最佳控制理论在害虫管理中的应用

<正> 一、什么是害虫管理系统 害虫防治的目的是使虫口密度减少到容许的水平。生物种群与环境组成一个整体,必须查清害虫、天敌、农作物与气象、土壤等环境条件之间的相互联系、相互影响,以揭示害虫种群与其它因素的关系及其变化规律。 田间害虫密度常常需要不断测量,而且施     

节肢动物群落稳定性分析灰典型相关模型及其应用

稳定性是生态系统最重要的特征之一。根据累加生成可增强两单调增序列线性相关性原理,应用典型相关分析方法,以比值mn/mp(mp为害虫个体数,mn为天敌个体数)为测度群落稳定性的指数,构建群落稳定性分析灰典型相关模型。具体做法是:(1)将各种群的数量序列按害虫各次总数量的递增顺序进行重排,用各种群数量序列的极差去除该序列,将其无量纲化,然后对各序列进行累加生成;(2)以害虫各种群为一组变量,天敌各种群为另一组变量,应用典型相关分析的方法,求出各对典型变量。对达到线性拟合要求的典型变量对,以害虫为自变量,天敌为因变量建立回归方程,并对这些方程中的变量进行累减还原;(3)对这些方程进行线性组合,合并成一个方程,组合系数是使这些害虫典型变量的线性组合与害虫总数量序列的线性相关值达到最大;(4)引进转换系数的概念,建立天敌、害虫总量相互转换模型,该模型称之为灰典型相关模型,通过模型可分析各种群在群落稳定性中的作用。将模型应用于福州金山茶园节肢动物群落的稳定性分析,所得结果与实际基本相符,表明建立的灰典型相关模型是可行的。     

梨园芳香植物间作区节肢动物群落时序格局

以沙地梨园间作罗勒、孔雀草、薄荷为处理,自然生草和清耕区为对照,应用最优分割法和模糊聚类法,探讨梨园节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落发生的时序格局特征及其相互联系。结果表明:总群落、害虫亚群落以及其优势种个体数时序变化趋势呈偏态分布,而天敌亚群落以及其优势种个体数的呈正态分布,高峰期出现在6月末至7月中旬,比总群落和害虫亚群落个体数发生高峰晚。在梨树年生长周期的主要时段中,芳香植物间作区较自然生草区、清耕区害虫亚群落的发生数量(4月中至8月底)少;而天敌亚群落发生数量(4月底至6月底)多。梨园各间作区节肢动物总群落和害虫亚群落时序最优格局均可划分5个时段:发展初期、发展期、稳定期、波动期和衰退期;天敌亚群落分为3个时段:发展期、稳定期、衰退期。但处理间在发生时段的时间范围、发生数量及组成特征上存在复杂的差异。梨园节肢动物总群落、害虫亚群落、天敌亚群落时序聚类结果不同,预示着处理间节肢动物总群落、害虫亚群落和天敌亚群落在各发生时段上的个体组成、物种丰富度、群落多样性指数、优势度和均匀度指数存在着差异。     

《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…     

化学防治对不同类型棉田害虫和捕食性天敌群落多样性的影响

分析比较了化学防治对8种不同类型棉田害虫、捕食性天敌群落多样性的影响。研究结果表明,化学防治对棉田害虫、捕食性天敌群落的多样性指数、均匀性指数、丰富度及个体数的变化有较大的影响,尤其对捕食性天敌群落的影响显著。但这种作用依不同类型棉田或棉花不同生育阶段而异：化学防治对套作棉田害虫、捕食性天敌群落的影响较小,而对单作棉田和豆间棉棉田害虫、捕食性天敌群落的影响较大;晚播棉田害虫与捕食性天敌群落较早播棉田受化学防治的影响更大;化学防治对免耕棉田害虫、天敌群落的影响更大,非免耕棉田害虫、捕食性天敌群落受其干扰较小;春套棉边害虫、捕食性天敌群落与其它棉田类型相比,受化学防治的影响较少;棉花害虫在棉花生育前期对化学防治较棉花生育后期敏感,而捕食性天敌在棉花整个生育期均对化学防治敏感。     

