现代生态学研究进展_以生物入侵为例
第6卷 第1期贵阳学院学报(自然科学版) (季刊) Vo.l6 No.1
J OURNAL OF GU I Y ANG COLLEGE
2011年3月N atural Sc i e nces(Quarterl y)M ar.2010现代生态学研究进展 以生物入侵为例
刘明智1,2 曾 波1
(1.三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学生命科学学院,重庆400715;
2 铜仁职业技术学院生物工程系,贵州铜仁,554300)
摘 要:随着全球经济一体化,国内外物种交流的频繁,生物入侵不但不可避免,而且会更加严峻,生物入侵已成为生态学重点关注的问题和领域之一。生物入侵是通过人为活动和自然入侵两种途径实现的,入侵的生物不仅危害侵入地的土著种,破坏生态系统,降低生物多样性,而且危及人类健康,控制入侵的生物耗费大量经济,因此,对生物入侵基础和外来入侵生物的控制研究将是我国应对生物入侵的未来研究重点。
关键词:生物入侵;入侵现状;危害
中图分类号:X173 文献标识码:A 文章编号:1673-6125(2011)01-0031-07
Advance m ent of R esearch on M odern E cology
Taki ng B io-i nvasion for Exa mp l e
LIU M i n g–zh i1ZENG Bo2
(1.K ey Labo ra tory o fM i n i stry of Educati on for T hree-gorge R eservo ir
Eco-env iron m en t,School o f L if e Sc i ence,Southeast U nivers it y,Chongqi ng400715,Ch i na;
2.D ept.o f B i o log i ca l Eng i neering,T ongren V ocati onal T echno logy Co lleg e,T ongren,Gu izhou554300,Ch i na)
Abstrac t:W ith the globa li za ti on o f economy,there com es frequen t exchange o f i nterna tiona l spec ies,wh ich leads to i n
d i spensab l
e b i o-i nvasi on.B i o-invasion beco m es one o
f m ost concerned i ssues and areas o f eco l ogy.B i o-i nvasion
w orks v ia t w o approaches:m an-made acti v ities and natural i nvasion.Invadi ng spec ies can no t only da m age t he local spec i es,destroy t he eco-system,decrease t he b i o-diversity,but a lso endanger t he health o f hu m an bei ngs.A nd to contro l t he i nvad i ng spec i es costsm ore.T he re f o re,researches on b i o-i nvas i on f oundati on and contro lli ng b i o-i nvasion have been m ore and m ore i m po rtan t.
K ey word s:b i o-i nvasi on;current sit uation o f i nvas i on;ha r m
生物入侵是指某种生物在人类活动影响下,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,从而对当地土著生物和生态系统造成负面影响的一种生态现象。生物入侵属于生态环境破坏的一个范畴,它是近年来生物多样性、生态学和环境保护等方面研究的一个热点问题,它给世界各国带来的危害已经引起全球性关注[1]。1 我国外来生物入侵现状与趋势
对于生物入侵的研究,国外科学家早在1958年就出版了 动植物入侵的生态学 一书。此后,各国科学家陆续开展了许多有关外来动物、植物、微生物、海洋生物等各个方面的研究。但真正引起科学家广泛关注与研究的则是在20世纪80年代后期,特别是近20年来[2]。
20世纪90年代以后,我国才渐渐认识到生物
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*收稿日期:2010-11-30
作者简介:刘明智(1969-),男,湖南绥宁人,苗族,铜仁职业技术学院讲师,生态学博士在读,从事生态学和植物学研究。
入侵的危害。目前,生物入侵已成为威胁我国自然资源、农林牧渔业生产、生物多样性和生态环境的重要因素[3]。
随着经济全球化进程的不断加快,生物入侵因其巨大的危害性而引起了生态学家的广泛关注,生物入侵被公认是造成生物多样性丧失的第二大因素,仅次于生境丧失。20世纪70代我国仅发现1种外来的检疫性有害生物,80年代发现2种,90年代发现8种,进入新世纪新发现18种,目前入侵我国的植物检疫性有害生物已由1995年的32种增加到44种;入侵我国的外来有害生物已达400多种[4]。据国家质量监督检疫总局公示,至2002年共有约108种植物、30种昆虫以及24种病虫害入侵我国。农业部和2009年11月2日在福州召开的生物入侵国际大会上的最新统计显示,我国已成为遭受生物入侵最严重的国家之一,入侵的外来物种已有400多种,近10年来,新入侵我国的外来生物至少有20余种,平均每年递增1至2种[5]。其中危害严重的达100余种,在国际自然保护联盟(I U C N)公布的全球100种最具威胁的外来物种中,入侵我国的就有50余种,这些入侵物种已导致严重的经济损失与生态灾难。外来生物入侵在我国涉及面也相当广。目前全国34个省(市、区)及计划单列市均有入侵生物发生和危害,涉及农田、森林、水域、湿地、草地、岛屿、城市居民区等几乎所有的生态系统[6]。
近10年来相继发现了西花蓟马、Q型烟粉虱、三叶草斑潜蝇等20余种世界危险性与暴发性物种的入侵,平均每年增加1~2种;这些物种的入侵给农林业生产构成了巨大的威胁。目前已知我国至少有188种入侵植物,其中水生植物18种,陆生植物170种,隶属41科,数量较多的是菊科(49种)和禾本科(33种)。188种入侵植物中来自美洲的有125种,占外来入侵植物的66 15%。其中对农、林、牧、渔业造成了严重危害的外来植物至少有58种[7]。我国外来入侵动物在全国各省的数量和密度分布都呈现出由东南沿海向西北内陆减少的趋势[8]。外来有害物种不但造成生态环境的严重破坏,而且导致生态退化和生物多样性丧失,引起土著种尤其是珍稀濒危物种的消失和灭绝。
在全球经济一体化的背景下,今后,国内外物种交流无疑会更加频繁,外来生物入侵的可能性只会增大不会减少。2 生物入侵成因分析
生物入侵既有自然因素,也有人为因素:
2 1 我国广阔的地域为生物入侵提供了适宜生存的自然条件环境
我国幅员辽阔,从北到南、从东到西各约5000km,跨越50个纬度,占据了寒温、温、暖温、亚热和热带5个气候带。并且生态系统多种多样,有森林、农业区、水域、湿地、草地、和城市居民区。正是因为有着不同的气候条件、光照、空气湿度、土壤成分和传播条件,具有适合外来物种生存繁衍的栖息地,我国的生态系统就更容易遭到外来植物的侵入。据统计,全国34个省、市、自治区,除了青藏高原保护区极少部分地区以外,都已发现外来入侵物种,并已逸生为野生植物,形成了生物群落,有着稳定的生活史。
2 2 生物入侵的途径
外来物种的入侵的途径包括自然扩散和人为引入两种途径,其中人为引入又包括有意引入和无意引入两大类。人为有意引入是指人类有意实行的引种(包括授权的或未经授权的),将某个物种有目的地转移到其自然分布范围及扩散潜力以外的地区。由于经济、观赏等目的,大量物种从国外引入。在我国目前已知的外来有害植物中,超过50%的种类是人为引种的结果,见下表1[9,10]。人为有意引入有以下几种情况:1)为了保护生态环境引入物种,但无法得到有效控制,导致外来物种成灾;2)为了生物防治引进物种;3)为了提高经济效益,改善人们的生活引进物种如牛蛙;4)为了丰富人们的生活引种尤其是园林植物引种时带入;
5)在战争中运用细菌、病毒等作为武器。无意识引入有以下几种情况:1)国际间人员来往如旅游、商务活动等,通过其行李入境;2)商品贸易渠道入境,特别是农产品、木材、牲畜等的贸易;3)交通工具带入:4)通过海洋垃圾或者随着压舱水入境。
