森林有害生物系統(tǒng)工程

各位先生您們好!森林有害生物綜合管理系統(tǒng)工程

1、病蟲害的防治歷史可分4個階段：1、以生物學(xué)為理論基礎(chǔ)的單一防治階段。即以單一的方法對危害一種植物的一個害蟲或一個病害進行防治。2、以生物學(xué)和生態(tài)學(xué)為理論基礎(chǔ)的綜合防治(IPC)階段。以多種方法對一種植物上的一個或多種害蟲或病害進行防治。

一、森林有害生物綜合管理系統(tǒng)工程的產(chǎn)生

3、以生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟學(xué)為理論基礎(chǔ)的有害生物的綜合管理階段(IPM)。即采取多種方法對生態(tài)系統(tǒng)中的多種病蟲進行防治4、以生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和社會學(xué)為理論基礎(chǔ)的有害生物的植?；蛏Ｏ到y(tǒng)工程管理階段。即采取多種方法對危害多種植物的多種有害生物進行更高階段的綜合治理。1、以生物學(xué)為理論基礎(chǔ)的單一防治階段。即以單一的方法對危害一種植物的一個害蟲或一個病害進行防治。2、以生物學(xué)和生態(tài)學(xué)為理論基礎(chǔ)的綜合防治(IPC)階段。以多種方法對一種植物上的一個或多種害蟲或病害進行防治。

1、以生物學(xué)為理論基礎(chǔ)的單一防治階段。即以單一的方法對危害一種植物的一個害蟲或一個病害進行防治。

回顧病蟲防治歷史，人們在與有害生物防治實踐中、與有害生物長期斗爭發(fā)展過程中，不斷根據(jù)防治實踐、總結(jié)經(jīng)驗，逐步建立和發(fā)展“綜合”的概念和內(nèi)容。

同時，我們不僅要在防治對象上綜合的，而在防治目的、防治方法上也是綜合的。

在基礎(chǔ)理論上要求從原來的以一般生物學(xué)為基礎(chǔ)，提高到以生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和社會學(xué)基礎(chǔ)的多學(xué)科的水平上。

常常會導(dǎo)致顧此失彼，得不到全面效應(yīng)。如：栽培制度的改進、有時會引起新的病蟲問題。

抗主要病蟲的品種的大面積推廣,會使某些次要病蟲上升。化學(xué)藥劑的大量使用、造成環(huán)境污染、產(chǎn)品中殘毒和有害生物抗藥性增加。大量誤傷天敵；防治某種有害生物而促進其它有害生物的上升。

2、系統(tǒng)工程優(yōu)點：

即：防治對象是綜合的、防治目的和防治方法也是綜合的。

理論基礎(chǔ)：從原來的以一般生物學(xué)提高到生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和社會學(xué)為基礎(chǔ)的多學(xué)科的水平。3、常規(guī)防治方法缺點：4、常規(guī)防治方法忽視的問題：1、單純考慮防治措施對有害生物的作用，忽視了有害生物的變異適應(yīng)潛能和反作用。2、熱衷于預(yù)期的防治效果，而無視其它方面的不良效應(yīng)。3、只偏重于當(dāng)前的短期效應(yīng)，而忽視了長期的累積效應(yīng)。5、常規(guī)防治方法產(chǎn)生的結(jié)果：常規(guī)防治方法是只見樹木、不見森林；把防治有害生物歸結(jié)于一因一果，是機械思維方法。它不僅違反生態(tài)系統(tǒng)的管理對策，也必然破壞系統(tǒng)、完整的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，進一步影響到系統(tǒng)整體功能的改變，給生態(tài)環(huán)境與系統(tǒng)生產(chǎn)力帶來不利的影響。

對一個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)有害生物采取一種或多種防治措施，必然會影響到整個生態(tài)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)的改變；生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改變，勢必會引起生態(tài)系統(tǒng)功能的變化。

5、應(yīng)該注意的一個問題：

所以，在具體制定綜合防治方案時，必須確定這防治對策是否是最先進的方法，其中是否還有那些措施需要改進，怎么改進，可否用科學(xué)的定量方法將它表得出來。6、有害生物系統(tǒng)工程的產(chǎn)生：

