科学·技术·社会-生物入侵及其危害.doc

教学目标：
1、 知识和能力：
培养和提高学生筛选、整理信息的意识和能力。
2、 过程和方法: 
了解科学知识, 了解生态环境知识。
3、 情感态度和价值观:
培养学生关注身边生活的科学意识和科学精神,培养学生的生态意识.
重点了解生物入侵的危害，了解科学地引进生物物种。
教学重点：  
1、 培养和提高学生搜集整理信息的意识和能力.
2、 培养学生关注身边生活的科学意识和科学精神。  
教学难点：
生物入侵者的概念及其危害。
教学过程：
一、 学生自学课本上的几个生物入侵的例子，教师补充。
1、 一百多年前，有人将20多只英国的家兔带到澳大利亚饲养。在一次火灾中兔舍被毁，幸存的家兔流窜到了荒野。由于澳大利亚的气候适于兔的生存，再加上那里缺少兔的天敌，这些幸存者就以惊人的速度繁殖起来，成了野兔。它们与绵羊争夺食物，破坏草原植被，给畜牧业造成很大损失。
2、 薇甘菊是一种具有超强繁殖能力的藤本植物，攀上灌木和乔木后，能迅速形成整株覆盖之势，使植物因光合作用受到破坏窒息而死，薇甘菊也可通过产生化感物质来抑制其他植物的生长。对6~8m以下天然次生林、人工速生林、经济林、风景林的几乎所有树种，尤其对一些郁密度小的次生林、风景林的危害最为严重，可造成成片树木枯萎死亡而形成灾害性后果。
3、 ​地中海实蝇原产西非，1842年传入西班牙，以后在地中海沿岸各国迅速蔓延。近一个半世纪以来，此虫已随果蔬等传播到六大洲的80多个国家和地区，成为世界性果蔬大害虫。中国将其公布为进口植物检疫一类危险性害虫，对其检疫极其严格。1981年中国国务院立即转发颁布《关于严防地中海实蝇传入国内的紧急报告》，即167号文件。其中规定"禁止美国生产的水果、蔬菜(仅限蕃茄、茄子、辣椒等)进口"，"入境检查发现带有水果、蔬菜者，由口岸检验检疫人员没收销毁处理。" 地中海实蝇的体型略比家蝇小，色彩斑斓。成虫在成熟或将成熟的果实上刺孔产卵，孵化出来的幼虫在果实中侵食果汁液，致使果实腐烂，有些被害果未熟先黄，早期脱落，造成严重的落果现象，降低果实的质量和产量。每头成虫一生可产卵300粒以上。在不同的气候环境下，它一年可以繁殖3-10代，繁殖扩散的速度非常惊人。
二、 教师补充一些典型的生物入侵的案例，及其相应的防治方法。
1、 水葫芦 二十世纪七十年代，为了解决饲养生猪饲料不足，我国从国外引进了一种繁殖力极强的水上浮生植物——水浮莲（学名水葫芦）。如今这种浮生植物已经泛滥成灾，被称为“绿色污染元凶”。在江河纵横的珠江三角洲地区，有河难见水，百里水浮莲将大部份河涌所覆盖，造成河道、水库、排灌站等堵塞，饮用水源被污染，影响航道运输等，严重影响农业正常生产和水利排灌。
防治办法： 广东省某科研机构研发P—150型水浮莲破碎机 通过对水浮莲进行有效的打击、切削等，使破碎后的水浮莲丧失了再生能力，以达到消除水浮莲的目的
2、 紫茎泽兰 原产美洲的墨西哥，因其茎和叶柄呈紫色，故名紫茎泽兰。后来侵入我国云南 随河谷、公路、铁路自南向北传播。侵占农田、林地，与农作物和林木争水、肥、阳光和空间，能分泌化感物，排挤邻近多种植物；堵塞水渠，阻碍交通；全株有毒，更糟糕的是，紫茎泽兰的种子上面有很多细毛，牛吃了消化不了，会得严重的胃病，变得越来越不健康,危害畜牧业等。
控制方法 ①生物防治。泽兰实蝇对植株生长有明显的抑制作用，野外寄生率可达50% 以上。②替代控制。用臂形草、红三叶草、狗牙根等植物进行替代控制有一定成效。③化学防治。2,4-D、草甘膦、敌草快、麦草畏等10多种除草剂对紫茎泽兰地上部分有一定的控制作用，但对其根部防治效果较差。
3、福寿螺 作为高蛋白质食物最先被引入台湾；1981年引入广东，1984年前后，已在该省作为特种经济作物广为养殖，后又被引入到其他省份养殖。但由于养殖过度，口味不佳，市场并不好，而被大量遗弃或逃逸，并很快从农田扩散倒天然湿地。福寿螺食量极大，并可啃食很粗糙的植物，还能刮食藻类，其排泄物能污染水体。其对水稻生产造成的损失显然大大超过其作为美食的价值。除威胁入侵地的水生贝类、水生植物和破坏食物链构成外，福寿螺也是卷棘口吸虫、广州管圆线虫的中间宿主。
