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第 十 四 课

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第 十 四 课 - PowerPoint PPT Presentation


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第 十 四 课. 生物安全 : 生 态环境中的外来生物入侵. Credit: This lecture was devised by Dr Zhang Lei and colleagues. 疯牛病. 甲型肝炎. O - 157 事件. 1987 年 12 月至 1988 年 2 月,上海甲型肝炎暴发性流行事件, 30 万市民染上甲肝。是吃了带微生物的毛蛤引起。. 1996 年 6 月从日本多所小学发生集体食物中毒事件,即感染上大肠杆菌 “ O - 157” ,产生剧烈的腹痛、高烧和血痢。病情严重者并发溶血性尿毒症症候群 (HUS) 和脑炎,危及生命。. 口蹄疫.

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Presentation Transcript
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第十四课

生物安全:

生态环境中的外来生物入侵

Credit: This lecture was devised by Dr Zhang Lei and colleagues

o 157

甲型肝炎

O-157事件
  • 1987年12月至1988年2月,上海甲型肝炎暴发性流行事件,30万市民染上甲肝。是吃了带微生物的毛蛤引起。
  • 1996年6月从日本多所小学发生集体食物中毒事件,即感染上大肠杆菌“O-157”,产生剧烈的腹痛、高烧和血痢。病情严重者并发溶血性尿毒症症候群(HUS)和脑炎,危及生命。
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口蹄疫
  • 口蹄疫是由小核糖核酸病毒科的口蹄疫病毒引起偶蹄兽的一种急性、热性和高度接触性的传染病。
  • 流行特点 :猪对口蹄疫病毒特别具有易感性,有时牛、羊等偶蹄兽不发病,猪还能发病;猪口蹄疫多发生于:秋末、冬季和早春,尤以春季达到高峰。

蹄叉部水肿疱破溃

鼻镜水疱破溃

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生物安全的概念
  • 狭义生物安全是指防范由现代生物技术的开发和应用(主要指转基因技术)所产生的负面影响即对生物多样性、生态环境及人体健康可能构成的危险或潜在风险。
  • 广义:是国家安全问题的组成部分,是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康及生态环境所产生的危害或潜在风险。大致分为三个方面:

(1)是指人类的健康安全;

(2)是指人类赖以生存的农业生物安全;

(3)是指与人类生存有关的环境生物安全。

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“与生物有关的各种因素”
  • 天然的生物因子——主要包括动物、植物和微生物。其中由微生物特别是致病性微生物所导致的安全问题,如生物武器、生物恐怖、重大传染病的暴发流行等,是人类社会所面临的最重要、最现实的生物安全问题。
  • 转基因生物——主要包括转基因动物、转基因植物和转基因微生物。
  • 生物技术——人们在利用生物技术造福人类的同时,也可能带来意想不到的安全问题,特别是生物技术的滥用对人类健康、生态环境以及社会、经济都可能造成严重危害。
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生物安全所受到的外来威胁
  • 实验室生物危害
  • 生物医学的生物危害,主要是人和动植物的各种致病有害生物。
  • 生物技术应用的生物危害
  • 外来生物入侵
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生物入侵

物种从自然分布地区(可以是其他国家和中国的其他地区)通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或人造生态系统中形成了自我再生能力,给当地的生态系统或景观造成了明显的损害或影响。这种现象称为“生物入侵”。

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甲生态系统

乙生态系统

天敌

生境

干扰

竞争

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甲生态系统

乙生态系统

天敌

生境

干扰

竞争

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甲生态系统

乙生态系统

天敌

生境

干扰

竞争

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甲生态系统

乙生态系统

天敌

生境

干扰

竞争

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铁证如山:我国生物入侵状况
  • 2003年3月6日,国家环保总局公布了首批入侵中国的外来物种名单:

植物名称——薇甘菊、空心莲子草、互 花米草、飞机草、凤眼莲(水葫芦)、紫茎泽兰豚草毒麦和假高粱

动物名称——福寿螺、牛蛙、蔗扁蛾、湿地松粉蚧、强大小蠹、美洲白蛾和非洲大蜗牛

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农业部最新统计显示,目前入侵我国的外来生物已达400 余种。
  • 在国际自然保护联盟(IUCN)公布的全球100 种最具威胁的外来生物中,中国已经有50 余种。
  • 近十年来,新入侵我国的外来入侵生物至少有20 余种,平均每年递增1~2种。我国已经成为遭受外来入侵生物危害最严重的国家之一,面临的防治形势越来越严峻。
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北京遭36 种外来有害生物入侵
  • 目前约有36 种有害植物入侵到北京,大多数原产北美、南美、欧洲、亚洲和西亚,90%为一至二年生的草本植物,其特点是秋季繁殖最强,传播迅速快,大面积扩散,对农田、果园、林业危害严重。
  • 北京入侵较为严重的植物包括三裂叶豚草、豚草、意大利苍耳、毒麦等。
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三峡库区遭受53 种外来有害生物入侵

