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第一章 生物入侵与生态安全问题的源起、现状及其发展1

第一节 生物入侵问题的源起1

第二节 生物入侵的概念4

一、生物入侵的概念4

（一）外来入侵种的定义4

（二）划分外来入侵种的标准5

二、遗传修饰生物体6

三、生物入侵的范畴8

第三节 生态安全9

一、生态安全的定义11

（一）生态环境的概念11

（二）生态安全的定义和发展11

二、生物安全13

第二章 生物入侵的基本理论和核心问题14

第一节 世界物种分布格局及其形成机制14

一、世界生物分布格局的形成机制15

二、淡水生物的分布17

三、海岛上的生物18

四、生物传播的方式21

五、冰期时的传播24

六、当今世界的生物地理区划26

第二节 生物入侵途径和现象29

一、有意引种31

（一）由于农业目的引入的植物31

（二）用于林业的外来植物32

（三）用于提高土壤质量和改善环境的非本地植物33

（四）作为食物的外来物种34

（五）观赏性外来植物35

（六）援助贸易36

（七）因狩猎而释放的鸟类和哺乳动物36

（八）宠物36

（九）作为生物控制引入的外来动物38

（十）水产业与海洋生物养殖业39

（十一）失宠的宠物和水族馆动物40

（十二）异地放生41

（十三）不适当的重引入42

（十四）为了“繁荣”本地的动植物区系而释放43

（十五）作为药用植物引入的外来植物43

（十六）从封闭环境逃逸43

（十七）畜牧动物和特种养殖44

（十八）研究机构的研究和引入45

（十九）作为天敌引入46

（二十）生物战、恐怖主义48

二、无意引种48

（一）随进口农产品带入49

（二）活体植物引进造成的种子污染和无脊椎动物污染51

（三）木材上或木材内的生物54

（四）土壤栖息物种的引入56

（五）机器机械、设备器材、交通工具、军用器械等56

（六）附在邮件包裹上或藏在包裹内部的搭便车者59

（七）运输货物携带的搭便车者59

（八）飞机上的搭便车者61

（九）船只携带61

（十）海洋垃圾65

（十一）旅游者带入65

（十二）通过中介宿主动物传播65

（十三）人类建设开发67

（十四）因环境破坏，一些生物迁徙68

（十五）人工植被68

三、自然扩散68

第三节 生物入侵的生态学原理70

一、哪些物种容易形成入侵74

（一）高繁殖率和强生命力74

（二）高传播能力75

（三）高竞争力76

（四）生态位宽，分布广80

（五）逃命共存机制80

（六）外来亚种和在分类学上属于较低级的物种同样可能入侵81

（七）表型可塑性81

（八）遗传学特征和生物入侵潜力82

（九）具有独特生存策略83

二、哪些生境容易被入侵84

（一）缺乏自然控制机制84

（二）物种丰富程度和入侵危险性84

（三）生态系统缺乏抵抗力85

（四）生态系统失去调控能力85

（五）资源可获得性86

（六）生态位空缺88

（七）外来物种的入侵可能为其他物种的入侵打开方便之门88

（八）干扰88

（九）被引入地缺乏相同的功能集团89

（十）简单化的生态系统和入侵危险性90

（十一）生态系统完整性和入侵危险性90

（十二）外来种的入侵与共生92

（十三）生态系统类型和可入侵性93

（十四）容易遭受外来物种入侵的区域93

三、物种和环境的共同作用93

四、生物入侵的过程94

（一）生物入侵的入侵阶段94

（二）外来生物的定居97

（三）时滞阶段98

（四）外来生物的竞争阶段99

（五）外来植物的化感作用101

（六）外来生物的扩散阶段101

（七）外来生物入侵的遗传变异102

（八）外来生物在新的环境压力下的变异104

五、外来物种入侵成功的概率107

第三章 生态安全的基本方面109

第一节 生态安全的相关理论及其主要方面109

一、生态系统服务功能109

（一）生态系统服务功能的分类110

（二）空气调节112

（三）气候调节113

（四）干扰调节114

（五）水调节和提供水116

（六）防止水土流失和泥沙淤积120

（七）土壤形成123

（八）营养循环123

（九）污染处理124

（十）授粉和种子传播124

（十一）生物控制125

（十二）生物多样性126

（十三）食品和原材料126

（十四）遗传资源128

（十五）娱乐128

（十六）文化129

二、维持生态系统正常功能和过程的机理130

（一）生态系统演替130

（二）物种多样性134

（三）关键种135

