外來(lái)入侵生物的防治講義.ppt

1、,外來(lái)入侵生物的防治,外來(lái)入侵生物的防治 化學(xué)防治 生物防治 綜合防治 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 實(shí)際案例,外來(lái)入侵生物的防治,化學(xué)防治,排名前12的PBT污染物 Persistent Bioaccumulative and Toxic From the Canada- U.S. Binational Toxics Strategy,苯甲橋萘 aldrin/dieldrin 苯并芘 benzo(a)pyrene 氯丹 chlordane DDT 六氯苯hexachlorobenzene 烷基鉛 alkyl-lead,汞及其化合物 滅蟻靈 mirex 八氯苯乙烯. 有機(jī)氯化物副產(chǎn)品 octachlorostyr

2、ene PCBs 二氧己 （二惡英 ）dioxins， 呋喃 毒殺酚 toxaphene,氯烴化合物,DDT 二氯二苯三氯乙烷 （Dichloro diphenyl trichloroethane） 在1940s開始用于殺蟲 蚊類 作物害蟲 1950s, 1960s, 掠食性鳥類種群下降 （尤為食魚鳥類）: 白頭海雕 鸕鶿 魚鷹 棕鵜鶘 游隼,1962: 寂靜的春天 1972: DDT 在美國(guó)禁止使用 在墨西哥、中美洲、亞洲仍在使用,化學(xué)防治IAS的例子： 目前我國(guó)對(duì)豚草主要以 化學(xué)防治為主，其次是 生物防治，但兩種防治 面積分別僅約占整個(gè)豚草分布面積的8%和2.2%，控制效果十分有限。,表

3、4.11 不同藥劑處理防除三裂葉豚草效果（沈陽(yáng)市 施藥日：7月17日）,注：1、施藥當(dāng)時(shí)三裂葉豚草正值現(xiàn)蕾末期至開花（雄花）初期，多數(shù)植株處于生殖生長(zhǎng)階段，長(zhǎng)勢(shì)較繁茂，平均株高為72.5cm，最高可達(dá)1.65米，15個(gè)分枝。2、小區(qū)面積67m2采取對(duì)比法，未設(shè)重復(fù)。3、每公頃噴藥液量為600L。,表4.15 豚草不同防治方法技術(shù)對(duì)比,說(shuō)明：藥劑成本均按照市場(chǎng)零售價(jià)計(jì)算，若按廠家批發(fā)家計(jì)算，可節(jié)約50%。 如中國(guó)農(nóng)大市場(chǎng)售價(jià)8元/200ml，廠家批發(fā)價(jià)則只有20000元/噸（4元/200ml）。 人工費(fèi)按每2元/h計(jì)算。,外來(lái)入侵生物的防治,生物防治,生物防治概念的發(fā)展,昆蟲學(xué)家(1) Smit

4、h (1919)：引進(jìn)和操縱控制害蟲的天敵 Smith (1948)：通過(guò)引入、傳播和釋放捕食者、寄生物和有關(guān)疾病的方法，對(duì)害蟲加以抑制。 評(píng)述：傳統(tǒng)生物防治概念 Classical Biological Control,昆蟲學(xué)家(2) DeBach的定義(1964)： 寄生生物、捕食者和病原體將其他生物的密度維持在一個(gè)較低水平*。 評(píng)述：應(yīng)用生物防治 Applied Biological Control （包含自然生物防治、田間研究、應(yīng)用技術(shù)， 即：引進(jìn)、助增、保護(hù)利用密度制約因素生態(tài) 平衡點(diǎn)),生物防治概念的發(fā)展,昆蟲學(xué)家(3) 生物防治的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)(Doutt, 1972)： 長(zhǎng)期調(diào)節(jié)害

5、蟲種群密度的制約因子， 而不是僅僅是暫時(shí)降低害蟲密度 認(rèn)可：DeBach, 1974 Huffaker, 1971 Huffaker 鏈霉素制劑; 蘇云金桿菌；苯菌靈; 碌硝胺; 百菌清；亞胺硫磷；消螨普（敵螨特、開拉散、阿樂(lè)丹）,食蚜癭蚊 鏈土合劑; 鏈霉素制劑; 蘇云金桿菌; 棉?。ǘ琢蜞骸⒍奏玎海? 苯菌靈; 碌硝胺; 百菌清; 克菌丹; 波爾多液; 矮壯素; 二氟脲、除蟲脲; 消螨普（敵螨特、開拉散、阿樂(lè)丹）; 環(huán)烷嗎啉（菌完靈、嗎菌靈）,蚜蟲寄生蜂 鏈土合劑; 鏈霉素; 蘇云金桿菌; 棉?。ǘ琢蜞骸⒍奏玎海┍骄`; 百菌清; 克菌丹; 波爾多液; 矮壯素; 伏蟲脲（二氟脲、除

