入侵种喜旱莲子草防御策略及资源利用效率的进化

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1、万方数据1．1外来种和生物入侵第一章前言弟一早月U石外来种(alienspecies)或称非本地种(non．nativespecies)、非土著种(non．indigenousspecies)是指那些出现在其(过去或现在)自然分布范围及其扩散潜力以外(即在其自然分布范围内，或在没有直接或间接引入或照顾之下不能存活)的物种、亚种或以下的分类单元，包括其所有可能存活、继续繁殖的部分(世界自然保护联盟物种生存委员会，2000)。生态系统中外来种的存在与人类活动和干扰密切相关，是人类有意和无意引种的结果。当外来种进入一个新

2、的地区并能存活、繁殖，形成野化种群(feralpopulation)，其种群的进一步扩散已经或即将造成明显的生态和经济后果，这一事件称为生物入侵(biologicalin．vasion)，造成生物入侵的外来物种称之为外来入侵种(alieninvasivespecies)(李博等，2001)。生物入侵己成为本世纪全球所面临的最为棘手的五大环境问题之一(MillenniumEcosystemAssessment，2005)。我国也是遭受外来物种入侵最严重的国家之一，初步查明我国有外来入侵种500种左右，其中陆生植物、陆

3、生无脊椎动物和微生物为主要入侵类群(鞠瑞亭等，2012)。外来入侵种严重威胁我国的自然生态系统，每年造成的经济损失约1200亿元(国家环境保护部，2013)。1。2生物入侵生态学的发展生物入侵现象吸引了众多生物学家的目光，入侵生态学也成为一门名副其实的现代科学。尽管入侵生态学的鼻祖CharlesElton出版于1958年的《TheEcologyofInvasionbyAnimalsandPlants))一书被认为经典之作，奠定了入侵生态学的基础框架，但是并没有立即激起广泛的研究。20世纪70年代，人们对物种濒危和灭

4、绝的担忧日益增加。外来种的引入被认为是威胁土著生物多样性的主要原因。全球对外来种入侵的关注度也与日俱增。1989年国际科学联合会的环境问题科学委员会SCOPE(ScientificCommitteeontheProblemsoftheEnviron．ment)总结出了15卷针对生物入侵的理论和实验的综合研究文集，这极大的推动了当代入侵生态学的形成和发展(Drakeeta1．，1989)。Williamson(1996)的专著“BiologicalInvasions”提出了比较完整的入侵生态学的学科架构。1997年，

5、在联合国和80多个国家的代表提议下，发起了国际入侵种项目GISP(GloballnvasiveSpeciesProgram)，开展了针对全球防治入侵1万方数据入侵种喜旱莲子草防御策略及资源利用效率的进化种的理论与技术研究。1999年，关于生物入侵的国际性杂志BiologicalInvasions仓0刊，使入侵生态学的独立地位得到了进一步认可，促进了入侵生态学研究的快速发展(郑景明和马克平，2006)。进入2l世纪，在大量的入侵案例和入侵理论研究基础上，Callaway和Maron(2006)与Sax等(2007)系

6、统地分析了生物入侵研究带来的生态学新问题和新视角，指出了入侵生态学的未来发展方向及其可能对生态、进化和生物地理学研究产生的巨大影响和贡献。中国的入侵生态学研究起步较晚，但近10多年来，中国在这一领域的研究己取得了巨大进步，获得了一些重要研究进展，在国际生物入侵舞台上也有了一定的学术地位。如我国于2003年开始建立外来入侵物种防治协作机制，开展外来物种调查和治理除害工作，对薇甘菊(Mikaniamicrantha)、福寿螺(Pomaceacanaliculata)、紫茎泽兰(Ageratinaade—nophora)

7、等有重大危害的农业外来入侵种进行了全面普查，发布了《中国第一批外来入侵物种名单》。2008年以来，我国科学家出版了《入侵生物学》(万方浩等，201la)、《生物入侵：预警篇》(万方浩等，2010)、《生物入侵：检测与监测篇》(万方浩等，201lb)、《生物入侵：生物防治篇》(万方浩等，2008a)、《生物入侵：管理篇》(万方浩等，2008b)、《入侵生态学》(郑景明和马克平，2010)和《生物入侵：中国外来入侵植物图鉴》(万方浩等，2012)等一系列专著，同时也翻译了一些国外入侵生态学重要著作，女lJGeorgeW

8、．Cox的《外来种与进化》(李博等译2010)等。2010年国家环境保护部联合中科院发布了《中国第二批外来入侵物种名单》。截至2010年，中国的生物入侵科学论文数量已进入全球前lO名的行列(万方浩等，201la，C)，尤其是对一些重要入侵种的研究已取得众多国际认可的喜人进展(李博和马克平，2010)。相关成果不仅为国际入侵生物学研究提供了基础资料，也为中国国