1、第三章 林业有害生物预报技术林业有害生物预报是在准确获取有害生物种群的相关信息后，结合其生物学特性及当地的气象预报等，对其发育和种群数量变化做出科学的评价，进而对其发生趋势进行预测，为控制林业有害生物提供依据。第一节 林业有害生物预报的种类与内容林业有害生物的预报思路、依据、方法和内容不同，预报的方式和类型有很大的差别，了解林业有害生物的预报类型与内容，对于充分利用测报信息和资料进行林业有害生物发生和危害趋势的预测预报，经济有效地防控灾害提供科技支撑具有重要意义。一、林业有害生物预报的种类预测预报包括预测和预报两个方面的内容。预测即在有害生物发生以前，确切地推测其未来一定时期发生的可能性和发展
2、趋势；预报即及时向有关单位通报预测结果，使其对有害生物的发生趋势有所了解，便于采取防治相关准备措施。通常将预报分为定期预报、警报和通报三类,有时还要发补充预报。定期预报 根据林业有害生物发生和危害规律，定期发布其危害趋势。定期预报按预测趋势的时间长短又分为短期预报、中期预报和长期预报三种。短期预报，即 1 个世代或半年以内的发生情况，最短的也在 7d 以上。预报近期内的森林病虫鼠情动态。通常是根据森林病虫鼠的前一发育阶段的发生情况推算出下一发育阶段的发生情况。先由县级站测报员或林场级森保员组织开展监测调查、监测本范围内的病虫鼠情，再经横向对比和汇总分析后，立即提出短期预报。短期预报时间虽短，但
3、准确性高，是最后判断虫（病、鼠）情的一项措施，是检验具体防治计划是否实施或调整的重要依据；中期预报，即相隔 1 个世代或半年以上的发生情况，多数为预报相隔的下一个发育阶段林业有害生物的动向。它可以进一步验证长期预报的结果，为落实和调整包括防治实施步骤在内的工作计划提供依据。一般由县级以上防治管理机构结合长期预报和近期内森林病虫鼠情调查资料提出；长期预报，指预报相隔 2 个世代或 1a 以上的发生情况。长期预报一般由省级以上防治管理机构发布，是指导和编制宏观工作目标，制定年度防治计划的依据。警报 将近期暴发面积在 50hm2以上的林业有害生物的信息由县级测报机构快速上报并发布。通报 向有关部门或
4、社会全面报道本地区林业有害生物的发生、发展及防治动态等情况。补充预报 在预报发布后的预报期内，因影响有害生物的因素发生改变，而导致其发展趋势与预报的发生趋势有较大的差别，测报机构应及时调整预测并发布补充预报。二、林业有害生物预报的内容林业有害生物的预测预报是以有害生物自身的生物学、生态学等发生发展规律为基础，根据其发生数量和发育状态、气候条件和寄主等信息，运用生态学、气候学、经济学及数学等知识与方法综合分析，以判断有害生物在未来的发生动态，内容主要包括发生期预测、发生量预测、迁飞预测、发生范围预测、灾害程度及损失估计。 发生期预测 即预测病害的病程期，害虫某一虫态或龄期的发生期或危害期。如对卵
5、孵化期、幼虫活动危害期、化蛹期、成虫羽化期、迁飞期等。发生期的预测常用的主要方法有发育进度预测法、有效积温法、物候期法等。发生量预测 即根据多年资料的积累，以进行中、长期预报，预测害虫在未来的发生量、有虫株率、林间虫口密度，病害的感病指数、感病株率，害鼠（兔）的数量、捕获率，有害植物的密度、覆盖率等，较可靠的估算其数量是否会造成危害、是否需要防治并进行防治准备。但暴发性害虫的数量变动幅度大，有的年份销声匿迹，有的年份猖獗，因而对其发生量进行预测十分重要。常用的发生量预测方法包括有效基数预测法、生物气候图法、经验指数预测法和形态指标预测法等。发生范围预测 即根据林业有害生物的发生地点、发生面积、
6、生物和生态学习性，确定其在某一区域中的发生范围，为开展相应的防治准备提供依据。危害程度预测 即林业有害生物对寄主植物可能造成危害的程度（以轻、中、重三级表示）。如产量损失、生长量损失等。将危害程度预测结果与森林生态效益、经济效益和社会效益受损害情况相结合考虑，可确定有无防治的必要。第二节 林业有害生物发生期预测方法发生期预测是否准确，关系到能否掌握有利时机进行有效防治。对具有迁飞、扩散习性的害虫，根据其在发生基地内的发生动态、数量及其生物学、生态学特性，气象预测资料，及迁出迁入地区的寄主情况等因子，预测其迁飞时期、迁飞数量及发生区域。对于有害植物，在其侵入后要经过一个持续发展的过程才能成灾，可
