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文檔簡介
1、高二生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性教學目標一、知識目標l、理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。2、理解生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性及其原因。3、理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護及其重要意義。二、能力目標通過引導學生分析生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性及其原因,培養(yǎng)學生分析、綜合能力。三、情感目標通過引導學生分析人類活動對生態(tài)平衡的影響和破壞,培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展的觀點和環(huán)保意識。教學建議教材分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是對一個成熟的生態(tài)系統(tǒng)特征的高度概括,它涉及生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費者、分解者之間的相互聯(lián)系,又涉及生物群落與無機環(huán)境之間的相互作用。因此生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念、生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性及其原因是這部分
2、的重點,也是難點;而人類活動對生態(tài)平衡的影響和破壞,是培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展的觀點和環(huán)保意識好素材。重難點分析重點:(1)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段,它的結(jié)構和功能能夠保持相對穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結(jié)構和功能相對穩(wěn)定的能力,叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性包括三個方面的含義:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時結(jié)構和功能的綜合狀態(tài);生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的綜合調(diào)控能力;生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是以生態(tài)系統(tǒng)受到干擾時保持或恢復穩(wěn)態(tài)的表現(xiàn)來評價的能力。(2)抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性兩個方面。抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)
3、系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構和功能保持原狀的能力。其核心是“抵抗干擾,保持原狀”?!案蓴_”指的是破壞穩(wěn)態(tài)的外界干擾,如食物鏈被破壞;“保持”是指與干擾同時出現(xiàn)的系統(tǒng)內(nèi)在的自動調(diào)節(jié)能力,如食物鏈上某一生物不存在時,同一營養(yǎng)級的其他生物可以保證食物鏈的依然存在。恢復力穩(wěn)定性指的是生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞以后恢復到原狀的能力。其核心是“遭到破壞,恢復原狀”?!捌茐摹笔侵竿饨缫蛩氐母蓴_已經(jīng)使生態(tài)系統(tǒng)較遠地偏離了原來的穩(wěn)態(tài)范圍,如有機污染物污染水體;“恢復”是指外界因素的干擾消除后,生態(tài)系統(tǒng)重建穩(wěn)態(tài)的能力,如被污染的河流通過自身凈化作用,恢復到污染前的狀態(tài)。難點:抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的區(qū)
4、別與聯(lián)系。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性兩個方面。生態(tài)系統(tǒng)中同時存在這兩種穩(wěn)定能力,但二者之間存在著相反的關系,即抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng),恢復力穩(wěn)定性就比較低,反過來,恢復力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng),抵抗力穩(wěn)定性就比較低。并且從內(nèi)在原因上看,這與生態(tài)系統(tǒng)的復雜程度有著密切的關系,即營養(yǎng)結(jié)構復雜的生態(tài)系統(tǒng),抵抗力穩(wěn)定性強,但一旦被破壞,恢復力不強,而對于營養(yǎng)結(jié)構簡單的生態(tài)系統(tǒng),抵抗力穩(wěn)定性差,但恢復起來就比較容易。教法建議(1)在“生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念”教學中,可通過引導學生分析、討論一些典型實例,讓學生從中概括出生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本含義:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時結(jié)
5、構與功能的綜合狀態(tài);生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的綜合調(diào)控能力;生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是以生態(tài)系統(tǒng)受到干擾時保持或恢復穩(wěn)態(tài)的表現(xiàn)來的能力。(2)在“抵抗力穩(wěn)定性”教學中,在引導學生分析、討論某兩個具體的生態(tài)系統(tǒng)在受到外因干擾時所表現(xiàn)出的抵抗干擾能力的差異,讓學生得出抵抗力穩(wěn)定性概念(3)在“恢復力穩(wěn)定性”教學中,還是應在引導學生分析、討論某兩個具體的生態(tài)系統(tǒng)在破壞后所表現(xiàn)出的恢復原狀能力的差異,讓學生總結(jié)出恢復力穩(wěn)定性概念。(4)在“生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護”教學時,可通過典型事例,如植被的破壞、食物鏈的破壞、環(huán)境的污染等,讓學生分析這些人為因素是如何破壞了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,從而總結(jié)出以下觀點:自然生