（四）功能集团多样性137

（五）物种间的生态交互作用140

（六）干扰141

（七）生态复杂性144

（八）生态完整性145

（九）恢复力和反应多样性147

（十）食物网中的连锁反应效应149

第二节 中国生态安全的基本状况150

第四章 生物入侵对生态安全的影响153

第一节 生物入侵对生物多样性的影响155

一、物种多样性与生物入侵157

二、遗传多样性与生物入侵161

三、生态系统与生物入侵163

第二节 外来动物传染病168

一、人畜共患病169

二、新出现的传染病170

（一）西尼罗河脑炎病毒175

（二）壶菌175

（三）鸟类霍乱176

（四）森林瘟疫177

（五）严重急性呼吸道综合征177

（六）H5型禽流感178

（七）莱姆氏病179

三、导致EID的原因179

（一）人口的变化179

（二）人类的放纵行为181

（三）人工饲养182

（四）由于寄主或寄生物转移而引发疾病暴发184

（五）高技术的负面影响185

（六）气候变化促进疾病暴发和扩散186

（七）野生动物疾病的传播方式187

（八）不涉及人类的疾病出现187

四、动物传染病的威胁187

第三节 气候变化与生物入侵189

一、气候变化的原因190

二、关于全球气候变化的关键阐述192

（一）全球温度明显在上升192

（二）全世界范围的山脉、冰河正在逐渐消退、减少，海平面上升迅速192

（三）会造成更多的极端气候、洪水泛滥和财产损失192

（四）目前已有清楚的迹象表明生物多样性开始在对全球气候变化做出反应192

（五）气候变化对我们的环境和生活造成了严重的干扰193

（六）森林大火在大气里温室气体的积累中所扮演的角色可能远比以前所认为的要严重193

三、气候变化对生物多样性的影响193

四、气候变暖和生物入侵197

第四节 人类健康与生物入侵198

第五节 经济发展与生物入侵199

一、产业发展199

（一）农业200

（二）林业201

（三）渔业201

（四）畜牧业201

（五）其他部门204

二、经济损失205

三、贫困209

第六节 贸易与生物入侵210

一、贸易是导致生物入侵的最重要因素210

二、野生动植物贸易和全球性疾病的出现212

第七节 人工造林的外来入侵问题214

第八节 GM生物对生态安全的影响216

一、“遗传修饰Genetical Modify,GM”的定义216

二、GMO的利益217

（一）具有明显的经济效益217

（二）解决发展中国家人民的粮食缺乏和营养问题217

（三）可能大大缩短作物生长期218

（四）控制和治疗疾病218

三、转基因生物存在的危害219

（一）增加了无法预知性、不稳定和随机性，可能带来极大的危害219

（二）出现对除草剂具有抗药性的杂草220

（三）转基因植物自身变为杂草221

（四）产生新的病毒221

（五）增加目标害虫的抗性222

（六）对非目标生物的伤害222

（七）广泛的转基因污染无法避免223

（八）可能对人或动物产生危害224

（九）对生命形式和生命过程申请专利权将带来很多危害225

（十）加剧贫困226

（十一）阻止了农业实践向可持续性的方向发展227

第五章 生物入侵的影响和风险评估228

第一节 如何判断生物入侵事件229

一、植物229

二、香港鸟类的例子232

第二节 评估生物入侵影响的综合方法237

一、决定生物入侵影响的因素237

（一）分布范围238

（二）丰富度239

（三）影响239

二、如何度量生物入侵的影响240

（一）对单个物种的影响240

（二）对遗传的影响240

（三）对种群动态的影响240

（四）对群落的影响241

（五）对生态系统过程的影响241

三、衡量生物入侵的时间和空间尺度243

（一）超越物种丰富度：在群落水平上对影响进行测定243

（二）探寻多种途径：指示种、生物区系的完整性、功能重要性244

（三）非线性和域值：重复入侵可能导致“入侵性崩溃”吗244

四、利用模型分析生物入侵的影响245

（一）尽管缺乏现实证据，但模型仍可以帮助我们了解影响245

（二）与影响有关的早期入侵模型245

（三）利用模型解释和讨论实验性研究：将模型与数据相结合所面临的挑战246

（四）模型在提出理论新观点过程中的作用246

第三节 生物入侵预测和风险评估248

一、以食人鲳为例看入侵风险评估原理248

（一）食人鲳是什么248

（二）食人鲳真实情况是什么样的呢249

（三）食人鲳是入侵物种吗250

二、生物入侵预测的原理、方法和局限251

