生物入侵論文模板(10篇)

時(shí)間:2023-03-27 16:50:25

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生物入侵論文

篇1

外來(lái)入侵物種是指從自然分布區(qū)通過有意或無(wú)意的人為活動(dòng)而被引入、在當(dāng)?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(dāng)?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(zhǎng)成災(zāi),侵入草場(chǎng)、林地和荒地,很快形成單種優(yōu)勢(shì)群落,導(dǎo)致原有植物群落的衰退。外來(lái)入侵種在當(dāng)?shù)囟ㄖ病U(kuò)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(jì)、社會(huì)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(hù),并且隨著全球性貿(mào)易的發(fā)展、對(duì)外開放、全球變化以及土地使用模式的改變會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重。

1.外來(lái)生物入侵現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)每年因生物入侵造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)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(lái)生物的入侵給生態(tài)環(huán)境、生物多樣性和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成巨大危害,僅對(duì)我國(guó)農(nóng)林業(yè)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失每年就高達(dá)574億元。而生物入侵的危害又是多方面的。

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

自20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著外來(lái)人侵動(dòng)植物危害日益猖獗,我國(guó)加緊了防治工作。對(duì)外來(lái)害蟲松材線蟲、濕地松粉蚧、美國(guó)白蛾、稻水象甲和美洲斑潛蠅以及外來(lái)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(guó)家針對(duì)外來(lái)人侵種沒有制訂具體的預(yù)防、控制和管理?xiàng)l例,各地在防治這些入侵物種時(shí)缺乏必要的技術(shù)指導(dǎo)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(kuò)散危害,新的危險(xiǎn)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(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失

生物入侵倍受各國(guó)政府關(guān)注的首要原因是它造成的巨大經(jīng)濟(jì)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(guó)際貿(mào)易的發(fā)展,該種害蟲隨木質(zhì)包裝材料進(jìn)入美國(guó).到1998年8月,它已在加利福尼亞、佛羅里達(dá)、紐約、華盛頓等14個(gè)州的倉(cāng)庫(kù)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(guó)沒有已知天敵,會(huì)對(duì)美國(guó)遍地種植的楓樹和果樹造成危害.如果它在美國(guó)得以長(zhǎng)期繁衍,造成的經(jīng)濟(jì)損失將高達(dá)1380億美元。僅美國(guó)每年因外來(lái)種入侵造成的經(jīng)濟(jì)損失就近1370億美元.

1.2生物入侵造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞和生物污染

大部分外來(lái)物種成功入侵后大爆發(fā),生長(zhǎng)難以控制,造成嚴(yán)重的生物污染,對(duì)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(zhǎng)成災(zāi),嚴(yán)重破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,導(dǎo)致大量水生動(dòng)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(yán)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(lái)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(wàn)人受到感染,約1萬(wàn)人死亡;脈草、三裂葉脈草現(xiàn)已分布在我國(guó)東北、華北、華東和華中的15個(gè)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(guó)發(fā)現(xiàn)。科學(xué)家推測(cè),可能是病牛或病羊的尸體被加工成了動(dòng)物飼料,從而引起疾病大規(guī)模傳播。1996年3月,英國(guó)政府正式承認(rèn)瘋牛病有可能傳染給人。

1.4生物入侵導(dǎo)致生物多樣性的喪失

在過去的幾十年中,對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和化學(xué)污染引起的生物多樣性的喪失引起了各國(guó)科學(xué)家的重視,但最近幾年生物入侵對(duì)多樣性的影響又成為一個(gè)主要的問題。入侵物種破壞了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),降低了生物多樣性,使瀕危動(dòng)植物受到侵害,外來(lái)物種中的動(dòng)植物與本地種雜交,改變了當(dāng)?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(guó)大會(huì)的專家們警告說,外來(lái)物種給生物多樣化造成的破壞,其嚴(yán)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(guó)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(dǎo)致生態(tài)災(zāi)害頻繁爆發(fā),對(duì)農(nóng)林業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p害。近年來(lái),松材線蟲、濕地松粉階、美國(guó)白蛾等森林入侵害蟲嚴(yán)重發(fā)生與危害的面積,每年達(dá)150萬(wàn)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(wàn)hm2;脈草、飛機(jī)草、水葫蘆、大米草等肆意蔓延,對(duì)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(huì)產(chǎn)生危害,而且許多新品種的引入確實(shí)解決了生產(chǎn)生活中的實(shí)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(cái)富之源;然而,大多數(shù)的引種在帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),卻給人類帶來(lái)了更大的災(zāi)難。例如,20世紀(jì)50年代我國(guó)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(zhēng)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(rèn)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(jìn)犯,并對(duì)當(dāng)?shù)氐奈锓N造成威脅。據(jù)海洋生物學(xué)家表示,軟體動(dòng)物、蛀船蟲、珊瑚蟲這些寄居類動(dòng)物如今正附著在漂浮的垃圾上漂進(jìn)新的地區(qū),對(duì)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(xué)家巴恩斯表示,能使海水結(jié)冰的溫度可能是阻擋外來(lái)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(lái)生物的天然海水屏障,情況就將更加嚴(yán)重。二是海洋壓艙水的排放:20世紀(jì)初,壓艙水代替了固體壓艙物,這無(wú)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(gè)滿載各種微型生物的“水族箱”,它們?cè)谑澜绶秶鷥?nèi)輸送貨物時(shí),不斷地運(yùn)輸和儲(chǔ)存這些水生生物。由于一些尚不清楚的原因,越來(lái)越多的與壓艙水直接相關(guān)的異地種侵入事件在20世紀(jì)的最近幾十年里時(shí)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(lái)各種的物種,其中就包括有異地的植物、動(dòng)物、微生物。這些物種被游客有意無(wú)意地留在當(dāng)?shù)氐纳姝h(huán)境中,對(duì)當(dāng)?shù)氐纳锶肭制鸬搅瞬豢珊鲆暤淖饔谩?/p>

2.4國(guó)際貿(mào)易

最近10余年來(lái),隨著全球貿(mào)易額的不斷增加、國(guó)際運(yùn)輸?shù)募b箱化和車船飛機(jī)的速度加快及大型化,促進(jìn)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(guó)際間傳播入侵的機(jī)會(huì)。例如美國(guó)白娥入侵亞洲,就是由于在二戰(zhàn)后,日本木材奇缺,美國(guó)原木大量?jī)A銷日本,美國(guó)白蛾也就由此進(jìn)入亞洲,進(jìn)入中國(guó);松材線蟲傳人中國(guó)、光肩星天牛(ALB)傳人美國(guó)等都是由于國(guó)際貿(mào)易而引起的。同時(shí)種苗產(chǎn)業(yè)國(guó)際化與國(guó)際交流頻繁更加快了病蟲的入侵與擴(kuò)散。3防治生物入侵的技術(shù)措施

3.1清除

當(dāng)某一物種初到新地時(shí),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(guó)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(gè)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?yàn)榈侥壳盀橹梗€沒有一個(gè)國(guó)家建立了有效的早期預(yù)告系統(tǒng)來(lái)報(bào)告入侵物種的到來(lái),很少有相應(yīng)的專門小組執(zhí)行有效的根除計(jì)劃。而且,沒有一個(gè)國(guó)家建立了完整的數(shù)據(jù)系統(tǒng)來(lái)確定是否新引進(jìn)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(shí),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(shí)施時(shí)有很大的局限性。

3.2防治對(duì)策

3.2.1實(shí)行全面檢疫,阻止外來(lái)種的偶然入侵

檢疫是為防止危險(xiǎn)性有害生物傳出或傳人某個(gè)國(guó)家或地區(qū)所采取的預(yù)防性措施.14世紀(jì)中葉,歐洲的威尼斯共和國(guó)為阻止黑死病、霍亂、黃熱病等疫病傳人本國(guó),對(duì)要求人境的外來(lái)船舶和人員采取了進(jìn)港前一律在錨地停滯、隔離40d的防范措施,后來(lái)逐漸運(yùn)用到阻止動(dòng)植物外來(lái)種傳播方面,出現(xiàn)了動(dòng)植物檢疫.1994年烏拉圭回合貿(mào)易談判最終達(dá)成的(實(shí)施動(dòng)植物衛(wèi)生檢疫措施協(xié)議),已成為一部國(guó)際檢疫法。1999年在昆明舉辦世界園藝博覽會(huì)期間,我國(guó)共檢疫國(guó)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(jìn)行了及時(shí)的處置。

3.2.2采取全面的生態(tài)評(píng)估和監(jiān)測(cè),防范引進(jìn)品種的入侵

美國(guó)夏威夷為了消滅害蟲,從非洲南部引進(jìn)了一種玫瑰色蝸牛,誰(shuí)知55年后,它競(jìng)將15—20種土生土長(zhǎng)的蝸牛伙伴消滅得干干凈凈。為了改善牧草的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),美國(guó)西部引進(jìn)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(wàn)頭奶牛的牧場(chǎng)寸草不生,最后被荒棄不用。在中國(guó)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(shí)達(dá)到1億株,40多萬(wàn)公頃。大面積的天然林被毀,代之以巴西橡膠占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)、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(dǎo)致的災(zāi)難性后果提示人們,在進(jìn)行人為引種前必須認(rèn)真作好全面的生態(tài)評(píng)估,并進(jìn)行引種后的跟蹤監(jiān)測(cè)。

3.2.1化學(xué)防治

對(duì)外來(lái)物種的化學(xué)防治(包括誘餌、驅(qū)趕劑和毒藥)通常被認(rèn)為不可取,因?yàn)楸娝苤膹V譜殺蟲劑對(duì)環(huán)境和人類健康的影響。但據(jù)美國(guó)國(guó)會(huì)透露,有一些新型化學(xué)殺蟲劑只對(duì)某一種或幾種害蟲起作用,不會(huì)影響人類健康。但是,這些化學(xué)殺蟲劑非常貴,而且需要反復(fù)使用,易使害蟲產(chǎn)生抗藥性。所以化學(xué)防治也只是在一定的程度上才有效可取。

