緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇生物入侵論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

外來入侵物種是指從自然分布區通過有意或無意的人為活動而被引入、在當地的自然或半自然生態系統中形成了自我再生能力、給當地的生態系統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，很快形成單種優勢群落，導致原有植物群落的衰退。外來入侵種在當地定植、擴展并產生一定影響的過程或現象稱為生物入侵。它關系到經濟、社會發展，影響人類健康、農業潛力、生態系統平衡、生物多樣性保護，并且隨著全球性貿易的發展、對外開放、全球變化以及土地使用模式的改變會愈發嚴重。

1.外來生物入侵現狀

據統計，美國每年因生物入侵造成的經濟損失高達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環境、生物多樣性和社會經濟造成巨大危害，僅對我國農林業造成的直接經濟損失每年就高達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，現已發生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查始于20世紀90年代中期。依據文獻資料對農田、牧場、水域等生境的植物進行了初步統計，發現至少有58種外來植物對我國農林業帶來了危害。

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指導和統一協調，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擴散危害，新的危險性入侵物種不斷出現并構成潛在威脅。

1.1生物入侵造成嚴重的經濟損失

生物入侵倍受各國政府關注的首要原因是它造成的巨大經濟損失．光肩星天牛是原產于亞洲的極具破壞性的林木蛀干害蟲．隨著國際貿易的發展，該種害蟲隨木質包裝材料進入美國．到1998年8月，它已在加利福尼亞、佛羅里達、紐約、華盛頓等14個州的倉庫中校發現，在芝加哥、紐約等地的野外也發現了該物種．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濟損失就近1370億美元．

1．2生物入侵造成嚴重的生態破壞和生物污染

大部分外來物種成功入侵后大爆發，生長難以控制，造成嚴重的生物污染，對生態系統造成不可逆轉的破壞。比如，原產南美洲的水葫蘆現已遍布華北、華東、華中、華南的河湖水塘，瘋長成災，嚴重破壞水生生態系統的結構和功能，導致大量水生動植物的死亡。更可怕的是許多入侵物種，在新的環境中可能出現基因突變，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年在英國發現。科學家推測，可能是病牛或病羊的尸體被加工成了動物飼料，從而引起疾病大規模傳播。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，對生態環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系統，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，改變了當地的遺傳多樣性與完整性。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境的縮小和喪失。比如，原產中美洲的紫莖澤蘭已遍布我國西南大部分地區，原有植物群落迅速衰退、消失。另外，生物入侵導致生態災害頻繁爆發，對農林業造成嚴重損害。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、美洲斑潛蠅等農業入侵害蟲每年超過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業生產造成了巨大威脅，已經到了難以控制的局面。

2生物入侵危害產生的原因

2．1盲目引種

并不是所有的物種遷移或引入都會產生危害，而且許多新品種的引入確實解決了生產生活中的實際問題。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的財富之源；然而，大多數的引種在帶來經濟效益的同時，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。隨著飼料工業的發展和生豬喂養方式的改變，再采用含水量高、食用成分少的水葫蘆飼料，其投入與產出已經不成正比，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

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，并對當地的物種造成威脅。據海洋生物學家表示，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，對那些地區的物種造成危害，并開始改變那里脆弱的生態系統。海洋生物學家巴恩斯表示，能使海水結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的異地種侵入事件在20世紀的最近幾十年里時有發生。

2．3旅游業

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地的生存環境中，對當地的生物入侵起到了不可忽視的作用。

2．4國際貿易

最近10余年來，隨著全球貿易額的不斷增加、國際運輸的集裝箱化和車船飛機的速度加快及大型化，促進了鮮活植物產品貿易，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易而引起的。同時種苗產業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，但已經被南非的很多國家采用了。例如世界范圍內的鼠害，到目前為止，世界上有80多個島嶼已經清除了老鼠。但大多數情況下，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來報告入侵物種的到來，很少有相應的專門小組執行有效的根除計劃。而且，沒有一個國家建立了完整的數據系統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，只有在發現及時，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，出現了動植物檢疫．1994年烏拉圭回合貿易談判最終達成的(實施動植物衛生檢疫措施協議)，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，發現有害生物160多種，并進行了及時的處置。

3.2.2采取全面的生態評估和監測，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結構，美國西部引進了纖維含量較高的胡枝于，結果它瘋狂地繁殖、蔓延，致使原本能養活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勢、土壤板結、物種多樣性匠乏的生態系統。

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評估，并進行引種后的跟蹤監測。

3．2．1化學防治

對外來物種的化學防治(包括誘餌、驅趕劑和毒藥)通常被認為不可取，因為眾所周知的廣譜殺蟲劑對環境和人類健康的影響。但據美國國會透露，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）

【關鍵詞】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，已經成為了世界家養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，并對本地生態系統造成一定危害的現象，這些生物被叫做外來物種。外來入侵物種具有生態適應能力強，繁殖能力強，傳播能力強等特點；被入侵生態系統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，本地龜種已經很難見到，但紅耳龜卻遍布各地。不僅筆者有過這種經歷，國內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。該病菌會同時出現在帶病龜的糞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，若把紅耳龜和任何觀賞魚養在一起，結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。世界自然保護聯盟IUCN已經將包括南美食人鯧、加拿大一枝黃花、水葫蘆以及密西西比紅耳龜在內列為世界最危險的100個入侵生物，給我國帶來了很大經濟損失。

篇（3）

摘要：生物入侵是人類全球化進程的負效應之一，并且對入侵地的生物多樣性，生態系統功能和經濟發展都造成了巨大的危害。生物入侵已經引起了生態學家們高度關注，生物入侵的機制是其中重要的科學問題，對于預防外來生物入侵和恢復已經被入侵的生態系統的穩定性都具有重要的意義。本文主要介紹了目前占主導地位的幾種生物入侵機制。

關鍵詞：生物入侵 入侵機制 生態位

生物入侵是指物種由自然分布區擴展到一個新地區，在新區域中，該物種可維持自身種群的穩定性，并對入侵地造成生態災難的過程[1][2][3]。據統計分析，生物入侵已成為造成生物多樣性喪失的三大主因之一[4]，其對生態系統中所有物種賴以生存的自然平衡造成了長期威脅[3]，我國幾種主要入侵物種所造成的經濟損失就高達574億元[5]，另外，生物入侵還會造成全球動植物區系的均勻化趨勢[6]。生物入侵的“十數定律”表明，在眾多的外來種中只有極少數會成為入侵種，究竟為什么會造成這種現象呢？這引起了生態學家的注意。圍繞這個問題研究人員針對不同種進行了大量的研究，提出了外來物種成功入侵的若干機制。目前，對外來入侵植物的研究大致可分三類：外來種本身生物學特性、被入侵生境的敏感性與二者的相互作用。現分別從這三個方面對外來種入侵機制研究加以概述。

1． 入侵植物本身生物學特性

外來植物入侵能力與其自身性狀之間的關系是入侵生態學的基本問題之一。研究表明入侵植物一般都具有較高的光合利用效率、水分及養分利用效率和對環境脅迫的忍耐能力，且r-策略種群往往具有更高的入侵擴散能力。在對入侵和本地懸鉤子屬（Rubus Linn.）植物光合特性的比較中發現，入侵種具有較高的光合能力和較低的比葉面積，這就保證了其較高的光合利用效率和較低的構建成本[7]。對南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)、互花米草(Spartina alternifora)等植物的研究也得出了相似的結論[8][9]。通過對鴨跖草科入侵植物 Tradescantia fluminensis 和 Commelina benghalensis 與本土植物 T. Blossfeldiana 和 C. pacteosa 在不同水分和營養梯度下特性的比較表明入侵植物具有較高的水分營養利用效率[10]。入侵植物還具有較強的適應可塑性和抗逆性，王俊峰等比較了光強對入侵植物和本土植物生物量分配、葉片形態和相對生長速率的影響，結果表明不同的光強下入侵植物的適應可塑性很大

[11]。對惡性入侵雜草空心蓮子草（Altemantheraera philoxeroides）的研究發現在不同程度的水分脅迫下，該植物均能靠POD活性來消除過氧化物的危害[12]。很多入侵植物都可進行無性繁殖，即其營養體的一個片斷就可成長為一個新個體，這對入侵初期入侵種的建群起到了至關重要的作用；在有性繁殖方面入侵種具有花期長，種子多和幼苗生長強壯等特點[13]。

植物入侵成功除了具有一些基本的生物學特性以外，有的外來種還具有一些特有的入侵機制。如李紹文等發現三芒草可產生他感物質抑制土壤中的固氮細菌，從而改變土壤氮資源，影響其他植物的生長[14]。對朱砂根、矢車菊等植物的研究還發現其自身的細菌和菌根真菌對成功入侵有極大的貢獻[15][16]。

2． 被入侵生境的敏感性

生物入侵的成功不僅與物種本身生物學特性密切相關，也與被入侵生境的特性和群落對入侵物種的敏感性有關[3]。一般來說，任何群落都有被入侵的可能性，但不同群落物種組成、功能群、營養結構、不同營養級之間相互作用的強度等，都會影響群落的入侵抗性[17][18]。通過對被入侵生境特性的研究，研究者們提出了一系列假說。

