伊人色婷婷综在合线亚洲,亚洲欧洲免费视频,亚洲午夜视频在线观看,最新国产成人盗摄精品视频,日韩激情视频在线观看,97公开免费视频,成人激情视频在线观看,成人免费淫片视频男直播,青草青草久热精品视频99

生物入侵論文模板(10篇)

時間:2023-03-27 16:50:25

導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇生物入侵論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

生物入侵論文

篇1

外來入侵物種是指從自然分布區(qū)通過有意或無意的人為活動而被引入、在當?shù)氐淖匀换虬胱匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)中形成了自我再生能力、給當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)或景觀造成明顯的損害或影響的物種。

這些入侵物種瘋長成災,侵入草場、林地和荒地,很快形成單種優(yōu)勢群落,導致原有植物群落的衰退。外來入侵種在當?shù)囟ㄖ?、擴展并產(chǎn)生一定影響的過程或現(xiàn)象稱為生物入侵。它關(guān)系到經(jīng)濟、社會發(fā)展,影響人類健康、農(nóng)業(yè)潛力、生態(tài)系統(tǒng)平衡、生物多樣性保護,并且隨著全球性貿(mào)易的發(fā)展、對外開放、全球變化以及土地使用模式的改變會愈發(fā)嚴重。

1.外來生物入侵現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計,美國每年因生物入侵造成的經(jīng)濟損失高達1500億美元,印度每年的損失為1300億美元,南非為800億美元。這些外來生物的入侵給生態(tài)環(huán)境、生物多樣性和社會經(jīng)濟造成巨大危害,僅對我國農(nóng)林業(yè)造成的直接經(jīng)濟損失每年就高達574億元。而生物入侵的危害又是多方面的。

我國一直是深受外來有害生物危害的國家。棉花枯黃萎病20世紀40年代初從美國入侵我國,現(xiàn)已發(fā)生266.67萬hm2,每年至少損失皮棉10萬t。近20年來,隨著國際交往的不斷增加,已難以準確回答到底有多少外來物種傳入我國,有多少已建立種群并帶來危害。我國對外來入侵種類的調(diào)查始于20世紀90年代中期。依據(jù)文獻資料對農(nóng)田、牧場、水域等生境的植物進行了初步統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)至少有58種外來植物對我國農(nóng)林業(yè)帶來了危害。

自20世紀80年代以來,隨著外來人侵動植物危害日益猖獗,我國加緊了防治工作。對外來害蟲松材線蟲、濕地松粉蚧、美國白蛾、稻水象甲和美洲斑潛蠅以及外來有害植物水花生、水葫蘆、脈草和紫莖澤蘭采取了一系列有效的防治措施,并取得了不同程度的效果,但由于目前國家針對外來人侵種沒有制訂具體的預防、控制和管理條例,各地在防治這些入侵物種時缺乏必要的技術(shù)指導和統(tǒng)一協(xié)調(diào),雖然投入了大量的人力和資金,但有的防效并不理想。已傳人的入侵物種繼續(xù)擴散危害,新的危險性入侵物種不斷出現(xiàn)并構(gòu)成潛在威脅。

1.1生物入侵造成嚴重的經(jīng)濟損失

生物入侵倍受各國政府關(guān)注的首要原因是它造成的巨大經(jīng)濟損失.光肩星天牛是原產(chǎn)于亞洲的極具破壞性的林木蛀干害蟲.隨著國際貿(mào)易的發(fā)展,該種害蟲隨木質(zhì)包裝材料進入美國.到1998年8月,它已在加利福尼亞、佛羅里達、紐約、華盛頓等14個州的倉庫中校發(fā)現(xiàn),在芝加哥、紐約等地的野外也發(fā)現(xiàn)了該物種.光肩星天牛在美國沒有已知天敵,會對美國遍地種植的楓樹和果樹造成危害.如果它在美國得以長期繁衍,造成的經(jīng)濟損失將高達1380億美元。僅美國每年因外來種入侵造成的經(jīng)濟損失就近1370億美元.

1.2生物入侵造成嚴重的生態(tài)破壞和生物污染

大部分外來物種成功入侵后大爆發(fā),生長難以控制,造成嚴重的生物污染,對生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。比如,原產(chǎn)南美洲的水葫蘆現(xiàn)已遍布華北、華東、華中、華南的河湖水塘,瘋長成災,嚴重破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,導致大量水生動植物的死亡。更可怕的是許多入侵物種,在新的環(huán)境中可能出現(xiàn)基因突變,造成嚴重的生物污染。

1.3生物入侵直接威脅到人類的健康與安全

如1991年美洲爆發(fā)的霍亂,很可能是由于外來船只受到污染的水傾倒在秘魯港所引起的。這次霍亂使100多萬人受到感染,約1萬人死亡;脈草、三裂葉脈草現(xiàn)已分布在我國東北、華北、華東和華中的15個省市,它的花粉就是引起人類花粉過敏的主要病原物;“瘋牛病”最早于1986年在英國發(fā)現(xiàn)??茖W家推測,可能是病?;虿⊙虻氖w被加工成了動物飼料,從而引起疾病大規(guī)模傳播。1996年3月,英國政府正式承認瘋牛病有可能傳染給人。

1.4生物入侵導致生物多樣性的喪失

在過去的幾十年中,對生態(tài)環(huán)境的破壞和化學污染引起的生物多樣性的喪失引起了各國科學家的重視,但最近幾年生物入侵對多樣性的影響又成為一個主要的問題。入侵物種破壞了復雜的生態(tài)系統(tǒng),降低了生物多樣性,使瀕危動植物受到侵害,外來物種中的動植物與本地種雜交,改變了當?shù)氐倪z傳多樣性與完整性。參加第五屆生物多樣化公約締約國大會的專家們警告說,外來物種給生物多樣化造成的破壞,其嚴重程度僅次于生物生存環(huán)境的縮小和喪失。比如,原產(chǎn)中美洲的紫莖澤蘭已遍布我國西南大部分地區(qū),原有植物群落迅速衰退、消失。另外,生物入侵導致生態(tài)災害頻繁爆發(fā),對農(nóng)林業(yè)造成嚴重損害。近年來,松材線蟲、濕地松粉階、美國白蛾等森林入侵害蟲嚴重發(fā)生與危害的面積,每年達150萬hm2;稻水象甲、非洲大蝸牛、美洲斑潛蠅等農(nóng)業(yè)入侵害蟲每年超過140萬hm2;脈草、飛機草、水葫蘆、大米草等肆意蔓延,對本地生物多樣性和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大威脅,已經(jīng)到了難以控制的局面。

2生物入侵危害產(chǎn)生的原因

2.1盲目引種

并不是所有的物種遷移或引入都會產(chǎn)生危害,而且許多新品種的引入確實解決了生產(chǎn)生活中的實際問題。例如:1859-1900年間,澳大利亞筆尾松鼠被引入新西蘭,就成為了新西蘭毛皮業(yè)的財富之源;然而,大多數(shù)的引種在帶來經(jīng)濟效益的同時,卻給人類帶來了更大的災難。例如,20世紀50年代我國引入水葫蘆,主要是為豬提供飼料的。隨著飼料工業(yè)的發(fā)展和生豬喂養(yǎng)方式的改變,再采用含水量高、食用成分少的水葫蘆飼料,其投入與產(chǎn)出已經(jīng)不成正比,于是昔日人人爭搶的水葫蘆,如今便異化成了避之不及的環(huán)境公害。專家認為盲目引種是造成生物入侵的最主要的原因。

2.2海洋業(yè)

一是海洋垃圾:隨廢棄的塑料和其他人造垃圾漂浮的海洋生物每天都在向南極洲和一些熱帶島嶼進犯,并對當?shù)氐奈锓N造成威脅。據(jù)海洋生物學家表示,軟體動物、蛀船蟲、珊瑚蟲這些寄居類動物如今正附著在漂浮的垃圾上漂進新的地區(qū),對那些地區(qū)的物種造成危害,并開始改變那里脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。海洋生物學家巴恩斯表示,能使海水結(jié)冰的溫度可能是阻擋外來物種入侵南極洲的主要屏障,而如果全球氣候變暖削弱了阻擋外來生物的天然海水屏障,情況就將更加嚴重。二是海洋壓艙水的排放:20世紀初,壓艙水代替了固體壓艙物,這無意中為水生生物在世界范圍內(nèi)的散布提供了極大的便利。輪船變成了一個滿載各種微型生物的“水族箱”,它們在世界范圍內(nèi)輸送貨物時,不斷地運輸和儲存這些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越來越多的與壓艙水直接相關(guān)的異地種侵入事件在20世紀的最近幾十年里時有發(fā)生。

2.3旅游業(yè)

很多的物種入侵是由于旅游者的攜帶而引起的,游客從全球各地帶來各種的物種,其中就包括有異地的植物、動物、微生物。這些物種被游客有意無意地留在當?shù)氐纳姝h(huán)境中,對當?shù)氐纳锶肭制鸬搅瞬豢珊鲆暤淖饔谩?/p>

2.4國際貿(mào)易

最近10余年來,隨著全球貿(mào)易額的不斷增加、國際運輸?shù)募b箱化和車船飛機的速度加快及大型化,促進了鮮活植物產(chǎn)品貿(mào)易,也最大程度地增加了有害生物存活的可能性,從而提高了有害生物在國際間傳播入侵的機會。例如美國白娥入侵亞洲,就是由于在二戰(zhàn)后,日本木材奇缺,美國原木大量傾銷日本,美國白蛾也就由此進入亞洲,進入中國;松材線蟲傳人中國、光肩星天牛(ALB)傳人美國等都是由于國際貿(mào)易而引起的。同時種苗產(chǎn)業(yè)國際化與國際交流頻繁更加快了病蟲的入侵與擴散。3防治生物入侵的技術(shù)措施

3.1清除

當某一物種初到新地時,試圖全面根除是可能的。這種手段雖然極端,但已經(jīng)被南非的很多國家采用了。例如世界范圍內(nèi)的鼠害,到目前為止,世界上有80多個島嶼已經(jīng)清除了老鼠。但大多數(shù)情況下,試圖清除是行不通的。因為到目前為止,還沒有一個國家建立了有效的早期預告系統(tǒng)來報告入侵物種的到來,很少有相應的專門小組執(zhí)行有效的根除計劃。而且,沒有一個國家建立了完整的數(shù)據(jù)系統(tǒng)來確定是否新引進了某一物種,并且這一物種是否有侵略性。然而,我們都知道,只有在發(fā)現(xiàn)及時,立即采用有效手段和全面參與的情況下才有可能根除入侵物種。所以這種措施在實施時有很大的局限性。

3.2防治對策

3.2.1實行全面檢疫,阻止外來種的偶然入侵

檢疫是為防止危險性有害生物傳出或傳人某個國家或地區(qū)所采取的預防性措施.14世紀中葉,歐洲的威尼斯共和國為阻止黑死病、霍亂、黃熱病等疫病傳人本國,對要求人境的外來船舶和人員采取了進港前一律在錨地停滯、隔離40d的防范措施,后來逐漸運用到阻止動植物外來種傳播方面,出現(xiàn)了動植物檢疫.1994年烏拉圭回合貿(mào)易談判最終達成的(實施動植物衛(wèi)生檢疫措施協(xié)議),已成為一部國際檢疫法。1999年在昆明舉辦世界園藝博覽會期間,我國共檢疫國內(nèi)外參展植物763批次、683140株,草坪165279m2,肥料8100kg,木包裝7件.截獲有害生物162批次,發(fā)現(xiàn)有害生物160多種,并進行了及時的處置。

3.2.2采取全面的生態(tài)評估和監(jiān)測,防范引進品種的入侵

美國夏威夷為了消滅害蟲,從非洲南部引進了一種玫瑰色蝸牛,誰知55年后,它競將15—20種土生土長的蝸牛伙伴消滅得干干凈凈。為了改善牧草的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),美國西部引進了纖維含量較高的胡枝于,結(jié)果它瘋狂地繁殖、蔓延,致使原本能養(yǎng)活9萬頭奶牛的牧場寸草不生,最后被荒棄不用。在中國的海南、廣西和云南南部大面積種植的巴西橡膠林,種植面積最大時達到1億株,40多萬公頃。大面積的天然林被毀,代之以巴西橡膠占絕對優(yōu)勢、土壤板結(jié)、物種多樣性匠乏的生態(tài)系統(tǒng)。

所以這些出于良好愿望導致的災難性后果提示人們,在進行人為引種前必須認真作好全面的生態(tài)評估,并進行引種后的跟蹤監(jiān)測。

3.2.1化學防治

對外來物種的化學防治(包括誘餌、驅(qū)趕劑和毒藥)通常被認為不可取,因為眾所周知的廣譜殺蟲劑對環(huán)境和人類健康的影響。但據(jù)美國國會透露,有一些新型化學殺蟲劑只對某一種或幾種害蟲起作用,不會影響人類健康。但是,這些化學殺蟲劑非常貴,而且需要反復使用,易使害蟲產(chǎn)生抗藥性。所以化學防治也只是在一定的程度上才有效可取。