   作为我国重要植物资源库和物种基因库的三峡库区目前正遭受以紫茎泽兰为代表的53种外来有害生物入侵,在威胁着库区本土生物发展的同时,对库区的生物种群结构、水土流失控制、土壤营养循环、生物多样性造成严重影响。

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海南频遭200 多种外来生物入侵
  • 我国发现的400余种外来入侵生物中,海南省有200多种,成为我国外来生物入侵与危害最为严重的地区之一。
  • 1993年至今的10多年间,海南省外来有害生物以美洲斑潜蝇、水椰八角铁甲、蔗扁蛾、椰心叶甲、香蕉枯萎病危害为甚。
  • 2002年海南发现椰心叶甲疫情以来,受害的椰子树、大王棕等11种棕榈科植物达182.54万株,棕榈产业每年损失1.5亿元,至今未得到有效控制。
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各省的外来入侵生物

(1)浙江省(8种)

  • 植物:空心莲子草、豚草、毒麦、凤眼莲(水葫芦)和假高粱
  • 动物:蔗扁蛾、福寿螺和牛蛙

(2)山东省(15种)

  • 豚草、凤眼莲、车前属、大米草、美国白蛾等

(3)广东省(7种)

  • 植物:薇甘菊(珠江三角洲所独有)、空心莲子草、互花米草、飞机草、凤眼莲(水葫芦)
  • 动物:福寿螺和牛蛙
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3、疯长的凤眼莲
  • 凤眼莲俗称“水葫芦”,原产南美,

1901年作为花卉引入我国。

  • 水葫芦繁殖快,有净化水质的作用,20世纪50-60年代还作为猪饲料推广。
  • 现在猪不吃这种饲料了,水体的富营养化又促成了水葫芦的疯狂繁殖,成片聚集的“绿岛”不仅堵塞河道,影响通航,更严重的是它们已成了破坏江河生态平衡的罪魁祸首。
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豚草入侵
  • 豚草被誉为“毒草”,原产北美,
  • 属菊科一年生草本植物
  • 入侵:此种植物是20世纪30年代由日军的马料中带入,另一说法是当年侵华日军用此种植物给坦克作伪装时带入。
  • 危害:除对本地生物多样性构成威胁外,(1)花粉是人类花粉病的主要病原之一;(2)侵入农田,导致作物减产;(3)释放多种化感物质,对禾本科、菊科等植物有抑制、排斥作用。
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空心莲子草
  • 空心莲子草俗称水花生,原产巴西,于20世纪30年代传入我国上海及华东一带,后逸为野生,繁殖能力强,很难根除。
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三、引入路径

入侵途径之一——无意引进43.9% 或自然进入(3.1%)

  • “搭便车或偷渡”

——随交通工具侵入

——海洋垃圾

——旅游者带入

  • 通过周边地区自然传入——紫茎泽兰
  • 随人类的建设过程传入
  • 军队的转移
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入侵途径之二——有意引进39.6%
  • 作为牧草或饲料——空心莲子草
  • 作为观赏物种——马樱丹
  • 作为药用植物——洋金花
  • 为恢复植被和进行城市绿化——大米草
  • 作为食物——西番莲(鸡蛋果)
  • 植物园引种
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外来入侵物种引起的经济损失

