我国农业害虫综合防治研究现状与展望

害虫综合防治作为农业生产的一项重要策略,在农业可持续发展中具有举足轻重的作用。近年来,针对我国害虫防治所存在的技术需求,科技部等部门先后通过973计划、863计划、科技支撑计划和农业行业专项等对重要害虫防治研究立项支持。通过这些项目的实施,我国建成了一支由国家和省级科研单位和大学组成的专业科研队伍和研究平台,对害虫监测预警技术、基于生物多样性保护利用的生态调控技术、害虫生物防治技术、化学防治技术、抗虫转基因作物利用技术等方面的研究取得了一系列的重要进展,研究建立了棉花、水稻、玉米、小麦和蔬菜等作物重要害虫的综合防治技术体系,并在农业生产中发挥了重要作用。以基因工程和信息技术为代表的第二次农业技术革命的到来,推动了害虫综合防治的理论发展,为害虫综合防治技术的广泛应用提供了新的机遇。地理信息系统、全球定位系统等信息技术和计算机网络技术的应用,提高了对害虫种群监测和预警的能力和水平,转基因抗虫作物的商业化种植等技术的应用显著增强了对害虫种群的区域性调控效率。针对产业结构调整和全球气候变化所带来的害虫新问题,进一步发展IPM新理论与新技术将成为我国农业昆虫学研究的重要方向之一。     

我国农业害虫综合防治研究进展

农业害虫综合防治是昆虫学的一门应用科学,旨在明确农作物害虫的发生危害与暴发成灾规律,提出害虫监测预警和可持续治理的理论与方法。在2012-2016年的5年间,我国提出了基于生态系统服务和多尺度空间管理的害虫生态调控新理论,发展了害虫行为调控技术和化学防治新技术,并在棉铃虫对Bt棉花抗性治理对策、稻飞虱的监测预警和综合防控技术、小菜蛾抗药性诊断及治理技术、青藏高原农牧害虫发生规律和分区治理等防治实践中取得了重要进展。根据国际上害虫综合防治学科发展趋势和我国的研究现状,将来还需要在害虫灾变机制研究、害虫绿色防控技术创新研发以及集成应用等方面进行深入探索,为我国农业害虫可持续治理以及化学农药减量使用提供有力的科技支撑。     

《害虫管理中的天敌评价理论与应用》

该书由邹运鼎编著,１９９７年１１月中国林业出版社出版,１６天精装本,１８０页。全书共７章：一、害虫管理中的生物防治;二、生物防治的原理;三、害虫与天敌之间的数量关系;四、天敌与害虫在空间格局上的关系;五、天敌对害虫的捕食作用及其搜索行为;六、寄生性天敌对害虫的寄生作用;七、害虫管理中的天敌评价理论与应用。该书系统地介绍大敌与害虫在数量、时间、空间方面的关系及其研究方法,提出了天敌评价理论,并有较为典型的应用事例。该书可供从事生物防治研究、工作人员,植保、林保工作人员,农林院校师生参考。《害虫管理…     

温室害虫防治研究进展与展望

本文从温室害虫防治实践角度,对近20年来温室害虫研究进行了综述,主要内容包括:温室害虫种类与鉴定、重要害虫基础生物学研究、温室害虫共生微生物研究等温室害虫基础研究成果;从农业、物理、化学、生物等防治途径综述了温室害虫防治技术的主要进展。从加强植物检疫、重视温室内外害虫辗转规律研究、新型生防产品研发与应用、组合技术方案研发与应用、智慧温室害虫防控技术研发与应用及诱集及天敌庇护植物应用等方面进行了展望。     

