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1、“植物保护学研究进展”（进展+专题）害虫防治进展一、害虫防治的历史（复习）随着人类的进步、科技的发展、人类对自然的认识和控制能力的提高、信仰和哲学观念的改变，在人类社会发展的不同时期有不同的害虫防治观念和策略。人类对害虫的认识水平及其防治思想及方法也是一个从原始到先进的不断发展的过程，到目前为止，此过程总体上可分为3个时期：1、早期的害虫防治时期（从农业生态系统的创立到第二次世界大战）由于对自然的认识以及科技的落后：控制自然灾害的能力较差；尽管当时也已发现了不少防治害虫生物的矿物、植物、天敌、农业措施及人工机械技术，没有完整的害虫防治体系。（参考：在此期间，虽然害虫防治也取得一定成效，但总体上
2、人类对自然灾害常表现出无能为力，认为是天灾，是上天对人类劣迹的惩罚，检点自身，以求宽恕是当时的普遍意识。因此,“修德减灾”可以说是当时的主导防治策略）。在具体的方法上：在公元前2500年，苏美尔人（Sumerians）就使用硫化物防治昆虫和螨类。大约一千年以后中国人开发了植物性杀虫剂保护植物种子，并用烟熏法熏杀侵入植株的昆虫。在公元前几百年，我们的祖先发明了有效的害虫防治技术，他们开发天敌、调整作物栽培时期，以控制害虫的密度。到了公元前300年，中国人已在柑桔园建立了食虫蚂蚁种群，以防治毛虫和打蠹甲。十九世纪后半叶及二十世纪初叶，是害虫防治史上的一个重要时期。当时，在西方（如美国）随着公共农业
3、试验站的出现，昆虫学者通过大量的尝试，力图揭示早年防治方法的基础。可能是由于大量实例的启示，以及缺乏其它有效措施的可供选择，他们很欣赏所谓的生境管理，即充分发挥生物控制和环境控制的效益。例如，美国农业部1932年提出的棉象鼻虫防治指南，在某种程度上代表了这一想法。应该说这一防治指南中已包含着生态学观点，已是综合防治的雏形。但遗憾的是没有引起人们的足够重视。早期的害虫防治时期（特点）：此时期，人类对昆虫的认识和防治方法从落后原始、零散、逐步向深入和系统缓慢地发展；各种方法都在被研究和应用，但并没有在理论上加以提高，未能揭示出其规律性。防治效果不佳。2、有机化学农药时期第二次世界大战后，随着人类对
4、自然认识的提高以及科学技术的迅猛发展，人类发现了自身对害虫的控制能力和消灭害虫的可能性，尤其是20世纪40年代有机合成农药（威力巨大的杀虫剂问世了）的出现给人类提供了前所未的有力武器，如具有神奇防治效果的DDT等有机杀虫剂的出现，人类控制害虫的能力大大加强。（在广阔的田野，杀虫剂常常更加有效，比起复杂而又费力的非化学防治方法来，其使用简单得多，见效快得多，便宜得多。诸如栽培防治、生物防治、抗虫性品种、生境管理等许多早期的防治技术，在杀虫剂面前，似乎相形见绌，注定要过时了）。由于对害虫的复杂性及其防治的艰巨性认识不足，使人类产生了消灭害虫的强大自信心和强烈愿望，认为完全有能力而且应该彻底消灭害虫
5、，从而形成了以化学防治为主的彻底消灭害虫为主的防治对策。如中国1958年提出的植物保护方针就是“全面防治，土洋结合，全面消灭，重点肃清”。虽然这一时期对农药的集中研究和过分依赖，削弱了对其他防治技术的研究与利用，但却促进了化学防治技术的迅猛发展，形成了几乎完全依赖化学防治的集约化化学防治时代。然而，就在对化学农药的一片赞扬声中，加拿大著名昆虫学家A. D. Pickett（1949）力排众议，尖锐地指出：“现在，我们虽能控制或防治任何一种害虫或害螨，但虫害问题并没有解决，反而比过去更为尖锐，而且防治费用在不断上涨，将来的情况无法预测。”1962年Carson出版了著名的寂静的春天一书（以大量的
