侵，此即经典的多样性阻抗假说[1]。该假说的理论依据是多样性低的群落资源利用效率比较低，这也就为外来种的侵入提供了生存空间，所以这样的群落敏感性也就更高，更容易被入侵[19]。有关该假说的研究出现了许多有争议性的结论。对加州一年生草地的调查研究发现，物种丰富的地区更容易被外来生物入侵[20]。Levine等在综述之前的研究工作时也发现在空间图式和加入入侵者的试验中，多样性高的群落更容易被入侵[21]，这些观点与Elton的观点恰恰相反。Naeem等认为以观察为基础的研究存在一个很大的缺陷，即对与生物入侵和物种多样性同时发生作用的外部因子（如干扰、气候、土壤肥力、光照等）缺乏控制，所以他们的研究结论不能够真正反驳Elton的观点。他在对外来植物屋根草（Crepis tectorum）入侵性与物种多样性之间关系的控制试验中发现物种多样性与入侵性呈显著负相关，这与Elton的观点是一致的[22]。Hooper等对Elton的假说做出了一些修正，他认为群落物种功能群多样性越高，外来物种入侵成功的机率也就越小。这是因为功能群多样性丰富的群落对有限资源利用的就越彻底，留给潜在的入侵种获得资源的机会也就相对越少[23]。通过对恶性杂草空心莲子草入侵性的控制试验发现，物种功能群多样性与该植物入侵性具有显著负相关，且独立于功能群之外的物种多样性与空心莲子草的入侵性没有明显相关性[18]。

2.2 干扰假说 干扰可能会促进生物入侵[24][25]。这里的干扰包括人为干扰和自然干扰，干扰会打乱物种间的相互作用，形成新的空缺生态位，从而降低本地群落对入侵的抗性[26]。Smith等对一个以C4植物为主的草原进行了15年的试验，发现火烧和放牧都会对本土植物和外来植物的丰富度产生影响，火烧促进了外来植物的入侵，放牧却减少了入侵[27]。另外，全球变化也会引起气候带的重新配置，这必然会引起物种和群落分布区域的进一步改变，这也会增加入侵机率[28]。该假说一直以来受到公认，但是缺乏试验验证。

2.3 生态位机遇假说 Shea等提出资源、天敌和物理环境3个因素共同决定了物种的入侵性。一个物种对这些因素的时空变化的反应如何，也就决定了它的入侵能力[29]。这里生态位机遇可以定义为某一特定群落提供给一个外来种在低密度下获得正增长率的潜力。它可以是由资源、天敌和物理环境及时空变化的任意组合。生态位机遇越低，群落对入侵的敏感性也就越弱。同样，该假说目前也很缺乏试验验证。

3． 入侵植物与入侵生境的互作关系

入侵植物与入侵地生境的互作关系是入侵生态学机制研究的一个重要方面，对入侵植物成功入侵具决定性作用。

3.1 天敌逃逸假说 该假说认为，外来植物进入一个新的分布区后，由于缺乏专食性天敌（包括植食性动物、有害细菌、真菌等），从而导致该物种在数量和空间分布上的扩张[1]，天敌逃逸假说一直以来是生物防治的理论基础。该假说的成立必须基于以下论点：在原产地该植物具有专食性天敌，而入侵地则没有；入侵地广食性天敌更喜食本土植物；外来植物可利用天敌的作用来调节自身种群的生长[3]。针对该假说，研究者们进行了一系列野外观察的或者受控的试验验证。Wolfe等对多年生植物白玉草（Silene latifolia )在欧洲（本土区）和北美（入侵地）的四种广食性天敌和两种专食性天敌的控制作用做出比较。结果表明，在入侵地，各类天敌的作用均远远小于本土区[30]。原产地土壤病原菌也是植物的重要天敌之一，对入侵植物矢车菊（Centaurea maculosa）原产地土壤微生物和入侵地土壤微生物的比较研究表明，在个体水平上，原产地的土壤微生物灭菌培养的矢车菊生物量增加了166％，而灭菌的入侵地土壤培养的矢车菊生物量则下降了24％；在种群水平上，灭菌的原产地土壤培养的矢车菊生物量增加了31％－900％，而灭菌的入侵地土壤培养的矢车菊生物量则只增加了-24％－148％（生物量增加出现负值说明土壤微生物与植物具协同作用）；这说明原产地土壤微生物对植物的控制比入侵地要明显强[31]。

3.2 入侵进化假说 基于天敌逃逸假说的基础，入侵进化假说认为，外来生物进入新生

境后，其种群由于逃逸了原产地天敌的控制，从而失去了对天敌的抗性，这样外来生物就可以在缺乏天敌抗性的状态下重新配置资源，从而在表型甚至是遗传上出现有利于种群扩张的快速变化[32][33][34]。目前，已有很多研究者对该假说进行了验证。

Siemann等对美国东南部的入侵植物中国乌桕（Sapium sebiferum ）的研究发现，在入侵地该植物种群要比原产地种群个体更大而且繁殖力更强，但抗病性能较差[35]。Jakobs等调查了入侵植物加拿大一枝黄花（Solidago gigantean）46个欧洲种群和45个北美种群（两地带在气候和纬度上无明显差异）发现入侵种群的平均种群大小、密度和总生物量比原产地高[36]。但是，Bossdorf 等对葱芥（Alliaria petiolata ）的研究结果却不支持该假说，他们认为入侵生境中物种间竞争较少时，自然选择将倾向于选择竞争力较弱的基因型，另外在长期的进化过程中，入侵种还可能通过拒食、延迟发育和毒性来减少天敌的伤害，从而实现成功入侵[37]，该理论被称为“新防卫假说”。

3.3 种间竞争和他感作用假说 研究证明，成功的入侵种在新栖息地环境条件下的竞争能力经常高于处于相似生态位的本土种，这种情况下可以通过排挤本地种获得入侵的成功，在植物竞争中，他感作用具有重要的地位。Callaway等的研究发现入侵北美的杂草 Centaurea diffusa 的生长和养分吸收能力在其原发地受与其共存的物种的分泌物质所抑制；而在新栖息地，Centaurea diffusa 的分泌物质却抑制了类似植物的生长[38]。黄红娟对入侵中国的恶性杂草薇甘菊（ Mikania micrantha ）的他感作用研究也表明，四种不同生境的外来植物提取液均会对本土种产生较大抑制作用，但是四种生境中薇甘菊的他感作用会有差别

[39]。目前，关于外来植物他感作用的生态学过程了解的还比较少。

总而言之，外来种的入侵机制是一个十分复杂的问题，每一种理论都具有应用的局限性，往往在解释某种生物的入侵时，需要对几个理论进行合理的糅合。

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[34]Willis. A. G, Blossey. B. Binegn environments do not explain the increased the vigor of nonindigenous plants: a cross-continental transplant experiment. Biocontrol Science and Technology. 1999. 9:567-577.

[35]Siemann. E, Rogers. W. E. Genetic differences in growth of an invasive tree species. Ecology Letters. 2001. 4: 514-518.

[36]Jakobs. G, Wber. E, Edwards. P. J. Introduced plants of the invasive Solidago gigamntean (Asteraceae) are larger and grow dense than co specifics in he native range. Diversity and Distribution. 2004. 161:503-505.

篇（4）

 

正文：

随着信息全球化，经济贸易全球化的脚步加快，外来物种入侵给全球带来的危害也越来越严重。新时代的人们越来越关注环境保护和生物安全，而2010年被定为国际生物多样性年。在正在举办的上海世博会上，就非常显著的体现了这种环保观念。世博会园区内很多国家的展馆都对生物多样性魅力进行了展示，更加感染人们参与保护行动中。

在世博会园区内，英国馆带给了我们别有情调的礼物。英国馆看起来像是一朵蒲公英，它由6万根亚克力管构成，管子里面有900多种共26万颗种子，全部是濒危灭绝，稀缺品种。展馆里的种子来自英国皇家植物园和中国云南昆明植物研究所合作的千年中资银行项目。这个计划在上个世纪90年代就开始了，旨在基本收集完英国的植物种子，在2010年保存世界上10%植物种类的种子，至2020年保存世界上25%植物种子的种类。这是对生物多样性的畅想，也是对生物多样性保护做出的努力。

世博会园区内很多展馆的主题也都围绕着生物多样性和生态环境。这体现了整个世界对生物多样性保护理念的交流和宣传。基于此生态，我们也要从这些方面入手防范外来物种入侵，加强生物多样性的保护。

生物多样性的魅力深深吸引了大家，可是外来种入侵却是 破坏生物多样性的主要杀手。在这种绿色，低碳世博会期间宣传保护生物多样性，防控外来物种入侵具有非凡的意义。

外来物种入侵，根据世界自然保护联盟定义，外来物种入侵又称生物入侵，是指在自然、半自然生态系统或生态环境中，外来物种建立种群并影响和威胁到本地生物多样性的过程。随着国际交流，国际贸易日益频繁，外来物种的入侵的机会也大大的增多。这对经济，社会，生态等各个方面都带来了前所未有的破坏和灾难，尤其是对生物多样性的保护带来了很大困难。目前，外来物种入侵已经成为破坏全球生物多样性的最重要因素之一。在这里，要将外来物种引入和外来物种入侵区分开，并不是所有的外来物种都有害，许多外来物种对人类是有益的，例如提高生产力，提高抗病虫害能力。而对原有的生态系统造成了不良影响的才是外来物种入侵。

