有害生物无公害管理.doc

1、1有害生物无公害管理 有害生物又称害物，是指在一定条件下，对人类的生活、生产甚至生存产生危害的生物。 狭义上仅指动物，广义上包括动物、植物、微生物乃至病毒。 像危害植物的各种害虫、有害动物（蜗牛、螨类等）、病原微生物（真菌、细菌、放线菌病毒、类病毒、立克次体、 类菌质体、线虫）和寄生性种子植物（菟丝子、槲寄生、桑寄生、列当）等。 有害生物 这种说法还有待商榷; 对生态系统而言，生物无所谓“ 有益” 与“ 有害” ，“ 有益” 与“ 有害” 是人类根据自己的标准来确定的。 在某一时期或某一场所，某一生物是有害生物，在另一时间或另一场所也可能是有益生物，甚至于还是具有较高经济价值的生物。如凤眼莲E

2、ichhornia crassipes (Mart.) Solms ，在热带和亚热带，它是有害植物，而在北部，由于冬季低温限制了它的泛滥，却成了一种猪饲料。 第一节：“生物灾害”定义 定义一 ：由活的生物体暴露于微生物和有毒物质所造成的灾害。 定义二 ：少数生物偶然抢占生态位，导致原有生物种群之间的共生、竞争和原始协同等平衡关系遭到破坏，超出了生态系统自身恢复能力，导致人员、物资、环境等产生损失。 产生生物灾害的灾害源统称有害生物 按照生物灾害范围的受体，生物灾害可以分为农业生物灾害（包括畜牧业、淡水渔业）、林业生物灾害（包括野生动物疫病）、海洋生物灾害、人类疫病等. 按照生物灾害的灾害源，生

3、物灾害可以分为病害、虫害、草害、鼠兔害，有的学者还加上基因污染等。第二节：生物灾害的特点（1）突发性2许多有害生物生命周期短，繁殖率高，可以在很短的时间内形成数量巨大的群体造成危害，呈暴发态势。（2）隐蔽性许多有害生物形态多变，监测治理难度大。如害虫一般要经过卵、幼虫、蛹和成虫等不同虫态，病原微生物个体小，隐蔽发生，甚至于隐藏受害体内、水中、大气里或地下，不易发现，治理非常困难。 （3）扩散性绝大多数有害生物可以随气流、水流、动物迁徙、人为活动和本身的迁飞等迁移到另外一个地方，在新的地域定居下来后，对生态系统造成危害。有些危险性有害生物侵入到新的地域后，迅速繁殖，排挤本土生物，造成生态灾难。（

4、4）区域性自然生态系统具有强烈的区域性，有害生物的种类分布因此也具有明显的区域性，再加上有害生物生活与危害行为与自然因子密切相关，有害生物的生命周期与灾害发生的周期、危害程度就具有强烈的区域性。（5）社会性从灾害源来看，生物灾害是相对的，是生态系统失衡造成的。由于人类对过度开发利用，打破了这种有序状态，造成生态系统抗逆能力下降，当有利于某种生物滋生的生态因子存在时（如气候变暖、营造纯林、广谱农药的使用等）， 该生物就可能泛滥危及生态安全而形成灾害；由于环境污染、火灾、冰冻等自然灾害，造成大部分生态系统内主体生物衰弱，使少数抗性较强的生物抢占生态位，造成生物灾害发生；由于人类频繁远距离活动，打破

5、了地理区域限制，使一些外来生物入侵，危害生态健康。从灾害产生的危害来看，生物灾害危害面积大，损失严重。生物灾害不仅造成巨大的经济损失，还破坏生态系统，甚至于危及人类健康。如禽流感、艾滋病、肾综合征出血热、埃博拉等恶性传染病，均是人兽共患病，严重威胁人类健康，危及社会公共卫生安全。（6）时间性有害生物也是生态系统中的组成部分，生态系统的演变依赖3于自然条件，因此，生物灾害的发生在很大程度上与自然条件密切相关，在其发生发展上，表现出很强的时间性。我国地处温带、亚热带和热带三大气候带，幅员辽阔，生物区系复杂，有害生物种类多、分布广、危害大，生物灾害防治的难度不一。 （7）可监测预测、可控制性 有害生