   据了解,世界许多国家因外来物种入侵造成的经济损失都很惊人,美国每年损失1500亿美元,印度每年损失1300亿美元,南非损失800亿美元。

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生物入侵给中国带来的经济损失
  • 泛滥于西南部的外来植物紫茎泽兰含有毒素,马、羊食后引发气喘病,曾使四川凉山的羊减产6万多头,损失2100多万元;
  • 作为猪饲料引进的水葫芦在沿江一带疯长,上海2001年用于打捞水葫芦的费用超过6000万元,浙江年打捞费1000万元,全国年打捞成本达1亿元;
  • 空心莲子草每年给黄河以南地区造成6亿元的经济损失……
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外来入侵物种每年对中国国民经济有关行业造成直接经济损失共计198.59亿元。外来入侵物种每年对中国国民经济有关行业造成直接经济损失共计198.59亿元。
  • 其中,农林牧渔业160.05亿元,交通运输仓储和邮政业8.47亿元,水利环境和公共设施管理业0.87亿元,人类健康29.21亿元。
  • 以物种论,美洲斑潜蝇、豚草、褐家鼠、烟粉虱、温室白粉虱、紫茎泽兰造成损失均在10亿元以上,是危害中国国民经济的主要外来入侵物种。
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专家们根据间接经济损失评估模型计算的结果表明,专家们根据间接经济损失评估模型计算的结果表明,
  • 外来入侵物种对我国生态系统、物种及遗传资源造成的间接经济损失每年为1000.17亿元,其中对生态系统、物种多样性和遗传资源造成的经济损失分别为998.25亿元、0.71亿元和1.21亿元。
  • 两项相加,外来入侵物种对中国造成的总经济损失为每年1198.76亿元,为国内生产总值的1.36%。
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生物入侵主要危害

   排挤本土物种,降低生物多样性

生态适应能力强,繁殖能力强,传播能力强的优势,疯狂占据本地物种的生态位,排挤本地种。

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例如
  • 菊科的鬼针草、小蓬草(加拿大飞蓬)、野茼蒿(革命菜)等,利用果实上的特殊结构进行种子的传播。
  • 苋科的刺苋、皱果苋、青箱,禾本科种类则利用种子多而轻,可借风力传播。
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入侵生物通过各种各样的“招数”,使其能够成片生长,形成强烈的种群优势,而使种族迅速繁衍和发展。入侵生物通过各种各样的“招数”,使其能够成片生长,形成强烈的种群优势,而使种族迅速繁衍和发展。
  • 其结果是排挤了本土物种,降低了生物多样性。
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影响其他生物生长与生存

有相当一部分入侵种,可以产生并释放抑制素。

三裂蟛蜞菊,可释放倍半萜内酯及甾醇等化感物质,这些化感物质,抑制了其他植物的生长,而自身成片生长。

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危害人畜的生命安全
  • 有许多植物入侵种的植株有毒,甚至某些器官(果实或种子)剧毒。
  • 如:茄科的颠茄、水茄、曼陀罗,这些种类直接危害人畜生命安全。
  • 有的植物入侵种是某些昆虫的寄主,或易滋生蚊蝇,可传播疾病。
  • 有的植物入侵种的花粉或是强烈的致敏源,使人体过敏,危害人类身心健康。
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四、防止生物入侵对策
  • 加强宣传,提高认识
  • 加强法制,制定专门法
  • 加强监管,建立预警体系
  • 加强合作,共同研究
  • 采取行动,群防群治
  • 提倡使用当地物种
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中国已经建立了由农业部牵头,国家环保总局、国家质检总局、国家林业局、科技部、海关总署、国家海洋局等相关部门参加的全国外来生物防治协作组,成立了外来物种管理办公室。中国已经建立了由农业部牵头,国家环保总局、国家质检总局、国家林业局、科技部、海关总署、国家海洋局等相关部门参加的全国外来生物防治协作组,成立了外来物种管理办公室。
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相关法律(18部)
  • “生物多样性公约”第八条规定:必须对那些威胁生态系统、栖息地或物种的外来物种进行预防引入、控制或根除。
  • “中华人民共和国海洋环境保护法”第二十五条规定:引进海洋动植物物种,应当进行科学论证,避免对海洋生态系统造成危害。
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“中华人民共和国渔业法”

第三十六条规定:各级人民政府应当依照“中华人民共和国海洋环境保护法”和“中华人民共和国水污染防治法”的规定,采取措施,保护和改善渔业水域的生态环境,防治污染。

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“中华人民共和国环境保护法”
  • 第十九条规定:开发利用自然资源,必须采取措施保护生态环境。
  • 第二十条规定:各级人民政府应当加强对农业环境的保护,防治土壤污染、土地沙化、盐渍化、贫瘠化、沼泽化、地面沉降和防治植被破坏、水土流失、水源枯竭、种源灭绝以及其他生态失调现象的发生和发展,推广植物虫害的综合防治,合理使用化肥、农药及植物生长素。