生物入侵与中国生态安全PDF电子书下载

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