外来入侵生物的防治讲义演示课件

1、1,外来入侵生物的防治,2,外来入侵生物的防治 化学防治 生物防治 综合防治 风险评估 实际案例,3,外来入侵生物的防治,化学防治,4,排名前12的PBT污染物 Persistent Bioaccumulative and Toxic From the Canada- U.S. Binational Toxics Strategy,苯甲桥萘 aldrin/dieldrin 苯并芘 benzo(a)pyrene 氯丹 chlordane DDT 六氯苯hexachlorobenzene 烷基铅 alkyl-lead,汞及其化合物 灭蚁灵 mirex 八氯苯乙烯. 有机氯化物副产品 octachl

2、orostyrene PCBs 二氧己 （二恶英 ）dioxins， 呋喃 毒杀酚 toxaphene,5,氯烃化合物,DDT 二氯二苯三氯乙烷 （Dichloro diphenyl trichloroethane） 在1940s开始用于杀虫 蚊类 作物害虫 1950s, 1960s, 掠食性鸟类种群下降 （尤为食鱼鸟类）: 白头海雕 鸬鹚 鱼鹰 棕鹈鹕 游隼,6,1962: 寂静的春天 1972: DDT 在美国禁止使用 在墨西哥、中美洲、亚洲仍在使用,7,化学防治IAS的例子： 目前我国对豚草主要以 化学防治为主，其次是 生物防治，但两种防治 面积分别仅约占整个豚草分布面积的8%和2.2%

3、，控制效果十分有限,8,表 4.11 不同药剂处理防除三裂叶豚草效果（沈阳市 施药日：7月17日,注：1、施药当时三裂叶豚草正值现蕾末期至开花（雄花）初期，多数植株处于生殖生长阶段，长势较繁茂，平均株高为72.5cm，最高可达1.65米，15个分枝。2、小区面积67m2采取对比法，未设重复。3、每公顷喷药液量为600L,9,表4.15 豚草不同防治方法技术对比,说明：药剂成本均按照市场零售价计算，若按厂家批发家计算，可节约50%。 如中国农大市场售价8元/200ml，厂家批发价则只有20000元/吨（4元/200ml）。 人工费按每2元/h计算,10,外来入侵生物的防治,生物防治,11,生物防

4、治概念的发展,昆虫学家(1) Smith (1919)：引进和操纵控制害虫的天敌 Smith (1948)：通过引入、传播和释放捕食者、寄生物和有关疾病的方法，对害虫加以抑制。 评述：传统生物防治概念 Classical Biological Control,12,昆虫学家(2) DeBach的定义(1964)： 寄生生物、捕食者和病原体将其他生物的密度维持在一个较低水平*。 评述：应用生物防治 Applied Biological Control （包含自然生物防治、田间研究、应用技术， 即：引进、助增、保护利用密度制约因素生态 平衡点,生物防治概念的发展,13,昆虫学家(3) 生物防治的生

5、态学基础(Doutt, 1972)： 长期调节害虫种群密度的制约因子， 而不是仅仅是暂时降低害虫密度 认可：DeBach, 1974 Huffaker, 1971 Huffaker 链霉素制剂; 苏云金杆菌；苯菌灵; 碌硝胺; 百菌清；亚胺硫磷；消螨普（敌螨特、开拉散、阿乐丹,食蚜瘿蚊 链土合剂; 链霉素制剂; 苏云金杆菌; 棉隆（二甲硫嗪、二甲噻嗪）; 苯菌灵; 碌硝胺; 百菌清; 克菌丹; 波尔多液; 矮壮素; 二氟脲、除虫脲; 消螨普（敌螨特、开拉散、阿乐丹）; 环烷吗啉（菌完灵、吗菌灵,蚜虫寄生蜂 链土合剂; 链霉素; 苏云金杆菌; 棉隆（二甲硫嗪、二甲噻嗪）苯菌灵; 百菌清; 克菌丹