6、態(tài)系統(tǒng)是人類生存的基本環(huán)境;人類活動的干擾正在全球范圍內(nèi)使生態(tài)系統(tǒng)偏離穩(wěn)態(tài);人類生存與發(fā)展的命運就掌握在自己手中,但又受到自然規(guī)律的制約。教學設計方案(一)教學目的1理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。2理解抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的概念,二者的區(qū)別、聯(lián)系,具有抵抗力穩(wěn)定性的原因。3理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護。教學重點1生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。2抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。教學難點1.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。2.抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的區(qū)別及相互聯(lián)系。教學用具實物投影儀、錄像機、簡單草原生態(tài)系統(tǒng)模擬模型、河流(水域)生態(tài)系統(tǒng)污染及治理的錄像。熱帶雨林、北極苔原等生態(tài)系統(tǒng)的照片或畫片。熱帶雨林、北極苔原生
7、態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖?!吧锶I”實驗資料教學方法教師講述與學生討論分析結(jié)合課時安排一課時。教學過程引言:前面我們學習了生態(tài)系統(tǒng)的類型、結(jié)構和功能。既然人類弄清了各種生態(tài)系統(tǒng)的成分,結(jié)構,也知道了它們?nèi)绾瓮ㄟ^能量流動和物質(zhì)循環(huán)建立起有機的聯(lián)系,形成一個統(tǒng)一的整體。那么,人類能否在生物圈之外建造一個適于人類長期生活的生態(tài)系統(tǒng)呢?美國的科學家們做了這樣的實驗。教師分發(fā)“生物圈II號”實驗資料(教師應對教材有關的內(nèi)容加以補充,如:建造的時間、占地面積、空間大小、投入研究的資金、實驗的時間和方法、出現(xiàn)的問題、實驗結(jié)果及其分析),指導學生閱讀,安排學生順序思考。討論下列問題:問題一,科學家們?yōu)槭裁匆ㄔ臁?/p>
8、生物圈II號”并進行實驗呢?(回答:深入研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構和功能,并試驗人類離開地球能否生存。)問題二,在“生物圈II號”中模擬生物圈建立了哪些生態(tài)系統(tǒng)?里面有哪些成分?(回答:有微型的森林、沙漠、農(nóng)田、海洋、溪流;里面有土壤、水源、空氣、太陽光,多種多樣的動植物和微生物等成分。非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者應有盡有。)問題三,八位科學家原打算在“生物圈II號”中自給自足生活兩年,為什么中途撤出了?這個實驗過程中出現(xiàn)了什么問題?(回答:1由于土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳,部分二氧化碳又與建“生物圈II號”的混凝土中的鈣反應生成碳酸鈣,導致氧氣含量由21下降到14,二氧化碳含量猛
9、增。2昆蟲中除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外基本死亡,食物鏈等營養(yǎng)結(jié)構聯(lián)系中斷。3靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了,糧食嚴重減產(chǎn)。 )問題四,生物圈1號出現(xiàn)這些問題了嗎?“生物圈II號”實驗失敗說明了什么問題?(回答:生物圈1號沒有出現(xiàn)這樣的問題,整個生物圈保持相對穩(wěn)定。該實驗的失敗表明,在現(xiàn)有技術條件下,人類還無法建造一個脫離地球自然環(huán)境而又能讓人類休養(yǎng)生息的生態(tài)系統(tǒng)。)教師講述:原因是這樣的,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構和功能難以像真正的生物圈那樣,長期保持相對穩(wěn)定,具備生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。出示簡單草原生態(tài)系統(tǒng)模型(草羊狼)提問:當該草原遷入一群羊后,將發(fā)生什么樣的變化?讓學生利用模型演示(回答:羊群遷入后,一方面吃草
10、增多,草在短期內(nèi)數(shù)量減少,造成羊群食物相對短缺;另一方面狼的食物充足,在一定時間內(nèi)繁殖增多,兩方面的結(jié)果使羊的數(shù)量又減少。隨著羊的數(shù)量減少,狼食物短缺,種內(nèi)斗爭加劇,數(shù)量也減少,而草的數(shù)量由于羊的減少而逐漸增多,最后三者的數(shù)量保持在一定范圍內(nèi)。)講述:由于生態(tài)系統(tǒng)中生物的遷入,遷出及其它變化使生態(tài)系統(tǒng)總是在發(fā)展變化的,當生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時,它的結(jié)構和功能能夠保持相對穩(wěn)定,我們就把:生態(tài)系統(tǒng)具有保持和恢復自身結(jié)構和功能相對穩(wěn)定的能力,稱為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。提問:你們都到哪旅游過?(回答:北京香山、頤和園、龍慶峽薊縣盤山。)提問:在薊縣有一片原始森林,那里樹木郁郁蔥蔥,百鳥爭鳴,風景秀麗迷人
11、,名字也好聽,叫“八仙桌子”,(學生笑,略停頓)你們?nèi)ミ^嗎?(回答:沒有。)講述:我去“八仙桌子”做過調(diào)查,發(fā)現(xiàn)那里害蟲種類非常多,它們以林木為食,但是在那里從未出現(xiàn)害蟲的大發(fā)生,也從未造成大的傷害。提問:這又是什么原因呢?(回答:害蟲數(shù)量增加時,食蟲鳥類由于食物豐富,數(shù)量也會增多,這樣害蟲種群就會受到抑制。)講述:答得非常好,正是由于生態(tài)系統(tǒng)調(diào)整本身各成分的數(shù)量,抵抗了外界的干擾。在生物學上就把生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構和功能保持原狀的能力,稱之為抵抗力穩(wěn)定性。提問:你們還能舉出一些能證明生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性的實例嗎?(回答:“氣候干旱時,森林中的動植物種類和數(shù)量一般不會有大的變