（一）非关联方法：入侵物种的特征252

（二）非关联方法：被入侵生态系统的特征252

（三）关联方法：钥匙—锁方法253

（四）另一种关联方法：步骤和阶段方法254

（五）不同方法在预测入侵时的优势256

（六）定性分析和定量分析257

三、杂草风险评估259

（一）什么是杂草风险评估259

（二）如何解答WRA体系中的问题261

（三）杂草风险评估的表格266

四、其他的风险评估研究269

（一）欧洲的大型海洋藻类评估269

（二）北美五大湖区的鱼类引入风险评估270

（三）松树和部分被子植物入侵性预测272

第四节 转基因植物生态风险评估的原则、程序与方法272

一、风险评估的基本原则272

二、风险评估的程序273

三、危险识别的主要内容273

（一）科学评估对环境的影响273

（二）改性活生物体食品的安全性评估274

（三）社会经济评价指标275

四、危险发生可能性的推断275

五、危害程度的确定275

六、危险概率的确定276

七、风险水平的确定276

第五节 生物入侵评估和管理决策277

第六章 中国生物入侵现状280

第一节 全球外来入侵种数量280

第二节 中国外来入侵种现状281

一、中国外来入侵种现状281

（一）种类数量281

（二）来源地区283

（三）引入类型284

（四）入侵地284

（五）引入和入侵时间284

二、外来入侵种的门类情况285

（一）微生物285

（二）植物285

（三）无脊椎动物286

（四）脊椎动物289

第三节 16种危害最严重的外来入侵种301

一、紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）301

二、薇甘菊（Mikania micrantha）302

三、空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）304

四、豚草（Ambrosia artemisiifolia）304

五、毒麦（Lolium temulentum）305

六、互花米草（Spartina alterniflora）306

七、飞机草（Eupatorium odoratum）307

八、凤眼莲（Eichhornia crassipes）307

九、假高粱（Sorghum halepense）309

十、蔗扁蛾（Opogona sacchari）310

十一、湿地松粉蚧（Oracella acuta）311

十二、红脂大小蠹（Dendroctonus valens）312

十三、美国白蛾（Hyphantria cunea）313

十四、褐云玛瑙螺（Achatina fulica）314

十五、大瓶螺（Pomacea canaliculata）316

十六、牛蛙（Rana catesbeiana）318

第四节 中国的外来入侵种名录320

一、微生物（44种）320

二、植物（246种）324

三、无脊椎动物（100种）345

四、脊椎动物（59种）353

第五节 GMO现状358

一、全球GMO的状况358

（一）全球GM作物的状况358

（二）转基因动物的发展情况362

（三）转基因微生物的发展情况362

二、我国的GMO生产现状363

第七章 生物入侵生物地理区域分析364

第一节 生物地理区划364

第二节 中国生物地理区划364

一、中国生物地理区划介绍365

（一）中国生物地理区划的基本原则366

（二）基于物种分布的地理分区聚类分析——CLGRAF程序368

二、物种信息聚类分析结果分析369

（一）根据动物物种信息的聚类结果369

（二）根据植物物种信息的聚类结果372

（三）物种信息聚类分析结果分析372

（四）区划分析374

三、中国生物地理区划系统376

第三节 中国区域生物入侵状况评估381

一、东北部区域（Ⅰ）383

（一）内蒙古高原及东北平原亚区域（Ⅰa）383

（二）小兴安岭和长白山亚区域（Ⅰb）386

（三）华北及黄土高原亚区域（Ⅰc）387

二、东南部区域（Ⅱ）389

（一）华中亚区域（Ⅱa）389

（二）长江以南丘陵和高原亚区域（Ⅱb）393

（三）中国南部沿海和岛屿亚区域（Ⅱc）396

三、西南部区域（Ⅲ）402

（一）青藏高原东南部和南部亚区域（Ⅲa）402

（二）青藏高原中北部亚区域（Ⅲb）405

四、西北部区域（Ⅳ）407

第八章 如何应对生物入侵411

第一节 控制外来物种的引入412

一、现有的防御体系413

