第五章害虫管理的策略及技术方法17126.docx
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1、第五章 害虫管理的策略及技术方法第一节 害虫管理策略及其发展简史人类对害虫的管理策略大致分4个主要的发展历程:一、初期防防治阶段段:199世纪后后期至220世纪纪40年年代。提出综合防防治(iinteegraatedd coontrrol)的的原则。农农业技术术防治(灌灌溉、轮轮作、选选用抗性性品种等等)+农农药或引引用天敌敌,配合合人工捕捕捉等机机械方法法。此阶阶段强调调害虫的的生物学学、生态态学习性性的研究究。二、化学防防治阶段段:200世纪440年代代至700年代中中期。1946年年开始大大面积使使用DDDT,相相继六六六六、氯氯丹、毒毒杀芬等等一系列列高效、持持久的有有机氯杀杀虫剂在在
2、害虫防防治上发发挥巨大大作用。662年美美国生物物学家CCarsson出出版寂寂静的春春天,“农药合并症”。虫害损失并未因大量使用农药而下降。三、害虫综综合管理理阶段:20世世纪700年代至至90年年代中期期。60年代末末70年年代初,提提出很多多害虫防防治的新新策略,主主要包括括害虫综综合管理理、全部部种群管管理、大大面积种种群管理理等。(一)害虫虫综合治治理(iinteegraatedd peest mannageemennt,IIPM)Sternn等于119599年最早早提出害害虫综合合防治(iinteegraatedd peest conntrool,IIPC),119722年将IIP
3、C改改为IPPM。定义:在预预防为主主、综合合治理的的方针指指导下,以以园林技技术措施施为基础础,充分分利用生生物间相相互依存存、相互互制约的的客观规规律,因因地因时时制宜,合合理使用用生物的的、物理理的、机机械的、化化学的防防治方法法,坚持持安全、经经济、有有效、简简易的原原则,把把害虫数数量控制制在经济济阈值以以下,以以达到保保护人畜畜健康、增增加生产产的目的的(马世世骏,119799年)。n特点:n1、生态学学观点 从生生态学的的观点出出发,综综合考虑虑生态平平衡、社社会安全全、经济济利益和和防治效效果,立立足于整整个生态态系统。n2、经济学学观点 不要要求彻底底消灭害害虫,只只要求将将
4、害虫数数量控制制在经济济允许水水平之下下。净活活动收益益=挽救救资源的的价值-活动费费用。n3、容忍哲哲学 允许一一定数量量的害虫虫存在。强强调各种种防治措措施的协协调,强强调自然然控制因因子,特特别注意意充分发发挥天敌敌的自然然控制作作用,力力求少用用或不用用农药,不不造成环环境污染染。IPM的局局限性:(1)综合合管理着着重强调调多种防防治措施施的综合合应用,包括生生物的、化化学的及及经营管管理措施施,对如如何提高高系统本本身的自自我调控控能力强强调不够够,主要要是考虑虑害虫发发生时如如何防治治,而不不是强调调如何使使其不发发生或少少发生.(2)综合合管理中中的经济济阈值是是基于害害虫发生
5、生危害引引起经济济损失时时的虫口口密度,没有考考虑害虫虫的发生生趋势,相当于于火燃起起来了才才救火,而不是是消灭每每一个火火星.(3)综合合管理中中所采取取的各种种措施着着重压低低虫口密密度于经经济允许许的水平平以下,没有考考虑这些些措施的的长期作作用,没没有把每每一个措措施都作作为增加加系统稳稳定性的的一个因因子,所所以出现现年年防防治,年年年有虫虫灾的现现象.一一些生物物剂或天天敌被当当成农药药一样使使用,(119955)认为为大量释释放天敌敌,对系系统稳定定性是有有害的。有害生物综综合管理理的上述述局限性性,使它它不能满满足森林林有害生生物持续续控制的的需要.(二)全部部种群管管理(tt
6、otaal ppopuulattionn maanaggemeent,IPM)其哲学基础础是消灭灭哲学昆虫学家张张宗炳(119888)曾比比较IPPM和TTPM:TPM主主要针对对卫生害害虫,也也针对少少数危害害严重的的大害虫虫,如光光肩星天天牛,杨杨干象。对对多数农农林害虫虫实行IIPM。对化学防治的态度。都反对单纯使用化学农药,TPM主张化学防治为主,辅以不育技术;IPM则考虑尽量避免使用化学防治。对生物防治的态度。IPM强调自然控制,生物防治助增自然控制。TPM不反对生物防治,但怀疑态度。费用和收益上,TPM更注重长期效益,IPM多考虑短期效益。TPM注重消灭技术,而IPM着重于生态学原