12、化?!薄俺靥辽鷳B(tài)系統(tǒng)受到輕度污染(例洗衣服的泡沫)后,第二天消失了?!苯M織學生討論:(1)抵抗力穩(wěn)定性的本質(zhì)(核心)是什么?“抵抗干擾、保持原狀”;(2)判斷同學們所舉的例子是不是屬于抵抗力穩(wěn)定性。利用學生所舉的抵抗力穩(wěn)定性實例提問:這些生態(tài)系統(tǒng)是怎樣保持這種穩(wěn)定性的?(回答:調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)自身的結(jié)構和功能。)提問:是誰去調(diào)整的?(回答:生態(tài)系統(tǒng)自身。)講述:生態(tài)系統(tǒng)之所以具有抵抗力穩(wěn)定性,就是因為生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自動調(diào)節(jié)能力。展示北極苔原生態(tài)系統(tǒng)圖片及食物網(wǎng)簡圖。提問:該生態(tài)系統(tǒng)生物種類多嗎?(回答:略。)(以下同)提問:該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構如何?提問:假如地衣大面積死亡,將產(chǎn)生什么結(jié)果
13、?提問:該生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力如何?講述:生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純,營養(yǎng)結(jié)構越簡單,自動調(diào)節(jié)能力越小,抵抗力穩(wěn)定性越低。展示熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)圖片及食物網(wǎng)簡圖,按相同步驟由學生總結(jié)出:生態(tài)系統(tǒng)中各個營養(yǎng)級的生物種類越多,營養(yǎng)結(jié)構越復雜,自動調(diào)節(jié)能力越大,抵抗力穩(wěn)定性就越高。播放淮河流域(或大湖)污染及治理錄像。提問:這些水域在環(huán)境污染下,還能保持穩(wěn)定性嗎?說明了什么問題?(回答:不能,一個生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有一定限度的,如果外界因素的干擾超過了這個限度,生態(tài)系統(tǒng)的相對定狀態(tài)就會遭到破壞。)提問:停止排污后,這些水域又出現(xiàn)什么變化,說明了什么?(回答:又恢復了原狀。外界因素的干擾消除后,生態(tài)系
14、統(tǒng)具有重建穩(wěn)態(tài)的能力。)講述:生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞以后恢復到原狀的能力,叫做恢復力穩(wěn)定性。講述:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性等方面。分組討論:討論題1,河流、草原、北極苔原。森林生態(tài)系統(tǒng)哪些具有抵抗力穩(wěn)定性?哪些具有恢復力穩(wěn)定性?討論總結(jié):抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)中同時存在的兩種穩(wěn)定能力。討論題2,比較草原、北極苔原、森林生態(tài)系統(tǒng),抵抗力穩(wěn)定性誰強誰弱?恢復力穩(wěn)定性誰高誰低?(學生討論回答:略)接著提問:為什么抵抗力穩(wěn)定性強的生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性低?(學生討論回答:略)講述:抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性之間往往存在著相反的關系。問題五,“生物圈II號”
15、實驗給了我們什么啟示?(回答:人類既然離不開地球,就應保護好地球,保護好人類賴以生態(tài)的自然環(huán)境。)提問:我們應該怎樣維持地球生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?(學生踴躍回答)“不買使用氟利昂的冰箱”“多植樹、種草種花”“不使用一次性木筷和飯盒”“不亂砍濫伐森林”“控制污染物的排放”講述:同學們講得很好,我們要保護好地球人類唯一的家園。教師總結(jié):1生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構和功能總是處于不斷變化的過程中,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定只是相對的穩(wěn)定。2生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)所具有的一種能力。3生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。4生物圈是人類生存的唯一環(huán)境,而人類活動的干擾正在全球范圍內(nèi)使生態(tài)系統(tǒng)偏離穩(wěn)態(tài),我們要保護并提高
16、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。作業(yè):教材112頁二、三題。板書設計五、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 (一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念(二)抵抗力穩(wěn)定性1抵抗力穩(wěn)定性的概念2生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性的原因3不同生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力不同 (三)恢復力穩(wěn)定性1恢復力穩(wěn)定性的概念2抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的相互關系四、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護教學設計方案(二) 設計片段一:(1)本節(jié)課的引入部分可采取多種處理方式: 可從人類活動對生態(tài)平衡的影響和破壞等現(xiàn)實問題入手;也可利用“生物圈號”實驗的失敗給人類帶來的啟示和思考入手,引發(fā)學生思考:“該實驗想研究什么問題?”、“該實驗的結(jié)果說明了什么問題?”等;還可通過分析教材P112所提供的
17、河流自凈過程入手,讓學生在這些問題情境中,引發(fā)學生對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性這個社會敏感問題的思考。設計片段二:3、在“抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性”教學中,可給學生提供北極苔原生態(tài)系統(tǒng)和溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡圖,在此基礎上,引導學生從分析北極苔原生態(tài)系統(tǒng)和溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構入手,分析下面的問題:“北極苔原生態(tài)系統(tǒng)和熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構上存在哪些差異?”“北極苔原生態(tài)系統(tǒng)或熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng),當受到外來破壞因素影響,使某食物鏈中的某種生物突然銳減,在這種情況下,這兩個生態(tài)系統(tǒng)分別將受到什么影響?”引導學生總結(jié)出抵抗力穩(wěn)定性概念,使學生明確:生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性實質(zhì)是“抵抗干擾,保持原狀”