3.2.2機(jī)械防治

篇2

菌根共生體在強(qiáng)化植物個(gè)體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性、提高植物營(yíng)養(yǎng)水平以及塑造植物種群和群落結(jié)構(gòu)與動(dòng)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(yíng)養(yǎng),提高植物對(duì)環(huán)境中水的利用效率,增強(qiáng)植物對(duì)一些病原微生物侵染的抗性.因此,外來(lái)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(jìn)外來(lái)植物成功入侵的一個(gè)重要原因.如NI-JJER等在研究烏桕(Sapiumsebiferum)成功入侵的機(jī)理時(shí)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(zhǎng)率、促進(jìn)其進(jìn)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(diǎn)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(jìn)了斑點(diǎn)矢車菊對(duì)氮的吸收,從而有利于其在河漫灘地的泛濫生長(zhǎng).目前,AMF在外來(lái)植物入侵中的作用已被大量試驗(yàn)證實(shí).如楊如意等認(rèn)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(duì)入侵美國(guó)西北部草地的斑點(diǎn)矢車菊的研究揭示:外來(lái)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(guó)的豚草(Ambrosiaartemisiifolia)時(shí)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(jìn)一步促進(jìn)其入侵.為了說明菌根共生如何促進(jìn)外來(lái)植物入侵的機(jī)理問題,CAR-EY等采用同位素標(biāo)記的方法研究了菌根共生對(duì)斑點(diǎn)矢車菊與本土植物愛達(dá)荷狐茅(Festucaidahoen-sis)的營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,結(jié)果表明,菌根菌通過地下菌絲網(wǎng)絡(luò)將碳水化合物由本土植物愛達(dá)荷狐茅向斑點(diǎn)矢車菊進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn),進(jìn)而抑制了愛達(dá)荷狐茅的生長(zhǎng),促進(jìn)了斑點(diǎn)矢車菊的入侵,但此機(jī)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(jìng)爭(zhēng),從而抑制了本地植物的生長(zhǎng).那么菌根菌是否對(duì)入侵植物也具有負(fù)反饋?zhàn)饔眠€需要大量的實(shí)驗(yàn)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(yàn),所以仍需大量的野外證據(jù)來(lái)支持.

1.2固氮微生物共生對(duì)外來(lái)植物入侵的促進(jìn)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(lái)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(jìn)而提高了入侵種類的豐富度.火樹(Myricafaya)是生長(zhǎng)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(jìn)一步入侵創(chuàng)造了有利的土壤條件.XU等在研究入侵中國(guó)西南部的外來(lái)植物紫莖澤蘭(Ageratinaadenophora)的根際土壤特性和固氮細(xì)菌群落時(shí)發(fā)現(xiàn),重度入侵地土壤的土壤肥力、固氮細(xì)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(lái)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(lái)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(lái)植物均顯著提高了土壤中植物的可獲得性氮含量,進(jìn)而有利于其進(jìn)一步入侵.然而固氮植物入侵對(duì)土壤氮可獲得性的影響不僅取決于其本身的生物學(xué)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(lái)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(zhǎng).如PARKER等對(duì)由美國(guó)入侵到北澳大利亞的含羞草(Mimosapigra)的根瘤菌進(jìn)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(zhǎng)于美國(guó)本土的含羞草根瘤菌品系,且這些澳大利亞根瘤菌品系對(duì)含羞草的入侵具有明顯的促進(jìn)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(lái)入侵植物生長(zhǎng)的土壤微環(huán)境,促進(jìn)外來(lái)植物成功入侵.

1.3土壤病原微生物的釋放有利于外來(lái)植物入侵

盡管“天敵逃避假說”遭遇了一些研究的挑戰(zhàn),認(rèn)為入侵植物逃避天敵不一定會(huì)提高入侵植物對(duì)群落的破壞作用,因而“天敵逃避假說”可能不是外來(lái)植物成功入侵的重要機(jī)制.然而,該假說目前仍然是最能解釋外來(lái)植物成功入侵的重要機(jī)制之一.該假說認(rèn)為外來(lái)植物的成功入侵是因?yàn)槠湓谌肭值爻晒μ颖芰吮就恋奶鞌常ㄖ饕甘巢菪詣?dòng)物),從而充分發(fā)揮了其潛在的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì).最近的研究進(jìn)一步認(rèn)為外來(lái)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(dòng)物等微生物.KLIRONOMOS通過接種病原體進(jìn)入滅菌與未滅菌的土壤來(lái)研究入侵植物和本土植物的生長(zhǎng)與病原體侵染的關(guān)系,結(jié)果表明,土壤病原微生物對(duì)本土植物具有負(fù)反饋?zhàn)饔茫瓹ALLAWAY等研究了入侵植物斑點(diǎn)矢車菊在本土與入侵地土壤上的生長(zhǎng)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(diǎn)矢車菊,其生長(zhǎng)速度明顯低于滅菌的本土土壤,而斑點(diǎn)矢車菊栽培在入侵的未滅菌的北美土壤上,其生長(zhǎng)速度明顯地高于滅菌的土壤.由此推測(cè):本土土壤病原微生物的侵染對(duì)斑點(diǎn)矢車菊的生長(zhǎng)具有負(fù)反饋?zhàn)饔茫谌肭值赜捎谌狈ο鄳?yīng)的土壤病原微生物,斑點(diǎn)矢車菊的入侵更容易.VANDERPUTTEN等在研究入侵博茨瓦納共和國(guó)稀樹干草原的印度蒺藜草(Cenchrusbiflorus)時(shí)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(shí)的生態(tài)學(xué)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(guó)加州的歐洲海濱草(Ammophilaare-naria)時(shí)發(fā)現(xiàn),入侵地與原產(chǎn)地的土壤微生物對(duì)歐洲海濱草的生長(zhǎng)均表現(xiàn)為負(fù)反饋?zhàn)饔茫灿醒芯勘砻鳎肭种参镌谌肭值乜梢酝ㄟ^富集對(duì)本地植物有害的土壤病原菌來(lái)影響本地植物的生長(zhǎng),從而成功入侵.如MANGLA等[52]發(fā)現(xiàn)入侵印度的飛機(jī)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(zhǎng),促進(jìn)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(jìn)外來(lái)植物進(jìn)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(lái)植物入侵常常導(dǎo)致本土植物群落組成劇烈改變,進(jìn)而引起根系分泌物和凋落物的化學(xué)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(yīng)的演替,且改變后的土壤微生物群落有利于外來(lái)植物的進(jìn)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(gè)方面:

(1)外來(lái)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(shí),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(duì)細(xì)菌群落未造成明顯影響.此外,南美蟛蜞菊的入侵也對(duì)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(duì)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(xì)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(lái)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(xì)菌、硫氧化細(xì)菌等的脂肪酸含量.此外,我國(guó)學(xué)者對(duì)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(lái)植物入侵與土壤微生物群落多樣性的關(guān)系.外來(lái)植物之所以能成功入侵是因?yàn)槠淠軌虼龠M(jìn)根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的演替,進(jìn)而創(chuàng)造出有利于自身生長(zhǎng)的土壤微環(huán)境,從而加快了入侵進(jìn)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(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性,祖元?jiǎng)偟妊芯苛讼矘洌–amptothecaacu-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(duì)細(xì)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(duì)外來(lái)植物進(jìn)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(duì)有機(jī)物的礦化作用和無(wú)機(jī)物的轉(zhuǎn)化,并由此影響著土壤營(yíng)養(yǎng)的可獲得性,而土壤營(yíng)養(yǎng)的可獲得性又直接影響著植物的個(gè)體生長(zhǎng)和種群或群落動(dòng)態(tài).現(xiàn)有研究表明,外來(lái)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(jī)制之一.如BAJPAI等證實(shí):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(duì)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(jìn)一步入侵創(chuàng)造了有利的土壤營(yíng)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(duì)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(jìn)一步入侵創(chuàng)造了有利的營(yíng)養(yǎng)條件.不同入侵植物對(duì)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(duì)草地氮素營(yíng)養(yǎng)動(dòng)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(yíng)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(kuò)大外來(lái)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(jī)理提供更多的證據(jù).