1 外来物种入侵的主要途径

外来物种入侵主要有三种途径：有意引入，无意引入，自然扩散。

自然扩散，主要是借助大自然本身的力量，例如水力，风力等自然因素。这种暂且不做详述。

有意引入，曾在人类发展的某些阶段盛行，为了提高生产力等人为原因将外来种引入，却由于引入不当或管理不善造成生态破坏或生态污染。例如美国大米草，根系发达，适应力强。在上个世纪80年代生态，福建为了保护滩涂，发财致富引进该植物。结果大米草见土扎根，迅速蔓延，造成无数海生物死亡，堵塞河道造成水质污染，造成了巨大经济损失和生态危机。例如，现在很多人喜欢外国的宠物，于是引进了如巴西龟之类的动物。这种宠物进口是合法的，可是很多情况下，饲养一段时间就放生了。这对新的生态环境可能带来了十分大的危害。比如在世博期间我们需要引进很多花卉草木进行园区的建设，那么不可避免的涉及到引进外来物种，这就是有意引入。

无意引入，相对来说途径比较多，情况比较复杂。一些外来物种随着贸易，旅游，运输等方式而传入。世博会是世界的盛会，在召开之际，很多国际朋友来到中国，来到上海，那么外地的朋友身上带来的一颗种子都很有可能造成危害。

2 外来物种入侵的危害

2.1外来物种入侵破坏生物多样性，加剧物种灭绝速度

地球上的生物多样性是人类宝贵的物质财富，每年为人类创造了数以亿计的财富。但近些年来，外来物种入侵严重破坏了生物多样性。外来物种入侵造成生态环境恶化，多种生物濒临灭亡。据统计，42%的生物多样性丧失是由于外来物种入侵造成的。在过去的50年里，人类已经失去了几十万种生物。

在北美,外来物种入侵对生物多样性产生严重威胁,外来物种的竞争或捕食危及到美国濒危物种,外来入侵物种威胁到了近一半濒危物种。在加拿大,外来物种已经导致约31%的受威胁物种和脆弱物种的灭绝、25%的濒危物种。目前入侵我国的外来物种达400多种,其中50余种属于世界自然保护联盟公布的全球100种最具威胁的外来物种。中国是全球受外来物种入侵影响最严重的国家之一。

如今，外来物种入侵的破坏已经愈演愈烈，成为了全球性焦点问题。

2.2外来物种入侵造成巨大经济损失

外来物种入侵每年给全球造成的经济损失在几千亿元。据统计，英国曾经在除草剂上的投入消费了3.44亿美元，美国每年因此造成的损失达1250亿美元。而我国由于外来物种入侵造成的农林业损失也达到每年580亿人民币。外来物种入侵给我国经济带来的损失远不止这些生态，算上各种间接损失，达到了1000多亿，占到了国民经济的1%。拿2002年举例来说，13种危害最重的外来物种就给我国造成了570多亿元的重大经济损失。

2.3外来物种入侵威胁人类生存

外来物种入侵对人类健康也造成了严重威胁。外来物种经常作为病原体的携带传播媒介，使得人们对突如其来的病菌没有抵抗力。例如这几年新出现的SARS,禽流感都与外来物种入侵有着莫大关系。例如原产于北美的豚草已经入侵我国多个省市，它带来的“枯草热”给人类健康造成了很大危害，拿沈阳来说，在1983年染病患者达到了600万。

3上海世博会期间的防控措施和效果

上海世博会期间会有很多外来的花草树木来到中国，因此传入林业病虫害的可能性也比较大。这不仅可能给上海世博会园区造成危害，更有可能威胁整个国家的生态安全。这就需要将“防”“控”两方面结合起来

3.1 检疫工作——防

5月份已经开始了以上海，江苏，浙江，安徽等七个省市的林业植物检疫执法行动。这是为了防范外来物种的入侵，国家林业局、国家质检总局首次联合开展此类专项执法行动。这次上海世博会所做的检疫工作就是为了更有效的避免外来物种入侵带来的损害，当然也起到了积极的成效。

3.2 生态修复——控

在世博会园区建设中，也曾经针对生态环境被破坏的现状进行了治理。各个方面的专家就正式采用了这种生态修复，生物治理的方式。专家们在浮岛上种植水生生物，利用其发达的生态根系来吸收转化污染物。短期来看，提高了水质，改善了环境面貌。长期来看，生物修复又营造了一个完整的水生生态系统，恢复了一定的生态功能，提高了生物多样性。

4 来自上海世博会的外来物种入侵防控新思路

在上海世博会中体现了我国防治外来物种入侵的种种举措，基于此我有几点建议：

4.1从立法上，制定和完善相关法律法规

我国在防止外来物种入侵工作上起步比较晚，在上个世纪末才开始发现并重视外来物种入侵的危害。上海世博会期间的各种检疫，防控等措施都是来自于单一的文件，条文，暂时还没有一个统一的上位法可以依托。

从立法上来看，存在着以下几个问题。第一生态，缺乏防治外来物种入侵的专门性法律。我国关于保护生物的相关法律主要依据《中华人民共和国环境保护法》以及一些单行条例如《野生动物保护法》《森林法》《海洋保护法》等。但是外来物种入侵的防治却没有一个统一的系统的上位法，略显单薄，因此在执行相关工作时缺乏一定的依据或者容易产生分歧。第二，法律保护目的，范围相对狭隘。我国目前对生物多样性保护的法律多基于人类健康，经济贸易等方面，没有明确针对生物多样性保护，生态环境保护。这使得一些防止外来物种入侵的单行法律都将范围限定在“病虫害”等方面，这就没有周全的考虑到所有有可能被引入的外来物种，造成了法律的空白。同时，立法目的不完善，对外来物种引入对生态环境和生物多样性的不够明确，也就使得我国对一些例如水葫芦等只有放入生态圈以后才会产生危害的入侵生物敞开了大门。第三，法律上责任追究比较薄弱，个人责任不够明确。因此,我国公民如果引入外来物种后承担何种责任，如何承担责任相关方面都没有具体规定。

针对以上情形，我提出以下建议：首先，加快立法步伐，制定一部针对保护生物多样性，严格管理外来物种引入的专门性法律。对外来物种的风险评估，预警，防治等方面都作出详细的规定。其次，系统考虑外来物种的风险性，完善法律法规。只有周全的将外来物种的安全系数，生长特点等方面都掌握了才能更加完善具体法规条例内容。第三，我国需要建立明确追责制。对造成外来物种入侵的个人，法人都要明确问责。以民事责任追究为主，加大惩罚力度，详细规定具体问责方式，严重的还要追究刑事责任。

4.2从制度上生态，加强各部门协调和落实防治工作

外来物种入侵是一项综合性工程，涉及到多个部门。目前我国各个部门针对外来物种入侵治理上存在着很多矛盾和空白的地方，缺乏一个统一的协调部门。而且在防治工作上，主要针对有意引入方面，不够全面。在上海世博会期间采取的各种专项防治行动都对各省，各部门的协调性进行了考验。

针对这个问题，我建议：第一，建立一个特殊的专门协调机构。这个机构最好由特殊人员组成，例如可以将涉及到的农业部门，林业部门，海洋部门，司法部门等等相关的单位负责人集中在这个机构里。这样能够增进各部门的交流和沟通，有效的实施统一的法规和计划，避免资源重复，防范治理的空白。第二，防治工作上，要全面规划，要以预防为原则。先谈谈“防”，对外来物种引入，要尽可能考虑到将来的变化因素，更要避免盲目性，考虑全国范围内的因素。加强海关的阻拦作用，检疫制度要更加严格专业，建立物种入侵监管机制。建立全国性的生物数据库，对一些数据进行搜集，存储，备用可以节省很多重复工作。再来看“治”，治理的方法有物理，生物，化学等多种方式。生物治理生态，生物治理主要是构建一个新的平衡生态系统。由于外来物种入侵，缺乏天敌的制约，破坏了生态系统，那么我们可以引进该物种的天敌来进行制约，构建一个新的生态系统。当然，这要注意新引进的天敌物种是否也具有入侵性。在治理工作上，多数情况下我国采用大量的人力物力财力来进行治理，但针对性效果并不明显，我认为，很多外来物种本身具有经济价值，应当对该物种的应用价值进行研究，将该入侵物种变废为宝，而不仅仅是单纯的消灭。

4.3 从宣传上，提高公众参与和防范意识

近日，国家专门成立了“国际生物多样性年中国国家委员会”，是为了更好的开展生物多样性保护专项行动，举办生物多样性保护系列宣传活动和生物多样性保护国际论坛。现在国际多样性年中国行动也已经展开，各种宣传，专项活动都在世博会期间收到了更好的效果。

要想更好的保护生态环境，必须尽快尽善的解决外来物种入侵这一严重威胁。意识为先，要想从根本入手防治外来生物入侵，公众的参与是必不可少的。有一些外来物种的引入，是由于人们对该物种的危害认识不够，不能有效的开发本地资源，盲目的做出决定，造成了严重的后果。也有一些是由于人们缺乏防范意识，无意间将有害生物带了进来。

这就需要，政府，媒体等多方面行动起来，多管齐下生态，大力进行宣传，对外来物种入侵，生态安全这方面知识进行普及，充分调动民众的积极性。这样可以对防治外来物种入侵起到积极的作用。

目前世博会所展示的生物多样性的魅力已经深深吸引了很多人，世界各地的人们越来越关注生物多样性的魅力，借这个契机，我们在防范外来物种入侵的道路上还要走的更远。

4.4 从信息流通上，加强国内外合作

目前我国外来物种入侵形势十分严峻，应对策略却还没有跟得上国际上的脚步。因此，我们需要加强国际交流，借鉴国内外有关治理外来物种入侵方面的成功经验，建立自己的完整数据系统，同时充分利用互联网的便捷进行国内外信息共享，探索入侵物种的生物规律，可以起到事半功倍的效果。

上海世博会是一个国际大平台，在这个世纪之宴里，正是将各种理念交融，信息传递的好时机。

参考文献：

[1]高敏.外来侵袭物种的法律定义[J].世界环境. 2005，(1) .

[2]王泰祥，张军英.我国生物入侵及其防治对策.甘肃环境研究与监测，2003，12：4.

[3]张金屯.论生物多样性保护与持续发展[J].经济地理,1999,19(2):70-75.