7、将其侵害过程划分为若干个阶段。常用的发生期预测方法分为生物学方法、物理方法、化学方法、物候学方法 4 大类。一、生物学方法害虫的生长发育过程，是其自身遗传特性和外界生态环境相互作用和影响的结果。因此，可以利用害虫在所处环境条件下生长发育特性的变化，预测其未来种群发生的变化。1.发育进度预测法 发育进度预测法是森林病虫害常用的预测方法，应用在病害虫预测上，又称为历期推算预测法。该方法主要是根据害虫在林间实际发育进度,参考当时或以后一定时期内气候资料加上相应的发育（或侵染）历期,推算以后某虫态（虫龄）的发生期或发病期、流行期或侵染期。其优点是参考了多方面的环境因素,尤其是温度对害虫发育速度的影响,
8、湿度和温度综合对病原微生物发育、侵染能力的影响，并且是以病虫林间实际发育状况作为推算依据的，因此准确度高,实用价值大。这类方法应掌握的要点是,采用不同的方法查准当时害虫的发育进度,各有一套不同条件下的发育阶段历期的资料,参考当时（或推算期间内）的天气预报进行推算。在有害生物发生期测报中，常将害虫某一虫态或某一龄期的发生期，按其种群内所有个体随着时间推移的变化进度分为始见期、始盛期、高峰期、盛末期、终止期。通常将最初见到某种害虫某一状态的时间称为始见期、最后见到的时间称为终见期，将发育进度达到 16%、50%、84%作为划分始盛期、高峰期和盛末期的数量标准。发育进度预测应先进行林间调查或室内、外
9、饲养观察，获得随着时间推移各个虫态出现的时间和数量，并绘制时间分布曲线，再将该曲线与各虫态的发育历期相结合，即可预测出相应虫态的始盛期、高峰期、盛末期等。常用的方法有：（1）外部形态变化分级推算法。害虫各个虫态的发育进度总是反应到外部形态的变化上,如卵块或卵粒的颜色,幼虫体长,头壳大小及虫体颜色，蛹形态及颜色，卵巢发育进度等；病害也同样，在各发育阶段内也总是要反映到外部形态的病症、病状的变化上。所以在不同的发育阶段,有一定的形态指标。如，马尾松毛虫 Dendrolimus punctatus Walker 的卵初产出时是淡绿色，次日卵面变为淡紫红色、逐渐变为紫红色，接近孵化时转变为深褐色；青脊
10、竹蝗 Ceracris nigricornis Walker 卵初为淡黄色，复眼显著时 25d30d 孵化，而当卵内若虫体背出现褐斑、足明显时，约 15d 孵化。我们只要选择在病（或虫）害发育阶段的关键发生期(如常年的始见期、始盛期、盛末期等),在林间作 2 次3 次发育进度调查,将采集的病（虫）标本,按照不同发育阶段的形态指标,进行卵分级、幼虫分级、蛹分级、卵巢分级、病症分级、病状分级的分类，并计算出各龄(类)占总样本单元数的百分率,然后加上相应发育阶段的历期,就可推算出预测的发育阶段的始盛期和盛期。这种方法是在系统调查或研究已搞清病（或虫）发育历期的基础上进行的。系统调查只需对某一发育阶段
11、的形态指标作调整即可,一旦应用,还可以逐步延长预报期,即可作短期预报,也可作中期预报。其缺点是只适用于各发育阶段历期较长的病害和害虫,不适用于发育历期较短的病虫。这是应用时需注意的地方。（2）历期预测法。历期是害虫完成一定的发育阶段所经历的天数。害虫每一发育期是固定的。根据这一理论依据，在研究森林害虫生活史的过程中，一方面进行林间定点定时系统调查，随时掌握害虫种群动态；另一方面通过在不同条件下的饲养观察，可获得各世代各虫态的历期，为历期预测法提供技术资料。其方法是：通过对前一虫期林间发育进度，如化蛹率、羽化率、孵化率等系统调查，当调查到其百分率达到始盛期（16%） 、高峰期（50%） 、盛末期
