目錄
第一篇 緒論
第一章 全球變化與生物入侵概述 3
第一節(jié) 生物入侵 3
第二節(jié) 生物入侵是全球變化的重要組成部分 5
第三節(jié) 生物入侵與全球變化主要要素的相互作用 9
一、氣候變化 10
二、大氣CO2濃度升高 11
三、氮富集 13
四、土地利用變化 14
五、野火 15
六、國際貿(mào)易 16
第四節(jié) 本書結構 17
參考文獻 18
第二篇 全球變化與生物入侵過程
第二章 氣候變暖對入侵植物的影響 25
第一節(jié) 我國入侵植物概況 25
一、入侵植物數(shù)量特征 25
二、入侵植物分布 27
第二節(jié) 氣溫升高對外來入侵植物的影響 28
一、影響植物入侵的氣候假說 29
二、氣溫升高對外來入侵植物個體的影響 29
三、氣溫升高對外來入侵植物種群的影響 30
四、氣溫升高對外來入侵植物群落的影響 31
第三節(jié) 全球氣候變暖對植物入侵范圍的影響 32
一、氣候變暖對典型植物入侵范圍的影響 32
二、氣候變暖對我國外來植物入侵范圍的影響 35
第四節(jié) 展望 37
一、氣候變暖背景下的植物入侵風險 37
二、氣候變暖背景下的植物入侵防控 38
參考文獻 41
第三章 氣候變化下入侵植物的適應 47
第一節(jié) 氣候變化下植物面臨的挑戰(zhàn)與應對策略 47
一、氣候變化對植物的影響 47
二、植物應對氣候變暖的策略 49
第二節(jié) 植物適應氣候變暖和入侵的共同機制 50
一、表型可塑性 50
二、適應 51
第三節(jié) 植物適應氣候變暖的研究方法 53
一、生態(tài)學方法 53
二、分子生物學方法 54
第四節(jié) 外來植物對氣候變暖的適應 54
一、外來植物對入侵地氣候條件的預適應 54
二、外來植物對入侵地氣候的快速適應 55
第五節(jié) 展望 56
參考文獻 57
第四章 入侵陸棲脊椎動物分布區(qū)對氣候變化的響應 62
第一節(jié) 氣候變化與入侵陸棲脊椎動物分布區(qū)動態(tài)概述 62
第二節(jié) 入侵陸棲脊椎動物分布區(qū)大小對氣候變化的響應 63
一、影響陸棲脊椎動物分布區(qū)大小的理論假說 63
二、陸棲脊椎動物入侵過程的氣候生態(tài)位偏移 67
第三節(jié) 入侵陸棲脊椎動物分布區(qū)擴張對氣候變化的響應 70
一、入侵陸棲脊椎動物在全球化時代的加速擴張 70
二、入侵陸棲脊椎動物分布區(qū)擴張過程中對氣候變化的跟蹤 73
第四節(jié) 入侵陸棲脊椎動物生物地理格局對氣候變化的響應 77
一、入侵陸棲脊椎動物重塑傳統(tǒng)生物地理格局 77
二、塑造入侵陸棲脊椎動物生物地理格局的主要理論假說 80
第五節(jié) 總結與展望 82
一、總結 82
二、展望 82
參考文獻 83
第五章 氣候變化下入侵動物的進化 96
第一節(jié) 入侵動物表型可塑性進化 96
一、表型可塑性進化的概念 96
二、入侵動物表型可塑性進化的方式 97
三、誘導表型可塑性進化產(chǎn)生的分子機制 99
四、入侵動物表型可塑性進化案例分析 100
第二節(jié) 入侵動物遺傳適應性進化 101
一、遺傳適應性進化的概念與類型 101
二、遺傳適應性進化與表型可塑性進化的關系與相對重要性 102
三、入侵動物遺傳適應性進化案例分析 103
第三節(jié) 入侵動物進化與氣候變化關系的分析方法 104
一、與環(huán)境適應相關遺傳變異位點的篩選 105
二、預測入侵動物種群的遺傳適應性 106
三、全球變化驅(qū)動的入侵動物進化與擴散趨勢預測案例分析 106
第四節(jié) 中國入侵動物案例分析 107
第五節(jié) 結論與展望 108
參考文獻 108
第六章 氣候變暖對入侵物種種間關系的影響 116
第一節(jié) 種間關系與生物入侵 116
一、種間競爭與生物入侵 116
二、協(xié)同進化與植物入侵 118
三、互利共生與植物入侵 118
第二節(jié) 氣候變暖對入侵植物與土著植物關系的影響 119
第三節(jié) 氣候變暖對入侵植物與動物關系的影響 120
一、植食性昆蟲 120
二、傳粉昆蟲 122
三、多級營養(yǎng) 122
第四節(jié) 氣候變暖對入侵植物與微生物關系的影響 123
第五節(jié) 氣候變暖對入侵動物及其種間關系的影響 123
第六節(jié) 展望 124
參考文獻 125
第七章 中國的入侵物種對氣候變化的響應 129
第一節(jié) 引言 129
一、入侵物種多樣性和地理分布 130
二、外來入侵物種的地理起源地分布 132
三、外來物種的入侵生境及影響 133
第二節(jié) 中國的生物入侵和氣候變化 134
一、氣溫升高的影響 135
二、降水格局改變的影響 137
三、極端氣候事件的影響 139
四、大氣CO2濃度升高的影響 141
第三節(jié) 展望 144
第四節(jié) 小結 146
參考文獻 146
第八章 CO2濃度增加對入侵物種的影響 155
第一節(jié) CO2濃度增加對入侵植物的影響 155