3.2.2機械防治

篇2

菌根共生體在強化植物個體對環(huán)境的適應性、提高植物營養(yǎng)水平以及塑造植物種群和群落結(jié)構(gòu)與動態(tài)等方面均起著重要的調(diào)節(jié)作用.在菌根菌與植物相互作用過程中,一方面植物可以向菌根菌提供更多的碳水化合物,另一方面菌根菌可以為植物提供氮和磷等營養(yǎng),提高植物對環(huán)境中水的利用效率,增強植物對一些病原微生物侵染的抗性.因此,外來植物若能與入侵地的菌根菌形成共生體,將大大提升其入侵潛力.目前的研究表明,菌根共生可能是促進外來植物成功入侵的一個重要原因.如NI-JJER等在研究烏桕(Sapiumsebiferum)成功入侵的機理時發(fā)現(xiàn),與土著植物相比,其根系中的叢枝菌根真菌(Arbuscularmycorrhizafungi,AMF)是提高烏桕生長率、促進其進一步入侵溫帶濕地系統(tǒng)的重要原因.HARNER等研究了AMF在斑點矢車菊(Cen-taureastoebe)入侵過程中的重要性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)AMF極大地促進了斑點矢車菊對氮的吸收,從而有利于其在河漫灘地的泛濫生長.目前,AMF在外來植物入侵中的作用已被大量試驗證實.如楊如意等認為菌根真菌在加拿大一枝黃花(Solidagocanadensis)入侵過程中起著關(guān)鍵作用.MARLER等對入侵美國西北部草地的斑點矢車菊的研究揭示:外來植物如能與AMF形成共生體大大提高了其入侵潛力.FUMANAL等在研究從北美傳入法國的豚草(Ambrosiaartemisiifolia)時發(fā)現(xiàn),接種其根系中的AMF顯著增加了豚草的株高、基莖、葉片數(shù)、根生物量干重、地上生物量干重以及總生物量干重,從而進一步促進其入侵.為了說明菌根共生如何促進外來植物入侵的機理問題,CAR-EY等采用同位素標記的方法研究了菌根共生對斑點矢車菊與本土植物愛達荷狐茅(Festucaidahoen-sis)的營養(yǎng)競爭關(guān)系,結(jié)果表明,菌根菌通過地下菌絲網(wǎng)絡將碳水化合物由本土植物愛達荷狐茅向斑點矢車菊進行轉(zhuǎn)運,進而抑制了愛達荷狐茅的生長,促進了斑點矢車菊的入侵,但此機制是否適合于其他入侵植物尚不清楚.此外,有研究發(fā)現(xiàn),本地植物與菌根菌之間存在碳素競爭,從而抑制了本地植物的生長.那么菌根菌是否對入侵植物也具有負反饋作用還需要大量的實驗證明.總體而言,目前關(guān)于入侵植物與菌根菌相互關(guān)系的研究大多采用溫室盆栽試驗,所以仍需大量的野外證據(jù)來支持.

1.2固氮微生物共生對外來植物入侵的促進作用

土壤氮是決定生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的最重要因素之一.研究表明,外來固氮植物通過與土壤中的固氮微生物共生,顯著提高了入侵地土壤氮的含量與可獲得性,進而提高了入侵種類的豐富度.火樹(Myricafaya)是生長于大西洋加那利群島上的一種能共生固氮的木本植物,該植物侵入夏威夷后,與土壤放線菌Frankia共生,其每年所固定的氮是本地植物固氮量的4倍,為其進一步入侵創(chuàng)造了有利的土壤條件.XU等在研究入侵中國西南部的外來植物紫莖澤蘭(Ageratinaadenophora)的根際土壤特性和固氮細菌群落時發(fā)現(xiàn),重度入侵地土壤的土壤肥力、固氮細菌數(shù)量和種類多樣性顯著高于輕度入侵和非入侵地.牛紅榜等的研究結(jié)果亦顯示外來植物紫莖澤蘭重度入侵區(qū)土壤中氮元素的含量和土壤中自生固氮菌的數(shù)量都顯著高于輕度入侵區(qū)和未入侵區(qū).YELENIK等比較了黃羽扇豆(Lupinusluteus)和金環(huán)相思樹(Acaciasaligna)2種外來共生固氮植物與入侵地土壤氮循環(huán)之間的關(guān)系,結(jié)果表明:2種外來植物均顯著提高了土壤中植物的可獲得性氮含量,進而有利于其進一步入侵.然而固氮植物入侵對土壤氮可獲得性的影響不僅取決于其本身的生物學特性,還與被入侵生態(tài)系統(tǒng)的生境特征等因素有關(guān).如入侵南非的豆科金合歡屬植物金環(huán)相思樹和海岸金合歡(Acaciacyclops),在養(yǎng)分充足的土壤中氮礦化速率加快,而在貧瘠土壤中卻沒有.此外,外來固氮植物與入侵地土壤根瘤菌共生要比與本土根瘤菌共生更有利于其生長.如PARKER等對由美國入侵到北澳大利亞的含羞草(Mimosapigra)的根瘤菌進行分類鑒定,結(jié)果發(fā)現(xiàn),入侵的含羞草中一些根瘤菌品系完全不同于生長于美國本土的含羞草根瘤菌品系,且這些澳大利亞根瘤菌品系對含羞草的入侵具有明顯的促進作用.綜上,固氮微生物能提高入侵地土壤中氮的含量與可獲得性,創(chuàng)造出有利于外來入侵植物生長的土壤微環(huán)境,促進外來植物成功入侵.

1.3土壤病原微生物的釋放有利于外來植物入侵

盡管“天敵逃避假說”遭遇了一些研究的挑戰(zhàn),認為入侵植物逃避天敵不一定會提高入侵植物對群落的破壞作用,因而“天敵逃避假說”可能不是外來植物成功入侵的重要機制.然而,該假說目前仍然是最能解釋外來植物成功入侵的重要機制之一.該假說認為外來植物的成功入侵是因為其在入侵地成功逃避了本土的天敵(主要指食草性動物),從而充分發(fā)揮了其潛在的競爭優(yōu)勢.最近的研究進一步認為外來入侵植物逃避的天敵還包括原產(chǎn)地的土壤病原菌、寄生蟲、食根性原生動物等微生物.KLIRONOMOS通過接種病原體進入滅菌與未滅菌的土壤來研究入侵植物和本土植物的生長與病原體侵染的關(guān)系,結(jié)果表明,土壤病原微生物對本土植物具有負反饋作用.CALLAWAY等研究了入侵植物斑點矢車菊在本土與入侵地土壤上的生長與土壤微生物群落總體作用之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)在未滅菌的本土土壤上栽培斑點矢車菊,其生長速度明顯低于滅菌的本土土壤,而斑點矢車菊栽培在入侵的未滅菌的北美土壤上,其生長速度明顯地高于滅菌的土壤.由此推測:本土土壤病原微生物的侵染對斑點矢車菊的生長具有負反饋作用,而在入侵地由于缺乏相應的土壤病原微生物,斑點矢車菊的入侵更容易.VANDERPUTTEN等在研究入侵博茨瓦納共和國稀樹干草原的印度蒺藜草(Cenchrusbiflorus)時指出,逃避本土土壤病原微生物也許是其成功入侵的原因.“天敵逃避假說”是基于扎實的生態(tài)學理論提出的,但該假說也有自身的局限性.BECKSTEAD等在研究入侵美國加州的歐洲海濱草(Ammophilaare-naria)時發(fā)現(xiàn),入侵地與原產(chǎn)地的土壤微生物對歐洲海濱草的生長均表現(xiàn)為負反饋作用.也有研究表明,入侵植物在入侵地可以通過富集對本地植物有害的土壤病原菌來影響本地植物的生長,從而成功入侵.如MANGLA等[52]發(fā)現(xiàn)入侵印度的飛機草(Chromo-laenaodorata)可以富集入侵地土壤生態(tài)系統(tǒng)中的土傳致病真菌-半裸鐮刀菌(Fusariumsemitectum),抑制本地植物生長,促進其成功入侵.

1.4土壤微生物群落總體結(jié)構(gòu)的改變促進外來植物進一步入侵

在土壤總?cè)郝浣Y(jié)構(gòu)與功能水平上,土壤微生物群落組成與地上植物群落組成密切相關(guān).外來植物入侵常常導致本土植物群落組成劇烈改變,進而引起根系分泌物和凋落物的化學組成發(fā)生變化,最終使土壤微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生相應的演替,且改變后的土壤微生物群落有利于外來植物的進一步入侵.目前,關(guān)于土壤微生物群落與入侵植物相互作用的研究主要集中于以下2個方面:

(1)外來植物入侵與土壤微生物群落具體組成的關(guān)系.SI等在研究南美蟛蜞菊(Wedeliatrilobata)入侵程度與其根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系時,發(fā)現(xiàn)輕度和重度入侵顯著增加了南美蟛蜞菊根際土壤真菌群落的豐富度,而對細菌群落未造成明顯影響.此外,南美蟛蜞菊的入侵也對參與土壤氮循環(huán)的微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了明顯影響.KOURTEV等研究了日本小檗(Ber-beristhunbergii)和柔枝莠竹(Microstegiumvimineum)的入侵對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明2種植物的入侵顯著改變了土壤微生物的群落結(jié)構(gòu),尤其是代表細菌與菌根菌的脂肪酸含量均隨著入侵的深入顯著提高.BATTEN等研究了外來植物黃矢車菊(Centaureasolstitialis)和鉤刺山羊草(Aegilopstri-uncialis)與土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)植物入侵顯著提高了土壤硫還原細菌、硫氧化細菌等的脂肪酸含量.此外,我國學者對紫莖澤蘭和薇甘菊(Mika-niamicrantha)的研究也得到了類似的結(jié)論.

(2)外來植物入侵與土壤微生物群落多樣性的關(guān)系.外來植物之所以能成功入侵是因為其能夠促進根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的演替,進而創(chuàng)造出有利于自身生長的土壤微環(huán)境,從而加快了入侵進程.DUDA等和LI等的研究表明,鹽生草(Halogetonglomeratus)和薇甘菊入侵均顯著提高了土壤微生物群落的功能多樣性.針對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性,祖元剛等研究了喜樹(Camptothecaacu-minata)替代紫莖澤蘭過程中根際微生物的群落特征,結(jié)果表明,紫莖澤蘭的入侵顯著提高了土壤真核微生物群落的多樣性,對細菌多樣性沒有明顯的影響.這些研究結(jié)果的差異一方面可能與采用的研究方法有關(guān),另一方面也可能與研究的入侵植物種類有關(guān).

1.5土壤微生物群落功能改變對外來植物進一步入侵的作用差異

土壤微生物群落的功能主要表現(xiàn)在對有機物的礦化作用和無機物的轉(zhuǎn)化,并由此影響著土壤營養(yǎng)的可獲得性,而土壤營養(yǎng)的可獲得性又直接影響著植物的個體生長和種群或群落動態(tài).現(xiàn)有研究表明,外來植物有選擇地改變土壤微生物群落的某種功能可能是其成功入侵的重要機制之一.如BAJPAI等證實:與非入侵地土壤相比,紫莖澤蘭入侵地土壤具有較高的微生物活性和速效氮含量,對紫莖澤蘭生物量積累具有積極的作用.LORENZO等發(fā)現(xiàn),銀荊(Acaciadealbata)的入侵使土壤碳、氮和可交換磷含量持續(xù)增加,從而為銀荊的進一步入侵創(chuàng)造了有利的土壤營養(yǎng)條件.SUN等發(fā)現(xiàn),紫莖澤蘭的重度入侵顯著增加了土壤總磷和硝態(tài)氮含量.EHRENFELD等分別研究了入侵植物日本小檗和柔枝莠竹對土壤微生物群落功能的影響,結(jié)果表明,伴隨著植物入侵,土壤總氮的礦化作用和硝化作用均顯著提高,從而為植物的進一步入侵創(chuàng)造了有利的營養(yǎng)條件.不同入侵植物對土壤微生物功能的影響不盡相同,如EVANS等研究了旱雀麥(Bromustectorum)入侵對草地氮素營養(yǎng)動態(tài)的影響,結(jié)果表明,旱雀麥通過提高氮素在植物體中的滯留量而降低了土壤氮的可獲得性,從而降低了土壤總氮的礦化速率.DRENOVSKY等研究了鉤刺山羊草入侵與土壤營養(yǎng)循環(huán)之間的關(guān)系,結(jié)果表明,植物入侵顯著降低了入侵土壤中碳與氮的循環(huán).這些研究結(jié)果的差異一方面可能與研究的入侵植物種類有關(guān),另一方面也可能與入侵生境有關(guān).因此,今后要擴大外來植物種的研究范圍,探索不同物種入侵與土壤微生物群落的功能關(guān)系,為揭示入侵機理提供更多的證據(jù).

2植物入侵的內(nèi)生菌生態(tài)學機制

植物內(nèi)生菌(endophyte)泛指那些在其生活史中的某一段時期寄居在植物體內(nèi),對植物組織沒有引起明顯病害癥狀的微生物,包括那些對宿主暫時沒有傷害的潛伏性病原菌、菌根菌以及營表面生的腐生微生物.植物內(nèi)生菌可增強宿主的抗逆性、抗病性、抗蟲性、提高植物的生產(chǎn)力,以及對其他植物的排斥性等,但大多數(shù)研究都是針對本土植物進行的.近年來,研究者開始從內(nèi)生菌的角度研究外來植物成功入侵的相關(guān)機理.有研究證明,內(nèi)生菌能夠增強入侵植物的入侵性,如SHIPUNOV等發(fā)現(xiàn),入侵北美草原的斑點矢車菊體內(nèi)定居了多種內(nèi)生真菌,并且部分內(nèi)生真菌直接提高了斑點矢車菊在入侵地的競爭力,進而增強其入侵性.ASCHEHOUG等研究了內(nèi)生真菌對入侵植物斑點矢車菊化感作用的影響,發(fā)現(xiàn)感染內(nèi)生真菌的斑點矢車菊對本土植物(Koeleriamacrantha)的化感強度很高,感染數(shù)是沒感染數(shù)的2倍多,從而進一步提高了斑點矢車菊的競爭能力.此外,假高粱(Sorghumhalepense)體內(nèi)定居多種內(nèi)生固氮細菌,這些內(nèi)生固氮細菌的存在進一步提高了土壤中堿金屬(Ca2+、Mg2+、K+、Na+)、微量元素(Zn2+、Fe3+、Cu+、Mn2+)以及可被利用的氮、磷元素的濃度,從而提高了假高粱的入侵能力.此外,人們還發(fā)現(xiàn),內(nèi)生菌的存在可以通過改變?nèi)肭种参锏母H微生物群落結(jié)構(gòu)來修飾其入侵性.如RUDGERS等發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌(Neotyphodiumcoenophialum)的存在提高了外來植物高羊茅(Loliumarundinaceum)根際微生物群落的多樣性,從而進一步促進其入侵.然而,人們也發(fā)現(xiàn)了一些相反的結(jié)果.如NEW-COMBE等發(fā)現(xiàn)斑點矢車菊體內(nèi)的部分內(nèi)生菌是病原菌,這些病原菌的存在抑制了斑點矢車菊種子的發(fā)芽、生長,并延緩其開花.不難看出,植物內(nèi)生菌在外來植物入侵過程中可能起至關(guān)重要的作用,尤其是對入侵植物的促進作用.因此對入侵植物與其內(nèi)生菌之間的相互作用開展深入研究可能會發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律,為控制入侵植物提供新的解決途徑.