控制方法：重点抓好越冬成螺河第一代成螺产卵盛期前的防治，压低第二代的发生量，并及时抓好第二代的防治。以整治和破坏其越冬场所，减少冬后残螺量，以及人工捕螺摘卵、养鸭食螺为主，辅之药物防治。
师生总结：生物入侵是指生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入 到另一个新的环境，对入侵地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成经济损失或生态灾难的过程。
三、生物入侵的原因？
外来物种引进是与生物入侵密切联系的一个概念。任何生物物种，总是先形成于某一特定地点，随后通过迁移或引入，逐渐适应迁移地或引入地的自然生存环境并逐渐扩大其生存范围，这一过程即被称为外来物种的引进(简称引种)。
正确的引种会增加引种地区生物的多样性外来生物入侵，也会极大丰富人们的物质生活，如美国于20世纪初从中国引种大豆，其种植面积从6000多万亩增加到4亿多亩，美国已成为大豆的最大生产国、出口国。就中国而言，早在公元前126年张骞出使西域返回后，中国历史便揭开了引进外来物种的一页，苜蓿、葡萄、蚕豆、胡萝卜、豌豆、石榴、核桃等物种便开始源源不断地沿着丝绸之路被引进到了中原地区，而玉米、花生、甘薯、马铃薯、芒果、槟榔、无花果、番木瓜、夹竹桃、油棕、桉树等物种也非中国原产，也是历经好几百年陆续被引入中国的重要物种。
相反，不适当的引种则会使得缺乏自然天敌的外来物种迅速繁殖，并抢夺其他生物的生存空间，进而导致生态失衡及其他本地物种的减少和灭绝，严重危及一国的生态安全。此种意义上的物种引进即被称为"外来物种的入侵"。
"入侵种"不同于"外来物种"，它特指的是有害的外来物种，其范畴小于"外来物种";而"外来物种入侵"也不同于"外来物种引进"，它特指的是入侵种经自然或人为的途径，从原生地传播到入侵地，并损害入侵地的生物多样性、生态系统甚至危及人类健康，从而造成经济损失及生存灾难的过程。
四、入侵渠道
自然入侵
这种入侵不是人为原因引起的，而是通过风媒、水体流动或由昆虫、鸟类的传带，使得植物种子或动物幼虫、卵或微生物发生自然迁移而造成生物危害所引起的外来物种的入侵。
如紫茎泽兰，薇甘菊以及美洲斑潜蝇都是靠自然因素而入侵中国的。
22无意引进
这种引进方式虽然是人为引进的，但在主观上并没有引进的意图，而是伴随着进出口贸易，海轮或入境旅游在无意间被引入的。
如"松材线虫"就是中国贸易商在进口设备时随着木材制的包装箱带进来的。航行在世界海域的海轮，其数百万吨的压舱水的释放也成为水生生物无意引进的一种主要渠道。此外，入境旅客携带的果蔬肉类甚至旅客的鞋底，可能都会成为外来生物无意入侵的渠道。
折叠有意引进
这是外来生物入侵的最主要的渠道，世界各国出于发展农业、林业和渔业的需要，往往会有意识引进优良的动植物品种。如20世纪初，新西兰从中国引种猕猴桃，美国从中国引种大豆等。但由于缺乏全面综合的风险评估制度，世界各国在引进优良品种的同时也引进了大量的有害生物，如大米草、水花生、福寿螺等。这些入侵种由于被改变了物种的生存环境和食物链，在缺乏天敌制约的情况下泛滥成灾。全世界大多数的有害生物都是通过这种渠道而被引入世界各国的。防治外来物种入侵的国际合作及他国的立法实践 外来物种入侵作为一种全球范围的生态家现象已逐渐成为导致牺牲多样性丧失、物种灭绝的重要原因。根据国际自然资源保护联盟提供的数据，目前全球濒临灭绝危险的野生动物共有10954种，全球鱼类的1/3，哺乳类的、鸟类的、爬行类的1/4，都已高度濒危，如果照此速度发展到2100年，地球上1/3到2/3的植物、动物以及其他有机体将消失，这些物种大规模死亡的现象和6500万年前恐龙的消亡差不多。
如此严峻的形势，使得越来越多的国家逐渐意识到单靠一国的力量根本无法阻挡外来物种的肆意入侵，而积极的国际合作才能更有效地解除外来物种对生物多样性的危胁。
五、侵入后果
经济损失