自然入侵 一种是自然界中的植物靠自身扩散传播慢慢侵入到其他生态系统,有的通过根、茎、叶的繁殖,有的则通过种子的传播,鸟类和昆虫凭借自身的飞行能力进行远距离传播,这种传播的速度相当缓慢。另一种是通过自然媒介和动物媒介,自然媒介如风、水;动物媒介如动物食用植物或者携带将种子传播到其他地区[11]。人类活动是造成外来物种入侵的主要动因,资料统计,我国96 9%
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的外来入侵种是通过有意或无意引进造成的。随着国际交流活动日益频繁,人类有意或无意引入物种造成入侵的几率还会增加[12]。在人类的各种活动中,城市化对外来生物入侵有显著的促进作用。城市化过程常伴随着生境破碎化和环境退化,在影响到本地物种生存的同时,却可能给外来物种提供了新的生态位,城市环境中巨大的物流和人流也给外来物种的扩散创造了便利条件[13]。
3 生物入侵的危害3 1 入侵种与土著种竞争资源 生态位 遗传侵蚀
占据本地物种生态位,使本地物种失去生存空间。在广东,薇甘菊往往大片覆盖香蕉、荔枝、龙眼、野生桔及一些灌木和乔木,致使这些植物难以进行正常的光合作用而死亡。20世纪60年代在滇池草海曾有16种高等植物,但随着水葫芦的大肆疯长,使大多数本地水生植物如海菜花等失去生
表1 人为引进并产生危害的植物种类
T ab.1 P lant be i ng art ificially introduced and causi n g har m
种 名Spec ies 科名
F a m il y
原产地
O ri g ina l l oca lity
性状
H abit
引入用途
Introducti on
空心莲子草A lternanthera p hiloxero i des(M a rt.)G riseb.苋科巴西多年生草本饲料植物刺花莲子草A lternanthera p ungens H.B.K.苋科南美洲多年生草本饲料植物白苋Amaranthus albus苋科北美洲一年生草本饲料植物北美苋Amaranthus blitoides S.W atson苋科北美洲一年生草本饲料植物尾穗苋Amaranthus caudatus苋科热带一年生草本饲料植物反枝苋Amaranthus retroflexus苋科非洲热带一年生草本饲料植物刺苋Amaranthus sp ino sus苋科美洲热带一年生草本饲料植物苋Amaranthus tr icolor苋科印度一年生草本食用植物皱果苋Amaranthus viri d is苋科非洲热带一年生草本饲料植物银花苋G o mphrena celosioi d es M art.苋科美洲热带多年生草本饲料植物节节麦A egilop s squarrosa禾本科亚洲西部一年生草本草坪植物地毯草A xonop us co mp ressus(Swa rtz.)Beauv.禾本科美洲热带多年生丛生草坪植物臂形草B rachiaria eruci form is(J.E.S m it h)G riseb.禾本科亚洲热带一年生草本草坪植物巴拉草B rachiaria mu tica(F orsk.)Stap.f禾本科美洲非洲亚洲多年生草本草坪植物芒麦草H ordeum juba t u m禾本科美、欧、亚洲寒温带多年生草本草坪植物多花黑麦草L oli u m multifloru m Lam.禾本科欧洲越年生草本草坪植物欧毒麦L oli u m persicu m Bo iss.et H ohen.禾本科欧洲一年生草本草坪植物毒麦L oli u m te mulen t u m禾本科欧洲一年生草本草坪植物田毒麦L oli u m te mulen t u m var.a rvense Bab.禾本科欧洲一年生草本草坪植物长芒毒麦L oli u m te m ulen t u m var.long i a rista t um Pa rnell禾本科欧洲越年生草本草坪植物毛花雀稗Pasp al um dilat atu m P o i r.禾本科南美洲多年生丛生草本草坪植物裂颖雀稗Pasp al um fi m briat um H.B.K.禾本科哥伦比亚一年生草本草坪植物牧地狼尾草P ennisetu m setosu m(S w artz.)R ich.禾本科美洲、非洲热带多年生草本草坪植物小虉草Phalar is m i nor R e tz.禾本科欧洲多年生草本牧草或饲料奇虉草Phalar is paradoxa禾本科欧洲多年生草本牧草或饲料
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梯牧草Phleu m p ratense禾本科欧洲、亚洲西部多年生草本牧草或饲料棕叶狗尾草Set aria pa l m ifoli a(K oen.)Stap.f禾本科非洲多年生草本牧草或饲料假高粱Sorghu m halep ense(L.)P ers.禾本科地中海多年生草本牧草或饲料苏丹草Sorghu m sudanenses(P ipe r.)Stap.f禾本科地中海一年生草本牧草或饲料大米草Sparti na anglica C. E.H ubb.禾本科欧洲多年生草本草坪植物凤眼莲E ichhornia crassipes(M art.)So l m s.雨久花科美洲热带多年生宿根浮水草本饲料植物赛葵M alvastru m corom andelianum(L.)G ureke.锦葵科美洲热带多年生亚灌木状草本观赏植物含羞草决明Cassia m i m osoi d es豆科美洲热带多年生草本药用植物望江南Cassia occi den t alis豆科美洲热带一年生草本药用植物决明Cassia tora豆科美洲热带一年生草本药用植物紫花苜蓿M ed icago sativa豆科亚洲西部多年生草本牧草或饲料白香草木樨M elilotus albus Desr.豆科欧洲、亚洲西部越年生草本牧草或饲料含羞草M i m osa pudica豆科美洲热带多年生草本观赏植物刺槐R obini a p seudoacacia豆科北美洲多年生乔木观赏植物红车轴草T r i foli um p ratense豆科欧洲多年生草本观赏植物白车轴草T r i foli um re p ens豆科欧洲多年生草本观赏草坪植物铜锤草O xalis corym bosa DC.酢浆草科美洲热带多年生草本观赏草坪植物裂叶牵牛Pharb itis n il(L.)Cho isy.旋花科美洲热带一年生草本观赏植物圆叶牵牛Pharb itis purpurea(L.)V o igt.旋花科美洲热带一年生草本观赏植物马缨丹Lantana camara马鞭草科美洲热带多年生直立灌木观赏植物紫茉莉M irabilis jala p a紫茉莉科南美洲多年生草本观赏植物刺苞果A cant hosp erm uman t he m i fo lia(Juss.)R.Br.菊科南美洲一年生草木药用植物胜红蓟A gerat um conyzoides菊科墨西哥及邻近地区一年生草本药用植物熊耳草A gerat um hous t onianu m M il.l菊科墨西哥及邻近地区一年生草本药用植物豚草Am bros i a ar te m is ii fo lia菊科北美洲一年生草本自然扩散三裂叶豚草Am bro si a tri f i da菊科北美洲一年生草本自然扩散田春黄菊A nthe m is arvens is菊科欧洲一年生草本观赏植物钻形紫菀A ster subulat u s M i chx.菊科北美洲一年生草本观赏植物大狼把草B idens frondo sa菊科北美洲一年生草本观赏植物小茼蒿Chry santhe m u m carinatu m Schousb.菊科地中海一年生草本食用植物茼蒿Chry santhe m u m coronariu m菊科地中海越年生草本食用植物菊苣C ichoriu m intybus菊科欧洲多年生草本观赏植物野塘蒿C ony za bonariensis(L.)C ronq.菊科美洲一年生草本观赏植物小白酒草C ony za canadensis(L.)C ronq.菊科北美洲一年生草本观赏植物大花金鸡菊C oreop sis grandi f lora H ogg.菊科美洲一年生草本观赏植物线叶金鸡菊C oreop sis l anceolata菊科北美洲一年生草本观赏植物
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蛇目菊C oreop sis tinctoria N utt.菊科北美洲越年生草本观赏植物
秋英C os m os bi p innata C av.菊科墨西哥一年生草本观赏植物
硫黄菊C os m os sulphurens Cav.菊科墨西哥一年生草本观赏植物
一年蓬E ri g eron annuus(L.)P ers.菊科北美洲越年生草本观赏植物
春飞蓬E ri g eron p hiladel ph icus菊科北美洲一年生草本观赏植物