2植物入侵的內(nèi)生菌生態(tài)學(xué)機(jī)制

植物內(nèi)生菌(endophyte)泛指那些在其生活史中的某一段時(shí)期寄居在植物體內(nèi),對(duì)植物組織沒有引起明顯病害癥狀的微生物,包括那些對(duì)宿主暫時(shí)沒有傷害的潛伏性病原菌、菌根菌以及營(yíng)表面生的腐生微生物.植物內(nèi)生菌可增強(qiáng)宿主的抗逆性、抗病性、抗蟲性、提高植物的生產(chǎn)力,以及對(duì)其他植物的排斥性等,但大多數(shù)研究都是針對(duì)本土植物進(jìn)行的.近年來(lái),研究者開始從內(nèi)生菌的角度研究外來(lái)植物成功入侵的相關(guān)機(jī)理.有研究證明,內(nèi)生菌能夠增強(qiáng)入侵植物的入侵性,如SHIPUNOV等發(fā)現(xiàn),入侵北美草原的斑點(diǎn)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(diǎn)矢車菊在入侵地的競(jìng)爭(zhēng)力,進(jìn)而增強(qiáng)其入侵性.ASCHEHOUG等研究了內(nèi)生真菌對(duì)入侵植物斑點(diǎn)矢車菊化感作用的影響,發(fā)現(xiàn)感染內(nèi)生真菌的斑點(diǎn)矢車菊對(duì)本土植物(Koeleriamacrantha)的化感強(qiáng)度很高,感染數(shù)是沒感染數(shù)的2倍多,從而進(jìn)一步提高了斑點(diǎn)矢車菊的競(jìng)爭(zhēng)能力.此外,假高粱(Sorghumhalepense)體內(nèi)定居多種內(nèi)生固氮細(xì)菌,這些內(nèi)生固氮細(xì)菌的存在進(jìn)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(lái)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(lái)植物高羊茅(Loliumarundinaceum)根際微生物群落的多樣性,從而進(jìn)一步促進(jìn)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(diǎn)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(diǎn)矢車菊種子的發(fā)芽、生長(zhǎng),并延緩其開花.不難看出,植物內(nèi)生菌在外來(lái)植物入侵過程中可能起至關(guān)重要的作用,尤其是對(duì)入侵植物的促進(jìn)作用.因此對(duì)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(huì)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(xué)機(jī)制研究面臨的問題

國(guó)內(nèi)外關(guān)于外來(lái)植物入侵的微生物學(xué)機(jī)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(jī)理亦不盡相同,爭(zhēng)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(jiǎn)介

密西西比紅耳龜,英文名為Red-ear turtle,動(dòng)物學(xué)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(guó)密西西比河畔,因?yàn)殚L(zhǎng)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(jìn)我國(guó)廣東,繼而迅速流向全國(guó)。紅耳龜性格活潑,與人互動(dòng)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(jìn)入21世紀(jì)后的我國(guó),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(guó)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(guó)大陸確已造成嚴(yán)重生物入侵,且此生物入侵最重要的原因就是不正當(dāng)引進(jìn)和隨意的放生。

二、生物入侵及特點(diǎn)

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(duì)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(lái)物種。外來(lái)入侵物種具有生態(tài)適應(yīng)能力強(qiáng),繁殖能力強(qiáng),傳播能力強(qiáng)等特點(diǎn);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(jī)制,人類進(jìn)入的頻率高等特點(diǎn)。目前在中國(guó)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(guó)內(nèi)一些知名學(xué)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?zhǔn)住T摬【鷷?huì)同時(shí)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(dòng)物傳播給恒溫動(dòng)物。因?yàn)樯抽T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(huì)被龜吃光。紅耳龜整體繁殖力強(qiáng),存活率高,覓食、搶奪食物能力強(qiáng)于任何中國(guó)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(guó)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(dá)到生殖期,就能順利,順利孵化,順利成活。世界自然保護(hù)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(xiǎn)的100個(gè)入侵生物,給我國(guó)帶來(lái)了很大經(jīng)濟(jì)損失。

篇4

中圖分類號(hào):Q969.413.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161032014

美國(guó)白蛾(Hyphantria cunea Drury),又稱美國(guó)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(guó)遼寧省丹東發(fā)現(xiàn)(季榮等,2003)。美國(guó)白蛾(Hyphantria cunea Drury)繁殖率非常高,抗逆性非常強(qiáng),危害植物種類非常廣, 且發(fā)生具有蔓延速度快、點(diǎn)多、面廣、為害重、基數(shù)大的特點(diǎn)。美國(guó)白蛾給這些省(市)的園林、城市綠化造成了嚴(yán)重危害,不但給廣大林農(nóng)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,給城鄉(xiāng)居民生活帶來(lái)很大不便,而且嚴(yán)重危害林業(yè)生態(tài)安全(萬(wàn)方浩等,2009)。

我國(guó)于1979年首次在遼寧丹東發(fā)現(xiàn),很快蔓延。1981年國(guó)務(wù)院下達(dá)文件“嚴(yán)密封鎖,就地消滅”。1998我國(guó)啟動(dòng)了“京津冀美國(guó)白蛾治理工程”(李淑賢等,2009)。然而,美國(guó)白蛾在我國(guó)的疫情仍然十分嚴(yán)重,防控形勢(shì)依然嚴(yán)峻。國(guó)家林業(yè)局2012年第4號(hào)公告,京、津、冀、遼、吉、魯、蘇、豫8省、市374個(gè)縣、區(qū)被化為疫區(qū),當(dāng)年新增疫區(qū)達(dá)33個(gè)。由于冀、豫、陜3省是美國(guó)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(guó)白蛾的入侵(劉川等,2009),因此,對(duì)美國(guó)白蛾進(jìn)行預(yù)測(cè)研究,不僅能夠預(yù)測(cè)其在中國(guó)的擴(kuò)散動(dòng)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(fēng)險(xiǎn),以及早采取預(yù)防措施,防止疫情擴(kuò)散。

本文結(jié)合搜集到的574個(gè)分布點(diǎn)和GARP DESKTOP V1.1.6軟件(http://nhm.ku.edu/desktopgarp/下載)自帶的14個(gè)環(huán)境圖層,利用基于遺傳算法的GARP生態(tài)位模型,對(duì)美國(guó)白蛾在我國(guó)的適生區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè),以期為開展該害蟲在山西省的分布區(qū)預(yù)測(cè),發(fā)展早期預(yù)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(lái)源

分布點(diǎn)數(shù)據(jù)由3種途徑獲取,從國(guó)內(nèi)外已公開發(fā)表的論文;從國(guó)家林業(yè)局及各地市林業(yè)局的關(guān)于美國(guó)白蛾的公告信息;從國(guó)內(nèi)各大主流媒體對(duì)美國(guó)白蛾的新聞報(bào)道。自1943年最先在遼寧省發(fā)現(xiàn)該蟲以來(lái)(李淑賢等,2009),截至2015年1月已有10省(直轄市)460區(qū)(縣)有疫情報(bào)道,結(jié)合相關(guān)論文及媒體報(bào)道,經(jīng)核實(shí)后最終整理得到574個(gè)不重復(fù)的分布點(diǎn),其中北京市分布點(diǎn)23個(gè),天津市分布點(diǎn)12個(gè),河北省分布點(diǎn)88個(gè),山東省分布點(diǎn)205個(gè),遼寧省分布點(diǎn)109個(gè),吉林省分布點(diǎn)8個(gè),江蘇省分布點(diǎn)24個(gè),安徽省分布點(diǎn)9個(gè),河南省分布點(diǎn)82個(gè),陜西省分布點(diǎn)14個(gè)(表1)。利用Google Earth查閱其具體的經(jīng)緯度坐標(biāo)(分辨率為0.000001°),最后將所得坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成Garp模型所需的.csv格式文件。

將分布數(shù)據(jù)隨機(jī)分為80% 和20% 2個(gè)部分(經(jīng)緯度相近的分布點(diǎn)分成不同組),其中80% 的一組數(shù)據(jù)為導(dǎo)入到GARP軟件中的運(yùn)算數(shù)據(jù),即為訓(xùn)練數(shù)據(jù)(training data),用這些數(shù)據(jù)生成預(yù)測(cè)模型(predictive modeling) ;剩余20%的一組分布點(diǎn)作為驗(yàn)證數(shù)據(jù)(testing data),對(duì)生成的模型精確度進(jìn)行校驗(yàn)。選定4種運(yùn)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(luò)(Bioclimatic envelope)和逆生物氣候包絡(luò)(Negated bioclimatic envelope)進(jìn)行組合分析并定義結(jié)果以預(yù)測(cè)圖的方式輸出及其存儲(chǔ)位置。

1.2 環(huán)境變量

本實(shí)驗(yàn)采用GARP軟件自身攜帶的亞洲地區(qū)的14個(gè)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(jì)算。各參數(shù)均為1961―1990年的平均值(周國(guó)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(yù)測(cè)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(chǔ),尋找物種已知分布區(qū)域的環(huán)境特征與預(yù)測(cè)區(qū)域的非隨機(jī)關(guān)系,用于預(yù)測(cè)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(shí)際操作GARP軟件時(shí),首先將已知分布數(shù)據(jù)隨機(jī)分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)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(shí)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(luò) ( Bioclimatic envelope )和逆生物氣候包絡(luò) ( Negated bioclimatic envelope ) 的獨(dú)立和組合分析,反復(fù)對(duì)規(guī)則進(jìn)行選擇、評(píng)價(jià)、驗(yàn)證、接受或拒絕,通常重復(fù)創(chuàng)建1000次模型, 重復(fù)運(yùn)算次數(shù)最大值 (Max iteration)設(shè)為1000, 收斂極限(Convergence limit) 為0.01,形成一個(gè)由不同規(guī)則共同組成的模型。運(yùn)算過程通過控制假陽(yáng)性 (Commission,預(yù)測(cè)結(jié)果中超出現(xiàn)存分布點(diǎn)所占比率) 和假陰性 (Omission,預(yù)測(cè)結(jié)果中忽略的現(xiàn)存分布點(diǎn)所占比率) 2種模型預(yù)測(cè)誤差自動(dòng)選擇最優(yōu)模型(Robert P. et al.2003)。選取預(yù)測(cè)面積與實(shí)際分布的面積最接近的10個(gè)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(gè)因子,將各個(gè)因子融合到一個(gè)圖層中并對(duì)其可視化表達(dá),最終形成物種潛在分布區(qū)預(yù)測(cè)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(yù)測(cè)

利用ArcGIS 10.1 for Desktop的空間擴(kuò)展模塊 (Spatial Analyst Tools),將最優(yōu)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行等疊加。疊加后,每一個(gè)柵格的數(shù)值在0~1之間,這個(gè)數(shù)值代表100個(gè)預(yù)測(cè)模型中該柵格適合美國(guó)白蛾生存的模型數(shù)量。我們將每一柵格適合生長(zhǎng)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(guó)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(guó)之外的分布。根據(jù)重疊值的大小可將預(yù)測(cè)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(yù)測(cè)在中國(guó)的分布