6、事实和证据），使人们对使用化学农药防治害虫的最终效果产生了种种疑窦。人们首先从检讨化学农药使用的利弊开始，逐渐认识到化学农药滥用所带来的问题。害虫防治中片面依赖化学杀虫剂引起了一系列的环境与社会问题：农药等投入品的使用成为农产品成本居高不下、农民的农业收入难以有效提高的关键因子；另外，农药的不科学使用的后果导致严重的人畜伤亡、“3致”：(致畸、致残、致癌)与 “3R”问题：抗性（Resistance）、主要害虫再猖獗（Resurgence）、次要害虫上升为主要害虫（原因：抗性、天敌被杀伤）、残毒（Residue）；以至生态环境破坏、生物多样性下降和农业生产与经济社会的不可持续发展。同时，由于各
7、类害虫防治措施都有其不足之处，很难用某一类措施很好地实现害虫防治的目的，在这种情况下，人们不得不重新考虑害虫的防治策略问题。资料：目前全世界每年生产的农药产量为250万吨，杀虫剂占30%左右，总销售额为250亿美元。我国1993年农药产量为26.2万吨，占世界第二位，杀虫剂占77%，总销售额为88.93亿元人民币。这在防治害虫，保障农业增产方面起了积极作用。美国农业部统计了数十年的虫害损失情况，发现虫害损失并没有因长期的、大量的使用化学农药而全面下降。相反，据Pimenterl（1989）报道，自1945年以来，美国杀虫剂使用量增加了10倍害虫为害引起的损失由7%上升为13%，造成的经济损失达
8、500亿美元，由于农业生产的高投入，低输出，大约有20%的美国农场面临破产。我国农作物病虫害发生势态趋重，病虫发生面积与50年代相比，60年代增加30%以上，70年代增长1倍，80年代增长2.8倍。化学农药在灭杀有害生物的同时，也杀伤有益生物（天敌、蜜蜂、野生生物等），引起害虫再增猖獗，使害虫发生的频次增加。我国稻飞虱由60年代以前的5-10年甚至更长时间暴发1次，至目前平均每3年就有2年猖獗发生。二是害虫抗药性日趋严重。目前已有504种害虫与螨类对一种或数种化学农药产生了抗性。有的害虫如棉铃虫在我国1980-1990年10年内对菊酯类农药的抗药性甚至增加了108倍。三是农副产品中的农药残留量
9、增加，危害人畜健康。中国卫生年间（1993）统计表明，1992年我国农药中毒70068例，死亡8562人，并死率12.22%。据Pimenterl（1989）估计，全世界每年有1万人农药中毒，2万人死亡。这些都极大地影响了农业的可持续发展。3、现代的害虫综合防治时期当害虫防治中片面依赖化学杀虫剂而出现的“3R”等问题越来越严重，人类开始认识到害虫防治的复杂性和艰巨性，以及单项防治技术的局限性。1962年卡尔逊发表寂静的春天，吸引了全社会的关注，尤其是相关学科的关注和参与，加速了人们对集约化化学防治的反思。在分析了化学防治中出现的各种矛盾和问题以后，人们逐步认识到防治害虫不能，也没有必要以“消灭
10、”为目标，防治害虫不仅涉及到害虫本身，同时还涉及到其他生物、环境和生态系，以及农业投入收益的经济学问题，因而害虫防治不应该局限使用某类技术。在此认识的基础上：针对用何种对策才能做到既能长期、经济、安全、有效地控制害虫的危害，又能避免因防治不当带来的负面效应，经过不断探讨，不少专家提出了综治理理的观点。1967年联合国粮农组织(FAO)在罗马召开的害虫综合防治专家会议上，综合各种观点形成了害虫“综合防治”的概念：害虫的综合治理是害虫的治理系统，这个系统考虑到害虫的种群动态及其有关环境，利用所有适当的方法与技术尽可能互相配合的方式，把害虫种群控制在低于经济危害的水平。中国在1975年农业部主持召开
11、的全国植物保护工作会议上，将“预防为主，综合防治”确定为中国的植物保护方针。考虑到综合防治概念也适用于农业以外的森林、牧场和卫生害虫的特点，因此对“综合防治”一词作了如下解释；从生物与环境的总体观点出发，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，以及其他有效的生态学手段，把害虫控制在经济允许受害水平之下，以达到保护人、畜健康和增加生产的目的。从此，开始了害虫防治的新阶段害虫综合治理时期。二、害虫综合治理的发展、局限性 1、害虫综合治理的3个发展阶段：在综合治理策略的发展与实施过程中，先后出现过三个不同水平的综合治理：a.单一