紫茎泽兰Eup atoriu m coelestiu m菊科墨西哥、哥斯达黎加多年生草本自然扩散
飞机草Eup atoriu m odorat um菊科南美洲多年生草本自然扩散
辣子草Galinsoga p arvi f lora Cav.菊科南美洲一年生草本自然扩散
菊芋H alian t hus t ubero sus菊科北美洲多年生草本观赏、食用植物堆心菊H eleniu m autu m nale菊科北美洲两年生草本观赏植物
滨菊L eucanthe m u m vulgare L a m.菊科欧洲多年生草木观赏植物
欧洲千里光Senecio vul garis菊科欧洲一年生草本观赏、药用植物加拿大一枝黄花Soli dago Canadensis菊科北美洲多年生草本观赏植物
万寿菊T agetes erecta菊科墨西哥一年生草本观赏植物
孔雀菊T agetes patul a菊科墨西哥越年生草本观赏植物
肿柄菊T ithonia d i vers i foli a A.G ray.菊科墨西哥多年生灌木状草本观赏植物
羽芒菊T r i dax procu m bens菊科美洲热带多年生草本观赏植物
多花百日菊Z innia p eruviana(L.)L.菊科墨西哥多年生草本观赏植物
银胶菊Partheniu m hys terophorus菊科美洲热带一年生草本药用植物
薇甘菊M i kani a m icran t ha菊科中美洲陆生草质藤本自然扩散
鬼针草B i d ens p ilosa菊科热带美洲陆生草本
存空间而死亡,到20世纪90年代草海只剩下3种高等植物。
3 2 生物多样性的丧失
生物入侵已成为除生境破碎化之外造成生物多样性丧失的最重要的原因。随着全球经济一体化过程的深入,生物入侵的危害越来越严重,尤其是对生态、环境、经济都产生了一定的影响[14]。
风眼莲是入侵到世界许多地区的水生杂草,在长江流域及其以南地区逸生为杂草,于1901年首次进入我国台湾地区,20世纪30年代前进入中国大陆地区,于50~60年代作为猪饲料、净化水体植物推广到昆明种植,后逸为野生。凤眼莲几乎遍布云南各地州和湿地,在几个大的湖泊和水域如滇池、洱海、抚仙湖、腾冲草海湿地等都有分布[15],过去滇池草海曾有16种本地高等植物,但随着凤眼莲疯长,大多数本地水生植物由于失去生存空间而死亡,目前草海只剩下3种本地高等植物,过去当地人常吃的海菜花(O ttelia acum ina ta)已从滇池消失。特别是外来杂草,在入侵地导致植物区系的物种多样性单一,并破坏可耕地。生物入侵可影响到任一类型生态系统和生物区系,致使成百上千的本地物种陷入灭绝境地,加速生物多样性的丧失和物种的灭绝[16]。持久性地破坏生态环境和影响本地物种生物多样性。再如原产南美的水葫芦,作为猪饲料被引进我国后,很快疯长成灾,遍布华东、华中、华南的河湖水塘,严重破坏了当地生物的多样性,导致原有水生动植物大量减少和消亡。
据专家介绍,入侵物种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性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%,由于降低了水中的溶解氧,致使水生动物死亡。据对沈阳等八城市的荒山、河滩、铁路、公路两旁等多种栖境
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调查,豚草优势度为0 85~1 0,群落多样性为0~ 0 62。由于薇甘菊排挤本地植物,广东内伶仃岛上的猕猴缺少适宜的食料,目前只能借助于人工饲喂。紫茎泽兰在西双版纳自然保护区的蔓延已使穿叶蓼等本地植物处于灭绝的边缘,依赖于穿叶蓼生存的植食性昆虫同样处于灭绝的边缘[17]。
北美一枝黄花(Soli d ago altiss m a)原产于北美,1935年从日本作为花卉引入台北,后来上海、庐山相继引种,如今在上海地区已逃逸为杂草。另外,在生物防治中,若引种不当便可能导致非目标种被攻击以至灭绝,带来新的生物入侵或环境灾害[18]。原产于墨西哥的一年蓬(E ri g eron annuus (L )Pers )在中国最早于1886年在上海被采集到。如今这种草几乎遍及中国温带和亚热带地区,广泛生长于路边、旷野或山坡[19]。入侵后影响群落结构,导致群落的空间生态位分布发生改变,本地植物更多的向低生态位演化,导致生态系统的逆向演替,使当地生态系统的物种多样性降低[20]。原产北美洲的三裂叶豚草(Am brosia trifi d a),又名大破布草,,现已传播到世界各地,目前在美国、加拿大、墨西哥、瑞士、瑞典等30多个国家和地区广泛发生,其中在美国、加拿大、墨西哥的危害最为严重[21]。中国最早于20世纪30年代在辽宁铁岭地区发现三裂叶豚草,之后在黑龙江、吉林、辽宁、河北、北京、山东、江西、湖南等地均有发生,其生命力、竞争力及生态可塑性很强,传播途径多,繁殖系数大,在发生区容易形成单一群落,降低了自然生态系统的稳定性和物种多样性[22]。
3 3 造成巨大经济损失
外来物种入侵会造成巨大的生态环境和经济损失。其中,直接经济损失主要指外来病虫害和杂草对农林牧渔业、交通等行业或人类健康造成的物品损毁、实际价值减少或防护费用等。每年造成的经济损失达1198 76亿元,占当年GDP的1 36%,其中对我国国民经济有关行业造成直接经济损失共计198 59亿元,包括农林牧渔业损失达到160 05亿元[14]。凤眼莲几乎遍布云南各地州和湿地,在几个大的湖泊和水域如滇池、洱海、抚仙湖、腾冲草海湿地等都有分布,给云南带来很大的经济损失,仅在滇池,昆明市政府每年用于打捞凤眼莲的费用就高达50~80万元。据统计,外来入侵物种对我国生态系统、物种及遗传资源造成的间接经济损失每年为1000 17亿元,其中对生态系统、物种多样性和遗传资源造成的经济损失分别为998 25亿元、0 71亿元和1 21亿元[14]。
3 4 威胁到人类的健康。
2005年,一种名叫红火蚁的外来物种 入侵 我国香港、台湾、广东等地,这种原产南美洲的有害生物给这些地区造成了不小影响。红火蚁会以几何级数增长,不仅危害作物,还蜇刺人畜,对其毒液有过敏反应者一旦被叮咬后,会出现发热现象,严重的可导致休克。原产于中美洲的紫茎泽兰,是一种有毒植物。20世纪三四十年代从缅甸传入我国。不仅绞杀入侵地区的本土植物,对生物多样性和生态系统构成严重威胁。其有毒有害成分,还能使人头晕、发痒、手脚溃烂等。银胶菊有毒,植株或花粉能引起鼻炎、支气管炎及过敏性皮炎等[23]。
4 展望
有研究表明,一个被入侵成功的生态系统往往提供空余的生态位,能被本地原有物种和外来入侵种利用。群落结构较单一、物种多样性较低(如北方的自然生态系统)、缺少入侵种天敌或群落内物种对入侵种未产生遗传抗性的生态系统,对外来种入侵抵御能力较为脆弱,更易发生外来生物入侵;受到人为因素干扰的生态系统、生境较为简单的岛屿、水域、牧场、长期隔离的生态系统、受突发性的自然干扰如火灾、洪水破坏后的生境、具有较多 生态空位 的生态系统都易被入侵。
在全球经济一体化的背景下,今后,国内外物种交流无疑会更加频繁,外来生物入侵不可避免。生物入侵已成为生态学重点关注的问题和领域之一[24]。未来的重点发展方向是:1)生物入侵基础研究。针对外来有害的不确定性和入侵后的爆发性,选择农业、林业、湿地与淡水生态系统中有代表性的已入侵和潜在入侵生物为对象,以外来有害生物入侵过程中的入侵潜能、遗传变异、生态适应、系统响应等关键问题为核心,着重研究外来有害物种入侵的生物学特性和生态学特征,入侵种的适应性进化、入侵种与本地种间的互作与竞争关系、对生态系统结构与功能的影响等问题;揭示生物入侵过程中遗传分化的分子机理、种群形成与扩张的生态机制;解析入侵物种与本地物种间相互竞争的作用机制、被入侵系统的生物群落抗性与敏感性、生物入侵对生态系统的功能影响机理;研究不同尺度上生物入侵的机理、过程、生态系统功能变化及反馈;以重大危险性外来入侵物种为主要对象,从宏观尺度、生态系统核心尺度、微观尺度,开展入侵物种的
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灾变过程及暴发机制、生态系统对入侵物种的响应机制、入侵物种的早期预警与控制基础等研究;2)外来入侵生物的控制研究。着重研究潜在入侵植物病害的快速分子检测、基于DNA条形码的网络远程识别、基于诱剂与诱饵的入侵昆虫野外监测/数据实时分析、外来入侵生物及潜在入侵生物的适生性风险评估与风险治理决策、口岸检疫与除害处理、农业入侵植物和昆虫的应急与根除处理、农林入侵生物的生物防治与生态修复等预防和控制技术。因此,做好外来物种入侵的防治工作,当务之急,一要尽快摸清现有外来物种情况、已入侵物种的危害表现,编制外来入侵物种名单,出版有关科普材料,提高公众对外来物种入侵的警惕意识;二要尽早出台生物安全方面的法规,对外来物种风险评估、预警、引进、消除、控制、生态恢复、赔偿责任等作出明确规定,特别是要加强对农业、林业、养殖业等领域有意引进外来物种的管理;三要加大对外来入侵生物的研究,尤其是基础研究。此外,防范外来有害物种入侵,要建立健全法律法规,尽早出台 生物安全法 ,对外来物种风险评估、预警、引进、消除、控制、生态恢复、赔偿责任等作出明确规定,特别要加强农业、林业、养殖业等有意引进外来物种的管理,并建立外来入侵物种的名录制度、风险评估制度,在环境影响评价制度中增加有关外来物种入侵风险分析的内容。建立统一的预警、鉴定、处置为一体的科学控制机制。再者大力发展乡土植物,进行生态系统恢复,降低外来入侵植物造成的危害。
