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森林有害生物的可持续治理与有害生物生态管理


第 21 卷   4 期 第
1999 年 7 月

北              京 林 业 大 学 学 报
J OU RNAL OF B EIJ IN G FORESTR Y UN IV ERSIT Y

Vol. 21 , No. 4 J ul. ,1999

重 . 老害虫如松毛虫 、 杨树天

牛仍在很多地区猖獗 ,又出现很多新害虫 ,如松材线虫 、 湿地松粉 蚧等 . 据统计 ,森林病虫鼠害的面积从解放初期的大约 130 万 hm2 扩大到目前的 800 万 hm2 , 最高时达到 1 000 万 hm2 ,与解放初期相比 ,增加了近 6 ~ 8 倍 , 按 “八五” 期间年发生面积 800 万 hm2 计 ,相当于同期森林火灾面积的 214 倍 . 全国每年因森林病虫鼠害而减少林木生长量 为 1 713 万 m3 ,损失木材为 450 万 m3 ,总体经济损失 50 亿元 . 由此可见 ,不冒烟的森林病虫鼠 害对林业建设造成的损失大大超过森林火灾的严重性 . 目前森林保护专家达成了共识 ,要扭转 我国森林保护的被动局面 ,必须走森林有害生物可持续控制的道路 .

1  森林有害生物可持续治理与有害生物生态管理的关系

还有很多应用技术需要发展 . 总的来说 ,实施病虫害的可持续治理是一个系统工程 ,涉及到技 术、 、 、 社会 经济 政策及行政管理等方方面面 ,不仅需要新的科学技术的支撑 ,更需要各级政府 主管部门 、 科技人员和广大林业工作者共同努力 ,也需要经济投入和制度上的保证 . 所以陈昌 洁研究员提出森林有害生物可持续控制 ,应该冠以森林有害生物可持续控制系统工程的提法 更为合适 . 从技术上 ,应以森林生态系统为对象 ,按照生态规律 ,对各种有害生物进行总体协调 控制 ; 从发展趋势来说 ,应在全面实施害虫的综合管理 ( IPM ) 的基础上 , 逐渐向害虫的生态管 理 ( EPM) 发展 . 所以有害生物的生态管理是实现森林有害生物持续控制的技术支撑 .

2  害虫的综合管理 ( Integrated Pest Management , IPM) 的局限性

了防治费用 ,减少了对环境的污染 . 但是 ,随着人类对害虫管理基础理论及应用技术研究的不 断深入和害虫管理实践的不断充实 ,综合管理也显现出一定的局限性 : ( 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 ,相当于火燃起来了才救火 ,而不是消灭每一个火星 .
1999204210 收稿
3

森林有害生物的可持续治理与有害生物生态管理 3
张  真
“九五” 国家攻关项目 (962005204203) 的部分内容

随着造林面积的逐步扩大 ,我国中幼林乃至大面积纯林亦不断扩大 ,森林病虫鼠害日趋严

如何有效地实施害虫的持续控制是摆在我们面前的重大课题 ,有很多理论问题需要研究 ,

害虫的综合管理自提出以来 ,对害虫的控制起了极大的推动作用 ,提高了防治效果 ,降低

第 4 期                : 森林有害生物的可持续治理与有害生物生态管理 张 真

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( 3) 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 .

3  有害生物生态管理 ( Ecological Pest Management , EPM)
为了满足有害生物可持续控制的需要 , Tshernyshev ( 1995 ) 提出了有害生物的生态管理 ( EPM) . EPM 在充分吸收 IPM 合理部分的基础上 ,强调维持系统的长期稳定性和提高系统的 自我调控能力 ,在不断地收集有关信息 ,随时对系统进行监测 、 预测的基础上 ,以系统失去平衡 时的虫口密度为阈值 ,于害虫暴发的初期虫口密度较低时采取措施 ,以生物防治措施为主进行 防治 . 由于 EPM 不采用昂贵的化学农药和大规模释放天敌 , 防治费用将比 IPM 更低 . 实施
EPM 必须对生态系统的动态及自然调控机制有深入的了解 ,就目前对生态系统的认识水平和