荔枝-旋扭山绿豆复合种植系统对荔枝害虫的生态调控作用

对营建荔枝 旋扭山绿豆复合种植系统和荔枝单一种植系统的昆虫群落结构及动态进行系统调查.结果表明,复合种植园中荔枝害虫总数显著减少,仅为单一种植园的61.27%,在果实生长关键期的5月份的数量仅是单一种植园的50.45%.旋扭山绿豆与荔枝树存在相互协调关系：两者具较少共同害虫,其害虫却存在多种共同天敌;旋扭山绿豆冬季开花为天敌昆虫越冬提供庇护场所和替代食物,两者花期基本衔接,利于害虫天敌的生存及繁殖.在荔枝开花和荔果生长期的3～6月份,复合园荔枝树上的天敌数量与害虫数量之比分别为单一园的4.22、2.34、2.28和20.63倍,有效地发挥了对荔枝害虫的控制作用.     

天敌昆虫控害机制与可持续利用

天敌昆虫是自然生态系统内抑制害虫种群的重要因子,利用天敌昆虫控制农业害虫是安全有效的害虫控制策略,也是未来害虫管理发展的方向.本文在系统总结国内外研究进展的基础上,提出害虫治理要从“被动应急控制”转变为内部助增的“主动促进自然调控”的新理念,创新多种天敌昆虫协同控制多种害虫的“网式协同调控”新途径,建立一个自我维持并可有效降低害虫种群水平的农业生态系统.未来的研究应针对“天敌昆虫调控害虫的内在机制”与“天敌昆虫在农业生态系统中持续发挥作用的生态学基础”等关键科学问题,从基因、个体、种群、群落和生态系统不同层次,重点开展:1)天敌昆虫寄生和捕食害虫的行为与适应机制;2)天敌昆虫大量繁育的营养与生殖生理基础;3)寄生性天敌昆虫与寄主互作的免疫机制;4)天敌昆虫协同控害的生态学机制;5)天敌昆虫可持续利用的生物防治新模式等方面的研究.     

植物-害虫-天敌互作机制研究前沿

植物-害虫-天敌之间的三级营养互作关系是当今进化生态学和化学生态学研究领域的前沿课题,也是寻找害虫可持续控制途径的重要基础。自2006年以来,我国昆虫学家在973项目《重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制》的支持下,围绕害虫、植物、天敌协同进化机理的关键科学问题,以棉花-害虫-天敌、水稻-害虫-天敌和蔬菜-害虫-天敌系统为研究对象开展研究,发现OsHI-LOX参与虫害诱导的水稻茉莉酸(JA)信号途径合成,并通过水稻对二化螟和褐飞虱不同抗性作用的调控;寄主植物烟草受到棉铃虫和烟青虫危害后将被诱导产生化学防御作用,但它们的作用不同;绿叶挥发物(3Z)-hexen-ol是寄生蜂天敌定位寄主的最关键化合物,植物-害虫-天敌之间的互作关系受到光周期和CO2浓度升高而改变;植物对害虫直接的防御和通过寄生蜂对害虫的间接防御存在"权衡"关系;转基因棉花种植加重了盲椿象灾变。这些研究成果在Science,New Phytology,Plant Journal,Plant,Cell and Environment等刊物上发表论文150余篇,极大地提高了我国在作物-害虫-天敌三者之间关系的研究水平。     

温室内大花植物对天敌丰度及其控害功能的影响

【目的】大花植物(花粉和花蜜)能否为特殊的寒地温室内各种昆虫的成虫期补充营养,提供食物来源进而影响温室内天敌的控害功能是当前保护地内防控害虫的关键的科学问题之一。【方法】本实验连续两年选择调查了哈尔滨市郊区(寒地,北纬45o)三栋大型玻璃温室的花卉作物栽培引入情况并用粘虫板连续监测了温室内各种节肢动物丰度动态,分析了温室内大花植物栽培比例对各类(种)优势害虫丰度,寄生性天敌及捕食性天敌丰度的影响,探讨了不同天敌类群丰度的关系及害虫多样性与总丰度等关系。【结果】研究表明:较高比例的大花植物栽培整体上能提高害虫的多样性指数,抑制各种害虫种群的暴发,但单一种类的大花植物也会导致较为严重的害虫发生;影响寄生性天敌类群的环境因素与影响捕食性天敌的因素相似,而捕食性天敌(体型较大)对化学农药的喷洒相对更为敏感。【结论】研究结果可为田间生物控害工程的"功能植物"筛选提供信息,为设施农业害虫生物防治提供科学依据。     