在中国，从南到北、从东到西，几乎随处可见这些外来生物入侵者制造的麻烦。"中国是遭受外来物种入侵最严重的国家之一。2001~2003年，原国家环保总局组织开展了全国外来入侵物种调查。调查发现，全国共有283种外来入侵物种，每年对经济和环境造成的损失约1200亿元，而现在损失已经高达2000亿元。据国际自然资源保护联盟(IUCN)的报告，外来物种入侵给全球造成的经济损失每年超过4000亿美元。令人担忧的是，在这些外来入侵物种中，46.3%已经入侵自然保护区。"国家环境保护部自然生态保护司生物安全管理处王捷处长日前说。环保专家认为，近年来，中国外来生物入侵现象日益增多，由此造成的生物安全问题也越来越严重，有效防范外来物种入侵刻不容缓。
物种灭绝
外来有害生物侵入适宜生长的新区后，其种群会迅速繁殖，并逐渐发展成为当地新的"优势种"，严重破坏当地的生态安全，具体而言，其导致的恶果主要有以下几项:第一，外来物种入侵会严重破坏生物的多样性，并加速物种的灭绝 生物的多样性是包括所有的植物、动物、微生物种和它们的遗传信息和生物体与生存环境一起集合形成的不同等级的复杂系统。[2]虽然一个国家或区域的生物多样性是大自然所赋予的，但任何一个国家莫不是投入大量的人力、物力尽力维护该国生物的多样性。而外来物种入侵却是威胁生物多样性的头号敌人，入侵种被引入异地后，由于其新生环境缺乏能制约其繁殖的自然天敌及其他制约因素，其后果便是迅速蔓延，大量扩张，形成优势种群，并与当地物种竞争有限的食物资源和空间资源，直接导致当地物种的退化，甚至被灭绝。
破坏生态
外来物种入侵，会对植物土壤的水分及其他营养成份，以及生物群落的结构稳定性及遗传多样性等方面造成影响，从而破坏当地的生态平衡。如引自澳大利亚而入侵中国海南岛和 雷州半岛许多林场的外来物种薇甘菊，由于这种植物能大量吸收土壤水分从而造成土壤极其干燥，对水土保持十分不利。此外，薇甘菊还能分泌化学物质抑制其他植物的生长，曾一度严重影响整个林场的生产与发展。
威胁健康
如起源于东亚的"荷兰榆树病"曾入侵欧洲，并于1910年和1970年两次引起大多数欧洲国家的榆树死亡。又如40年前传入中国的豚草，其花粉导致的"枯草热"会对人体健康造成极大的危害。每到花粉飘散的7~9月，体质过敏者便会发生哮喘，打喷嚏，流鼻涕等症状，甚至由于导致其它并发症的产生而死亡。
外来物种入还会给受害各国造成巨大的经济损失。 对于任何一个国家而言，想要彻底根治已入侵成功的外来物种是相当困难的，实际上，仅仅是用于控制其蔓延的治理费用就相当昂贵。在英国，为了控制12种最具危险性的外来入侵物种，在1989~1992年，光除草剂就花费了3.44亿美元，而美国每年为控制"凤眼莲"的繁殖蔓延就要花掉300万美元，同样，中国每年因打捞水葫芦的费用就多达5~10亿元，由于水葫芦造成的直接经济损失也接近100亿元。
据美国、印度、南非向联合国提交的研究报告显示，这三个国家每年受外来物种入侵造成的经济损失分别为1500亿美元，1300亿美元和800多亿美元。而据国际自然资源保护联盟的报告，外来物种在非洲蔓延迅速，已严重破坏了生物多样性和经济发展，每年造成的经济损失多达数十亿美元，且报告的起草人霍华德认为，目前所了解到的外来物种给非洲造成的破坏可能只是冰山一角，其对非洲生态和经济发展的影响可能要比估计的大得多。
防治措施
1、 建立统一协调的管理机构
2、 完善风险评估制度
要阻止外来物种的入侵，首要的工作就是防御，外来物种风险评估制度就是力争在第一时间，第一地区将危害性较大的生物坚决拒之门外。
3、跟踪监测
某一外来生物品种被引进后，如果不继续跟踪监测，则一旦此种生物被事实证明为有害生物或随着气候条件的变化而逐渐转化为有害生物后，对一国来讲，就等与放弃了在其蔓延初期就将其彻底根除的机会，面临的很可能就是一场严重的生态灾害。
4、综合治理
对于已经入侵的有害物种，要通过综合治理制度，确保可持续的控制与管理技术体系的建立。外来有害物种一旦侵入，要彻底根治难度很大。因此，必须通过生物方法、物理方法、化学方法的综合运用，发挥各种治理方法的优势，达到对外来入侵物种的最佳治理效果。