[4]桑东莉.城镇化进程中生物多样性地法律保护[J].小城镇建设,2004,(1):68.

[5]范晓虹，李尉民.保护我国生物安全的检疫对策[J〕.生物多样性，2001，9(4):439一445.

[6]强胜，曹学章.外来杂草在我国的危害性及其管理对策「J〕.生物多样性，2001，9(2):188一195.

[7]李保平,陈红印·生物入侵对自然生态系统的影响及其防治对策.植物检疫,2002,16(6):356-359

[8]步雪琳.全球100种最具威胁的外来物种我国占一半[N].中国环境报, 2005-11-21.

[9]孙莉.植物引种与外来物种入侵的探讨〔J].森林工程，2004，20(6):6一8.

[10]外来物种引进当谨慎[N].中国环境报,2002-10-29.

[11]Invasive Species Specialist Group. SpeciesSurvival Commission. IUCN Guidelines for the Prevention of Biodiversity lossCaused by Alien Invasive Species, 2000.

篇（5）

引言

植物入侵（PlantsInvasion）是指一种植物在各种活动的影响下，从原产地进入到一个新的栖息地，并通过定居（colonizing）、建群（establishing）和扩散（diffusing）而逐渐占领该栖息地，从而对当地土著种群和生态系统造成负面影响的一种生态现象。外来植物入侵的原因很多，如动物活动，占领空的生态位等。外来植物入侵现象在当今社会十分普遍，引发了一系列的生态和经济问题，打破了入侵区的生态系统，影响生态系统的承载力，危害人类社会经济结构以及人类健康，造成了无法估量的损失，特别对农田、草坪、果园等人工栽培的经济生态系统造成了极大破坏。植物入侵造成了全球植物生态系统多样性丧失和危害人类社会经济已经成了无可争议的事实，研究入侵植物的生态和生理特征，准确预测植物入侵性，有效防止有害植物的入侵成了植物学家和生态学家研究工作的焦点。

1.植物入侵概念和入侵植物的特征

1.1外来入侵植物及植物入侵的概念

外来入侵植物是指在非原生态系统进化出来的植物，由于自然或人为的因素被引入新生态环境并对新生态环境或其中的物种构成一定威胁的植物。植物入侵是指一种植物在各种活动的影响下，从原产地进入到一个新的栖息地，并通过定居，建群和扩散而逐渐占领该栖息地，从而对当地土著种群和生态系统造成负面影响的一种生态现象。

1.2入侵植物的特征

外来入侵植物，特别是那些入侵性较强的外来植物，具有其相应的生理和生态等特征。比如：外来入侵植物一般多为草本植物，多为单年生或二年生，生活周期短，植株较小，种子数量巨大，种子小而轻，繁殖和传播方式多样化，具有灵活适应环境变化等特征。如薇甘菊广叟果千粒重010892g，具5"脊"，先端一圈冠毛；紫茎泽兰种子千粒重0104～01045g，广叟果顶端有冠毛；飞机草广叟果千粒重仅为0105g，具五纵棱,棱上有短硬毛。这些体积小、重量轻,加之具有翅、柔毛或冠物等附属物，能通过空气、水流、动物或人类等多种途径进行远距离散布。研究表明，单子叶植物比双子叶植物更具入侵性；草本植物比木本植物更具入侵性；单年生、二年生植物比多年生植物更具入侵性。对入侵我国最严重的90种外来植物中草本和木本，单年生和多年生的数目分析比较也证实了这一点。

2.目前我国植物入侵现状

据调查，目前中国共有外来入侵植物188种，其中水生植物18种、陆生植物170种，隶属41科。种数最多的科是菊科（49种）和禾本科（33种），来自美洲的有125种，占入侵植物总种数的66.15%。这188中入侵植物中，最严重的为90种，对这90种外来植物的性状和生活周期型的统计，发现草本与木本的数量比为81/9，单年生、二年生与多年生数量比约为52/38，并且，作为草本的禾本科（Graimineae）和菊科（Compositae）数量居多，分别为11种和22种。统计的结果显示，在这90种外来植物中，草本在数量上占据绝对优势，由于该90种外来植物在我国入侵性评价中处于最严重的地位，故一定程度上说明了草本植物比木本植物更具入侵性；而一、二年生与多年生相比，也占据一定优势。我们抽样对90种外来植物的其中蓖麻等5种植物的形状和入侵强度列出如下：

3.有效防止和防制植物入侵的一般方法

目前对入侵植物主要采取检疫、人工、生物、化学、农业、机械或物理防治，以及将这些方法结合起来的综合治理措施。主要方法简述如下。

3.1杂草检疫防治

杂草检疫是防治植物入侵的首要环节，也是杂草防治不可缺少的环。它是依据植物检疫法，对输入或输出的动植物或动植物产品中夹带的有毒、有害杂草的繁殖体进行检疫的防治方法。必须提高检疫员的素质和业务水平，同时加强宣传、呼吁，加强科普教育，使人们有充分认识，从源头杜绝有害外来植物的入侵。

3.2人工防治

人工防治是最原始、最简便的方法，适于控制刚传入,还没有大面积扩散的入侵物种，能在短时间内将其清除，但对高繁殖力的物种则因费时费工，除草效率低。深圳曾多次进行人工拔除薇甘菊，但因效果差而放弃。人工防治是一种清洁的生态防治方法，但要注意除后残株必须及时妥善处理，否则可能成为新的传播源，客观上加速外来植物的入侵。

3.3生物防治

生物防治是利用杂草的天敌，如昆虫、病原真菌、细菌、病菌、线虫、食草动物或其他高等植物来控制杂草的发育、生长蔓延和危害的方法。其目的不是根除杂草，而是通过干扰杂草的生长发育、形态建成、繁殖与传播，使其种群数量和分布控制在生态和经济危害水平之下。利用有害植物的天敌进行防治，国内外已取得了不少成果。

3.4动物治草

以虫治草是利用昆虫能相对专一地食取某类杂草的特性来防治杂草的方法。一般程序为：原产地考察采集天敌-安全性评价-天敌引入与检疫-天敌生物生态学特性研究-天敌的释放与效果评价。从20世纪中叶至90年代，以虫治草的研究和实践迅速发展，取得显著成效。如1945年美国用泽兰实蝇防治紫茎泽兰；1978年前苏联利用豚草条纹叶虫防治豚草；1987年中国利用空心莲子草虫（Agasicleshygrophila）防治空心莲子草；利用专食性天敌昆虫Neochetinaeichhorniae和N.bruchi对水葫芦进行防治等。

目前防止和防制外来植物入侵的方法日益增多，也日益科学化，环保化和有效化，主要体现在生物防制植物入侵的方法上。

结束语

一个外来植物在远离原生境后要迅速占据新的生境，并不断扩展分布范围而成为入侵种，必然有一定的生理和生态学基础对异质生境较强的适应对策、快速的繁殖能力、高效的种子散布方式。这些机制之间相互影响、相互作用，共同促成外来植物的成功入侵。

植物入侵打破了生态系统的稳定，影响生态系统的承载力，危害人类社会经济结构以及人类健康，造成了无法估量的损失，已经引起了世界的高度重视，寻找有效而科学地防止和防制外来植物入侵的措施成了植物入侵研究工作的当务之急。

参考文献

[1]史刚荣,马成仓.外来植物成功入侵的生物学特征.应用生态学报,2006.4.

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引言

植物入侵（Plants Invasion）是指一种植物在各种活动的影响下，从原产地进入到一个新的栖息地，并通过定居（colonizing）、建群（establishing）和扩散（diffusing）而逐渐占领该栖息地，从而对当地土著种群和生态系统造成负面影响的一种生态现象。外来植物入侵的原因很多，如动物活动，占领空的生态位等。外来植物入侵现象在当今社会十分普遍， 引发了一系列的生态和经济问题，打破了入侵区的生态系统，影响生态系统的承载力，危害人类社会经济结构以及人类健康，造成了无法估量的损失，特别对农田、草坪、果园等人工栽培的经济生态系统造成了极大破坏。植物入侵造成了全球植物生态系统多样性丧失和危害人类社会经济已经成了无可争议的事实，研究入侵植物的生态和生理特征，准确预测植物入侵性，有效防止有害植物的入侵成了植物学家和生态学家研究工作的焦点。

1.植物入侵概念和入侵植物的特征

1.1外来入侵植物及植物入侵的概念

外来入侵植物是指在非原生态系统进化出来的植物，由于自然或人为的因素被引入新生态环境并对新生态环境或其中的物种构成一定威胁的植物。植物入侵是指一种植物在各种活动的影响下，从原产地进入到一个新的栖息地，并通过定居，建群和扩散而逐渐占领该栖息地，从而对当地土著种群和生态系统造成负面影响的一种生态现象。

1.2入侵植物的特征

外来入侵植物，特别是那些入侵性较强的外来植物，具有其相应的生理和生态等特征。比如：外来入侵植物一般多为草本植物，多为单年生或二年生，生活周期短，植株较小，种子数量巨大，种子小而轻，繁殖和传播方式多样化，具有灵活适应环境变化等特征。如薇甘菊广叟果千粒重010892 g，具5"脊"，先端一圈冠毛；紫茎泽兰种子千粒重0104～01045 g，广叟果顶端有冠毛；飞机草广叟果千粒重仅为0105g，具五纵棱，棱上有短硬毛。这些体积小、重量轻，加之具有翅、柔毛或冠物等附属物，能通过空气、水流、动物或人类等多种途径进行远距离散布。研究表明，单子叶植物比双子叶植物更具入侵性；草本植物比木本植物更具入侵性；单年生、二年生植物比多年生植物更具入侵性。对入侵我国最严重的90种外来植物中草本和木本，单年生和多年生的数目分析比较也证实了这一点。