6、蟲脲）; 嗪胺靈（哌嗪寧）; 代森錳鋅; 環(huán)烷嗎啉（菌完靈、嗎菌靈）; 磺酸丁嘧啶; 丙威硫（胺丙威）; 硫磺粉; 福美雙; 螨完錫; 亞胺硫磷; 消螨普（敵螨特、開拉散、阿樂(lè)丹）,食蚜蠅 可能與大部分的殺蟲劑不兼容,能與天敵兼容的殺蟲殺菌劑,溫室白粉虱寄生蜂 鏈土合劑; 鏈霉素; 蘇云金桿菌; 棉?。ǘ琢蜞骸⒍奏玎海? 苯菌靈; 百菌清; 克菌丹; 波爾多液; 矮壯素; 伏蟲脲（二氟脲、除蟲脲）; 代森錳鋅; 環(huán)烷嗎啉（菌完靈、嗎菌靈）; 磺酸丁嘧啶; 丙威硫（胺丙威）; 硫磺粉; 福美雙; 螨完錫,瓢蟲 蘇云金桿菌; 苯菌靈; 矮壯素; 百菌清; 亞胺硫磷；消螨普（敵螨特、開拉散、阿樂(lè)

7、丹）; 環(huán)烷嗎啉（菌完靈、嗎菌靈）；抗蚜威,能與天敵兼容的殺蟲殺菌劑,捕食螨 鏈土合劑; 鏈霉素; 所有的有機(jī)鱗農(nóng)藥; 敵滅威; 蘇云金桿菌； 苯菌靈; 克菌丹; 波爾多液; 矮壯素; 十二烷胍(多果定); 代森鋅; 福美鐵; 谷硫磷（甲基谷硫磷、保棉磷、谷賽昂、甲基谷賽昂）; 亞胺硫磷; 三碌殺螨醇; 克螨特；抗蚜威; 硫磺粉; 硫丹; 福美雙,潛葉蠅寄生蜂 鏈土合劑; 鏈霉素; 蘇云金桿菌; 苯菌靈; 矮壯素; 百菌清; 亞胺硫磷; 消螨普（敵螨特、開拉散、阿樂(lè)丹）,紗窗：防蟲網(wǎng)可顯著降低飛入溫室的昆蟲數(shù)量。 著裝：種植者避免白、藍(lán)、黃、綠的著裝以防攜帶昆蟲進(jìn)入溫室。因?yàn)椋S、綠、藍(lán)的著裝

8、吸引蚜蟲、薊馬和白粉虱；白色的著裝吸引薊馬。 檢疫：保證進(jìn)入溫室的健康干凈苗 監(jiān)控：為達(dá)到有效的害蟲管理，要求對(duì)害蟲、害螨和病害按常規(guī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)（冬天每周一次，夏天每周2次）。多種害蟲發(fā)生處應(yīng)有書面記錄。方法：黃色粘卡和黃色盤狀誘捕器。 害蟲鑒定：正確鑒定其種類 化學(xué)防治：選擇時(shí)機(jī)，如蚜繭蜂寄生后的僵蚜階段、麗蚜小蜂寄生后的黑蛹階段,生物防治的其他管理慣例,生物農(nóng)藥的應(yīng)用示例 （此例系中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所秦啟聯(lián)博士提供）,目前，世界上已報(bào)道過(guò)的昆蟲病毒約1690種，能引起1100多種昆蟲和螨類發(fā)病。我國(guó)已從190種昆蟲中分離出234株病毒，分屬7目26屬。,表1 我國(guó)昆蟲病毒資源的種類及宿主,續(xù)

9、表1,其中發(fā)現(xiàn)最早、研究時(shí)間最長(zhǎng)、防治應(yīng)用最為廣泛的是桿狀病毒科（Baculoviridae）的核型多角體病毒（Nuclear Polyhedrosis Virus ，簡(jiǎn)稱NPV）和顆粒體病毒（Granulosis Virus ，簡(jiǎn)稱GV）以及呼腸孤病毒科中的質(zhì)型多角體病毒（Cytoplasmic Polyhedrosis Virus，簡(jiǎn)稱CPV）。 在現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的1690種病毒中，桿狀病毒占到60以上。,至今為止，世界各國(guó)有60多株昆蟲病毒進(jìn)入大田應(yīng)用，主要是NPV、GV、CPV。有30多種病毒取得注冊(cè)、登記，進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用。,病毒殺蟲劑的開發(fā)應(yīng)用情況：,表2 不同國(guó)家登記的病毒殺蟲劑（顆粒體病