农业害虫高温调控的研究进展

利用高温控制害虫具有无残留、无污染的优点,高温对害虫的致死作用在害虫种群生态调控研究和保证食品安全,促进绿色农产品生产中有潜在的应用价值。本文综述了国内外影响高温对昆虫致死效应的因子和应用高温防治害虫的技术方法。影响高温致死效率的因子包括：温度的高低和处理时间的长短,不同温度的处理顺序和预适应温度等温度处理模式,缺氧等逆境胁迫,昆虫种类及其发育阶段等。利用高温防治害虫的技术包括：温室内,在生长期采用高温闷棚,在播前产后用热蒸汽处理苗床或培养土。在田间,利用对作物安全的瞬间明火烧伤害虫敏感部位;利用害虫的趋光性点明火诱杀;作物生产空闲期采取覆膜封闭,利用太阳能产生高温、缺氧条件,减少或根除土传病菌和害虫。在仓库,利用微波、无线射频或流动床产生的热空气在短时间内升温,杀死储粮害虫。在储运场所,用热水浸泡、热蒸汽熏蒸、高温结合低氧或低温以及盐水浴结合无线射频处理鲜活农产品,杀死害虫。本文最后讨论了该领域存在的问题,指出阐明高温对昆虫影响的机理,降低防治成本,减轻作物和环境损害,是高温控制害虫技术推广应用的关键。     

《害虫管理学理论与方法》

中国科学院动物研究所丁岩钦研究员主编的《害虫管理学理论与方法》于2005年7月由科学出版社出版。害虫管理学是研究控制害虫、增加产值、保护环境的一门科学。该书应用经济学与生态学的原理,对害虫管理提出了“害虫生态调控”的理论。又将系统科学与害虫管理相结合,创建了“害虫管理系统工程”作为害虫管理学的方法论。     

昆虫数学形态学研究及其应用展望

数学形态学是用数学方法描述或分析一个物体图象的形状的理论和方法,是图象处理和图象识别技术的发展,但在生物学当中的应用还很有限。本文介绍了一个新的分支学科——昆虫数学形态学,包括三方面的内容：①昆虫数学形态学技术研究,涉及昆虫图象数字化技术和昆虫图象处理与识别技术;②昆虫数学形态学理论研究,主要以昆虫图象的解释和理解研究及昆虫数学形态学与分类学等学科的关系研究为主;③昆虫和昆虫数学形态学应用基础研究,涉及昆虫数学形态学数据库及其分析软件开发,昆虫图象的机器学习和计算机视觉等内容。昆虫数学形态学理论和方法与计算机视觉技术相结合,在害虫虫情监测、昆虫多媒体专家系统的构建等方面具有广阔的应用前景。     

害虫自动识别与计数技术研究进展与展望

害虫种类的识别与发生数量的获取是精准预测的重要基础,对害虫综合治理具有重要的决策意义。传统的害虫识别与计数方法效率低,难以满足植保现代化的要求。本文综述了害虫自动识别与计数技术的研究进展,讨论了声音信号、图像技术、红外传感器在害虫自动识别与计数中应用的优势和不足,对提高害虫自动识别与计数技术准确率的解决措施提出了初步的建议。提出今后研究重点应将上述多种技术进行结合,不同技术之间相互取长补短,建立综合性的监测技术体系,以提高害虫识别与计数的准确率;同时应用三维技术解决害虫二维图像识别算法普适性的问题。     

《赵修复文选》

该书１９９７年由福建科学技术出版社出版发行,１６开本,４９３页。全书共分六个部分。第一部分：自序;第二部分：蜻蜒研究,包括蜻蜒形态、中国春蜒科分类、春蜓地理分布、蜻蜒幼虫分类、其他蜻蜒分类等;第三部分：寄生蜂研究,主要由姬蜂科分类、茧蜂科分类、潜水蜂科分类、其他寄生蜂分类组成,每个科均有新种发表;第四部分：天敌调查,主要介绍害虫天敌调查研究方法和体会及如何保护寄生性天敌昆虫;第五部分：害虫防治理论,主要讨论害虫的定义、研究寄生蜂的意义,并介绍害虫防治三个阶段与五个水平,以及害虫防治理论基础;第六…     

害虫研究与防治中的生态学尺度

尺度已成为生态学上的一个重要概念和研究热点 ,但在害虫防治中尚未引起足够的重视 .本文从生态学尺度概念和等级理论出发 ,分析了不同尺度水平上害虫研究的方法、内容、关键问题及研究成果对害虫防治的意义 .在对害虫发生为害特征、害虫种群动力学原理、农业生态系统结构的演变、害虫防治的社会化、害虫防治技术的发展等因素的分析的基础上 ,指出害虫防治策略在时空尺度上拓展的趋势和必要性 .     