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群落生态学研究新进展_裴男才
论文 34Skamarock W C, Klemo J B, Dudhia J, et al. A Description of the Advanced Research WRF Version 3. Technical Note, NCAR/TN-475+STR, 2008. 125 35Hong S Y, Lim J O J. The WRF single-moment 6-class microphysics scheme (WSM6). J Korean Meteorol Soc, 2006, 42: 129–151 36Kain J. The kain-Fritsch convective parameterization: An update. J Appl Meteorol, 2004, 43: 170–181 37Hong S Y, Noh Y, Dudhia J. A new vertical diffusion package with an explict treatment of entrainment processes. Mon Weather Rev, 2006, 134: 2318–2341 38Collins W D, Rasch P J, Boville B A, et al. The formulation and atmospheric simulation of the Commumity Atmosphere Model version 3 (CAM3). J Clim, 2006, 19: 2144–2161 39Chen F, Dudhia J. Coupling and advanced land surface–hydrology model with the Penn State-NCAR MM5 modeling system. Part I: Model implementation and sensitivity. Mon Weather Rev, 2001, 129: 569–585 40Kanamitsu M, Ebisuzaki W, Woollen J, et al. NCEP-DOE AMIP-II reanalysis (R-2). Bull Am Meteorol Soc, 2002, 83: 1631–1643 41Xu Y, Gao X, Shen Y, et al. A daily temperature dataset over China and its application in validating a RCM simulation. Adv Atmos Sci, 2009, 26: 763–772 42Yuan Y, Yang H, Zhou W, et al. Influences of the Indian Ocean dipole on the Asian summer monsoon in the following year. Int J Climatol, 2008, 28: 1849–1859 ·动 态· 群落生态学研究新进展 探索群落构建机制的生态和进化过程是群落生态学领域的一大中心任务. 在局部森林群落水平上, 运用系统发育分析方法探讨群落构建规则是群落生态学的研究热点. 中国科学院华南植物园分子生态学研究组葛学军研究员等人采用植物条形码通用的3个片段(rbcL, matK和psbA-trnH), 利用植物DNA条形码和Phylomatic方法构建了鼎湖山20 hm2森林大样地183种木本植物(隶属于24目52科110属)的群落系统发育关系, 并结合大样地5种生境类型分析了该群落的构建方式. 两种方法的研究结果均发现, 山谷(valley)和低坡(low slope)生境为系统发育聚集分布格局(phylogenetically clustered), 表明近缘物种共存于这些低海拔生境, 生境过滤(environmental filtering)可能起主导作用; 而且, 两者均表明, 高坡(high slope)和山脊(ridge top)生境为系统发育扩散分布(phylogenetically over-dispersed), 说明远缘物种共存于这些高海拔生境, 竞争排 斥(competitive exclusion)可能起主导作用. 然而, 对于高 谷(high gully)生境, Phylomatic方法得到的结果为系统发育 扩散分布, 而条形码方法得到的结果为系统发育随机分布 (phylogenetically random), 表明与系统发育有关的作用可 能在这种生境类型下不起作用或者作用不明显. 生境随机 化检测结果发现, 495对物种-生境组合(5种生境类型×95 个常见物种)中有52对存在显著物种-生境关联, 表明在物 种水平上非随机生境关联可能在局部群落构建时起到重要 作用. 相关研究结果已在线发表在国际知名综合性期刊 PLoS ONE上(doi: 10.1371/journal.pone.0021273). 裴男才 中国科学院华南植物园 1909
0713 生态学一级学科
0713 生态学一级学科 博士、硕士学位基本要求 第一部分学科概况和发展趋势 1869年德国动物学家赫克尔（Haeckel）首次提出生态学这一概念，认为生态学是研究生物有机体与其环境之间相互关系的科学。1935年英国植物学家A.G.Tansley 提出了“生态系统”的概念，标志着生态学成为一门独立的学科并超出了生物学的领域，其研究领域越来越广泛，从分子、个体一直到生物圈乃至与社会经济的关系。现代生态学的研究对象更进一步向微观与宏观两个方面发展，如分子生态学、景观生态学和全球生态学。近几十年来，生态学迅速发展的另一个非常重要的特征是应用生态学的发展。随着人们对人口、环境、资源等问题的普遍关注，生态学已经发展成为一门多学科交叉应用性很强的基础学科。 国际生态学研究在半个世纪以来发生了一系列的重大变化，生态学改变了长期以来的纯自然主义的倾向，正越来越紧密地域社会经济发展相结合，并服务于生产实践，有关生态系统服务、生态系统分析以及生态工程设计等在区域经济发展中正发挥着越来越重要的作用。近年来，全球变化研究、可持续发展研究、生物多样性研究、生态系统与生物圈的可持续利用、生态系统服务于生态设计、转基因生物的生态学评价、生态预报、生态过程及其调控、生物入侵、流行病生态学等成为现代生态学研究的热点领域，而湿地生态学、景观生态学、脆弱与退化生态学、恢复与重建及保护生态学、生态系统健康、生态经济与人文生态学等则是以全球变化为起点和主题的新兴研究领域。随着复杂系统理论研究的不断深入，自然生态系统提供了很好的模式系统类型，企业生态、产业生态、区域经济生态以及生态管理等逐渐成为现代经济发展的重要研究领域。 总之，以生态系统为中心，以人地关系为基础，以高效和谐为方向，以生态工程为手段，以可持续发展为目标是现代生态学的主要特征。生态学发展至今，其内涵和外延的关系有了明显变化，因此生态学的定义不能局限于当初经典的含义，结合现代生态学发展动向，归纳各种观点，可将生态学定义为：有机体与环境之间的相互关系，其主要研究方向可以概括为生态科学、生态工程与生态管理，其目的是保护和利用生物多样性，维持自然生态系统的安全性，人与生物圈（即自然、资源与环境）的协调性，现代经济发展的高效性与可持续性，实现人类社会的永续发展。
生态文明国内外研究现状