12、防治对象为内容的综合治理（如单一害虫为对象的综合治理）：是针对12种重要害虫为防治对象的综合防治，主要是采用生物防治和化学防治相结合的办法，这类综合防治尽量减少化学农药的使用量及其对环境的污染，但由于考虑的害虫种类较少，往往因其他害虫的危害或上升危害，而影响综合防治的效果。b.以作物为主体的多种防治对象为内容的综合治理（以作物为对象的害虫综合防治）： 以某种作物为保护对象的综合防治是为了克服上述缺点而发展起来的，它是综合考虑一种作物的多种害虫，并将作物、害虫及其天敌作为农田生态系的组成成分，利用多种防治措施的有机结合，形成有效的防治体系进行系统治理。如草坪害虫综合防治，梨树害虫综合防治等。（目
13、前国内外的害虫综合治理多处在第二阶段）c.以作物生态区域为基本单元的多种作物、多种防治对象的综合治理（以农田生态系统为防治对象的区域性害虫综合防治），区域害虫综合防治通过对同一生态区内各种作物的综合考虑，协调好作物布局，以及不同作物的各种害虫的防治，来达到综合防治的目标。2、IPM的局限性：在IPM中，化学杀虫剂仍然作为主要防治手段；技术组装过于复杂而组织协调困难；所采取的防治措施较多，而预防措施不足；强调多种措施的综合应运用，忽视了农田生态系统本身自我调节能力的发挥等。三、植物保护理论研究进展(一)生态学的研究近些年来,有害生物种群生态学的研究不断深化和细化,在数量变动及为害损失测定方面已建
14、立了比较成熟的数量化模型,有害生物的群落生态学研究虽然时间不太长,但现在已经成为研究上的一个热点,群落的营养结构,优势种的演替,多样性和稳定性研究,正在为有害生物的群落治理奠定一个坚实的基础。农田生态学研究的深入使得有害生物治理的技术平台更为优化,能做到真正意义上的可持续治理,促进农业的可持续发展。(二)系统工程理论的引入系统工程理论主要包括信息论、系统论、控制论。将这三论应用到植物保护当中,可以将植物保护的研究提高到一个新的层次。第一,信息论的引入可以使人们及时准确地获得有害生物发生发展的信息。美国的卫星和高空侦察飞机所拍摄的照片,可以分辨出作物和果树上的蚜虫和螨类。同时利用计算机技术和网络
15、技术可将获得的信息迅速处理并高速传递。第二,系统论的引入,可将有害生物的发生为害与治理视为一个系统,用系统分析和系统状态定位来确定有害生物数量变化的瞬时状态和未来某一时刻的状态,从而做出最佳的预测和决策。第三,控制论的引入可以使人们对有害生物实行更有效的控制,就是决策更及时,方案更优化,技术更协调,效果更理想,并能够持续地控制有害生物于低水平状态。可以说,系统工程理论的引入,催生了一门新的学科植保系统工程学。控制论是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科,着重于研究过程中的数学关系。综合研究各类系统的控制、信息交换、反馈调节的科学，是跨及人类工程学、控制工程学、通讯工程学、
16、计算机工程学、一般生理学、神经生理学、心理学、数学、逻辑学、社会学等众多学科的交叉学科。维纳：一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学，是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。(三)分子生物学等新学科的研究人们普遍认为二十一世纪是一个生物学的世纪,那么,生物学研究的主流和方向则是分子生物学,在这一新学科支持下的基因工程和克隆技术。应用到植物保护学中去。将会使植物保护技术产生一个飞跃。二十世纪九十年代后期,人们常讲有害生物治理正在蕴酝着一次革命。现在可以说有害生物治理正在发生着革命性的变化。(四)有害生物治理的策略（本科已建立的概念）人们通过对过去有害生物防治教训的反思和经验总结,现在在有害生物治理的策略上趋向高度一致。就是有害生物的综合治理(IPM:integrated pest management)。国内外许多学者从不同角度有所侧重地对IPM作了解释。我们总结这些