气候变暖对昆虫影响研究进展

"全球气候变化"已成为国内外最受关注的环境问题。气候变化中以温度升高为特征的气候变暖对变温动物昆虫自身及其所在的生物群落产生直接或间接影响。从研究内容与研究方法2个方面综述了气候变暖对昆虫影响研究的国内外进展。气候变暖导致昆虫发生期提前,地理分布向更高纬度和海拔地区扩散,低温适生种种群密度下降,高温适生种种群密度增加。气候变暖改变寄主植物—害虫—天敌的物候同步性和昆虫原有种间互作关系,影响植食性昆虫的寄主植物范围和取食为害程度。长期的气候变暖带来的强烈的选择性压力引起某些昆虫种群的基因组发生变异。以日均温升高、日最高气温升高和昼夜温差变化等为主要特征气候变暖对昆虫发育、繁殖及存活等生态学指标产生重要影响。研究方法上主要是利用野外直接观察法、回归预测模型、有效积温模型、CLIMEX和GIS等生态风险评估软件、生物化石比较技术、人工气候下生态试验、检测标记基因频率变化等方法来研究气候变暖对昆虫的影响。最后简要评述了已有研究的不足并指出未来的研究方向:(1)气候变暖情景下开展昆虫种间互作研究并拓展研究对象;(2)高温下昆虫适应性研究;(3)建立完善人工模拟气候下的实验方法;(4)构建昆虫有效生态机理模型。     

Individual behaviour and population dynamics: lessons from aphid parasitoids

An increasing number of researchers are studying behaviour in the hopes of understanding population dynamics or improving biological control efforts of insect pests by natural enemies. However, it is unclear exactly how behavioural studies will improve our understanding of these population level processes. In this paper we argue that in order to understand population level processes, the problem must be approached from a population biology perspective. A comprehensive understanding of certain behaviours will provide little towards our understanding of host-natural enemy interactions. For example, using an aphid-parasitoid model, we examined the effect that a commonly studied behaviour, variance in host selection by aphid parasitoids, has on aphid-parasitoid population dynamics. Differential host selection does not qualitatively alter classic Nicholson-Bailey dynamics, but only results in quantitative differences in aphid-parasitoid population sizes. Irrespective of the degree of aphid instar preference, a large increase in the number of aphids is followed by a large increase in the number of parasitoids, decimating the aphid population. Thus, studying some behaviours, such as variance in host selection, will not contribute substantially to an understanding of aphid-parasitoid population dynamics.     

沈阳地区稻田节肢动物群落结构及群落生态研究

通过对沈阳地区稻田生态系统节肢动物群落结构及群落生态研究。共查得。属昆虫纲的有10个目的29科66种,其中天敌昆虫种类有7目20科51种,属蜘蛛纲的有蜘蛛目10科20种。用空间及时间生态位分析了害虫与天敌两个营养阶层间的关系。稻田生态系统节肢动物的多样性指数、均匀度与优势度分析表明,各类群落受外界干扰都很敏感,且表现一致性。依据节肢动物群落的结构及规律,结合沈阳地区水稻生长、栽培条件,用最优分割方法将稻田群落分为4个阶段,并提出了不同阶段害虫群落特点及害虫防治对策。     

中国昆虫生态学研究的透视

<正> 昆虫生态学在我国是通过几十年来密切结合农、林、牧实际,解决生产中不断提出的重大问题而发展起来的。随着研究问题不断深入,交叉学科不断渗透,使昆虫生态学在生物学宏观领域中成为迅速发展的一门学科。现将7个主要领域研究的动态加以评述。     