7、则。四、森林保保健与林林业可持持续发展展90年代以以来提出出的主要要策略有有森林保保健FHHP、害害虫生态态管理EEPM、害害虫可持持续控制制SPMM、森林林有害生生物可持持续控制制SPFFM等。(一)有害害生物生生态管理理(EPPM):为了满足有有害生物物可持续续控制的的需要,Tshhernnyshhev(19995)提提出了有有害生物物的生态态管理(EPMM).EPM在充充分吸收收IPMM合理部部分的基基础上,强调维维持系统统的长期期稳定性性和提高高系统的的自我调调控能力力,在不不断地收收集有关关信息,随时对对系统进进行监测测、预测测的基础础上,以以系统失失去平衡衡时的虫虫口密度度为阈值值
8、,于害害虫暴发发的初期期虫口密密度较低低时采取取措施,以生物物防治措措施为主主进行防防治。由于EPMM不采用用昂贵的的化学农农药和大大规模释释放天敌敌,防治治费用将将比IPPM更低低.实施施EPMM必须对对生态系系统的动动态及自自然调控控机制有有深入的的了解,就目前前对生态态系统的的认识水水平和技技术水平平,还不不能完全全实施EEPM,有必要要加强这这方面的的基础及及应用技技术研究究。害虫生态管管理以保保持整个个系统稳稳定性为为目标,不局限限于某一一种害虫虫.所有有害虫都都应处于于被控制制状态,否则必必须采取取措施.采取的的措施不不能危害害整个系系统稳定定性,导导致其它它害虫的的发生.当害虫虫
9、的天敌敌不足以以控制害害虫的大大发生时时,通过过人工饲饲养释放放或助迁迁天敌是是必要的的,但这这些天敌敌应该做做为增加加系统自自然控制制力的一一种手段段,而且且应在害害虫虫口口密度还还较低的的上升阶阶段使用用.这时时只需要要释放一一定数量量的天敌敌,而不不是将天天敌当成成农药一一样使用用。害虫虫的生态态管理不不采用化化学农药药,主要要应用生生物农药药,如病病毒、细细菌、真真菌、线线虫等微微生物农农药和昆昆虫生长长调节剂剂、植物物性农药药、信息息素等新新型农药药。EPM与IIPM的的区别主主要在于于:管理理的基础础是维持持生态系系统的平平衡,在在害虫发发生初期期采取措措施,避避免害虫虫的大发发生
10、;EEPM的的实施必必须具备备能对信信息进行行不断收收集、处处理的系系统,并并不断地地对害虫虫及天敌敌的发生生趋势进进行预测测;由于于EPMM不采用用昂贵的的化学农农药和大大规模释释放天敌敌,将会会比IPPM更经经济;能能提高系系统稳定定性的方方法(如如农林技技术措施施、抗性性利用技技术等)将得到到加强和和发展,对那些些能在害害虫暴发发初期起起作用的的捕食性性天敌和和多食性性寄生天天敌的应应用将得得到更多多的重视视。就目前人类类对害虫虫自然控控制机制制的认识识水平和和害虫防防治的技技术水平平,还不不能完全全实施EEPM,只能一一方面在在IPMM的基础础上向EEPM发发展,一一方面加加强有关关的
11、基础础研究,该研究究应包括括如下几几个方面面:(1)系统统生态学学研究 针对对不同生生态系统统类型,研究害害虫的自自然控制制机制,系统稳稳定性与与多样性性的关系系,系统统各部分分之间的的相互关关系,影影响系统统稳定性性的关键键因子等等。(2)天敌敌对害虫虫的控制制机制 从生生物学、行行为学、生生态学等等不同方方面研究究天敌与与害虫之之间的相相互关系系,不同同类型天天敌对害害虫的控控制作用用,什么么样的天天敌才能能在害虫虫暴发的的初期起起作用,天敌释释放的最最佳方式式、最佳佳时间、最最佳数量量等。(3)防治治指标研研究研研究系统统失去平平衡的临临界点及及其确定定方法和和指标。(4)生态态管理信信