6、物具有一定的生物学和生态学特性，都有一定的发生发展规律，通过长期监测和研究其生物学和生态学特性，可以建立预测模型，进行灾害预测。根据有害生物的生态学和生物学特性，可以对产生危害的有害生物进行人为干扰，将生物灾害损失降到经济阈值范围内。 （8）治理的艰巨性。生物灾害灾害源种类繁多，包括细菌、真菌、病毒等病原微生物和害虫、害草、害鼠等。生物灾害受灾体种类多，面积广大，涉及到整个全球生态系统，再加上有害生物形态多变，隐蔽发生，治理范围广，难度大。 第三节：林业生物灾害 林业生物灾害是由于极端的自然、人为因素或者它们的共同作用，使森林生态系统能量交换、物质循环、信息传递的有序状态遭到破坏，森林生态系统

7、失衡，少数生物抢占生态位，森林资源遭到破坏，造成林业生物灾害。 林业生物灾害包括森林植物感染病虫鼠害、有害植物侵入和野生动物感染疫病等。第四节：林业生物灾害的特点 （1）周期性林业有害生物的种群具有一定的消长周期，其危害性也表现出明显的周期性。由于有害生物的发生发展与其生长环境密切相关，不同的有害生物、同一种有害生物在不同地区期表现的危害周期都不相同，因此，林业有害生物的周期性主要表现在单虫种的区域性上。 （2）受灾面广林业灾害受体涉及整个陆地生态系统，“ 十五”期间，我国年均发生林业有害生物灾害面积867万hm2，相当于同期森林火灾面积4的50倍，年经济损失高达880亿元，其中直接经济损失1

8、56亿元。 （3）危害的间接性和严重性林业生物灾害不象其他灾害那样来得突然、激烈，对人的感官刺激、心理冲击大，它的危害一般是渐渐的、间接的，容被人忽视。林业生物灾害不仅造成巨大的经济损失，对陆地生态系统造成极大的危害，甚至于危及人类健康。第二章、有害生物管理策略的发展第一节 害虫防治历史的演变1 . 早期害虫防治时期（17世纪以前，史前期文艺复兴）害虫防治方法都是一些经验性的土办法；而且常带有迷信色彩。公元前2500年，苏美尔人用硫化物防虫和螨，公元前350年，希腊人熏蒸防虫，公元前200年罗马人用油剂、草木灰杀虫；我国公元前11世纪利用石灰、草木灰防治室内害虫，植物杀虫剂杀仓储害虫，公元前2

9、世纪用汞剂除虱，藜芦杀虫，29年颁布法令，公元304年记载广东用黄猄蚁防柑橘害虫。2 . 文艺复兴与农业革命时期（公元1719世纪）各种防治措施实施的初步时期 在西方国家随着文艺复兴的到来，科学技术得到较大进步。 17世纪显微镜的发明；18世纪生物分类系统的提出；19世纪哈里斯植物害虫论说；这一时期害虫防治的主要特点：(1) 化学（土）农药（主要是植物性农药和矿物农药）得到较大发展，害虫防治进一步多样化；（2）利用农事操作和生物防治开始出现，并得到较大发展。防治害虫的5个主要措施如生物、机械和物理、农业、化学和遗传等的基本形成。3 . 20世纪前期（20世纪40年代以前） 开始对害虫的生理、生

10、物学研究，强调正确鉴定种类，根据生物学特性进行防治。 人们开始认识到防治害虫仅用单一的方法很难奏效，因此提出“综合防治”（Integrated control)的概念，其着眼点是要把各种害虫防治方法农业技术防治、化学防治法、生物防治法、机械防治法等配合起来，共同应用，以便起到取长补短的作用，提高防治效果。 此阶段强调害虫的生物学、生态学习性的研究。 1915年桑德森发表农田，花园和果园害虫；1912年美国制定植物检疫法案；喷雾器，诱虫灯等相继问世。 从害虫防治技术上没有较大发展，但在害虫天敌的引进方面做了大量工作，这些工作多以失败而告终。 它的基本思想仍是消灭害虫；没有从生态学、经济学和环境保