2.1 多樣性阻抗假說 1958年Elton在其經典著作“The Ecology of Invasion by Animals

and Plants”中提出物種多樣性低的群落比多樣性高的群落更容易被外來植物入侵，此即經典的多樣性阻抗假說[1]。該假說的理論依據是多樣性低的群落資源利用效率比較低，這也就為外來種的侵入提供了生存空間，所以這樣的群落敏感性也就更高，更容易被入侵[19]。有關該假說的研究出現了許多有爭議性的結論。對加州一年生草地的調查研究發現，物種豐富的地區更容易被外來生物入侵[20]。Levine等在綜述之前的研究工作時也發現在空間圖式和加入入侵者的試驗中，多樣性高的群落更容易被入侵[21]，這些觀點與Elton的觀點恰恰相反。Naeem等認為以觀察為基礎的研究存在一個很大的缺陷，即對與生物入侵和物種多樣性同時發生作用的外部因子（如干擾、氣候、土壤肥力、光照等）缺乏控制，所以他們的研究結論不能夠真正反駁Elton的觀點。他在對外來植物屋根草（Crepis tectorum）入侵性與物種多樣性之間關系的控制試驗中發現物種多樣性與入侵性呈顯著負相關，這與Elton的觀點是一致的[22]。Hooper等對Elton的假說做出了一些修正，他認為群落物種功能群多樣性越高，外來物種入侵成功的機率也就越小。這是因為功能群多樣性豐富的群落對有限資源利用的就越徹底，留給潛在的入侵種獲得資源的機會也就相對越少[23]。通過對惡性雜草空心蓮子草入侵性的控制試驗發現，物種功能群多樣性與該植物入侵性具有顯著負相關，且獨立于功能群之外的物種多樣性與空心蓮子草的入侵性沒有明顯相關性[18]。

2.2 干擾假說 干擾可能會促進生物入侵[24][25]。這里的干擾包括人為干擾和自然干擾，干擾會打亂物種間的相互作用，形成新的空缺生態位，從而降低本地群落對入侵的抗性[26]。Smith等對一個以C4植物為主的草原進行了15年的試驗，發現火燒和放牧都會對本土植物和外來植物的豐富度產生影響，火燒促進了外來植物的入侵，放牧卻減少了入侵[27]。另外，全球變化也會引起氣候帶的重新配置，這必然會引起物種和群落分布區域的進一步改變，這也會增加入侵機率[28]。該假說一直以來受到公認，但是缺乏試驗驗證。

2.3 生態位機遇假說 Shea等提出資源、天敵和物理環境3個因素共同決定了物種的入侵性。一個物種對這些因素的時空變化的反應如何，也就決定了它的入侵能力[29]。這里生態位機遇可以定義為某一特定群落提供給一個外來種在低密度下獲得正增長率的潛力。它可以是由資源、天敵和物理環境及時空變化的任意組合。生態位機遇越低，群落對入侵的敏感性也就越弱。同樣，該假說目前也很缺乏試驗驗證。

3． 入侵植物與入侵生境的互作關系

入侵植物與入侵地生境的互作關系是入侵生態學機制研究的一個重要方面，對入侵植物成功入侵具決定性作用。

3.1 天敵逃逸假說 該假說認為，外來植物進入一個新的分布區后，由于缺乏專食性天敵（包括植食性動物、有害細菌、真菌等），從而導致該物種在數量和空間分布上的擴張[1]，天敵逃逸假說一直以來是生物防治的理論基礎。該假說的成立必須基于以下論點：在原產地該植物具有專食性天敵，而入侵地則沒有；入侵地廣食性天敵更喜食本土植物；外來植物可利用天敵的作用來調節自身種群的生長[3]。針對該假說，研究者們進行了一系列野外觀察的或者受控的試驗驗證。Wolfe等對多年生植物白玉草（Silene latifolia )在歐洲（本土區）和北美（入侵地）的四種廣食性天敵和兩種專食性天敵的控制作用做出比較。結果表明，在入侵地，各類天敵的作用均遠遠小于本土區[30]。原產地土壤病原菌也是植物的重要天敵之一，對入侵植物矢車菊（Centaurea maculosa）原產地土壤微生物和入侵地土壤微生物的比較研究表明，在個體水平上，原產地的土壤微生物滅菌培養的矢車菊生物量增加了166％，而滅菌的入侵地土壤培養的矢車菊生物量則下降了24％；在種群水平上，滅菌的原產地土壤培養的矢車菊生物量增加了31％－900％，而滅菌的入侵地土壤培養的矢車菊生物量則只增加了-24％－148％（生物量增加出現負值說明土壤微生物與植物具協同作用）；這說明原產地土壤微生物對植物的控制比入侵地要明顯強[31]。

3.2 入侵進化假說 基于天敵逃逸假說的基礎，入侵進化假說認為，外來生物進入新生

境后，其種群由于逃逸了原產地天敵的控制，從而失去了對天敵的抗性，這樣外來生物就可以在缺乏天敵抗性的狀態下重新配置資源，從而在表型甚至是遺傳上出現有利于種群擴張的快速變化[32][33][34]。目前，已有很多研究者對該假說進行了驗證。

Siemann等對美國東南部的入侵植物中國烏桕（Sapium sebiferum ）的研究發現，在入侵地該植物種群要比原產地種群個體更大而且繁殖力更強，但抗病性能較差[35]。Jakobs等調查了入侵植物加拿大一枝黃花（Solidago gigantean）46個歐洲種群和45個北美種群（兩地帶在氣候和緯度上無明顯差異）發現入侵種群的平均種群大小、密度和總生物量比原產地高[36]。但是，Bossdorf 等對蔥芥（Alliaria petiolata ）的研究結果卻不支持該假說，他們認為入侵生境中物種間競爭較少時，自然選擇將傾向于選擇競爭力較弱的基因型，另外在長期的進化過程中，入侵種還可能通過拒食、延遲發育和毒性來減少天敵的傷害，從而實現成功入侵[37]，該理論被稱為“新防衛假說”。

3.3 種間競爭和他感作用假說 研究證明，成功的入侵種在新棲息地環境條件下的競爭能力經常高于處于相似生態位的本土種，這種情況下可以通過排擠本地種獲得入侵的成功，在植物競爭中，他感作用具有重要的地位。Callaway等的研究發現入侵北美的雜草 Centaurea diffusa 的生長和養分吸收能力在其原發地受與其共存的物種的分泌物質所抑制；而在新棲息地，Centaurea diffusa 的分泌物質卻抑制了類似植物的生長[38]。黃紅娟對入侵中國的惡性雜草薇甘菊（ Mikania micrantha ）的他感作用研究也表明，四種不同生境的外來植物提取液均會對本土種產生較大抑制作用，但是四種生境中薇甘菊的他感作用會有差別

[39]。目前，關于外來植物他感作用的生態學過程了解的還比較少。

總而言之，外來種的入侵機制是一個十分復雜的問題，每一種理論都具有應用的局限性，往往在解釋某種生物的入侵時，需要對幾個理論進行合理的糅合。

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篇（4）

 

正文：

隨著信息全球化，經濟貿易全球化的腳步加快，外來物種入侵給全球帶來的危害也越來越嚴重。新時代的人們越來越關注環境保護和生物安全，而2010年被定為國際生物多樣性年。在正在舉辦的上海世博會上，就非常顯著的體現了這種環保觀念。世博會園區內很多國家的展館都對生物多樣性魅力進行了展示，更加感染人們參與保護行動中。

在世博會園區內，英國館帶給了我們別有情調的禮物。英國館看起來像是一朵蒲公英，它由6萬根亞克力管構成，管子里面有900多種共26萬顆種子，全部是瀕危滅絕，稀缺品種。展館里的種子來自英國皇家植物園和中國云南昆明植物研究所合作的千年中資銀行項目。這個計劃在上個世紀90年代就開始了，旨在基本收集完英國的植物種子，在2010年保存世界上10%植物種類的種子，至2020年保存世界上25%植物種子的種類。這是對生物多樣性的暢想，也是對生物多樣性保護做出的努力。

世博會園區內很多展館的主題也都圍繞著生物多樣性和生態環境。這體現了整個世界對生物多樣性保護理念的交流和宣傳。基于此生態，我們也要從這些方面入手防范外來物種入侵，加強生物多樣性的保護。

生物多樣性的魅力深深吸引了大家，可是外來種入侵卻是 破壞生物多樣性的主要殺手。在這種綠色，低碳世博會期間宣傳保護生物多樣性，防控外來物種入侵具有非凡的意義。

外來物種入侵，根據世界自然保護聯盟定義，外來物種入侵又稱生物入侵，是指在自然、半自然生態系統或生態環境中，外來物種建立種群并影響和威脅到本地生物多樣性的過程。隨著國際交流，國際貿易日益頻繁，外來物種的入侵的機會也大大的增多。這對經濟，社會，生態等各個方面都帶來了前所未有的破壞和災難，尤其是對生物多樣性的保護帶來了很大困難。目前，外來物種入侵已經成為破壞全球生物多樣性的最重要因素之一。在這里，要將外來物種引入和外來物種入侵區分開，并不是所有的外來物種都有害，許多外來物種對人類是有益的，例如提高生產力，提高抗病蟲害能力。而對原有的生態系統造成了不良影響的才是外來物種入侵。