要求從生態(tài)系統(tǒng)的整體出發(fā)，全局考慮人為措施條件下整個生態(tài)系統(tǒng)的改變和演化，在經(jīng)濟生態(tài)學(xué)和社會自然生態(tài)學(xué)原則指導(dǎo)下，將生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)外一切可以利用的因素轉(zhuǎn)化為可利用的方面，為系統(tǒng)的總功能服務(wù)。

如何根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的特點來研究適合于該系統(tǒng)的一系列完整的有害生物的管理對策，就需要應(yīng)用系統(tǒng)工程的原理和方法來科學(xué)地管理有害生物，從而就產(chǎn)生了有害生物系統(tǒng)工程。二、森林有害生物綜合管理系統(tǒng)工程的發(fā)展高校森保專業(yè)教育中，分別開設(shè)：植物學(xué)、動物學(xué)、普通昆蟲學(xué)、森林昆蟲學(xué)、昆蟲生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)、森林病理學(xué)、化學(xué)保護、土壤學(xué)、氣象學(xué)……等30多門課程，說明現(xiàn)代森林保護工作需要上述知識基礎(chǔ)，需要多樣性、綜合性各學(xué)科知識交叉。由于在教學(xué)內(nèi)容上、缺乏學(xué)科間的橫向聯(lián)系，這些課程只能在一定程度上為學(xué)生提供各單個學(xué)科的理論基礎(chǔ)。所培養(yǎng)的人材缺乏解決問題的綜合能力。在解決和研究許多有害生物綜合治理時，受到各單個學(xué)科思想的束縛和某些技術(shù)條件的限制，自覺不自覺地放棄了系統(tǒng)思想，不能從森林生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)，形成了走孤立研究、防治工作的老路。以致不能適應(yīng)現(xiàn)代森?？茖W(xué)發(fā)展的需要。1、森林有害生物綜合管理系統(tǒng)需要綜合性各學(xué)科知識2、森保專業(yè)教育亟待解決的問題

3、現(xiàn)代科學(xué)的三大支柱：

控制論、信息論、系統(tǒng)論是現(xiàn)代科學(xué)的三大支柱，加以電子計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，已為系統(tǒng)科學(xué)在森保領(lǐng)域的研究提供了堅實的科學(xué)基礎(chǔ)。

系統(tǒng)：系統(tǒng)是普遍存在的。事物不同層次都可以看到不同層次的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。辯證唯物主義認為：物質(zhì)世界是由無數(shù)相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用的事物和過程所形成的統(tǒng)一整體。

奧地利生物學(xué)家于1937年提出了一般系統(tǒng)論，即把孤立的各個組成部分簡單相加，它不能說明高一級水平的活動性質(zhì)和活動方式。要了解各組成部分之間的全部關(guān)系，高一級水平的活動就能從各組成部分推導(dǎo)出來。為認識事物的整體性了解各個組成部分和它們之間的關(guān)系，同時提出三個基本觀點：系統(tǒng)觀點、動態(tài)觀點、層次觀點。

控制：維納1948年發(fā)表《控制論或關(guān)于動物和機器中控制和通信的科學(xué)》被認為是控制論奠基性著作，標志控制論誕生。錢學(xué)森1954年發(fā)表《工程控制論》為控制論普及和發(fā)展做出貢獻。種群或多種群相互關(guān)系的最優(yōu)控制問題的研究、對種群系統(tǒng)和我種群共存系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了有益的探討。應(yīng)用控制理論觀點、方法研究人口問題也于20世紀70年代開始。有害生物的防治、有益生物和瀕危生物的保護，建立適應(yīng)于種群系統(tǒng)控制研究的模型有待進一步研究。

信息：申農(nóng)(shannonCE)1948、1949年寫了通信數(shù)學(xué)、噪聲中通信兩本書，目的在于解決信息編碼，提高通信效率和可靠性?？刂普摰旎送ㄟ^對生命系統(tǒng)和一些控制系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，這些系統(tǒng)中除了物質(zhì)和能量外，還存在信息，存在信息傳輸和通過信息實現(xiàn)控制。決定種群狀態(tài)及變化的有4個要素：死亡、生殖、遷移和時間推移。死亡用存活率表示、生殖用每雌平均生殖率表示、遷移用居留率表示、時間推移用生長發(fā)育速度表示。(2)技術(shù)性研究：又分為兩部分(3)管理性研究：以森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，應(yīng)用系統(tǒng)工程的原理和方法進行系統(tǒng)管理。其內(nèi)容以分三方面。硬技術(shù)研究：植物檢疫、營林措施、生物防治、化學(xué)防治和物理防治。軟技術(shù)研究：有害生物的監(jiān)測、預(yù)測、經(jīng)濟閾值防治技術(shù)協(xié)調(diào)和效益評估。(1)基礎(chǔ)性研究：以森林昆蟲學(xué)、森林病理學(xué)、森林動物學(xué)和抗蟲育種單個學(xué)科為基礎(chǔ)。4、綜合性現(xiàn)代森保學(xué)體系三大部分：從應(yīng)用方面論，現(xiàn)代的森?？茖W(xué)需要在各單個學(xué)科的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展的一個性森?？茖W(xué)體系。這個體系按其研究性質(zhì)不同、可分三個部分?；A(chǔ)性研究、技術(shù)性研究、管理性研究a、森林保護工作的系統(tǒng)管理：