生态文明的国内外研究现状 20世纪70年代后，生态文明与可持续发展问题受到人们的普遍关注。人们深刻地感受到，现代社会和现代人已经陷入一场严重的生态危机、道德危机和社会危机，人类传统的发展观和文明观面临严峻挑战。1992年联合国环境与发展大会召开，可持续发展思想由共识变成各国人民的行动纲领，生态文明应运而生。自20世纪90年代以来，随着生态文明和可持续发展的公众意识、执政理念、理论研究和实践探索日益得到全球共识，学术界对生态文明的理论范畴与实践方向研究也进入一个新的阶段。围绕生态文明与可持续发展这一主题，国内外学者进行了多方面、多角度、多层次的研究。 学术界围绕人类生态意识、生态经济、生态政治的兴起和可持续发展等方面进行了广泛的研究，指出生态文明比工业文明更具理性的哲学观、价值观、科技观和更高级的管理水平。主要体现在：(1)思想观念的大转变，即从人与自然的对立关系向人与自然和谐相处转变；(2)生产技术的大转变，即从有害环境技术向无害环境技术转变；(3)目标与行为的大转变，即从单纯追求经济目标向追求经济、生态和社会多重目标转变；(4)伦理价值观和世界观的大转变，用人与自然协调发展的价值观代替人统治自然的价值观，因而把人类的价值主体地位和终极关怀扩展到非人的自然界，并赋予生态环境应有的道德地位，用尊重自然、敬畏生命的哲学，代替极端的人类中心主义的哲学。 有的学者认为，关于社会文明，有两个最基本的哲学问题，一是人与自然的关系问题，一是价值观问题。每一文明形态都有其特定的人与自然关系的意识，并渗透到人类活动的各个领域，在某种程度上支配着文明的兴衰。 关于人与自然的关系，学者们认为：生态文明把人本身作为自然界的一员，因此，人的一切活动都必须充分尊重自然规律，寻求人与自然的协调发展。生态文明的人与自然的生态关系归根到底反映着人与人之间的社会关系。生态文明是实现可持续发展的一种内在要求。 关于生态文明的价值观，归纳起来主要有四种观点：认为生态文明是非人类中心主义的理性选择；认为生态文明的终极价值观也是以人为中心的；认为生态文明是对人类中心主义的继承和超越；强调平等，拒绝中心论。 2.1生态文明的功能、地位及与其他文明之间的关系
中国土壤微生物生态学研究进展汇总
第1章绪论 由来土壤微生物因其数量庞大、种类繁多而被称为丰富的生物资源库。土壤微生物包括蓝细菌、细菌、放线菌等原核微生物，还有真菌、蓝藻除外的藻类真核生物，地衣以及原生动物等，是一种形体微小，结构较简单的生物。广泛活跃于土壤中，土壤微生物对生物地球化学循环贡献着不可估量的力量，在土壤形成、有机质代谢、污染物降解、植物养分循环转化等过程中具有不可替代的作用，同时也是评价该地土壤肥力的重要指标之一，因此，对土壤微生物的生态学研究，有着非常深远的意义［1 －3］。
第2章草地土壤微生物生态研究概况 草地土壤微生物是土壤有机复合体以及草地生态系统的重要组成部分［4］。通过对土壤中微生物的活动和分布进行详细研究，可以了解对微生物特性、分布、功能等的影响的因素有哪些，同时可以知晓微生物对植物生长发育、土壤肥力以及土壤中能量流动与物质循环的影响和作用。 气候变化与季节更替对草地土壤微生物的数量与分布具有一定影响。微生物总生物量在春夏季节较高，秋季较低，冬季最少。不同类群的微生物量有各自不同的特点，但是随季节变化的总体趋势与上述相似。杨成德等［5］对东祁连山高寒草本草地土壤微生物量及酶的季节动态研究中发现，土壤微生物量碳随季节变化呈先升高后降低再升高的趋势，其中7月达到最大值，9月下降到最小值，但土壤微生物量氮、磷的季节变化与土壤微生物量碳有所不同，土壤酶活性也呈现季节性变化。金风霞等［6］在对不同种植年限苜蓿地土壤环境效应的研究中指出，各种植年限苜蓿草地土壤微生物群落以细菌占优势，而真菌的变化规律不明显，随着种植年限的变化，细菌和放线菌的数量呈现逐年递增的趋势。高雪峰等［7］研究了草原土壤微生物受放牧影响后的季节变化规律，研究结果表明，土壤中的细菌数量最低，从3月份开始逐渐增加，8月份达到最高值，8月到10月降低; 真菌数量3月份最高，5月份最低，而5月8月呈增加趋势，8月到10呈降低趋势; 放线菌数量5月份最少，5月到10月逐渐增加，10月份最高，之后又逐渐降低; 三大微生物类群的季节变化趋势不一致。任佐华等［8］研究了青藏高原腹地中，三江源自然保护区中的高寒草原土壤，分析了土壤微生物受气候变化的影响，结果表明，该区域微生物数量细菌最多，放线菌的数量次之，真菌的数量较少; 并且发现主要功能微生物菌群数量从多到少依次为氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌、亚硝化细菌; 所研究区域的微生物生物量碳、氮含量差异显著; 对三江源地区高寒草原的土壤微生物活性影响明显的因素是温度的升高。
环境生态学参考文献
《环境生态学》参考文献 第一章 1 金岚.环境生态学.高等教育出版社，1992 2 王如松，等.现代生态学的热点问题研究.中国科学技术出版社，1996 3 李博.生态学.高等教育出版社，2002 4 李振基,等.生态学.科学出版社, 2000 5 李博.普通生态学.内蒙古大学出版杜，1993 6 伍业钢，李哈滨.当代生态学博论.中国科学技术出版社，1992 7 McIntosh,Robert P. (徐嵩龄译).生态学概念和理论的发展.中国科学技术出版社, 1992 8 马世俊,王如松. 社会—经济—自然复合生态系统. 生态学报, 1984 9 国家自然科学基金委员会.生态学—自然科学学科发展战略调研报告.科学出版社,1997 10 陈天乙.生态学基础.南开大学出版社,1995 11 牛文元,前言,马世骏.现代生态学透视.科学出版社,1990 12 孙承咏.环境学导论.中国人民大学出版社，1994 13 何强，等.环境学导论（第二版）.清华大学出版社，1994 14 Beeby A. Applying Ecology. London: Chapman & Hall,1993 15 Bramwell A. Ecology in the 20th Century: A History. New Haven Yale University Press, 1989 16 Clark JS, Carpenter SR, Barber M, et al. Ecological forecasts: An emerging imperative. Science, 2001 17 Mackenzie, A., A.S. Ball, S.R. Virde. Ecology. Bios Scientific Publishers Limited, 1999 第二章 1 孙儒泳，等.基础生态学.高等教育出版社，2003 2 孙儒泳.动物生态学原理(第三版).北京师范大学出版社，2001 3 王勋陵，王静.植物形态结构与环境.兰州大学出版社，1989 4 贾恢先，赵曼容.甘肃河西走廊盐生植被的调查.甘肃农业大学学报，1984 5 王尊国，贾恢先.浅议我国西北盐地资源植物的分布与利用.甘肃农业科技出版社，1995
环境风险评价研究进展
生态风险评价及研究进展 摘要:生态风险评价是环境风险评价的重要组成部分。在我国,生态风险评价还处于起步阶段。本文阐述了有关生态风险评价的有关概念,探讨了生态风险评价的方法,概述了国内外在生态风险评价领域的研 究成果。 关键词:生态风险评价；环境风险评价；评价方法 Review of Ecological Risk Assessment Abstract:Ecological risk assessment (ERA) is an important part of Environmental risk assessment and it is in beginning in China. This paper introduced basic concept of ERA, talked about the methods used in studies and reviewed the research results of home and abroad. Keywords: Ecological risk assessment; environmental risk assessment; methods of assessing ecological risk 引言 自工业革命之后, 随着化石能源的广泛使用,各种矿物质资源大量开采以及化学工业的繁荣，在区域经济持续发展的同时,人类活动也引发了一系列生态环境问题,如全球气候变化、物种灭绝速度加快、生物多样性的损失、酸雨、栖息地破坏、土壤侵蚀、土地退化、水资源短缺、环境污染、生态系统服务功能变化等,致使环境质量下降,严重影响了人类的生活质量,并制约着社会和经济的可持续发展。为了抑制区域生态环境的恶化,改善人类的生存环境, 世界各国已开展了大量有关生态环境的研究,在环境评价方面也不断深化。风险评价开始于1980年代,经历了二十几年的发展,评价内容、评价范围、评价方法都有了很大的发展。环 境生态问题引起了越来越广泛的关注。 1 生态风险评价的基本概念及内容 1.1 基本概念 风险通常指事故（或不利事件）的可能性及其损失或损伤的度量。美国环境保护署 EPA （Environmental Protect Agency）认为风险是由于物质暴露或环境胁迫所引起的人类健康或生态系统受到危害的可能性。生态风险具体指生物个体、种群、群落、生态系统以至于整个景观层次、地球生态的正常功能受外界胁迫，从而在目前和将来减小该系统健康、生产力、
当代微生物学的发展趋势
当代微生物学的发展趋势Prepared on 21 November 2021