昆虫分布南界的形成原因及影响因素

生物都有一定的适生区,低温导致其分布北界的形成是不争的事实,然而一些种类还存在分布上的南界。昆虫的生长发育与环境的关系非常密切,研究其分布南界的形成原因对预测昆虫种群的扩散和暴发具有重要意义。从环境、寄主和人类活动等方面总结了北半球昆虫分布南界形成的机制及影响因素。低纬度地区夏季高温引起昆虫死亡率上升、生殖率下降、昆虫体内共生菌解体和冬季低温过高导致昆虫滞育节律被破坏等是昆虫分布南界形成的主要原因。此外,寄主的分布和人类活动也对昆虫分布南界存在一定影响。气候变暖对不同种类昆虫的分布南界影响不同,大部分昆虫的分布范围会扩大,但一些受环境限制的昆虫分布南界往往北移。建议今后对全球气候变暖背景下昆虫分布南界的变化、检疫性害虫在其原产地和入侵地分布南界的差异及其原因进行研究,以期为分析昆虫分布的变化提供依据,也为害虫防治提供新的可能途径。     

农田生态系统植物多样性对害虫种群数量的影响

着重分析植物多样性影响害虫发生为害及种群数量的生态学机制,综合评述了关于这种机制的两种主要假说,即天敌假说和资源集中假说．同时总结了植物多样性增大和减少对害虫控制的有利和不利因素．研究表明农田生态系统中植物多样性的增大在多数情况下能导致某些害虫种群数量的下降,但是目前很难就不同栖境中所有类型的害虫形成一般性的结论     

Beyond Bt resistance of pests in the context of population dynamical complexity

Complexity in ecological systems often prevents long-term predictions about changes in population size and properties of the population dynamics. Mathematical modeling of such complex system behaviors can provide a rough idea of scenarios of the population dynamics. We use the reaction–diffusion model [Medvinsky, A.B., Morozov, A.Y., Velkov, V.V., Li, B.-L., Sokolov, M.S., Malchow, H., 2004. Modeling the invasion of recessive Bt-resistant insects: an impact on transgenic plants. J. Theor. Biol. 231, 121–127] to study the impact of pests resistant to toxins produced by genetically modified plants on the dynamics of the plant–insect system. Using genetically modified crops is an effective pest management tool for world-wide growers. However, there is a concern that pests may develop resistance to Bt toxins, which are a product of Bacillus thuringiensis genes introduced into genetically modified Bt plants. We show by computer simulations that the Bt plant–Bt-resistant insect dynamics resulting from the invasion of the Bt-resistant pests leads to variety of complex changes in the plant–insect biomass, which underlie the dependence of the Bt plant biomass on the duration of the insect reproduction period. We demonstrate that the plant and insect biomass can undergo both regular and irregular oscillations. We show that the character of such oscillations essentially depends on local insect fluxes resulting from inhomogeneous spatial distributions of the insects. In order to characterize the insect diffusion fluxes we introduce a new parameter, the diffusion number Dn. We show that the dependence between a value of Dn and regularity/irregularity of the plant–insect biomass oscillations is governed by a region in the model parameter space. In one of the regions the growth of the value of the diffusion number correlates with the transformation of regular oscillations into irregular ones, while in the neighboring region of the model parameter space the dependence between the character of the plant–insect oscillations and the value of the diffusion number Dn is more complex. The oscillations are irregular if the values of Dn are between 0.05 and 0.25. On either side of this interval the plant–insect oscillations are regular. The complex character of the response of the Bt crop–pest system to the invasion of Bt-resistant insects can lead to significant complications in attempts to regulate the system dynamics.     

Modelling density-dependent resistance in insect-pathogen interactions.

