文献综述
生物入侵已成为生态系统和生物多样性的最大威胁之一[1]。入侵生物主要由动物、植物和微生物组成。在本课题中研究的主要是外来入侵植物。
外来植物入侵会给当地带来严重的负面影响，如，1、破坏生态环境，严重的甚至会完全摧毁局部地区的生态系统[2]；2、会破坏当地生物多样性[3]，使物种数目下降甚至会造成物种灭绝，比如说臭名昭著的薇甘菊，薇甘菊是菊科多年生藤本植物，它通过缠绕在其他植物上与他们竞争光照而使被依附植物无法进行光合作用而慢慢枯萎死亡，曾被生物学家称为“绿癌”、“植物杀手”等，除此之外的还有像水葫芦、加拿大一枝黄花等[4]；3、会危害人类身体健康，最明显的要数豚草，豚草的花粉是一种过敏原，会使对其过敏的人产生过敏性哮喘、皮炎等症状，严重的会致人死亡，引起世界公害的一种疾病“枯草热”就是由豚草引起的[5]；4、造成严重的经济损失，据统计全球各地因生物入侵造成的可见的经济损失至少在4000亿美元以上。除了以上危害，生物入侵还会阻碍世界各国对于可持续发展的战略目标的实现，同时也阻碍了各国建设自由贸易、绿色贸易的进程，除此之外还阻碍了各国对国家生态安全的维护[6]，这些都引起了各个国家政府的关注。而这些负面影响并不是一成不变的，近几年来随着全球气候变暖、生态污染等问题的出现，各地的入侵植物带来的影响也会发生变化，原因是气候发生变化会使地区生态系统的稳定性和入侵生物的潜在活性都发生变化，这可能会使其造成的影响随着气候的变化而愈演愈烈[7]。
那么，究竟什么是入侵植物？根据李振宇、解焱等的总结来看所谓的入侵植物指的是从原来的栖息地通过风吹、水流等自然条件或人类的各种生命活动而进入新的栖息地，通过在新栖息地的适应繁衍，形成了可以自我繁衍的种群，进而给新栖息地的原有环境、生物、社会和经济造成不利影响的植物[8]。
通过查阅有关入侵植物的文献，我们对其可以总结出以下几个特点:1、入侵植物的生态适应能力强，可以适应不同的生态系统，有的可以再及其贫乏干旱的条件下生存，有的可以再极度低温的条件下生存，一遇到合适的环境就会在短时间内形成爆发式增长；2、入侵植物一般拥有很强的繁殖能力，大部分的入侵植物会形成上千粒的种子，极大地提高了繁殖效率。除了常见的可以用种子进行有性繁殖外有的还可以利用分株、块茎、根状茎等无性繁殖的方法进行繁衍生殖，像落葵薯、仙人掌等。而且大部分的入侵植物繁衍世代很短，大部分都是一年生或两年生；3、入侵植物的传播能力强。通过研究发现有很多的入侵植物都是通过人类活动像货物运输、旅游等方式入侵其他地方的。除了利用人类活动进行传播外，部分体重较轻的植物还可以利用风、水流、鸟类等媒介进行传播。
中国地域辽阔，物产丰富是世界上领土面积第三的国家，横跨50个纬度，范围内包含五种气候类型，多样化的气候条件和丰富的自然资源使得外来物种更容易在中国造成生物入侵[9]。外来植物对我国造成的影响主要体现在生物多样性、生态系统的稳定性、经济、文化和人类健康等方面。如，生物入侵对我国每年造成的经济损失在数百亿元以上，光是入侵的植物物种数目就在300种以上[10]，中国作为世界上受到入侵生物影响最大的国家之一究其原因有以下几个方面：第一个是上面提到的中国领土面积大、自然资源丰富和气候条件温和多样的客观条件适合生物生存；第二个是国内民众对生物入侵的认知不够全面[11]，盲目引种，在引入外来物种时没有意识到它可能带来的危害[12]；第三个是国内本底资料不足；第四个是对各地入侵植物的调查不平衡，调查的资料不够全面完善；第五个法律制度不够完善，没有建立和强化相应的法律制度；第六个是中国作为发展中国家发展迅速与其它地区交流很多，为其他地区生物的入侵提供了条件。
应对生物入侵带来的负面影响需要社会各界人士一同参与，共同努力。既然知道了自身的不足之处，那我们也就有了努力的方向。从政府方面来说在最近几年中为了应对生物入侵已经取得了很大的进展，在生物检疫方面，先后颁布了《进出境动植物检疫法》和《国境卫生检疫法》并且已经有人大代表向人大常委会建议制定生物安全法，除了相关法律制度外现在我国已有数百个检验检疫机构和众多的相关工作人员。从社会公众方面来说我们应该加强对生物入侵的基本知识学习，认识到入侵生物带来的严重危害，不能盲目引进外来物种，正确利用外来生物。在学术界方面我们更是取得了不菲的成果；与入侵生物相关的文献数目每年都有增加，研究的深度更是愈来愈深，研究的宽度也越来越广，截止于2010年，中国发表的与生物入侵相关的科学论文数量已在发展中国家排名上升至第二, 并进入全球前10名的行列, 其中的一些重要入侵种的研究取得了众多国际科学专家们的认可[13]。