当代微生物学的发展趋势 当代微生物学的发展趋势 当代微生物学的发展趋势，一方面是由于分子生物学新技术不断出现，使得微生物学研究得以迅速向纵深发展，已从细胞水平、酶学水平逐渐进入到基因水平、分子水平和后基因组水平。另一方面是大大拓宽了微生物学的宏观研究领域，与其他生命科学和技术、其他学科交叉、综合形成许多新的学科发展点甚至孕育新的分支学科。近20～30年来，微生物学研究中分子生物技术与方法的运用，已使微生物学迅速丰富着新理论、新发现、新技术和新成果。C.Woese1977年提出并建立了细菌（bacteria）、古菌(archaea)和真核生物（eucarya）并列的生命三域的理论，揭示了古细菌在生物系统发育中的地位，创立了利用分子生物学技术进行在分子和基因水平上进行分类鉴定的理论与技术。微生物细胞结构与功能、生理生化与遗传学研究的结合，已经进入到基因和分子水平，即在基因和分子水平上研究了微生物分化的基因调控，分子信号物质及其作用机制，生物大分子物质装配成细胞器过程的基因调控，催化各种生理生化反应的酶的基因及其组成、表达和调控，阐明了蛋白质生物合成机制，建立了酶生物合成和活性调节模式，探查了许多核酸序列，构建了100多种微生物的基因核酸序列图谱。如大肠杆菌（Escheriachiacoli）的基因图谱早已绘出，1/3多的基因产物已完成了生化研究，80％的代谢途径已有了解，染色体复制模式及调控方式已基本阐明，对许多操纵子的主要特征已有描述，对大肠杆菌细胞高分子的合成已探明，并可以在试管中模拟，即进入了后基因组时期。对固氮酶
分子生态学的兴起及其研究进展
成绩： 中南林业科技大学《分子生态学》课程论文分子生态学的兴起及其研究进展 学生夏伊静 专业生态学 班级 07级 学号 20070346 学院生命科学与技术学院 2010年 10月 31日
分子生态学的兴起及其研究进展 摘要：分子生态学的产生给整个生态学领域带来了巨大的冲击, 其研究的问题、研究的方法是全新的, 它一产生就引起了广大生物学家的高度重视。本文着重论述了分子生态学的兴起及其研究进展。 关键字：分子生态学、研究方法、研究热点、研究进展 1、分子生态学的概念1 分子生态学由于发展时间短,不同学者从各自的研究背景出发对它的定义有着不同的理解。Burke等在《分子生态学》杂志的发刊词中对分子生态学的定义是:分子生态学是生态学和种群生态学的交叉,它利用分子生物学的方法研究自然人工种群与其环境的关系以及转基因生物(或其产物释放)所带来的一系列潜在的生态问题。Bachman在“植物分子生态学中的分子标记”综述中定义分子生态学为应用分子生物学方法研究生态和种群生物学的新兴学科,引用了156篇论文,每一篇都谈及DNA水平的工作。文中把等位酶标记作为DNA标记的参照物,讨论了DNA标记的优点。Moritz把分子生态学定义为:用遗传物质,如线粒体DNA (mtDNA)的变化来帮助指导种群生物学的研究。在国内,2向近敏等认为:分子生态学是研究细胞内的生物活性分子特别是核酸分子与其分子环境的关系。我国学者黄勇平和朱湘雄认为分子生态学是应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的机理及其分子机制的科学。它是生态学与分子生物学相互渗透而形成的一门新兴交叉学科,也是生态学分支学科之一。张德兴则认为分子生态学是多学科交叉的复合学科,从研究角度概括而说,就是运用分子进化和群体遗传学的理论、分子生物学的技术手段、系统发生学和数学的分析方法以及其他学科的知识(如地学、古气候学等)去研究种群、进化、生态、行为、分类、生物地理演化、生物保护等学科领域的各种问题。分子生态学研究的最典型特色是运用分子遗传标记来检测研究对象的遗传变异特征,以揭示事物所隐含的演化规律。由此可见,分子生态学研究是围绕着生态现象的分子活动规律这个中心进行的。主要研究手段是用分子标记、核酸指纹图谱等分子手段研究生物进化、遗传和物种多样性、生物对环境变化的相应对策、转基因生物的环境释放等问题。在研究方法、研究结论和研究意义等方面都有别于以往用数学语言或其他语言对生态现象机理的解释,也不同于用生物学中诸如生理学、分类学等学科的语言对生态问题所作的解释。因此,分子生态学是一个相对独立的、新兴的、正在逐渐完善的生态学研究领域。 2、分子生态学的研究对象、研究领域与研究任务 分子生态学是生态学的微观研究层次与领域,它主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化
生态学研究进展
生态学研究进展 国际生态学研究的“三大”前沿领域 ○ 全球变化 ○ 生物多样性 ○ 生态系统可持续性 一、 关于全球变化 在全球变化研究方面，包括了气候(温度、降水)、大气、土壤，水环境及其污染物，土地利用格局的变化等的生态学过程及后果。 当前全球变化的研究特别注意一些对于全球变化驱动 因素的分析，即对能反映这些主导因素变异作用的一系列研究站点构成的陆地样带的研究。 目前，有关样带的研究只是个别研究站点的单项因子的报告，还未见有区域性的综合成果。 围绕全球变化、生物多样性和可持续发展研究仍然是今后相当一段时期的研究热点，先进科学技术和试验手段的介入使这些研究深入发展。
□ 国际地圈生物圈计划（ＩＧＢＰ）计划 □ 国际全球环境变化中的人类因素研究计划（ＩＨＤＰ） □ 世界气候研究计划（WCＲＰ） 1. 国际地圈生物圈计划（ＩＧＢＰ）计划 国际科学联合会（ＩＣＳＵ）于１９８６年组织了以研究全球变化为目的的国际地圈生物圈计划（ＩＧＢＰ）计划的，该计划共包括八个核心计划和两个技术支撑计划，即： □ 国际全球大气化学计划（ＩＧＡＣ） □ 全球海洋通量联合研究计划（ＪＧＯＦＳ） □ 过去的全球变化计划（ＰＡＧＥＳ） □ 全球变化与陆地生态系统（ＧＣTＥ） □ 水循环的生物圈方面（ＢＡＨＣ） □ 海岸带陆－海相互作用（ＬＯＩＣZ） □ 全球分析、解释和建模（ＧＡＩＭ） □ 全球海洋生态系统动力学研究计划（ＧＬＯＢＥＣ） ○ 数据信息系统（ＤＩＳ） ○ 全球变化的分析、研究和培训系统（ＳＴＡＲＴ）
目标：描述和了解控制整个地球系统关键的、相互作用的物理、化学和生物学过程；描述和了解支持生命的独特环境；描述和了解发生在地球系统中的变化以及人类活动对它们的影响方式。 2. 国际全球环境变化中的人类因素研究计划（ＩＨＤＰ） ＩＨＤＰ由国际社会科学联合会（ＩＳＳＣ）与国际高级研究机构联合会（ＩＦＬＡＳ）、联合国大学（ＵＮＵ）联合制订、组织和协调。 目的：在社会科学领域仿效自然科学所特有的大规模合作精神，力求更好地了解导致全球环境变化的人类原因。 该计划包括以下四个方面： ① 促进对人与整体地球系统相互作用复杂动因的科学理解 和认识 ② 不断努力探索和预测全球环境的社会变化 ③ 确定大范围的社会战略及防止或减轻全球变化的不利影 响，或适应无法避免的变化 ④ 制定对付全球变化、促进可持续发展目标实现政策方案 为了实现上述目标，该计划进行以下几个方面的活动：
分子生态学前沿进展论文
分子生态学研究进展与发展趋势 摘要：分子生态学是分子生物学与生态学融合而成的新的生物学分枝学科。而不仅只是应用分子生物学技术研究生态学问题。分子生态学作为生态学领域的新兴学科，，在分子水平上阐述生命现象的发生、发展机理已成为生物学家们共同关注的目标。采用分子生物学的研究方法和研究成果来阐述生态规律的分子机理，进而产生了一门崭新的学科。目前，分子生态学已成为当前国际生物学的研究热点之一，是生态学研究的新领域。 关键字：分子生态学研究进展发展趋势
分子生态学是90 年代初新兴的一门生态学学科分支，它一经产生就引起了人们的广泛重视。不同的学者从各自的研究背景出发，对分子生态学的概念有着不同的理解。Burke 等和Smith 等分别在《分子生态学》的创刊号中解释了分子生态学的概念。这个概念注重动植物和微生物的个体或群体与环境的关系，认为分子生态学是分子生物学与生态学有机结合的一个很好的界面。它利用分子生物学手段来研究生态学或种群生物学的方方面面，阐明自然种群和引进种群与环境之间的联系，评价重组生物体释放对环境的影响。向近敏等（1996）则将分子生态学与宏观生态学和微观生态学对应起来，认为分子生态学是研究细胞内的生物活性分子，特别是核酸分子与其分子环境关系的。这个概念强调有生命形式的细胞内寄生物及其有生物学活性的细胞和分子与其相关细胞之间的各种活性分子，直至分子网络相互作用的生理平衡态和病理失调态的分子机制，从而提出促进生理平衡和防止病理失调的措施和方法[1]。 一、分子生态学产生的背景 虽然分子生态学这一概念是在最近几年才正式提出的，但是类似的研究工作可以追溯到70 多年前。从分子生态学的发展历史来看，主要有三门分支学科为分子生态学的形成奠定了基础。它们是：群体遗传学、生态遗传学和进化遗传学。虽然生态遗传学可能是分子生态学的最直接来源，但是，为了叙述的整体性，以下论述将不会有意将这三者分隔开来。 经典生态遗传学主要是论证和测度自然系统中选择的重要性（Real 1994）。Ford（1964）在他的经典著作《Ecological Genetics》中，给生态遗传学下了这样的定义：生态遗传学“是将野外和实验室工作结合起来的一种方法”，并指出，生态学的研究成果指示着生物体之间及其与生存环境之间的相互关系。