一、對入侵植物個體和種群的影響 155
二、對植物種間競爭的影響 157
第二節(jié) CO2濃度增加對入侵動物的影響 159
第三節(jié) CO2濃度增加對群落和生態(tài)系統(tǒng)的影響 161
一、對群落的影響 161
二、水生陸生生態(tài)系統(tǒng)的差異 164
第四節(jié) 結論與預測 165
參考文獻 166
第九章 海平面上升與鹽沼生物入侵 173
第一節(jié) 海平面上升概況 173
一、全球海平面上升趨勢 173
二、海平面上升的驅(qū)動因素 175
三、海平面上升背景下鹽沼濕地的演變 176
第二節(jié) 海平面上升對鹽沼生物入侵主要過程的影響 177
一、鹽沼生物入侵概況 177
二、潮汐過程 178
三、水鹽過程 180
四、水沙過程 180
五、生物互作 181
第三節(jié) 海平面上升對主要鹽沼入侵生物類群的影響 182
一、入侵植物 182
二、入侵動物 185
三、其他入侵生物 186
第四節(jié) 結論與展望 187
參考文獻 189
第十章 環(huán)境污染與植物入侵 197
第一節(jié) 與植物入侵相關的環(huán)境污染類型概述 197
一、土壤污染 197
二、水體污染 198
三、大氣污染 200
四、新興污染物 201
第二節(jié) 環(huán)境污染對入侵植物的影響 202
一、入侵植物具有更強的耐受環(huán)境污染能力 202
二、污染物提高了入侵植物的抗蟲性與抗病能力 203
三、環(huán)境污染增強了入侵植物的競爭能力 204
第三節(jié) 入侵植物對環(huán)境污染的響應 205
一、入侵植物富集和轉(zhuǎn)移污染物 205
二、入侵植物對長期低劑量持續(xù)污染的響應 206
三、入侵植物對土壤污染的響應 208
四、入侵植物對水體污染的響應 210
五、入侵植物對大氣污染的響應 210
六、入侵植物對新興污染物的響應 211
七、入侵植物對復合污染的響應 212
第四節(jié) 中國入侵植物與環(huán)境污染研究案例分析 213
一、美洲商陸 213
二、紫莖澤蘭 215
參考文獻 216
第十一章 土地利用變化與生物入侵 224
第一節(jié) 土地覆蓋與土地利用變化 224
一、人類活動與土地利用變化 224
二、氣候/氣象與土地利用變化 225
三、土地利用變化的根源及復雜性 225
第二節(jié) 土地利用變化加劇生物入侵 226
一、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地改變與生物入侵 228
二、城市用地變化與生物入侵 228
三、景觀變化與植物入侵 229
四、以土地利用史預測入侵植物分布 230
第三節(jié) 生物入侵促進土地利用變化 230
一、多年生木本植物入侵放牧生態(tài)系統(tǒng) 231
二、檉柳對美國西南部河岸恢復的影響 231
三、銀荊入侵南非對景觀的塑造作用 232
四、歐洲青蟹入侵與新英格蘭南部灘涂恢復 233
第四節(jié) 展望 233
一、土地利用變化為入侵創(chuàng)造機會之窗 233
二、土地利用和氣候變化的綜合影響 234
三、土地利用規(guī)劃如何減少入侵 234
四、棲息地恢復中的入侵物種控制 235
五、生物入侵的文化層面及積極影響 235
參考文獻 235
第十二章 城市化與生物入侵 239
第一節(jié) 城市化 239
一、城市化概念 239
二、城市化發(fā)展現(xiàn)狀 239
三、城市化導致的環(huán)境問題 240
第二節(jié) 城市化過程中驅(qū)動生物入侵的因素 243
一、環(huán)境因素 243
二、人為因素 245
三、生物因素 245
第三節(jié) 城市化對不同入侵階段的影響 246
一、引入階段 246
二、定殖階段 247
三、建群階段 248
四、擴散階段 248
第四節(jié) 生物入侵對城市生態(tài)系統(tǒng)的影響 249
一、城市生物區(qū)系 249
二、城市環(huán)境 251
三、基礎設施 251
四、人類健康 251
第五節(jié) 結論與展望 252
參考文獻 252
第十三章 國際貿(mào)易和入侵物種的擴張 259
第一節(jié) 國際貿(mào)易與生物入侵概述 259
一、國際貿(mào)易引起生物入侵 259
二、國際貿(mào)易引起生物入侵的特點 260
三、國際貿(mào)易引起生物入侵的危害 263
第二節(jié) 國際貿(mào)易與生物入侵的關系 264
一、國際貿(mào)易對生物入侵的直接影響 264
二、國際貿(mào)易對生物入侵的間接影響 265
三、生物入侵對國際貿(mào)易的影響 266
第三節(jié) 國際貿(mào)易引致生物入侵的途徑 267
一、人為有意引入 267
二、人為無意引入 269
第四節(jié) 國際貿(mào)易引致生物入侵對我國的影響 272
一、對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響 272