除了相关的文献成果，截止到2018年，我国已经接连举办了五届的全国生物入侵大会，有众多的研究机构参与其中，在大会期间涌现了很多优秀的人才和众多珍贵的学术论文，大会的规模也是每届都有扩大。除此之外，从2008年到如今我国的专注于生物入侵方面的科学专家们先后发行了众多学术著作，比如说《入侵生物学》、《生物入侵: 预警篇》、《生物入侵: 检测与监测篇》、《生物入侵: 生物防治篇》、《生物入侵: 管理篇》等[14]。从这些年社会各界取得的与生物入侵相关的成果可以看出未来会有越来越多的人参与到减小生物入侵危害的队伍中、关于生物入侵的法律制度会日益完善、研究工作者们研究会越发的深入，越发的全面的这样一种趋势。
然而到目前为止，生物入侵的机制仍然存在争议[15]。在本课题的研究开始前我们对Jian Liu、Ming Dong、Shi Li Miao等人完成的“Invasive alien plants in China: role of clonality and geographical origin”一文进行了学习探究，在该课题中它们以中国境内126种外来入侵植物的克隆繁殖、生活型、地理起源、省级分布和入侵性等特征为研究对象，进行了相关性分析，得出了以下结论：1、通过定量分析确定在126种外来入侵植物中物种的克隆繁殖对该物种的入侵性有显著影响；2、美洲大陆是中国大多数外来入侵植物的主要起源地；3、外来入侵植物中国省份间的分布趋势为越往西部和北部地区入侵植物物种数量越少，表现出植物入侵与经济和社会发展程度之间有一定的联系[14]。但在他们的研究中只是从克隆繁殖、生活型和原产地在这三个方面对外来入侵植物的入侵性进行了分析，使得研究范围太小不能很全面地诠释植物入侵性受到哪些影响因素影响，而且对当前受到广泛关注的入侵植物的入侵机制和预测模型没有给出解释。而在我们本次的研究课题中将会对他们的研究进行拓展，以地理环境具有一定代表性的江苏省地区作为研究对象，分别定量分析161种外来入侵植物的7种生物学性状与其入侵性之间是否有显著性关系，扩大了对入侵植物入侵性影响因素的研究范围，能更多地揭示出入侵植物的生理性状对其入侵性有何影响。除此之外，我们还会通过统计学知识做出外来物种的判别函数关系式，初步构建出外来入侵植物的预测模型。
江苏省地理位置优越、滨江临海、经济发达、交通便利，人口密度大、物流量大这样的环境特点使得江苏省外来入侵植物种类繁多且数量庞大，具备一定的代表性。江苏省境内以淮河为界，淮北属于温带季风气候，淮南属于亚热带季风气候，这种气候特征使得江苏省适合于大部分的外来入侵生物居住。入侵生物在进入江苏省境内后会迅速占领未被利用的生态位，从而在短时间内形成爆发式增长，数量的增多会降低生态系统的承载力，对生态系统造成伤害，继而在经济、文化、人类健康等方面造成不好的影响。根据调查可以发现对于江苏省目前来说生物入侵带来的负面影响已经有所显现了。据统计江苏省境内已经报道过的入侵物种数量已经达到100种以上，并且入侵生物生命活动涉及的范围非常之广，在全省的各处河流、公园、路旁等地方基本上都可以见到它们的身影，已经被入侵的生态系统也有很多，像森林、农业区、水域、居民生活区等。受到的各方面的经济损失更是惨重，像水花生对渔业的影响、一年蓬对农业和畜牧业的影响等[16]。据江苏省中科院植物研究所的初步测算植物入侵造成的农作物损失和预防治理方面的费用已经达到45.73亿元，所造成的间接损失更是达到276亿元[17]。所以对于我们来说整理、了解入侵物种的生态和生理特性，并且如何准确的预测外来植物的入侵性就显得尤为重要了。本课题共选取了七种外来入侵植物的生物学特征，包括原产地、生活型、引入方式、繁殖方式、传粉系统、最大株高和种子量。在本课题的研究中，我们将首先制定出江苏省外来入侵植物名录，并对入侵植物的共性进行探讨，通过对其入侵机制的理解初步构建出外来入侵植物的预测模型。该课题的完成首先会制定出一份详尽可靠的江苏省外来入侵植物名录，该名录的制定会让大众更好和更全面的了解到江苏省入侵植物的种类和数量，补齐了以往的统计不够全面的漏洞。其次，本研究将探讨出影响江苏省外来入侵植物入侵性的关键生物学特征，将揭示出与入侵性显著相关的生物学特征有哪些。最后，构建出的入侵性预测模型会帮助大家在引进外来植物时剔除对经济、生态有严重危害的物种，能够帮助我们将可能造成生物入侵的物种御之国门之外，会在减少损失方面发挥巨大价值。
参考文献；
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