因此，“生态遗传学也是研究野生种群对其生存环境的调整和适应”，“它支持这样一种方法，就是研究目前发生的进化的实际过程，这是唯一直接的方法”。 群体遗传学是应用数学和统计学方法研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科，是孟德尔定律与数理统计方法相结合的产物。1908 年，Hardy 和Weinberg 分别独立发表了群体遗传平衡的文章，文章中将孟德尔定律用于随机交配的大群体，提出所谓的Hardy-Weinberg 定律，为群体遗传学的诞生奠定了第一块基石。 分子生态学在有效地评价这些风险方面占重要地位。目前，我们对这些遗传修饰生物体的散布和控制所知甚少，也不太了解不同种之间的相互作用。分子生态学由于能够提供明确的标记，因而会帮助我们更加精确地研究这些遗传修饰生物体在环境中的散布及其对环境产生的影响。基因与环境有着如此密切的联系，许多具有丰富分子生物学经验的学者希望能够将他们的专长用在解决基因与自然环境关系的问题上；而另外一些对生态学有兴趣的学者则希望分子技术能够帮助他们解决一些棘手的生态学问题。所以，分子生态学的产生是必然的，而且将会对科学活动产生巨大的推动作用[3]。 Ford（1964）认为生态遗传学是一种方法，是将实验室研究和野外调查相结合的一种方法。Merrell（1981）在他的著作中也持同样观点，并且强调了种群遗传学和种群生态学的结合。他指出，无论是生态遗传学、进化生物学、达尔文生态学，还是进化遗传学、种群生物学，都是遗传学和种群生态学结合方法的不同名称。名称使用上的差别，只是反映了作者们在经历和兴趣上有某种程度的不同而已。而群体遗传学就不一样了，它只是对实验结果的一种数理统计方法，很少
生态学综述
天然黑色素的研究进展 姓名：周佩佩 学号：2131174 学科：现代生态学 老师：菜柏岩
天然黑色素的研究进展 摘要：黑色素是广泛存在于生物体中的一类天然色素，通常是由多酚或吲哚化合物氧化聚合而形成，具有分子量高、结构复杂等特点[1]。许多研究证实，生物体内的黑色素具有抗氧化、抗辐射、抗病毒、提高免疫力等许多重要的生理功能，具有广泛的开发应用潜力[2]。黑木耳子实体是一种黑褐色可食用的大型真菌，其含有丰富的黑色素，是中国越来越流行的“黑色食品”之一。目前，有许多关于黑色素分离和特性研究的报道，并且黑色素被认为是这些黑色食品中最重要的功能成分之一[3]。 关键词：黑木耳，黑色素，研究进展 Abstract: melanin is widely exists in the organism of a kind of natural pigment, usually by polyphenol or indole compounds, formed by the oxidation polymerization, with high molecular weight, complex structure and so on[1] . Many studies have confirmed that the organisms melanin with antioxidant, antivirus, resistance to radiation, enhance immunity and so on many important physiological functions[2], has extensive development and application potential. Black fungus fruiting body is a large black edible fungus, it contains abundant melanin, is one of the more and more popular "black food" in China. At present, there are many reports about the research of the separation and features of melanin, and melanin is considered to be the one of the most important function of black
红树林重金属污染的研究进展
红树林重金属污染的研究进展 摘要：红树林湿地，因其固有的一些特性，能够净化来自潮汐、河水、地表径流所携带的重金属污染物。近年来红树林湿地重金属污染问题已引起了国内外学者们的极大关注,并对此进行了大量的研究。本文重点对红树林沉积物中的重金属的分布，迁移与释放以及其对红金属污染的净化机制进行了综述；此外还对不同的重金属污染进行评价方面的研究进展进行了归纳介绍。最后,对今后红树林的研究趋势提出了一些看法。 关键词：红树林沉积物；重金属；分布；净化机制；污染评价 随着人口膨胀、城市化和工业化的急速发展，再加上飞速发展的海洋船泊运输业、农业和渔业等人为活动的影响，大量的污染物被排放到江河湖海中，这样就会给环境带来沉重的生态恢复的压力［1］。尤其是重金属污染物，因不能被生物降解、残留时间长，而且通过食物链富集等特性，受到我们越来越多的关注。 如何处理受重金属污染的水体和土壤日益受到环境和生态学家们的重视。传统的重金属处理方法,如物理、化学方法，都存在价格昂贵、易造成二次污染等缺陷。由于植物除重金属具有成本低、易操作、无副作用等特点，得到迅猛发展，而其中最为重要的便是湿地中生长的红树林植物群落了。红树林湿地是分布于热带、亚热带海湾、河口潮间带重要的植被类型，对维护海湾河口地区的生态平衡起这重要的作用。现在将红树林湿地作为废物，污水处理厂已引起关注［2］。 1 在红树林沉积物中重金属分布特征的研究 1.1 在红树林沉积物中重金属分布和迁移 近些年来，随着环境污染的加剧和各国对红树林湿地保护的重视，有关红树林湿地沉积物中重金属污染物的富集及其与沉积物理化性状关系的研究得到了较多的开展. 从近年来国内外一些红树林湿地沉积物中几种主要重金属含量的测定结果，可以看出，红树林沉积物重金属含量大体上表现为：Mn> Zn> Cu、Pb> Ni> Cd［3］。 植物吸收重金属取决于环境中重金属的种类、数量以及植物的种类和特性。在红树林群落里，不同的物种对不同重金属离子的吸收也不相同。植物对不同的
国外重要生态学和环境科学学术刊物简介
国外重要生态学和环境科学学术刊物简介 （1）《生态学》（Oecologia）,国际生态学会出版，在ISI科技引文生态学类期刊中位于前列，此刊物主要登载关于生理生态学、种群生态学、植物—动物相互关系、生态系统生态学、群落生态学、生态保护方面的文章，也刊登一些评论性文章及生态学研究方法进展方面的学术论文。 主编：J.R.Ehleringer (Salt Lake City), C.H.Peterson (Morehead City), M.Schaefer ( Gottingen), E.D.Schulze (Bayreuth) （2）《人类环境杂志》（AMBIO），瑞典皇家科学学会出版，此刊物致力于展示环境研究、环境政策及有关方面的重要进展和前景，旨在使全世界的专家、学者、决策人员和感兴趣的各界人士都能了解这方面的信息。 主编：CLAES RAMEL, Ph.D, Professor of Toxicological Genetics, Stockholm University （3）《环境污染与毒理学要览》(Archives of Environmental Contamination and Toxicology)，美国国家毒理研究中心出版，此刊物刊载关于环境污染的效应和后果的研究论文，也刊登空气污染、水污染、土壤污染及人类健康等方面的最新发现和研究进展，主要范围包括分析化学、生化、药理学、毒理学、农业化学、空气化学、土壤化学等学科。 主编：Daniel R.Doerge, National Center for Toxicological Research ,Jefferson, Arkansas （4）《生态学杂志》（OIKOS—A Journal of Ecology）Nordic Society发行，此刊物对于理论性工作（并不仅限于已发表论文的评论）和实验性工作（能充分验证某项假说或理论）同样重视，提供一个关于某个生态学问题发表不同观点看法的论坛，并定期发表一些知名生态学家的约稿。 主编：Professor Nils Malmer, Dept of Ecology, Plant Ecology, Lund Univ.,Ecology Building, S-223 62 Lund, Sweden. （5）《生态学研究》（Ecological Research），日本生态学会出版，以推进生态学的国 际性研究为宗旨，发表关于生态学各个方面的评论性文章，技术进展等。 （6）《生态模型》(Ecological Modelling),国际生态模型学会出版，此刊物致力于运用 数学模型、系统分析、热力学定律、计算机技术等描述生态系统，控制环境污染，管理自然资源。并认为生态系统对于人类的侵扰有一定的忍受范围，这种侵扰只能运用生态模型与系统生态学进行定量的描述，而生态系统的抗干扰能力也只能用生态系统理论进行解释。 读者对象：生物学家、工程师、生态学家、经济学家· （7）《生态学报》（Acta Oecologica）,Elsevier Science版权所有，主要涉及行为生态、群落生态、生态保护、进化生态、生理生态、种群生态，并提供一个论坛对当前生态学的某个问题发表不同的观点看法。 主编：A.van Noordwijk, Behavioural and Evolutionary Ecology, Heteren, The Netherlands
