农业生物多样性在害虫生态控制中的作用及其机制.

环境与生物多样性保护
人口增长
生活水平提高
环境恶化
资源缺乏
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农药的使用与粮食安全
• 世界粮食每年因农业 有害生物的危害减产 35%-45%，其中虫害减 产13%（葛绍奎等， 1996）。仅水稻害虫 一般年份可引起10%的 产量损失，大发生年 高达20%（雷惠质等， 1996）。
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农药的使用与粮食安全
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群落生态学(community ecology): 即把生物群落作为一个整体，研究生物群落的
结构和机能以及它的演化规律。较个体生态学和
种群生态学、群落生态学是更高一级的组织层次， 是连结种群生态学和生态系统之间的桥梁。
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• 昆虫群落的组成结构特征、各级营养结构水平分
析、群落中物种的丰富度、相似性以及多样性与 稳定性、群落的演替、群落的排序与分类、生态 位中物种的宽度与重叠度、以及植物群落结构变 化对昆虫群落结构与生态效应的影响等。
第三 章 生物多样性控制害虫的措施及其 机制
Agricultural Biodiversity and Pest Insect Control
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生物多样性的组织层次
遗 传 多 样 性 物 种 多 样 性
生态系统多样性
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第一节 害虫综合治理与生态控制
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一、“害虫综合治理”实践的发展
害虫防治的四个发展阶段
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四、群落复杂性与稳定性的关系
传统观点认为：稳定性与多样性相关，群落复杂性导致 稳定性。 一些学者(如May，1973；Goodman，1975)对此提出质 疑。 May通过对线性大系统模型的研究得出了与传统观点相 反的结论。认为从理论上讲，在更多样化的系统中，一个 生态关系复杂的网络会导致种群的急剧波动，而不是使种 群更加稳定；从减少种群爆发的意义上讲，多样性和稳定 性之间并无一般的相关关系；
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二、农田生物群落结构及其多样性的相互关 系
时间 遗 传 个体数（种内） 空间
生
境
多样性
结 构（关系）
营养
通讯
物 种
物种数（种间）
进化
数量
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农田生态系统中的各类生物相互作用，构成
一个食物网，相生相克，协同进化。害虫的发生
与这个食物网的稳定性有很大的关系。
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三、 影响群落物种多样性的因素 1 群落周围环境变化 群落周围环境变化会引起生物在群落和群落周围 环境间进行迁移，从而导致群落物种多样性的变 化。如玉米田与麦田邻作，在麦收前后，瓢虫、 草蛉等大量天敌向玉米田转移，会大大增加玉米 田群落中物种的丰富度和多样性。
害虫种群系统
社会生态系统
经济生态系统6
2) 矛盾观：
害虫与寄主植物、害虫与天敌是同处于同一个农田生态系 统的两对矛盾，在自然界同时受到气候条件、人类活动等 外界环境条件的影响。在这个系统中，主要矛盾和次要矛 盾，矛盾的主要方面和次要方面随时空条件的变化而改变。 人类的作用„„。 气候、土壤 自然生态系统 农田生态系统 寄主植物 害虫种群系统
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此外，随着自然系统的发展，多样性经常表现波 动或呈一条拱形的曲线，而群落稳定性在群落向 顶级变化的过程中几乎是稳步上升的。
从总体上看，野外观察的结果使人们相信复杂 性导致稳定性，而理论分析则倾向于得出越复杂 的系统越不稳定的结论。这种分歧主要是由于生 物生态学家与数理生态学家对复杂性的认识差异 造成的。
• 我国每年生产的农药 品种达200多个，加工 制剂500多种，20世纪 90年代中期以来我国 每年农药原药的生产 量已达50万吨以上 （2001年69.6万吨）， 每年使用农药达3亿公 顷次，使用量也已达 40多万吨。
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农药的使用与粮食安全
我国全国农药平 均用量为2.33kg/hm2 (林玉锁， 2000) 。 平均而言,每年大量使 用农药后,仅有0.1%左 右的农药可作用于目 标病虫,99.9%的农药 则进入农业生态系统 (王宏平,2000) 。
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4 农事操作、施用化学农药等人类活动
高宝嘉等(1992)研究得出，封山育林可以使林内 昆虫群落的种类、数量尤其是天敌类群的种类、 数量显著增加，昆虫群落物种多样性随时间的变 化增加幅度较大 引。
在桃园中使用杀虫剂特别是高毒、广谱性杀虫 剂，会明显降低物种丰富度，特别对天敌物种的 丰富度影响较大，降低了群落的物种多样性。
害源自文库防治 原始防治
手段原始单一 经济效率低
化学防治
“三R”问题， 不可持续控制
综合治理
措施综合 仍需化学防治
持续控制
保护生物多样性 害虫可持续控制
世界每年急性农药中毒事件50万人次，死于化学农药急 性中毒的人数为20，000（贾小红，1999；李铜山，2002）。
可持续农业要求生态和谐、可持续地控制害虫
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第二节 农业生态系统中害虫与天敌群落多 样性的关系
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一、与生物多样性相关的几个概念
1.种群：指在一定的生活环境内, 占据一定空间的同 种个体的总和。是物种存在的基本单位。
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2. 生物群落(biotic community): 是指生活在一个特定环境里的所有生物种群的 集合。它是组成生态系统的有生命部分，也是生 态系统中最活跃而有形的部分。
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二、害虫生态控制
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1. 害虫生态控制的基本原理—指导思想
1)系统观： 害虫种群本身是一个生命系统，其所处的生存环境是 一个开放的、可控的人工生态系统，即农田生态系统。这 个系统受自然、社会、经济生态系统的影响。因此，害虫 控制应从农田生态系统整体出发，同时考虑自然、社会和 经济因素的影响。 自然生态系统
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2. 害虫季节性迁移
一些害虫的季节性迁移会改变群落的物种多样 性。如桃园中桃粉蚜、桃蚜等害虫在夏季会迁离 桃园，寻找越夏寄主，同时也会有一部分相应的 害虫天敌迁离桃园，从而引起桃园群落物种多样 性变化。
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3. 气象因素
除气温、光照周期会对生物群落造成影响外， 短期内的降雨和大风对群落内物种的影响非常显 著。尤其大到暴雨对害虫和天敌的杀伤较大，从 而影响群落多样性的高低。
自然天敌
人类活动
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3) 综合观:
系统论 信息论 控制论
系统科学
昆虫科学
基础 昆虫 学 应用 昆虫 学 害虫生 态控制
生态科学
应用 生态 学 系统 生态 学 现代 生物 学
社会经济学
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３．害虫的生态控制 害虫生态控制
生态科学 基础昆虫学和应用昆虫学 系统科学
农业害虫无公害、可持续控制
农产品数量和质量的持续发展