3入侵植物的微生物學機制研究面臨的問題

國內(nèi)外關(guān)于外來植物入侵的微生物學機制研究也發(fā)揮了重要作用,但仍然存在一些問題:

(1)由于入侵植物的種類不同,與土壤微生物群落相互作用的過程與機理亦不盡相同,爭議仍然存在,目前很難提煉出具有普遍意義的結(jié)論;

篇3

【關(guān)鍵詞】密西西比紅耳龜;本地龜種;生物入侵

一、紅耳龜簡介

密西西比紅耳龜,英文名為Red-ear turtle,動物學分類屬于龜鱉目,潛頸龜亞目,龜總科,澤龜科,滑龜屬,紅耳龜。紅耳龜原產(chǎn)于美國密西西比河畔,因為長相極其類似巴西彩龜,所以通常被誤稱為巴西龜。密西西比紅耳龜從1997年開始被引進我國廣東,繼而迅速流向全國。紅耳龜性格活潑,與人互動性很高,已經(jīng)成為了世界家養(yǎng)爬行類寵物最廣泛的品種。進入21世紀后的我國,隨著大量家養(yǎng)紅耳龜被遺棄在河中,池塘等地,紅耳龜在中國大陸的野外已經(jīng)遍布各地,在短短的13年間紅耳龜在中國大陸確已造成嚴重生物入侵,且此生物入侵最重要的原因就是不正當引進和隨意的放生。

二、生物入侵及特點

生物入侵是指某種生物從外地自然傳入或人為引種后成為野生狀態(tài),并對本地生態(tài)系統(tǒng)造成一定危害的現(xiàn)象,這些生物被叫做外來物種。外來入侵物種具有生態(tài)適應能力強,繁殖能力強,傳播能力強等特點;被入侵生態(tài)系統(tǒng)具有足夠的可利用資源,缺乏自然控制機制,人類進入的頻率高等特點。目前在中國野外地區(qū),本地龜種已經(jīng)很難見到,但紅耳龜卻遍布各地。不僅筆者有過這種經(jīng)歷,國內(nèi)一些知名學者也有過類似的感觸。值得注意的是,巴西龜還是沙門氏桿菌傳播的罪魁禍首。該病菌會同時出現(xiàn)在帶病龜?shù)募S便以及其生活的水域和岸邊的土壤中,并已被證明可以從變溫動物傳播給恒溫動物。因為沙門氏桿菌主要是通過消化道傳染的,小朋友都喜歡把小龜拿在手上玩,因此兒童尤其容易被感染。紅耳龜食性很雜,既食肉食也食水生植物。紅耳龜不能與任何魚類混養(yǎng),若把紅耳龜和任何觀賞魚養(yǎng)在一起,結(jié)果就是魚會被龜吃光。紅耳龜整體繁殖力強,存活率高,覓食、搶奪食物能力強于任何中國本土龜種。如果將這些紅耳龜放歸自然,它們一定能悠然自得的生存下去,但國產(chǎn)龜種難以生存。雖然紅耳龜壽命僅為30年左右,但只要達到生殖期,就能順利,順利孵化,順利成活。世界自然保護聯(lián)盟IUCN已經(jīng)將包括南美食人鯧、加拿大一枝黃花、水葫蘆以及密西西比紅耳龜在內(nèi)列為世界最危險的100個入侵生物,給我國帶來了很大經(jīng)濟損失。

篇4

中圖分類號:Q969.413.5 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161032014

美國白蛾(Hyphantria cunea Drury),又稱美國燈蛾、秋幕毛蟲、秋幕蛾,屬鱗翅目(Lepidoptera)燈蛾科(Arctiidae)。其為雜食性食葉害蟲,主要危害果樹、觀賞樹和行道樹等闊葉樹木以及蔬菜和農(nóng)作物(張彥龍等,2008),被列為世界檢疫性害蟲。該害蟲原產(chǎn)北美, 40年代末傳播至歐亞大陸,1979年首次在我國遼寧省丹東發(fā)現(xiàn)(季榮等,2003)。美國白蛾(Hyphantria cunea Drury)繁殖率非常高,抗逆性非常強,危害植物種類非常廣, 且發(fā)生具有蔓延速度快、點多、面廣、為害重、基數(shù)大的特點。美國白蛾給這些?。ㄊ校┑膱@林、城市綠化造成了嚴重危害,不但給廣大林農(nóng)造成了嚴重的經(jīng)濟損失,給城鄉(xiāng)居民生活帶來很大不便,而且嚴重危害林業(yè)生態(tài)安全(萬方浩等,2009)。

我國于1979年首次在遼寧丹東發(fā)現(xiàn),很快蔓延。1981年國務院下達文件“嚴密封鎖,就地消滅”。1998我國啟動了“京津冀美國白蛾治理工程”(李淑賢等,2009)。然而,美國白蛾在我國的疫情仍然十分嚴重,防控形勢依然嚴峻。國家林業(yè)局2012年第4號公告,京、津、冀、遼、吉、魯、蘇、豫8省、市374個縣、區(qū)被化為疫區(qū),當年新增疫區(qū)達33個。由于冀、豫、陜3省是美國白蛾的疫區(qū),處于這3省環(huán)繞中的山西省極易受到美國白蛾的入侵(劉川等,2009),因此,對美國白蛾進行預測研究,不僅能夠預測其在中國的擴散動態(tài)和適生區(qū)范圍,而且能夠盡早探明其入侵山西省的風險,以及早采取預防措施,防止疫情擴散。

本文結(jié)合搜集到的574個分布點和GARP DESKTOP V1.1.6軟件(http://nhm.ku.edu/desktopgarp/下載)自帶的14個環(huán)境圖層,利用基于遺傳算法的GARP生態(tài)位模型,對美國白蛾在我國的適生區(qū)進行預測,以期為開展該害蟲在山西省的分布區(qū)預測,發(fā)展早期預警工作,制定有效的檢疫措施和防治決策。

1 材料

1.1 數(shù)據(jù)來源

分布點數(shù)據(jù)由3種途徑獲取,從國內(nèi)外已公開發(fā)表的論文;從國家林業(yè)局及各地市林業(yè)局的關(guān)于美國白蛾的公告信息;從國內(nèi)各大主流媒體對美國白蛾的新聞報道。自1943年最先在遼寧省發(fā)現(xiàn)該蟲以來(李淑賢等,2009),截至2015年1月已有10?。ㄖ陛犑校?60區(qū)(縣)有疫情報道,結(jié)合相關(guān)論文及媒體報道,經(jīng)核實后最終整理得到574個不重復的分布點,其中北京市分布點23個,天津市分布點12個,河北省分布點88個,山東省分布點205個,遼寧省分布點109個,吉林省分布點8個,江蘇省分布點24個,安徽省分布點9個,河南省分布點82個,陜西省分布點14個(表1)。利用Google Earth查閱其具體的經(jīng)緯度坐標(分辨率為0.000001°),最后將所得坐標轉(zhuǎn)換成Garp模型所需的.csv格式文件。

將分布數(shù)據(jù)隨機分為80% 和20% 2個部分(經(jīng)緯度相近的分布點分成不同組),其中80% 的一組數(shù)據(jù)為導入到GARP軟件中的運算數(shù)據(jù),即為訓練數(shù)據(jù)(training data),用這些數(shù)據(jù)生成預測模型(predictive modeling) ;剩余20%的一組分布點作為驗證數(shù)據(jù)(testing data),對生成的模型精確度進行校驗。選定4種運算規(guī)則,即原子規(guī)則(Atomic)、邏輯斯蒂回歸(Logistic regression)、生物氣候包絡(Bioclimatic envelope)和逆生物氣候包絡(Negated bioclimatic envelope)進行組合分析并定義結(jié)果以預測圖的方式輸出及其存儲位置。

1.2 環(huán)境變量

本實驗采用GARP軟件自身攜帶的亞洲地區(qū)的14個環(huán)境圖層,共涵蓋2類圖層:氣候環(huán)境圖層――年最低溫度、年最高溫度、年平均溫度、年降水量、年蒸發(fā)量、年濕度、地面霜凍頻率、年輻射;自然物理圖層包括――地貌、坡度、海拔、植被、灌溉水累流向、灌溉水積量。圖層的柵格分辨率為0. 1°,以地理柵格為單位計算。各參數(shù)均為1961―1990年的平均值(周國梁等,2007)。本文使用了全部環(huán)境圖層。

2 模型方法

2.1 GARP模型

GARP(Genetic Algorithm for Rule-set Production)模型是基于遺傳算法的生態(tài)位預測模型系統(tǒng),它利用物種分布數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù),以物種的生態(tài)需求為基礎,尋找物種已知分布區(qū)域的環(huán)境特征與預測區(qū)域的非隨機關(guān)系,用于預測物種的潛在分布區(qū)和研究生物多樣性(孫文濤等,2010)(鐘艮平等,2009)(李紅梅等,2005)(余巖等,2009)(David R.B et al.,2002)。

實際操作GARP軟件時,首先將已知分布數(shù)據(jù)隨機分為訓練數(shù)據(jù)和檢驗數(shù)據(jù),與物種存活能力相關(guān)的環(huán)境參數(shù)層作為作為模型輸入?yún)?shù),通過不斷迭代的遺傳算法實現(xiàn)4種規(guī)則模型――原子規(guī)則(Atomic)、邏輯斯蒂回歸 ( Logistic regression )、生物氣候包絡 ( Bioclimatic envelope )和逆生物氣候包絡 ( Negated bioclimatic envelope ) 的獨立和組合分析,反復對規(guī)則進行選擇、評價、驗證、接受或拒絕,通常重復創(chuàng)建1000次模型, 重復運算次數(shù)最大值 (Max iteration)設為1000, 收斂極限(Convergence limit) 為0.01,形成一個由不同規(guī)則共同組成的模型。運算過程通過控制假陽性 (Commission,預測結(jié)果中超出現(xiàn)存分布點所占比率) 和假陰性 (Omission,預測結(jié)果中忽略的現(xiàn)存分布點所占比率) 2種模型預測誤差自動選擇最優(yōu)模型(Robert P. et al.2003)。選取預測面積與實際分布的面積最接近的10個模型, 即為最優(yōu)模型(李淑賢等,2009)。最后利用Arc GIS 10.1 for Desktop (http:///software/arcgis/arcgis-for-desktop/free-trial下載) 圖層疊加功能,將影響物種分布的各個因子,將各個因子融合到一個圖層中并對其可視化表達,最終形成物種潛在分布區(qū)預測圖并以地圖形式輸出結(jié)果(鐘艮平等,2009)(左聞韻等,2007)。

2.2 適生區(qū)預測

利用ArcGIS 10.1 for Desktop的空間擴展模塊 (Spatial Analyst Tools),將最優(yōu)模型的預測結(jié)果進行等疊加。疊加后,每一個柵格的數(shù)值在0~1之間,這個數(shù)值代表100個預測模型中該柵格適合美國白蛾生存的模型數(shù)量。我們將每一柵格適合生長的模型數(shù)量所占的百分比稱為重疊值(Overlap Index, OI) ,重疊值越大表示該柵格的環(huán)境參數(shù)越適合美國白蛾存活(鐘艮平等,2009)(余巖等,2009)。將模型映射到亞洲,去除中國之外的分布。根據(jù)重疊值的大小可將預測區(qū)劃分為: 高度適生區(qū)(OI≥0.8),中度適生區(qū)(0.6

3 結(jié)果

3.1 預測在中國的分布

根據(jù)美國白蛾當前的分布形勢,分布范圍在E107.23~124.37°,N34.16~42.57°內(nèi)。它在全國范圍內(nèi)的擴展趨勢是逐漸向內(nèi)陸發(fā)展(圖1)。在東北地區(qū)有繼續(xù)向北和西北擴展的趨勢,向北侵入黑龍江,向西北侵入內(nèi)蒙古,遼寧全省范圍內(nèi)、吉林中部和西北部均為美國白蛾的高度適生區(qū);在華北地區(qū),北京南部、天津中東部、山西中南部和北部大部分區(qū)域、陜西中北部、河南中北部等均為該蟲的高度適生區(qū),且占這些省市的絕大部分區(qū)域,河北及山東全省均為高度適宜該蟲的生存區(qū)域,因此美國白蛾在這些地區(qū)擴展的可能性極大;在東南地區(qū),安徽中北部、江蘇北部也是美國白蛾的潛在高度適生區(qū);在西北地區(qū),新疆有零散的美國白蛾中度適生區(qū)存在,而青海東北部及西南部、甘肅北部存在美國白蛾的低度適生區(qū);在西南地區(qū),中南部為美國白蛾的中度適生區(qū);此外,四川南部、云南北部、陜西南部和湖北西北部也存在少數(shù)適合美國白蛾的生存區(qū)域。因此,從美國白蛾的適生區(qū)(圖2)可以看出:美國白蛾的潛在分布區(qū)非常廣,具體包括黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、北京、天津、河北、山西、陜西、河南、山東、安徽、江蘇、湖北、重慶、四川、云南、、青海、新疆、甘肅等21個省、市、自治區(qū)。