1 外來物種入侵的主要途徑

外來物種入侵主要有三種途徑：有意引入，無意引入，自然擴散。

自然擴散，主要是借助大自然本身的力量，例如水力，風力等自然因素。這種暫且不做詳述。

有意引入，曾在人類發展的某些階段盛行，為了提高生產力等人為原因將外來種引入，卻由于引入不當或管理不善造成生態破壞或生態污染。例如美國大米草，根系發達，適應力強。在上個世紀80年代生態，福建為了保護灘涂，發財致富引進該植物。結果大米草見土扎根，迅速蔓延，造成無數海生物死亡，堵塞河道造成水質污染，造成了巨大經濟損失和生態危機。例如，現在很多人喜歡外國的寵物，于是引進了如巴西龜之類的動物。這種寵物進口是合法的，可是很多情況下，飼養一段時間就放生了。這對新的生態環境可能帶來了十分大的危害。比如在世博期間我們需要引進很多花卉草木進行園區的建設，那么不可避免的涉及到引進外來物種，這就是有意引入。

無意引入，相對來說途徑比較多，情況比較復雜。一些外來物種隨著貿易，旅游，運輸等方式而傳入。世博會是世界的盛會，在召開之際，很多國際朋友來到中國，來到上海，那么外地的朋友身上帶來的一顆種子都很有可能造成危害。

2 外來物種入侵的危害

2.1外來物種入侵破壞生物多樣性，加劇物種滅絕速度

地球上的生物多樣性是人類寶貴的物質財富，每年為人類創造了數以億計的財富。但近些年來，外來物種入侵嚴重破壞了生物多樣性。外來物種入侵造成生態環境惡化，多種生物瀕臨滅亡。據統計，42%的生物多樣性喪失是由于外來物種入侵造成的。在過去的50年里，人類已經失去了幾十萬種生物。

在北美,外來物種入侵對生物多樣性產生嚴重威脅,外來物種的競爭或捕食危及到美國瀕危物種,外來入侵物種威脅到了近一半瀕危物種。在加拿大,外來物種已經導致約31%的受威脅物種和脆弱物種的滅絕、25%的瀕危物種。目前入侵我國的外來物種達400多種,其中50余種屬于世界自然保護聯盟公布的全球100種最具威脅的外來物種。中國是全球受外來物種入侵影響最嚴重的國家之一。

如今，外來物種入侵的破壞已經愈演愈烈，成為了全球性焦點問題。

2.2外來物種入侵造成巨大經濟損失

外來物種入侵每年給全球造成的經濟損失在幾千億元。據統計，英國曾經在除草劑上的投入消費了3.44億美元，美國每年因此造成的損失達1250億美元。而我國由于外來物種入侵造成的農林業損失也達到每年580億人民幣。外來物種入侵給我國經濟帶來的損失遠不止這些生態，算上各種間接損失，達到了1000多億，占到了國民經濟的1%。拿2002年舉例來說，13種危害最重的外來物種就給我國造成了570多億元的重大經濟損失。

2.3外來物種入侵威脅人類生存

外來物種入侵對人類健康也造成了嚴重威脅。外來物種經常作為病原體的攜帶傳播媒介，使得人們對突如其來的病菌沒有抵抗力。例如這幾年新出現的SARS,禽流感都與外來物種入侵有著莫大關系。例如原產于北美的豚草已經入侵我國多個省市，它帶來的“枯草熱”給人類健康造成了很大危害，拿沈陽來說，在1983年染病患者達到了600萬。

3上海世博會期間的防控措施和效果

上海世博會期間會有很多外來的花草樹木來到中國，因此傳入林業病蟲害的可能性也比較大。這不僅可能給上海世博會園區造成危害，更有可能威脅整個國家的生態安全。這就需要將“防”“控”兩方面結合起來

3.1 檢疫工作——防

5月份已經開始了以上海，江蘇，浙江，安徽等七個省市的林業植物檢疫執法行動。這是為了防范外來物種的入侵，國家林業局、國家質檢總局首次聯合開展此類專項執法行動。這次上海世博會所做的檢疫工作就是為了更有效的避免外來物種入侵帶來的損害，當然也起到了積極的成效。

3.2 生態修復——控

在世博會園區建設中，也曾經針對生態環境被破壞的現狀進行了治理。各個方面的專家就正式采用了這種生態修復，生物治理的方式。專家們在浮島上種植水生生物，利用其發達的生態根系來吸收轉化污染物。短期來看，提高了水質，改善了環境面貌。長期來看，生物修復又營造了一個完整的水生生態系統，恢復了一定的生態功能，提高了生物多樣性。

4 來自上海世博會的外來物種入侵防控新思路

在上海世博會中體現了我國防治外來物種入侵的種種舉措，基于此我有幾點建議：

4.1從立法上，制定和完善相關法律法規

我國在防止外來物種入侵工作上起步比較晚，在上個世紀末才開始發現并重視外來物種入侵的危害。上海世博會期間的各種檢疫，防控等措施都是來自于單一的文件，條文，暫時還沒有一個統一的上位法可以依托。

從立法上來看，存在著以下幾個問題。第一生態，缺乏防治外來物種入侵的專門性法律。我國關于保護生物的相關法律主要依據《中華人民共和國環境保護法》以及一些單行條例如《野生動物保護法》《森林法》《海洋保護法》等。但是外來物種入侵的防治卻沒有一個統一的系統的上位法，略顯單薄，因此在執行相關工作時缺乏一定的依據或者容易產生分歧。第二，法律保護目的，范圍相對狹隘。我國目前對生物多樣性保護的法律多基于人類健康，經濟貿易等方面，沒有明確針對生物多樣性保護，生態環境保護。這使得一些防止外來物種入侵的單行法律都將范圍限定在“病蟲害”等方面，這就沒有周全的考慮到所有有可能被引入的外來物種，造成了法律的空白。同時，立法目的不完善，對外來物種引入對生態環境和生物多樣性的不夠明確，也就使得我國對一些例如水葫蘆等只有放入生態圈以后才會產生危害的入侵生物敞開了大門。第三，法律上責任追究比較薄弱，個人責任不夠明確。因此,我國公民如果引入外來物種后承擔何種責任，如何承擔責任相關方面都沒有具體規定。

針對以上情形，我提出以下建議：首先，加快立法步伐，制定一部針對保護生物多樣性，嚴格管理外來物種引入的專門性法律。對外來物種的風險評估，預警，防治等方面都作出詳細的規定。其次，系統考慮外來物種的風險性，完善法律法規。只有周全的將外來物種的安全系數，生長特點等方面都掌握了才能更加完善具體法規條例內容。第三，我國需要建立明確追責制。對造成外來物種入侵的個人，法人都要明確問責。以民事責任追究為主，加大懲罰力度，詳細規定具體問責方式，嚴重的還要追究刑事責任。

4.2從制度上生態，加強各部門協調和落實防治工作

外來物種入侵是一項綜合性工程，涉及到多個部門。目前我國各個部門針對外來物種入侵治理上存在著很多矛盾和空白的地方，缺乏一個統一的協調部門。而且在防治工作上，主要針對有意引入方面，不夠全面。在上海世博會期間采取的各種專項防治行動都對各省，各部門的協調性進行了考驗。

針對這個問題，我建議：第一，建立一個特殊的專門協調機構。這個機構最好由特殊人員組成，例如可以將涉及到的農業部門，林業部門，海洋部門，司法部門等等相關的單位負責人集中在這個機構里。這樣能夠增進各部門的交流和溝通，有效的實施統一的法規和計劃，避免資源重復，防范治理的空白。第二，防治工作上，要全面規劃，要以預防為原則。先談談“防”，對外來物種引入，要盡可能考慮到將來的變化因素，更要避免盲目性，考慮全國范圍內的因素。加強海關的阻攔作用，檢疫制度要更加嚴格專業，建立物種入侵監管機制。建立全國性的生物數據庫，對一些數據進行搜集，存儲，備用可以節省很多重復工作。再來看“治”，治理的方法有物理，生物，化學等多種方式。生物治理生態，生物治理主要是構建一個新的平衡生態系統。由于外來物種入侵，缺乏天敵的制約，破壞了生態系統，那么我們可以引進該物種的天敵來進行制約，構建一個新的生態系統。當然，這要注意新引進的天敵物種是否也具有入侵性。在治理工作上，多數情況下我國采用大量的人力物力財力來進行治理，但針對性效果并不明顯，我認為，很多外來物種本身具有經濟價值，應當對該物種的應用價值進行研究，將該入侵物種變廢為寶，而不僅僅是單純的消滅。

4.3 從宣傳上，提高公眾參與和防范意識

近日，國家專門成立了“國際生物多樣性年中國國家委員會”，是為了更好的開展生物多樣性保護專項行動，舉辦生物多樣性保護系列宣傳活動和生物多樣性保護國際論壇。現在國際多樣性年中國行動也已經展開，各種宣傳，專項活動都在世博會期間收到了更好的效果。

要想更好的保護生態環境，必須盡快盡善的解決外來物種入侵這一嚴重威脅。意識為先，要想從根本入手防治外來生物入侵，公眾的參與是必不可少的。有一些外來物種的引入，是由于人們對該物種的危害認識不夠，不能有效的開發本地資源，盲目的做出決定，造成了嚴重的后果。也有一些是由于人們缺乏防范意識，無意間將有害生物帶了進來。

這就需要，政府，媒體等多方面行動起來，多管齊下生態，大力進行宣傳，對外來物種入侵，生態安全這方面知識進行普及，充分調動民眾的積極性。這樣可以對防治外來物種入侵起到積極的作用。