11、护方面考虑害虫防治。 5IPM的发展历史 19世纪40年代早期至60年代中期被称为害虫防治的黑暗时期。 至19世纪50年代末期，人们即开始对以杀虫剂为主的害虫防治措施提出警告。特别是随着在加利福尼亚和南美、北美棉花工作者,以及在加拿大、美国和欧洲的工作者从澳大利亚引进澳洲瓢虫防治柑橘吹绵蚧的生物防治工作引起了人们的关注,他们发现了过分依赖杀虫剂的灾难性后果的早期预兆。 Stern等于1959年最早提出害虫综合防治（integrated pest control，IPC），1972年将IPC改为IPM 。害虫综合治理 至20世纪60年代末期,综合治理延伸到科学文化教育和害虫防治实践中。 昆虫学家

12、和植保工作者开始重新考虑害虫防治的策略。这时人们重新提出害虫综合治理（IPM ）策略。害虫综合治理的提出和实施，给害虫防治带来了第二次革命。 在1966年,来自36个国家的植保专家参加了意大利罗马由联合国粮农组织FAO及生物防治国际组织（IOBC）召开的讨论会,这次会议上 “综合治理”概念得到了最大程度上的发展。1969年和1970年美国昆虫学家接受澳大利亚“害虫治理”，替代美国的“综合防治” 。直到1972年,“害虫综合治理”和其缩写IPM才被录用到英语文献中,并被科学界所接受。害虫综合管理是一套害虫管理系统，它按照害虫的种群动态及与之相关的环境关系，尽可能协调地运用适宜的技术和方法，把害虫

13、种群控制在经济损失水平之下。 马世骏（1979）对IPM的内容作如下说明：综合防治：是从生物与环境的整体观念出发，本着“预防为主” 的指导思想和安全、有效、经济、简易的原则，因地、因时制宜，合理运用农业的、化学的、生物的、物理的方法，以及其它有效的生态学手段，把害虫控制在不足危害的水平，以达到保证人畜健康和增加生产的目的。第三节 IPM概念的发展概况 国外（1）1966年，联合国粮农组织（FAO）及生物防治国际组织（IOBC）联合召开了一次会议（罗马），提出害虫综合防治一词（Integrated Pest Control, IPC)，并开始在欧洲地区应用，美国稍晚些时候也应用该词。（2）197

14、2年，在美国召开了一个环境质量保护会议（简称CEQ），决定把IPC改为IPM，即现在用的名称，从而与以前2030年代提出的综合防治相区别。 IPM或IPC 中的Pest一词，在6070年代提出，主要指害虫（包括害螨），现在则泛指有害生物（包括病虫、杂草、害虫等）。6 1966年，FAO害虫综合治理定义：“害虫综合防治是一套害虫治理系统，这个系统考虑到害虫中的种群动态及其有关环境，利用所有适当的方法与技术以及尽可能互相配合的方式，把害虫种群控制在低于经济受害的水平之下。”这一定义表明：（1）要用经济阈限决定是否防治害虫，即只要求降低害虫种群数量，使其不造成为害，而不要求彻底消灭害虫；（2）害虫防

15、治要根据害虫种群动态及其有关环境；充分考虑自然环境所起的作用。（3）重新提出各种防治方法的协调配合。 Rabb (1972)的IPM 定义“IPM靠明智的选择及利用各种防治害虫的方法来达成生态的、经济的及社会的效益”。这一定义指出了IPM不仅要消除害虫的为害，还要不影响生态系统，及保证社会安定。 Smith R.F.（1978）的IPM定义：“IPM是一个多学科的、偏重于生态学的害虫管理方法。它利用各种防治方法配合成为一个协调的害虫管理系统；在它的实施中，害虫综合治理乃是多战术的战略，但是在这些战术中，要充分的利用自然防治因素，而只是在必要时才使用的人工防治方法。”这一定义强调在任何情况下，防

