杨玉胜,邱立红,杨艳琴
(1.辽宁省林业厅机关房产维修队,沈阳 110036;2.阜新市林业局;3.辽宁省林业厅信息中心)
在自然科学中,生态学和生态系统是唯一与环境有关的科学,特别是它的核心内容之一——食物链,是研究和解决害虫防治、环境污染问题的重要理论基础和手段,因此,对生态学的研究得到了迅速的发展。生态系统:一个生物群落和非生物环境相互作用的综合体,是指在地球上生命界和非生命界相互联系所产生的一种稳定系统。森林生态系统内的生态条件比较稳定,便于害虫天敌和其它有益生物长期生存,并能很快形成优势种群,因此使用生物防治比农业更为有利。
人类的进化归功于大自然的造化,然而人类的发展又不同程度地破坏自然环境,如使用大量的化学农药防治害虫,使生态失去平衡;杀伤有益生物;害虫产生抗药性;害虫再增猖獗;人畜中毒;农药残留,环境污染;成本增加等。剧毒的农药却无法控制害虫,反而害虫越打越多,使人们不得不反思:农药不属于自然界,应该从自然界中退出。而挖掘自然资源,利用自然资源,使用自然天敌昆虫防治害虫符合自然生态规律,持续有效是首选的措施。
自然界中生物都有比较稳定的“食物链”,种群间形成一种动态平衡。植物病虫害也是一样,在自然界每种害虫都有很多天敌。据调查,我国松毛虫天敌资源十分丰富,包括6门11纲33目91科555种;辽宁省美国白蛾有捕食性天敌30余种,寄生性天敌10余种,如脊椎动物的两栖类、鸟类;无脊椎动物包括蜘蛛、昆虫、蜈蚣等;寄生性天敌包括寄生性昆虫和微生物。这些天敌在控制害虫的发生和为害中起到很重要的作用,如果没有这些天敌的帮助,按美国白蛾1∶10万/a增殖速度,地球早就被美国白蛾占满了。
天敌的特异功能就是能主动攻击害虫,这是其他防治方法所不及的。因此利用自然界天敌防治森林病虫害是新世纪的一项生物工程。充分利用生物种间相互依赖与相互制约的机制以及生态平衡理论,成功地进行室内自然天敌人工繁育,再把天敌释放到自然生态环境中,控制害虫的发生和为害,这些更贴近自然。通过应用营林措施保护天敌,从而增加天敌数量,增强天敌效能。
地球上有丰富的生物资源,并构成完整的“生物链”,生物间相互制约形成稳定的动态平衡。据资料报道,昆虫占所有陆生动物估计数的80%,约有100~150万种。就昆虫分类来看,昆虫纲有32个目,其中有天敌昆虫的就有22个目,约占2/3强。以科为例,在鞘翅目中天敌昆虫有47科,害虫约20科;膜翅目中有害虫的不到10科,天敌昆虫却有70多科;即使是天敌昆虫种类最少的鳞翅目,也不下于10个科(杨集昆1980)。就种而言,害虫与天敌昆虫的比例大约为1∶1~1.5。英国昆虫分类学家Kerrich(1960)估计,世界膜翅目寄生昆虫大约有50万种以上。就某种森林害虫来说,天敌昆虫的种类也是很多的,如寄生和捕食小蠹虫的天敌昆虫已知有99种,其中66种是捕食性天敌。据调查,我国松毛虫天敌昆虫有362种,其中寄生蜂类168种,寄生蝇类48种,捕食性天敌昆虫146种;捕食松毛虫的动物有198种,其中鸟类117种,蜘蛛69种,其他动物12种;病原微生物及螨类19种,其中真菌9种,细菌5种,病毒4种,螨类1种,种类总数达到579种。
生物防治历史分为两个阶段,第一阶段是从有历史以来到19世纪末为原始的天敌进行防治阶段;第二阶段是1888年美国昆虫学家A.Koebele从澳大利亚引进澳洲瓢虫,防治严重危害果园的吹绵蚧,几个月加里福尼亚南部吹绵蚧的猖獗危害程度减少到无害的水平,获得很大的成功,从而揭开了生物防治的序幕,开创了传统生物防治的新纪元。这是利用引进天敌进行防治的全盛时代,并一直持续到第二次世界大战刚结束时候。二战结束后,随着极有效的有机合成杀虫剂的出现,使生物防治处于低潮期,但没多久,有机合成农药显露了害虫的抗药性、天敌区系的破坏、急性或慢性的毒性,以及药害等特点,因此又开始对生物防治重新评价。1962年美国女作家莱切尔·卡逊(R.Carson)用4年的时间,对美国官方和民间使用杀虫剂及带来的危害进行调查,写成并发表了名著“寂寞的春天”。该书出版后,轰动了全世界并引起很大争论,它唤起了公众注视环境问题,世界各国纷纷提出综合防治,因此称为综合防治中的生物防治时代。我国远在1605年前就开始利用生物防治,是世界上最早的国家。我国南方利用黄京(柑)蚁(OecophyllasmaragdinaFabricius)防治柑橘长吻蝽象,红蚂蚁(Fetramorium guineenseFabricius)防治蔗螟,台湾引进大虾蛙防治蔗园金龟子。国外比较早的国家是爪哇,利用蚂蚁防治椰子树上的象甲,17世纪初蝶绒茧蜂成功防治菜白蝶。1888年后生物防治成功事例有,美国夏威夷对白蛴螬、甘蔗象鼻虫、舞毒蛾、棕尾毒蛾、紫苜蓿象甲的防治;毛里求斯防治犀甲等。在引进天敌记载的225例中,对24种害虫完全成功有66例,成功的88例,部分成功的72例。如英国从台湾引进台湾姬小蜂大量培养,防治温室粉虱,并由此遍布整个欧洲大陆。1903年澳大利亚从印度引进胭脂虫(Datylopiussp.)来成功控制一种原产南美的仙人掌造成的灾害。我国生防真正用在大面积治虫是在20世纪60年代后期,我国著名昆虫学家祝汝佐、邱式邦、蒲蛰龙教授等人,对赤眼蜂进行深入研究。1964年吉林利用赤眼蜂成功防治松毛虫,20世纪70年代我国利用赤眼蜂防治农林害虫规模之大,面积之广为世界之首,利用平腹小蜂防治荔枝蝽象也获得了较好成绩。