18、,而所謂“干擾”是指一切可能導致該系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)受到破壞的外界因素;而“保持”則指該系統(tǒng)內(nèi)在的自動調(diào)節(jié)能力;最后得出生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力與其營養(yǎng)結(jié)構復雜程度呈正相關這一結(jié)論?!爱斢绊懕睒O苔原生態(tài)系統(tǒng)或熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)外來破壞因素影響消失后,這兩個生態(tài)系統(tǒng)又將分別發(fā)生什么樣的變化?”引導學生總結(jié)恢復力穩(wěn)定性概念,使學生明確:生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性的實質(zhì)“遭到破壞,恢復原狀”,其中“破壞”是指外界因素已使生態(tài)系統(tǒng)偏離穩(wěn)態(tài),而“恢復”是指外界因素的干擾消除后,生態(tài)系統(tǒng)得以自發(fā)重建穩(wěn)態(tài)的能力,最后讓學生分析出這兩種穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構之間的密切聯(lián)系,及二者之間存在的相反關系。深入分析教材P112所提供的河
19、流自凈過程的基礎上,加深對生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的理解。擴展資料如何看待“生物外來種”的入侵近日來,國內(nèi)媒體對一種作為觀賞魚引進我國的“食人鯧”進行了連續(xù)報道,甚至境外一些媒體對這一事件也做出了相應反應,這不由使筆者想起了前一段時間發(fā)生在美國的“蛇頭魚”事件,其情形是何等的相似。年上半年的某一段時間,曾有大量國內(nèi)外媒體對在美國首都華盛頓地區(qū)發(fā)現(xiàn)的兩尾據(jù)說是來自中國的魚類烏鱧進行了報道,由于該魚為肉食性魚類,被擔心會對當?shù)佤~類資源帶來毀滅性的危害。這些都是針對現(xiàn)在生物多樣性保護領域中的一個熱門話題“生物入侵”而引發(fā)的新聞事件。從普及有關“生物入侵”的知識,提升公眾對保護生物多樣性的
20、熱情這一角度來看,媒體積極宣傳的做法是值得充分肯定的。但是這些報道也反映出,多數(shù)人對于“外來種入侵”的問題還缺乏更深層次的了解和認識,因此有必要從科學的角度對此進行更加深入的探討。 究竟什么是“食人鯧”?“食人鯧”又稱“食人魚”,是公眾對一類分布于南美洲亞馬遜河流域魚類的統(tǒng)稱,也有翻譯作水虎魚()的。實際上這類魚與我們通常所說的鯧魚在分類上根本不屬同類,親緣關系也相距甚遠,只是從體型上看二者有些相似而已。從動物進化的角度來看,這類魚與廣泛分布于我國的鯉形目魚類(如鯉魚)的親緣關系比較近,但背部多有一個小小的主要由脂肪組織形成的鰭,被叫做“脂鰭”,所以我國魚類學家通常稱其為“脂鯉”;又因為鮭形目
21、鮭科魚類(如大麻哈魚或“三文魚”)也具有類似的脂鰭,兩者在這一點上有一定的相似性,所以也有稱其為“鮭鯉”的。“食人鯧”其實也并非是指某一種特定的魚,而是一個類群,可能包括幾個種,這一類魚全部都屬于脂鯉目脂鯉科。脂鯉科魚類主要分布在包括美國的得克薩斯、墨西哥在內(nèi)的北美洲南部,中美,南美和非洲大陸,共有亞科屬種?!笆橙琐K”屬于脂鯉科中的鋸鮭脂鯉亞科。這一亞科的魚類按照食性和生活習性的不同,可以分為植食性、肉食性和半寄生性三類。我們通常所說的“食人鯧”,指的是該亞科中肉食性的紅腹鋸鮭脂鯉( )。 紅腹鋸鮭脂鯉為一種中小型魚類,最大體長(不計尾鰭長)可達余厘米,最大體重可達千克左右;主要分布于南美洲的
22、亞馬遜河流域,從巴拉圭到巴西東北部沿海的諸河流中均有分布。除亞馬遜河流域外,南美洲北部的奧里諾科河( )和河也都可見其蹤影。紅腹鋸鮭脂鯉體型側(cè)扁,腹部有鋸齒狀邊緣,背部具脂鰭。體色多樣不定,取決于年齡的不同和生活環(huán)境條件的不同,體側(cè)和頭部的顏色隨年齡變化會有所變化。厘米長的健康個體,背部從藍灰色到棕灰色;體側(cè)淡棕色到微橄欖色,并散布銀色具金屬光澤的小點;身體下部,包括胸鰭和腹鰭,則呈現(xiàn)淡紅色到血紅色;背鰭和尾鰭外緣黑色,內(nèi)側(cè)微白;臀鰭紅色具黑緣。體色上的這些特點,也是紅腹鋸鮭脂鯉作為一種觀賞魚而被引入很多國家的一個主要原因;此外,該魚為肉食性,主要以捕食其它魚類為生,又以其捕食行為兇猛而著稱,
23、這樣的一種生態(tài)行為可能在某種程度上滿足了部分人對血腥場面的感官刺激要求,這可能也是該魚成為觀賞魚的原因之一。紅腹鋸鮭脂鯉的成年個體一般在晨昏活動,體長厘米的個體通常選擇黃昏時分(即午后到晚上點左右)出來覓食,而身體小一些的個體(厘米)則整日都在活動。我們應該怎么看待引入種的問題?人們?yōu)榱司瘢ㄓ^賞)或物質(zhì)(食用)的需求,從某一地區(qū)引進某些生物物種到另一地區(qū),這一過程實際上古已有之。只是在當今社會,這一過程所涉及的物種數(shù)量、波及的范圍、影響的程度,都是以往所不及的。由于某些引入種在新地區(qū)的自然增殖有時候又是不為人所能控制的,往往會給局部地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)帶來較大影響甚至生態(tài)災難,所以關于生物入侵的問
24、題,無論是對普通公眾,還是對于相關的科學工作者,目前都是一個熱點話題。那么我們究竟應該以一種什么樣的態(tài)度,來看待引入種和生物入侵的問題呢?全方位、多角度地考慮引入種的問題從生物多樣性保護的角度來看,多樣性的保護不應僅僅停留在生物學層面上。從生物多樣性公約的深刻內(nèi)涵出發(fā),生物多樣性的保護和生物資源的可持續(xù)利用還包括社會學、經(jīng)濟學、政治學、法律學甚至歷史學等人文學科,絕不僅僅簡單為生物學方面的內(nèi)容。因此對待生物入侵的問題,也應該從更多角度考慮,從而才能正確評價一個引入物種的作用。實際上,早在年我國就曾從巴西引入過一種“食人鯧”的近親短蓋巨脂鯉( ,又稱淡水白鯧),據(jù)我們在室內(nèi)的飼養(yǎng)觀察,盡管這種魚
25、被定義為“植食性”魚類,但它們更偏好捕食其它魚,該魚作為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上一種重要的養(yǎng)殖品種,現(xiàn)在仍然在我國南方有比較廣泛的飼養(yǎng),在一定程度上解決了當?shù)厮a(chǎn)品市場上品種單一化的問題;又由于其容易飼養(yǎng),產(chǎn)量較高,使某些地區(qū)吃魚難的問題有所緩解。如果單從對地方土著種的威脅上看,短蓋巨脂鯉恐怕比紅腹鋸鮭脂鯉更具危險性。像這樣引入種的例子在我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)并不少見。據(jù)不完全統(tǒng)計,出于發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和豐富人民餐桌的目的,我國已從國外引進了種以上的魚類,分別隸屬于目科,這其中還不包括作為觀賞魚引進的大量物種。其中我們比較熟悉的有羅非魚(和)、虹鱒( )等等,這些引入的魚類對我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了積極的作用。不