10、毒，GV）,續(xù)表2（核型多角體病毒，NPV）,表3 中國(guó)進(jìn)入大田試驗(yàn)和生產(chǎn)示范的病毒殺蟲劑種類,續(xù)表3,NPV殺蟲機(jī)理與主要特點(diǎn),NPV是核型多角體病毒（Nuclear Polyhedrosis Virus ）的英文簡(jiǎn)稱，外形是較大的多角體，因種類不同而呈現(xiàn)六角形、五角形、四角形等不同形狀，這種多角體的形態(tài)可在相差顯微鏡下觀察。每個(gè)多角體內(nèi)部有多個(gè)病毒粒子。,NPV的形態(tài)和主要性質(zhì),電鏡下的NPV多角體,多角體內(nèi)部包裹的桿狀病毒粒子,某些NPV病毒的形態(tài)特征,NPV多角體的主要成分為蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)不溶于水及多種有機(jī)溶劑，不能為細(xì)菌或細(xì)胞蛋白酶所分解破壞，具有較強(qiáng)的抗逆能力。正是由于多角體蛋

11、白的保護(hù)，使其在自然條件下存活多年而不失效。如以強(qiáng)酸（pH2.0-2.9）或強(qiáng)堿（pH10）處理，能使多角體蛋白溶解。,目前國(guó)內(nèi)外共發(fā)現(xiàn)有464株核型多角體病毒（NPV），中國(guó)約124株，其中棉鈴蟲NPV、斜紋夜蛾NPV、銀紋夜蛾NPV、舞毒蛾NPV、美國(guó)白蛾NPV、油桐尺蠖NPV、春尺蠖NPV應(yīng)用較為廣泛。,NPV的殺蟲機(jī)理：,化學(xué)農(nóng)藥和大多數(shù)生物農(nóng)藥一般使害蟲“中毒而死”，而NPV則使害蟲 “得病而死”，這是NPV殺蟲機(jī)理方面最獨(dú)特的地方。,病毒通過(guò)口服 進(jìn)入害蟲體內(nèi),多角體蛋白被害蟲中腸內(nèi)堿性 溶液溶解，釋放出病毒粒子,病毒粒子在中腸 細(xì)胞核中大量復(fù)制,病毒粒子侵染蟲體內(nèi) 其它細(xì)胞并裝配

12、成多角體,多角體表達(dá)蛋白酶和幾丁質(zhì)酶基因， 將蟲體溶解化“水”死亡,死亡蟲尸中的多角體 成為下代害蟲的傳染源,NPV侵染昆蟲的過(guò)程,NPV的主要特點(diǎn),選擇性強(qiáng)，對(duì)非靶標(biāo)生物十分安全。NPV對(duì)靶標(biāo)具有明顯的選擇性，基本上一對(duì)一，一種病毒只對(duì)一到兩種害蟲有防治作用。 對(duì)人畜安全，對(duì)環(huán)境相容性高 后效作用突出，持效期長(zhǎng)。受病毒感染致死的蟲尸會(huì)釋放出大量的病毒多角體，這些病毒多角體可以在害蟲種群之間交叉感染，殺死其余同類害蟲或?qū)ο麓οx造成重復(fù)感染，引發(fā)田間病毒病流行，從而像暴發(fā)“瘟疫”一樣持續(xù)控制害蟲的發(fā)生和危害。 害蟲不會(huì)產(chǎn)生抗性。因與宿主昆蟲間存在協(xié)同進(jìn)化的關(guān)系。至今沒(méi)有任何證據(jù)表明宿主昆蟲對(duì)病

13、毒產(chǎn)生抗性。 因此，在害蟲對(duì)化學(xué)農(nóng)藥嚴(yán)重產(chǎn)生抗藥性的地區(qū)，NPV的防治效果更加突出。,NPV生物殺蟲劑的生產(chǎn)工藝,外來(lái)入侵生物的防治,化學(xué)防治,生物防治,綜合防治,物理,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 ！,風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,人畜健康,風(fēng)險(xiǎn)范圍,風(fēng)險(xiǎn)組成,風(fēng)險(xiǎn)概率,風(fēng)險(xiǎn)政策,損失收益,監(jiān)控通訊,風(fēng)險(xiǎn)控制,風(fēng)險(xiǎn)模式,生態(tài)環(huán)境,物理環(huán)境,風(fēng)險(xiǎn),種系發(fā)生,寄主適合 與發(fā)育適 應(yīng)性,生物氣候 相關(guān)限制,生物防治作用物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系,表5 NPV對(duì)天敵瓢蟲室內(nèi)殺傷力調(diào)查表 （兵團(tuán)農(nóng)技推廣總站，阿拉爾，2005）,科云 NPV,表6 NPV與其它殺蟲劑的毒性比較,表7 部分鳥類對(duì)NPV的敏感性,表8 桿狀病毒對(duì)有益昆蟲的敏感性,