衢州地区灯下油茶害虫多样性及种群动态

油茶(Camellia oleifera)是中国亚热带地区重要的经济林树种之一,现已大面积栽培,但油茶害虫一直未受到充分关注。本研究系统调查了浙江省衢州地区灯下油茶害虫和天敌昆虫的种类,分析了其多样性及种群季节动态。结果表明:在衢州地区灯下油茶害虫共有103种,隶属于6目33科81属;2012—2013年,共诱集各类油茶害虫41521头,以食叶害虫为主;油茶害虫的种类及种群数量季节变化明显受到气候条件、油茶生育期和茶果采摘的影响;5—9月为油茶害虫活动高峰期,4月和10月是过渡期,油茶害虫与天敌均由越冬转入活动或由活动转入越冬;黑光灯对油茶害虫天敌有一定的诱集作用,共诱集天敌昆虫21种983头。本研究结果为油茶害虫的综合治理提供了科学依据。     

害虫天敌的植物支持系统

保护天敌,使天敌长期有效地控制害虫是保护性生物防治的核心内容。其中,植物在维持和促进天敌控制害虫中的重要性和作用越来越受到关注。本文概述了各种支持天敌发挥效能的植物类群,论述了蜜源植物、储蓄植物、栖境植物、诱集植物、指示植物、护卫植物等在支持天敌生存和繁殖方面的生物功能,评述了研究和应用这些植物时需注意的问题,提出了科学利用这些植物以维持和增强农业生态系统中天敌发挥控害作用的植物支持系统,并指出了由于对这些植物类别的界定和定义模糊所带来的不便,给出了相应的建议。     

973项目“重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的基础研究”简介

2006年9月,国家重点基础研究发展计划(973)农业领域2006年度项目“重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的基础研究”经科技部批准正式立项启动。该项目以全系统管理思想为指导,在基因、个体、种群、生态系统等不同层次,阐明我国重大农业害虫种群分化与暴发的分子基础,解析害虫与寄主作物及天敌间的相互作用机制,建立害虫监测与预警系统,提出重大农业害虫可持续控制的新途径和新方法,为我国农业减灾、经济的可持续发展奠定科学基础。项目的主要研究内容包括:害虫生长发育与生殖调控的分子机制;害虫对环境胁迫的适应机制;杀虫药剂诱导害虫再猖獗的机制;害虫与寄主植物的协同进化;天敌与害虫的互作及控害机制;作物-害虫-天敌食物网关系及其调控机理;重大害虫区域性暴发监测与预警。项目的总体目标为:阐明害虫生长发育、种群分化的分子基础,揭示害虫种群调节的内在机制;解析作物、害虫及天敌间的互作机制,丰富和发展植物-害虫-天敌协同进化理论;阐明主要害虫区域性灾变机理,发展害虫预警新技术;发展与环境相容的、增强自然控害功能的新技术,提出重大农业害虫可持续控制的新途径和新方法;凝炼一支害虫控制基础研究的创新团队,丰富和发展我国害虫管理的科学理论与实践,提升我国有害生物防控的原始创新和集成创新能力,扩大国际影响。     

棉田捕食性天敌种群动态及其对害虫的控制功能

棉田中捕食性天敌群落以蜘蛛类为主,天敌优势种因季节和害虫的不同而异,捕食性天敌混合种群的数量在棉花生长季节主要有两个高峰,分别在六月中,下旬和九月上旬后,一个低谷在七、八月间,它和棉田害虫的消长情况相对应。从天敌和害虫功能虫态的数量关系上分析。Y（百株害虫）=324041X（百株天敌）^-2.165%（r=0.928^**）;天敌和棉花蕾铃受害关系,其相关式为：Y′(百株蕾铃受害数）=4.8028e^(179.9619/x)(r=0.8467^**)。     