根據(jù)美國(guó)白蛾當(dāng)前的分布形勢(shì),分布范圍在E107.23~124.37°,N34.16~42.57°內(nèi)。它在全國(guó)范圍內(nèi)的擴(kuò)展趨勢(shì)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(kuò)展的趨勢(shì),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(guó)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(guó)白蛾在這些地區(qū)擴(kuò)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(guó)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(guó)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(guó)白蛾的低度適生區(qū);在西南地區(qū),中南部為美國(guó)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(guó)白蛾的生存區(qū)域。因此,從美國(guó)白蛾的適生區(qū)(圖2)可以看出:美國(guó)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(gè)省、市、自治區(qū)。

不同顏色代表美國(guó)白蛾分布的可能性不同(如重疊指數(shù)OI值為0代表10個(gè)最佳模型均預(yù)測(cè)不適合美國(guó)白蛾入侵;重疊指數(shù)OI值為1則代表10個(gè)最佳模型均預(yù)測(cè)適合美國(guó)白蛾入侵)。

3.2 美國(guó)白蛾在山西省的可能分布

在對(duì)全國(guó)分析的基礎(chǔ)上,采用相同的方法對(duì)山西省進(jìn)行分布預(yù)測(cè)(圖3)。美國(guó)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(yùn)城、臨汾、晉城、晉中、長(zhǎng)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(gè)別縣市,如寧武縣、原平市、靜樂縣、繁峙縣、岢嵐縣、應(yīng)縣、廣陵縣等。

不同顏色代表美國(guó)白蛾分布的可能性不同(如重疊指數(shù)OI值為0代表10個(gè)最佳模型均預(yù)測(cè)不適合美國(guó)白蛾入侵;重疊指數(shù)OI值為1則代表10個(gè)最佳模型均預(yù)測(cè)適合美國(guó)白蛾入侵)。

3.3 模型評(píng)估

3.3.1 ROC檢驗(yàn)

為了檢測(cè)模型的預(yù)測(cè)能力,使用受測(cè)者工作曲線(ROC)進(jìn)行檢測(cè)。ROC曲線是以預(yù)測(cè)結(jié)果的每一個(gè)值作為可能的判斷閾值,由此計(jì)算得到相應(yīng)的靈敏度和特異度。以假陽(yáng)性率即(1特異度)為橫坐標(biāo),以真陽(yáng)性率即靈敏度為縱坐標(biāo)繪制而成,其曲線下面積(area under curve ,AUC)的大小作為模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的衡量指標(biāo),其取值范圍為[0,1],AUC的值越大,模型的預(yù)測(cè)能力越好。理想情況是模型預(yù)測(cè)分布區(qū)與物種實(shí)際分布區(qū)完全吻合,此時(shí)AUC值為1(鐘艮平等,2009)(王運(yùn)生等,2007)。本文利用Medcalc 11.1.1.0軟件 (http:///下載) 繪制ROC曲線,驗(yàn)證GARP運(yùn)算出來(lái)的最優(yōu)模型。

3.3.2 預(yù)測(cè)誤差――假陽(yáng)性(Commission)和假陰性(Omission)

在產(chǎn)生的10個(gè)最優(yōu)結(jié)果中,以GARP軟件自帶的假陽(yáng)性(Commission)和假陰性(Omission)兩項(xiàng)參數(shù)作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),評(píng)判依據(jù)為:假陽(yáng)性(Commission)和假陰性(Omission);假陽(yáng)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(guó)白蛾具有傳播速度快、適應(yīng)性強(qiáng)、危害寄主植物多、繁殖力高、取食量大、危害范圍廣等特點(diǎn),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(shí)間內(nèi)很難鏟除,將給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)林業(yè)、園林綠化等造成嚴(yán)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(diǎn)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(guó)范圍內(nèi)成功預(yù)測(cè)了美國(guó)白蛾的潛在分布區(qū),結(jié)果表明:美國(guó)白蛾在中國(guó)的潛在分布區(qū)極為廣泛,在現(xiàn)有的10省(市)基礎(chǔ)上,可增加至21省(市、自治區(qū));其擴(kuò)散趨勢(shì)是有東北、華北、華南、西北4個(gè)方向。尤其是對(duì)美國(guó)白蛾在山西省的分布預(yù)測(cè)研究顯示,山西省內(nèi)絕大部分地區(qū)高度適合美國(guó)白蛾的生存。這一結(jié)果不僅顯示出美國(guó)白蛾在中國(guó)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(guó)際經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程與國(guó)際貿(mào)易的飛速發(fā)展,生物入侵的問題愈加突出,形勢(shì)愈加嚴(yán)峻。在大多數(shù)國(guó)家和地區(qū),外來(lái)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(kuò)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(yán)重。生物入侵早期預(yù)警是在針對(duì)潛在入侵、新入侵和已入侵的入侵物種進(jìn)行一系列評(píng)估與綜合分析的基礎(chǔ)上,預(yù)測(cè)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(yù)防與控制措施,其最終目的是規(guī)避外來(lái)入侵物種可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

深入了解外來(lái)有害物種的入侵過程、行為特征、擴(kuò)散傳播、成災(zāi)機(jī)制以及掌握有效的防控技術(shù)與策略,是預(yù)防與控制這些危險(xiǎn)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(lái)物種具備何種特征才能成功擴(kuò)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(shí)施防控策略等重要科學(xué)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(duì)于外來(lái)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(lái)入侵物種的普查與安全性考查;建設(shè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其信息共享平臺(tái);建設(shè)嚴(yán)格的隔離檢疫安全設(shè)施和完善檢疫制度;建立監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)平臺(tái);建設(shè)國(guó)家級(jí)生物入侵專門研究機(jī)構(gòu)體系。而在防治方面,則應(yīng)做到:加強(qiáng)檢疫;人工防治;使用化學(xué)制劑或誘殺器;引進(jìn)天敵,進(jìn)行生物防治。

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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(hào):G322.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)

近年來(lái),生態(tài)城市、森林城市[[[]孫麗娜,孫鐵珩.建設(shè)森林城市 提高沈陽(yáng)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(shè)越來(lái)越受到重視,城市森林公園隨著生態(tài)城市、森林城市建設(shè)的迅速推進(jìn)得到快速發(fā)展,是城市森林體系中的重要節(jié)點(diǎn),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(yáng)森林城市綠地規(guī)劃[J].中國(guó)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(zhǔn),供人們游憩、健身或進(jìn)行科學(xué)研究、文化教育等活動(dòng)的城市森林,屬于城市森林體系中風(fēng)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(xué)雜志,2004,23(5):175-178.]]。還有許多學(xué)者對(duì)城市森林公園的概念進(jìn)行了定義,但到目前為止其定義尚未統(tǒng)一。筆者認(rèn)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(chǔ),以生態(tài)環(huán)境保護(hù)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(guó)SASAKI公司設(shè)計(jì)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(yùn)會(huì)的中國(guó)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(shè)計(jì)的目標(biāo),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(wú)雙的城市軸線,力求達(dá)到中國(guó)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(xué)技術(shù)的完美結(jié)合,為奧運(yùn)會(huì)服務(wù),為市民百姓營(yíng)造生態(tài)休閑樂土,成為城市森林公園開發(fā)和建設(shè)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(shè)計(jì)綜述[J].中國(guó)園林,2006,22(6):1-7.]]。上海市的共青團(tuán)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(chǎng)所。廣州[[[]文道.2010年前廣州市將再建9個(gè)森林公園[J].中國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè),2005(10):5.]]、長(zhǎng)沙[[[]孫志立,長(zhǎng)沙城市森林公園建設(shè)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(jì)劃建設(shè)大量的城市森林公園,為城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)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(jìn)行對(duì)話的場(chǎng)所。

1城市森林公園景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)值得思考的問題

1.1場(chǎng)所選擇

我國(guó)城市森林公園的建設(shè)是伴隨著人們對(duì)森林景觀偏好的加強(qiáng)和認(rèn)識(shí)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(dú)特魅力,許多城市將城市森林公園的建設(shè)列入了規(guī)劃建設(shè)的日程表。然而,許多建設(shè)者為了快速提高森林覆蓋率,在高密度城市中進(jìn)行場(chǎng)地拆除建設(shè)城市森林公園,造成了許多經(jīng)濟(jì)問題和社會(huì)問題。結(jié)合城市化進(jìn)程在現(xiàn)有城市郊區(qū)進(jìn)行森林公園建設(shè)進(jìn)而演變成為城市的組成部分是較為合理的建設(shè)方法。

1.2景觀特質(zhì)

森林景觀的魅力是由其獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)所發(fā)揮出來(lái)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(shè)計(jì)。然而,許多城市森林公園的景觀規(guī)劃則簡(jiǎn)單地認(rèn)為就是單純的植樹造林,忽略了城市森林公園為大眾服務(wù)的具體要求,使城市森林公園失去吸引力。

1.3游憩活動(dòng)

遠(yuǎn)離喧鬧是許多公眾選擇休閑場(chǎng)所所考慮的要素之一。隨著城市工作和生活環(huán)境中活動(dòng)場(chǎng)所的增加和活動(dòng)設(shè)施的改善,人們更多的是需要在一個(gè)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(dòng)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(dú)特魅力。

1.4教育功能

城市森林公園擔(dān)負(fù)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(dá)國(guó)家,“郊野教育”成為學(xué)校教育的必要補(bǔ)充。城市森林公園在旅游開發(fā)的同時(shí)必須加強(qiáng)對(duì)青少年兒童的森林科普知識(shí)的教育,同時(shí)通過加強(qiáng)教育功能也能開拓更加廣泛的客源市場(chǎng)。

