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1、1有益生物多样性是园艺作物病虫害生态控制技术的基础 ppt 配合资料1.什么是生物多样性?生物多样性指的是地球上生物圈中所有的生物,即动物、植物、微生物,以及它们所拥有的基因和生存环境。它包含三个层次:遗传多样性,物种多样性,生态系统多样性。2.生物多样性的意义世界上农业生产的主要产品都是从生态系统中获得，如：种植的谷类、豆类、水果，饲养的家禽家畜等。农业可持续发展的立足点是生物多样性。物种和遗传多样性为农业提供了适应变化和维持生产的能力，生态系统多样性为农业提供了可持续发展的条件，是人类持续发展的基础。生物多样性具有现实的价值，例如保持大气主要成分的平衡、保护水源、更新土壤、促进营养物质循环
2、等，这些对农业都非常重要。农业生产上利用生物多样性，可以控制作物病虫害的发生发展，特别是可以防止病虫害的暴发与流行。地球上化学合成农药，到二十世纪初才出现。千百年来人类对作物病虫害的控制，靠的就是生物多样性，利用的就是生物间的相生相克。但即使是现在的农田生态系统中，自然因素对病虫草鼠的发生与危害仍起着重要的调控作用。因此，保护了生物多样性保护人类生存的生态系统。3.生物单一性造成生态灾难最经典的例子2人类对农田的开垦是生物多样性消失的主要原因。影响生物多样性的现代农业活动主要有湿地农用、不当的耕作方式、农用化学物质的使用、过度放牧、动植物品种的单一化和基因工程技术的应用等。特别是第二次世界大战
3、后现代农业生产方式的出现，更突出了生产技术的科学化、管理手段的社会化、组织生产的规模化、生产工具的机械化、农资投入的能源化以及农产品的商品化，使农业劳动生产率、土地利用率和农产品商品率都得到大幅度提高。但农业现代化在取得巨大成就的同时，也带来了更多更深刻的负面影响，直接和间接引发的生物多样性减少则是其中的主要方面。农田生态系统结构单一化，包括农田大面积集中、作物年龄结构与物理化学特性的一致、农田内外生物多样性的下降，是目前作物病虫危害严重直至大暴发的主要原因。 历史上的重大植病灾害1845-1846 年，当时爱尔兰人以马铃薯为主要粮食， 由于马铃薯晚疫病的流行，造成 40O 万人遭受饥饿，其中
4、 150 万人饿死，100 万人逃离本土，这就是历史上著名的爱尔兰饥荒。1942 年盂加拉水稻胡麻叶斑病大发生，造成水稻严重减产，饿死约 200 万人。1870-1880 年，原产咖啡的斯里兰卡，咖啡锈病严重危害，咖啡产业被全部摧毁，不得不改种茶叶。1881-1888 年，法国葡萄霜霉病严重发生危害，使久负盛名的法国酿酒业几乎全部停顿。1970 年美国杂交玉米小斑病大流行，损失玉米 165 亿公斤，经济损失达 10 亿美元之巨。31950 年，小麦条锈病在我国普遍发生，损失小麦达 60 亿公斤。 1964 年又流行成灾，减产 32 亿公斤。 历史上的重大虫灾由于棉花、粮食、咖啡、林果、中药材、
5、油料作物等大面积单一种植，蝗虫、稻水象甲、黑绒金龟子、天牛、麦蚜、蒙古灰象甲、金针虫等众多害虫均出现过大发生现象。以我区枸杞为例我区枸杞产业的重大害虫“枸杞红瘿蚊”也由于枸杞的大面积单一种植频繁发生重大危害，20 世纪 70 年代初，宁夏首次发现枸杞红瘿蚊的危害。1985 年在宁夏几大国营农场大面积爆发成灾。如芦花台园林试验场受害面积达 1500 亩，占枸杞种植总面积的 60，产值损失 4 万余元。19992000 年再度大发生，宁夏约 4 万亩枸杞受灾，受害率达50%以上。除宁夏之外，枸杞红瘿蚊在内蒙、新疆、甘肃、河北等地均出现过大发生现象,局部绝产现象时有发生,是枸杞种植区重要害虫之一，被