转双抗虫基因741杨节肢动物群落营养结构及生态位变化

转双抗虫基因741杨（简称转基因741杨）节肢动物群落中,基位物种的植食性昆虫丰富度显著降低,但中性节肢动物丰富度却明显增加.高抗和中抗的节肢动物群落中位物种和顶位物种较之对照有所增多.转基因741杨节肢动物群落的害虫功能团,其优势状况,与对照相比有所改变：天敌优势度高于对照,中性节肢动物丰富度增加,并在天敌-害虫的营养链中起着重要的调控作用.鳞翅目害虫的空间生态位宽度最小,其它各功能类群的生态位宽度较大;捕食性和寄生性天敌与鳞翅目害虫的生态位重叠均较小,而与腐生和游逛种类的生态位重叠较大;各类害虫之间、捕食性天敌与寄生性天敌之间亦存在激烈竞争.转基因741杨对寄生性天敌和捕食性天敌在利用时间资源上有正作用.各种功能类群的时-空二维生态位宽度和生态位重叠均不如单维生态位宽度和生态位重叠值大,但抗性株系天敌类群对环境的适应性优于对照.     

枣园生态系统中害虫与天敌群落演替规律的研究

通过对太谷地区枣园害虫天敌群落的系统调查,并应用最优分割法.主分量分析法和1维和2维排序法,探讨了引起枣园害虫和天敌群落演替的主要类群及其演变规律.结果表明,群落具有明显的主导因子和时序演替格局,枣园害虫和天敌群落在前3个主分量上的变动较大,且跟随效应明显;枣园害虫和天敌群落的演替在时间过程中明显分为4个阶段:枣树发芽前、枣树展叶开花期、枣树结果期、枣果着色成熟期;利用主分量分析法,明确了主要害虫及其天敌的种类.     

中季稻区稻田害虫—天敌—农药系统的模拟及其优化管理的研究(英文)

本文以中季稻区稻田主要害虫稻飞虱、稻纵卷叶螟和捕食天敌蜘蛛的田间系统调查资料为基础,以害虫—天敌—农药系统为研究对象,应用害虫管理系统工程的原理,处理害虫、捕食天敌与农药三者之间的关系。建立了稻纵叶螟—蜘蛛—甲胺磷和稻飞虱—蜘蛛—甲胺磷两系统优化管理模型,绘制了它们的优化反馈控制策略图,利用微机对系统进行最优监控。使用时输入当前田间害虫与天敌数量,就可对系统作出即时的预测和最优决策。该策略确立的控制害虫的最优性能指标,是使害虫对农作物的为害所造成的损失与防治费用之和最小,并且使害虫和天敌的数量处于系统平衡状态。文中比较分析了该策略与基于经济阈值的常规害虫管理策略,指出了新策略在害虫综合治理中对天敌数量进行控制和管理的作用及其意义。     

对害虫具自然控制能力的益害比指标模型研究

在害虫测报和防治工作中,经常要考虑天敌与害虫数量的比例问题,以决定是否需对害虫进行防治或决定相应的防治措施。如果采取防治措施过早,不能充分发挥天敌的自然控制作用,则会浪费人力物力;如采用化防还会加     

