植物病害流行学(二)植病流行的系统基础.

活、死
死亡率
增殖率
续表
Hale Waihona Puke Baidu
子系统 要素
状态
流行参数
2.寄主 3.病害
发育 形态 龄期 营养 感病性 位置 生长 侵染 潜育 病斑生长
传染 再侵染 H-P互作 病情增长
休眠种子、芽、苗、成株、繁殖体 根、茎、叶、花、果实 生长期、器官形成年龄 过盛、适中、不足 免疫、抗病、中抗、感病、高度感病 与水域距离、决定空气、土壤含水量 株数、蘖数、叶数、叶片数、叶面积 侵染成功、侵染失败 潜育期 病斑大小
第二章 植病流行的系统基础
现代植物病害流行学的特点
（1）群体和群落水平的科学。 （2）采用了生态学观点和系统分析方法，注
重从整体上研究农田生态系统和植物病害 系统的结构、功能、行为和历史演变。 （3）兼有基础学科和应用学科的双重性质。 （4）分子生物学技术越来越多地被应用于流 行学研究当中
有关生态学和系统论的观点
E
E
PH
PH
A
B
病害发生的环式图解
E PH
C
病害锥体
时间
病原物
环境 寄主
病害锥体
在一定空间内，随着时间 的改变，感病寄主与具有致 病性的病原物之间的互作关 系在各种环境因子的综合作 用下而发生的一系列变化， 称之为病害锥体。
易感病的寄主、具有致病性的病原物、有 利于发病的环境条件同时存在并持续一定的时间 是任何侵染性病害发生的必要因素，它们共同影 响着病害流行。
2、病害三角和病害锥体
1933年，林克(Link)提出著名的病害三 角：感病的寄主植物、具有致病性的病原物 和有利于发病的环境构成病害三角形的三个 边，三角形的高度或面积代表病害严重度， 各边的长度也会影响三角形的面积。
病害三角
致病力强 的病原物
病害
适宜发病 的环境
感病寄主
杰格（Geoge,1992）等设计了下图，用 以说明上述关系。图中的三个圆环分别代表 感病的寄主（H）、能致病的病原物（P）和 有利发病的环境（E），三者重叠部分（黑 色）代表病害。在此，重叠可以理解为满足 三个要素的空间范围和时段的重叠。
木炭、石墨和金刚石，都是由碳元素构成。
第一节 植病流行的生态学基础
一、生态系统和农业生态系统的概念 1、生态系统
指在某一特定的空间范围内，所有 生物与非生物环境通过物质循环和能量 流动，相互作用、相互依存的一个动态 系统。
2、农业生态系统
在一定地区内，人类利用农业生物 与环境之间的相互关系，按社会经济需 求进行物质生产的生态系统。
与植物病害流行有关的系统层次
（侵染）
介体 有益生物
传播 存活 抑制
侵染致病
作物
病原物
抵抗
损害 耐受 病害
植物病害系统（内部）
侵染 产孢
野生寄主 转主寄主
作物生态系统 （自然因素） 气象 土壤 地理位置 外来菌源
耕作、肥水 种植品种 农业设施 物理、化学、生物防治 其他活动 农业生产系统（人为因素）
3、农业生态系统不同于自然生态系统
农业生态系统最大的特点在于人类的界入
（1）农业生态系统是半自然、半人工的生态系统。人既是系 统的组成部分，又是系统的组织者、调控者，决定系统的 结构、功能及其发展。
（2）人类决定了系统的产出，同时为了维持系统的平衡，又 大量投入的人工辅助能。
（3）系统稳定性降低：系统的生产者基本是经过人工驯化和 选择的生物种群，物种单一、种群层次简化，系统的生产 功能提高，但生物功能退化。
3、病害四面体
鲁 宾 逊 （ Robinson,1976 ） 把 自然植被中的病害系统，称为自然 病害系统；把作物群体中的病害系 统，称为作物病害系统。对于后者， 除寄主、病原物和环境外，还须加 人类 上“人类干预”这个重要因素，形 成病害四面体。
病原物
寄主 环境
人的干预导致植物病害的流行
国内外病害流行的事例无一不是因为人 类的干预
（4）农业生态系统离不开自然的属性，同时又是一个经济系 统，因为其不但受自然生态规律影响，还受社会经济规律 的制约。
二、植物病害系统
1、定义和结构 植物病害是病原物和寄主植物通过寄
生作用构成的系统，鲁宾逊（Robinson， 1976）把这个系统成为“植物病害系统”。
植物病害系统是农业生态系统的子系统， 其所处层次由下图表示：
产孢病斑、报废病斑 初侵染、再侵染
反应型、普遍率、严重度
生育期指数，叶龄
生长年龄
抗病行参数 密度、高度 生长量，增长率 侵染几率 显症率 病斑扩展率，产孢 面积 产孢量、传染期
1869年，Haeckel将研究生物有机体与其环境相互 关系的科学命名为生态学（ecology）。
1935年, A. Tansley提出了生态系统（ecosystem） 概念：某一特定的空间范围内，所有生物与非生物 的环境要素通过物质循环和能量流动，相互作用、 相互依存的一个动态系统。
1940s，一个新的学科——系统科学诞生，将相互 依赖的若干事物结合成的具有特定功能的有机整体 称之为系统（整体大于各部分总和）。
流行系统的成分和要素分析
子系统
1.病原 物
要素
状态
流行参数
传播
病部新生传播体、空中（水中、土 壤中、介体内）传播体、着落传播 体、转主寄主产生的传播体、域外 传入传播体、位置
传播体数量，着 落率，传播梯度
致病性
世代发育
存活 繁殖
寄主谱、有毒性、无毒性、侵袭力 寄生适合度 级别
有性、无性、休止（越冬，越夏）、 环境阈值 活动、寄生、腐生
系统的特点
从哲学观点出发，系统是无限的：任何一个系统都 可以分解为一级比一级更小的系统；也可以相互连 接成一级比一级更大更复杂的系统。
从生物学角度考量，细胞自成系统，但由此构成 的更高一级系统，如：器官、个体、种群、群落、 生态系统、复合系统（景观）、大区域系统、生态 圈、地球等。或更小的系统，如：细胞器、基因组、 基因等。 由于子系统的关系不同，会产生不同性质的系统。
➢种植的集约化 ➢栽培品种的单一化 ➢品种使用周期的长期化 ➢品种交流的全球化 ➢等等……
病害系统——苹果黑星病
第二节 病害流行因素分析
一、病害流行要素和状态 流行因素分析就是对病害系统结构
（组成成分及其相互关系）的分析。 病害流行结构分为病原物、寄主、病
害、环境和人类干预等五个子系统，每一 子系统按性质、功能分解成不同要素，依 据各要素又可将生物体和环境区分为不同 状态。具体情况参看下表：