6、称为“枸杞癌症” 。由于枸杞红瘿蚊的猖獗危害，人们不得不采取所谓“以治为防”的盲目防治。不论有虫无虫都进行“预防针”式地化学防治。长期单一的化学防治药剂和施药方法，又导致红瘿蚊抗药性的产生和增强，从而形成了目前枸杞红瘿蚊常发成灾的不利局面。4.有害生物爆发成灾的原因 植物对有害生物缺乏抵抗力； 有害生物有很强的侵害能力； 环境条件有利于有害生物的繁殖侵害而不利于植物防御有害生物的侵害。4在野外自然状态下，有害生物成灾的情况比较少（天然草场、原始森林） ；在人工生态系统中，灾害的发生有相当一部分是人为造成的。 农药、除草剂对生物多样性的影响上世纪发明化学农药的当时，人类庆幸自己终于找到了对付有害
7、生物的有效方法，并都为这一大成就而欢欣鼓舞，根本不知道后来会出现严重的环境与生态问题。人们发现，长期使用除草剂，植物中的多样性明显减少，而且邻近草地和林地的植物多样性也会受到影响。农业生产中杀虫剂、杀菌剂等农药的大量使用，在有效防治病虫害的同时对非靶标生物也产生明显不良的影响。使自然界中害虫与天敌（如天敌昆虫、蛙类、鸟类等）之间原有的平衡关系被打破，也就是说，当农药施用时，对害虫与非靶生物的毒杀是同时进行的。而在农药用后，残存的害虫仍可依赖作物为食料，重新迅速繁殖起来，而以捕食害虫为生的天敌，在施药后害虫未大量繁殖恢复以前，由于食物缺，其生长受到抑制。因此，在施药后的一段时间内，就可能发生害虫
8、的再度猖獗。 生物防治与生物多样性生物源农药大量施用也出现许多弊端。目前已证实生物农药 Bt 会伤害一些害虫的天敌及部分中性生物，并有一些害虫如印度谷螟和吊丝虫已产生抗性；井岗霉素对水稻纹枯病的防效已明显下降。因此可推论以生物性农药替代化学农药大量使用，仍很难走出有害生物越治越多，越多越治，药剂用量越来越大的怪圈，最终对生态环境安全构成威胁。 从另一个层面看，有害生物的爆发成灾主要是成片的单一植物（或者品种）为有害生物的繁殖提供了良好的生存空间。形形色色的生物在长期的进化发展过程中，与环境自然取得了和谐5的关系。在自然生态系统中，各个因素均处于彼此协调、相互适应状态，保持着相对的稳定和平衡。当
9、系统中某一因素如害虫增加，另外几个抑制它的因素如害虫的多种天敌也随之增加，最后害虫因天敌、天敌又因食源限制而减少，使系统回复到新的平衡状态。一望无际的单一作物，群落简单，生态系和食物链被打破，相互之间的依存与竞争关系变得简单，由多元化转为寡元化，有害物种爆发的几率大增。单一种植方法导致土壤生物的生境破碎、生物多样性下降，尤其是其中大规模的机械耕作导致土壤生物区系的变化，甚至某些物种的消失。其原因在于，常规的农业耕作方法改变了土壤物理环境如水分、空气、坚实度、空隙度和温度等，从而对土壤生物的种群产生影响。首先，单一种植由于提供高度集中的资源和统一的生态条件，能促进那些适合此环境的有害生物迅速发展
10、，而单一的环境条件由于不能提供丰富的可供选择的营养及栖息和繁衍场所会抑制天敌发展，结果有利有害生物暴发，从而逼迫人们采取人为防治措施。实践证明，农业生产上应用的作物品种类型越丰富。抗逆能力就越强，相反则会使整个农业生产体系在灾害面前显得无能为力。由于农业越来越专业化并依赖于不多的改良农作物品种，农业用地内的生物多样性会减少；而由于越来越多地使用化肥和农药，它对农业用地之外生物多样性的损害将会增加。我区第一代农田防护林网由于以杨树为主受到天牛的毁灭性危害；中部干旱带压砂西甜瓜 2007 年春季爆发的巨膜长蝽已经为我们敲响了警钟。5.天敌的作用6由于天敌自然控制作用的存在，才使得许多害虫没有爆发成
11、灾。如加利福尼亚的澳洲瓢虫长期控制吹绵介，但 20 世纪 40 年代，DDT 在加利福尼亚柑橘园的大量应用，澳洲瓢虫被农药清除了，吹绵介比以往更厉害，不使用农药后情况才慢慢好转。自然界中，天敌的数量是非常丰富的，如：松毛虫有 359 种捕食性和寄生性天敌；小麦田已记的瓢虫有 68 种；铁杉上有 63 种瓢虫；一些报道称用来除虫的益虫有的已变成了害虫，并对当地的生物多样性造成了严重威胁。在新西兰，人们发现，一种用于防治果树毛虫的寄生蝇也以本地无害的蛾子为食。在夏威夷，为了对付巨型非洲蜗牛，以致数种本地蜗牛遭灭绝。这些例证只是生防负面影响较明显的几个。6.天敌作用的发挥需要生物多样性多媒体一是因为