16、治策略都要使用所有的防治手段与环境中的自然调节因素配合起来。它也明确地指出：害虫综合防治一定要考虑生态平衡，是多种防治方法的有机配合，并强调：（1）要强调及充分利用自然控制因素；（2）不到经济阈值不进行人工防治。 国内1、50年代初期，在一些农业害虫防治工作报告中，就提到综合防治。当时的指导思想是把农业的、化学的、生物的和物理的各种防治方法因地制宜的结合运用以提高防治效果，补充各种方法的不足。这与国外2030年代提出的综合防治大致相同。 2、 1974年秋，中国农科院植保所受农林部的委托，在广东韶关主持召开了第一次全国农作物主要病虫综合防治的讨论会。大会代表认为以“预防为主，综合防治” 作为植

17、保工作方针。会议给综合防治下了一个定义：“综合防治是从农业生产的全局出发，根据病虫与作物、耕作制度、有益生物和环境等各种因素之间的辨证关系，因地制宜、合理应用必要的防治措施，经济、安全、有效地消灭或控制病虫危害，以达到增产增收的目的。”7 定义的特点:(1)从农业生产的全局和农业生态系的总体出发。（2）综合治理是建立在各项措施的基础上，但不是各项措施的简单相加。（3）要考虑经济、安全、有效。 不足之处:未能强调自然控制因素。未给“经济有效”一个定量标准。 3、1975年，在河南新乡的全国植保工作会议正式制定了“预防为主，综合防治”的植保方针，并提出把“防”作为植保工作的指导思想，在综合防治中，

18、要以农业防治为基础，因地制宜的合理应用化学防治、生物防治、物理防治等措施，达到经济、安全、有效地控制病虫害的目的。 4、1979年，中国科学院组织了有关方面专家，编写了中国主要害虫综合防治一书，在书中，马世骏对综合防治的内容做了说明：“综合防治是从生物与环境的整体观念出发，本着“预防为主”的指导思想和安全、有效、经济、简易的原则，因地制宜，合理运用农业的、化学的、生物的、物理的方法，以及其它有效的生态手段，把害虫控制在不足为害的水平，以达到保证人畜健康和增加生产的目的” 。 5、1981年，在山东青岛召开的中国植保学会第三届年会上，又进一步讨论了综合防治的概念与我国植保方针，评论了化学、生物防

19、治等技术措施在综合防治中的作用和地位。会议认为：“综合防治应进一步树立生态学的、农业经济学的和环境保护学的观点，从有效、经济、安全等方面来衡量其作用。综合防治不仅是防治手段上的多样化，而应理解为综合运用的必要手段”。 这次会议上，有人提出应将“综合防治”改为“综合治理”。经讨论，为避免名称上的混乱，暂不变更，但二者的概念含义与指导思想基本一致。但是，与国外的IPM又有不同，即后者进一步充实了“系统理论”的内容，把害虫看成资源管理的一部分，又同时强调了自然控制的作用。 6、1984年，农林部召开全国植保处（站）长会议，对综合防治进行了讨论，指出：“ 病虫草害的防治工作，应当从生态学的观念来考虑”

20、。并认为“综合防治不是搞拼盘”，在一个地区，对一种作物的病虫害防治应该通盘考虑；因地因时因病虫害制宜地协调运用农业的、化学的、生物的和病理的多种手段，经济、安全、有效地将病虫害控制在经济允许的水平之下”。 该定义较以前的定义不同是：(1)强调害虫防治要从生态学考虑；(2)首次在我国的综合防治定义中使用经济允许水平作为经济的定量标准。 1986年11月，由中国植保学会和农科院植保所，在四川成都联合召开的第二次全国农作物病虫综合防治学术讨论会上，总结了1974年第一次综合防治会以来的进展和经验，再次修订了综合防治的概念： 定义：“综合防治是对有害生物进行科学管理的体系。它从农业生态的总体出发，根据