技术水平 ,还不能完全实施 EPM ,有必要加强这方面的基础及应用技术研究 . 要做到害虫的持续控制 ,就必须从保持系统的长期稳定性入手 ,一切防治措施都必须有利 于系统的长期稳定 ,现行的综合管理还不能完全满足这方面的需要 . 在长期进化中形成的自然 生态系统具有自我调节的能力 ,系统的各组分之间是相互平衡的 ,所以一般不会发生大面积的 病虫害 . 而人工生态系统失去了自然生态系统的多样性 ,从而引起害虫的经常性发生 ,长期使 用化学农药 ,进一步降低了系统的多样性 . 另外 ,目前的防治主要着重于降低害虫的数量 ,其结 果是虽然害虫数量暂时降低了 ,但没有损害害虫种群的增长率 ,反而由于数量降低减轻了种间 竞争而增加了种群增长率 ,这样种群数量在一定时期内又迅速上升 ,导致害虫反复发生 ,这一 过程与生产上 “猎取持续产量” 的过程完全一致 . 所以不能以杀死害虫的数量为防治的目标 ,必 须着重于降低害虫的增长率 . 要从根本上控制害虫的发生 ,达到持续控制的目的 ,必须改进害虫的环境 ,造成不利于害 虫繁殖和存活的系统结构和管理措施 . 这方面国内外都有很多成功的例子 ,例如乌兹别克斯坦 Nijazov ( 1992) 和土库曼斯坦 Khamrajev ( 1992) 通过适时割去棉花田附近的苜蓿增加天敌控制 棉花害虫 ,前苏联 Kovalenkov 和 Tjurina ( 1993) 在农田中间种蜜源植物控制害虫 ; 国内李宝林 等 ( 1984) 设计 “招瓢控蚜生态工程”严毓华等研制苹果园植物多样化控制苹果红蜘蛛 ,封山育 , 林控制松毛虫等 . 这些例子都可作为生态管理的典范 . 害虫生态管理以保持整个系统稳定性为目标 ,不局限于某一种害虫 . 所有害虫都应处于被 控制状态 ,否则必须采取措施 . 采取的措施不能危害整个系统稳定性 ,导致其它害虫的发生 . 当害虫的天敌不足以控制害虫的大发生时 ,通过人工饲养释放或助迁天敌是必要的 ,但这 些天敌应该做为增加系统自然控制力的一种手段 ,而且应在害虫虫口密度还较低的上升阶段 使用 . 这时只需要释放一定数量的天敌 ,而不是将天敌当成农药一样使用 . 赤眼蜂防治松毛虫 就是一个例子 ,由于赤眼蜂不能在森林生态系统中建立种群 ,所以控制作用有限 ,而且不经济 , 应用受到限制 . 那些能在自然界中建立种群 ,成为系统中一种长期控制因素的天敌 ,是最有利 用价值的 . 害虫的生态管理不采用化学农药 ,主要应用生物农药 , 如病毒 、 细菌 、 真菌 、 线虫等微生物 农药和昆虫生长调节剂 、 植物性农药 、 信息素等新型农药 . 害虫生态管理必须有一个能检测出害虫暴发的评价系统 ,该系统应包括如下几个方面的