目前世博會所展示的生物多樣性的魅力已經深深吸引了很多人，世界各地的人們越來越關注生物多樣性的魅力，借這個契機，我們在防范外來物種入侵的道路上還要走的更遠。

4.4 從信息流通上，加強國內外合作

目前我國外來物種入侵形勢十分嚴峻，應對策略卻還沒有跟得上國際上的腳步。因此，我們需要加強國際交流，借鑒國內外有關治理外來物種入侵方面的成功經驗，建立自己的完整數據系統，同時充分利用互聯網的便捷進行國內外信息共享，探索入侵物種的生物規律，可以起到事半功倍的效果。

上海世博會是一個國際大平臺，在這個世紀之宴里，正是將各種理念交融，信息傳遞的好時機。

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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）而逐漸占領該棲息地，從而對當地土著種群和生態系統造成負面影響的一種生態現象。外來植物入侵的原因很多，如動物活動，占領空的生態位等。外來植物入侵現象在當今社會十分普遍，引發了一系列的生態和經濟問題，打破了入侵區的生態系統，影響生態系統的承載力，危害人類社會經濟結構以及人類健康，造成了無法估量的損失，特別對農田、草坪、果園等人工栽培的經濟生態系統造成了極大破壞。植物入侵造成了全球植物生態系統多樣性喪失和危害人類社會經濟已經成了無可爭議的事實，研究入侵植物的生態和生理特征，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系統進化出來的植物，由于自然或人為的因素被引入新生態環境并對新生態環境或其中的物種構成一定威脅的植物。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該棲息地，從而對當地土著種群和生態系統造成負面影響的一種生態現象。

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目分析比較也證實了這一點。

2.目前我國植物入侵現狀

據調查，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計，發現草本與木本的數量比為81/9，單年生、二年生與多年生數量比約為52/38，并且，作為草本的禾本科（Graimineae）和菊科（Compositae）數量居多，分別為11種和22種。統計的結果顯示，在這90種外來植物中，草本在數量上占據絕對優勢，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，也占據一定優勢。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、農業、機械或物理防治，以及將這些方法結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節，也是雜草防治不可缺少的環。它是依據植物檢疫法，對輸入或輸出的動植物或動植物產品中夾帶的有毒、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和業務水平，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育、形態建成、繁殖與傳播，使其種群數量和分布控制在生態和經濟危害水平之下。利用有害植物的天敵進行防治，國內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，環保化和有效化，主要體現在生物防制植物入侵的方法上。

結束語

一個外來植物在遠離原生境后要迅速占據新的生境，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學基礎對異質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系統的穩定，影響生態系統的承載力，危害人類社會經濟結構以及人類健康，造成了無法估量的損失，已經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。

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篇（6）

引言

植物入侵（Plants Invasion）是指一種植物在各種活動的影響下，從原產地進入到一個新的棲息地，并通過定居（colonizing）、建群（establishing）和擴散（diffusing）而逐漸占領該棲息地，從而對當地土著種群和生態系統造成負面影響的一種生態現象。外來植物入侵的原因很多，如動物活動，占領空的生態位等。外來植物入侵現象在當今社會十分普遍， 引發了一系列的生態和經濟問題，打破了入侵區的生態系統，影響生態系統的承載力，危害人類社會經濟結構以及人類健康，造成了無法估量的損失，特別對農田、草坪、果園等人工栽培的經濟生態系統造成了極大破壞。植物入侵造成了全球植物生態系統多樣性喪失和危害人類社會經濟已經成了無可爭議的事實，研究入侵植物的生態和生理特征，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系統進化出來的植物，由于自然或人為的因素被引入新生態環境并對新生態環境或其中的物種構成一定威脅的植物。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該棲息地，從而對當地土著種群和生態系統造成負面影響的一種生態現象。

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，具有靈活適應環境變化等特征。如薇甘菊廣叟果千粒重010892 g，具5"脊"，先端一圈冠毛；紫莖澤蘭種子千粒重0104～01045 g，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目分析比較也證實了這一點。

2.目前我國植物入侵現狀

據調查，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計，發現草本與木本的數量比為81/9，單年生、二年生與多年生數量比約為52/38，并且，作為草本的禾本科（ Graimineae）和菊科（Compositae）數量居多，分別為11種和22種。統計的結果顯示，在這90種外來植物中，草本在數量上占據絕對優勢，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，也占據一定優勢。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、農業、機械或物理防治，以及將這些方法結合起來的綜合治理措施。主要方法簡述如下。 轉貼于

3.1雜草檢疫防治

雜草檢疫是防治植物入侵的首要環節，也是雜草防治不可缺少的環。它是依據植物檢疫法，對輸入或輸出的動植物或動植物產品中夾帶的有毒、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和業務水平，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育、形態建成、繁殖與傳播，使其種群數量和分布控制在生態和經濟危害水平之下。利用有害植物的天敵進行防治，國內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Neochetina eichhorniae 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，環保化和有效化，主要體現在生物防制植物入侵的方法上。

結束語

一個外來植物在遠離原生境后要迅速占據新的生境，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學基礎對異質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系統的穩定，影響生態系統的承載力，危害人類社會經濟結構以及人類健康，造成了無法估量的損失，已經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

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中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-120X（2016）14-0083-03

普通生態學是研究生物與環境相互關系的科學[1]。當今世界技術進步日新月異，大到廣袤的宇宙、深邃的海洋，小到分子基因，處處都有人類的印記，人類正在以前所未有的強度影響著地球環境。與此同時，人口、資源、環境之間的矛盾日益凸顯，大氣污染、溫室效應、海洋垃圾、生物多樣性缺失、生態系統功能破壞等一系列生態問題接踵而至[2]。生態學的研究越來越受到人們的關注。生態學是新興的、多學科交叉滲透并與人類、生物生存、現代工業發展和城市建設息息相關的前沿學科，其知識體系涉及現代科學的各個領域，其中的可持續發展、生態系統、生物種群動態及其調控等理論，在協調人與自然的關系，維護生態平衡等方面發揮著重要作用[3]。當前的生態學教學也從自然科學領域拓展到社會科學領域，形成了豐富多樣的學科交叉與融合[4]。生態學前沿的飛速發展對生態學課程傳統的教學方法與手段提出了嚴峻的挑戰。

普通生態學是青島農業大學（以下簡稱“我校”）海洋資源與環境專業開設的一門專業基礎課。為了滿足社會經濟發展對應用型、復合型人才的需求，我們結合社會對專業和人才的實際需求，以培養大學生的科研能力和創新能力為目標，不斷更新和完善教學內容，摒棄傳統的灌輸式教學方法和考核方式，探索課程教學改革方向。根據高等學校教學發展的目標與要求，針對當前生態學教學中出現的新情況和新形勢，本文結合學生情況及專業需求，對普通生態學的教學方法、教學模式進行改革和調整，為海洋資源與環境專業開展生態學的教學及專業建設提供參考。

一、充分利用現代化教學手段，與傳統教學手段有效結合

有效的教學手段是完成教學內容的重要途徑。緊跟時代潮流，利用現代化的教學手段是實施素質教育的必要條件，是教育改革的大勢所趨[5]。生態學的知識更新迅速，覆蓋面廣，信息量大，僅僅依賴傳統的板書和教材難以及時將最新的信息傳遞給學生。在課堂教學中利用多媒體課件，引入視頻剪輯、圖片、照片、動畫、紀錄片等，充分利用計算機對聲音、圖像、文字、動畫信息進行處理，形成聲、像、圖、文并茂的形象化教學，為學生提供全方位聽覺和視覺感受，使教學內容更加直觀、清晰，更富有感染，激發學生的學習興趣。例如，在個體生態學部分生物對環境的適應，其中有形態適應、行為適應、生理適應、營養適應等不同方式，以及趨同適應和趨異適應等概念，如果單純依賴板書和老師講授，學生難以有直觀印象。通過多媒體引入各種美麗的圖片，比如有些擬態生物，學生需要仔細觀察才能發現圖片中或者視頻中隱藏在環境中的動物；比如放映同一種鳥兒在不同的生存環境中鳥喙出現分化的照片，來表現趨異適應；通過鯨魚和各種魚類圖片比對，表現趨同適應；圖片欣賞提升感官沖擊力，學生能直觀理解這些概念和知識點。實踐表明，利用剪輯的經典紀錄片（如《冰凍星球》《生命》《行星海洋》等）在生態學教學中也是行之有效的教學手段。

由于多媒體技術教學手段缺乏靈活性和編輯性等缺點，因此，要求教師做到現代化教學手段與傳統教學手段靈活結合，既要強調以老師為重心的“教”，也要注重以學生為中心的“學”，做到師生互動，將課堂授課變成藝術。比如講到“邏輯斯蒂方程及其應用”的內容，如果直接在PPT上放映邏輯斯蒂方程，學生難以了解該方程是如何得來的。此時結合板書，畫一個圓圈代表環境容量，在圓圈里面用點代表生物增加的過程，同時列出指數增長方程及邏輯斯蒂方程的推導過程，通過板書過程的對比，學生能夠直觀認識方程的由來，理解環境容量對生物種群增長的制約，并區別于指數增長方程。此時，再利用多媒體展示具體的事例，加深學生對問題的直觀認識和理解。另外，充分利用網絡教學平臺與學生互動，提前將下節課程的重要知識點及相關的知識拓展內容上傳到網絡教學平臺，讓學生下載提前預習和學習，這將有助于教師利用上課時間將知識點內容進一步深化。總之，無論采取何種教學手段，教師需要意識到現代化教學手段僅是一種工具，而非教學的核心內容，只有學生才是教學的主體，任何教學手段的選擇和運用都要做到以學生為中心。