2.目前我国植物入侵现状

据调查，目前中国共有外来入侵植物188种，其中水生植物18种、陆生植物170种，隶属41科。种数最多的科是菊科（49种）和禾本科（33种），来自美洲的有125种，占入侵植物总种数的66.15%。这188中入侵植物中，最严重的为90种，对这90种外来植物的性状和生活周期型的统计，发现草本与木本的数量比为81/9，单年生、二年生与多年生数量比约为52/38，并且，作为草本的禾本科（ Graimineae）和菊科（Compositae）数量居多，分别为11种和22种。统计的结果显示，在这90种外来植物中，草本在数量上占据绝对优势，由于该90种外来植物在我国入侵性评价中处于最严重的地位，故一定程度上说明了草本植物比木本植物更具入侵性；而一、二年生与多年生相比，也占据一定优势。我们抽样对90种外来植物的其中蓖麻等5种植物的形状和入侵强度列出如下：

3.有效防止和防制植物入侵的一般方法

目前对入侵植物主要采取检疫、人工、生物、化学、农业、机械或物理防治，以及将这些方法结合起来的综合治理措施。主要方法简述如下。 转贴于

3.1杂草检疫防治

杂草检疫是防治植物入侵的首要环节，也是杂草防治不可缺少的环。它是依据植物检疫法，对输入或输出的动植物或动植物产品中夹带的有毒、有害杂草的繁殖体进行检疫的防治方法。必须提高检疫员的素质和业务水平，同时加强宣传、呼吁，加强科普教育，使人们有充分认识，从源头杜绝有害外来植物的入侵。

3.2 人工防治

人工防治是最原始、最简便的方法，适于控制刚传入，还没有大面积扩散的入侵物种，能在短时间内将其清除，但对高繁殖力的物种则因费时费工，除草效率低。深圳曾多次进行人工拔除薇甘菊，但因效果差而放弃。人工防治是一种清洁的生态防治方法，但要注意除后残株必须及时妥善处理，否则可能成为新的传播源，客观上加速外来植物的入侵。

3.3 生物防治

生物防治是利用杂草的天敌，如昆虫、病原真菌、细菌、病菌、线虫、食草动物或其他高等植物来控制杂草的发育、生长蔓延和危害的方法。其目的不是根除杂草，而是通过干扰杂草的生长发育、形态建成、繁殖与传播，使其种群数量和分布控制在生态和经济危害水平之下。利用有害植物的天敌进行防治，国内外已取得了不少成果。

3.4 动物治草

以虫治草是利用昆虫能相对专一地食取某类杂草的特性来防治杂草的方法。一般程序为：原产地考察采集天敌-安全性评价-天敌引入与检疫-天敌生物生态学特性研究-天敌的释放与效果评价。从20 世纪中叶至90 年代，以虫治草的研究和实践迅速发展，取得显著成效。如1945 年美国用泽兰实蝇防治紫茎泽兰；1978 年前苏联利用豚草条纹叶虫防治豚草；1987 年中国利用空心莲子草虫（Agasicleshygrophila）防治空心莲子草；利用专食性天敌昆虫Neochetina eichhorniae 和N.bruchi 对水葫芦进行防治等。

目前防止和防制外来植物入侵的方法日益增多，也日益科学化，环保化和有效化，主要体现在生物防制植物入侵的方法上。

结束语

一个外来植物在远离原生境后要迅速占据新的生境，并不断扩展分布范围而成为入侵种，必然有一定的生理和生态学基础对异质生境较强的适应对策、快速的繁殖能力、高效的种子散布方式。这些机制之间相互影响、相互作用，共同促成外来植物的成功入侵。

植物入侵打破了生态系统的稳定，影响生态系统的承载力，危害人类社会经济结构以及人类健康，造成了无法估量的损失，已经引起了世界的高度重视，寻找有效而科学地防止和防制外来植物入侵的措施成了植物入侵研究工作的当务之急。

参考文献

[1] 史刚荣， 马成仓. 外来植物成功入侵的生物学特征. 应用生态学报， 2006. 4.

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中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-120X（2016）14-0083-03

普通生态学是研究生物与环境相互关系的科学[1]。当今世界技术进步日新月异，大到广袤的宇宙、深邃的海洋，小到分子基因，处处都有人类的印记，人类正在以前所未有的强度影响着地球环境。与此同时，人口、资源、环境之间的矛盾日益凸显，大气污染、温室效应、海洋垃圾、生物多样性缺失、生态系统功能破坏等一系列生态问题接踵而至[2]。生态学的研究越来越受到人们的关注。生态学是新兴的、多学科交叉渗透并与人类、生物生存、现代工业发展和城市建设息息相关的前沿学科，其知识体系涉及现代科学的各个领域，其中的可持续发展、生态系统、生物种群动态及其调控等理论，在协调人与自然的关系，维护生态平衡等方面发挥着重要作用[3]。当前的生态学教学也从自然科学领域拓展到社会科学领域，形成了丰富多样的学科交叉与融合[4]。生态学前沿的飞速发展对生态学课程传统的教学方法与手段提出了严峻的挑战。

普通生态学是青岛农业大学（以下简称“我校”）海洋资源与环境专业开设的一门专业基础课。为了满足社会经济发展对应用型、复合型人才的需求，我们结合社会对专业和人才的实际需求，以培养大学生的科研能力和创新能力为目标，不断更新和完善教学内容，摒弃传统的灌输式教学方法和考核方式，探索课程教学改革方向。根据高等学校教学发展的目标与要求，针对当前生态学教学中出现的新情况和新形势，本文结合学生情况及专业需求，对普通生态学的教学方法、教学模式进行改革和调整，为海洋资源与环境专业开展生态学的教学及专业建设提供参考。

一、充分利用现代化教学手段，与传统教学手段有效结合

有效的教学手段是完成教学内容的重要途径。紧跟时代潮流，利用现代化的教学手段是实施素质教育的必要条件，是教育改革的大势所趋[5]。生态学的知识更新迅速，覆盖面广，信息量大，仅仅依赖传统的板书和教材难以及时将最新的信息传递给学生。在课堂教学中利用多媒体课件，引入视频剪辑、图片、照片、动画、纪录片等，充分利用计算机对声音、图像、文字、动画信息进行处理，形成声、像、图、文并茂的形象化教学，为学生提供全方位听觉和视觉感受，使教学内容更加直观、清晰，更富有感染，激发学生的学习兴趣。例如，在个体生态学部分生物对环境的适应，其中有形态适应、行为适应、生理适应、营养适应等不同方式，以及趋同适应和趋异适应等概念，如果单纯依赖板书和老师讲授，学生难以有直观印象。通过多媒体引入各种美丽的图片，比如有些拟态生物，学生需要仔细观察才能发现图片中或者视频中隐藏在环境中的动物；比如放映同一种鸟儿在不同的生存环境中鸟喙出现分化的照片，来表现趋异适应；通过鲸鱼和各种鱼类图片比对，表现趋同适应；图片欣赏提升感官冲击力，学生能直观理解这些概念和知识点。实践表明，利用剪辑的经典纪录片（如《冰冻星球》《生命》《行星海洋》等）在生态学教学中也是行之有效的教学手段。

由于多媒体技术教学手段缺乏灵活性和编辑性等缺点，因此，要求教师做到现代化教学手段与传统教学手段灵活结合，既要强调以老师为重心的“教”，也要注重以学生为中心的“学”，做到师生互动，将课堂授课变成艺术。比如讲到“逻辑斯蒂方程及其应用”的内容，如果直接在PPT上放映逻辑斯蒂方程，学生难以了解该方程是如何得来的。此时结合板书，画一个圆圈代表环境容量，在圆圈里面用点代表生物增加的过程，同时列出指数增长方程及逻辑斯蒂方程的推导过程，通过板书过程的对比，学生能够直观认识方程的由来，理解环境容量对生物种群增长的制约，并区别于指数增长方程。此时，再利用多媒体展示具体的事例，加深学生对问题的直观认识和理解。另外，充分利用网络教学平台与学生互动，提前将下节课程的重要知识点及相关的知识拓展内容上传到网络教学平台，让学生下载提前预习和学习，这将有助于教师利用上课时间将知识点内容进一步深化。总之，无论采取何种教学手段，教师需要意识到现代化教学手段仅是一种工具，而非教学的核心内容，只有学生才是教学的主体，任何教学手段的选择和运用都要做到以学生为中心。

二、创新教学模式

教学模式改革要以科学的研究范式为指导，以最新研究成果为基础，以教育现场综合持久的实践探索为动力[6]。教学模式改革要体现现代教育理念，突出学生的学习主体地位[7]。生态学是应用性较强的学科，其中很多的知识点可以和有趣的自然现象相结合，因此授课过程中教师应该摒弃传统的说教式的上课，以学生为主体，针对不同授课内容和知识点的特点，灵活采用案例教学、专题教学、课堂讨论、学生讲课、参与研究、学科渗透交叉等多元化的教学模式。

（1）结合案例教学。例如关于“生态入侵”的内容，事先通过网络平台提前将教材中的知识点和概念等告知学生，学生利用课下时间了解生态入侵的概念，课堂时间以生态入侵为专题，以福建的大米草、美国的亚洲鲤鱼、德国的大闸蟹等具体生物入侵的案例，讲授生态入侵的危害及防治策略，并引出天敌逃逸假说、空余生态位假说等学说的内容和前沿研究，引导学生就生态入侵的问题及解决方案、生态修复等开展讨论。通过讨论和学习，学生普遍能够从新的视角认识生态入侵，并找到相关解决方案。老师引导讨论，提高学生参与课堂的积极性和主动性。再如讲授“生态系统食物链和食物网”内容时，把我国的“桑基鱼塘”“水产综合养殖技术”等养殖模式与之联系起来，学生就能够明白完善生态系统中的食物网，增加食物链长度等，可实现能量的多级利用，并引导学生思考构建新的养殖模式。