二、對經(jīng)濟社會發(fā)展的影響 273
三、對人類健康的影響 275
第五節(jié) 國際貿(mào)易引致的入侵物種擴張管理 276
一、入侵物種的預防策略 276
二、入侵物種的治理策略 278
第六節(jié) 面臨的挑戰(zhàn) 279
參考文獻 281
第十四章 全球變化與海洋生物入侵 285
第一節(jié) 氣候變化和人類活動與海洋生物入侵現(xiàn)狀 286
一、海洋生物入侵現(xiàn)狀 286
二、全球變暖與海洋熱浪 288
三、海平面上升 290
四、海岸帶人工建筑 291
五、海洋運輸 293
六、海水養(yǎng)殖 295
第二節(jié) 氣候變化和人類活動影響下海洋生物入侵的過程與機制 297
一、氣候變化和人類活動對海洋生物擴散與種群連通性的影響 298
二、海洋生物入侵中的跳板作用與避難所效應 299
三、海洋生物入侵中的生理生化機制 300
第三節(jié) 氣候變化和人類活動影響下海洋生物入侵的后果 301
一、氣候變化和人類活動影響下海洋生物入侵的生態(tài)效應 301
二、海洋生物入侵對濱海產(chǎn)業(yè)的影響 303
第四節(jié) 案例分析 304
一、黃海大型藻類暴發(fā) 304
二、潮間帶底棲生物分布變化 305
參考文獻 307
第三篇 全球變化與生物入侵相互作用的后果
第十五章 植物入侵、氣候變化和生態(tài)系統(tǒng)過程 319
第一節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)過程 320
一、碳循環(huán) 320
二、氮循環(huán) 321
三、其他循環(huán) 322
第二節(jié) 植物入侵對生態(tài)系統(tǒng)過程的影響 324
一、植物入侵對初級生產(chǎn)力的影響 324
二、植物入侵對土壤呼吸的影響 330
三、植物入侵對生態(tài)系統(tǒng)碳庫的影響 330
四、植物入侵對凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換的影響 331
五、植物入侵對固氮的影響 332
六、植物入侵對生態(tài)系統(tǒng)氮庫的影響 333
七、植物入侵對生態(tài)系統(tǒng)氮輸出的影響 334
第三節(jié) 氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)過程的影響 334
一、氣候變化對碳循環(huán)的影響 334
二、氣候變化對氮循環(huán)的影響 336
第四節(jié) 氣候變化與植物入侵相互作用的潛在影響 336
第五節(jié) 展望 338
參考文獻 339
第十六章 全球變化下生物入侵對生物多樣性的影響 347
第一節(jié) 外來生物入侵對土著生物多樣性的影響 347
一、生物入侵對遺傳多樣性的影響 348
二、生物入侵對物種多樣性的影響 349
三、生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)多樣性的影響 349
第二節(jié) 生物入侵對生物多樣性影響的文獻計量分析 350
第三節(jié) 不同全球變化要素影響下生物入侵對生物多樣性的影響 351
一、氣候變暖背景下生物入侵對生物多樣性的影響 351
二、氮沉降背景下生物入侵對生物多樣性的影響 354
三、干旱背景下生物入侵對生物多樣性的影響 355
四、土地利用方式改變背景下生物入侵對生物多樣性的影響 357
第四節(jié) 生物入侵影響生物多樣性的機制 358
一、直接影響機制 358
二、間接影響機制 362
第五節(jié) 未來研究方向 364
一、生物快速進化 364
二、多營養(yǎng)級聯(lián)系 365
三、本地生態(tài)系統(tǒng)的敏感性及反饋 365
參考文獻 365
第十七章 生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)服務的影響 373
第一節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)服務概述 373
一、生態(tài)系統(tǒng)服務概念 373
二、生態(tài)系統(tǒng)服務類型 375
第二節(jié) 生物入侵影響生態(tài)系統(tǒng)服務的作用機制 379
一、生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)供給服務的影響 380
二、生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務的影響 384
三、生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)文化服務的影響 386
四、生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)支持服務的影響 388