12、息系统统及预测测系统研研究研研究适用用于生态态管理需需要的信信息系统统和预测测系统,以便随随时对系系统的动动态进行行监测和和预测。(5)生态态管理技技术研究究在系系统生态态学研究究的基础础上,进进行人工工生态系系统设计计,并研研究能增增加系统统稳定性性和降低低害虫增增长率的的经营管管理措施施和生物物防治技技术。总之,害虫虫持续控控制是一一种原则则和指导导思想,是一个个系统工工程,而而有害生生物生态态管理是是具体的的理论、方方法和技技术.虽虽然目前前还不能能完全实实行生态态管理,但这是是发展方方向和必必然趋势势(二)森林林有害生生物可持持续控制制(SPPMF):SPMMF以森森林生态态系统特特有
13、的结结构和稳稳定性为为基础,强调森森林生态态系统对对生物灾灾害的自自然调控控功能的的发挥,协调运运用与环环境和其其它有益益物种的的生存和和发展相相和谐的的措施,将有害害生物控控制在生生态、社社会和经经济效益益可接受受(或允允许)的的低密度度,并在在时空上上达到可可持续控控制的效效果.简简言之,SPMMF是融融技术、生生态、社社会和经经济因素素于一体体的有关关森林有有害生物物的协同同御灾策策略。SPMF是是以森林林生态系系统特有有的结构构和稳定定性为基基础的一一种有害害生物控控制策略略,它与与某一类类具体的的控制技技术(如如生物防防治、化化学防治治、灾情情监测和和营林技技术等)比较而而言,是是一
14、种战战略与战战术的关关系.森森林生态态系统是是陆地生生态系统统的主体体,其结结构的复复杂性和和时空上上的稳定定性是其其特色,主要体体现在生生物多样样性的丰丰富、系系统内物物种之间间紧密关关系及复复杂性、物物种群落落结构的的动态平平衡、对对有害生生物和自自然灾害害极高的的耐害能能力和补补偿能力力等方面面.这是是实施森森林有害害生物持持续控制制策略的的重要生生态学基基础,也也恰恰是是农业有有害生物物控制不不可企及及的优势势或有利利条件。在“森林病病虫害综综合治理理”的基础础上,进进一步提提出了森森林健康康的思想想,将森林林病虫火火等灾害害的防治治上升到到森林保保健的思思想高度度,更加加体现了了生态
15、学学的思想想。森林健康就就是要保保持森林林健康,恢恢复森林林健康,建建立和发发展健康康的森林林。一个个理想的的健康森森林应该该是在这这样的森森林中,生生物因素素和非生生物因素素对森林林的影响响(如病病虫害、空空气污染染、营林林措施、木木材采伐伐等)不不会威胁胁到现在在或将来来森林资资源经营营的目标标。这里的森林林资源管管理的目目标不仅仅仅指的的是商业业产品,还还应包括括森林的的多种用用途和价价值,包包括森林林游憩、野野生动物物保护、木木材资源源、放牧牧和水源源涵养等等。在健健康森林林中并非非就一定定没有病病虫害、没没有枯立立木、没没有濒死死木,而而是它们们一般均均在一个个较低的的水平上上存在,
16、它它们对于于维护健健康森林林中的生生物链和和生物的的多样性性,保持持森林结结构的稳稳定是有有益的。人人类对森森林的影影响往往往是不可可避免的的,然而而一个健健康的森森林对于于人类的的有限活活动的影影响应该该是能够够承受或或可自然然恢复的的。森林林健康的的实质就就是要使使森林具具有较好好的自我我调节并并保持其其系统稳稳定性的的能力,从从而使其其最大、最最充分的的持续发发挥其经经济、生生态和社社会效益益的作用用。第二节 害害虫管理理的原理理及技术术方法一、森林害害虫种群群数量调调节的基基本原理理1、生物潜潜能:在在一定时时间和空空间条件件下生物物间的繁繁殖达到到相对稳稳定,系系统处于于平衡状状态,
17、生生物之间间保持相相对平平衡的力力量称之之为生物物潜能。2、反馈和和负反馈馈机制:如天敌敌和寄主主的关系系。3、森林昆昆虫的生生态对策策生物有机体体向两个个不同的的方向演演化:KK对策和和R对策策4、经济阈阈值和经经济危害害水平Sternn等人于于19559年对对经济阈阈值的定定义为:“经济阈阈值是害害虫的某某一密度度,在此此密度时时应采取取控制措措施,以以防种群群达到经经济危害害水平”。而对对经济危危害水平平的定义义则是,“将会引引起经济济损失的的最低种种群密度度”。害虫数量总总是在一一般平衡衡水平(EEP)上上下,可可将昆虫虫分为44大类:非害虫虫、偶发发性害虫虫、周期期性害虫虫、主要要害