12、84%的标准时，然后分别加上当时、当地气温下这个虫态的历期，便可预测下一虫态的发生期。张鹏（2009）通过室内外饲养观察，得出黑龙江省植物园榆紫叶甲Ambrostoma quadriimpressum Motschulsky各虫态的历期（表3-1），2005年榆紫叶甲产卵始盛期是4月21日，高峰期为5月17日，分别加上卵历期14d，即可推算出孵幼虫发生始盛期为5月5日，高峰期为5月31日；而实查初孵幼虫始盛期为5月6日，高峰期为5月30日，预测结果与实查结果基本相符。化蛹始盛期是5月25日，高峰期是6月21日，分别加上蛹历期10d，即可推算出成虫羽化始盛期为6月4日，高峰期为7月1日；而实查成
13、虫羽化始盛期为6月5日，高峰期为7月2日，预测结果与实查结果只差1d。表3-1 榆紫叶甲各虫态发育进度虫态 2005年 2006年始盛期 高峰期 盛末期 始盛期 高峰期 盛末期卵 4月21日 5月7日 7月10日 4月19日 5月16日 7月9日幼虫 5月5日 5月31日 7月24日 5月3日 5月30日 7月23日蛹 5月25日 6月21日 8月13日 5月23日 6月29日 8月12日成虫 6月4日 7月1日 8月23日 6月2日 6月29日 8月22日柳培华（2006）采取人工饲养的方法，对陕西榆林地区的柳毒蛾 Stilpnotia salicis Linnaeus发育进度进行研究，结果
14、表明， 6月17日化蛹率达16，6月22日达53.45，分别加上柳毒蛾蛹在本地发育历期15d左右(连年观察平均值)，可推算出成虫羽化盛期是7月2日，高峰期为7月7日；由成虫羽化预测产卵(根据连年观察成虫羽化后3d开始产卵)，始盛期为7月4日，高峰期为7月11日。由产卵预测幼虫发生(卵在本地发育历期连年观察平均值为19d)始盛期、高峰期分别为7月26日、7月31日。据此，可做出柳毒蛾成虫期和幼虫期的防治适期预报。成虫防治适期=羽化高峰期+蛹历期=7月7日+15=8月22日，幼虫防治适期=成虫防治适期+产卵前期+卵历期=8月22日+3+19=9月13日。（3）期距预测法。期距预测法是从历期预测法的
15、基础上发展起来的一种短、中期发生期预测方法。一般不受世代、虫期的限制，可以跨代或跨虫期。前一世代到后一世代的同一虫期的天数；前一个虫态到后一个虫态所经历的天数；同一虫态从始见期到始盛期、高峰期、盛末期或终见期所经历的天数，都是“期距” 。期距预测法的基本方法是根据前一虫态和发生期，加上距后一虫态相同发生期的期距天数，推算后一虫态的发生期；或根据前一世代的发生期，加一个世代的期距，预测后一个世代同一虫态的发生期。应用期距预测法进行预测，前提是必须掌握的各世代、各虫态之间的“期距” 。 “期距”的确定，可以用当地多年积累的历史资料，计算出两个世代之间、两个虫态之间的时间间隔的经验值；也可以用在不同
16、条件下通过饲养或定点观察获得的两个世代之间、两个虫态之间的时间间隔的观察值来确定。如，某年马尾松毛虫越冬代幼虫化蛹高峰期是 5 月 1 日，蛹距成虫发生高峰期为 23.61.5 天，因而成虫的羽化高峰期=5 月 1 日+23.61.5=5 月23 日5 月 26 日。2.有效积温预测法 昆虫生长发育需要一定的温度（热量）条件。在昆虫生长发育所需要的其他条件均得到满足时，在一定温度范围内，气温和发育速度成正相关，并且要积累到一定的温度总和才能完成其发育，这个温度的积累数称为积温。 积温有两种，即活动积温和有效积温。每种昆虫都有一个生长发育的下限温度（或称生物学起点温度），这个下限温度一般用日平均
17、气温表示。低于下限温度时，昆虫便停止生长发育，但不一定死亡。高于下限温度时，昆虫才能生长发育。我们把高于生物学下限温度的日平均气温值叫做活动温度，而把昆虫某个发育期或全部发育期内活动温度的总和，称为该昆虫某一发育期或全部发育期的活动积温。例如 10为某昆虫的生物学零度，其中某三天 12.1、9.8、13.5,则这三天的活动积温为 25.6，其中 9.8低于生物学零度，不统计在内。 活 动 温 度 与 生 物 学 下 限 温 度 之 差 ， 叫 做 有 效 温 度 ， 也 就 是 说 ， 这 个 温 度 对 昆 虫的 发 育 才 是 有 效 的 。 昆 虫 某 个 发 育 期 或 全 部 发 育