（2）教学与最新研究成果相结合。这就要求课题组积极申报科研项目，用科研成果反馈教学。学生课后也可以参与老师的研究项目，体会书本中的知识在实践中的具体应用，提高学生学习理论知识的热情。例如我们研究鱼―参―藻―贝复合养殖系统，不同生物间的搭配可以提高生产效率和养殖水体利用率，这部分内容与生态系统能量流动、物质循环、食物网等知识点相关联，帮助学生理解生态系统服务功能，如何补充人工生态系统缺失生态位，将更多能量向人类有利的方向流动，让学生了解课题组在研究过程中采用的基础理论和技术。

（3）与其他课程和学科交叉渗透。普通生态学面向陆地生态系统的内容多，面向海洋内容少，因此，课程应该和海洋环保技术、养殖生态学等专业课程相互交叉渗透，在讲授陆地生态系统理论的同时，结合海洋生态系统，实现跨学科和跨领域的思维转换。同时，将普通生态学中的基本理论和知识点与养殖生态学、海洋环保技术等专业课程的应用结合起来，拓展学生思维宽度。如海洋环保技术中的海洋溢油、污水排放、珊瑚礁破坏、过度捕捞、海洋生物入侵、海水酸化等一系列专题，以及养殖生态学中的环境因子与养殖生物的关系均是生态学基础知识的具体体现，应结合普通生态学的基本理论。另外，邀请专家开展专题报告，将专家报告中的内容与生态学的理论基础相结合。比如邀请中科院海洋所知名专家杨红生研究员做了“美丽海湾的养护与保护：现状与展望”、邀请中国海洋大学的董双林教授做了“水产养殖产业发展的结与解”等专题报告，其中的生态修复、粮食危机等问题，均与生态学基础知识息息相关，学生理解知识的同时，领略了专家的思想和科研精神。

（4）与微课、翻转课堂相结合。生态学的许多知识点具有相对独立性和跳跃性，可以开展碎片式学习和跳跃式学习。因此，普通生态学的授课可以和微课程结合起来，将每个知识点制作成微课，学生可以利用移动终端随时随地学习，从而为课堂讨论和深入研究提供可能。微课又与案例教学、课堂讨论、专题研讨等有机结合，形成翻转课堂。

（5）与实习实践相结合。本课程没有足够学时开设实验，为弥补不足，可以与本科生的实习课程、大学生创新立项、挑战杯、导师制等相结合。例如我校海洋资源与环境专业本科生在第六学期有一个月的实习课程，这段时间组织学生到污水处理厂、海区、水产养殖企业、码头等地方开展资源调查，开展资源状况评估、水质检测、浮游、底栖生物生物量及理化环境因子调查等项目，老师指导实习过程中结合课堂理论知识，并与其他专业课结合，使学生能够融会贯通。我校海洋科学与工程学院开展“蓝鲸导航”导师制，每个本科生跟随一名导师开展实验研究，申报校级立项。例如通过课堂讨论，溢油产生的污染对海洋生物的危害引起了王丽萍同学的关注，她通过课外查阅资料及跟随导师开展研究，组建团队申报了校级大学生创新立项“石油烃胁迫对海参生理响应研究”；王亚茹同学则充分认识到了水产养殖自身污染对水环境的影响及生态修复的重要性，开展了水产养殖系统有益微生物的筛选并组建团队主持了大学生挑战杯项目“水产养殖益生菌筛选与水质效果测定”。目前，王亚茹的团队已经筛选出5株优质芽孢杆菌并保种，为老师的科研提供了材料。

三、教学考核评价方法

课程教学方式的成功，需要建立相应的课程考核体系，考核应贯穿教学的整个过程[8]。考核体系不仅包括学生对基础知识和理论的掌握， 更要考查学生发现问题、分析和解决问题的能力。根据生态学教学的目的和教务处教学改革的要求，我们设立了三位一体的评价方式，即平日成绩、考试成绩、考勤成绩相结合。将平日成绩比例提高到30%，包括课堂讨论、科研论文、实习报告，并设立相对应的评价标准。科研论文的评价应包括学生参与研究活动的积极性，对相关的理论知识的掌握程度，对已有知识和资料的运用能力，对科技论文的撰写格式的掌握程度、团队意识和合作精神等方面，由导师给出意见。在考试成绩中，加大综述题和主观题比例，结合社会热点设置题目，以考查学生运用生态学知识解决实际问题的能力。

四、做好学情分析，了解学生需求

做好学情分析是教学研究的重要生长点，是教学设计的起点。学情分析的目的是“以学定教”，对影响学生学习

过程的有效因素进行分析，侧重于方法论和实践层面[9]。目前在校的大学生以“90后”为主体，由于时代的特征，信息技术发展飞快，学生群体对知识的追求更多趋向趣味化、游戏化、体验式学习，并且学生对手机和网络的利用和依赖更高。海洋资源与环境专业学生以研究型学习为主，学生中“学霸”较多，多以考研为主，目标明确。学生已经学习过生物学课程先修课程，对生态学有初步的了解。在社会竞争越来越激烈的时代，学生群体更关注实际应用，希望能够学以致用。这个年龄阶段的学生更需要得到关心和关注，因此，教学过程中，教师要做到以人为本，摒弃老师高高在上的思想，与学生为友，快速记住学生姓名，利用课堂和课下时间主动和学生交流，征求学生对该每堂课的认识和意见。了解学生是建立良好的师生关系的基础，教学过程中以学生为主体，教师以自己的人格魅力影响和感染学生。

总之，普通生态学的教学不应拘泥于固有的模式一成不变，应该打破传统的教师说教式的知识灌输，根据学生实际情况，开展灵活多样的教学，以艺术的形式展现科学的自然历史和人与自然的关系。这也对教师提出了更高的要求，教师需要不断更新知识，与国际前沿接轨，了解社会热点，在科研领域不断探索，及时将科研成果应用于教学实践，同时，还要在教学方法上不断创新，跟随时代变迁，接受新事物，充分利用网络和多媒体新技术，将新知识以形象化、生动化、趣味化的形式展现出来。

参考文献：

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[6]王文静.中国教学模式改革的实践探索――“学为导向”综合型课堂教学模式[J].北京师范大学学报（社会科学版），2012，（1）.

篇（8）

【关键词】  药用植物栽培学; 科技发展动态; 前沿知识

《药用植物栽培学》(culture of pharmaceutical plant)是研究药用植物生长发育、产量和品质形成规律及其与环境条件的关系，并在此基础上采取栽培技术措施以达到稳产、优质、高效为目的的一门应用科学[1]。这门课程以植物学、植物生理学、生态学、遗传学、昆虫学、病理学和中药学为基础，借鉴了农业、林业、园艺等栽培植物的技术和措施，成为自成体系的学科[2]，为人类的防病、治病和保健生产优质的中药材。因此，本门课程的重要性在于：由于环境恶化、生态失衡、物种减少，导致野生药用植物资源日趋减少，甚至有些种类濒临枯竭，所以，今后的中药材在相当长时间内主要来源于人工栽培，尤其疗效显著需要量大的药材更是如此。这就需要培养从事药用植物栽培的人才，生产出栽培规范化、质量标准化的优质中药材。

为达此目的，必须打破传统观念，在原有的课程内容体系基础上，引入近年来的科学进展和高新技术新成就，以便拓宽课程体系的广度和深度。

1 结合gap标准化种植知识，了解相关法令法规

药用植物的栽培比普通农作物的栽培要求高，要符合gap标准化种植，对中药材生产全过程进行有效的质量控制，是保证中药材质量“稳定、可控”，保障中医临床用药“安全、有效”的重要措施[3]。因此在教学过程中，不断强调通过革新栽培技术，获得高产量、高质量、低农药和低重金属残留的原药材。同时，补充学习国

家出台的中药质量管理规范内容，包括中药材生产质量管理规范、

中药提取生产质量管理规范、药品生产质量管理规范等一系列管理规范和与药用植物栽培直接相关的法令法规，使学生在今后的工作和科学研究过程中增加相关的规范意识和法律意识。

2 结合现代农业技术，扭转学生错误观念

针对学生认为药用植物栽培就是简单重复大田、林学、园艺等植物的栽培经验，没有科技可言这种状况，将现代农业技术引入到课堂中，提高学习积极性。

2.1 增加病虫害的生物防治和理化防治的内容在药用植物栽培管理过程中，如何控制病害、虫害和草害，是提高中药材的产量、保证中药材质量的关键。在讲授药用植物病虫害防治时，除介绍一些常用化学药物防治方法外，同时强调物理防治与生物防治的重要性，旨在尽量减少药用植物中的农药和重金属残留。例如：利用植物之间的对等效应[4,5]，间、混、套作种植一些具有防病虫害作用的植物;使用天然植物型农药;利用天敌或一些致病真菌防治害虫;利用紫外线诱杀害虫;利用辐射或性激素干扰害虫等措施，均可达到不使用农药、无残留、生态和谐的目的。使学生深刻地理解对于病虫害 “预防为主、综合防治”的方针，同时为今后学习和工作打下良好基础。

2.2 增加节水农业的相关内容我国是世界上水资源贫乏的国家，尤其在某些久负盛名的地道药材产区更是如此，为此，在讲授灌溉的内容时，引入节水农业[6，7]的概念，包括工程节水、农艺节水、节水基因型筛选、植物精量给水、区域智能化给水技术等。同时重点介绍了以色列的滴灌技术和澳大利亚的局部根区变干给水技术，使学生了解国内外的新型灌溉技术以及技术改进后对于产品质量的改良效果。

2.3 增加生物入侵与防治的内容在药用植物引种和驯化的过程中，要做好植物材料的检疫。从国外或外地调运种子、种苗时，

必须经过检疫，在确认无检疫对象和主要病虫害后，方可调运。近百年来，由于没有入侵生物检疫的概念而人为或无意引进我国的新物种非常多，对我国的生态和经济都造成极大的损失[8，9]。这些实例能使学生清醒地认识到：外来物种可以改变生物的种群、群落甚至生态系统的结构和功能，对生态系统的平衡和人类社会的发展隐藏着巨大的威胁。外来植物一旦入侵成功，要彻底根除极为困难，因此在学习和生产过程中必须形成忧患意识，防患于未然。

