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行为机制在有害生物入侵中发挥关键作用


  《科学》杂志的评审专家认为,这一研究综合应用生态学、行为学、分子生物学等领域的方法,将广泛系统的野外调查、巧妙的实验种群试验和独特且详细的行为观察有机地结合应用,而且研究在中国和澳大利亚两个地理区同时进行,设计之巧妙、数据之系统和完整,在入侵生物学研究领域实属罕见,得到的结论令人信服。他们指出,该研究是入侵生物学领域的开拓性工作,将对这一学科的发展起到显著的推动作用,同时昆虫学、农学、动物行为学、进化生物学等学科领域也会从中得到启迪。

  基础研究为有害生物入侵防治导航

  加强外来危险生物的入侵机理、灾变机理及控制技术的基础研究,发展早期预警与预防、检测与控制理论技术,是解决外来有害生物入侵问题的根本途径。我国对外来物种入侵的研究起步较晚,特别是在对农林危险生物的入侵机理、灾变机理和控制的基础研究工作仍很薄弱,在整体上明显落后于国际水平,难以提升可持续控制技术的整体水平,这与我国预防与控制生物入侵的国家需求极不相称。有鉴于此,2002年12月科技部批准立项启动“973”项目——“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”。该研究以外来物种入侵的不确定性和入侵后的暴发性为切入点,选择有代表性的已入侵和潜在入侵物种为研究对象,瞄准外来物种入侵过程中的遗传分化、扩张过程中的生态适应和潜在危险生物入侵早期预警三大关键问题为核心。

  4年来,针对烟粉虱、紫茎泽兰、松材线虫等的入侵机制与特征已取得一些重要进展。针对B型烟粉虱入侵后的暴发性及生态系统的可侵入性研究,除了发现其非对称交配互作机制外,还在B型烟粉虱入侵种群遗传分化与快速演变等方面取得突破。

  在紫茎泽兰的遗传分化与演变研究中,明确了入侵我国的紫茎泽兰具有丰富的遗传多样性,在不同生境的长期作用下已产生一定程度地遗传分化,形成了不同的地理种群;地理距离和海拔是影响种群间基因交流的重要因素。明确了紫茎泽兰入侵对土壤微生物的影响及土壤微生物存在正反馈作用,紫茎泽兰入侵改变了土壤微生物群落结构,创造了对自身生长有利的土壤环境,这是一个自我促进式的入侵机制。

  在松材线虫的入侵机制与特征研究方面,发现不同入侵来源的松材线虫种群多次入侵,导致其具有丰富的遗传多样性;发现松材线虫具有高繁殖潜能和强竞争能力,在入侵过程中能对本地近缘种产生种间竞争和替代。

  我们将继续深入开展外来物种入侵机理的研究,以实现该项目的总体目标,即阐明重要农林危险生物入侵机制、灾变机制及其控制的科学基础,提出预防和控制的科学理论、方法和技术。构建入侵生物学的科学理论与技术体系;生物入侵的研究整体上达到国际先进水平,部分处于国际领先水平。在入侵生物研究领域,造就一支高水平的研究队伍。(万方浩 刘树生)


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