二、創新教學模式

教學模式改革要以科學的研究范式為指導，以最新研究成果為基礎，以教育現場綜合持久的實踐探索為動力[6]。教學模式改革要體現現代教育理念，突出學生的學習主體地位[7]。生態學是應用性較強的學科，其中很多的知識點可以和有趣的自然現象相結合，因此授課過程中教師應該摒棄傳統的說教式的上課，以學生為主體，針對不同授課內容和知識點的特點，靈活采用案例教學、專題教學、課堂討論、學生講課、參與研究、學科滲透交叉等多元化的教學模式。

（1）結合案例教學。例如關于“生態入侵”的內容，事先通過網絡平臺提前將教材中的知識點和概念等告知學生，學生利用課下時間了解生態入侵的概念，課堂時間以生態入侵為專題，以福建的大米草、美國的亞洲鯉魚、德國的大閘蟹等具體生物入侵的案例，講授生態入侵的危害及防治策略，并引出天敵逃逸假說、空余生態位假說等學說的內容和前沿研究，引導學生就生態入侵的問題及解決方案、生態修復等開展討論。通過討論和學習，學生普遍能夠從新的視角認識生態入侵，并找到相關解決方案。老師引導討論，提高學生參與課堂的積極性和主動性。再如講授“生態系統食物鏈和食物網”內容時，把我國的“桑基魚塘”“水產綜合養殖技術”等養殖模式與之聯系起來，學生就能夠明白完善生態系統中的食物網，增加食物鏈長度等，可實現能量的多級利用，并引導學生思考構建新的養殖模式。

（2）教學與最新研究成果相結合。這就要求課題組積極申報科研項目，用科研成果反饋教學。學生課后也可以參與老師的研究項目，體會書本中的知識在實踐中的具體應用，提高學生學習理論知識的熱情。例如我們研究魚―參―藻―貝復合養殖系統，不同生物間的搭配可以提高生產效率和養殖水體利用率，這部分內容與生態系統能量流動、物質循環、食物網等知識點相關聯，幫助學生理解生態系統服務功能，如何補充人工生態系統缺失生態位，將更多能量向人類有利的方向流動，讓學生了解課題組在研究過程中采用的基礎理論和技術。

（3）與其他課程和學科交叉滲透。普通生態學面向陸地生態系統的內容多，面向海洋內容少，因此，課程應該和海洋環保技術、養殖生態學等專業課程相互交叉滲透，在講授陸地生態系統理論的同時，結合海洋生態系統，實現跨學科和跨領域的思維轉換。同時，將普通生態學中的基本理論和知識點與養殖生態學、海洋環保技術等專業課程的應用結合起來，拓展學生思維寬度。如海洋環保技術中的海洋溢油、污水排放、珊瑚礁破壞、過度捕撈、海洋生物入侵、海水酸化等一系列專題，以及養殖生態學中的環境因子與養殖生物的關系均是生態學基礎知識的具體體現，應結合普通生態學的基本理論。另外，邀請專家開展專題報告，將專家報告中的內容與生態學的理論基礎相結合。比如邀請中科院海洋所知名專家楊紅生研究員做了“美麗海灣的養護與保護：現狀與展望”、邀請中國海洋大學的董雙林教授做了“水產養殖產業發展的結與解”等專題報告，其中的生態修復、糧食危機等問題，均與生態學基礎知識息息相關，學生理解知識的同時，領略了專家的思想和科研精神。

（4）與微課、翻轉課堂相結合。生態學的許多知識點具有相對獨立性和跳躍性，可以開展碎片式學習和跳躍式學習。因此，普通生態學的授課可以和微課程結合起來，將每個知識點制作成微課，學生可以利用移動終端隨時隨地學習，從而為課堂討論和深入研究提供可能。微課又與案例教學、課堂討論、專題研討等有機結合，形成翻轉課堂。

（5）與實習實踐相結合。本課程沒有足夠學時開設實驗，為彌補不足，可以與本科生的實習課程、大學生創新立項、挑戰杯、導師制等相結合。例如我校海洋資源與環境專業本科生在第六學期有一個月的實習課程，這段時間組織學生到污水處理廠、海區、水產養殖企業、碼頭等地方開展資源調查，開展資源狀況評估、水質檢測、浮游、底棲生物生物量及理化環境因子調查等項目，老師指導實習過程中結合課堂理論知識，并與其他專業課結合，使學生能夠融會貫通。我校海洋科學與工程學院開展“藍鯨導航”導師制，每個本科生跟隨一名導師開展實驗研究，申報校級立項。例如通過課堂討論，溢油產生的污染對海洋生物的危害引起了王麗萍同學的關注，她通過課外查閱資料及跟隨導師開展研究，組建團隊申報了校級大學生創新立項“石油烴脅迫對海參生理響應研究”；王亞茹同學則充分認識到了水產養殖自身污染對水環境的影響及生態修復的重要性，開展了水產養殖系統有益微生物的篩選并組建團隊主持了大學生挑戰杯項目“水產養殖益生菌篩選與水質效果測定”。目前，王亞茹的團隊已經篩選出5株優質芽孢桿菌并保種，為老師的科研提供了材料。

三、教學考核評價方法

課程教學方式的成功，需要建立相應的課程考核體系，考核應貫穿教學的整個過程[8]。考核體系不僅包括學生對基礎知識和理論的掌握， 更要考查學生發現問題、分析和解決問題的能力。根據生態學教學的目的和教務處教學改革的要求，我們設立了三位一體的評價方式，即平日成績、考試成績、考勤成績相結合。將平日成績比例提高到30%，包括課堂討論、科研論文、實習報告，并設立相對應的評價標準。科研論文的評價應包括學生參與研究活動的積極性，對相關的理論知識的掌握程度，對已有知識和資料的運用能力，對科技論文的撰寫格式的掌握程度、團隊意識和合作精神等方面，由導師給出意見。在考試成績中，加大綜述題和主觀題比例，結合社會熱點設置題目，以考查學生運用生態學知識解決實際問題的能力。

四、做好學情分析，了解學生需求

做好學情分析是教學研究的重要生長點，是教學設計的起點。學情分析的目的是“以學定教”，對影響學生學習

過程的有效因素進行分析，側重于方法論和實踐層面[9]。目前在校的大學生以“90后”為主體，由于時代的特征，信息技術發展飛快，學生群體對知識的追求更多趨向趣味化、游戲化、體驗式學習，并且學生對手機和網絡的利用和依賴更高。海洋資源與環境專業學生以研究型學習為主，學生中“學霸”較多，多以考研為主，目標明確。學生已經學習過生物學課程先修課程，對生態學有初步的了解。在社會競爭越來越激烈的時代，學生群體更關注實際應用，希望能夠學以致用。這個年齡階段的學生更需要得到關心和關注，因此，教學過程中，教師要做到以人為本，摒棄老師高高在上的思想，與學生為友，快速記住學生姓名，利用課堂和課下時間主動和學生交流，征求學生對該每堂課的認識和意見。了解學生是建立良好的師生關系的基礎，教學過程中以學生為主體，教師以自己的人格魅力影響和感染學生。

總之，普通生態學的教學不應拘泥于固有的模式一成不變，應該打破傳統的教師說教式的知識灌輸，根據學生實際情況，開展靈活多樣的教學，以藝術的形式展現科學的自然歷史和人與自然的關系。這也對教師提出了更高的要求，教師需要不斷更新知識，與國際前沿接軌，了解社會熱點，在科研領域不斷探索，及時將科研成果應用于教學實踐，同時，還要在教學方法上不斷創新，跟隨時代變遷，接受新事物，充分利用網絡和多媒體新技術，將新知識以形象化、生動化、趣味化的形式展現出來。

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篇（8）

【關鍵詞】  藥用植物栽培學; 科技發展動態; 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育、產量和品質形成規律及其與環境條件的關系，并在此基礎上采取栽培技術措施以達到穩產、優質、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、生態學、遺傳學、昆蟲學、病理學和中藥學為基礎，借鑒了農業、林業、園藝等栽培植物的技術和措施，成為自成體系的學科[2]，為人類的防病、治病和保健生產優質的中藥材。因此，本門課程的重要性在于：由于環境惡化、生態失衡、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。這就需要培養從事藥用植物栽培的人才，生產出栽培規范化、質量標準化的優質中藥材。

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

1 結合gap標準化種植知識，了解相關法令法規

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

家出臺的中藥質量管理規范內容，包括中藥材生產質量管理規范、

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

2 結合現代農業技術，扭轉學生錯誤觀念

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驗，沒有科技可言這種狀況，將現代農業技術引入到課堂中，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，是提高中藥材的產量、保證中藥材質量的關鍵。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，均可達到不使用農藥、無殘留、生態和諧的目的。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 增加節水農業的相關內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區更是如此，為此，在講授灌溉的內容時，引入節水農業[6，7]的概念，包括工程節水、農藝節水、節水基因型篩選、植物精量給水、區域智能化給水技術等。同時重點介紹了以色列的滴灌技術和澳大利亞的局部根區變干給水技術，使學生了解國內外的新型灌溉技術以及技術改進后對于產品質量的改良效果。

2.3 增加生物入侵與防治的內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。從國外或外地調運種子、種苗時，