（一）现有的国际防御体系413

（二）现有的中国国家防御体系413

二、建立风险评估体系419

（一）预防原则419

（二）风险评估420

三、完善生物入侵控制相关策略和立法425

（一）利用和完善国际法律和防御体系425

（二）建立和完善国家防御体系427

（三）建立更严格的针对相关环境问题的市场准入制度和技术标准435

第二节 生物入侵的监测、早期预警和快速反应435

一、生物入侵监测和资源调查436

二、建立外来入侵种早期预警体系438

三、建立快速反应体系439

第三节 入侵后的控制措施440

一、物理防治440

二、化学防治443

三、生物防治448

（一）生物防治的原理451

（二）生物防治的应用451

（三）生物防治的风险454

（四）未来展望456

四、生境控制管理458

（一）火控制459

（二）替代防治459

（三）通过调整生产方式来防治460

五、综合防治461

（一）综合治理461

（二）清除策略463

（三）控制策略469

（四）从生态系统角度考虑入侵物种的控制问题471

第四节 采用经济手段控制生物入侵477

一、外来物种的成本和效益479

二、建立政策及经济激励和制约机制482

第五节 保护和恢复天然生态系统483

一、鼓励利用本地物种483

二、恢复天然植被485

三、保护当地濒危物种487

四、保护关键地点488

五、减少人类对自然的入侵489

第六节 制定“野生动物疾病管理策略”491

第七节 自然保护地体系如何应对生物入侵498

一、中国的保护地现状498

二、保护地生物入侵现状499

（一）保护地生物入侵状况499

（二）中国的保护地生物入侵状况500

（三）保护地生物入侵管理501

第八节 应对转基因产业发展502

一、中国在生物安全管理方面所开展的主要工作503

二、加强转基因生物管理505

第九节 制定优先行动计划507

第十节 能力建设510

一、提高研究能力510

二、建立管理能力511

三、协调和合作机制512

四、加强信息共享517

第十一节 加强宣传教育520

一、建立新的生物安全防护道德规范522

二、将外来入侵种问题纳入国家的教育体系522

三、社区参与管理524

四、发动志愿者527

五、利用媒体530

第十二节 生物入侵管理控制指导原则和主要对策总结531

一、生物入侵管理控制指导原则531

二、控制中国生物入侵的主要对策总结531

第九章 全球合作533

第一节 其他国家外来入侵种控制情况533

一、新西兰生物安全策略534

（一）简介535

（二）战略要点与关联问题535

（三）管理和组织结构安排536

（四）系统和能力的改进537

（五）资金来源与成本补偿538

二、美国国家入侵物种管理规划539

三、日本有关防御入侵种引发的生态负面影响的基本政策540

（一）外来入侵种筛选的原则542

（二）关于处理外来入侵种的原则543

（三）国家政府和其他团体在减缓外来入侵种影响时应掌握的原则544

（四）与防止外来入侵种对生态系统的负面影响有关的其他重要事项547

第二节 国际法律环境与机遇550

一、现有的与外来入侵种相关的国际协议550

（一）生物多样性保护552

（二）水生生态系统和资源553

（三）植物、动物和人类的健康553

（四）国际运输554

（五）WTO及其对贸易环境问题的协调555

（六）与多边贸易系统的关系557

二、现存法律文件之间的差异、重叠和矛盾559

（一）术语560

（二）范畴560

（三）组成部分562

（四）跨边界问题565

（五）责任、义务和补救566

三、对其他与效率和效力相关的因素的评估566

（一）制度能力与合作566

（二）策略计划编制、审查和评估568

（三）利益相关者的参与和约定568

（四）现有的激励系统的结构569

（五）现有工具、程序和信息系统的适用性569

（六）卡塔赫纳生物安全议定书570

四、利用国际手段加强生物入侵控制572

（一）完善《临时指南》572

（二）制订或完善一份或多份国际协议573

（三）其他行动573

第三节 加强国际合作573

附录575

附录一：IUCN关于《防止外来入侵种导致生物多样性丧失的指南》575

附录二：IUCN关于《物种重引入指南》591

附录三：卡塔赫纳生物安全议定书正文和附件597

附录四：日本外来入侵物种法案614

附录五：与外来入侵物种有关的主要全球协议622

附录六：相关网站625

附录七：缩写635

参考文献639

索引655