26、僅僅是中國,世界上其它國家包括美國和歐洲發(fā)達國家,出于同樣的考慮,至今仍然在積極地、有組織地進行生物種的引進。我們不能一提到引入種就有失公允地夸大其可能造成的生態(tài)危機,而忽略其積極的一面,這樣的做法不符合唯物辯證法。從對生態(tài)系統(tǒng)的影響上看,這些引入種可能都會有一定的負面作用,但是不能因此而否定了它們在經(jīng)濟發(fā)展中的作用,更不能談“魚”色變,視一切引入種為魔孽。應以科學為指導,正確評價引入種的危害當然,無論出于什么目的,對于外來物種的引進一定要持慎重的態(tài)度,外來種的引入對生態(tài)環(huán)境造成的危害也不乏其例,在一個物種被引入前首先需要了解和掌握的就是目標物種的相關生物學知識。判定我國市場上所見的“食人鯧”
27、的危害性,首要的問題是物種的鑒定問題。由于該類魚是作為觀賞魚引進的,原產(chǎn)地并非中國,所以目前在分類上能否準確鑒定到種還存在一定的疑問。比如說,由于形態(tài)上的相似,目前已經(jīng)有人將我國廣泛移殖的經(jīng)濟種類短蓋巨脂鯉誤認為“食人鯧”,這對正常的生產(chǎn)工作多少會產(chǎn)生影響。另外即便可以準確鑒定到種,對于該類魚的生物學習性我們了解得還不多,這為我們準確和公正地評估其危害性帶來了困難。盡管圍繞“食人鯧”有著不少傳說,但是根據(jù)我們所掌握的材料,實際上“食人鯧”并沒有我們大多數(shù)人所想象的那樣可怕甚至恐怖;至于“食人鯧”襲擊人畜,由于它們彼此間生活環(huán)境完全不同(水中和陸地),少有直接接觸的機會,有關“食人鯧”直接攻擊人
28、畜的報道,多數(shù)局限于傳說和人為夸大。即便是最為兇猛剽悍的紅腹鋸鮭脂鯉對人畜造成直接威脅的可能性也不大,作為一種肉食性的魚類,其主要的食物仍然是其他一些小型魚類、兩棲類和水生無脊椎動物。不能因為它是一種肉食性魚類,性情兇猛,在沒有詳細調(diào)查研究的基礎上,就武斷地判定它會對土著魚類造成毀滅性的打擊,甚至嚴重威脅當?shù)鼐用竦纳踩@然這種說法缺乏足夠的科學依據(jù)。即便有部分個體能夠成功逃逸到自然水體,因為新的生態(tài)環(huán)境(包括水文條件和氣候條件)和生物群落(物種構成)與原先該類魚的分布區(qū)極為不同,所以這種魚能否成功建立野外種群并且大量繁殖還是個疑問,還需要進一步的調(diào)查研究。據(jù)有關資料,“食人鯧”為熱帶暖水
29、性魚類,在我國長江以北甚至南嶺以北的廣大地區(qū),如果沒有人工條件的控制(諸如溫度),便不能順利越冬,所以該魚在我國中部以北的廣大地區(qū)(特別是長江以北地區(qū))很難在野外長期生存,更難以形成自然種群,自然也就很難說它一定會給土著魚類造成嚴重影響。同樣原因,在我國北方各省,不一定非要耗費大量人力物力,在缺乏充分論證的基礎上對這些原先分布于熱帶地區(qū)的魚類進行捕殺。我們在制定引種政策和控制手段時,應充分考慮到科學性的問題。但愿我們以前所發(fā)生的全國上下消滅麻雀的事件不要再發(fā)生了。無論在哪一個國家,引進物種對于促進國民經(jīng)濟建設,豐富人民文娛生活都有著重要的作用,對于評價一個引入物種可能造成的生態(tài)危機,首先要有一
30、個公正客觀的態(tài)度,其次還要始終堅持科學的精神,即不隱瞞科學事實,也不刻意夸大客觀實在,這不但是對從事相關研究的科學工作者的要求,也是對熱心報道相關事件的媒體的一種希望。生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育、進化和平衡生態(tài)系統(tǒng)不是固定不變的,而是不斷地變化和發(fā)展的,因此,生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)的系統(tǒng),它的動態(tài)包括發(fā)育、進化和平衡幾個方面。 1 生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育任何生態(tài)系統(tǒng)都有一個發(fā)生、發(fā)展和成熟的過程,這個過程就是生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育,群落生態(tài)學中所講的生態(tài)演替,實際上就是生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育過程。生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育是一個定向而有序改變的過程,即一個生態(tài)系統(tǒng)類型替代另一個生態(tài)系統(tǒng)類型的過程。發(fā)育的最終階段,就是建立一種穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)或頂極
31、穩(wěn)定狀態(tài)。在生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育過程中所涉及到的生物種類的組成,所需要的時間以及達到穩(wěn)定性程度,取決于地理位置、氣候、水文、地質(zhì)以及其它物理因素。但生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育本身是一個生物學過程,而不是一個單純的物理過程。雖然物理環(huán)境決定發(fā)育類型、速度以及可能達到的狀態(tài),但發(fā)育是受生物群落本身所控制的。強大的物理干擾以及人為的嚴重干擾會抑制或中止發(fā)育過程。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育狀態(tài),將其分為三類:1)正過度狀態(tài):又稱增長系統(tǒng),即能量的輸入超過輸出,總生產(chǎn)量超過總呼吸量,多余的能量參與系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構的改變,系統(tǒng)增長。2)負過度狀態(tài):又稱衰老系統(tǒng),即該系統(tǒng)能量輸出比輸入多。導致系統(tǒng)內(nèi)庫存量的消耗超過被補充的速度,結(jié)果是系統(tǒng)
32、變小或較不活躍。3)穩(wěn)定狀態(tài):又稱平衡系統(tǒng),即能量的輸入和輸出相等,系統(tǒng)的凈生產(chǎn)量等于零。生物量沒有凈增加,這就是頂極穩(wěn)定狀態(tài),但是穩(wěn)定狀態(tài)并不意味著它是不活動的、靜止的,而是在一定的范圍內(nèi)作波動。2 生態(tài)系統(tǒng)的進化生態(tài)系統(tǒng)的進化是長期的地質(zhì)和氣候的變化與生態(tài)系統(tǒng)中生物成員的活動所引起的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部過程相互作用的結(jié)果。一般說來,長期的進化發(fā)展的總趨勢是:增加對物理環(huán)境的控制,或與物理環(huán)境保持內(nèi)穩(wěn)定,以便對外界擾亂達到最大的防護,生物就是在漫長的地質(zhì)年代中進化,與非生物環(huán)境形成越來越復雜和多樣化的生態(tài)系統(tǒng),并且改變著環(huán)境,同時也改變著生物本身,產(chǎn)生更多的、較大結(jié)構和較復雜的多細胞生物。現(xiàn)在認為原