We consider a mathematical model for a host-pathogen interaction where the host population is split into two categories: those susceptible to disease and those resistant to disease. Since the model was motivated by studies on insect populations, we consider a discrete-time model to reflect the discrete generations which are common among insect species. Whether an individual is born susceptible or resistant to disease depends on the local population levels at the start of each generation. In particular, we are interested in the case where the fraction of resistant individuals in the population increases as the total population increases. This may be seen as a positive feedback mechanism since disease is the only population control imposed upon the system. Moreover, it reflects recent experimental observations from noctuid moth-baculovirus interactions that pathogen resistance may increase with larval density. We find that the inclusion of a resistant class can stabilise unstable host-pathogen interactions but there is greatest regulation when the fraction born resistant is density independent. Nonetheless, inclusion of density dependence can still allow intrinsically unstable host-pathogen dynamics to be stabilised provided that this effect is sufficiently small. Moreover, inclusion of density-dependent resistance to disease allows the system to give rise to bistable dynamics in which the final outcome is dictated by the initial conditions for the model system. This has implications for the management of agricultural pests using biocontrol agents-in particular, it is suggested that the propensity for density-dependent resistance be determined prior to such a biocontrol attempt in order to be sure that this will result in the prevention of pest outbreaks, rather than their facilitation. Finally we consider how the cost of resistance to disease affects model outcomes and discover that when there is no cost to resistance, the model predicts stable periodic outbreaks of the insect population. The results are interpreted ecologically and future avenues for research to address the shortfalls in the present model system are discussed.     

不同烟草品种上节肢动物种群数量动态的研究

１９９８年５～７月对合肥郊区自然状态下Ｎｃ８９、Ｎｃ８２和Ｋ３２６烟草生产品种上重要节肢动物种群数量消长规律进行了系统研究．结果表明,烟田重要蜘蛛类天敌是皿蛛、狼蛛、球蛛、肖蛸蛛、蟹蛛、跳蛛和管巢蛛等,重要昆虫类天敌是烟蚜茧峰（Ａｐｈｉｄｉｕｓｇｉｆｕｅｎｓｉｓ）、瓢虫、隐翅甲、步甲、大灰食蚜蝇（Ｓｙｒｐｈａｓｃｏｒａｌａｅ）和小花蝽（Ｏｒｉｕｓｍｉｕｔｕｓ）等,重要害虫是烟蚜（Ｍｙｚｕｓｐｅｒｓｉｃａｅ）、烟青虫（Ｈｅｌｉｏｔｈｉｓａｓｕｌｔａ）、斑须蝽（Ｄｏｌｙｃｏｒｉｓｂａｃａｒｕｍ）和油葫芦（Ｇｒｙｌｕｓｔｅｓｔａｃｅｕｓ）等．烟蚜种群数量消长有两个明显的峰值,分别出现在５月１６日和６月１３～２１日前后．文中对烟蚜种群数量动态模型,烟蚜和草间小黑蛛（Ｅｒｉｇｏｎｉｄｉｕｍｇｒａｍｉｎｉｃｏｌａ）种群相互作用做了分析．烟蚜茧蜂种群平均数量Ｎｃ８９烟草品种显著高于Ｎｃ８２和Ｋ３２６,主要害虫个体总数平均数量Ｎｃ８９品种显著高于Ｋ３２６,不同烟草品种上的其它节肢动物种群平均数量均无显著差异     

菜田节肢动物群落特征及其多样性恢复的研究

探讨了化学杀虫剂对菜田节肢动物群落结构和多样性的影响以及停止化学杀虫剂使用后多样性的恢复,结果表明化学杀虫剂对菜田节肢动物群落的物种组成,多样性指数及物种分布的均匀性等均有影响,菜田节肢动物群落结构变化同害虫类,捕食性天敌和蜘蛛类的特征变化关系密切,经常使用化学杀虫剂的菜田与停止使用后的菜田相比,物种数量显减少,多样性指数降低,停止化学杀虫剂使用后,优势害虫的种群趋势指数明显降低,大敌对主要害虫的控制作用增强,节肢动物多样性指数增大,因此,限制化学杀虫剂的使用,恢复由于化学杀虫剂的使用而破坏了菜田环境,增强天敌对主要害虫的控制能力,这在菜田害虫生态控制中起着重要的作用。