2.4 增加绿肥和菌肥的内容在药用植物栽培时，结合间、混、套作种植绿肥[10,11]，不但可以改善土壤结构、增加土壤腐殖质含氮量、提高土壤肥力、药用植物品质和产量，而且可以改善生态环境、减少水土流失，同时可以通过绿肥饲喂牲畜“过腹还田”、或放养蜜蜂生产蜂蜜，达到提高经济收入的目的。利用菌肥[12,13]则可以通过菌肥中的微生物生命活动，改善作物的营养条件，固定空气中的氮素，参与养分的转化，促进作物对养分的吸收;分泌激素刺激作物根系发育;抑制作物有害微生物活动，利于药用植物的生长发育。

3 结合生物技术，开拓药用植物栽培新领域

无土栽培、细胞的工业化生产[14,15]虽然属于生物技术范畴，但可以引用到药用植物栽培，生产中不但可以打破土壤栽培的连作障碍，节水、节肥、省工，还可以在不适宜于一般农业生产的地方进行药用植物种植，避免土壤污染、生物污染和工业污染，生产出符合gap标准的药材。在授课过程中添加这些方面的内容，会使学生深刻认识到其中的技术所在，思路更加开阔。而脱毒快繁、细胞融合等技术也广泛应用到药用植物生产研究领域中。目前，蜜环菌、紫草、人参的细胞悬浮培养、地黄的脱毒苗、曼陀罗和百合等的花药培养、桔梗的多倍体培育以及一些转基因药用植物的培育均取得成功，为药用植物栽培提供新的发展方向。

4 结合中药质量检测技术，增强中药质量监控意识

药用植物引种栽培不单单以成活为目的，同时要求能正常生长发育，并获得一定产量，而且药效成分、含量以及医疗效果达到药典要求，因此需要与中药质量检测技术相配合[16,17]。通过补充该课程的相关发展动态，使学生了解有关中药质量状况、中药质量控制的思维方法与发展趋势，增强质量意识，明确“药材好，药才好”的相关性，为今后从事药用植物栽培、中药质量控制、中药质量规范化管理等工作打下一定的基础。

5 结合实践教学，培养动手能力和科研能力

《药用植物栽培学》以植物学、植物生理学、生态学等知识为课程基础，同时又要求与实践相结合。由于现在的学生真正接触农事活动的机会非常少，因此在课堂教学的同时安排一周的百草园内种植实习[18]，可以使学生能更好的掌握中药相关的知识。通过实践教学，增强专业实践技能，提高创新能力、分析和解决问题的能力。在实习之前，要求学生提前查阅资料，结合前沿的技术，自行设计一些切实可行的试验，在实习和观察的过程中，记录相关试验结果，分析和讨论一些栽培管理措施对于药用植物的产量和质量的影响，加深学生对《药用植物栽培学》的理论理解和感性认识，同时培养了学生的动手能力、团队配合能力和科学研究能力。

6 激发学生自学兴趣，主动学习多学科前沿知识

在《药用植物栽培学》的学习中，不但在课堂上让学生了解到目前科技发展前沿，改变学生的错误观念，同时结合课程论文，鼓励他们充分利用图书馆和网络资源，了解更多的相关学科的最新发展动态，将前沿知识与药用植物栽培结合起来。例如，有的同学设计了太空药用植物种子，将gps、rs和gis技术与药用植物栽培结合，或结合生物技术生产超级人工包衣药用植物种子，通过不断引导学生主动查找资料，激发学生的兴趣和求知欲，增加课外知识，逐渐重视药用植物栽培的技术性与重要性。

由此可见，在教学过程中，注意穿插药材生产、农业生产、生物技术的前沿知识，同时增加药物知识、医药最新动态及临床应用等方面的介绍，可以让学生将理论与生产实际相联系，将单一的专业课程与其它学科相联系，不但缩短了对药用植物栽培学知识技能的掌握时间，能够快速进入实际应用，而且使学生系统掌握了中药专业相关课程的内在联系，大大激发学生学习本课程的动机和兴趣，增强了教学效果，课程结束时学生调查结果反映良好，满意度高。对《药用植物栽培学》进行教学改革，符合中药现代化、产业化、国际化的发展需求，能够尽快为我国中药gap标准化种植培养优秀人才，适应社会发展的需要，是切实可行的。

【参考文献】

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[15] 黄玉吉，陈义挺，陈菁瑛. 生物技术在中药研究和生产中的应用[j]. 福建农业学报，2008，23(1): 100.

篇（9）

信息技术背景下的拼音汉字教学，有一个很重要的实践基础就是：人机交互。现代社会中，一个人除了人际交往外，还有一个很重要的交往空间，那就是人机交互。除了对自然语言的处理外，还有对计算机语言和网络语言的处理。因此，传统的拼音汉字教学，除了承载原有的任务以外，又承载了另一个重要功能，成为人机交互的接口，并进而成为网上交往的接口。这必然对拼音汉字教学的方式和方法提出新的要求，要求拼音教学和汉字教学进行功能上的扩展。21世纪的小学语文教学，在设计拼音教学时，就很应该加入输入法的相关内容，使学生能够比较熟练地运用拼音输入法打拼音节、熟悉音节，为识字打字做好准备，拓展汉语拼音学习的功能，增强学生学习拼音的兴趣。识字是语文教育永恒的话题，识字教学历来是小学语文教学的重点和难点。大多数小学教材一般采用集中识字与分散识字、字理识字相结合的综合识字法，因为小学语文毕竟不只以识字为目的，还必须要同时培养熏陶学生的多种语文素养。不过，一个明显的问题是，各种识字法都还没有直接解决电脑打字的问题，对接不明显。1994年，国家教委基础教育司重点科研项目“小学语文‘四结合’教学改革试验研究”启动。其目的是以计算机技术为手段，运用先进的教育科学理论，探讨深化基础教育改革的途径，把小学语文教育与计算机教育融为一体，做到“识字教学、阅读理解、作文训练、电脑应用”四者结合。

二、课件与课堂语文教学

拼音汉字教学主要是解决人机交互的接口问题，而要使课堂语文教学丰富多彩起来，就必须借助多媒体技术，制作富有创意的语文教学课件，把单纯的视觉汉字感知变为图像、文字、声音、动画的组合，变单纯的视觉感知为视听结合。利用课件的形象性、直观性和可欣赏性，激发学生的学习兴趣，解决学生的疑难问题，开阔学生的知识视野，开发学生的想象空间。

多媒体技术为人机交互和信息交流提供了全新的手段。利用多媒体技术进行课堂教学、范文教学，延展了文学的情感培养和文学鉴赏功能，通过选文敲开学生的情感互应，引起共鸣；创设情境，培养学生的情商，通过语文活动进行合作式学习，利用各种手段，调动学生全身心地投入学习。

课件内容的丰富性、形式的多样性，很好地打破了时空限制，沟通了课堂内外，使学生在广阔的时空中学语文、用语文。学习四年级下册《桂林山水》等写景游记类文章，学生们在聆听优美朗诵的同时，又可以亲眼目睹桂林水的清、山的奇、峰的险，藉文章而睹山水，因山水而知文趣，激情励志，妙不可言。学习《生物入侵者》八年级下册等科技类、说明性文章，学生们也可以从抽象的感知中解脱出来，亲眼看一看“生物入侵者”的入侵过程，从而系统全面地理解文章的主旨，明了环保的重要。

三、信息处理与语文阅读教学

今天来讨论语文阅读教学，就必须讨论信息处理、讨论信息处理与语文阅读教学的整合，注入信息化的新理念，探索信息技术环境下课内外语文阅读教学的新模式。阅读教学除了原有的情感培养和文学鉴赏功能外，还必须有信息处理的功用。《语文课程标准》）指出：“阅读是搜集信息、认识世界、发展思维、获得审美体验的重要途径。阅读教学是学生、教师、文本之间对话的过程。”

信息社会要求必须具有很强的搜集、处理、利用信息的能力，而这正是被传统语文教学所忽视的重要环节。《语文课程标准》将培养学生的信息素养提上了日程，提出了要引导学生利用阅览室、图书馆、网络等查阅资料，并在“教学设备”中对学校的硬件建设作了具体的要求。

篇（10）

内容主要包括森林生态学、农业生态学、草地生态学、渔业生态学、海洋与湿地生态学、资源生态学、景观生态学、全球变化生态学、城市生态学、产业生态学、生态规划与生态设计、污染生态学、化学生态学、恢复生态学、生态工程学、生物入侵与生物多样性保护生态学、流行病生态学、旅游生态学和生态系统管理等。

二、《生态学报》(半月刊)创刊于1981年，是由中国科学技术协会主管、中国生态学学会中国科学院生态环境研究中心主办的我国生态学及生态学各分支学科研究领域的综合性学术期刊。

本刊宗旨：报道生态学领域最新的基础理论和原始创新性研究成果，促进国内外学术交流和学术争鸣，推动我国的生态学研究发展，培养造就生态科学研究人才，为知识创新服务，为实施国家可持续发展和科教兴国服务。

篇（11）

中图分类号：S157：TV213.4文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）05-0151-08

Research Progress on Protection and Restoration of Urban Wetlands

Yan Xiong，Wei Xianliang，Wei Qianhe，Wang Chen，Peng Errui

（College of Hydraulic Engineering，Yunnan Agricultural University， Kunming 650201，China）

AbstractIn this paper， we analyzed the problems faced by lake wetlands， such as water pollution， area shrinkage， biodiversity loss， serious biological invasion， single research method， ambiguous direction， lagging education， imperfect legal system and management chaos. Start from the functionality of lake wetlands， eight major principles concerning lake wetlands protection and restoration were put forward. In addition， the research progress of wetland restoration both at home and abroad was also summarized from three aspects of physical measures， chemical measures and biological measures. In the end， we raised the overall framework of lake wetlands protection and overall planning， focusing on integration with eco-hydraulics， market operation mechanism and other protective countermeasures. With the purpose to promote the research on lake wetlands， and the overall development of the subject of wetlands protection and restoration， the future was expected from ecology monitoring， system regulation， degradation diagnosis， evaluation mechanism， scientific planning， deepening research， strengthening management and other aspects.