C、有害生物的系統(tǒng)管理：

b、森林保護技術(shù)的系統(tǒng)管理：

縱向的分工有國家、省市、縣鄉(xiāng)的森林保護工作的管理。橫向的分工有有害生物的預(yù)測預(yù)報、檢疫、防治、和藥械等。主要包括防治、檢疫兩個方面。通過系統(tǒng)分析方法、應(yīng)用多種防治技術(shù)。來協(xié)調(diào)組裝，達到實現(xiàn)有害生物的綜合管理的目的。結(jié)論：現(xiàn)代森林保護科學(xué)體系的結(jié)構(gòu)和功能可分：森林保護硬科學(xué)，相當(dāng)于計算機系統(tǒng)中的硬件部分(計算機系統(tǒng)中的實際裝置)，它是森林保護軟科學(xué)的實體基礎(chǔ)，它包括基礎(chǔ)性研究和技術(shù)性研究。森林保護軟科學(xué)，相當(dāng)于計算機系統(tǒng)中的軟體部分(計算機系統(tǒng)所使用的程序)，它有助于提高森林保護技術(shù)應(yīng)用水平，以充分發(fā)揮森林保護硬科學(xué)的潛力。這里講的森林保護硬科學(xué)和森林保護軟科學(xué)是相對而言，兩者是相輔相成，互為促進，共同組成了森林保護系統(tǒng)工程。五、環(huán)境因素對對森林有害生物的影響：在森林有害生物系統(tǒng)中，環(huán)境因素主要包括：氣象因子、林業(yè)措施和森保措施。為確定環(huán)境因素中那些變量影響系統(tǒng)，按照系統(tǒng)分析的方法，常把這些變量根據(jù)人為控制的難易分為兩類：1、可控因子：林業(yè)措施中的樹種選擇、林地撫育等；森保措施中治蟲措施，化防中施藥劑型、施藥濃度等。選擇一部分因子作為被控因子，被控的因子的全體就是系統(tǒng)的輸入，也就是我們要操縱或控制的對象。2、不可控因子：在自然界是很難控制的，如臺風(fēng)、溫度、濕度、降雨量等一些天氣參數(shù)。就是我們要發(fā)展一套監(jiān)測系統(tǒng)、來監(jiān)視它們，如臺風(fēng)。有害生物的管理目標就是通過處理被控因子，來限制有害生物的生命系統(tǒng)在時間序列過程中的發(fā)展變化。以確定系統(tǒng)對參數(shù)的變化反應(yīng)。(一)林業(yè)措施對有害生物的影響：林業(yè)措施是影響有害生物生態(tài)系統(tǒng)的重要環(huán)境因素，它影響生物組成和結(jié)構(gòu)的變化，還可能引起林木的抗蟲性和林木的耐害性的變化。合理的林業(yè)措施可以導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境良性循環(huán)，對控制有害生物的發(fā)生起著重要的作用。由于人類的活動頻繁，特別是毀林開荒、亂砍爛伐、極度撫育等，不僅使森林遭到嚴重破壞，也造成有害生物的猖獗發(fā)生。為保護生態(tài)多樣性，我國曾先后進行封山育林。實踐證明，封山后生物組成發(fā)生變化，種類增多、群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜、天敵作用增強；改善了林間氣候；枯枝落葉增多，提高了林地蓄水保士能力，土壤養(yǎng)分增高，林木生長良好，提高了木對有害生物的自控能力。造林技術(shù)措施也是影響有害生物極為重要的人為因素，特別是人們片面追求經(jīng)濟效益的情況下，如大面積營造純林，致使有害生物對森林的嚴重危害、造成的極大的威協(xié)。如南方大面積馬尾松林、三北防護林—純楊樹林。而在混交林中，喬、灌、雜植物種類繁多，昆蟲種群復(fù)雜，各種昆蟲的發(fā)生期相互交錯重疊，有害生物與天敵之間組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜食物網(wǎng)絡(luò)，形成一穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，從而提高了對害蟲的自控潛能。(二)森林保護措施對有害生物的影響：