忍冬害虫及其天敌群落的定量分析

【目的】明确泰安地区忍冬害虫与天敌的群落数量特征,为忍冬害虫的防治及其天敌的保护利用提供科学理论依据。【方法】于2017年和2018年对忍冬害虫及其天敌进行了系统抽样调查,基于害虫及其天敌的数量信息,对调查数据进行了群落主成分分析、典型相关分析和有序样本最优分割。【结果】通过主成分分析,明确了不同时期起主要作用的害虫及其天敌种类,主要害虫有胡萝卜微管蚜Semiaphis heraclei、棉蚜Aphis gossypii、烟粉虱Bemisia tabaci、金银花尺蠖Heterolocha jinyinhuaphaga和金银花叶蜂Argesimiles等,天敌主要有龟纹瓢虫Propylaeajaponica、异色瓢虫Harmoniaaxyridis、三突伊氏蛛Ebrechtella tricuspidata、黄褐新园蛛Neoscone doenitzi、鞍形花蟹蛛Xysticus ephippiafus、食虫蝽类、捕食螨类和食蚜蝇类等。典型相关分析体现出主要害虫及其天敌类群之间存在显著相关性（P<0.01）,食蚜蝇类、瓢虫类和草蛉类与蚜虫类（胡萝卜微管蚜）相关程度高;食虫蝽类与鳞翅目害虫（金银花尺蠖）和烟粉虱的相关程度高;蜘蛛类与植食性蝽类、叶蝉类、烟粉虱和鳞翅目害虫的相关程度高;捕食螨类与植食性蝽类、烟粉虱和鳞翅目害虫的相关程度高。有序样本最优分割表明,害虫与天敌群落时间格局均划分为4个时段,不同时段内害虫及其天敌的发生特点有明显差异,对各时段的害虫与相应的天敌进行了分析。【结论】研究结果对忍冬害虫的防治和天敌的保护利用具有重要指导意义。     

化学杀虫剂对不同类型棉田害虫、天敌种群的影响

研究了化学杀虫剂对6种不同类型棉田的害虫、天敌种群数量及其相互作用的影响。结果表明,化学防治使棉花苗期棉蚜数量下降,但不能抑制中后期棉蚜数量;除豆间棉田外,其他类型棉田化防区棉红蜘蛛和棉铃虫数量低于未防区。化学防治使各类型棉田天敌数量减少,以单作棉田天敌数量减少最明显,间套作棉田天敌数量下降幅度较小;此外,棉田不同天敌种群所受的影响存在一定差异,化学防治对瓢虫、捕食蝽类的影响显著,数量下降剧烈,但蜘蛛类群下降幅度比前两者小。化学防治对棉田害虫与天敌的相互关系的影响随棉田类型或害虫、天敌种类的不同而有所差异。     

间种牧草对枣园捕食性天敌与害虫群落动态的影响

为了有效地管理枣树害虫,2004年在太谷地区对不同处理枣园的捕食性天敌与害虫群落动态进行了系统的调查研究,结果表明：间种牧草枣园捕食性天敌种类明显多于（p＜0.05）未间种牧草的枣园,种草综合防治园捕食性天敌种类明显多于（p＜0.05）种草常规防治园;在枣树不同发育阶段,种草不防治区害虫物种数、多样性和均匀度明显大于（p＜0.05）未间种牧草的枣园;优势度则是未间种牧草的枣园明显（p＜0.05）大于间种牧草枣园;捕食性天敌个体数与害虫个体数的比值是间种牧草枣园明显（p＜0.05）大于未间种牧草的枣园,种草综合防治区明显大于（p＜0.05）种草常规防治区.就捕食性天敌与害虫的时空二维生态位宽度和重叠而言,不同发育阶段的枣园害虫的时空二维生态位平均宽度之间没有明显差异（p＞0.05）,捕食性天敌的时空二维生态位平均宽度是种草枣园明显（p＜0.05）大于未种草枣园;不同发育阶段种草枣园捕食性天敌与害虫的时空二维生态位平均重叠程度明显（p＜0.05）大于未种草枣园;不同处理枣园捕食性天敌群落中主要种类的前二个主分量负荷值,间种牧草枣区明显（p＜0.05）大于未间种牧草的枣区,而枣园害虫群落中主要种类前二个主分量的负荷值是未间种牧草枣区明显（p＜0.05）大于间种牧草的枣区.相关性分析结果表明,枣园捕食性天敌与害虫参数相关性的变化趋势较为一致,可见用捕食性天敌功能团和按枣树生育期划分害虫发生阶段以替代物种进行枣园捕食性天敌与害虫群落学研究是切实可行的.总之,枣园种草不仅提高了捕食性天敌的种群数量,同时也增加了捕食性天敌控制害虫的稳定性和可持续性.