楊玉勝,邱立紅,楊艷琴
(1.遼寧省林業(yè)廳機關(guān)房產(chǎn)維修隊,沈陽 110036;2.阜新市林業(yè)局;3.遼寧省林業(yè)廳信息中心)
在自然科學中,生態(tài)學和生態(tài)系統(tǒng)是唯一與環(huán)境有關(guān)的科學,特別是它的核心內(nèi)容之一——食物鏈,是研究和解決害蟲防治、環(huán)境污染問題的重要理論基礎(chǔ)和手段,因此,對生態(tài)學的研究得到了迅速的發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng):一個生物群落和非生物環(huán)境相互作用的綜合體,是指在地球上生命界和非生命界相互聯(lián)系所產(chǎn)生的一種穩(wěn)定系統(tǒng)。森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生態(tài)條件比較穩(wěn)定,便于害蟲天敵和其它有益生物長期生存,并能很快形成優(yōu)勢種群,因此使用生物防治比農(nóng)業(yè)更為有利。
人類的進化歸功于大自然的造化,然而人類的發(fā)展又不同程度地破壞自然環(huán)境,如使用大量的化學農(nóng)藥防治害蟲,使生態(tài)失去平衡;殺傷有益生物;害蟲產(chǎn)生抗藥性;害蟲再增猖獗;人畜中毒;農(nóng)藥殘留,環(huán)境污染;成本增加等。劇毒的農(nóng)藥卻無法控制害蟲,反而害蟲越打越多,使人們不得不反思:農(nóng)藥不屬于自然界,應(yīng)該從自然界中退出。而挖掘自然資源,利用自然資源,使用自然天敵昆蟲防治害蟲符合自然生態(tài)規(guī)律,持續(xù)有效是首選的措施。
自然界中生物都有比較穩(wěn)定的“食物鏈”,種群間形成一種動態(tài)平衡。植物病蟲害也是一樣,在自然界每種害蟲都有很多天敵。據(jù)調(diào)查,我國松毛蟲天敵資源十分豐富,包括6門11綱33目91科555種;遼寧省美國白蛾有捕食性天敵30余種,寄生性天敵10余種,如脊椎動物的兩棲類、鳥類;無脊椎動物包括蜘蛛、昆蟲、蜈蚣等;寄生性天敵包括寄生性昆蟲和微生物。這些天敵在控制害蟲的發(fā)生和為害中起到很重要的作用,如果沒有這些天敵的幫助,按美國白蛾1∶10萬/a增殖速度,地球早就被美國白蛾占滿了。
天敵的特異功能就是能主動攻擊害蟲,這是其他防治方法所不及的。因此利用自然界天敵防治森林病蟲害是新世紀的一項生物工程。充分利用生物種間相互依賴與相互制約的機制以及生態(tài)平衡理論,成功地進行室內(nèi)自然天敵人工繁育,再把天敵釋放到自然生態(tài)環(huán)境中,控制害蟲的發(fā)生和為害,這些更貼近自然。通過應(yīng)用營林措施保護天敵,從而增加天敵數(shù)量,增強天敵效能。
地球上有豐富的生物資源,并構(gòu)成完整的“生物鏈”,生物間相互制約形成穩(wěn)定的動態(tài)平衡。據(jù)資料報道,昆蟲占所有陸生動物估計數(shù)的80%,約有100~150萬種。就昆蟲分類來看,昆蟲綱有32個目,其中有天敵昆蟲的就有22個目,約占2/3強。以科為例,在鞘翅目中天敵昆蟲有47科,害蟲約20科;膜翅目中有害蟲的不到10科,天敵昆蟲卻有70多科;即使是天敵昆蟲種類最少的鱗翅目,也不下于10個科(楊集昆1980)。就種而言,害蟲與天敵昆蟲的比例大約為1∶1~1.5。英國昆蟲分類學家Kerrich(1960)估計,世界膜翅目寄生昆蟲大約有50萬種以上。就某種森林害蟲來說,天敵昆蟲的種類也是很多的,如寄生和捕食小蠹蟲的天敵昆蟲已知有99種,其中66種是捕食性天敵。據(jù)調(diào)查,我國松毛蟲天敵昆蟲有362種,其中寄生蜂類168種,寄生蠅類48種,捕食性天敵昆蟲146種;捕食松毛蟲的動物有198種,其中鳥類117種,蜘蛛69種,其他動物12種;病原微生物及螨類19種,其中真菌9種,細菌5種,病毒4種,螨類1種,種類總數(shù)達到579種。