33、始生命起源于約35億年前的原始地球上,原始生命的主要成分是核酸和蛋白質(zhì),剛形成的原始生命是很脆弱的,不能承受強烈的紫外線,只能生活在12米深的水體中。因為缺氧,它們只通過酵解作用分解原始海洋中的現(xiàn)有的有機物(在生命起源過程中積累起來的有機物)獲得能量,但它們的食物是有限的,有機物的貧乏可能成為選擇力使自養(yǎng)型的原核生物獲得發(fā)展。光合細菌以硫化氫等物質(zhì)為原料,利用其中的氫來還原二氧化碳,形成新的有機物。大氣中的硫化氫因此而逐漸消耗,于是又出現(xiàn)新的原料危機。后來出現(xiàn)的含有葉綠素的藍藻類,不再依賴天然合成的有機物和硫化氫,它以地球上大量存在的水和二氧化碳為原料,通過光合作用制造有機營養(yǎng)物,同時釋放游離
34、氧氣到水中或擴散到大氣中,這就使地球自然界的面貌發(fā)生新變化,約在二十七億年前形成了由藍藻和細菌共同組織成的地球上原始的生態(tài)系統(tǒng)。由于生物生命活動所產(chǎn)生的氧在水中逐漸增加并擴散到大氣中,隨著大氣中氧的增加,在高層大氣中形成了臭氧層,對紫外線的強烈輻射有所阻擋,地球表面得到了保護,真核細胞大約在2310億年前出現(xiàn)。細胞結(jié)構的巨大變化,動植物的開始分化,促使生態(tài)系統(tǒng)中逐漸分化出生產(chǎn)者、消費者和分解者。據(jù)研究,當大氣中含氧量達到現(xiàn)在含氧量的1時,高層大氣中的臭氧層加厚并吸收一定數(shù)量的紫外線,所以,30厘米的水深就足以阻滯少量紫外線,這樣,海洋的表層以及淺水地區(qū)也能有生物繁衍,并出現(xiàn)了許多好氣性細菌,原
35、有的厭氧性細菌只能在缺氧的環(huán)境中活動。當大氣含氧量達到現(xiàn)代水平的3時,開始出現(xiàn)最早的多細胞生物,這大約是在6億年以前的寒武紀開始。在漫長的寒武紀中,發(fā)生了新生命類型的大型化、除多細胞藻類植物外,多細胞動物如海綿、珊瑚、軟體動物等也出現(xiàn)了。當?shù)孛嫔系暮趿窟_到現(xiàn)代水平的10時,臭氧層更加發(fā)達,大部分紫外線被阻隔,為生物的登陸創(chuàng)造了條件。在4.23.7億年前的志留紀和泥盆紀中后期逐步形成了地球上最早的陸生生態(tài)系統(tǒng),其中主要是裸蕨類植物和古代石松類植物,形成灌木林,林中雜有種子蕨,林下開始有苔蘚植物出現(xiàn);至距今3.5億年的石炭紀,地球上溫暖濕潤,巨大的喬木狀蕨類植物,主要是石松類和楔葉蕨類植物構成了
36、森林植被,取代了裸蕨灌木林并獲得發(fā)展。古生代末期的二迭紀,地球上開始分化出氣候帶,一些地域的旱化,促使裸子植物森林獲得發(fā)展;到中生代的白堊紀中期,被子植物大量出現(xiàn),闊葉林占了優(yōu)勢。新生代以來,被子植物的森林在世界各地大范圍地出現(xiàn),第三紀至第四紀的幾次大冰川,使耐寒的裸子植物和被子植物有所發(fā)展,并以草本的被子植物為主的群落也日益擴大,形成了與現(xiàn)代相似的在冷熱、干濕、水陸等各類環(huán)境相適應的各種生態(tài)系統(tǒng)。3 生態(tài)平衡一個系統(tǒng)的平衡,必須從能量和物質(zhì)的角度來理解,即生態(tài)系統(tǒng)的能量的輸入與輸出相等,它的生產(chǎn)量與消費量相等,生態(tài)系統(tǒng)的生物種類與數(shù)量保持相對的穩(wěn)定,生產(chǎn)者、消費者和分解者構成完整的營養(yǎng)結(jié)構,
37、并且有典型的食物鏈關系和符合能量流動規(guī)律的金字塔型營養(yǎng)級,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)有機體的數(shù)目最多、生物量最大、生產(chǎn)力最高,與環(huán)境的適應就最好。因此,生態(tài)平衡是描述了自然生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育達到了頂極的狀態(tài)。生態(tài)平衡的特點是:1)生態(tài)平衡是動態(tài)的平衡,不是靜止的平衡,因為生態(tài)系統(tǒng)本身不斷地接受能量的輸入,同時也有不斷的能量輸出。組成生態(tài)系統(tǒng)的生物本身有生有死,盡管生物的種類可以在較長時間內(nèi)保持相對的穩(wěn)定,但是,作為個體來說,不斷地有新的個體出生和老的個體死亡。2)生態(tài)平衡是有條件的平衡,一個生態(tài)系統(tǒng)維持它的平衡的先決條件是必須不斷地從系統(tǒng)外獲得能量的補充,一旦能量輸入中斷,平衡也就無法維持。其次,生態(tài)系統(tǒng)在受到外界
38、干擾時,具有回復到平衡狀態(tài)的能力,也就是說,生態(tài)系統(tǒng)是有自我調(diào)節(jié)、自我修復、自我維持和自我發(fā)展的特性,即具有穩(wěn)定性,但是一旦外界的干擾程度超過了生態(tài)系統(tǒng)能承受的范圍,生態(tài)平衡就將被破壞甚至導致整個系統(tǒng)的崩潰。4 生態(tài)平衡破壞的主要途徑生態(tài)平衡破壞的主要途徑有自然因素和人為因素兩個方面。自然因素是自然界中本來就有的對人類和生物有害的因素,如火山爆發(fā)、山崩海嘯、水旱災害、臺風、流行病等自然災害。這是人類所不可抗拒的自然現(xiàn)象,具有極大的破壞性,但對生態(tài)平衡的破壞是局部的,非經(jīng)常性的。從某種意義上講,這些自然因素還提高了選擇壓力,促進了生物的進化和生態(tài)系統(tǒng)的演替。人為因素是造成生態(tài)平衡破壞的主要的,也
39、是最直接的因素。人類的百分之九十以上的活動都對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響。千百年來,人類不斷地向大自然索取,人類的活動日益強烈地干擾著自然界生態(tài)系統(tǒng)的面貌。盡管人類常常獲得征服自然的勝利,但在生態(tài)平衡遭到破壞的情況下,我們在取得勝利后,緊接著就要付出昂貴的代價,黃河流域的情況就是一例,長江流域如不加整治也將步黃河的后塵。當今世界上,人類主要從以下三個方面破壞著生態(tài)系統(tǒng)的平衡:即對巨大工程建設缺乏生態(tài)論證,不考慮生態(tài)后果對自然資源的不合理開發(fā)和利用對自然環(huán)境的污染。5 生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制生態(tài)系統(tǒng)具有趨向于達到一種穩(wěn)態(tài)或平衡態(tài)的特點,使系統(tǒng)內(nèi)的所有成員彼此相互協(xié)調(diào),這種平衡狀態(tài)是靠一種自我調(diào)節(jié)過程來實