第3章 分子生态学概述
第3章 分子生态学概述 分子生态学是90年代初新兴的一门生态学学科分支，它一经产生就引起了人们的广泛重视。不同的学者从各自的研究背景出发，对分子生态学的概念有着不同的理解。Burke等（1992）和 Smith等（1993）分别在《分子生态学》（《Molecular Ecology》）的创刊号和第二期首卷的社论中解释了分子生态学的概念。这个概念注重动植物和微生物（包括重组生物体）的个体或群体与环境的关系，认为分子生态学是分子生物学与生态学有机结合的一个很好的界面。它利用分子生物学手段来研究生态学或种群生物学的方方面面，阐明自然种群和引进种群与环境之间的联系，评价重组生物体释放对环境的影响。向近敏等（1996）则将分子生态学与宏观生态学和微观生态学对应起来，认为分子生态学是研究细胞内的生物活性分子，特别是核酸分子与其分子环境关系的。这个概念强调有生命形式的细胞内寄生物（如分子形式的病毒等）及其有生物学活性的细胞和分子与其相关细胞之间的各种活性分子，直至分子网络相互作用的生理平衡态和病理失调态的分子机制，从而提出促进生理平衡和防止病理失调的措施和方法。 由于本章作者的生物学专业背景，所以只能从一般意义的生物与环境之间的联系上对分子生态学作一肤浅的介绍。 Burke等（1992）的结论说明了 《Molecular Ecology》中所发表文章的范围：①分子群体生物学，包括群体和进化遗传学、行为生态学和保护生物学；②分子环境遗传学，包括种群生态学及基因流、重组生物体环境释放的生态学方面和自然环境中的遗传交换；③分子适应，包括遗传分化及生理适应、环境对基因表达的影响，以及一些方法和技术等。如果从一般意义上的生物与环境的关系来理解分子生态学的话，上述几个方面可以作为分子生态学的主要研究内容来理解。当然，分子生态学的研究内容不仅仅限于此，正如 Smith等在 《Molecular Ecology》第二期首卷的社论中所指出的那样：分子生态学不是简单的分子技术在生态学问题中的应用，而是代表着一个新兴的学科，具有着生态学和分子生物学相互交叉的强大活力。 3．1 分子生态学产生的背景 虽然分子生态学这一概念是在最近几年才正式提出的，但是类似的研究工作可以追溯到70多年前。从分子生态学的发展历史来看，主要有三门分支学科为分子生态学的形成奠定了基础。它们是：群体遗传学、生态遗传学和进化遗传学。虽然生态遗传学可能是分子生态学的最直接来源，但是，为了叙述的整体性，以下论述将不会有意将这三者分隔开来。 经典生态遗传学主要是论证和测度自然系统中选择的重要性（Real 1994）。 Ford认为，Gerould 1921年对一种蝴蝶（Colias philodice）在可见的被捕食过程中一个隐性基因的选择性 本章作者：魏 伟
最新污染生态学教学大纲资料
《污染生态学》教学大纲 Pollution Ecology 课程代码：BK095012 学时：32 学分：2 理论学时：32 实验或讨论学时：0 适用专业：生态学课程性质：必修 撰稿人：谢会成审定人：李传荣 一、课程说明 （一）课程性质、地位与任务污染生态学属于应用生态学科范畴，是生态学下的一个分支学科，属于应用生态学的一个热点研究领域。该课程是生态学专业的一门必修课。污染生态学研究生物与污染环境的关系规律，以污染物在环境系统和生物系统内的污染生态过程为主线，以典型的生态系统结构和功能对不同污染物的响应规律为主要内容，以典型污染物的污染生态效应及其防治为重点，介绍污染物在环境系统和生态系统内的迁移转化规律，生物受害机制，抗性和净化机制，污染沿食物链富集规律和人体受害原因，和污染生态效益监测与评价及污 染生态系统的修复技术。 （二）课程教学的基本要求通过本课程的学习，学生应掌握生物对污染物的吸收、污染物在生物体内及生态系统中的迁移，富集，污染物对生物的毒害机理，生物对污染物的解害及抗性形成，生物对长期污染胁迫条件的生态效应和适应进化，水污染，大气污染、土壤污染的生物修复及其污染效应的生物学评价等基本理论和基本知识。理解污染物对生物体毒害作用的测定方法和污染效应的生态学评价程序等基本技能。 二、教学内容与学时分配 绪论 2学时第一节污染生态学的形成、发展和定义 0.5 学时知识点：污染生态学形成和发展的时代背景、可持续发展的需要、污染生态学的定义、污染生态学与相关学科的关系 第二节污染生态学的研究内容与任务 0.5学时知识点：污染生态学的研究内容、污染生态学的任务
第三节污染生态学的学科发展动态 0.5学时知识点：污染生态学的学科发展趋势、中国污染生态学的优先研究领域 第四节污染生态学的研究方法 0.5学时知识点：野外调查、受控实验、多学科交叉、新技术的运用 本章小结：本章首先介绍了污染生态学的形成和发展的背景，然后阐述了其研究内容与任务。最后介绍了污染生态学的发展动态及研究方法。 重点：污染生态学的研究内容及污染生态学的主要研究方法。 难点：污染生态学的发展趋势 思考题：1、简述污染生态学的定义，研究内容和任务。 2、污染生态学的研究方法主要有哪些？最新研究进展有哪些？ 教学方法：多媒体教学 第一章生物对污染物的吸收和迁移3学时 第一节基本概念1学时 知识点：污染物，优先污染物、持久性有机污染物、环境内分泌干扰物、持久性有毒物、持久性生物积累性有毒污染物、挥发性有机物、剂量 第二节植物对污染物的吸收与迁移 0.5学时知识点：植物对污染物的吸收、污染物在植物体内的迁移 第三节动物对污染物的吸收与迁移 0.5学时知识点：污染物通过动物细胞膜的方式、动物体对污染物质的吸收、污染物在动物体内的迁移与排出 第四节微生物对污染物的吸收 0.5学时知识点：微生物细胞吸收污染物的机理、影响微生物吸收污染物的因素 第五节影响植物吸收、迁移污染物的因素 0.5学时知识点：植物种的生物学、生态学特性、污染物的种类及其形态差异、pH、氧化还原电位、土壤阳离子交换量、污染物间的不同效应、土壤性质的影响、根际微生物的作用 本章小结：了解污染生态学中的一些基本概念，重点学习污染物在植物、动物和微生物中的迁移以及污染物的吸收过程。了解影响植物吸收、迁移污染物的因素。 重点：植物对污染物的吸收与迁移、动物对污染物的吸收与迁移、微生物对污染物的吸收、影响植物吸收、迁移污染物的因素 难点：植物对污染物的吸收与迁移、动物对污染物的吸收与迁移 思考题：1、何谓污染物？它具有哪些性质？如何分类？ 2、简述植物对水溶态污染物的吸收过程 3、微生物细胞吸收污染物的机理是什么？ 第二章生物富集 2学时 第一节生物富集的概念0.5学时知识点：生物富集的概念
现代生态学重点
现代生态学 、现代生态学的主要特点。（30分）现代生态学的发展期（20世纪50年代至今）20世纪50年代以来，人类的经济和科学技术获得了史无前例的飞速发展，既给人类带来了进步和幸福，也带来了环境、人口、资源和全球变化等关系到人类自身生存的重大问题。在解决这些重大社会问题的过程中，生态学与其它学科相互渗透，相互促进，并获得的了重大的发展。它有以下一些特点：1、整体观的发展 1）动植物生态学由分别单独发展走向统一，生态系统研究成为主流。 2）生态学不仅与生理学、遗传学、行为学、进化论等生物学各个分支领域相结合形成了一系列新的领域，并且与数学、地学、化学、物理学等自然科学相交叉，产生了许多边缘学科；甚至超越自然科学界限，与经济学、社会学、城市科学相结合，生态学成了自然科学和社会科学相接的真正桥梁之一。 3）生态系统理论与农、林、牧、渔各业生产、环境保护和污染处理相结合，并发展为生态工程和生态系统工程。 4）生态学与系统分析或系统工程的相结合形成了系统生态学。 2、生态学研究对象的多层次性更加明显。 现代生态学研究对象向宏观和微观两极多层次发展，小自分子状态、细胞生态，大至景观生态、区域生态、生物圈或全球生态，虽然宏观仍是主流，但微观的成就同样重大而不可忽视。而在生态学建立时，其研究对象则主要是有机体、种群、群落和生态系统几个宏观层次。 3、生态学研究的国际性是其发展的趋势 最重要的是60年代的IBP （国际生物学计划），70年代的MAB（人与生物圈计划）， 以及现在正在执行中的IGBP （国际地圈生物圈计划）和DIVERSITAS（生物多样性计戈9） 预防全球气候变化的为保证世界环境的质量和人类社会的持续发展，如保护臭氧层、 影响，国际上一个紧接一个地签定了一系列协定。1992年各国首脑在巴西里约热内卢签署的《生物多样性公约》是近十年来对全球有较大影响力和约束力的一个国际公约，有