1.5 生物入侵

生物入侵對(duì)當(dāng)?shù)爻鞘械纳锒鄻有浴⒊鞘芯用瘛⒊鞘袌@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(duì)城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響及防治對(duì)策[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),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(yùn)驊.開創(chuàng)上海綠化新局面的實(shí)踐與探索[J].中國(guó)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(fēng)險(xiǎn)程度增加。另外,由于城市森林公園的景觀建設(shè)需要大量的苗木,在本地苗圃無(wú)法滿足需求時(shí),大量的異地苗木被補(bǔ)充進(jìn)來(lái),苗木的轉(zhuǎn)運(yùn)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(yīng)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(shè)計(jì)原則

篇6

引言

植物入侵(PlantsInvasion)是指一種植物在各種活動(dòng)的影響下,從原產(chǎn)地進(jìn)入到一個(gè)新的棲息地,并通過定居(colonizing)、建群(establishing)和擴(kuò)散(diffusing)而逐漸占領(lǐng)該棲息地,從而對(duì)當(dāng)?shù)赝林N群和生態(tài)系統(tǒng)造成負(fù)面影響的一種生態(tài)現(xiàn)象。外來(lái)植物入侵的原因很多,如動(dòng)物活動(dòng),占領(lǐng)空的生態(tài)位等。外來(lái)植物入侵現(xiàn)象在當(dāng)今社會(huì)十分普遍,引發(fā)了一系列的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)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(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以及人類健康,造成了無(wú)法估量的損失,特別對(duì)農(nóng)田、草坪、果園等人工栽培的經(jīng)濟(jì)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(huì)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成了無(wú)可爭(zhēng)議的事實(shí),研究入侵植物的生態(tài)和生理特征,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)植物入侵性,有效防止有害植物的入侵成了植物學(xué)家和生態(tài)學(xué)家研究工作的焦點(diǎn)。

1.植物入侵概念和入侵植物的特征

1.1外來(lái)入侵植物及植物入侵的概念

外來(lái)入侵植物是指在非原生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化出來(lái)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(duì)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(dòng)的影響下,從原產(chǎn)地進(jìn)入到一個(gè)新的棲息地,并通過定居,建群和擴(kuò)散而逐漸占領(lǐng)該棲息地,從而對(duì)當(dāng)?shù)赝林N群和生態(tài)系統(tǒng)造成負(fù)面影響的一種生態(tài)現(xiàn)象。

1.2入侵植物的特征

外來(lái)入侵植物,特別是那些入侵性較強(qiáng)的外來(lái)植物,具有其相應(yīng)的生理和生態(tài)等特征。比如:外來(lái)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(yīng)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(jī)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(dòng)物或人類等多種途徑進(jìn)行遠(yuǎn)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(duì)入侵我國(guó)最嚴(yán)重的90種外來(lái)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(shí)了這一點(diǎn)。

2.目前我國(guó)植物入侵現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查,目前中國(guó)共有外來(lái)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(lái)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(yán)重的為90種,對(duì)這90種外來(lái)植物的性狀和生活周期型的統(tǒng)計(jì),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(jì)的結(jié)果顯示,在這90種外來(lái)植物中,草本在數(shù)量上占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),由于該90種外來(lái)植物在我國(guó)入侵性評(píng)價(jià)中處于最嚴(yán)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(shì)。我們抽樣對(duì)90種外來(lái)植物的其中蓖麻等5種植物的形狀和入侵強(qiáng)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(duì)入侵植物主要采取檢疫、人工、生物、化學(xué)、農(nóng)業(yè)、機(jī)械或物理防治,以及將這些方法結(jié)合起來(lái)的綜合治理措施。主要方法簡(jiǎn)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(duì)輸入或輸出的動(dòng)植物或動(dòng)植物產(chǎn)品中夾帶的有毒、有害雜草的繁殖體進(jìn)行檢疫的防治方法。必須提高檢疫員的素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平,同時(shí)加強(qiáng)宣傳、呼吁,加強(qiáng)科普教育,使人們有充分認(rèn)識(shí),從源頭杜絕有害外來(lái)植物的入侵。

3.2人工防治

人工防治是最原始、最簡(jiǎn)便的方法,適于控制剛傳入,還沒有大面積擴(kuò)散的入侵物種,能在短時(shí)間內(nèi)將其清除,但對(duì)高繁殖力的物種則因費(fèi)時(shí)費(fèi)工,除草效率低。深圳曾多次進(jìn)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(shí)妥善處理,否則可能成為新的傳播源,客觀上加速外來(lái)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(xì)菌、病菌、線蟲、食草動(dòng)物或其他高等植物來(lái)控制雜草的發(fā)育、生長(zhǎng)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(zhǎng)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(jì)危害水平之下。利用有害植物的天敵進(jìn)行防治,國(guó)內(nèi)外已取得了不少成果。

3.4動(dòng)物治草

以蟲治草是利用昆蟲能相對(duì)專一地食取某類雜草的特性來(lái)防治雜草的方法。一般程序?yàn)椋涸a(chǎn)地考察采集天敵-安全性評(píng)價(jià)-天敵引入與檢疫-天敵生物生態(tài)學(xué)特性研究-天敵的釋放與效果評(píng)價(jià)。從20世紀(jì)中葉至90年代,以蟲治草的研究和實(shí)踐迅速發(fā)展,取得顯著成效。如1945年美國(guó)用澤蘭實(shí)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(guó)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(duì)水葫蘆進(jìn)行防治等。

目前防止和防制外來(lái)植物入侵的方法日益增多,也日益科學(xué)化,環(huán)保化和有效化,主要體現(xiàn)在生物防制植物入侵的方法上。

結(jié)束語(yǔ)

一個(gè)外來(lái)植物在遠(yuǎn)離原生境后要迅速占據(jù)新的生境,并不斷擴(kuò)展分布范圍而成為入侵種,必然有一定的生理和生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)對(duì)異質(zhì)生境較強(qiáng)的適應(yīng)對(duì)策、快速的繁殖能力、高效的種子散布方式。這些機(jī)制之間相互影響、相互作用,共同促成外來(lái)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(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以及人類健康,造成了無(wú)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(xué)地防止和防制外來(lái)植物入侵的措施成了植物入侵研究工作的當(dāng)務(wù)之急。

參考文獻(xiàn)

[1]史剛榮,馬成倉(cāng).外來(lái)植物成功入侵的生物學(xué)特征.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2006.4.

篇7

環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策,加強(qiáng)環(huán)保教育是貫徹這一國(guó)策的基礎(chǔ)工程,也是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的一個(gè)重要舉措,同時(shí),環(huán)保教育也是素質(zhì)教育的一個(gè)重要方面。雖然,目前的義務(wù)教育課程中尚未設(shè)立單門獨(dú)科的環(huán)保課,但《全日制義務(wù)教育語(yǔ)文課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》明確指出:“教材應(yīng)體現(xiàn)時(shí)代特點(diǎn)和現(xiàn)代意識(shí),關(guān)注人類,關(guān)注自然”,“語(yǔ)文課程還應(yīng)重視提高學(xué)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(yùn)藏著自然、社會(huì)、人文等多種語(yǔ)言課程資源,要有強(qiáng)烈的資源意識(shí),去努力開發(fā),積極利用”。因此,在語(yǔ)文教育教學(xué)中滲透環(huán)保教育,是新形勢(shì)新課標(biāo)的必然要求,也是推進(jìn)素質(zhì)教育,提高學(xué)生思想道德素質(zhì)和科學(xué)文化素質(zhì)的基本手段。我經(jīng)過五年的教學(xué)思考與實(shí)踐,在初中語(yǔ)文教學(xué)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(yǔ)文義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書含有對(duì)環(huán)保意識(shí)的體驗(yàn)和思考。現(xiàn)行人教版初中語(yǔ)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(lái)進(jìn)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(jí)下冊(cè)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(lái)》和《喂――出來(lái)》5篇課文,主題是“關(guān)注自然,保護(hù)自然,是每一個(gè)人的責(zé)任”,都以不同的形式表達(dá)了人們對(duì)生存環(huán)境的憂慮與思考。學(xué)習(xí)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(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育,根本沒有畫蛇添足之嫌。并且,本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)之一就是讓學(xué)生在理解課本內(nèi)容、熟悉科學(xué)文藝作品的同時(shí),樹立環(huán)保意識(shí)。

而有些課文是隱性的,蘊(yùn)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(wù)。比如,七年級(jí)上冊(cè)的《山中訪友》,我在教學(xué)中側(cè)重了環(huán)境意識(shí)的張揚(yáng),引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)自然景物描寫中,品味精彩生動(dòng)的文學(xué)語(yǔ)言,從而培養(yǎng)學(xué)生的審美想象、審美情感,激發(fā)學(xué)生善待生命的美好感情,與自然和諧相處。八年級(jí)上冊(cè)第四單元《生物入侵者》同樣是隱性的素材。在教這篇課文時(shí),就要讓學(xué)生知道,“生物入侵”正是人類自己挑起的一場(chǎng)沒有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng),不能不引起我們的高度警覺,這同樣是一個(gè)深刻的環(huán)保教育的主題。