第三節(jié) 展望 391
參考文獻 392
第十八章 全球變化下生物入侵對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響 398
第一節(jié) 濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)生物入侵現(xiàn)況 398
一、濱海濕地入侵生物概況 398
二、入侵植物 398
三、入侵動物 400
第二節(jié) 全球變化要素與濱海濕地生物入侵的相互作用及其后果 402
一、氣候變暖 402
二、極端氣候事件 403
三、海平面上升 404
四、污染 404
五、土地利用變化 405
第三節(jié) 案例分析 406
一、互花米草在濱海鹽沼濕地的入侵 406
二、木本紅樹植物的入侵 411
第四節(jié) 展望 419
參考文獻 420
第十九章 全球變化下生物入侵對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與糧食安全的影響 434
第一節(jié) 全球變化下我國重要農(nóng)業(yè)外來入侵物種的發(fā)生趨勢 434
一、入侵植物 434
二、入侵害蟲 436
三、入侵病原微生物 438
第二節(jié) 全球變化下生物入侵對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響 441
一、生物入侵對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響 441
二、生物入侵對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響 445
第三節(jié) 全球變化下生物入侵對糧食安全的影響 447
一、生物入侵對糧食生產(chǎn)的影響 447
二、全球變化下生物入侵對糧食安全的新挑戰(zhàn) 448
第四節(jié) 加強全球變化下農(nóng)業(yè)生物入侵管控 450
一、農(nóng)業(yè)入侵物種野外智能化監(jiān)測 451
二、農(nóng)業(yè)入侵物種大數(shù)據(jù)平臺建設 452
參考文獻 455
第二十章 全球變化下生物入侵的經(jīng)濟影響 459
第一節(jié) 全球變化下生物入侵對經(jīng)濟的影響方式 459
一、全球生物入侵經(jīng)濟影響的動態(tài)變化 459
二、全球外來物種入侵經(jīng)濟損失評估 460
三、外來入侵物種資源化利用的經(jīng)濟效益 463
第二節(jié) 全球變化背景下的生物入侵經(jīng)濟學 464
一、基于InvaCost數(shù)據(jù)庫的外來入侵物種經(jīng)濟損失核算 464
二、外來入侵物種防控的貨幣化評估體系 467
第三節(jié) 結論與展望 467
參考文獻 468
第四篇 全球變化下生物入侵的應對
第二十一章 全球變化背景下生物入侵的應對對策及防控措施 473
第一節(jié) 將生物入侵管理納入全球變化應對的整體框架 473
一、生物入侵與全球變化關系 473
二、完善生物入侵防控與全球變化應對法制建設 475
三、全球變化應對與生物入侵管理架構完善 480
四、全球變化背景下生物入侵全民防控網(wǎng)絡建設 482
第二節(jié) 結合全球變化影響完善生物入侵風險分析體系 483
一、生物入侵風險分析概述 483
二、生物入侵風險分析進展 484
三、全球變化背景下生物入侵風險分析面臨的挑戰(zhàn)與對策 491
第三節(jié) 加強全球變化背景下入侵生物預警防控技術研發(fā)及應用 493
一、開展全國性普查，完善國家重點管控對象 493
二、結合傳統(tǒng)技術與新興技術，加強入侵物種的有效監(jiān)測 494
三、結合傳統(tǒng)技術與新興技術，加強入侵物種的科學預警及防控 496
四、結合全球變化框架，建設入侵物種預警防控技術標準化體系 502
五、制定國家和地方行動計劃，推進生物入侵預警防控方案落實 505
六、加強國際合作，建設生物入侵防控區(qū)域協(xié)作網(wǎng)絡 505
第四節(jié) 緩解全球變化對入侵的影響，加強受損生境生態(tài)修復與效益評估 506
一、結合全球變化影響，厘清生態(tài)系統(tǒng)入侵受損趨勢 506
二、入侵受損生境生態(tài)修復技術及應用 507
三、制定國家和地方行動計劃，持續(xù)推進入侵受損系統(tǒng)重大生態(tài)修復工程實施 509
四、結合全球變化影響，開展生物入侵治理與生態(tài)修復工程的效果及效益評估 510
第五節(jié) 將全球變化應對和生物入侵防控納入公民生態(tài)科學教育體系 511
一、結合全球變化與生物入侵科學，加強轉(zhuǎn)化科學家人才培育體系建設 511
二、應對全球變化，防控生物入侵，加強公民生態(tài)科學教育 511
參考文獻 512