不同顏色代表美國白蛾分布的可能性不同(如重疊指數(shù)OI值為0代表10個最佳模型均預測不適合美國白蛾入侵;重疊指數(shù)OI值為1則代表10個最佳模型均預測適合美國白蛾入侵)。

3.2 美國白蛾在山西省的可能分布

在對全國分析的基礎上,采用相同的方法對山西省進行分布預測(圖3)。美國白蛾在山西省有大面積的適生范圍,高度適生區(qū)占全省面積的2/3以上,其中太原以南地區(qū)(運城、臨汾、晉城、晉中、長治、呂梁)及太原、忻州東南部幾乎全部是該蟲的高度適宜生存的區(qū)域;中度適生區(qū)占少數(shù)地區(qū),包括忻州中北部、朔州西南部及東南部;而低度適生區(qū)僅為忻州和朔州地區(qū)的個別縣市,如寧武縣、原平市、靜樂縣、繁峙縣、岢嵐縣、應縣、廣陵縣等。

不同顏色代表美國白蛾分布的可能性不同(如重疊指數(shù)OI值為0代表10個最佳模型均預測不適合美國白蛾入侵;重疊指數(shù)OI值為1則代表10個最佳模型均預測適合美國白蛾入侵)。

3.3 模型評估

3.3.1 ROC檢驗

為了檢測模型的預測能力,使用受測者工作曲線(ROC)進行檢測。ROC曲線是以預測結(jié)果的每一個值作為可能的判斷閾值,由此計算得到相應的靈敏度和特異度。以假陽性率即(1特異度)為橫坐標,以真陽性率即靈敏度為縱坐標繪制而成,其曲線下面積(area under curve ,AUC)的大小作為模型預測準確度的衡量指標,其取值范圍為[0,1],AUC的值越大,模型的預測能力越好。理想情況是模型預測分布區(qū)與物種實際分布區(qū)完全吻合,此時AUC值為1(鐘艮平等,2009)(王運生等,2007)。本文利用Medcalc 11.1.1.0軟件 (http:///下載) 繪制ROC曲線,驗證GARP運算出來的最優(yōu)模型。

3.3.2 預測誤差――假陽性(Commission)和假陰性(Omission)

在產(chǎn)生的10個最優(yōu)結(jié)果中,以GARP軟件自帶的假陽性(Commission)和假陰性(Omission)兩項參數(shù)作為評判標準,評判依據(jù)為:假陽性(Commission)和假陰性(Omission);假陽性(Commission)的值中等或中等偏上為好,假陰性(Omission) ≤5% ,0為最佳(見表2)(李濤等,2012)。

4 討論

美國白蛾具有傳播速度快、適應性強、危害寄主植物多、繁殖力高、取食量大、危害范圍廣等特點,又缺乏原產(chǎn)地有效天敵的制約,所以一旦侵入新地區(qū),短時間內(nèi)很難鏟除,將給當?shù)氐霓r(nóng)林業(yè)、園林綠化等造成嚴重危害。

GARP是一種基于生態(tài)位模型的遺傳算法,該模型利用物種的已知分布點數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)形成適生性分析系統(tǒng)(李紅梅等,2005)。本文將GARP生態(tài)位模型與GIS相結(jié)合,在全國范圍內(nèi)成功預測了美國白蛾的潛在分布區(qū),結(jié)果表明:美國白蛾在中國的潛在分布區(qū)極為廣泛,在現(xiàn)有的10?。ㄊ校┗A上,可增加至21?。ㄊ?、自治區(qū));其擴散趨勢是有東北、華北、華南、西北4個方向。尤其是對美國白蛾在山西省的分布預測研究顯示,山西省內(nèi)絕大部分地區(qū)高度適合美國白蛾的生存。這一結(jié)果不僅顯示出美國白蛾在中國巨大的潛在危害性,還意味著急需提高警惕,開展合理的檢疫與防治工作,防止其入侵山西省以危害山西的農(nóng)、林、果業(yè)。

隨著國際經(jīng)濟一體化進程與國際貿(mào)易的飛速發(fā)展,生物入侵的問題愈加突出,形勢愈加嚴峻。在大多數(shù)國家和地區(qū),外來有害生物入侵到新環(huán)境中后,由于缺乏有效的天敵控制,在適宜的環(huán)境條件下,往往大爆發(fā)。入侵物種肆意擴張蔓延、危害不斷加劇,新的疫情頻繁發(fā)生,生物入侵的威脅日益嚴重。生物入侵早期預警是在針對潛在入侵、新入侵和已入侵的入侵物種進行一系列評估與綜合分析的基礎上,預測其發(fā)生危害的可能性、危害范圍與程度,并根據(jù)分析結(jié)果制定可行的預防與控制措施,其最終目的是規(guī)避外來入侵物種可能產(chǎn)生的風險。

深入了解外來有害物種的入侵過程、行為特征、擴散傳播、成災機制以及掌握有效的防控技術(shù)與策略,是預防與控制這些危險性入侵物種、有效提升防控技術(shù)水平的前提。但迄今為止,外來物種具備何種特征才能成功擴張與暴發(fā)、生態(tài)系統(tǒng)具備何種結(jié)構(gòu)與功能才能抵御入侵、如何構(gòu)建有效的防控技術(shù)體系以及如何有效的實施防控策略等重要科學問題,仍未獲得明確答案,尚需我們深入探究與研究。因此,基于目前對于外來入侵物種的研究,建議從以下幾方面開展檢疫工作:全面開展外來入侵物種的普查與安全性考查;建設完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其信息共享平臺;建設嚴格的隔離檢疫安全設施和完善檢疫制度;建立監(jiān)測預警網(wǎng)絡體系與技術(shù)平臺;建設國家級生物入侵專門研究機構(gòu)體系。而在防治方面,則應做到:加強檢疫;人工防治;使用化學制劑或誘殺器;引進天敵,進行生物防治。

參考文獻

[1]張彥龍,武三安,郭文霞,陳合志.中國美國白蛾生物防治研究進展[J].河北林果研究,2008,23(1):70-77.

[2]季榮,謝寶瑜,李欣海,高增祥,李典謨.外來入侵種――美國白蛾的研究進展[J].昆蟲知識,2003,40(1):13-18.

[3]李淑賢,高寶嘉,張東風,寧超,屈金亮.美國白蛾危險性評估研究[J].中國農(nóng)學通報,2009,25(10):202-206.

[4]劉川,黃婭,孫紅梅.山東省美國白蛾現(xiàn)狀分析[J].陜西林業(yè)科技,2009(4):54-57.

[5]周國梁,陳晨,葉軍,胡白石,劉鳳權(quán).利用GARP生態(tài)位模型預測桔小實蠅(Bactrocera dorsalis)在中國的適生區(qū)域[J].生態(tài)學報,2007,27(8):3362-3369.

[6]孫文濤,劉雅婷.生物入侵風險分析的研究進展[J].中國農(nóng)學通報,2010,26(7):233-236.

[7]鐘艮平,沈文君,萬方浩,王進軍.用GARP生態(tài)位模型預測刺萼龍葵在中國的潛在分布區(qū)[J].生態(tài)學雜志,2009,28(1):162-166.

[8]李紅梅,韓紅香,薛大勇.利用GARP生態(tài)位模型預測日本松干蚧在中國的地理分布[J].昆蟲學報,2005,48(1):95-100.

[9]余巖,陳立立,何興金.基于GARP的加拿大一枝黃花在中國的分布區(qū)預測[J].云南植物研究,2009,31(1):57-62.

[10]左聞韻,勞逆,耿玉英,馬克平.預測物種潛在分布區(qū)-比較SVM與GARP[J]. 植物生態(tài)學報,2007,31(4):711-719.

[11]王運生,謝丙炎,萬方浩,肖啟明,戴良英. ROC曲線分析在評價入侵物種分布模型中的應用[J].生物多樣性,2007,15(4):365-372.

[12]李濤,何友元,張俊華,陳乃中,楊定.基于GARP的歐洲大蚊在中國的適生性分析[J].植物檢疫,2012,26(1):15-18.

[13]David R.B Stockwell., A.Townsend Peterson. Effects of sample size on accuracy of species distribution models[J]. Ecological Modelling,2002(148):1-13 .

篇5

Study on the landscape planning and design of the urban forest park

College of Landscape Architecture of Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, Henan, 453003, P.R.China

Abstract: Urban Forest Park is an important node of urban green space system, which has an important role for improving the urban ecological environment and the recreational environment. This paper analyzes the current construction problems of urban forest parks. Landscape planning and design principles of urban forest park are proposed and functional orientation and Landscape division on the urban forest park are discussed.

Key words:landscape, planning, design, urban forest parks; urban

中圖分類號:G322.1文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

近年來,生態(tài)城市、森林城市[[[]孫麗娜,孫鐵珩.建設森林城市 提高沈陽生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展能力[J].水土保持研究,2004,11(3):181-219.]]建設越來越受到重視,城市森林公園隨著生態(tài)城市、森林城市建設的迅速推進得到快速發(fā)展,是城市森林體系中的重要節(jié)點,成為城市“綠肺”和“環(huán)城綠帶”的重要組成部分[[[]張建軍,趙輝,鄒瑩,等.沈陽森林城市綠地規(guī)劃[J].中國城市林業(yè),2005,3(4):13-14.]]。城市森林公園是指以森林資源為依托,具有一定規(guī)模和質(zhì)量的自然景觀與人文景觀,按法定程序批準,供人們游憩、健身或進行科學研究、文化教育等活動的城市森林,屬于城市森林體系中風景游憩林類下的森林公園亞類[[[]何興元,劉常富,陳瑋,等.城市森林分類探討[J].生態(tài)學雜志,2004,23(5):175-178.]]。還有許多學者對城市森林公園的概念進行了定義,但到目前為止其定義尚未統(tǒng)一。筆者認為,城市森林公園是位于城市內(nèi)部或者近郊,以較高的森林覆蓋率為基礎,以生態(tài)環(huán)境保護和游憩為主要功能,兼顧度假、觀賞、教育、科研和生產(chǎn)等多種功能為一體的公園。由美國SASAKI公司設計的奧林匹克森林公園景觀方案——“通向自然的軸線”將城市的綠肺和生態(tài)屏障、奧運會的中國山水休閑后花園、市民的健康大森林、休憩大自然作為規(guī)劃設計的目標,以豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)、壯麗的自然景觀終結(jié)這條舉世無雙的城市軸線,力求達到中國傳統(tǒng)園林意境、現(xiàn)代景觀建造技術(shù)、環(huán)境生態(tài)科學技術(shù)的完美結(jié)合,為奧運會服務,為市民百姓營造生態(tài)休閑樂土,成為城市森林公園開發(fā)和建設的典范[[[]胡潔,吳宜夏,呂璐珊.北京奧林匹克森林公園景觀規(guī)劃設計綜述[J].中國園林,2006,22(6):1-7.]]。上海市的共青團森林公園為改善城市生態(tài)效益發(fā)揮了重要的作用,并且在密集的城市群中為公眾提供了一塊難得的親近自然的場所。廣州[[[]文道.2010年前廣州市將再建9個森林公園[J].中國林業(yè)產(chǎn)業(yè),2005(10):5.]]、長沙[[[]孫志立,長沙城市森林公園建設與發(fā)展思考[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2005,24(3):43-45.]]等城市都計劃建設大量的城市森林公園,為城市生態(tài)環(huán)境建設和游憩環(huán)境改善發(fā)揮重要的作用,成為城市中公眾放松身心以及和自然進行對話的場所。

1城市森林公園景觀規(guī)劃設計值得思考的問題

1.1場所選擇

我國城市森林公園的建設是伴隨著人們對森林景觀偏好的加強和認識的深入而迅速發(fā)展的。城市森林公園具有其他類型公園所不具有的獨特魅力,許多城市將城市森林公園的建設列入了規(guī)劃建設的日程表。然而,許多建設者為了快速提高森林覆蓋率,在高密度城市中進行場地拆除建設城市森林公園,造成了許多經(jīng)濟問題和社會問題。結(jié)合城市化進程在現(xiàn)有城市郊區(qū)進行森林公園建設進而演變成為城市的組成部分是較為合理的建設方法。

1.2景觀特質(zhì)

森林景觀的魅力是由其獨特的生態(tài)系統(tǒng)所發(fā)揮出來的。這需要森林專家、生態(tài)專家、景觀專家和旅游專家共同參與設計。然而,許多城市森林公園的景觀規(guī)劃則簡單地認為就是單純的植樹造林,忽略了城市森林公園為大眾服務的具體要求,使城市森林公園失去吸引力。

1.3游憩活動

遠離喧鬧是許多公眾選擇休閑場所所考慮的要素之一。隨著城市工作和生活環(huán)境中活動場所的增加和活動設施的改善,人們更多的是需要在一個靜謐、安寧的環(huán)境中使身心得以放松。許多城市森林公園將喧鬧的游憩活動引入園中,打破了自然安逸的環(huán)境氛圍,從而也喪失了其獨特魅力。