18、虫。二、昆虫种种群的生生态对策策昆虫虫在进化化过程中中,经自自然选择择获得的的对不同同生境的的适应方方式,称称为生态态对策(bioonommic strrateegy),又称称为生活活史对策策(1iife hisstorry sstraateggy)。昆昆虫的生生态对策策是其对对生态环环境适应应能力的的体现。(一)生态对策的类型昆虫的生态对策反映在昆虫身体的大小、繁殖周期(世代数)、生殖力、寿命、躲避天敌能力、迁飞扩散能力、分布范围等方面,以使其最大限度地适应环境和合理地利用能源。昆虫和其它生物一样,在能量分配上有一定的协调性,在生殖上耗去的能量较多,在生存机能上耗去的能量相对较少。如昆虫有很
19、好的照顾后代的能力,其本身繁殖能力就相对较小;昆虫迁飞型个体具有远距离迁飞能力,则其繁殖能力也相对较小。昆虫种群的大小和变化速度主要取决于昆虫种群的内察增长率(r)和环境容量(K)。种群的内票增长力是指在特定的环境条件下,具有稳定年龄组配的种群的最大瞬间增长速率。环境容量是指在食物、天敌等各种环境因素的制约下,种群可能达到最大稳定的数量。r反映了昆虫种群的增长速率,K反映了昆虫种群发展的最大范围。所以,当K值保持一定时,r值愈大,种群增长速率愈快,种群愈不稳定;当r值保持一定时,K值愈大,种群发展的范围愈大,种群愈趋向稳定。根据r值与K值的大小,可将昆虫种群基本上分为两个生态对策类型。1、K对
20、策者 K对策者(Kstrategists)类型的r值较小,而相应K值较大,种群数量比较稳定。属于此种类型的昆虫,一般个体较大,世代周期较长,一年发生代数较少,寿命较长,繁殖力较小,死亡率较低,食性较为专一,活动能力较弱,常以荫蔽性生活方式躲避天敌。其种群水平一般变幅不大,当种群数量一旦下降至平衡水平以下时,在短期内不易迅速恢复。其中典型的昆虫种类如金龟类、天牛类、麦叶蜂、十七年蝉、舌蝇等。2、r对策者 r对策者者(rstrrateegissts)类型的的r值较较大,KK值相应应较小,种种群数量量经常处处于不稳稳定状态态,变幅幅较大,易易于突然然上升和和突然下下降。一一般种群群数量下下降后,在在
21、短期内内易于迅迅速恢复复。属于于此种类类型的昆昆虫,一一般个体体较小,世世代周期期短,一一年发生生代数较较多,寿寿命较短短,繁殖殖力较大大,死亡亡率较高高,食性性较广,特特别是活活动能力力较强。其其活动能能力强(如扩散散、迁飞飞)不仅仅有利于于摆脱种种群密度度过大而而造成食食源不足足,去寻寻找新的的食源,而而且有利利于躲避避天敌。其其中较典典型的如如蚜虫类类、螨类类、沙漠漠蝗、棉棉铃虫、小小地老虎虎、家蝇蝇等。实实际上生生物的生生态对策策从K对策型型到r对策型型是一个个连续的的系统,称称为rK连续续系统。在在这个系系统中,按按照K类类选择和和r类类选择的的不同程程度排列列着各种种各样的的生物,
22、除除极端的的K对对策型和和极端的的r对对策型外外,存有有许多过过渡的中中间型。所所以这两两种对策策型的划划分也是是相对的的,如在在大的分分类单位位中,可可把脊椎椎动物作作为K对策型型,把昆昆虫作为为r对对策型;蚜虫在在昆虫中中属于极极端r对策型型;但在在蚜虫类类中,杏杏蚜和松松蚜的体体型大,繁繁殖力小小,就倾倾向于KK对策策型。(二)昆虫虫的生态态对策和和防治策策略根据上述KK对策策型和rr对策策型的特特点,可可供制定定农林害害虫防治治策略时时参考。一一般r对策害害虫其繁繁殖力较较大,大大发生频频率高,种种群恢复复能力强强,许多多种类扩扩散迁移移能力强强,常为为暴发,性性害虫,虽虽有天敌敌侵袭
23、,但但在其大大发生之之前的控控制作用用常比较较小。故故对此类类害虫的的防治策策略应采采取以农农业防治治为基础础,化学学防治与与生物防防治并重重的综合合防治。单单纯的化化学防治治,则由由于此类类昆虫的的繁殖能能力强、种种群易于于在短期期内迅速速恢复,特特别是容容易产生生抗药性性,因而而往往控控害不显显著。但但在大发发生的情情况下,化化学防治治可迅速速压低其其种群数数量。应应研究保保护利用用和释放放r对对策型的的天敌昆昆虫;充充分发挥挥生物防防治的控控制效应应。对KK对策策型害虫虫,虽然然其繁殖殖力低,种种群密度度一般较较低,但但常直接接为害农农作物和和林木的的花、果果实、枝枝干,造造成的经经济损
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