21、有害生物和环境之间的相互关系，充分发挥自然控制因素的作用，因地制宜协调应用必要的措施，将有害生物控制在经济受害允许水平以下，以8获得最佳的经济、生态和社会效益。”它是一种对有害生物进行科学管理的体系，它不仅包扩技术方面，而且包括组织管理、制定政策、经济收入、综防队伍的建设等方面的内容。这一定义是迄今最完美的定义，它与国外的IPM完全一致。小 结 有关IPM的定义，Kogan(1998)作了一个统计，在英文文献中至少可以找到64种不同的版本。在我国也有多种定义。尽管大家给IPM的定义以及对IPM的具体含义的理解不尽一致，但以下的基本思想是大多数人所公认的。 IPM或IPC 包括三个基本观点：(1

22、) 生态学的观点；（ 2）经济学的观点；(3) 环境保护的观点。一、容忍哲学(philosophy of containment) IPM的基本哲学思想是容忍哲学，它与以往害虫防治中的消灭哲学（Philosophy of eradication)完全不同。 关于害虫的概念，传统的定义是：“为害人类或人类资源的昆虫，使人类受害，使资源受损，降低其利用率、质量或价值”。所谓资源，包括农作物、家畜、人类的衣物等。在IPM中，“害虫”的概念是相对的，即只有发生在种群密度超过经济阈值时，才能称其为害虫。因此，一种昆虫能否成为害虫，决定于它的种群密度与造成经济损失的程度。 IPM，不要求彻底消灭害虫，它提

23、倡与害虫协调共存，强调的是对害虫种群数量进行控制，也就是说允许少量害虫存在于农田生态系统中，即允许害虫在经济受害允许水平以下继续存在。二、以生态系统为管理单位 从系统生态学的角度来看，害虫是农田生态系统中的一个组分（分量）。因此，害虫防治要以生态学原理为基础, 把害虫作为其所在生态系统中的一个分量来进行研究和控制。害虫防治必须全面考虑整个生态系统，要以生态系统为管理单位，既要考虑各个组分的改变，如何影响害虫数量的变化，也要考虑害虫数量的变化（即防治后果）对整个生态系统的影响。 既然害虫综合治理以生态系统为单位，那么管理的范围大小应根据害虫的迁移能力来决定。 总之，IPM第一次提出了防治害虫不只

24、是对害虫，而是从调节生态系统中的个组分的相对量出发来控制害虫的为害。三、充分利用自然控制因素 1、自然平衡：在稳定的生态系统中，在一定时期内，生物种群是相对稳定的；各种环境因子的复杂结合影响到群落中的各种群，使其种群数量在特有的上下幅度内维持动态平衡，这就是自然平衡。其过程是，当种群数量经历了一段时间的过剩或不足后，又能使种群恢复到特有的平衡密度，这种恢复力是极为重要的，它是测定一个生态系统好坏的重要指标。9 自然平衡是各种生物在自然环境内自动调节的结果，它保证一个生物的种群数量既不会衰亡到灭绝程度，也不会无限度的增长。形成自然平衡的主要原因是种群的自然控制作用。 2、自然控制因素 主要包括：

25、（1）天敌；（2）植物的抗性；（3）有限的资源（害虫的食料，生存空间等）；（4）周期性的灾害气候及其它为害因子（热、冷、干、风、雨等）；（5）种内竞争和种间竞争（动物与植物间，害虫的不同种间，害虫与天敌）；(6)自然死亡。 在以上的各种自然控制因素中，天敌是许多农业害虫和害螨的重要自然控制因素，因此，害虫生物防治就是人为地加强这一因素的作用。另外，植物抗性在IPM中的作用也越来越受到人们的重视。 总之，充分利用自然控制因素是现代害虫综合防治的一个重要内容；它高度重视生态系统中与害虫种群数量变化有关的自然因素的作用；因此，IPM的一个重要措施就是控制“环境”，增强自然因素的作用。四、强调防治措施