必須經過檢疫，在確認無檢疫對象和主要病蟲害后，方可調運。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，對我國的生態和經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、群落甚至生態系統的結構和功能，對生態系統的平衡和人類社會的發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容在藥用植物栽培時，結合間、混、套作種植綠肥[10,11]，不但可以改善土壤結構、增加土壤腐殖質含氮量、提高土壤肥力、藥用植物品質和產量，而且可以改善生態環境、減少水土流失，同時可以通過綠肥飼喂牲畜“過腹還田”、或放養蜜蜂生產蜂蜜，達到提高經濟收入的目的。利用菌肥[12,13]則可以通過菌肥中的微生物生命活動，改善作物的營養條件，固定空氣中的氮素，參與養分的轉化，促進作物對養分的吸收;分泌激素刺激作物根系發育;抑制作物有害微生物活動，利于藥用植物的生長發育。

3 結合生物技術，開拓藥用植物栽培新領域

無土栽培、細胞的工業化生產[14,15]雖然屬于生物技術范疇，但可以引用到藥用植物栽培，生產中不但可以打破土壤栽培的連作障礙，節水、節肥、省工，還可以在不適宜于一般農業生產的地方進行藥用植物種植，避免土壤污染、生物污染和工業污染，生產出符合gap標準的藥材。在授課過程中添加這些方面的內容，會使學生深刻認識到其中的技術所在，思路更加開闊。而脫毒快繁、細胞融合等技術也廣泛應用到藥用植物生產研究領域中。目前，蜜環菌、紫草、人參的細胞懸浮培養、地黃的脫毒苗、曼陀羅和百合等的花藥培養、桔梗的多倍體培育以及一些轉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展方向。

4 結合中藥質量檢測技術，增強中藥質量監控意識

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育，并獲得一定產量，而且藥效成分、含量以及醫療效果達到藥典要求，因此需要與中藥質量檢測技術相配合[16,17]。通過補充該課程的相關發展動態，使學生了解有關中藥質量狀況、中藥質量控制的思維方法與發展趨勢，增強質量意識，明確“藥材好，藥才好”的相關性，為今后從事藥用植物栽培、中藥質量控制、中藥質量規范化管理等工作打下一定的基礎。

5 結合實踐教學，培養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、生態學等知識為課程基礎，同時又要求與實踐相結合。由于現在的學生真正接觸農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種植實習[18]，可以使學生能更好的掌握中藥相關的知識。通過實踐教學，增強專業實踐技能，提高創新能力、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，結合前沿的技術，自行設計一些切實可行的試驗，在實習和觀察的過程中，記錄相關試驗結果，分析和討論一些栽培管理措施對于藥用植物的產量和質量的影響，加深學生對《藥用植物栽培學》的理論理解和感性認識，同時培養了學生的動手能力、團隊配合能力和科學研究能力。

6 激發學生自學興趣，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展前沿，改變學生的錯誤觀念，同時結合課程論文，鼓勵他們充分利用圖書館和網絡資源，了解更多的相關學科的最新發展動態，將前沿知識與藥用植物栽培結合起來。例如，有的同學設計了太空藥用植物種子，將gps、rs和gis技術與藥用植物栽培結合，或結合生物技術生產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性與重要性。

由此可見，在教學過程中，注意穿插藥材生產、農業生產、生物技術的前沿知識，同時增加藥物知識、醫藥最新動態及臨床應用等方面的介紹，可以讓學生將理論與生產實際相聯系，將單一的專業課程與其它學科相聯系，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，而且使學生系統掌握了中藥專業相關課程的內在聯系，大大激發學生學習本課程的動機和興趣，增強了教學效果，課程結束時學生調查結果反映良好，滿意度高。對《藥用植物栽培學》進行教學改革，符合中藥現代化、產業化、國際化的發展需求，能夠盡快為我國中藥gap標準化種植培養優秀人才，適應社會發展的需要，是切實可行的。

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信息技術背景下的拼音漢字教學，有一個很重要的實踐基礎就是：人機交互。現代社會中，一個人除了人際交往外，還有一個很重要的交往空間，那就是人機交互。除了對自然語言的處理外，還有對計算機語言和網絡語言的處理。因此，傳統的拼音漢字教學，除了承載原有的任務以外，又承載了另一個重要功能，成為人機交互的接口，并進而成為網上交往的接口。這必然對拼音漢字教學的方式和方法提出新的要求，要求拼音教學和漢字教學進行功能上的擴展。21世紀的小學語文教學，在設計拼音教學時，就很應該加入輸入法的相關內容，使學生能夠比較熟練地運用拼音輸入法打拼音節、熟悉音節，為識字打字做好準備，拓展漢語拼音學習的功能，增強學生學習拼音的興趣。識字是語文教育永恒的話題，識字教學歷來是小學語文教學的重點和難點。大多數小學教材一般采用集中識字與分散識字、字理識字相結合的綜合識字法，因為小學語文畢竟不只以識字為目的，還必須要同時培養熏陶學生的多種語文素養。不過，一個明顯的問題是，各種識字法都還沒有直接解決電腦打字的問題，對接不明顯。1994年，國家教委基礎教育司重點科研項目“小學語文‘四結合’教學改革試驗研究”啟動。其目的是以計算機技術為手段，運用先進的教育科學理論，探討深化基礎教育改革的途徑，把小學語文教育與計算機教育融為一體，做到“識字教學、閱讀理解、作文訓練、電腦應用”四者結合。

二、課件與課堂語文教學

拼音漢字教學主要是解決人機交互的接口問題，而要使課堂語文教學豐富多彩起來，就必須借助多媒體技術，制作富有創意的語文教學課件，把單純的視覺漢字感知變為圖像、文字、聲音、動畫的組合，變單純的視覺感知為視聽結合。利用課件的形象性、直觀性和可欣賞性，激發學生的學習興趣，解決學生的疑難問題，開闊學生的知識視野，開發學生的想象空間。

多媒體技術為人機交互和信息交流提供了全新的手段。利用多媒體技術進行課堂教學、范文教學，延展了文學的情感培養和文學鑒賞功能，通過選文敲開學生的情感互應，引起共鳴；創設情境，培養學生的情商，通過語文活動進行合作式學習，利用各種手段，調動學生全身心地投入學習。

課件內容的豐富性、形式的多樣性，很好地打破了時空限制，溝通了課堂內外，使學生在廣闊的時空中學語文、用語文。學習四年級下冊《桂林山水》等寫景游記類文章，學生們在聆聽優美朗誦的同時，又可以親眼目睹桂林水的清、山的奇、峰的險，藉文章而睹山水，因山水而知文趣，激情勵志，妙不可言。學習《生物入侵者》八年級下冊等科技類、說明性文章，學生們也可以從抽象的感知中解脫出來，親眼看一看“生物入侵者”的入侵過程，從而系統全面地理解文章的主旨，明了環保的重要。

三、信息處理與語文閱讀教學

今天來討論語文閱讀教學，就必須討論信息處理、討論信息處理與語文閱讀教學的整合，注入信息化的新理念，探索信息技術環境下課內外語文閱讀教學的新模式。閱讀教學除了原有的情感培養和文學鑒賞功能外，還必須有信息處理的功用。《語文課程標準》）指出：“閱讀是搜集信息、認識世界、發展思維、獲得審美體驗的重要途徑。閱讀教學是學生、教師、文本之間對話的過程。”

信息社會要求必須具有很強的搜集、處理、利用信息的能力，而這正是被傳統語文教學所忽視的重要環節。《語文課程標準》將培養學生的信息素養提上了日程，提出了要引導學生利用閱覽室、圖書館、網絡等查閱資料，并在“教學設備”中對學校的硬件建設作了具體的要求。

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內容主要包括森林生態學、農業生態學、草地生態學、漁業生態學、海洋與濕地生態學、資源生態學、景觀生態學、全球變化生態學、城市生態學、產業生態學、生態規劃與生態設計、污染生態學、化學生態學、恢復生態學、生態工程學、生物入侵與生物多樣性保護生態學、流行病生態學、旅游生態學和生態系統管理等。

二、《生態學報》(半月刊)創刊于1981年，是由中國科學技術協會主管、中國生態學學會中國科學院生態環境研究中心主辦的我國生態學及生態學各分支學科研究領域的綜合性學術期刊。

本刊宗旨：報道生態學領域最新的基礎理論和原始創新性研究成果，促進國內外學術交流和學術爭鳴，推動我國的生態學研究發展，培養造就生態科學研究人才，為知識創新服務，為實施國家可持續發展和科教興國服務。

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中圖分類號：S157：TV213.4文獻標識號：A文章編號：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

《竦毓約》中的濕地定義：“陸地上所有的水體、濕地內水深超過6 m的水域和低潮時水深不超過6 m的海濱”[1]。照此定義，濕地應包括湖泊、沼澤、水庫、池塘、水田、蓄滯洪區、濕草甸、河流河口三角洲以及低潮時水深淺于6 m的海域部位，其中湖泊濕地包括永久性淡水湖、咸水湖、內陸鹽湖和季節性淡水湖、咸水湖[2]。