1.4教育功能

城市森林公園擔負著城市中許多青少年兒童的生態(tài)教育重任。在西方發(fā)達國家,“郊野教育”成為學校教育的必要補充。城市森林公園在旅游開發(fā)的同時必須加強對青少年兒童的森林科普知識的教育,同時通過加強教育功能也能開拓更加廣泛的客源市場。

1.5 生物入侵

生物入侵對當?shù)爻鞘械纳锒鄻有浴⒊鞘芯用?、城市園林綠地系統(tǒng)、城市土壤、城市水系造成較大的影響[[[]王麗紅,周青.生物入侵對城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響及防治對策[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2006,14(3):151-153.]]。一些城市為了迅速提高城市生物多樣性,制定了增加植物種類的措施,引種是主要采用的方法[[[]胡運驊.開創(chuàng)上海綠化新局面的實踐與探索[J].中國園林,2000,16(2):19-21.]]。這固然使城市生物多樣性得到較快的提高,但是也使生物入侵風險程度增加。另外,由于城市森林公園的景觀建設需要大量的苗木,在本地苗圃無法滿足需求時,大量的異地苗木被補充進來,苗木的轉(zhuǎn)運也使異地的入侵生物被帶入城市森林公園中。因此,城市生物多樣性的增加應首先立足于本地植物資源的馴化、開發(fā)利用。

2城市森林公園景觀規(guī)劃設計原則

篇6

引言

植物入侵(PlantsInvasion)是指一種植物在各種活動的影響下,從原產(chǎn)地進入到一個新的棲息地,并通過定居(colonizing)、建群(establishing)和擴散(diffusing)而逐漸占領(lǐng)該棲息地,從而對當?shù)赝林N群和生態(tài)系統(tǒng)造成負面影響的一種生態(tài)現(xiàn)象。外來植物入侵的原因很多,如動物活動,占領(lǐng)空的生態(tài)位等。外來植物入侵現(xiàn)象在當今社會十分普遍,引發(fā)了一系列的生態(tài)和經(jīng)濟問題,打破了入侵區(qū)的生態(tài)系統(tǒng),影響生態(tài)系統(tǒng)的承載力,危害人類社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以及人類健康,造成了無法估量的損失,特別對農(nóng)田、草坪、果園等人工栽培的經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)造成了極大破壞。植物入侵造成了全球植物生態(tài)系統(tǒng)多樣性喪失和危害人類社會經(jīng)濟已經(jīng)成了無可爭議的事實,研究入侵植物的生態(tài)和生理特征,準確預測植物入侵性,有效防止有害植物的入侵成了植物學家和生態(tài)學家研究工作的焦點。

1.植物入侵概念和入侵植物的特征

1.1外來入侵植物及植物入侵的概念

外來入侵植物是指在非原生態(tài)系統(tǒng)進化出來的植物,由于自然或人為的因素被引入新生態(tài)環(huán)境并對新生態(tài)環(huán)境或其中的物種構(gòu)成一定威脅的植物。植物入侵是指一種植物在各種活動的影響下,從原產(chǎn)地進入到一個新的棲息地,并通過定居,建群和擴散而逐漸占領(lǐng)該棲息地,從而對當?shù)赝林N群和生態(tài)系統(tǒng)造成負面影響的一種生態(tài)現(xiàn)象。

1.2入侵植物的特征

外來入侵植物,特別是那些入侵性較強的外來植物,具有其相應的生理和生態(tài)等特征。比如:外來入侵植物一般多為草本植物,多為單年生或二年生,生活周期短,植株較小,種子數(shù)量巨大,種子小而輕,繁殖和傳播方式多樣化,具有靈活適應環(huán)境變化等特征。如薇甘菊廣叟果千粒重010892g,具5"脊",先端一圈冠毛;紫莖澤蘭種子千粒重0104~01045g,廣叟果頂端有冠毛;飛機草廣叟果千粒重僅為0105g,具五縱棱,棱上有短硬毛。這些體積小、重量輕,加之具有翅、柔毛或冠物等附屬物,能通過空氣、水流、動物或人類等多種途徑進行遠距離散布。研究表明,單子葉植物比雙子葉植物更具入侵性;草本植物比木本植物更具入侵性;單年生、二年生植物比多年生植物更具入侵性。對入侵我國最嚴重的90種外來植物中草本和木本,單年生和多年生的數(shù)目分析比較也證實了這一點。

2.目前我國植物入侵現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查,目前中國共有外來入侵植物188種,其中水生植物18種、陸生植物170種,隸屬41科。種數(shù)最多的科是菊科(49種)和禾本科(33種),來自美洲的有125種,占入侵植物總種數(shù)的66.15%。這188中入侵植物中,最嚴重的為90種,對這90種外來植物的性狀和生活周期型的統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)草本與木本的數(shù)量比為81/9,單年生、二年生與多年生數(shù)量比約為52/38,并且,作為草本的禾本科(Graimineae)和菊科(Compositae)數(shù)量居多,分別為11種和22種。統(tǒng)計的結(jié)果顯示,在這90種外來植物中,草本在數(shù)量上占據(jù)絕對優(yōu)勢,由于該90種外來植物在我國入侵性評價中處于最嚴重的地位,故一定程度上說明了草本植物比木本植物更具入侵性;而一、二年生與多年生相比,也占據(jù)一定優(yōu)勢。我們抽樣對90種外來植物的其中蓖麻等5種植物的形狀和入侵強度列出如下:

3.有效防止和防制植物入侵的一般方法

目前對入侵植物主要采取檢疫、人工、生物、化學、農(nóng)業(yè)、機械或物理防治,以及將這些方法結(jié)合起來的綜合治理措施。主要方法簡述如下。

3.1雜草檢疫防治

雜草檢疫是防治植物入侵的首要環(huán)節(jié),也是雜草防治不可缺少的環(huán)。它是依據(jù)植物檢疫法,對輸入或輸出的動植物或動植物產(chǎn)品中夾帶的有毒、有害雜草的繁殖體進行檢疫的防治方法。必須提高檢疫員的素質(zhì)和業(yè)務水平,同時加強宣傳、呼吁,加強科普教育,使人們有充分認識,從源頭杜絕有害外來植物的入侵。

3.2人工防治

人工防治是最原始、最簡便的方法,適于控制剛傳入,還沒有大面積擴散的入侵物種,能在短時間內(nèi)將其清除,但對高繁殖力的物種則因費時費工,除草效率低。深圳曾多次進行人工拔除薇甘菊,但因效果差而放棄。人工防治是一種清潔的生態(tài)防治方法,但要注意除后殘株必須及時妥善處理,否則可能成為新的傳播源,客觀上加速外來植物的入侵。

3.3生物防治

生物防治是利用雜草的天敵,如昆蟲、病原真菌、細菌、病菌、線蟲、食草動物或其他高等植物來控制雜草的發(fā)育、生長蔓延和危害的方法。其目的不是根除雜草,而是通過干擾雜草的生長發(fā)育、形態(tài)建成、繁殖與傳播,使其種群數(shù)量和分布控制在生態(tài)和經(jīng)濟危害水平之下。利用有害植物的天敵進行防治,國內(nèi)外已取得了不少成果。

3.4動物治草

以蟲治草是利用昆蟲能相對專一地食取某類雜草的特性來防治雜草的方法。一般程序為:原產(chǎn)地考察采集天敵-安全性評價-天敵引入與檢疫-天敵生物生態(tài)學特性研究-天敵的釋放與效果評價。從20世紀中葉至90年代,以蟲治草的研究和實踐迅速發(fā)展,取得顯著成效。如1945年美國用澤蘭實蠅防治紫莖澤蘭;1978年前蘇聯(lián)利用豚草條紋葉蟲防治豚草;1987年中國利用空心蓮子草蟲(Agasicleshygrophila)防治空心蓮子草;利用專食性天敵昆蟲Neochetinaeichhorniae和N.bruchi對水葫蘆進行防治等。

目前防止和防制外來植物入侵的方法日益增多,也日益科學化,環(huán)?;陀行Щ?,主要體現(xiàn)在生物防制植物入侵的方法上。

結(jié)束語

一個外來植物在遠離原生境后要迅速占據(jù)新的生境,并不斷擴展分布范圍而成為入侵種,必然有一定的生理和生態(tài)學基礎對異質(zhì)生境較強的適應對策、快速的繁殖能力、高效的種子散布方式。這些機制之間相互影響、相互作用,共同促成外來植物的成功入侵。

植物入侵打破了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,影響生態(tài)系統(tǒng)的承載力,危害人類社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以及人類健康,造成了無法估量的損失,已經(jīng)引起了世界的高度重視,尋找有效而科學地防止和防制外來植物入侵的措施成了植物入侵研究工作的當務之急。

參考文獻

[1]史剛榮,馬成倉.外來植物成功入侵的生物學特征.應用生態(tài)學報,2006.4.

篇7

環(huán)境保護是我國的一項基本國策,加強環(huán)保教育是貫徹這一國策的基礎工程,也是落實科學發(fā)展觀的一個重要舉措,同時,環(huán)保教育也是素質(zhì)教育的一個重要方面。雖然,目前的義務教育課程中尚未設立單門獨科的環(huán)保課,但《全日制義務教育語文課程標準(實驗稿)》明確指出:“教材應體現(xiàn)時代特點和現(xiàn)代意識,關(guān)注人類,關(guān)注自然”,“語文課程還應重視提高學生的品德修養(yǎng)和審美情趣,提高文化品位和審美情趣”,“各地區(qū)都蘊藏著自然、社會、人文等多種語言課程資源,要有強烈的資源意識,去努力開發(fā),積極利用”。因此,在語文教育教學中滲透環(huán)保教育,是新形勢新課標的必然要求,也是推進素質(zhì)教育,提高學生思想道德素質(zhì)和科學文化素質(zhì)的基本手段。我經(jīng)過五年的教學思考與實踐,在初中語文教學中滲透環(huán)保教育,做到“滲于其中,寓于其內(nèi)”,收到了良好的效果。

一、深入分析教材,充分挖掘潛在的環(huán)保素材

初中語文義務教育課程標準實驗教科書含有對環(huán)保意識的體驗和思考?,F(xiàn)行人教版初中語文所選編的教材中,有一部分是涉及環(huán)保主題的課文,可以直接或間接地用來進行環(huán)保教育。這些課文有的是顯性的,有的是隱性的。如八年級下冊的第三單元,所選的《敬畏自然》、《羅布泊,消逝的仙湖》、《旅鼠之謎》、《大雁歸來》和《喂――出來》5篇課文,主題是“關(guān)注自然,保護自然,是每一個人的責任”,都以不同的形式表達了人們對生存環(huán)境的憂慮與思考。學習本單元,就可以直接將教材內(nèi)容和環(huán)保教育“掛上鉤”,有的放矢地對學生進行環(huán)保教育,根本沒有畫蛇添足之嫌。并且,本單元的學習目標之一就是讓學生在理解課本內(nèi)容、熟悉科學文藝作品的同時,樹立環(huán)保意識。

而有些課文是隱性的,蘊含在其中的環(huán)保內(nèi)容就像埋在地下的寶藏有待去挖掘。但只要深入地分析教材,同樣能使教材間接地為環(huán)保教育服務。比如,七年級上冊的《山中訪友》,我在教學中側(cè)重了環(huán)境意識的張揚,引導學生在學習自然景物描寫中,品味精彩生動的文學語言,從而培養(yǎng)學生的審美想象、審美情感,激發(fā)學生善待生命的美好感情,與自然和諧相處。八年級上冊第四單元《生物入侵者》同樣是隱性的素材。在教這篇課文時,就要讓學生知道,“生物入侵”正是人類自己挑起的一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭,不能不引起我們的高度警覺,這同樣是一個深刻的環(huán)保教育的主題。

二、利用教學途徑,有機地滲透環(huán)保教育

課堂是教學的主陣地、主渠道。因此,環(huán)保教育要在課堂教學中把握好時機,巧妙地加以滲透,讓學生潛移默化地去領(lǐng)悟、體會,從而自覺地成為環(huán)保的參與者和志愿者。在教《羅布泊,消逝的仙湖》時,我在導語中緊扣環(huán)保主題提出了一系列問題:羅布泊曾是一個怎樣的仙湖?什么時候消逝的?怎樣消逝的?它的消逝給我們的生存環(huán)境帶來怎樣的惡果?造成這種惡果的是誰?我們?nèi)祟悜撛趺崔k?在整體感悟課文內(nèi)容時,讓學生思考了以下幾個問題:羅布泊過去是什么樣子?現(xiàn)在又變成了什么樣子?變化的原因是什么?同樣的悲劇還有哪些?造成羅布泊生態(tài)環(huán)境破壞的深層原因是什么?全文表達了作者怎樣的感情?在拓展延伸中,我又設計了這樣的問題:課文最后提到青海湖和月牙泉兩個例子,說明悲劇仍在繼續(xù),你還知道哪些類似的例子?你準備做些什么?設計這個教學環(huán)節(jié)的目的是增強學生的環(huán)保意識和社會責任感。最后,我是這樣小結(jié)課文的:這篇文章用歷史的教訓說明生態(tài)環(huán)境保護的重要性,以強烈的呼聲警醒人們,要樹立全民環(huán)保意識,搞好生態(tài)環(huán)境保護。

在作文教學中,同樣可以有機地滲透環(huán)保意識。學了八年級下冊的第三單元幾篇課文之后,我讓學生寫讀后感和環(huán)保小論文,結(jié)果有一部分學生對環(huán)保意識深有領(lǐng)悟。另外,還可以搜集有關(guān)環(huán)保題材的漫畫或材料,讓學生進行寫作。在訓練話題作文時,我就挖掘環(huán)保方面的話題讓學生訓練,如“綠色”、“感悟自然”等話題,引導學生從環(huán)保角度來寫作。這樣,學生在寫作訓練的同時,也能受到良好的環(huán)保教育,樹立環(huán)保意識。