生物防治歷史分為兩個階段,第一階段是從有歷史以來到19世紀末為原始的天敵進行防治階段;第二階段是1888年美國昆蟲學家A.Koebele從澳大利亞引進澳洲瓢蟲,防治嚴重危害果園的吹綿蚧,幾個月加里福尼亞南部吹綿蚧的猖獗危害程度減少到無害的水平,獲得很大的成功,從而揭開了生物防治的序幕,開創(chuàng)了傳統(tǒng)生物防治的新紀元。這是利用引進天敵進行防治的全盛時代,并一直持續(xù)到第二次世界大戰(zhàn)剛結(jié)束時候。二戰(zhàn)結(jié)束后,隨著極有效的有機合成殺蟲劑的出現(xiàn),使生物防治處于低潮期,但沒多久,有機合成農(nóng)藥顯露了害蟲的抗藥性、天敵區(qū)系的破壞、急性或慢性的毒性,以及藥害等特點,因此又開始對生物防治重新評價。1962年美國女作家萊切爾·卡遜(R.Carson)用4年的時間,對美國官方和民間使用殺蟲劑及帶來的危害進行調(diào)查,寫成并發(fā)表了名著“寂寞的春天”。該書出版后,轟動了全世界并引起很大爭論,它喚起了公眾注視環(huán)境問題,世界各國紛紛提出綜合防治,因此稱為綜合防治中的生物防治時代。我國遠在1605年前就開始利用生物防治,是世界上最早的國家。我國南方利用黃京(柑)蟻(OecophyllasmaragdinaFabricius)防治柑橘長吻蝽象,紅螞蟻(Fetramorium guineenseFabricius)防治蔗螟,臺灣引進大蝦蛙防治蔗園金龜子。國外比較早的國家是爪哇,利用螞蟻防治椰子樹上的象甲,17世紀初蝶絨繭蜂成功防治菜白蝶。1888年后生物防治成功事例有,美國夏威夷對白蠐螬、甘蔗象鼻蟲、舞毒蛾、棕尾毒蛾、紫苜蓿象甲的防治;毛里求斯防治犀甲等。在引進天敵記載的225例中,對24種害蟲完全成功有66例,成功的88例,部分成功的72例。如英國從臺灣引進臺灣姬小蜂大量培養(yǎng),防治溫室粉虱,并由此遍布整個歐洲大陸。1903年澳大利亞從印度引進胭脂蟲(Datylopiussp.)來成功控制一種原產(chǎn)南美的仙人掌造成的災(zāi)害。我國生防真正用在大面積治蟲是在20世紀60年代后期,我國著名昆蟲學家祝汝佐、邱式邦、蒲蟄龍教授等人,對赤眼蜂進行深入研究。1964年吉林利用赤眼蜂成功防治松毛蟲,20世紀70年代我國利用赤眼蜂防治農(nóng)林害蟲規(guī)模之大,面積之廣為世界之首,利用平腹小蜂防治荔枝蝽象也獲得了較好成績。
3.1.1 封山育林,營造混交林。封山育林、營造混交林是從生態(tài)角度出發(fā)提出的保護天敵、提高森林生態(tài)系統(tǒng)對病蟲害自然控制能力的一種營林基礎(chǔ)措施。在有害生物綜合治理(IPM)理論框架下,這一基礎(chǔ)措施已逐步引起人們的高度重視,已經(jīng)并將繼續(xù)發(fā)揮抗御病蟲災(zāi)害的巨大作用。封山育林、營造混交林后,林地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)植物種類增多,棲境相對穩(wěn)定,動物和微生物種類隨之增多,各類植食性昆蟲種類相繼出現(xiàn),相應(yīng)地豐富了捕食性動物和寄生性天敵的食料和中間寄主,從而增強了生物群落多樣性,增加了害蟲各種天敵的種類。
3.1.2 人工補充寄主。如在松林中間用柞蠶卵作為補充寄主材料,用以保護松毛蟲卵寄生天敵。
3.1.3 種植蜜源植物。如在蔗田種綠肥或在蔗田周圍播種油菜,一方面可以改善蔗田的生態(tài)環(huán)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,延長壽命并提高產(chǎn)卵量。