湖泊濕地作為一種重要的自然資源，發揮著供水、灌溉、調洪、養殖、畜牧、航運、旅游、維護生物和遺傳多樣性、降解污染、凈化水質和控制侵蝕等多種功能，在維持區域生態平衡和促進區域社會經濟發展中發揮著重要作用[3]。然而近20年來，人們在開發利用湖泊資源的過程中，忽視了對湖泊的有效保護和管理，致使出現了以下新情況：湖泊濕地的水體污染加劇、富營養化嚴重；生物入侵嚴重、多樣性下降；大規模圍墾種植、面積萎縮等，這些現象使湖泊濕地生態系統逐漸喪失其功能，造成了嚴重的環境問題。因此，采取積極有效的措施，促進湖泊濕地生態環境保護與生態功能恢復，已是當務之急。

從19世紀起國外學者就開始了對湖泊濕地的保護與修復研究工作，而我國在2006年也制定了《全國濕地保護工程規劃》，明確了濕地保護工作的指導原則、任務目標、建設布局和重點工程，但湖泊濕地的保護和修復工作在上述規劃中并沒有被突出強調，也沒有引起相關專家學者的足夠重視。

1湖泊濕地面臨的主要問題

通過歸納前人的一些研究成果，本研究對湖泊濕地生態系統有了相對比較全面的功能界定，其最主要的功能在于其生態功能和社會功能（見表1）。

近幾十年來，人們對湖泊濕地功能缺乏了解，保護意識淡薄，在短期利益驅動下，違背自然規律，不合理開發，使濕地功能受到嚴重干擾和破壞。

1.1水質污染，富營養化日趨嚴重

雖然國家對保護環境逐年重視，環境治理力度也不斷增加，但是治理速度遠遠跟不上水體污染的步伐。2014年我國污廢水排放總量達716.2億噸[8]，在監測的28個重點湖泊中，滿足Ⅱ類水質要求的只有1個，而其中滇池、巢湖和太湖等均處于不同程度富營養化狀態[9]。陳小鋒等[10]對中國典型湖泊的富營養化情況進行調研，表明近30年是我國湖泊富營養化的高速發展階段。

1.2面積萎縮，生態功能衰退

湖泊濕地面積萎縮，導致濕地生態系統的調蓄洪水、水體凈化等各項功能逐漸喪失。近30年來，我國面積大于1.0 km2的新生湖泊有60個，但原面積大于1.0 km2的湖泊卻消失了243個[11]。2000―2010年全國最大面積超過1 000 km2的湖泊共有12個，但其中6個在萎縮，鄱陽湖萎縮速率最快，為54.76 km2/a[12]，其中東北地區，湖泊面積由12 234.02 km2銳減至11 307.58 km2[13]。

1.3生物多樣性下降，資源銳減

湖泊濕地中水陸交錯的自然生態系統，是各種動植物的棲息地，然而人類對湖泊濕地的無序開發，造成生境和物種群落多樣性下降、生物資源退化，尤其是造成珍稀動物資源面臨瀕危和滅絕的危險。例如：1998―2003年期間，洪澤湖底棲生物原有76種，減至50種，魚類減少29種；鳥類原有194種，減至146種，其中Ⅱ類重點保護鳥類減少14種[14]。鄱陽湖由于圍墾和排水開墾等原因，魚類、越冬候鳥等生物的生境大量減少，導致生物多樣性嚴重破壞[15]。

1.4生物入侵嚴重

在湖泊濕地生態系統中，盲目引進外來物種，致使本地物種瀕危的現象，已成為21世紀全球性環境問題[16]。例如，在水生生態系統中，最為突出的入侵物種有鳳眼蓮[17]和水花生[18]，目前它們已經對濕地和水生生態系統造成了極大危害，特別是滇池濕地受鳳眼蓮之害，治理難度大。在陸生生態系統中，紫莖澤蘭[19]、豚草[20]和大米草[21]的入侵，嚴重影響了當地物種的生長，其中大米草在東南沿海局部地區對當地生物多樣性造成破壞。薇甘菊[22]在浙江、廣東大面積入侵農田，暴發成災。另一方面，引進外來魚類對土著魚類也造成危害[23]。綜上所述，隨意引入外來物種，其后果在短期內是不可預見的。

1.5研究手段較單一，研究方向不清晰

目前大部分濕地恢復研究主要圍繞局部濕地格局恢復和調整的模式，缺乏對流域尺度格局與水生態過程的系統研究[24]，很難建立對濕地進行整體性水生態過程恢復和調控的機制。另一方面，N、P和COD主要源于生活污水、工業廢水、農田施肥和水產養殖業及畜牧業等[25，26]；而在沒有做到控源截污的前提下，只是片面強調通過采用生態恢復措施來凈化湖泊濕地水環境[27]，竟然一度成為湖泊富營養化治理的主流方向。

1.6宣傳教育滯后，法制體系不完善，管理混亂

目前我國濕地合理利用與保護的宣傳、教育工作嚴重滯后于現階段資源保護形勢和經濟發展的要求，且其強度和輻射范圍均不夠，人們對濕地的保護意識和對濕地價值的全面認識尚有所欠缺[28]。此外，目前我國沒有專門針對湖泊濕地規范利用與保護的法律、法規。已有的相關法律、法規中有關湖泊濕地規范利用和保護的條款較為分散、不成體系、不夠全面，并且各法條間相互交叉、重復的情況并存，很難發揮其實質效能[29]。最后，湖泊濕地開發利用及保護管理牽涉面廣、涉及部門多，尚未完全形成良好的內部協調機制，且管理手段和方法滯后[30]。

2湖泊濕地保護與修復的研究進展

2.1濕地修復原則

①生態效益與經濟效益相統一原則。即湖泊濕地的效益是綜合性的[31，32]。目前國外的生態功能―經濟效益綜合評價缺乏定量方法，采取描述或D形表示兩種形式，我國董哲仁等[33]提出經濟效益和生態功能綜合評價矩陣方法，建立了一種數學表達方法，實現湖泊濕地功能和效益綜合評價的定量化；②風險最小和效益最優原則[34]。在湖泊濕地修復規劃中權衡方案，對被恢復湖泊濕地進行全面的綜合分析、論證，在考慮生態、經濟、社會效益最大化的同時，兼顧風險和投資；③整體性原則。湖泊濕地恢復不僅應促進退化濕地構成要素的原位恢復，還應重視恢復濕地所處集水區域內的橫向水文聯系、與所處流域上下游之間的縱向水文聯系以及地下水和地表水系統的垂直方向的水文聯系；④地域性原則。制定湖泊濕地修復計劃前，應全面掌握濕地類型、氣候條件、地理條件、經濟基礎等修復區的相關信息。充分分析修復計劃對湖泊區域經濟和生態價值的影響，突出地域性特征，最大可能維持地帶性植被，減少對當地生物群落的破壞；還需尊重當地傳統鄉土文明，保護自然生態環境的成分，維持地域性的生態平衡[35]；⑤穩定性原則。保護和修復湖泊濕地應重視系統內部各組成要素之間和系統環境之間的協調及統一程度、生物群落的組成、群落功能和結構的完整；⑥可行性原則。在湖泊濕地保護與恢復工程實施前，應考慮項目的環境可行性和經濟可行性；⑦優先性和稀缺性原則。湖泊濕地保護與修復項目需突出針對性，應優先保護瀕臨滅絕物種的生物棲息和地稀缺濕地[36]；⑧景觀和美學原則。李春暉等[37]人將水質、生態和景觀定為濕地修復的三大目標，闡明恢復濕地景觀和添增美學效果的重要性。

2.2修復技術與進展

總結國內外湖泊濕地修復的研究成果，湖泊濕地修復技術可分為物理措施、化學措施和生物措施三大類共13種（見表2），且這些技術已在國內外湖泊濕地修復工程中得到廣泛應用。

2.2.1物理措施劉華麗等[38]分別從外源污染、沉水植物、作業區域和深度3個方面，研究了對沉積物疏浚技術效果的關鍵影響因素；張杰等[39]基于DEM和土地利用土地覆蓋的適宜性分析為濕地恢復提供了理論依據；張修峰等[40]通過使用STELLA軟件，構建了三濕地水體TP變化生態模型并成功的進行了模擬研究，結果表明對底泥不同程度的疏浚，會影響對水質改善效果；萬玉文[41]通過采用柱形管槽靜態的模擬塘堰濕地，模擬了不同水深處理下的底泥氮磷釋放對上覆水水質的影響，結果表明水流的擾動會導致底泥中磷的釋放加速；夏紅霞等[42]利用頁巖空心磚構建自動增氧型濕地系統，增強了系統內部供氧能力和濕地系統的除氮能力；潘繼征等[43]研發了人工增氧復合型濕地工藝，其對不同水力負荷和污染負荷都展現出了較強的緩沖調節能力和很高的凈化效果 ；黃等[44]利用遙感技術對濕地恢復及生態調水進行實時動態監測，及時掌握宏觀地表下的快速變化，也為長期的區域生態效應評價提供技術支持；董張玉等[45]結合GIS/RS，對濕地恢復潛力從地貌條件、河流及道路密度、景觀結構因子、濕度指數、耕地生產力五方面進行空間分析，明確了東北地區濕地修復的優先、次優先區域，并利用景觀指數、作物生產與濕地協調發展指數驗證恢復效果。國外學者也做了相關研究，Kowalski等[46]通過采用便攜式圍堰技術，恢復了伊利湖湖濱濕地挺水植被；Tian等[47]在密西西比―俄亥俄―密蘇里河盆地進行濕地水文恢復，其中的“牛軛”設計，有效降低了水體中可溶性活性磷、硝態氮、總磷和總氮的含量；Zedler[48]對有關濕地恢復理論做了全面的總結，認為濕地恢復應遵循生態位理論、島嶼生物地理學理論、種群理論和營養級理論；Malson等[49]通過田間和溫室試驗，利用苔蘚配子體片段進行濕地恢復。