在設計練習時,也可以融入環(huán)保意識。比如學了《羅布泊,消逝的仙湖》后,學生了解到綠地沙化已是一個十分嚴重的問題。課后的作業(yè)設計就從環(huán)保的實踐出發(fā),引導學生以文本為基礎,選擇專題進行研究,主動地獲取知識、應用知識、解決問題。學生在作業(yè)中,可以聯(lián)系自己掌握的歷史、地理與科學學科的知識,做到各學科知識的聯(lián)系和滲透,并運用知識解決實際問題,進行環(huán)保實踐,真正做到活學活用。作業(yè)設計如下:

作業(yè)步驟:全班組建治沙委員會,分三大組,即指導組、情報組、攻堅組,明確研究范圍。

指導組:對治理沙化的必要性及可能性進行考證,提出治理沙化的規(guī)劃。

情報組:了解治理沙化的主要方式及所用的武器;考證在何處尋找所用的武器――水,匯報當前沙化的成績和存在的問題。

攻堅組:考證如何防備沙漠進攻,如何培植防護林,考證如何反攻為守,具體的實踐策略是什么。

學生根據(jù)自己的愛好和知識特長自由組成三對,集體研究討論,可以利用課文知識,也可以利用學過的歷史、地理與科學的知識,還可以上網(wǎng)或到圖書館查閱有關(guān)資料,最后將研究結(jié)果與有關(guān)情況形成書面報告。然后,由四位學生組成治沙委員會審議組,三個小組派代表在班級活動上交流、評價。

又如學了《生物入侵者》后,我設計了這樣一題練習:學了本文,我們知道了生物入侵者是什么?那么,結(jié)合實際,尋找我市內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的“生物入侵者”,分析來源,尋求解決的辦法,提出書面建議和辦法。結(jié)果,大家一致地發(fā)現(xiàn)了“加拿大一支黃花”和“水葫蘆”。這種創(chuàng)造性的練習和設計,可以引導學生關(guān)心自己的生存環(huán)境,可以進行自主、合作、探究性地學習,還可以在練習中自覺地接受環(huán)保教育。

另外,在指導學生閱讀訓練時,可多采用一些以環(huán)保教育素材為主的科技類說明文,如《城市視覺污染》、《保護臭氧層就是保護人類》、《誘人的海洋能源》、《死海不死》、《禿鷹之死》、《氣候的威力》等。通過這樣的專題性訓練,學生不僅能增強閱讀能力,而且能在閱讀中潛移默化地受到環(huán)保教育的熏陶。

三、開展綜合性實踐活動,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識

以素質(zhì)教育為宗旨的語文教學,不僅要注重課堂教學,而且要注重課外的綜合性實踐活動,內(nèi)外結(jié)合,多渠道全方位地提高學生的素質(zhì)。

篇8

中圖分類號:X53 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)10-2555-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.10.026

Abstract: By field surveying on Jinziling alien plant invasions, there were 23 kinds of alien invasive plants were found within the scenic area. The comprehensive advantages of the more than 10 percent were these species: Six kinds of Asteraceae: Bidens pilosa, Aster subulatus, Ageratum conyzoides, Conyzai canadens, Parthenium hysterophorus, Conyza sumatrensis; Two kinds of Gramineae: Axonopus compressu, Eleusine indica; Two kinds of Convolvere: Ipomoea nil, Ipomoea purpurea; two kinds of Fabaceae: Cassiae tora, Medicago hispida; one kind of Verbenaceae: Lantana camara; one kind of Euphorbiaceae: Euphorbia hirta. There were a total of 14 kinds of invasive plants. The advantage of invasive plants was obtained by means of the composition and distribution of the invasive plants, and predicting the invasion trends, then formulating effective and economic management, prevention and control measures.

Key words: alien invasive plants; Jinzi Ling; comprehensive advantages; invasion trends

外來入侵植物指的是通過人類的各種活動無意或有意地將其引入到原來分布區(qū)外,在其原來分布區(qū)外的自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)環(huán)境中,由于當?shù)剡m宜的氣候、土壤和豐富的食物供應以及少天敵抑制等有利條件下,得以迅速繁殖擴張,建立優(yōu)勢種群,并對引入地的生物多樣性造成嚴重威脅,抑制當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)原有組成植物的生長、繁殖,破壞物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)自然完整性的植物[1]。入侵植物通常都具有比較強的傳播能力和繁殖能力,因此能迅速產(chǎn)生大量的后代,并大范圍向周圍傳播,其往往通過排擠或抑制本地植物,形成大面積的單一優(yōu)勢物種群落,使生態(tài)系統(tǒng)組成發(fā)生變化。外來入侵植物還可以通過與本地種雜交,改變當?shù)氐倪z傳多樣性與完整性[2]。外來入侵植物對生物多樣性的破壞或威脅是長期的、持久的現(xiàn)象,通過對入侵地生態(tài)環(huán)境的自然性和完整性造成嚴重的影響,并制約其經(jīng)濟的發(fā)展。

生物入侵生態(tài)學的優(yōu)先研究領(lǐng)域是在各地區(qū)對外來植物分布情況進行本底調(diào)查[3],這也是有效防治外來入侵植物,規(guī)避環(huán)境安全威脅的基礎。近年來,中國學界在外來入侵植物的本底調(diào)查研究領(lǐng)域已有了豐碩成果[4],綜合概述了入侵植物的種類、來源及其造成的危害,且介紹了入侵植物的入侵機制及防治措施。

入侵植物多達188種,隸屬41科。菊科高達49種,是總數(shù)最多的一科,其次是禾本科,共有33種。已造成嚴重危害的雜草類約有96種[5]。廣西地區(qū)范圍內(nèi)約有外來入侵植物74種,隸屬26科57屬,其中菊科、玄參科、傘形科等種類組成數(shù)有大于或等于3種[6]。桂林市共有約69種外來入侵植物,隸屬22科53屬。其中菊科植物最多,有21種;莧科、禾本科次之,各9種[7]。

作為平樂桂江生態(tài)旅游風景區(qū)的一個重要組成部分,平樂金子嶺文化休閑旅游景區(qū)以山水生態(tài)、自然景觀為背景,定位為生態(tài)環(huán)境優(yōu)良、休閑文化氛圍濃郁的旅游休閑園區(qū)。其位于漓江、荔江、茶江三江匯合處,是平樂縣開發(fā)旅游的重點項目,集人文與生態(tài)旅游為一體。三江口的自然景觀及金子嶺的林草植被是該風景區(qū)重要的觀光資源,對金子嶺及其周邊地區(qū)的外來植物入侵情況進行調(diào)研,是保護金子嶺旅游景點生態(tài)自然與完整性的基礎性工作。作者采用實地調(diào)研與論文查閱相結(jié)合的方法,對平樂金子嶺景區(qū)外來入侵植物的科屬、原產(chǎn)地、危害程度及入侵趨勢進行分析,制定出一套有效保護景區(qū)生物多樣性與生態(tài)景觀自然性和完整性的科學方案。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點自然地理概況

金子嶺與平樂縣城相對高度約600 m,位于縣城西面荔江、茶江、漓江三江匯合處。平樂縣位于廣西東北部,桂林市東南部,東經(jīng)110°2′32″-110°33′11″,北緯24°15′24″-24°53′46″,距桂林市區(qū)118 km。平樂縣屬于亞熱帶季風氣候,年均氣溫19.9 ℃,年均降雨量為1 355.8~1 865.4 mm,年均日照時間為1 414~2 094.3 h,無霜期在301 d以上。桂江自西北向西南縱貫全境,自縣城三江匯合處流向昭平、梧州、廣州,有著良好的區(qū)位優(yōu)勢。桂江生態(tài)旅游植被良好、水質(zhì)優(yōu)良、生態(tài)平衡、資源組合度高,自然條件有利于旅游業(yè)的發(fā)展,旅游區(qū)位優(yōu)勢明顯,是平樂旅游資源開發(fā)的重要組成項目。桂江生態(tài)旅游風景區(qū)以50 km長的桂江為依托,已納入桂林國家旅游綜合改革試驗區(qū)規(guī)劃,接軌大桂林旅游圈。

1.2 調(diào)查方法

采用野外調(diào)查與文獻分析相結(jié)合的方法,先根據(jù)文獻初步篩選出金子嶺景區(qū)可能的外來入侵植物,再采用實地調(diào)查和走訪相結(jié)合的方法最終確定外來入侵物種在金子嶺景區(qū)發(fā)生的基本情況。走訪調(diào)查以景區(qū)周邊居民、相關(guān)管理人員、有關(guān)部門研究人員為訪問對象,采取的方式主要為電話、郵件、面對面訪談。實地調(diào)查則以線路調(diào)查結(jié)合樣方調(diào)查的方式。依據(jù)景區(qū)地理實況與前期訪談結(jié)果設置合理調(diào)查線路,在外來入侵植物出現(xiàn)較明顯的地點設置樣方,樣方大小為2 m×2 m。調(diào)查采用七級目測法,統(tǒng)計并確定各種入侵植物的優(yōu)勢度(即危害度),再利用設置的15個樣方計算優(yōu)勢度綜合值[8]。進行植物種類鑒定需要結(jié)合對應植物的生理性狀、標本及圖片,逐一對調(diào)查結(jié)果進行修改、確定、補充,最終形成金子嶺景區(qū)外來入侵植物名錄,對優(yōu)勢度綜合值在10%以上的入侵植物進行重點分析。

2 調(diào)查結(jié)果與入侵趨勢預測

2.1 外來植物的入侵現(xiàn)狀

調(diào)查表明,金子嶺景區(qū)的外來入侵植物種類主要有棕葉狗尾草(Setaria palmifolia)、圓葉牽牛(Ipomoea purpurea)、三葉鬼針草(Bidens pilosa)、小飛蓬(Conyza Canadensis)、決明(Cassiae tora)、銀膠菊(Parthenium hysterophorus)、刺莧(Amaranthus spinosus)、馬纓丹(Lantana camara)、勝紅薊(Ageratum conyzoides)、地毯草(Axonopus compressus)、飛揚草(Euphorbia hirta)、空心蓮子草(Alternanthera philoxeroide)、鉆形紫菀(Aster subulatus)、南苜蓿(Medicago hispida)、牛筋草(Eleusine indica)、大黍(Panicum maximum)、裂葉牽牛(Ipomoea nil)、蘇門白酒草(Conyza sumatrensis)、喀西茄(Solanum aculeatissimu)、闊葉豐花草(Spermacoce latifolia)等(表1)。以上外來植物中的一些種類具有很強的環(huán)境適應性,因而引入景區(qū)后生長迅速且大量繁殖,因此對景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的完整性與自然性造成了一定的危害。

外來入侵植物優(yōu)勢度綜合值在10%以上的種類有三葉鬼針草、飛揚草、小飛蓬、圓葉牽牛、鉆形紫菀、勝紅薊、南苜蓿、馬纓丹、決明、蘇門白酒草、銀膠菊、地毯草、裂葉牽牛、牛筋草等14種(表2)。

其中,菊科6種,豆科2種,禾本科2種,旋花科2種,馬鞭草科1種,大戟科1種。菊科入侵植物種數(shù)占總數(shù)的43%,也是全國范圍內(nèi)引起外來植物入侵危害中種類最多的科。來源于熱帶美洲的有8種,北美3種,南美2種,印度、伊朗1種,來源于美洲的入侵植物種數(shù)占總數(shù)的57%。這與金子嶺景區(qū)所處地區(qū)的植物區(qū)系、地理關(guān)系、氣候條件與熱帶美洲的情況相似有關(guān)。另外一個重要的因素則是不斷增加的旅游和經(jīng)貿(mào)活動使得外來植物的種子和植株進入本地的幾率大大提高。

實地調(diào)查發(fā)現(xiàn),在路邊、灌草叢、荒地、以及部分疏林等人為干擾嚴重的區(qū)域,外來植物種類出現(xiàn)的頻率較高,而且長勢非常良好,種群內(nèi)個體數(shù)密度大[9]。如三葉鬼針草沿著景區(qū)內(nèi)道路兩旁呈塊狀或條帶狀分布,形成單種群群落,對景區(qū)原有物種的生長和分布造成了嚴重影響。

2.2 外來植物的入侵趨勢預測

外來植物的入侵過程一般分為引入、逃逸、種群建立和危害4個階段[10]。從外來植物入侵過程分析入侵植物的未來入侵趨勢,對制定相應的治理與防護措施具有重要意義。其中以菊科、禾本科等比例較大、優(yōu)勢度綜合值在20%以上的7種外來入侵植物對景區(qū)生態(tài)完整性造成了嚴重危害。禾本科是進化類型,因而具有較強的環(huán)境適應能力。菊科植物在冬季或環(huán)境干擾嚴重的時候,由于其多為一年生植物,且種子數(shù)量龐大,可渡過不利時期。例如,三葉鬼針草的生活力和適應性極強,目前在廣西各地區(qū)的路邊、山坡灌叢、荒山和人工林等多種生境中大面積滋長,嚴重損害土著生態(tài)系統(tǒng)。此外,菊科和禾本科植物還具有體積較小、易于攜帶的特性,又往往被作為飼料與觀賞植物等用途引種,因而極易擴散到其他地區(qū)并成功入侵。這些植物由于其固有特性而具備極強的生境適應性,排擠甚至殺死擴散地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)原有植物,形成單優(yōu)群落,使當?shù)氐纳锒鄻有悦黠@降低。