3.1.1 封山育林,营造混交林。封山育林、营造混交林是从生态角度出发提出的保护天敌、提高森林生态系统对病虫害自然控制能力的一种营林基础措施。在有害生物综合治理(IPM)理论框架下,这一基础措施已逐步引起人们的高度重视,已经并将继续发挥抗御病虫灾害的巨大作用。封山育林、营造混交林后,林地生态系统内植物种类增多,栖境相对稳定,动物和微生物种类随之增多,各类植食性昆虫种类相继出现,相应地丰富了捕食性动物和寄生性天敌的食料和中间寄主,从而增强了生物群落多样性,增加了害虫各种天敌的种类。
3.1.2 人工补充寄主。如在松林中间用柞蚕卵作为补充寄主材料,用以保护松毛虫卵寄生天敌。
3.1.3 种植蜜源植物。如在蔗田种绿肥或在蔗田周围播种油菜,一方面可以改善蔗田的生态环境,有利于赤眼蜂等寄生蜂的生存;另一方面可提供赤眼蜂蜜源,延长寿命并提高产卵量。
3.1.4 合理使用农药和农药无公害使用技术。合理使用农药对保护天敌是至关重要的。一是掌握有利时机用药来保护天敌;二是控制施药范围来保护天敌;三是择优选用农药种类来保护天敌。近几年来农药无公害使用技术备受关注,如对蛀干害虫可打孔注药、刮皮涂干;对松毛虫实施毒绳、毒环、毒笔防治;采用触破式微胶囊(绿色威雷)防治天牛等,以上措施都可有效地杀灭害虫,保护天敌、保护环境。
从生态学范畴谈天敌的利用,就是利用天敌调节害虫种群密度,通过营林法防治措施增加自然界害虫天敌的生存条件,发挥其更强的效能。此外还有一些人为的干预措施保护和利用天敌。
增加自然界害虫天敌的个体数量,首先是创造害虫天敌在野外繁殖的条件,其次是人工大量繁育害虫的天敌,对有些特殊害虫还可以采取从国外引进和从国内移植等方法。也就是千方百计扶持当地优势天敌种群,引进、移植、培育外来强势天敌,使之适应当地的生态环境,发挥控制害虫的作用。
3.2.1 保护利用本地天敌
(1)直接保护天敌:采取人工措施保护森林中已存在的天敌,维护创造天敌生存良好环境,使其与害虫处于相对稳定平衡状态。成功范例有我国江苏、浙江,冬季采集桑蝗卵,保护黑卵蜂、跳小蜂安全越冬,春季放出;吉林怀德县10~11月曾大量收集石洞、岩缝越冬瓢虫,室内保护、次年春防治蚜虫;沈阳、抚顺用此法防治日本松干蚧;辽宁1956年以来林间悬挂人工鸟巢,招引山雀、灰椋鸟、沼泽山雀等益鸟,控制落叶松鞘蛾、舞毒蛾、松毛虫等害虫,均取得很好的控制效果。阜新多年在4月采取林间挂蚕卵卡招引寄生蜂,结果挂卡区寄生蜂种群数量比对照区高出20多倍。
(2)应用造林技术增加天敌数量和效能:营造混交林,可增加生物多样性,有利于形成生物间依赖和制约的动态平衡。
(3)增加林间天敌食料:在林间、林缘空地栽植苜蓿、刺槐、紫穗槐等蜜源植物,吸引天敌,增加繁殖量,提高寄生率。
(4)合理使用农药:在使用农药时要在选择药剂种类、剂型,施药时间、方法及农药无公害使用技术,避免杀伤天敌。
3.2.2 人工大量繁育、引进天敌
(1)当本地天敌数量少,控制不住害虫的发生,可通过人为的室内大量繁育天敌,再到林间释放。目前较为成功的有松毛虫赤眼蜂、平腹小蜂、黑卵蜂、异色瓢虫、管氏肿腿蜂、线虫、草蛉、捕食螨、白蛾周氏啮小蜂以及昆虫病原微生物的生产复制,如松毛虫CPV、苏云金杆菌等。
(2)改变本地昆虫的种群结构,主要是从国外引进和从国内移植。当人为原因带来的某种新害虫,而这种害虫有效天敌却未随之带入,发展成为重要害虫造成灾害,对这类害虫可采取从原产地输进这种害虫的天敌。
[1] 陈昌洁.松毛虫综合管理[M].北京:中国林业出版社,1990.
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[4] 国家林业局造林司、国家森林病虫害防治总站编.森林病虫害防治知识问答[M].北京:中国林业出版社,1999.
[5] 走向21世纪的中昆虫学[C].中国昆虫学会2000年学术年会论文集.北京:中国科学技术出版社,2000.
[6] 昆虫创新与发展[C].中国昆虫学会2002年学术年会论文集.北京:中国科学技术出版社,2002.