二、利用教學(xué)途徑,有機(jī)地滲透環(huán)保教育

課堂是教學(xué)的主陣地、主渠道。因此,環(huán)保教育要在課堂教學(xué)中把握好時(shí)機(jī),巧妙地加以滲透,讓學(xué)生潛移默化地去領(lǐng)悟、體會(huì),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(shí),我在導(dǎo)語(yǔ)中緊扣環(huán)保主題提出了一系列問題:羅布泊曾是一個(gè)怎樣的仙湖?什么時(shí)候消逝的?怎樣消逝的?它的消逝給我們的生存環(huán)境帶來(lái)怎樣的惡果?造成這種惡果的是誰(shuí)?我們?nèi)祟悜?yīng)該怎么辦?在整體感悟課文內(nèi)容時(shí),讓學(xué)生思考了以下幾個(gè)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(dá)了作者怎樣的感情?在拓展延伸中,我又設(shè)計(jì)了這樣的問題:課文最后提到青海湖和月牙泉兩個(gè)例子,說明悲劇仍在繼續(xù),你還知道哪些類似的例子?你準(zhǔn)備做些什么?設(shè)計(jì)這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的目的是增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。最后,我是這樣小結(jié)課文的:這篇文章用歷史的教訓(xùn)說明生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性,以強(qiáng)烈的呼聲警醒人們,要樹立全民環(huán)保意識(shí),搞好生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

在作文教學(xué)中,同樣可以有機(jī)地滲透環(huán)保意識(shí)。學(xué)了八年級(jí)下冊(cè)的第三單元幾篇課文之后,我讓學(xué)生寫讀后感和環(huán)保小論文,結(jié)果有一部分學(xué)生對(duì)環(huán)保意識(shí)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(xué)生進(jìn)行寫作。在訓(xùn)練話題作文時(shí),我就挖掘環(huán)保方面的話題讓學(xué)生訓(xùn)練,如“綠色”、“感悟自然”等話題,引導(dǎo)學(xué)生從環(huán)保角度來(lái)寫作。這樣,學(xué)生在寫作訓(xùn)練的同時(shí),也能受到良好的環(huán)保教育,樹立環(huán)保意識(shí)。

在設(shè)計(jì)練習(xí)時(shí),也可以融入環(huán)保意識(shí)。比如學(xué)了《羅布泊,消逝的仙湖》后,學(xué)生了解到綠地沙化已是一個(gè)十分嚴(yán)重的問題。課后的作業(yè)設(shè)計(jì)就從環(huán)保的實(shí)踐出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生以文本為基礎(chǔ),選擇專題進(jìn)行研究,主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問題。學(xué)生在作業(yè)中,可以聯(lián)系自己掌握的歷史、地理與科學(xué)學(xué)科的知識(shí),做到各學(xué)科知識(shí)的聯(lián)系和滲透,并運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題,進(jìn)行環(huán)保實(shí)踐,真正做到活學(xué)活用。作業(yè)設(shè)計(jì)如下:

作業(yè)步驟:全班組建治沙委員會(huì),分三大組,即指導(dǎo)組、情報(bào)組、攻堅(jiān)組,明確研究范圍。

指導(dǎo)組:對(duì)治理沙化的必要性及可能性進(jìn)行考證,提出治理沙化的規(guī)劃。

情報(bào)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(bào)當(dāng)前沙化的成績(jī)和存在的問題。

攻堅(jiān)組:考證如何防備沙漠進(jìn)攻,如何培植防護(hù)林,考證如何反攻為守,具體的實(shí)踐策略是什么。

學(xué)生根據(jù)自己的愛好和知識(shí)特長(zhǎng)自由組成三對(duì),集體研究討論,可以利用課文知識(shí),也可以利用學(xué)過的歷史、地理與科學(xué)的知識(shí),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(bào)告。然后,由四位學(xué)生組成治沙委員會(huì)審議組,三個(gè)小組派代表在班級(jí)活動(dòng)上交流、評(píng)價(jià)。

又如學(xué)了《生物入侵者》后,我設(shè)計(jì)了這樣一題練習(xí):學(xué)了本文,我們知道了生物入侵者是什么?那么,結(jié)合實(shí)際,尋找我市內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的“生物入侵者”,分析來(lái)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(xí)和設(shè)計(jì),可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心自己的生存環(huán)境,可以進(jìn)行自主、合作、探究性地學(xué)習(xí),還可以在練習(xí)中自覺地接受環(huán)保教育。

另外,在指導(dǎo)學(xué)生閱讀訓(xùn)練時(shí),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(hù)臭氧層就是保護(hù)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(xùn)練,學(xué)生不僅能增強(qiáng)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(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)

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

篇8

中圖分類號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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(lái)入侵植物指的是通過人類的各種活動(dòng)無(wú)意或有意地將其引入到原來(lái)分布區(qū)外,在其原來(lái)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(dāng)?shù)剡m宜的氣候、土壤和豐富的食物供應(yīng)以及少天敵抑制等有利條件下,得以迅速繁殖擴(kuò)張,建立優(yōu)勢(shì)種群,并對(duì)引入地的生物多樣性造成嚴(yán)重威脅,抑制當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)原有組成植物的生長(zhǎng)、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(qiáng)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(shì)物種群落,使生態(tài)系統(tǒng)組成發(fā)生變化。外來(lái)入侵植物還可以通過與本地種雜交,改變當(dāng)?shù)氐倪z傳多樣性與完整性[2]。外來(lái)入侵植物對(duì)生物多樣性的破壞或威脅是長(zhǎng)期的、持久的現(xiàn)象,通過對(duì)入侵地生態(tài)環(huán)境的自然性和完整性造成嚴(yán)重的影響,并制約其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

生物入侵生態(tài)學(xué)的優(yōu)先研究領(lǐng)域是在各地區(qū)對(duì)外來(lái)植物分布情況進(jìn)行本底調(diào)查[3],這也是有效防治外來(lái)入侵植物,規(guī)避環(huán)境安全威脅的基礎(chǔ)。近年來(lái),中國(guó)學(xué)界在外來(lái)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(lái)源及其造成的危害,且介紹了入侵植物的入侵機(jī)制及防治措施。

入侵植物多達(dá)188種,隸屬41科。菊科高達(dá)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(yán)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(lái)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(lái)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(fēng)景區(qū)的一個(gè)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(diǎn)項(xiàng)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(fēng)景區(qū)重要的觀光資源,對(duì)金子嶺及其周邊地區(qū)的外來(lái)植物入侵情況進(jìn)行調(diào)研,是保護(hù)金子嶺旅游景點(diǎn)生態(tài)自然與完整性的基礎(chǔ)性工作。作者采用實(shí)地調(diào)研與論文查閱相結(jié)合的方法,對(duì)平樂金子嶺景區(qū)外來(lái)入侵植物的科屬、原產(chǎn)地、危害程度及入侵趨勢(shì)進(jìn)行分析,制定出一套有效保護(hù)景區(qū)生物多樣性與生態(tài)景觀自然性和完整性的科學(xué)方案。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)自然地理概況

金子嶺與平樂縣城相對(duì)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(fēng)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(shí)間為1 414~2 094.3 h,無(wú)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(shì)。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(shì)明顯,是平樂旅游資源開發(fā)的重要組成項(xiàng)目。桂江生態(tài)旅游風(fēng)景區(qū)以50 km長(zhǎng)的桂江為依托,已納入桂林國(guó)家旅游綜合改革試驗(yàn)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(xiàn)分析相結(jié)合的方法,先根據(jù)文獻(xiàn)初步篩選出金子嶺景區(qū)可能的外來(lái)入侵植物,再采用實(shí)地調(diào)查和走訪相結(jié)合的方法最終確定外來(lái)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(duì)象,采取的方式主要為電話、郵件、面對(duì)面訪談。實(shí)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(shí)況與前期訪談結(jié)果設(shè)置合理調(diào)查線路,在外來(lái)入侵植物出現(xiàn)較明顯的地點(diǎn)設(shè)置樣方,樣方大小為2 m×2 m。調(diào)查采用七級(jí)目測(cè)法,統(tǒng)計(jì)并確定各種入侵植物的優(yōu)勢(shì)度(即危害度),再利用設(shè)置的15個(gè)樣方計(jì)算優(yōu)勢(shì)度綜合值[8]。進(jìn)行植物種類鑒定需要結(jié)合對(duì)應(yīng)植物的生理性狀、標(biāo)本及圖片,逐一對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行修改、確定、補(bǔ)充,最終形成金子嶺景區(qū)外來(lái)入侵植物名錄,對(duì)優(yōu)勢(shì)度綜合值在10%以上的入侵植物進(jìn)行重點(diǎn)分析。

2 調(diào)查結(jié)果與入侵趨勢(shì)預(yù)測(cè)

2.1 外來(lái)植物的入侵現(xiàn)狀

調(diào)查表明,金子嶺景區(qū)的外來(lái)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(yáng)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(lái)植物中的一些種類具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,因而引入景區(qū)后生長(zhǎng)迅速且大量繁殖,因此對(duì)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(lái)入侵植物優(yōu)勢(shì)度綜合值在10%以上的種類有三葉鬼針草、飛揚(yáng)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(guó)范圍內(nèi)引起外來(lái)植物入侵危害中種類最多的科。來(lái)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(lái)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(gè)重要的因素則是不斷增加的旅游和經(jīng)貿(mào)活動(dòng)使得外來(lái)植物的種子和植株進(jìn)入本地的幾率大大提高。

實(shí)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(yán)重的區(qū)域,外來(lái)植物種類出現(xiàn)的頻率較高,而且長(zhǎng)勢(shì)非常良好,種群內(nèi)個(gè)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(duì)景區(qū)原有物種的生長(zhǎng)和分布造成了嚴(yán)重影響。

2.2 外來(lái)植物的入侵趨勢(shì)預(yù)測(cè)