18、 期 内 有 效 温 度 的 总 和 ， 就 叫 做 该 昆虫 这 一 发 育 期 或 全 部 发 育 期 的 有 效 积 温 。 例如，某昆虫的生物学零度为10，某日温度12.1，则该日有效温度为12.110.02.1，某发育时段逐日有效温度之和，即为该发育时段的有效积温。有效积温中不包含低于生物学零度（起始温度）的温度值，所以用来表征昆虫生长发育对热量条件的要求更为准确。与活动积温相比，有效积温变化小，相对较为稳定，多应用于昆虫发育速度的计算和发育时期的预报。昆虫各虫态或发育阶段的发育都开始于某一温度（发育起点温度） 、而不是开始于0，而完成某一虫态或发育阶段或整个世代的发育均需要积累够一
19、定温度即有效积温，昆虫的发育起点温度和有效积温一般是常数。由于温度的高低严重影响其发育的快慢、出现期迟早以及种群数量的消长。因此，当测得昆虫的某一虫态（龄期）的发育起点温度和有效积温后，即可根据当地同期的平均气温，结合本年的气象预报，测报出下一虫态或龄期的发生期，以及这种昆虫一年中的发生世代数。有效积温表达式是：K=N（T-C），或 N=K（T-C） T=C+KV式中，N 为发育历期（发育天数）；K 为有效积温；T 为日平均温度；C 为发育起点温度；1N= V；V 为发育速度。K、C 值的测定必须经过温度与发育实验，这类实验必须设置多组温度组合。在日常工作中，一般用恒温法和自然变温法或两种方法
20、相结合来获取有效积温。恒温法 在人工控制的恒温条件下,将预测的害虫的某个虫态饲养在 3 个或 3 个以上的不同温度的恒温箱内(灵敏度0.5),保持该种害虫的适宜湿度和相同的食物条件。通过观测得到在不同温度条件下的发育历期(N)。自然变温法 在自然变温条件下测定害虫某虫期的发育起点温度和有效积温的方法。方法是将待测定的害虫分批分期饲养在自然条件下,利用自然界季节性和昼夜性的温度变化,造成不同时期饲养的害虫所处的温度高低的不同。从而得出在同一总积温下的发育历期在多组不同的日平均气温的差别和天数。魏初奖、陈顺立（2012）采用恒温培养与林间观察相结合的方法对松突圆蚧Hemiberlesia pity
21、sophila Takagi发育的起点温度和有效积温进行测定，结果表明：松突圆蚧各虫期的发育起点温度分别为l龄若虫(6.990.23)，2龄若虫(8.741.06)，蛹期(13.081.56)，雌成虫期(9.441.22)，整个生活史(10.471.03)；有效积温分别为l龄若虫208.30d，2龄若虫200.23d，蛹期77.61d，雌成虫期477.80d，整个生活史810.87d。用有效积温法估测松突圆蚧在福建省各县(市、区)和广东部分地区可能发生的世代数，估测值与实际年发生世代数基本相符，可作为松突圆蚧监测预警和防治决策的依据。周玉江、张旭东等（2012）根据对日本松干蚧 Matsuco
22、ccus matsumurae Kuwana发生期自然积温的分析，提出了自然变温条件下有效积温模型K=T-NC(TC)，并建立了日本松干蚧若虫发生期预测式：N 1=(CN0+K-T)(T 1-C)，式中：C为发育起点温度；N 0为已稳定超过5的日期；K为有效积温；N l为预测的发育日期；T为已稳定超过5的累积积温；T 1为下一段时间气温的温度预测值。从当地春季气温稳定超过5的日期(5d滑动平均温度)开始累积积温，将下一段时间气温(如下一旬平均温度)的温度预测值L(或用历年该发育历期气温平均温度值)代入预测式，即可得预测的下一发育日期（表3-2）。表3-2 2008-2009年日本松干蚧若虫的始见期、高峰期预测结果及验证2008年 2009年 2008年 2009年温度值始见期 始见期 高峰期 高峰期4月中旬平均温度预测值 4月5日 4月7日 4月23日 5月10日4月中旬5a平均温度 3月6日 4月6日 4月24日 5月50日当年4月中旬平均温度 4月8日 4月7日 4月25日 5月23日当年实际发生期 4月16日 4月14日 5月3日 5月30日预测结果还要加上一定置信区间，决定系数在0.80.9，P值F0.01，n=65)式中：S为气象适宜度指数；Y l为3月份的温湿系数；Y 2为4月份的温湿系数；Y 3为3月下