14、表9 哺乳動(dòng)物對(duì)對(duì)桿狀病毒的敏感性,外來(lái)入侵生物的防治,化學(xué)防治,生物防治,綜合防治,物理,綜合防治概念的發(fā)展,40年代：常規(guī)化防帶來(lái)的一系列問(wèn)題 40年代末期：昆蟲學(xué)家提出Integrated Control 應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理進(jìn)行化防與生防的綜合 62年：Carson出版Silent Spring 65年：Reynold擴(kuò)大到包括所有害蟲的控制方法 66年：FAO提出Integrated Pest Control 70年：Geier提出Pest Management的概念 72年：美國(guó)提出Integrated Pest Management (IPM),防線,費(fèi)用 環(huán)境影響,1,自然生物防治/

15、寄主抗性/種植期調(diào)節(jié),2,引進(jìn)/保護(hù)/接種釋放/行距調(diào)節(jié)/耕作/ 清潔輪作/覆蓋/間作/復(fù)種,3,淹沒(méi)釋放/環(huán)境操縱/競(jìng)爭(zhēng)或?qū)拐? 生物化學(xué)物質(zhì)/誘集/機(jī)械或物理防治,4,自絕防治,5,化學(xué)防治,害蟲種群增加,小,大,IPM,機(jī)械/物理,輪作,化學(xué),合理害蟲管理,栽培防治,抗性品種,生物防治,自絕防治,生物物質(zhì),自然生物防治,應(yīng)用生物防治,助增,引進(jìn),保護(hù),季節(jié)釋放,環(huán)境操縱,淹沒(méi),接種,利己素,利它素,外激素,互益素,激素,誘集,覆蓋,競(jìng)爭(zhēng),對(duì)抗,者,間作/,復(fù)種,種植期,行距,耕作,清潔,防治豚草的技術(shù)路線,生防,耕地 公路 拋荒地 名勝 公園 居民住宅,替代,化學(xué),機(jī)械,替代防治 Re

16、placement Control,在華北地區(qū)，以經(jīng)濟(jì)作物、觀賞植物如 紫穗槐 Amorpha fruticosa 和多變小冠花 Coronilla varia來(lái)替代防治豚草。前者有降低豚草生長(zhǎng)和開花的特殊作用。以這種方法防治了沿公路兩側(cè)共1000公頃的豚草。,替代防治 Replacement Control,紫穗槐 Amorpha fruticosa,替代防治 Replacement Control,多變小冠花 Coronilla varia,用什么來(lái)替代防治,多變小冠花在美國(guó)威斯康新州是入侵雜草,例1：豚草生物生態(tài)治理,豚草起源并分化于北美索諾蘭（Sonoran）地區(qū)，是廣泛分布的世界性惡

17、性雜草。分布于我國(guó)的豚草為普通豚草（Ambrosia artemisiifolia）和三裂葉豚草(A. trifida)兩種，目前已經(jīng)至少在我國(guó)20個(gè)省、自治區(qū)和直轄市發(fā)生，總面積在900萬(wàn)畝以上。根據(jù)2004年的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，兩種豚草每年對(duì)我國(guó)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到1.75億元，其中造成作物產(chǎn)量損失1.49億，因豚草花粉過(guò)敏所造成的經(jīng)濟(jì)損失為1603.45萬(wàn)元。,豚草生物生態(tài)治理,在所有已篩選的豚草天敵中，適合于釋放并能表現(xiàn)出明顯控制效果的僅4種：豚草卷蛾（Epiblema strenuana）、條紋葉甲（Zygogramma bicolorata）、條紋葉甲（Z. suturalis）和廣聚螢

18、葉甲（Ophraella communa）。我國(guó)借鑒國(guó)際上豚草生物防治的經(jīng)驗(yàn)和成就，先后于1987、1988和1990年從加拿大、前蘇聯(lián)和澳大利亞引進(jìn)了豚草條紋葉甲、豚草卷蛾、豚草薊馬、豚草實(shí)蠅和豚草夜蛾5種天敵,豚草生物生態(tài)治理,豚草的替代控制技術(shù),豚草的生物防治技術(shù),機(jī)制研究： 種群維持對(duì)策 種群擴(kuò)張對(duì)策 逃避天敵抑制 控制技術(shù)： 生物天敵昆蟲 生態(tài)替代控制,生物防治：自1986，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物防治研究所 天敵引進(jìn)：從佛羅里達(dá)引入一種葉甲 建立種群：僅能在華南某些地方建立種群 釋放策略：釋放重捕方法。每公頃3000頭。在同一地點(diǎn)連續(xù)釋放3-4年，達(dá)到完全控制。,Agasicles hygrophila,例2：空心蓮子草的綜合防治,空心蓮子草的綜合防治,Before release After release,實(shí)地釋放：在1988-1991年，在洞庭湖畔釋放了50000頭 控制效果：在1