KeywordsLake wetlands； Wetland protection； Wetland restoration； Research progress

《竦毓约》中的湿地定义：“陆地上所有的水体、湿地内水深超过6 m的水域和低潮时水深不超过6 m的海滨”[1]。照此定义，湿地应包括湖泊、沼泽、水库、池塘、水田、蓄滞洪区、湿草甸、河流河口三角洲以及低潮时水深浅于6 m的海域部位，其中湖泊湿地包括永久性淡水湖、咸水湖、内陆盐湖和季节性淡水湖、咸水湖[2]。

湖泊湿地作为一种重要的自然资源，发挥着供水、灌溉、调洪、养殖、畜牧、航运、旅游、维护生物和遗传多样性、降解污染、净化水质和控制侵蚀等多种功能，在维持区域生态平衡和促进区域社会经济发展中发挥着重要作用[3]。然而近20年来，人们在开发利用湖泊资源的过程中，忽视了对湖泊的有效保护和管理，致使出现了以下新情况：湖泊湿地的水体污染加剧、富营养化严重；生物入侵严重、多样性下降；大规模围垦种植、面积萎缩等，这些现象使湖泊湿地生态系统逐渐丧失其功能，造成了严重的环境问题。因此，采取积极有效的措施，促进湖泊湿地生态环境保护与生态功能恢复，已是当务之急。

从19世纪起国外学者就开始了对湖泊湿地的保护与修复研究工作，而我国在2006年也制定了《全国湿地保护工程规划》，明确了湿地保护工作的指导原则、任务目标、建设布局和重点工程，但湖泊湿地的保护和修复工作在上述规划中并没有被突出强调，也没有引起相关专家学者的足够重视。

1湖泊湿地面临的主要问题

通过归纳前人的一些研究成果，本研究对湖泊湿地生态系统有了相对比较全面的功能界定，其最主要的功能在于其生态功能和社会功能（见表1）。

近几十年来，人们对湖泊湿地功能缺乏了解，保护意识淡薄，在短期利益驱动下，违背自然规律，不合理开发，使湿地功能受到严重干扰和破坏。

1.1水质污染，富营养化日趋严重

虽然国家对保护环境逐年重视，环境治理力度也不断增加，但是治理速度远远跟不上水体污染的步伐。2014年我国污废水排放总量达716.2亿吨[8]，在监测的28个重点湖泊中，满足Ⅱ类水质要求的只有1个，而其中滇池、巢湖和太湖等均处于不同程度富营养化状态[9]。陈小锋等[10]对中国典型湖泊的富营养化情况进行调研，表明近30年是我国湖泊富营养化的高速发展阶段。

1.2面积萎缩，生态功能衰退

湖泊湿地面积萎缩，导致湿地生态系统的调蓄洪水、水体净化等各项功能逐渐丧失。近30年来，我国面积大于1.0 km2的新生湖泊有60个，但原面积大于1.0 km2的湖泊却消失了243个[11]。2000―2010年全国最大面积超过1 000 km2的湖泊共有12个，但其中6个在萎缩，鄱阳湖萎缩速率最快，为54.76 km2/a[12]，其中东北地区，湖泊面积由12 234.02 km2锐减至11 307.58 km2[13]。

1.3生物多样性下降，资源锐减

湖泊湿地中水陆交错的自然生态系统，是各种动植物的栖息地，然而人类对湖泊湿地的无序开发，造成生境和物种群落多样性下降、生物资源退化，尤其是造成珍稀动物资源面临濒危和灭绝的危险。例如：1998―2003年期间，洪泽湖底栖生物原有76种，减至50种，鱼类减少29种；鸟类原有194种，减至146种，其中Ⅱ类重点保护鸟类减少14种[14]。鄱阳湖由于围垦和排水开垦等原因，鱼类、越冬候鸟等生物的生境大量减少，导致生物多样性严重破坏[15]。

1.4生物入侵严重

在湖泊湿地生态系统中，盲目引进外来物种，致使本地物种濒危的现象，已成为21世纪全球性环境问题[16]。例如，在水生生态系统中，最为突出的入侵物种有凤眼莲[17]和水花生[18]，目前它们已经对湿地和水生生态系统造成了极大危害，特别是滇池湿地受凤眼莲之害，治理难度大。在陆生生态系统中，紫茎泽兰[19]、豚草[20]和大米草[21]的入侵，严重影响了当地物种的生长，其中大米草在东南沿海局部地区对当地生物多样性造成破坏。薇甘菊[22]在浙江、广东大面积入侵农田，暴发成灾。另一方面，引进外来鱼类对土著鱼类也造成危害[23]。综上所述，随意引入外来物种，其后果在短期内是不可预见的。

1.5研究手段较单一，研究方向不清晰

目前大部分湿地恢复研究主要围绕局部湿地格局恢复和调整的模式，缺乏对流域尺度格局与水生态过程的系统研究[24]，很难建立对湿地进行整体性水生态过程恢复和调控的机制。另一方面，N、P和COD主要源于生活污水、工业废水、农田施肥和水产养殖业及畜牧业等[25，26]；而在没有做到控源截污的前提下，只是片面强调通过采用生态恢复措施来净化湖泊湿地水环境[27]，竟然一度成为湖泊富营养化治理的主流方向。

1.6宣传教育滞后，法制体系不完善，管理混乱

目前我国湿地合理利用与保护的宣传、教育工作严重滞后于现阶段资源保护形势和经济发展的要求，且其强度和辐射范围均不够，人们对湿地的保护意识和对湿地价值的全面认识尚有所欠缺[28]。此外，目前我国没有专门针对湖泊湿地规范利用与保护的法律、法规。已有的相关法律、法规中有关湖泊湿地规范利用和保护的条款较为分散、不成体系、不够全面，并且各法条间相互交叉、重复的情况并存，很难发挥其实质效能[29]。最后，湖泊湿地开发利用及保护管理牵涉面广、涉及部门多，尚未完全形成良好的内部协调机制，且管理手段和方法滞后[30]。

2湖泊湿地保护与修复的研究进展

2.1湿地修复原则

①生态效益与经济效益相统一原则。即湖泊湿地的效益是综合性的[31，32]。目前国外的生态功能―经济效益综合评价缺乏定量方法，采取描述或D形表示两种形式，我国董哲仁等[33]提出经济效益和生态功能综合评价矩阵方法，建立了一种数学表达方法，实现湖泊湿地功能和效益综合评价的定量化；②风险最小和效益最优原则[34]。在湖泊湿地修复规划中权衡方案，对被恢复湖泊湿地进行全面的综合分析、论证，在考虑生态、经济、社会效益最大化的同时，兼顾风险和投资；③整体性原则。湖泊湿地恢复不仅应促进退化湿地构成要素的原位恢复，还应重视恢复湿地所处集水区域内的横向水文联系、与所处流域上下游之间的纵向水文联系以及地下水和地表水系统的垂直方向的水文联系；④地域性原则。制定湖泊湿地修复计划前，应全面掌握湿地类型、气候条件、地理条件、经济基础等修复区的相关信息。充分分析修复计划对湖泊区域经济和生态价值的影响，突出地域性特征，最大可能维持地带性植被，减少对当地生物群落的破坏；还需尊重当地传统乡土文明，保护自然生态环境的成分，维持地域性的生态平衡[35]；⑤稳定性原则。保护和修复湖泊湿地应重视系统内部各组成要素之间和系统环境之间的协调及统一程度、生物群落的组成、群落功能和结构的完整；⑥可行性原则。在湖泊湿地保护与恢复工程实施前，应考虑项目的环境可行性和经济可行性；⑦优先性和稀缺性原则。湖泊湿地保护与修复项目需突出针对性，应优先保护濒临灭绝物种的生物栖息和地稀缺湿地[36]；⑧景观和美学原则。李春晖等[37]人将水质、生态和景观定为湿地修复的三大目标，阐明恢复湿地景观和添增美学效果的重要性。

2.2修复技术与进展

总结国内外湖泊湿地修复的研究成果，湖泊湿地修复技术可分为物理措施、化学措施和生物措施三大类共13种（见表2），且这些技术已在国内外湖泊湿地修复工程中得到广泛应用。

2.2.1物理措施刘华丽等[38]分别从外源污染、沉水植物、作业区域和深度3个方面，研究了对沉积物疏浚技术效果的关键影响因素；张杰等[39]基于DEM和土地利用土地覆盖的适宜性分析为湿地恢复提供了理论依据；张修峰等[40]通过使用STELLA软件，构建了三湿地水体TP变化生态模型并成功的进行了模拟研究，结果表明对底泥不同程度的疏浚，会影响对水质改善效果；万玉文[41]通过采用柱形管槽静态的模拟塘堰湿地，模拟了不同水深处理下的底泥氮磷释放对上覆水水质的影响，结果表明水流的扰动会导致底泥中磷的释放加速；夏红霞等[42]利用页岩空心砖构建自动增氧型湿地系统，增强了系统内部供氧能力和湿地系统的除氮能力；潘继征等[43]研发了人工增氧复合型湿地工艺，其对不同水力负荷和污染负荷都展现出了较强的缓冲调节能力和很高的净化效果 ；黄等[44]利用遥感技术对湿地恢复及生态调水进行实时动态监测，及时掌握宏观地表下的快速变化，也为长期的区域生态效应评价提供技术支持；董张玉等[45]结合GIS/RS，对湿地恢复潜力从地貌条件、河流及道路密度、景观结构因子、湿度指数、耕地生产力五方面进行空间分析，明确了东北地区湿地修复的优先、次优先区域，并利用景观指数、作物生产与湿地协调发展指数验证恢复效果。国外学者也做了相关研究，Kowalski等[46]通过采用便携式围堰技术，恢复了伊利湖湖滨湿地挺水植被；Tian等[47]在密西西比―俄亥俄―密苏里河盆地进行湿地水文恢复，其中的“牛轭”设计，有效降低了水体中可溶性活性磷、硝态氮、总磷和总氮的含量；Zedler[48]对有关湿地恢复理论做了全面的总结，认为湿地恢复应遵循生态位理论、岛屿生物地理学理论、种群理论和营养级理论；Malson等[49]通过田间和温室试验，利用苔藓配子体片段进行湿地恢复。