外來(lái)植物的入侵過程一般分為引入、逃逸、種群建立和危害4個(gè)階段[10]。從外來(lái)植物入侵過程分析入侵植物的未來(lái)入侵趨勢(shì),對(duì)制定相應(yīng)的治理與防護(hù)措施具有重要意義。其中以菊科、禾本科等比例較大、優(yōu)勢(shì)度綜合值在20%以上的7種外來(lái)入侵植物對(duì)景區(qū)生態(tài)完整性造成了嚴(yán)重危害。禾本科是進(jìn)化類型,因而具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。菊科植物在冬季或環(huán)境干擾嚴(yán)重的時(shí)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(shí)期。例如,三葉鬼針草的生活力和適應(yīng)性極強(qiáng),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(zhǎng),嚴(yán)重?fù)p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(kuò)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(qiáng)的生境適應(yīng)性,排擠甚至殺死擴(kuò)散地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)原有植物,形成單優(yōu)群落,使當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有悦黠@降低。

優(yōu)勢(shì)度綜合值在10%~20%的7種外來(lái)入侵植物為中等危害程度,其植物個(gè)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(lái)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(lái)入侵植物種類野化種群暫時(shí)還沒有擴(kuò)展,對(duì)景區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)還未產(chǎn)生嚴(yán)重危害。但隨著景區(qū)不斷對(duì)外開放,大量旅游人群的頻繁進(jìn)出,若不對(duì)其加以重視,可能會(huì)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(duì)景區(qū)生物多樣性還未造成明顯危害,但也需對(duì)其擴(kuò)散狀況進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控。由于外來(lái)種形成入侵狀態(tài)前往往潛伏幾年、十幾年或者更長(zhǎng)時(shí)間,其形成入侵的滯后性往往未引起人們的重視。因此對(duì)于這些引入初期的植物種類應(yīng)在其分布較少時(shí)就進(jìn)行清除,之后注意其擴(kuò)張動(dòng)向,以預(yù)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(lái)入侵植物種類已達(dá)23種,外來(lái)入侵植物中來(lái)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(yīng)性較強(qiáng),多數(shù)種類已經(jīng)在全國(guó)其他省市特別是廣西桂林地區(qū)已經(jīng)形成了比較嚴(yán)重的入侵態(tài)勢(shì)。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(kuò)張成為入侵植物[11]。

在23種入侵植物中優(yōu)勢(shì)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(yán)重的危害性,其他種類也表現(xiàn)出了較高的綜合優(yōu)勢(shì)度值。平樂縣的氣候條件為外來(lái)植物的生長(zhǎng)和繁衍提供了良好環(huán)境,造成大量外來(lái)植物的入侵,進(jìn)而對(duì)金子嶺景區(qū)生態(tài)環(huán)境造成了破壞。隨著平樂經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與景區(qū)進(jìn)一步對(duì)外開放,對(duì)外交流越來(lái)越頻繁,人為干擾嚴(yán)重,外來(lái)種傳播的機(jī)會(huì)加大。但由于公眾對(duì)外來(lái)入侵植物的危害認(rèn)識(shí)不足,各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在有意與無(wú)意中造成很多外來(lái)植物種類的引入和傳播擴(kuò)散。若再不加以治理與防范,入侵植物將進(jìn)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(lái)入侵植物。隨著旅游的進(jìn)一步開發(fā),游客的數(shù)量也會(huì)增加,這樣將會(huì)引入外來(lái)入侵植物的新種類,增加外來(lái)植物入侵的風(fēng)險(xiǎn)。因此,在實(shí)地調(diào)查與參考相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上結(jié)合本地現(xiàn)有條件,有必要建立外來(lái)植物的評(píng)估體系和數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)而制定經(jīng)濟(jì)、有效的防治對(duì)策。

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篇9

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

《藥用植物栽培學(xué)》(culture of pharmaceutical plant)是研究藥用植物生長(zhǎng)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(chǔ)上采取栽培技術(shù)措施以達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效為目的的一門應(yīng)用科學(xué)[1]。這門課程以植物學(xué)、植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、昆蟲學(xué)、病理學(xué)和中藥學(xué)為基礎(chǔ),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(xué)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(dǎo)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(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)主要來(lái)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(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)質(zhì)中藥材。

為達(dá)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(chǔ)上,引入近年來(lái)的科學(xué)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)化種植知識(shí),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(biāo)準(zhǔn)化種植,對(duì)中藥材生產(chǎn)全過程進(jìn)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(xué)過程中,不斷強(qiáng)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(shí),補(bǔ)充學(xué)習(xí)國(guó)

家出臺(tái)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(xué)生在今后的工作和科學(xué)研究過程中增加相關(guān)的規(guī)范意識(shí)和法律意識(shí)。

2 結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù),扭轉(zhuǎn)學(xué)生錯(cuò)誤觀念

針對(duì)學(xué)生認(rèn)為藥用植物栽培就是簡(jiǎn)單重復(fù)大田、林學(xué)、園藝等植物的栽培經(jīng)驗(yàn),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(xué)習(xí)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(shí),除介紹一些常用化學(xué)藥物防治方法外,同時(shí)強(qiáng)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(duì)等效應(yīng)[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(dá)到不使用農(nóng)藥、無(wú)殘留、生態(tài)和諧的目的。使學(xué)生深刻地理解對(duì)于病蟲害 “預(yù)防為主、綜合防治”的方針,同時(shí)為今后學(xué)習(xí)和工作打下良好基礎(chǔ)。

2.2 增加節(jié)水農(nóng)業(yè)的相關(guān)內(nèi)容我國(guó)是世界上水資源貧乏的國(guó)家,尤其在某些久負(fù)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(shí),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(shí)重點(diǎn)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(xué)生了解國(guó)內(nèi)外的新型灌溉技術(shù)以及技術(shù)改進(jìn)后對(duì)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(guó)外或外地調(diào)運(yùn)種子、種苗時(shí),

必須經(jīng)過檢疫,在確認(rèn)無(wú)檢疫對(duì)象和主要病蟲害后,方可調(diào)運(yùn)。近百年來(lái),由于沒有入侵生物檢疫的概念而人為或無(wú)意引進(jìn)我國(guó)的新物種非常多,對(duì)我國(guó)的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)都造成極大的損失[8,9]。這些實(shí)例能使學(xué)生清醒地認(rèn)識(shí)到:外來(lái)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(duì)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和人類社會(huì)的發(fā)展隱藏著巨大的威脅。外來(lái)植物一旦入侵成功,要徹底根除極為困難,因此在學(xué)習(xí)和生產(chǎn)過程中必須形成憂患意識(shí),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(shí),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(shí)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(dá)到提高經(jīng)濟(jì)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(dòng),改善作物的營(yíng)養(yǎng)條件,固定空氣中的氮素,參與養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化,促進(jìn)作物對(duì)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(dòng),利于藥用植物的生長(zhǎng)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(wú)土栽培、細(xì)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的藥材。在授課過程中添加這些方面的內(nèi)容,會(huì)使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到其中的技術(shù)所在,思路更加開闊。而脫毒快繁、細(xì)胞融合等技術(shù)也廣泛應(yīng)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(xì)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(cè)技術(shù),增強(qiáng)中藥質(zhì)量監(jiān)控意識(shí)

藥用植物引種栽培不單單以成活為目的,同時(shí)要求能正常生長(zhǎng)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(dá)到藥典要求,因此需要與中藥質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)相配合[16,17]。通過補(bǔ)充該課程的相關(guān)發(fā)展動(dòng)態(tài),使學(xué)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(shì),增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí),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(chǔ)。

5 結(jié)合實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)動(dòng)手能力和科研能力

《藥用植物栽培學(xué)》以植物學(xué)、植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等知識(shí)為課程基礎(chǔ),同時(shí)又要求與實(shí)踐相結(jié)合。由于現(xiàn)在的學(xué)生真正接觸農(nóng)事活動(dòng)的機(jī)會(huì)非常少,因此在課堂教學(xué)的同時(shí)安排一周的百草園內(nèi)種植實(shí)習(xí)[18],可以使學(xué)生能更好的掌握中藥相關(guān)的知識(shí)。通過實(shí)踐教學(xué),增強(qiáng)專業(yè)實(shí)踐技能,提高創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力。在實(shí)習(xí)之前,要求學(xué)生提前查閱資料,結(jié)合前沿的技術(shù),自行設(shè)計(jì)一些切實(shí)可行的試驗(yàn),在實(shí)習(xí)和觀察的過程中,記錄相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果,分析和討論一些栽培管理措施對(duì)于藥用植物的產(chǎn)量和質(zhì)量的影響,加深學(xué)生對(duì)《藥用植物栽培學(xué)》的理論理解和感性認(rèn)識(shí),同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)配合能力和科學(xué)研究能力。

6 激發(fā)學(xué)生自學(xué)興趣,主動(dòng)學(xué)習(xí)多學(xué)科前沿知識(shí)

在《藥用植物栽培學(xué)》的學(xué)習(xí)中,不但在課堂上讓學(xué)生了解到目前科技發(fā)展前沿,改變學(xué)生的錯(cuò)誤觀念,同時(shí)結(jié)合課程論文,鼓勵(lì)他們充分利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)資源,了解更多的相關(guān)學(xué)科的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),將前沿知識(shí)與藥用植物栽培結(jié)合起來(lái)。例如,有的同學(xué)設(shè)計(jì)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(jí)人工包衣藥用植物種子,通過不斷引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查找資料,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲,增加課外知識(shí),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(xué)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(shí),同時(shí)增加藥物知識(shí)、醫(yī)藥最新動(dòng)態(tài)及臨床應(yīng)用等方面的介紹,可以讓學(xué)生將理論與生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系,將單一的專業(yè)課程與其它學(xué)科相聯(lián)系,不但縮短了對(duì)藥用植物栽培學(xué)知識(shí)技能的掌握時(shí)間,能夠快速進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用,而且使學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)本課程的動(dòng)機(jī)和興趣,增強(qiáng)了教學(xué)效果,課程結(jié)束時(shí)學(xué)生調(diào)查結(jié)果反映良好,滿意度高。對(duì)《藥用植物栽培學(xué)》進(jìn)行教學(xué)改革,符合中藥現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、國(guó)際化的發(fā)展需求,能夠盡快為我國(guó)中藥gap標(biāo)準(zhǔn)化種植培養(yǎng)優(yōu)秀人才,適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,是切實(shí)可行的。