26、间的相互综合和协调 1、综合害虫防治实践告诉人们，单一的防治措施常常不能解决复杂的害虫防治问题。因此，现代害虫综合治理在防治策略上强调不依赖任何一种防治方法，而要求多种方法的协调配合，即主张多战术的策略。但是这种综合不是几种措施的简单相加，即混合防治；而是有机地协调应用各种措施的优点，以达到综合控制害虫的目的。对某一具体害虫来说，要根据具体情况，选择措施，并根据各措施特点协调配合使用，不能千篇一律。 2、协调 IPM要求各措施与自然控制因素的协调（1）人为防治措施与自然控制因素的协调现代害虫综合治理强调充分利用自然控制因素；因此，一切人为防治措施，都应该与自然控制协调，促进自然控制，而不是削弱

27、自然控制。（2） 各种人为防治措施之间的协调一般来说，生物防治、农业防治等一般不与自然防治发生矛盾。物理防治方法多种多样，有的方法常与自然防治发生矛盾，如黒光灯诱杀害虫，同时也诱杀部分天敌。 化学防治往往与自然控制和生物防治相矛盾，即它不但杀伤害虫，也杀死了大量的天敌，因此应尽量少用药，但必须指出，因为目前还没有简便有效的、可靠的生物防治法或较好的抗虫品种等措施来控制它们，因此在害虫暴发成灾时，还必须依靠杀虫剂的应用。 实际上，化学防治在提出IPM后，已经有了很大改进，主要是促进它与自然10控制和生物防治的协调，即合理用药。因此改进的化学防治法在现代害虫综合治理中仍占有重要作用。其中化学防治的

28、合理应用是协调生防的关键。五、经济效益、社会效益及生态效益的全盘考虑 任何一种害虫防治策略都要考虑经济效益。如果防治费用大于损失，那么防治就没有收益，就不值得防治，因此IPM中首先考虑：费用与受益之比（Cost/benefit)，要制定经济阈值（防治指标）,要考虑经济效益。 在IPM中，还必须考虑：受益与危害之比，即在考虑经济效益的同时考虑生态效益和社会效益。一般来说，对害虫进行防治，减少了损失，对社会有利。但如果滥用化学农药，那就会污染环境，对生态造成危害。IPM对害虫防治的社会经济学和环境毒理学必须考虑。六、提倡多学科的协作 根据IPM的基本观点，即害虫防治时，要有生态学、经济学和环境保护

29、的观点。因此，在害虫综合治理的策略的制定进程中，需要多学科的知识和合作。例如，随着害虫综合治理的水平的提高，系统分析、数学模型和机算机程序对制定最佳害虫防治策略有帮助。以获得一个最佳的管理策略，没有多学科的协作是难以实现的。 但是，需要指出IPM并不是对所有害虫生物防治的最好途径，如对一些检疫对象。IPM的局限性：(1)综合管理着重强调多种防治措施的综合应用。包括生物的、化学的及经营管理措施,对如何提高系统本身的自我调控能力强调不够,主要是考虑害虫发生时如何防治,而不是强调如何使其不发生或少发生.(2)综合管理中的经济阈值是基于害虫发生危害引起经济损失时的虫口密度,没有考虑害虫的发生趋势。相当

30、于火燃起来了才救火,而不是消灭每一个火星. 害虫综合管理阶段：20世纪70年代至90年代中期。(3)注重短期效益综合管理中所采取的各种措施着重压低虫口密度于经济允许的水平以下,没有考虑这些措施的长期作用,没有把每一个措施都作为增加系统稳定性的一个因子,所以出现年年防治,年年有虫灾的现象.一些生物剂或天敌被当成农药一样使用,Tshernyshev(1995)认为大量释放天敌,对系统稳定性是有害的.有害生物综合管理的上述局限性,使它不能满足森林有害生物持续控制的需要.60年代末70年代初，提出很多害虫防治的新策略，主要包括害虫综合管理、全部种群管理、大面积种群管理等。（二）全部种群管理（total population management，TPM）意大利的 Knippling 从一简单的数学模型导出一有趣的结论：化学防治对控制高密度种群最为有效，在低密度情况下则相反；而不育技术，则以低密度种群下应用