優(yōu)勢度綜合值在10%~20%的7種外來入侵植物為中等危害程度,其植物個體較為常見,但往往并不能形成大面積的單優(yōu)群落。在金子嶺景區(qū)的外來植物中有著很多潛在的威脅,尤其是主要科的逸生種,這些外來入侵植物種類野化種群暫時還沒有擴展,對景區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)還未產(chǎn)生嚴重危害。但隨著景區(qū)不斷對外開放,大量旅游人群的頻繁進出,若不對其加以重視,可能會威脅到景區(qū)的生態(tài)安全。

其余一些呈零星分布、危害程度較輕的種類往往處于引入初期階段,這些植物雖然對景區(qū)生物多樣性還未造成明顯危害,但也需對其擴散狀況進行嚴密監(jiān)控。由于外來種形成入侵狀態(tài)前往往潛伏幾年、十幾年或者更長時間,其形成入侵的滯后性往往未引起人們的重視。因此對于這些引入初期的植物種類應在其分布較少時就進行清除,之后注意其擴張動向,以預防為主。

3 小結(jié)與討論

本調(diào)查結(jié)果表明,平樂金子嶺景區(qū)的外來入侵植物種類已達23種,外來入侵植物中來自美洲的最多,菊科、禾本科類所占比例較大,這些植物種類生態(tài)適應性較強,多數(shù)種類已經(jīng)在全國其他省市特別是廣西桂林地區(qū)已經(jīng)形成了比較嚴重的入侵態(tài)勢。歐洲、大洋洲與東亞地區(qū)的氣候和植物區(qū)系差異比較大,因而歐洲、大洋洲等地區(qū)的植物引入到東亞地區(qū)后不易存活和繁衍擴張成為入侵植物[11]。

在23種入侵植物中優(yōu)勢度綜合值在10%以上的有14種植物,其中的三葉鬼針草、牛筋草、地毯草已表現(xiàn)出嚴重的危害性,其他種類也表現(xiàn)出了較高的綜合優(yōu)勢度值。平樂縣的氣候條件為外來植物的生長和繁衍提供了良好環(huán)境,造成大量外來植物的入侵,進而對金子嶺景區(qū)生態(tài)環(huán)境造成了破壞。隨著平樂經(jīng)濟的不斷發(fā)展與景區(qū)進一步對外開放,對外交流越來越頻繁,人為干擾嚴重,外來種傳播的機會加大。但由于公眾對外來入侵植物的危害認識不足,各種經(jīng)濟活動在有意與無意中造成很多外來植物種類的引入和傳播擴散。若再不加以治理與防范,入侵植物將進一步加重排擠和扼殺金子嶺景區(qū)本地植物。

調(diào)查結(jié)果表明,金子嶺景區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)23種外來入侵植物。隨著旅游的進一步開發(fā),游客的數(shù)量也會增加,這樣將會引入外來入侵植物的新種類,增加外來植物入侵的風險。因此,在實地調(diào)查與參考相關(guān)研究成果的基礎上結(jié)合本地現(xiàn)有條件,有必要建立外來植物的評估體系和數(shù)據(jù)庫,進而制定經(jīng)濟、有效的防治對策。

參考文獻:

[1] 石亮成,石 鋼,易巧玲,等.柳州市外來入侵植物調(diào)查及防除對策研究[J].廣西科學院學報,2009,25(3):178-182.

[2] 吳曉雯,羅 晶,陳家寬,等.中國外來入侵植物的分布格局及其與環(huán)境因子和人類活動的關(guān)系[J].植物生態(tài)學報,2006,30(4):576-584.

[3] 謝云珍,王玉兵,譚偉福.廣西外來入侵植物[J].熱帶亞熱帶植物學報,2007,15(2):160-167.

[4] 唐賽春,呂仕洪,何成新,等.廣西的外來入侵植物[J].廣西植物,2008,28(6):775-779.

[5] 陳秋霞,韋春強,唐賽春,等.廣西桂林外來入侵植物調(diào)查[J].亞熱帶植物科學,2008,37(3):55-58.

[6] 馮建孟,董曉東,徐成東,等.中國外來入侵植物的風險評價及空間分布格局[J].西南大學學報(自然科學版),2011,33(2):57-63.

[7] 閆小玲,壽海洋,馬金雙.中國外來入侵植物研究現(xiàn)狀及存在的問題[J].植物分類與資源學報,2012,34(3):287-313.

[8] 賈洪亮,農(nóng)日升,魏國余.廣西濕地外來入侵植物調(diào)查初報[J].南方農(nóng)業(yè)學報,2011,42(12):1493-1496.

篇9

【關(guān)鍵詞】  藥用植物栽培學; 科技發(fā)展動態(tài); 前沿知識

《藥用植物栽培學》(culture of pharmaceutical plant)是研究藥用植物生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成規(guī)律及其與環(huán)境條件的關(guān)系,并在此基礎上采取栽培技術(shù)措施以達到穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效為目的的一門應用科學[1]。這門課程以植物學、植物生理學、生態(tài)學、遺傳學、昆蟲學、病理學和中藥學為基礎,借鑒了農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝等栽培植物的技術(shù)和措施,成為自成體系的學科[2],為人類的防病、治病和保健生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的中藥材。因此,本門課程的重要性在于:由于環(huán)境惡化、生態(tài)失衡、物種減少,導致野生藥用植物資源日趨減少,甚至有些種類瀕臨枯竭,所以,今后的中藥材在相當長時間內(nèi)主要來源于人工栽培,尤其療效顯著需要量大的藥材更是如此。這就需要培養(yǎng)從事藥用植物栽培的人才,生產(chǎn)出栽培規(guī)范化、質(zhì)量標準化的優(yōu)質(zhì)中藥材。

為達此目的,必須打破傳統(tǒng)觀念,在原有的課程內(nèi)容體系基礎上,引入近年來的科學進展和高新技術(shù)新成就,以便拓寬課程體系的廣度和深度。

1 結(jié)合gap標準化種植知識,了解相關(guān)法令法規(guī)

藥用植物的栽培比普通農(nóng)作物的栽培要求高,要符合gap標準化種植,對中藥材生產(chǎn)全過程進行有效的質(zhì)量控制,是保證中藥材質(zhì)量“穩(wěn)定、可控”,保障中醫(yī)臨床用藥“安全、有效”的重要措施[3]。因此在教學過程中,不斷強調(diào)通過革新栽培技術(shù),獲得高產(chǎn)量、高質(zhì)量、低農(nóng)藥和低重金屬殘留的原藥材。同時,補充學習國

家出臺的中藥質(zhì)量管理規(guī)范內(nèi)容,包括中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范、

中藥提取生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范、藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范等一系列管理規(guī)范和與藥用植物栽培直接相關(guān)的法令法規(guī),使學生在今后的工作和科學研究過程中增加相關(guān)的規(guī)范意識和法律意識。

2 結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù),扭轉(zhuǎn)學生錯誤觀念

針對學生認為藥用植物栽培就是簡單重復大田、林學、園藝等植物的栽培經(jīng)驗,沒有科技可言這種狀況,將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)引入到課堂中,提高學習積極性。

2.1 增加病蟲害的生物防治和理化防治的內(nèi)容在藥用植物栽培管理過程中,如何控制病害、蟲害和草害,是提高中藥材的產(chǎn)量、保證中藥材質(zhì)量的關(guān)鍵。在講授藥用植物病蟲害防治時,除介紹一些常用化學藥物防治方法外,同時強調(diào)物理防治與生物防治的重要性,旨在盡量減少藥用植物中的農(nóng)藥和重金屬殘留。例如:利用植物之間的對等效應[4,5],間、混、套作種植一些具有防病蟲害作用的植物;使用天然植物型農(nóng)藥;利用天敵或一些致病真菌防治害蟲;利用紫外線誘殺害蟲;利用輻射或性激素干擾害蟲等措施,均可達到不使用農(nóng)藥、無殘留、生態(tài)和諧的目的。使學生深刻地理解對于病蟲害 “預防為主、綜合防治”的方針,同時為今后學習和工作打下良好基礎。

2.2 增加節(jié)水農(nóng)業(yè)的相關(guān)內(nèi)容我國是世界上水資源貧乏的國家,尤其在某些久負盛名的地道藥材產(chǎn)區(qū)更是如此,為此,在講授灌溉的內(nèi)容時,引入節(jié)水農(nóng)業(yè)[6,7]的概念,包括工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、節(jié)水基因型篩選、植物精量給水、區(qū)域智能化給水技術(shù)等。同時重點介紹了以色列的滴灌技術(shù)和澳大利亞的局部根區(qū)變干給水技術(shù),使學生了解國內(nèi)外的新型灌溉技術(shù)以及技術(shù)改進后對于產(chǎn)品質(zhì)量的改良效果。

2.3 增加生物入侵與防治的內(nèi)容在藥用植物引種和馴化的過程中,要做好植物材料的檢疫。從國外或外地調(diào)運種子、種苗時,

必須經(jīng)過檢疫,在確認無檢疫對象和主要病蟲害后,方可調(diào)運。近百年來,由于沒有入侵生物檢疫的概念而人為或無意引進我國的新物種非常多,對我國的生態(tài)和經(jīng)濟都造成極大的損失[8,9]。這些實例能使學生清醒地認識到:外來物種可以改變生物的種群、群落甚至生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,對生態(tài)系統(tǒng)的平衡和人類社會的發(fā)展隱藏著巨大的威脅。外來植物一旦入侵成功,要徹底根除極為困難,因此在學習和生產(chǎn)過程中必須形成憂患意識,防患于未然。

2.4 增加綠肥和菌肥的內(nèi)容在藥用植物栽培時,結(jié)合間、混、套作種植綠肥[10,11],不但可以改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤腐殖質(zhì)含氮量、提高土壤肥力、藥用植物品質(zhì)和產(chǎn)量,而且可以改善生態(tài)環(huán)境、減少水土流失,同時可以通過綠肥飼喂牲畜“過腹還田”、或放養(yǎng)蜜蜂生產(chǎn)蜂蜜,達到提高經(jīng)濟收入的目的。利用菌肥[12,13]則可以通過菌肥中的微生物生命活動,改善作物的營養(yǎng)條件,固定空氣中的氮素,參與養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化,促進作物對養(yǎng)分的吸收;分泌激素刺激作物根系發(fā)育;抑制作物有害微生物活動,利于藥用植物的生長發(fā)育。

3 結(jié)合生物技術(shù),開拓藥用植物栽培新領(lǐng)域

無土栽培、細胞的工業(yè)化生產(chǎn)[14,15]雖然屬于生物技術(shù)范疇,但可以引用到藥用植物栽培,生產(chǎn)中不但可以打破土壤栽培的連作障礙,節(jié)水、節(jié)肥、省工,還可以在不適宜于一般農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地方進行藥用植物種植,避免土壤污染、生物污染和工業(yè)污染,生產(chǎn)出符合gap標準的藥材。在授課過程中添加這些方面的內(nèi)容,會使學生深刻認識到其中的技術(shù)所在,思路更加開闊。而脫毒快繁、細胞融合等技術(shù)也廣泛應用到藥用植物生產(chǎn)研究領(lǐng)域中。目前,蜜環(huán)菌、紫草、人參的細胞懸浮培養(yǎng)、地黃的脫毒苗、曼陀羅和百合等的花藥培養(yǎng)、桔梗的多倍體培育以及一些轉(zhuǎn)基因藥用植物的培育均取得成功,為藥用植物栽培提供新的發(fā)展方向。

4 結(jié)合中藥質(zhì)量檢測技術(shù),增強中藥質(zhì)量監(jiān)控意識

藥用植物引種栽培不單單以成活為目的,同時要求能正常生長發(fā)育,并獲得一定產(chǎn)量,而且藥效成分、含量以及醫(yī)療效果達到藥典要求,因此需要與中藥質(zhì)量檢測技術(shù)相配合[16,17]。通過補充該課程的相關(guān)發(fā)展動態(tài),使學生了解有關(guān)中藥質(zhì)量狀況、中藥質(zhì)量控制的思維方法與發(fā)展趨勢,增強質(zhì)量意識,明確“藥材好,藥才好”的相關(guān)性,為今后從事藥用植物栽培、中藥質(zhì)量控制、中藥質(zhì)量規(guī)范化管理等工作打下一定的基礎。

5 結(jié)合實踐教學,培養(yǎng)動手能力和科研能力

《藥用植物栽培學》以植物學、植物生理學、生態(tài)學等知識為課程基礎,同時又要求與實踐相結(jié)合。由于現(xiàn)在的學生真正接觸農(nóng)事活動的機會非常少,因此在課堂教學的同時安排一周的百草園內(nèi)種植實習[18],可以使學生能更好的掌握中藥相關(guān)的知識。通過實踐教學,增強專業(yè)實踐技能,提高創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力。在實習之前,要求學生提前查閱資料,結(jié)合前沿的技術(shù),自行設計一些切實可行的試驗,在實習和觀察的過程中,記錄相關(guān)試驗結(jié)果,分析和討論一些栽培管理措施對于藥用植物的產(chǎn)量和質(zhì)量的影響,加深學生對《藥用植物栽培學》的理論理解和感性認識,同時培養(yǎng)了學生的動手能力、團隊配合能力和科學研究能力。

6 激發(fā)學生自學興趣,主動學習多學科前沿知識

在《藥用植物栽培學》的學習中,不但在課堂上讓學生了解到目前科技發(fā)展前沿,改變學生的錯誤觀念,同時結(jié)合課程論文,鼓勵他們充分利用圖書館和網(wǎng)絡資源,了解更多的相關(guān)學科的最新發(fā)展動態(tài),將前沿知識與藥用植物栽培結(jié)合起來。例如,有的同學設計了太空藥用植物種子,將gps、rs和gis技術(shù)與藥用植物栽培結(jié)合,或結(jié)合生物技術(shù)生產(chǎn)超級人工包衣藥用植物種子,通過不斷引導學生主動查找資料,激發(fā)學生的興趣和求知欲,增加課外知識,逐漸重視藥用植物栽培的技術(shù)性與重要性。

由此可見,在教學過程中,注意穿插藥材生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物技術(shù)的前沿知識,同時增加藥物知識、醫(yī)藥最新動態(tài)及臨床應用等方面的介紹,可以讓學生將理論與生產(chǎn)實際相聯(lián)系,將單一的專業(yè)課程與其它學科相聯(lián)系,不但縮短了對藥用植物栽培學知識技能的掌握時間,能夠快速進入實際應用,而且使學生系統(tǒng)掌握了中藥專業(yè)相關(guān)課程的內(nèi)在聯(lián)系,大大激發(fā)學生學習本課程的動機和興趣,增強了教學效果,課程結(jié)束時學生調(diào)查結(jié)果反映良好,滿意度高。對《藥用植物栽培學》進行教學改革,符合中藥現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、國際化的發(fā)展需求,能夠盡快為我國中藥gap標準化種植培養(yǎng)優(yōu)秀人才,適應社會發(fā)展的需要,是切實可行的。

【參考文獻】

   [1] 郭巧生. 藥用植物栽培學[m]. 北京: 高等教育出版社, 2004: 1.