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篇10

中圖分類號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)08(b)-0034-02

環(huán)境生態(tài)學(xué)是20世紀(jì)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(qiáng)的交叉學(xué)科,它運(yùn)用生態(tài)學(xué)的理論,研究人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的變化機(jī)制、規(guī)律和對(duì)人類類反效應(yīng),尋求受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、重建和保護(hù)對(duì)策的科學(xué)。目前我國(guó)《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的教材有10余部,其主要內(nèi)容介紹生態(tài)學(xué)基本理論,而聯(lián)系我國(guó)生態(tài)環(huán)境問題的實(shí)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(fù)。過去對(duì)環(huán)境生態(tài)學(xué)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化和教學(xué)方法的改革主要針對(duì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的環(huán)境生態(tài)學(xué)課程,而與農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學(xué)專業(yè)的環(huán)境生態(tài)學(xué)課程的教學(xué)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(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐及學(xué)生的反饋意見,對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面進(jìn)行了一些探討。

1 環(huán)境生態(tài)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化措施

1.1 選擇適宜教材,自已編寫教學(xué)大綱

通過比較國(guó)內(nèi)外多部環(huán)境生態(tài)學(xué)教材發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)教材比較簡(jiǎn)單,但對(duì)環(huán)境生態(tài)問題闡述的不夠深入;而國(guó)外教材對(duì)環(huán)境生態(tài)闡述比較深入,但知識(shí)點(diǎn)太多,知識(shí)面太廣,條理不夠清楚。結(jié)合本院生態(tài)學(xué)專業(yè)的自身特點(diǎn),選擇盛連喜主編的《環(huán)境生態(tài)學(xué)導(dǎo)論》第二版為主要教材,以盧升高主編的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》為輔,從生態(tài)系統(tǒng)的破壞與恢復(fù)―― 區(qū)域環(huán)境污染―― 生物入侵生態(tài)學(xué)―― 全球性環(huán)境生態(tài)問題―― 環(huán)境質(zhì)量的生態(tài)評(píng)價(jià)為主線,重新編寫教學(xué)大綱,作為環(huán)境生態(tài)學(xué)課程教學(xué)的主要內(nèi)容(見表1)。

1.2 精簡(jiǎn)壓縮或刪減與其他課程重復(fù)的內(nèi)容

根據(jù)本院生態(tài)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案大綱,二年級(jí)開設(shè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課普通生態(tài)學(xué),然而該課程與環(huán)境生態(tài)學(xué)課程教材前四章內(nèi)容完全相同,必須刪減這些重復(fù)內(nèi)容。三年級(jí)開設(shè)了一門專業(yè)核心課“生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)”,然而該課程與環(huán)境生態(tài)學(xué)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(jí)還開設(shè)了一門專業(yè)選修課“景觀生態(tài)學(xué)”,與本教材的第六章也有部分內(nèi)容相同,也同樣精簡(jiǎn)壓縮,以避免教學(xué)時(shí)間和資源的讓費(fèi)(見表1)。因此,根據(jù)本院生態(tài)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)性,生態(tài)學(xué)專業(yè)“環(huán)境生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)應(yīng)放在生態(tài)環(huán)境的實(shí)際應(yīng)用性方面,再穿插一些普通生態(tài)學(xué)重要的理論展開講授。

1.3 結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),合理增加教學(xué)內(nèi)容

生物入侵是我國(guó)當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題,特別是煙粉虱和紫莖澤蘭等的生物入侵,已成為我國(guó)目前重點(diǎn)攻關(guān)的科研項(xiàng)目之一。根據(jù)本院生態(tài)學(xué)專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)方案重點(diǎn)是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)方向。因此,在講授“環(huán)境生態(tài)學(xué)”課程時(shí)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(dāng)前生態(tài)學(xué)方向的研究熱點(diǎn),同時(shí),也更能體現(xiàn)出教學(xué)的時(shí)代性和前瞻性。這樣使農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學(xué)專業(yè)的本科生對(duì)生物入侵渠道、危害和控制技術(shù)有一個(gè)全面的了解和認(rèn)識(shí),也能體現(xiàn)農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學(xué)專業(yè)學(xué)生的特殊性。

1.4 對(duì)生態(tài)學(xué)專業(yè)課程設(shè)置進(jìn)行整合優(yōu)化

環(huán)境生態(tài)學(xué)課程內(nèi)容優(yōu)化必須建立在對(duì)農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案深刻了解的基礎(chǔ)上,制訂詳細(xì)的教學(xué)大綱和切實(shí)可行的教學(xué)計(jì)劃,課程設(shè)置要有良好的延續(xù)性和關(guān)聯(lián)性。所以,建議在大學(xué)二年級(jí)階段設(shè)置普通生態(tài)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課;在大學(xué)三年級(jí)開設(shè)環(huán)境生態(tài)學(xué)、生態(tài)監(jiān)測(cè)污染和農(nóng)業(yè)生態(tài)工程等專業(yè)核心課;而在大學(xué)四年級(jí)階段開設(shè)“景觀生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)”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(diǎn)確定每門課程的核心教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)生態(tài)學(xué)系列課程的無(wú)縫銜接,避免重復(fù),提高教學(xué)資源的整體效益。

2 環(huán)境生態(tài)學(xué)課程教學(xué)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(xué)課程的知識(shí)面廣和多,大多是生態(tài)學(xué)理論原理。如果教師的知識(shí)面不廣,而又不采取靈活多變的教學(xué)方法,整個(gè)課堂會(huì)枯燥無(wú)味和沉悶。因此,這對(duì)教師的教學(xué)方法提出了更高的要求。本人結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)授課時(shí)要不斷提出問題,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的聽課積極性,啟發(fā)生積極思維,使學(xué)生們快樂和輕松得學(xué),從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。特別講解一些枯燥無(wú)味和難懂的基本概念或理論時(shí),可針對(duì)性的采用討論式、互動(dòng)式、啟發(fā)式等豐富多彩的教學(xué)方法,鼓勵(lì)師生之間相互提問、相互探討,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣,同時(shí),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(xué)與科研有的效結(jié)合

教學(xué)是基礎(chǔ),科研是主導(dǎo),只有將教學(xué)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(dú)創(chuàng)性和啟發(fā)性。教師自身的科研工作對(duì)教學(xué)也有一個(gè)很好的促進(jìn)作用,可以為學(xué)生提供生動(dòng)的素材。在講授“全球性環(huán)境問題及生態(tài)對(duì)策”這一章內(nèi)容時(shí),其中有一節(jié)內(nèi)容是“溫室效對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響”。內(nèi)容明確指出產(chǎn)生溫室效應(yīng)的是主要溫室氣體是CO2。而本人就將自已獲得一個(gè)基金資助的課題(高CO2升高下褐飛虱抗逆性變化的分子機(jī)制研究)的設(shè)計(jì),思路和解決問題的方案等融入教學(xué)環(huán)節(jié),加深學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的認(rèn)識(shí)。根據(jù)課題需要,讓部分學(xué)生利用課余時(shí)間或假期作為助手參與實(shí)驗(yàn),老師可適當(dāng)?shù)慕o學(xué)生發(fā)放一些科研補(bǔ)助,同時(shí),也對(duì)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力、邏輯思維能力等方面有一個(gè)好的促進(jìn)。通過鼓勵(lì)學(xué)生生申請(qǐng)和參與大學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新項(xiàng)目等,提高其科研素質(zhì),進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)造力和主觀能動(dòng)性,也能擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面,增強(qiáng)其團(tuán)隊(duì)精神和自信心。

2.3 采用研究性教學(xué)模式,強(qiáng)化學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)

在講授“環(huán)境污染的生態(tài)對(duì)策”這一章中“區(qū)域污染中的水污染”內(nèi)容時(shí),先通過實(shí)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(huì)造成怎樣的危害?有怎樣的防治措施?對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么樣的影響等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。教師把班級(jí)學(xué)生分成若干組,安排每組學(xué)生在課前分別收集相關(guān)資料和制成PPT,然后每組派個(gè)學(xué)生代表在課堂上講解,講完后每組相互進(jìn)行討論,最后老師進(jìn)行總結(jié)與評(píng)價(jià)。采用這種研究性的教學(xué)模式,可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,使本來(lái)枯燥無(wú)味的理論課變的生動(dòng)有趣,而且激發(fā)了學(xué)生的思維,同時(shí)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(xué)

為改善教學(xué)效果與提高教學(xué)質(zhì)量,需要改變傳統(tǒng)課堂中的教學(xué)模式,應(yīng)采用傳統(tǒng)式和多媒體手段相結(jié)合方式。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)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?dòng)形象的感性素材,再結(jié)合傳統(tǒng)式教學(xué)方法(板書形式)的講解,降低了教學(xué)難度。通過增強(qiáng)和豐富教學(xué)過程的外部刺激的方法,大激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)的思維和興趣,從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái),隨著國(guó)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(xué)”課程體系必須緊跟當(dāng)前形式的發(fā)展需求,需要不斷補(bǔ)充和更新教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容更具科學(xué)性、前瞻性和動(dòng)態(tài)性。作為農(nóng)業(yè)院校生態(tài)學(xué)專業(yè)該課程更應(yīng)突出實(shí)際應(yīng)用性和時(shí)代性。通過教、學(xué)、研的全方位結(jié)合,全面提高環(huán)境生態(tài)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果,同時(shí),也能提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

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