40、現(xiàn)的,借助于這種調(diào)節(jié)過程,各成分都能使自己適應于物質(zhì)和能量輸入和輸出的任何變化。如:某一生境中的動物數(shù)量是決定于這個生境中的食物數(shù)量,最終這兩種成分將會達到一種平衡。如果因為某種原因(如雨量減少)使食物產(chǎn)量下降,因而只能維持比較少的動物存在,那么這兩種成分之間的平衡就被打破了,這時動物種群就不得不借助于饑餓和遷移加以調(diào)整,以便使兩者達到新的平衡。生態(tài)系統(tǒng)平衡的另一種調(diào)節(jié)方式是一種反饋調(diào)節(jié)機制。所謂反饋,是指當系統(tǒng)中某一成份發(fā)生變化的時候,它必然會引起其它成分出現(xiàn)一系列的相應變化。這些變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分,這種現(xiàn)象稱為反饋,反饋有兩種,正反饋和負反饋。生態(tài)系統(tǒng)達到和保持平衡或穩(wěn)
41、態(tài),反饋的結(jié)果是抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。如草原上的食草動物因為遷入而增加,植物就會因過度啃食而減少,植物數(shù)量下降后,反過來就會抑制動物數(shù)量的增加。正反饋比較少見,它的作用剛好與負反饋相反,即生態(tài)系統(tǒng)中某一種成分的變化所引起的其它一系列的變化,反過來不是抑制,而是加速最初發(fā)生變化的成分所發(fā)生的變化,正反饋的作用常常使生態(tài)系統(tǒng)遠離平衡狀態(tài)。在自然界中正反饋的實例不多,下面舉一例加以說明,如果一個湖泊生態(tài)系統(tǒng)受到污染,魚類的數(shù)量就會因為死亡而減少,魚體死亡腐爛后又進一步加重污染,并引起更多的魚類死亡,因此,由于正反饋的作用,污染會越來越嚴重,魚類死亡速度越來越快。所以正反饋常具
42、有破壞作用,但它是爆發(fā)性的,所經(jīng)歷的時間也很短,從長遠看,生態(tài)系統(tǒng)中的負反饋和自我調(diào)節(jié)將起主要作用。當生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)達到最穩(wěn)定的狀態(tài)時,它能夠自我調(diào)節(jié)和維持自己的正常功能,并能在很大程度上克服和消除外來的干擾,保持自身的穩(wěn)定性,但這種自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的,當外來的干擾因素如火山爆發(fā)、地震、泥石流、雷擊火燒、人類修建大型工程、排放有毒物質(zhì)、噴撒農(nóng)藥等,還有人為引入或消滅某些生物等超過一定的限度時,生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)本身就會受到損害,從而引起生態(tài)失調(diào),甚至引發(fā)生態(tài)危機。生態(tài)危機是指由于人類盲目活動而導致局部地區(qū),甚至全球整個生物圈結(jié)構和功能的失調(diào),從而威脅到人類的生存。生態(tài)平衡失調(diào)的初
43、期往往不易被人所察覺。如果一旦發(fā)展到出現(xiàn)生態(tài)危機就很難在短期內(nèi)恢復平衡,為了正確處理人和自然的關系,我們必須認識到整個人類賴以生存的自然界和生物圈是一個高度復雜的具有自我調(diào)節(jié)功能的生態(tài)系統(tǒng),保持這個系統(tǒng)結(jié)構和功能的穩(wěn)定是人類生存和發(fā)展的基礎。因此,人類的活動除了要講究經(jīng)濟效益和社會效益外,還必須特別注意生態(tài)效益和生態(tài)后果,以便在改造自然的同時,能基本保持生物圈的穩(wěn)定平衡。生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力任何生態(tài)系統(tǒng)都具有一定程度的自動調(diào)節(jié)能力,由于這種能力的存在,才使得生態(tài)系統(tǒng)在一定的范圍內(nèi),可以承受一定的壓力,即體現(xiàn)出一定的“彈性”,從而維持著自身的動態(tài)平衡生態(tài)平衡。那么,什么是生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力
44、呢?下面舉例說明。 例如森林生態(tài)系統(tǒng),如果林木受天然災害或人為采伐的影響,原有樹木消失或變稀疏,其中一部分變成空地,于是當?shù)刈兊藐柟獬渥?,風力和溫差加大,溫度降低,土壤變干,水土流失增加。同時動物和微生物的種類組成和數(shù)量受到嚴重影響。森林生態(tài)系統(tǒng)原有的各種動態(tài)平衡的關系被打破,這樣就產(chǎn)生了生態(tài)失調(diào)。以后,若任其自然恢復發(fā)展,將在空地上長起草類、灌木和一些喜光、速生的樹種。原有的林木主要樹種的幼苗一般不能適應空地環(huán)境,也不能與雜草灌叢競爭。但當喜光樹種長大而郁閉的時候,林下環(huán)境又變成比較蔭蔽、濕潤、使不耐蔭的草類灌木受到抑制,從而減弱了外來干擾所產(chǎn)生的影響。最后耐蔭的樹種幼苗趁機滋生發(fā)展,在喜光
45、樹木的庇護之下超過后者,重新占有優(yōu)勢。同時動物和微生物的組成,土壤肥力等也出現(xiàn)變化,新的與原來性質(zhì)相近的森林重新恢復起來。又如,在一個草原生態(tài)系統(tǒng)中,每逢旅鼠大量繁殖時,草原中的狐也會繼而大量繁殖,隨著狐的大量捕食旅鼠,旅鼠的數(shù)量減少了,狐的數(shù)量隨著也減少了。這就是生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力。森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復過程大約要幾十年到幾百年,草原生態(tài)系統(tǒng)則只需十幾年到幾十年,因破壞程度和本身特征而異。生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有限度的,當外來干擾超出了這個限度,生態(tài)系統(tǒng)就會遭到嚴重破壞,生態(tài)平衡嚴重失調(diào),甚至失去恢復原來正常狀況的基本條件,出現(xiàn)惡性循環(huán),導致原有生態(tài)系統(tǒng)的崩潰或變性。外來植物與生態(tài)平衡植物
46、是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者,是動物的最終食物來源。沒有植物分布的地區(qū),生態(tài)條件極其惡劣,人類和動物無法生存。人們常有意識地引進某些植物以改變本國的植物地理結(jié)構,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。例如中國的茶樹和大豆;拉美的玉米、番茄、番薯、橡膠;澳大利亞的桉樹;非洲的咖啡等,移植到各國后均為當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)做出了貢獻。也有些植物的種子隨進口糧食、交換種子、移民的行李衣著或粘在車船之上傳到異國。這些植物都可稱為外來植物。一般認為外來動物可引起生態(tài)平衡的破壞。例如隨木材進口來到我國的榆花蟲,使我國的榆樹在短短的幾年間幾乎絕跡。但有時一些外來植物由于缺乏天敵,也會造成生態(tài)平衡的破壞。一般認為外來動物可引起生態(tài)平衡的破壞。例如
47、隨木材進口來到我國的榆花蟲,使我國的榆樹在短短的幾年間幾乎絕跡。但有時一些外來植物由于缺乏天敵,也會造成生態(tài)平衡的破壞。1840年,有人從阿根廷帶到澳大利亞一個仙人掌盆景,這在當時的澳大利亞是個稀罕物,它那綠寶石般的顏色,10cm左右的個頭,卵形的莖片以及密生的白色毫針,顯得小巧玲瓏,令人喜愛不已,人們紛紛索要競相栽培。澳大利亞的半干旱草原氣候比阿根廷更適合于仙人掌的生長發(fā)育,它可以長到一人多高。有人將仙人掌從花盆中移栽到花園里,沒想到它生長極快,越過圍籬奔向了無邊無際的大草原,瘋狂地繁殖起來。到了1925年,仙人掌已經(jīng)占據(jù)了241010m2的土地。農(nóng)作物和牧草都競爭不過這個遍體生刺的綠色怪物