3.1.4 合理使用農(nóng)藥和農(nóng)藥無公害使用技術(shù)。合理使用農(nóng)藥對保護天敵是至關(guān)重要的。一是掌握有利時機用藥來保護天敵;二是控制施藥范圍來保護天敵;三是擇優(yōu)選用農(nóng)藥種類來保護天敵。近幾年來農(nóng)藥無公害使用技術(shù)備受關(guān)注,如對蛀干害蟲可打孔注藥、刮皮涂干;對松毛蟲實施毒繩、毒環(huán)、毒筆防治;采用觸破式微膠囊(綠色威雷)防治天牛等,以上措施都可有效地殺滅害蟲,保護天敵、保護環(huán)境。
從生態(tài)學范疇談天敵的利用,就是利用天敵調(diào)節(jié)害蟲種群密度,通過營林法防治措施增加自然界害蟲天敵的生存條件,發(fā)揮其更強的效能。此外還有一些人為的干預(yù)措施保護和利用天敵。
增加自然界害蟲天敵的個體數(shù)量,首先是創(chuàng)造害蟲天敵在野外繁殖的條件,其次是人工大量繁育害蟲的天敵,對有些特殊害蟲還可以采取從國外引進和從國內(nèi)移植等方法。也就是千方百計扶持當?shù)貎?yōu)勢天敵種群,引進、移植、培育外來強勢天敵,使之適應(yīng)當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,發(fā)揮控制害蟲的作用。
3.2.1 保護利用本地天敵
(1)直接保護天敵:采取人工措施保護森林中已存在的天敵,維護創(chuàng)造天敵生存良好環(huán)境,使其與害蟲處于相對穩(wěn)定平衡狀態(tài)。成功范例有我國江蘇、浙江,冬季采集桑蝗卵,保護黑卵蜂、跳小蜂安全越冬,春季放出;吉林懷德縣10~11月曾大量收集石洞、巖縫越冬瓢蟲,室內(nèi)保護、次年春防治蚜蟲;沈陽、撫順用此法防治日本松干蚧;遼寧1956年以來林間懸掛人工鳥巢,招引山雀、灰椋鳥、沼澤山雀等益鳥,控制落葉松鞘蛾、舞毒蛾、松毛蟲等害蟲,均取得很好的控制效果。阜新多年在4月采取林間掛蠶卵卡招引寄生蜂,結(jié)果掛卡區(qū)寄生蜂種群數(shù)量比對照區(qū)高出20多倍。
(2)應(yīng)用造林技術(shù)增加天敵數(shù)量和效能:營造混交林,可增加生物多樣性,有利于形成生物間依賴和制約的動態(tài)平衡。
(3)增加林間天敵食料:在林間、林緣空地栽植苜蓿、刺槐、紫穗槐等蜜源植物,吸引天敵,增加繁殖量,提高寄生率。
(4)合理使用農(nóng)藥:在使用農(nóng)藥時要在選擇藥劑種類、劑型,施藥時間、方法及農(nóng)藥無公害使用技術(shù),避免殺傷天敵。
3.2.2 人工大量繁育、引進天敵
(1)當本地天敵數(shù)量少,控制不住害蟲的發(fā)生,可通過人為的室內(nèi)大量繁育天敵,再到林間釋放。目前較為成功的有松毛蟲赤眼蜂、平腹小蜂、黑卵蜂、異色瓢蟲、管氏腫腿蜂、線蟲、草蛉、捕食螨、白蛾周氏嚙小蜂以及昆蟲病原微生物的生產(chǎn)復制,如松毛蟲CPV、蘇云金桿菌等。
(2)改變本地昆蟲的種群結(jié)構(gòu),主要是從國外引進和從國內(nèi)移植。當人為原因帶來的某種新害蟲,而這種害蟲有效天敵卻未隨之帶入,發(fā)展成為重要害蟲造成災(zāi)害,對這類害蟲可采取從原產(chǎn)地輸進這種害蟲的天敵。
[1] 陳昌潔.松毛蟲綜合管理[M].北京:中國林業(yè)出版社,1990.
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[3] 東北林學院.森林害蟲生物防治(森林病蟲害防治專業(yè)用)[M].1983.
[4] 國家林業(yè)局造林司、國家森林病蟲害防治總站編.森林病蟲害防治知識問答[M].北京:中國林業(yè)出版社,1999.
[5] 走向21世紀的中昆蟲學[C].中國昆蟲學會2000年學術(shù)年會論文集.北京:中國科學技術(shù)出版社,2000.
[6] 昆蟲創(chuàng)新與發(fā)展[C].中國昆蟲學會2002年學術(shù)年會論文集.北京:中國科學技術(shù)出版社,2002.