現(xiàn)狀：目前，根據(jù)森林保護管理水平現(xiàn)狀，要求將森林作為一個系統(tǒng)來管理，對大多數(shù)森保工作者來說，好象過于苛求。

原因：1、缺乏系統(tǒng)思想和科學(xué)管理知識。(3)?2、現(xiàn)在管理的決擇是只顧眼前、或短期的局部利益。

展望：必須站到森防工作更高層次來進行決策，研究從宏觀上進行科學(xué)管理。

后果：直接影響森保措施對有害生物的控制效果。不良防治措施往往要一定時間以后才為人們所覺悟，如大量殺傷天敵、害蟲的抗藥性。(三)氣象因素對有害生物的影響：有害生物監(jiān)測或預(yù)測用到氣象資料，那是很復(fù)雜的，需要長期積累、多年、多項因素的資料。舉一日本例子。這里關(guān)鍵因素是：雪與氣溫，祥細記算就不講了。二、害蟲的監(jiān)測(一)發(fā)生期的監(jiān)測：預(yù)測害蟲的某一蟲態(tài)或幼蟲的某一齡期，以確定害蟲的防治適期害蟲監(jiān)測內(nèi)容可分四個方面：在預(yù)測中，通常將某一蟲態(tài)或某一齡期，其發(fā)生期的種群內(nèi)個體變化，從生態(tài)意義說：害蟲發(fā)生數(shù)量的消長規(guī)律是從少到多、再由多到少，隨時間的前進的變化、將其劃分為5個不同時期，即：始見期、始盛期、高峰期、盛末期、終見期。其數(shù)量由少到多、到高峰、再下降，在數(shù)理統(tǒng)計上，常用百分率達16%、50%、84%，分別作始盛期、高峰期、盛末期數(shù)量指標。以生物學(xué)為基礎(chǔ)，在發(fā)生期監(jiān)測中，可以先測定蟲齡。差：0.008495式頭寬最低值大數(shù)上數(shù)和大數(shù)上數(shù)和1式為3頭寬差一徐天森1987年監(jiān)測結(jié)果：防治害蟲必須在4齡前，損失小。

1、發(fā)育進度監(jiān)測：又稱歷期推算預(yù)測法。根據(jù)害蟲在林間發(fā)育進度系統(tǒng)調(diào)查結(jié)果，參照當(dāng)時的氣溫預(yù)報，加上相應(yīng)各蟲態(tài)的歷期，推算以后各蟲態(tài)的發(fā)生期。進行害蟲發(fā)生期短期預(yù)測，其準確性較高。森林害蟲發(fā)生期的監(jiān)測方法較多，常用的有：2、有效積溫法則：右側(cè)為北林的教材，可以參閱。有效積溫法則：下面是摘自鄔祥光《昆蟲生態(tài)學(xué)的常用數(shù)學(xué)分析方法》找出累計總積溫最大值85~94.9找出累計總積溫最大值15~24.5以發(fā)育天數(shù)分組，如：55~64.5內(nèi)有：2天3天4天排列成下77表粘蟲前蛹期：(二)發(fā)生量的監(jiān)測:在生物統(tǒng)計中、監(jiān)測害蟲種群發(fā)生量有兩個指標：1、統(tǒng)計種群中個體的數(shù)量：是指單位時間、單位空間、單位面積內(nèi)個體數(shù)目的多少，即種群密度。在生態(tài)學(xué)中測定種群密度方法有二：2、測定害蟲的生物量：一定單位中害蟲的總的干重量，即現(xiàn)存量，一般采用密度。a、絕對密度，又稱絕對統(tǒng)計量，實際數(shù)出或估計出一定單位內(nèi)種群中的個體數(shù)量。方法可分為總數(shù)量調(diào)查法、標記—回收法、抽樣調(diào)查法等。b、相對密度，即表示種群數(shù)量多少的一個相對指標來測定種群密度，如誘集法、網(wǎng)集法。