12、与单一种植相比较，多样化种植能为天敌提供更好的生存条件，能在多个时段提供多种多样的花粉和蜜源吸引天敌并增加它们的繁殖能力；可增加昆虫多样性，以使主要害虫减少时，有替代食物源而使天敌继续保留在本系统内。二是多样化种植同时包含有寄主与非寄主作物，以致寄主作物空间分布上不像单作那样密集，且各种作物具有不同的颜色、气味，使得害虫很难在寄主作物上着落、停留与繁育后代。两假说同样适用解释病害的减轻。7.生物多样性的保护及利用纵观地球农业近万年发展过程，可认为是靠生物多样性控制有害生物的过程；用化学农药控制有害生物总共还不到一百年的时间。即使在7当今的地球生态系统中，有害生物也还是以生物多样性控制占绝对主导
13、地位。以我国为例，在 960 万平方公里国土上，133 万平方公里林地、267 万平方公里草地以及 367 万平方公里未利用土地中的有害生物，极少有农药去控制；只是在约 131 万平方公里，占国土面积 13.7%的耕地和园地中，主要在用农药控制有害生物。但同样在耕地和园地中，也还有因各种因素而不用或很少施用农药的。如我们当地在离村庄较远的耕地中，一般平均每年用药还不到一次。又如我国西部地区的一些地方，也很少用农药。 用生物多样性控制有害生物，主要是控制其暴发。据国际水稻所在菲律宾和印度尼西亚的灌溉稻生态系统中调查，表明至少存在 600 种以上的动物，包括天敌昆虫、蜘蛛、蛙类、鸟类、鱼类以及水生
14、无脊椎动物等，其中极大多数均不为害作物。在水稻三化螟的整个生长周期中，存在着 100 种以上肉食性和寄生性天敌。充分利用生物多样性，利用形形色色生物之间的相生相克关系来持续控制农业有害生物暴发，才可能摆脱有害生物越治越多，越多越治的恶性循环。说明利用生物多样性可以将有害生物控制在危险水平之下。8.对一些现行做法的思考多媒体9.生物多样性的保护是人类自身发展的需要现代农业生产所带来的严重后果已经引起各国政府的高度重视。早在 1995 年的全球“持续发展会议上”各国领导人就特别强调“注意有机农业和生态农业方法的运用”，避免农药和化肥农用化学物质对环境8的污染，减少基因技术对人类潜在威胁。实践证明，
15、开展生物多样性保护，可以使农业环境污染得到有效控制，天敌数量和生物多样性也能迅速增加，农业生产环境可以得到有效地恢复和改善。许多研究成果都很好地证实了生物多样性保护的重要性。10.生态控制技术的几个尝试只有利用生物多样性代替农药控制有害生物才可能摆脱目前的恶性循环。众所周知，有害生物一直是困扰农业生产的重要因素。在化学农药问世以前，农业有害生物与自然天敌群体始终处于自然消长和平衡状态。化学农药的问世，虽为防治有害生物开启了方便之门，但随着农药的大量施用，以及遗传性单一的人工育成品种的大规模大面积推广和化学肥料施用水平的大幅度提高，有害生物不但未能得到稳定控制，反而常常处于危险的暴发状态。有害生
16、物控制历史是生物多样性的控制史。纵观地球农业近万年发展过程，可认为是靠生物多样性控制有害生物的过程；用化学农药控制有害生物总共还不到一百年的时间。即使在当今的地球生态系统中，有害生物也还是以生物多样性控制占绝对主导地位。创建农田生物多样性全面持续控制有害生物的基本方法。利用生物多样性持续控制农业有害生物，是项系统工程。可采用抗性品种混合种植或交叉种植，在农作物周围，或与农作物以一定比例相间隔，有意种植一些对害虫具有毒杀或忌避、引诱作用，对天敌具有补充营养作用的蜜源植物或可以“以害繁益、以益灭害”的植物。采用间套轮作，通过作物多样性布局，改变现有农田生态系统单一结构，就可能实现农田生物多样性，达到自然控制病虫害的目的。