[2] 程惠珍. 論藥用植物栽培學科的發(fā)展方向[j]. 現(xiàn)代中藥研究與實踐,2005, 19(1): 9.

[3] 程惠珍. 優(yōu)質(zhì)中藥材規(guī)范化生產(chǎn)技術(shù)體系的建立及中藥資源可持續(xù)利用的基礎研究[j].中藥研究與信息, 2000, 2(2): 19.

[4] 李寶平,蘇仙絨. 試談植物相生相克效應的應用[j]. 運城高專學報,1999,4:23.

[5] 方綺軍, 傅 昀, 程世清. 植物之間生化他感作用的研究及其應用[j].云南農(nóng)業(yè)大學學報,1999, 14(2): 206.

[6] 許迪, 高占義. 農(nóng)業(yè)高效用水研究進展與成果回顧[j]. 中國水利水電科學研究院學報,2008,6(3): 199.

[7] 郎旭東, 許寶明, 賈鳳英. 發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè),保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[j]. 地下水,2001,23(1): 82.

[8] 章承林, 李春民. 園林植物引種與生物入侵探討[j]. 湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學院學報,2007,5(1): 7.

[9] 汪官余,姚維志,于孝東. 我國外來生物入侵的原因及解決對策研究[j]. 資源環(huán)境與發(fā)展,2006,1: 15.

[10] 許冬梅. 擴種綠肥的重要性及發(fā)展對策[j]. 安徽農(nóng)學通報,2008,14(3): 54.

[11] 陳澤美. 發(fā)展綠肥生產(chǎn)是提高農(nóng)業(yè)效益的重要措施[j]. 耕作與栽培,1995,4: 37.

[12] 李海云,王 靜,呂福堂,等. 生物菌肥發(fā)展現(xiàn)狀與展望[j]. 土壤肥料, 2008,10: 53.

[13] 王素英,陶光燦,謝光輝,等. 我國微生物肥料的應用研究進展[j]. 中國農(nóng)業(yè)大學學報, 2003, 8(1): 14.

[14] 趙樹進,陳 念,韓麗萍. 藥用植物生物工程技術(shù)研究進展[j]. 時珍國醫(yī)國藥,2008,19(7): 1692.

[15] 黃玉吉,陳義挺,陳菁瑛. 生物技術(shù)在中藥研究和生產(chǎn)中的應用[j]. 福建農(nóng)業(yè)學報,2008,23(1): 100.

篇10

中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(b)-0034-02

環(huán)境生態(tài)學是20世紀70年代隨著環(huán)境問題的逐漸發(fā)展而興起的一門綜合性較強的交叉學科,它運用生態(tài)學的理論,研究人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的變化機制、規(guī)律和對人類類反效應,尋求受損生態(tài)系統(tǒng)恢復、重建和保護對策的科學。目前我國《環(huán)境生態(tài)學》的教材有10余部,其主要內(nèi)容介紹生態(tài)學基本理論,而聯(lián)系我國生態(tài)環(huán)境問題的實際內(nèi)容很少,并且教材之間及教材與其它相關(guān)課程存在大量的重復。過去對環(huán)境生態(tài)學教學內(nèi)容優(yōu)化和教學方法的改革主要針對環(huán)境科學專業(yè)的環(huán)境生態(tài)學課程,而與農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學專業(yè)的環(huán)境生態(tài)學課程的教學大綱要求存在很大的差別。因此,本人結(jié)合多年環(huán)境生態(tài)學課程的教學實踐及學生的反饋意見,對該課程教學內(nèi)容、教學方法和手段等方面進行了一些探討。

1 環(huán)境生態(tài)學課程教學內(nèi)容優(yōu)化措施

1.1 選擇適宜教材,自已編寫教學大綱

通過比較國內(nèi)外多部環(huán)境生態(tài)學教材發(fā)現(xiàn),國內(nèi)教材比較簡單,但對環(huán)境生態(tài)問題闡述的不夠深入;而國外教材對環(huán)境生態(tài)闡述比較深入,但知識點太多,知識面太廣,條理不夠清楚。結(jié)合本院生態(tài)學專業(yè)的自身特點,選擇盛連喜主編的《環(huán)境生態(tài)學導論》第二版為主要教材,以盧升高主編的《環(huán)境生態(tài)學》為輔,從生態(tài)系統(tǒng)的破壞與恢復―― 區(qū)域環(huán)境污染―― 生物入侵生態(tài)學―― 全球性環(huán)境生態(tài)問題―― 環(huán)境質(zhì)量的生態(tài)評價為主線,重新編寫教學大綱,作為環(huán)境生態(tài)學課程教學的主要內(nèi)容(見表1)。

1.2 精簡壓縮或刪減與其他課程重復的內(nèi)容

根據(jù)本院生態(tài)學專業(yè)培養(yǎng)方案大綱,二年級開設一門專業(yè)基礎課普通生態(tài)學,然而該課程與環(huán)境生態(tài)學課程教材前四章內(nèi)容完全相同,必須刪減這些重復內(nèi)容。三年級開設了一門專業(yè)核心課“生態(tài)環(huán)境監(jiān)測”,然而該課程與環(huán)境生態(tài)學課程教材中的第六章的部分內(nèi)容完全相同,這部分內(nèi)容也必須刪除。三年級還開設了一門專業(yè)選修課“景觀生態(tài)學”,與本教材的第六章也有部分內(nèi)容相同,也同樣精簡壓縮,以避免教學時間和資源的讓費(見表1)。因此,根據(jù)本院生態(tài)學專業(yè)的特點性,生態(tài)學專業(yè)“環(huán)境生態(tài)學”課程教學內(nèi)容重點應放在生態(tài)環(huán)境的實際應用性方面,再穿插一些普通生態(tài)學重要的理論展開講授。

1.3 結(jié)合專業(yè)特點,合理增加教學內(nèi)容

生物入侵是我國當前生態(tài)學研究領(lǐng)域的熱點問題,特別是煙粉虱和紫莖澤蘭等的生物入侵,已成為我國目前重點攻關(guān)的科研項目之一。根據(jù)本院生態(tài)學專業(yè)教學培養(yǎng)方案重點是農(nóng)業(yè)生態(tài)學方向。因此,在講授“環(huán)境生態(tài)學”課程時必須增加一些與農(nóng)業(yè)生態(tài)類相關(guān)內(nèi)容(見表1),而且又必須當前生態(tài)學方向的研究熱點,同時,也更能體現(xiàn)出教學的時代性和前瞻性。這樣使農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學專業(yè)的本科生對生物入侵渠道、危害和控制技術(shù)有一個全面的了解和認識,也能體現(xiàn)農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學專業(yè)學生的特殊性。

1.4 對生態(tài)學專業(yè)課程設置進行整合優(yōu)化

環(huán)境生態(tài)學課程內(nèi)容優(yōu)化必須建立在對農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學專業(yè)培養(yǎng)方案深刻了解的基礎上,制訂詳細的教學大綱和切實可行的教學計劃,課程設置要有良好的延續(xù)性和關(guān)聯(lián)性。所以,建議在大學二年級階段設置普通生態(tài)學專業(yè)基礎課;在大學三年級開設環(huán)境生態(tài)學、生態(tài)監(jiān)測污染和農(nóng)業(yè)生態(tài)工程等專業(yè)核心課;而在大學四年級階段開設“景觀生態(tài)學、農(nóng)業(yè)生態(tài)學、污染生態(tài)學、植物生態(tài)學”等多門生態(tài)類的專業(yè)選修課程。而且必須根據(jù)專業(yè)特點確定每門課程的核心教學內(nèi)容,實現(xiàn)生態(tài)學系列課程的無縫銜接,避免重復,提高教學資源的整體效益。

2 環(huán)境生態(tài)學課程教學方法的改革

2.1 課堂討論與課堂講授相結(jié)合

環(huán)境生態(tài)學課程的知識面廣和多,大多是生態(tài)學理論原理。如果教師的知識面不廣,而又不采取靈活多變的教學方法,整個課堂會枯燥無味和沉悶。因此,這對教師的教學方法提出了更高的要求。本人結(jié)合多年的教學實踐,發(fā)現(xiàn)授課時要不斷提出問題,充分調(diào)動學生的聽課積極性,啟發(fā)生積極思維,使學生們快樂和輕松得學,從而達到良好的教學效果。特別講解一些枯燥無味和難懂的基本概念或理論時,可針對性的采用討論式、互動式、啟發(fā)式等豐富多彩的教學方法,鼓勵師生之間相互提問、相互探討,激發(fā)學生的學習熱情和興趣,同時,提高他們分析問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

2.2 教學與科研有的效結(jié)合

教學是基礎,科研是主導,只有將教學與科研效結(jié)合在一起,才能使講課的內(nèi)容理加具有前沿性、獨創(chuàng)性和啟發(fā)性。教師自身的科研工作對教學也有一個很好的促進作用,可以為學生提供生動的素材。在講授“全球性環(huán)境問題及生態(tài)對策”這一章內(nèi)容時,其中有一節(jié)內(nèi)容是“溫室效對生態(tài)環(huán)境的影響”。內(nèi)容明確指出產(chǎn)生溫室效應的是主要溫室氣體是CO2。而本人就將自已獲得一個基金資助的課題(高CO2升高下褐飛虱抗逆性變化的分子機制研究)的設計,思路和解決問題的方案等融入教學環(huán)節(jié),加深學生對課程知識的認識。根據(jù)課題需要,讓部分學生利用課余時間或假期作為助手參與實驗,老師可適當?shù)慕o學生發(fā)放一些科研補助,同時,也對學生實際動手操作能力、邏輯思維能力等方面有一個好的促進。通過鼓勵學生生申請和參與大學生科學創(chuàng)新項目等,提高其科研素質(zhì),進一步提高學生的創(chuàng)造力和主觀能動性,也能擴展學生的知識面,增強其團隊精神和自信心。

2.3 采用研究性教學模式,強化學生的研究性學習

在講授“環(huán)境污染的生態(tài)對策”這一章中“區(qū)域污染中的水污染”內(nèi)容時,先通過實例介紹世界十大污染事件,引入水污污的危害。再由此提出問題,然后布置水污染會造成怎樣的危害?有怎樣的防治措施?對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么樣的影響等相關(guān)教學內(nèi)容。教師把班級學生分成若干組,安排每組學生在課前分別收集相關(guān)資料和制成PPT,然后每組派個學生代表在課堂上講解,講完后每組相互進行討論,最后老師進行總結(jié)與評價。采用這種研究性的教學模式,可以充分發(fā)揮學生的主觀能動性,使本來枯燥無味的理論課變的生動有趣,而且激發(fā)了學生的思維,同時也有助于培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

2.4 合理利用多媒體手段輔助教學

為改善教學效果與提高教學質(zhì)量,需要改變傳統(tǒng)課堂中的教學模式,應采用傳統(tǒng)式和多媒體手段相結(jié)合方式。根據(jù)教學目標和教學對象,通過多媒體手段把抽象的內(nèi)容變成合適的文字、圖形、圖像等多媒體信息,將抽象內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦有蜗蟮母行运夭?,再結(jié)合傳統(tǒng)式教學方法(板書形式)的講解,降低了教學難度。通過增強和豐富教學過程的外部刺激的方法,大激發(fā)了學生的主動學習的思維和興趣,從而達到提高教學質(zhì)量的目的。

3 結(jié)語

近年來,隨著國際上生態(tài)理論的迅猛發(fā)展,以及全球各種環(huán)境問題的出現(xiàn),使得“環(huán)境生態(tài)學”課程體系必須緊跟當前形式的發(fā)展需求,需要不斷補充和更新教學內(nèi)容,使教學內(nèi)容更具科學性、前瞻性和動態(tài)性。作為農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學專業(yè)該課程更應突出實際應用性和時代性。通過教、學、研的全方位結(jié)合,全面提高環(huán)境生態(tài)學的教學質(zhì)量和效果,同時,也能提高學生分析問題和解決問題的能力。

參考文獻

[1] 楊持.生態(tài)學[M].2版.北京:高等教育出版社,2008:152-168.

[2] 盧升高,呂軍.環(huán)境生態(tài)學[M].杭州:浙江大學出版社,2010:214-243

[3] 盛連喜.環(huán)境生態(tài)學導討[M].2版.北京:高等教育出版社,2009:292-302.

[4] 雷澤湘,謝勇.環(huán)境生態(tài)學課程教學改革探索[J].科技信息,2008(2):44-45.