2.2.2化學措施黃潔慧等[50]提出采用“徑流雨水匯集、滲流、預處理+河水造流生化預處理+主湖造流生化+構建全湖生物多樣性”的全生態組合技術，應用于湖泊中；鄭駿宇等[51]采用化學強化―復合人工濕地組合工藝，對濕地的大量顆粒懸浮物和水體中的COD、BOD5和TP的去除效果明顯；徐軼等[52]針對海新河污染特點，采用絮凝沉淀結合人工濕地技術進行修復，效果良好；張帥等[53]探討了生物水處理系統和加載絮凝沉淀技術相結合的研究方法；李曉威等[54]通過試驗確定了最佳絮凝效果時間，并且推算出絮凝劑與泥漿絕對濃度的函數關系，以及泥漿與絮凝劑的最佳配比。按照得出的函數關系配比絮凝劑，可以縮短絮凝時間，提高脫水和施工效率。李星等[55]通過研究復合除藻劑，表明了其對藻類具有很好的去除效果；劉愛民等[56]研究了鏈霉菌WH63的抑藻效應，效果明顯；周全等[57]研究了藻存量削減和磷營養控制兩種方法，均能在水華形成的早期對小型富營養化水體藍藻水華起到阻遏作用；李靜會等[58]通過進行化學除藻劑治理藍藻水華的試驗研究，結果表明，除藻劑除抑藍藻效果顯著；王正興等[59]利用國外新型除藻劑―去藻247，研究滇池水藻類污染的治理，并通過線性回歸方程來擬合水體中葉綠素a和總磷的相關性。

2.2.3生物措施吳國旭等[60]研究表明，生物接觸氧化工藝可以實現降解有機物，并利用類似曝氣池的曝氣方法提供氧氣，同時起到混合攪拌的效果；李少華等[61]采用調水補水、生物調控等技術對滄州濕地水環境修復；李靜[62]提出水解酸化―人工濕地處理技術；馬秋莎等[63]通過利用長鏈烷烴的微生物降解作用，對濕地進行研究；鄧志強等[64]通過植物刈割、水生動物強化法、優勢植物篩選、微生物強化技術等途徑，解決了人工浮床技術凈化能力差和適用范圍有限的缺陷；朱鳴鶴等[65]通過研究潮灘植物中翅堿蓬對重金屬累計效應，發現銅、鋅、鉛、鎘4種重金屬在不同潮灘中均有明顯的累計效應；王曙光等[66]用真菌生產生物菌肥，不僅能增加農作物產量，還減少了面源污染對濕地水體的污染；吳迪等[67]在上海青浦大蓮湖濕地修復示范工程中，采用改變土地利用模式、水系改造和植被配置等技術，使濕地生境結構和生物多樣性組成都分得到改善；張明祥等[68]根據研究區的水文條件、土地利用現狀、海拔和受威脅程度的不同，通過研究結果可知在黃河鄭州段的二灘、嫩灘和部分老灘區域均可以采用溪流型、蓄水型、多塘型濕地恢復模式；董凱凱等[69]在黃河三角洲蘆葦濕地，通過比較退化區與淡水恢復區的土壤pH值、鹽分、全氮、銨態氮、硝態氮、有機碳的含量變化，闡明了濕地恢復對土壤碳氮含量的影響；王國棟等[70]采用溫室萌發法，對天然濕地、不同開墾年限濕地種子庫的規模和結構進行了研究，詳細地闡述了濕地種子庫的特征及其在植被恢復中的潛力；中國科學院通過研究固定化增殖氮循環細菌群SBR法，對富營養化湖泊進行水質凈化，實現總氮量和COD下降了75%，氨氮量下降了91.5%[71]。黃磊等[72]研究了空心菜和菖蒲等植物在凈化微污染潛流人工濕地中對N、P的不同去除效果；Tuncsiper[73]對水平潛流式、自由水表流式、表面流式的人工濕地進行研究，發現此三種形式的濕地系統對NH4+-N的平均去除率為49%～52%，其中表面流式濕地系統的平均去除率為58%，水平潛流式人工濕地對TP的平均去除率為60%，效果明顯。

2.3湖泊濕地保護對策研究

2.3.1制定湖泊濕地保護總體框架，明確功能定位，分類型、分層次保護根據湖泊濕地所處范圍內的自然環境特點和社會經濟層次，制定湖泊濕地保護目標和總體框架，確定不同區域、類型湖泊濕地保護的路徑和側重點；在此基礎上，明確湖泊濕地的功能定位及其保護對象、目標和范圍，繼而整治與其功能定位不相符且不合理的開發行為，逐步恢復其被破壞功能，保證其生態功能的完整性和系統健康；劃分重要開發利用區、緩沖區、保護區等，分層次進行有效保護，從而引導和規范湖泊濕地資源的可持續利用，并且維護和提升湖泊濕地的主導功能。

2.3.2從流域整體性角度，進行全面濕地修復規劃湖泊往往與池塘、渠道、河流等部分組成復雜的濕地水生態系統，各部分間互相影響，相互制約[88]。因此，對湖泊濕地修復規劃，應從流域的層面上進行整體性考量[3，89]。近10年來，國際上學者突出濕地生態系統整體恢復和調控思想，從大尺度上考慮毗鄰集水區域和湖泊濕地所處整個流域的生態系統結構和功能完整性[90]。長江中游的“重建江湖聯系，恢復濕地生命網絡” 和鄱陽湖的“山江湖”等示范項目，即是在流域尺度上的濕地保護與修復的研究[91]；“萊茵河行動計劃”濕地修復項目就是以流域尺度為出發點，進行水生態過程和水環境修復，取得顯著效果[92]。Hermoso等[93]研究表明濕地恢復過程中，地下水深度變化對土壤和植被類型影響很大，濕地恢復除應強調流域之間連接性的修復外，還應考慮到地下水與地表水之間的水文聯系。

2.3.3湖泊濕地修護側重與生態水工結合20世紀90年代開始，美國在南佛羅里達大沼澤區域的濕地恢復項目，應用生態水工學，將人工直線型重新恢復曲線型河道，減緩了區域內雨季水體的排泄速率，實現了大沼澤竦厴態需水補給[94]。日韓等國提出“與自然親近工程”的修復理念，如采用新型生態材料建造人工島，為動物提供棲息地[95]。在湖泊濕地修復工程中，結合生態水工學原理，在一定程度上保持其原有自然生態水文過程，在滿足安全的條件下，改善濕地的生態功能，采用有益于濕地生態系統及生物多樣性保護的施工規范和標準，作為湖泊濕地修復重要思路之一[96]。

2.3.4完善湖泊濕地修復市場運作機制美國20世紀90年代基于“無凈損失”濕地恢復與保護政策發展了“濕地銀行”等濕地恢復市場機制[97]。“濕地銀行”商業化的市場運作模式，使土地開發與濕地保護形成一種良性互動；美國密西西比河流域濕地恢復提出一種“氮農業”的運作模式，鼓勵農民恢復建立濕地以降低輸入海灣的氮負荷，其中政府向個人提供補貼，用于恢復可儲蓄洪水的濕地，且建立了“氮農業”交易市場，促進各方參與交易，最后評估得到去除1噸氮的濕地相當于2 500美元的補貼價值[90]。該市場機制在減輕農業從業者對政府補助依賴的同時，還減少了這些區域的農業非點源污染，及增強了防洪安全。

3研究展望

3.1加強湖泊濕地生態系統監測與調控

結合3S技術，收集其生態特征的變化指標，建立信息數據庫，及時動態掌握其環境狀況，針對性的采取科學的保護與修復措施，實施調控。

3.2建立湖泊濕地退化診斷與評價機制

研究湖泊濕地結構和功能的退化過程，探求其驅動因子和關鍵過程，辨析湖泊濕地退化機制和模式。將實體模型與數值模擬相結合，剖析水循環過程對濕地演變的作用機制，模擬湖泊濕地生態系統的結構、特征、規模對人類活動的響應，建立湖泊濕地評價機制。

3.3科學規劃，恢復河湖連通性

基于河湖水系在水文和水環境等方面的復雜性，目前對河湖水系連通及其區域系統間相互影響還缺乏充分認識，迫切需要針對自然因素和人類活動因素造成的連通性削弱或中斷問題以及河湖水系間連通性方面的戰略需求，開展河湖水系間生態連通規劃關鍵技術研究，在基礎理論、工程體系、仿真平臺及效果評估等方面創新研究，構建河湖濕地水系間生B連通規劃技術體系。

3.4建立湖泊濕地生態經濟的可持續管理模式

可持續管理模式具體措施如下：加強濕地旅游管理；加大宣傳教育力度，普及濕地及其保護的知識、法律法規，強化民眾的濕地生態憂患和保護意識；進行濕地立法，及完善地方法律法規，使濕地保護或開發利用進入有序和法制狀態；制定湖泊濕地經濟發展規劃時，突出生態經濟可持續發展。

3.5加強國際交流與合作，深化濕地科學研究

加強濕地的基礎和應用技術研究，及時掌握國內外濕地修復學術動態，總結并推廣開發利用及保護的成功經驗；擴大合作領域，建立國際交流機制，開展多課題、多學科綜合研究。

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