2.2.2化学措施黄洁慧等[50]提出采用“径流雨水汇集、渗流、预处理+河水造流生化预处理+主湖造流生化+构建全湖生物多样性”的全生态组合技术，应用于湖泊中；郑骏宇等[51]采用化学强化―复合人工湿地组合工艺，对湿地的大量颗粒悬浮物和水体中的COD、BOD5和TP的去除效果明显；徐轶等[52]针对海新河污染特点，采用絮凝沉淀结合人工湿地技术进行修复，效果良好；张帅等[53]探讨了生物水处理系统和加载絮凝沉淀技术相结合的研究方法；李晓威等[54]通过试验确定了最佳絮凝效果时间，并且推算出絮凝剂与泥浆绝对浓度的函数关系，以及泥浆与絮凝剂的最佳配比。按照得出的函数关系配比絮凝剂，可以缩短絮凝时间，提高脱水和施工效率。李星等[55]通过研究复合除藻剂，表明了其对藻类具有很好的去除效果；刘爱民等[56]研究了链霉菌WH63的抑藻效应，效果明显；周全等[57]研究了藻存量削减和磷营养控制两种方法，均能在水华形成的早期对小型富营养化水体蓝藻水华起到阻遏作用；李静会等[58]通过进行化学除藻剂治理蓝藻水华的试验研究，结果表明，除藻剂除抑蓝藻效果显著；王正兴等[59]利用国外新型除藻剂―去藻247，研究滇池水藻类污染的治理，并通过线性回归方程来拟合水体中叶绿素a和总磷的相关性。

2.2.3生物措施吴国旭等[60]研究表明，生物接触氧化工艺可以实现降解有机物，并利用类似曝气池的曝气方法提供氧气，同时起到混合搅拌的效果；李少华等[61]采用调水补水、生物调控等技术对沧州湿地水环境修复；李静[62]提出水解酸化―人工湿地处理技术；马秋莎等[63]通过利用长链烷烃的微生物降解作用，对湿地进行研究；邓志强等[64]通过植物刈割、水生动物强化法、优势植物筛选、微生物强化技术等途径，解决了人工浮床技术净化能力差和适用范围有限的缺陷；朱鸣鹤等[65]通过研究潮滩植物中翅碱蓬对重金属累计效应，发现铜、锌、铅、镉4种重金属在不同潮滩中均有明显的累计效应；王曙光等[66]用真菌生产生物菌肥，不仅能增加农作物产量，还减少了面源污染对湿地水体的污染；吴迪等[67]在上海青浦大莲湖湿地修复示范工程中，采用改变土地利用模式、水系改造和植被配置等技术，使湿地生境结构和生物多样性组成都分得到改善；张明祥等[68]根据研究区的水文条件、土地利用现状、海拔和受威胁程度的不同，通过研究结果可知在黄河郑州段的二滩、嫩滩和部分老滩区域均可以采用溪流型、蓄水型、多塘型湿地恢复模式；董凯凯等[69]在黄河三角洲芦苇湿地，通过比较退化区与淡水恢复区的土壤pH值、盐分、全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳的含量变化，阐明了湿地恢复对土壤碳氮含量的影响；王国栋等[70]采用温室萌发法，对天然湿地、不同开垦年限湿地种子库的规模和结构进行了研究，详细地阐述了湿地种子库的特征及其在植被恢复中的潜力；中国科学院通过研究固定化增殖氮循环细菌群SBR法，对富营养化湖泊进行水质净化，实现总氮量和COD下降了75%，氨氮量下降了91.5%[71]。黄磊等[72]研究了空心菜和菖蒲等植物在净化微污染潜流人工湿地中对N、P的不同去除效果；Tuncsiper[73]对水平潜流式、自由水表流式、表面流式的人工湿地进行研究，发现此三种形式的湿地系统对NH4+-N的平均去除率为49%～52%，其中表面流式湿地系统的平均去除率为58%，水平潜流式人工湿地对TP的平均去除率为60%，效果明显。

2.3湖泊湿地保护对策研究

2.3.1制定湖泊湿地保护总体框架，明确功能定位，分类型、分层次保护根据湖泊湿地所处范围内的自然环境特点和社会经济层次，制定湖泊湿地保护目标和总体框架，确定不同区域、类型湖泊湿地保护的路径和侧重点；在此基础上，明确湖泊湿地的功能定位及其保护对象、目标和范围，继而整治与其功能定位不相符且不合理的开发行为，逐步恢复其被破坏功能，保证其生态功能的完整性和系统健康；划分重要开发利用区、缓冲区、保护区等，分层次进行有效保护，从而引导和规范湖泊湿地资源的可持续利用，并且维护和提升湖泊湿地的主导功能。

2.3.2从流域整体性角度，进行全面湿地修复规划湖泊往往与池塘、渠道、河流等部分组成复杂的湿地水生态系统，各部分间互相影响，相互制约[88]。因此，对湖泊湿地修复规划，应从流域的层面上进行整体性考量[3，89]。近10年来，国际上学者突出湿地生态系统整体恢复和调控思想，从大尺度上考虑毗邻集水区域和湖泊湿地所处整个流域的生态系统结构和功能完整性[90]。长江中游的“重建江湖联系，恢复湿地生命网络” 和鄱阳湖的“山江湖”等示范项目，即是在流域尺度上的湿地保护与修复的研究[91]；“莱茵河行动计划”湿地修复项目就是以流域尺度为出发点，进行水生态过程和水环境修复，取得显著效果[92]。Hermoso等[93]研究表明湿地恢复过程中，地下水深度变化对土壤和植被类型影响很大，湿地恢复除应强调流域之间连接性的修复外，还应考虑到地下水与地表水之间的水文联系。

2.3.3湖泊湿地修护侧重与生态水工结合20世纪90年代开始，美国在南佛罗里达大沼泽区域的湿地恢复项目，应用生态水工学，将人工直线型重新恢复曲线型河道，减缓了区域内雨季水体的排泄速率，实现了大沼泽竦厣态需水补给[94]。日韩等国提出“与自然亲近工程”的修复理念，如采用新型生态材料建造人工岛，为动物提供栖息地[95]。在湖泊湿地修复工程中，结合生态水工学原理，在一定程度上保持其原有自然生态水文过程，在满足安全的条件下，改善湿地的生态功能，采用有益于湿地生态系统及生物多样性保护的施工规范和标准，作为湖泊湿地修复重要思路之一[96]。

2.3.4完善湖泊湿地修复市场运作机制美国20世纪90年代基于“无净损失”湿地恢复与保护政策发展了“湿地银行”等湿地恢复市场机制[97]。“湿地银行”商业化的市场运作模式，使土地开发与湿地保护形成一种良性互动；美国密西西比河流域湿地恢复提出一种“氮农业”的运作模式，鼓励农民恢复建立湿地以降低输入海湾的氮负荷，其中政府向个人提供补贴，用于恢复可储蓄洪水的湿地，且建立了“氮农业”交易市场，促进各方参与交易，最后评估得到去除1吨氮的湿地相当于2 500美元的补贴价值[90]。该市场机制在减轻农业从业者对政府补助依赖的同时，还减少了这些区域的农业非点源污染，及增强了防洪安全。

3研究展望

3.1加强湖泊湿地生态系统监测与调控

结合3S技术，收集其生态特征的变化指标，建立信息数据库，及时动态掌握其环境状况，针对性的采取科学的保护与修复措施，实施调控。

3.2建立湖泊湿地退化诊断与评价机制

研究湖泊湿地结构和功能的退化过程，探求其驱动因子和关键过程，辨析湖泊湿地退化机制和模式。将实体模型与数值模拟相结合，剖析水循环过程对湿地演变的作用机制，模拟湖泊湿地生态系统的结构、特征、规模对人类活动的响应，建立湖泊湿地评价机制。

3.3科学规划，恢复河湖连通性

基于河湖水系在水文和水环境等方面的复杂性，目前对河湖水系连通及其区域系统间相互影响还缺乏充分认识，迫切需要针对自然因素和人类活动因素造成的连通性削弱或中断问题以及河湖水系间连通性方面的战略需求，开展河湖水系间生态连通规划关键技术研究，在基础理论、工程体系、仿真平台及效果评估等方面创新研究，构建河湖湿地水系间生B连通规划技术体系。

3.4建立湖泊湿地生态经济的可持续管理模式

可持续管理模式具体措施如下：加强湿地旅游管理；加大宣传教育力度，普及湿地及其保护的知识、法律法规，强化民众的湿地生态忧患和保护意识；进行湿地立法，及完善地方法律法规，使湿地保护或开发利用进入有序和法制状态；制定湖泊湿地经济发展规划时，突出生态经济可持续发展。

3.5加强国际交流与合作，深化湿地科学研究

加强湿地的基础和应用技术研究，及时掌握国内外湿地修复学术动态，总结并推广开发利用及保护的成功经验；扩大合作领域，建立国际交流机制，开展多课题、多学科综合研究。

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