48、,大片大片的農(nóng)牧場被廢棄。眼看著這“外來戶”反客為主稱王稱霸,澳大利亞人用車壓、刀砍、火燒、噴藥,以圖消滅它,但收效甚微。因為它的生命力很頑強,只要有一丁點兒肉質(zhì)塊屑揀不干凈,很快就會長成一個又高又大的仙人掌。至于噴藥,開始還見效,后來產(chǎn)生了抗藥性,再噴藥就相當于給它澆水。無奈,許多農(nóng)場主只得背井離鄉(xiāng)移居他處。直到在仙人掌的故鄉(xiāng)找到了它的天敵(一種蛾類的幼蟲,吃仙人掌)來對付它,用了10年時間才控制住局面。無獨有偶,中國的葛渾身是寶,莖和葉可做牧草,塊根可制淀粉,莖皮可制葛布、造紙,花可解酒毒,燃燒干葉可驅(qū)蚊蟲,葛根可以入藥。這種豆科多年生藤本植物還是貧瘠地區(qū)的綠化先鋒,1株生長5年的葛,其莖
49、蔓可覆蓋2030m2的土地。日本人將葛引種到全國各地,收益匪淺。1930年,美國從日本引進葛,栽種于南方亞熱帶地區(qū)。由于氣溫較高,葛可以越冬而莖蔓不死,所以比在日本和中國生長得更為壯觀,幾乎每天都能生長幾厘米,一個季度可長30m之多,葉子長得又大又薄,猶如一座座太陽能化工廠,綠化了貧瘠的沙地,提供了大量飼料,防止了水土的流失??珊镁安婚L,葛逐漸將當?shù)刂参飻D死擠光,使植被單調(diào)化,許多植物瀕于滅絕,283108m2的土地由林地、農(nóng)牧場變成葛的天下。農(nóng)場主用推土機、拖拉機等將其連根拔除,但鏟得速度比不上生長的速度,而且只要有一小塊未碾碎的莖或根留在土中,沒多久就會繁生出一大片葛藤。沒辦法的美國人只好
50、宣布種植葛藤是非法行為。外來植物在我國同樣也造成了危害。近些年來沈陽、武漢、南京等地出現(xiàn)了大量的枯草熱患者,病人眼、耳、鼻奇癢難忍,陣發(fā)噴嚏,可并發(fā)肺氣腫、肺心病,嚴重者呼吸困難甚至有生命危險。這種病是由豚草的花粉引起的,每立方米空氣中有4050粒花粉即可誘發(fā)。豚草的花期是6月至10月,在花粉病流行期間患者須遠離流行區(qū),甚至永遠遷居他鄉(xiāng)。在美國每年有146105人患病,占患病區(qū)人口的15,日本每年也有大批居民外出避病。豚草的原產(chǎn)地是北美洲,自30年代傳入我國。它是一年生菊科草本植物,也叫北美艾,株高可達2m。它根系發(fā)達,吸水吸肥能力極強,生長旺盛,再生能力很強,切割、踐踏都不能消滅它。與菊科其
51、他植物不同的是,豚草是風媒花而不是蟲媒花,這就使它的繁殖與傳播更為方便。并且生殖力很強大,每株可產(chǎn)種子30005000粒,果實上有刺,極易附著在動物體表隨動物活動而四處傳播。一旦侵入就可成為優(yōu)勢種,與農(nóng)作物爭水爭肥,使農(nóng)業(yè)嚴重減產(chǎn)甚至顆粒無收,就連牛吃了這種草之后奶的品質(zhì)都會受到嚴重影響。目前,豚草已經(jīng)由邊境開放口岸和長江港口蔓延到東北、華北、華東、華南十幾個省市,正向廣大農(nóng)田輻射且速度很快。所幸的是我國已經(jīng)引進了豚草的天敵條紋葉甲蟲,它食性單一,專吃豚草,繁殖和投放試驗均已獲得成功。綜上所述,植物雖是生態(tài)系統(tǒng)中最積極的因素,但由于外來植物缺乏天敵的制約,極易失去控制而瘋狂生長,破壞植物的多樣
52、性,從而造成生態(tài)平衡的破壞。因此,對植物的引進須綜合考慮審慎行事,邊境口岸須嚴格把關,以防有害植物的種子混入境內(nèi),宣傳媒介應積極行動,使人們識別有害植物以利鏟除。否則,必將給人民的經(jīng)濟生活和生命健康帶來巨大損失。引進生物新品種的利與弊由于地理,地貌,氣候等原因,世界上動植物種類的分布有明顯的區(qū)域性,此地盛產(chǎn)之物,彼地就成為罕見之物。因此,古今中外的科學家們,為各國各地區(qū)引進生物新品種做了大量的工作,但這里有成功的喜悅,有失敗的教訓;有得到收益的興奮,也有引起禍害的辛酸。我國從西漢張騫出使西域時開始,陸續(xù)從國外引進苜蓿、葡萄、蠶豆、核桃、大蒜、石榴、馬鈴薯、玉米、辣椒、花生、紅薯、南瓜、棉花、西
53、瓜、菠菜、茄子、姜、芝麻、豌豆、西紅柿、蕎麥等農(nóng)作物,以及沉香、菩提樹、貝葉樹、懸鈴木、油橄欖、白楊、黑松、冷杉、橡膠樹、桉樹、銀合歡、相思樹、南洋杉等樹種。同時,我國的水稻、大豆、茶、油桐、桃、杏、柑桔,以及多種名貴花卉,特產(chǎn)珍樹也在異國的土壤中開花結(jié)果。我國的四不象(麋鹿)還是首先由我國傳入英國,后在我國絕跡,到本世紀50年代再由歐洲返回家園繁衍后代的。由此可見,生物引進的意義重大,它不但豐富了各國人民的生活,而且使世界上的動植物家族更加繁榮興旺起來。然而,在幾千年的引進史上也不乏失敗的例子,更有甚者,由于盲目引進而引起無窮的禍害。在生物引進史上造成危害最大的恐怕要數(shù)煙草的引種了。1492
54、年,哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸,當他們看到當?shù)厝丝谥械鹬痪砣贾母刹莅魰r,初時驚嘆不己,繼而羨慕之極,后耒競相效尤。1558年,煙草在哥倫布的家鄉(xiāng)西班牙試種,隨后迅速蔓延歐洲各地,并逐步走向世界。明朝時,煙草經(jīng)菲律賓傳入我國。煙草對人類的危害可謂罄竹難書,要是當初人們將它拒之門外,也就不會有無數(shù)的癮君子死于它的魔掌之下了。對我國恐怕最令人辛酸的是英帝國主義強迫我國引種鴉片(罌粟植物)。1840年以來,英國殖民主義者強迫我國人民種植鴉片,結(jié)果有許多人成為吸毒者,害得家破人亡,同時中國的幾億兩白銀和大量財富隨之流入英國侵略者的腰包。在作物的引種上,古今中外也出現(xiàn)過不少失敗的事例。漢武帝劉徹曾因荔枝“味
55、道好極了”于公元111年便下令在長安建造一座“扶荔宮”,從當時的“蠻夷之地”引種了100株荔枝,結(jié)果竟全部凍死,雖一再補種,仍無一幸存。盡管武帝“怒發(fā)沖冠”殺了幾十個無辜的養(yǎng)護人,也無法使荔枝在長安生存,最后只能“偃旗息鼓”。解放后的50年代,我國曾在東北引種南方良種水稻,結(jié)果苗株茂盛但不抽穗揚花,而南方引種東北水稻也同樣顆粒無收。不顧植物本身對特定環(huán)境的適應性,盲目引進失敗固然可笑,而不顧本地實際情況盲目引種“成功”卻十分可怕。有一種生長在南美洲的仙人掌,在當?shù)仉m然生長快,但因為有的動物以它為食,所以沒有造成任何危害。但自從被引種到澳大利亞,由于它飛快繁殖,把大片大片的牧草地全部“占領”。人
56、們慌了,用鏟子鏟,用鋤頭鋤,用拖拉機深翻,都奈何不了它,后來多虧生物學家想了一種辦法,從它的老家?guī)Щ匾环N大蝴蝶,它的幼蟲專吃仙人掌,才使仙人掌的生長得到控制,保住了牧場。無獨有偶,一種生長在巴西的鱷魚草,被北美和非洲一些國家引種后,肆無忌憚地狂長,長滿了海灣,湖泊,池塘;長滿了各個角落,怎么也消滅不了。后來只好到巴西搬來“救兵一種專吃鱷魚草的跳甲蟲,才控制了它的災害。大米草既可護堤,喂牛,又可用作燃料。1983年福建省把它當作寶貝從美國引進,在東吾洋海灘推廣種植。過去面積14萬畝的東吾洋,不僅是多種魚類的天然魚庫,而且是全國對蝦、貝類的養(yǎng)殖基地,灘涂生物達200多種。但是自從大米草在此“安家落戶”后,不到幾年它們盤根錯節(jié)
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