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指标 : ① 多样性指标 ,通过系统中昆虫或植物的多样性预测害虫暴发的可能性及暴发的程度 . 植物的多样性往往导致昆虫的多样性 ,利用植物多样性更方便 . ② 种群动态指标 ,包括种群密 度水平及波动的幅度和速度 . ③ 天敌指标 ,在不同虫口密度下天敌捕食或寄生害虫的数量和比 例是不一样的 ,有密度制约 、 逆密度制约和非密度制约 . 通常情况下 ,病原微生物与害虫的关系 趋势向于密度制约 ,很多天敌昆虫在自然状态下为逆密度制约 ,天敌的取食量和产卵量等因素 都会限制天敌的捕食量和寄生率 . ④ 寄主指标 ,寄主不同的种类 、 、 品种 无性系及不同立地条件 ( 包括土壤 、 小气候等) 下 ,寄主植物对害虫的抗性是不一样的 ,指标水平也不一样 . 这些指标应 综合考虑 ,对于具体的对象可有所侧重或取舍 . 害虫生态管理的防治指标是害虫摆脱天敌等自然控制作用时的虫口密度 ,当环境特别有 利于害虫时 , 害虫将大量繁殖 , 超出了天敌的控制能力 , 系统将失去平衡 , 这时就必须进行防 治 ,通常这种防治阈值低于现行的经济阈值 . 总之 , EPM 与 IPM 的区别主要在于 : 管理的基础是维持生态系统的平衡 , 在害虫发生初 期采取措施 ,避免害虫的大发生 ; EPM 的实施必须具备能对信息进行不断收集 、 处理的系统 , 并不断地对害虫及天敌的发生趋势进行预测 ; 由于 EPM 不采用昂贵的化学农药和大规模释 放天敌 ,将会比 IPM 更经济 ; 能提高系统稳定性的方法 ( 如农林技术措施 、 抗性利用技术等) 将 得到加强和发展 ,对那些能在害虫暴发初期起作用的捕食性天敌和多食性寄生天敌的应用将 得到更多的重视 .

4  发展 EPM 的研究方向
EPM 虽然与 IPM 有所区别 ,但它是在 IPM 的基础上发展而来 , 既吸收了 IPM 合理的部

分 ,又充分体现了害虫持续控制的思想 , 是 IPM 的发展方向 . 可是 , 就目前人类对害虫自然控 制机制的认识水平和害虫防治的技术水平 ,还不能完全实施 EPM ,只能一方面在 IPM 的基础 上向 EPM 发展 ,一方面加强有关的基础研究 ,该研究应包括如下几个方面 : ( 1) 系统生态学研究   针对不同生态系统类型 ,研究害虫的自然控制机制 ,系统稳定性与 多样性的关系 ,系统各部分之间的相互关系 ,影响系统稳定性的关键因子等 . ( 2) 天敌对害虫的控制机制   从生物学 、 行为学 、 生态学等不同方面研究天敌与害虫之间 的相互关系 ,不同类型天敌对害虫的控制作用 ,什么样的天敌才能在害虫暴发的初期起作用 , 天敌释放的最佳方式 、 最佳时间 、 最佳数量等 . ( 3) 防治指标研究   研究系统失去平衡的临界点及其确定方法和指标 . ( 4) 生态管理信息系统及预测系统研究   研究适用于生态管理需要的信息系统和预测系 统 ,以便随时对系统的动态进行监测和预测 . ( 5) 生态管理技术研究   在系统生态学研究的基础上 ,进行人工生态系统设计 ,并研究能 增加系统稳定性和降低害虫增长率的经营管理措施和生物防治技术 . 总之 ,害虫持续控制是一种原则和指导思想 ,是一个系统工程 ,而有害生物生态管理是具 体的理论 、 方法和技术 . 虽然目前还不能完全实行生态管理 ,但这是发展方向和必然趋势 .
作者简介   张真 ,女 ,1961 年 3 月生 ,1982 年 7 月毕业于北京林学院森林保护专业 , 获学士学位 ;1989 年研究生毕业于中南 林学院 ,获硕士学位 . 现为中国林科院森林保护研究所副研究员 ,中科院动物所在职博士生 . 多年来一直从事森林昆虫生态 、 森林昆虫分类和森林害虫综合治理的科研和教学工作 .


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