6、; 波尔多液; 矮壮素; 伏虫脲（二氟脲、除虫脲）; 嗪胺灵（哌嗪宁）; 代森锰锌; 环烷吗啉（菌完灵、吗菌灵）; 磺酸丁嘧啶; 丙威硫（胺丙威）; 硫磺粉; 福美双; 螨完锡; 亚胺硫磷; 消螨普（敌螨特、开拉散、阿乐丹,61,食蚜蝇 可能与大部分的杀虫剂不兼容,能与天敌兼容的杀虫杀菌剂,温室白粉虱寄生蜂 链土合剂; 链霉素; 苏云金杆菌; 棉隆（二甲硫嗪、二甲噻嗪）; 苯菌灵; 百菌清; 克菌丹; 波尔多液; 矮壮素; 伏虫脲（二氟脲、除虫脲）; 代森锰锌; 环烷吗啉（菌完灵、吗菌灵）; 磺酸丁嘧啶; 丙威硫（胺丙威）; 硫磺粉; 福美双; 螨完锡,瓢虫 苏云金杆菌; 苯菌灵; 矮壮素;

7、百菌清; 亚胺硫磷；消螨普（敌螨特、开拉散、阿乐丹）; 环烷吗啉（菌完灵、吗菌灵）；抗蚜威,62,能与天敌兼容的杀虫杀菌剂,捕食螨 链土合剂; 链霉素; 所有的有机鳞农药; 敌灭威; 苏云金杆菌； 苯菌灵; 克菌丹; 波尔多液; 矮壮素; 十二烷胍(多果定); 代森锌; 福美铁; 谷硫磷（甲基谷硫磷、保棉磷、谷赛昂、甲基谷赛昂）; 亚胺硫磷; 三碌杀螨醇; 克螨特；抗蚜威; 硫磺粉; 硫丹; 福美双,潜叶蝇寄生蜂 链土合剂; 链霉素; 苏云金杆菌; 苯菌灵; 矮壮素; 百菌清; 亚胺硫磷; 消螨普（敌螨特、开拉散、阿乐丹,63,纱窗：防虫网可显著降低飞入温室的昆虫数量。 着装：种植者避免白、蓝

8、、黄、绿的着装以防携带昆虫进入温室。因为，黄、绿、蓝的着装吸引蚜虫、蓟马和白粉虱；白色的着装吸引蓟马。 检疫：保证进入温室的健康干净苗 监控：为达到有效的害虫管理，要求对害虫、害螨和病害按常规进行监测（冬天每周一次，夏天每周2次）。多种害虫发生处应有书面记录。方法：黄色粘卡和黄色盘状诱捕器。 害虫鉴定：正确鉴定其种类 化学防治：选择时机，如蚜茧蜂寄生后的僵蚜阶段、丽蚜小蜂寄生后的黑蛹阶段,生物防治的其他管理惯例,64,生物农药的应用示例 （此例系中国科学院动物研究所秦启联博士提供,65,目前，世界上已报道过的昆虫病毒约1690种，能引起1100多种昆虫和螨类发病。我国已从190种昆虫中分离出2

9、34株病毒，分属7目26属,66,表1 我国昆虫病毒资源的种类及宿主,67,续表1,68,其中发现最早、研究时间最长、防治应用最为广泛的是杆状病毒科（Baculoviridae）的核型多角体病毒（Nuclear Polyhedrosis Virus ，简称NPV）和颗粒体病毒（Granulosis Virus ，简称GV）以及呼肠孤病毒科中的质型多角体病毒（Cytoplasmic Polyhedrosis Virus，简称CPV）。 在现已发现的1690种病毒中，杆状病毒占到60以上,69,至今为止，世界各国有60多株昆虫病毒进入大田应用，主要是NPV、GV、CPV。有30多种病毒取得注册、登

10、记，进入生产应用,病毒杀虫剂的开发应用情况,70,表2 不同国家登记的病毒杀虫剂（颗粒体病毒，GV,71,续表2（核型多角体病毒，NPV,72,表3 中国进入大田试验和生产示范的病毒杀虫剂种类,73,续表3,74,NPV杀虫机理与主要特点,NPV是核型多角体病毒（Nuclear Polyhedrosis Virus ）的英文简称，外形是较大的多角体，因种类不同而呈现六角形、五角形、四角形等不同形状，这种多角体的形态可在相差显微镜下观察。每个多角体内部有多个病毒粒子,NPV的形态和主要性质,75,电镜下的NPV多角体,多角体内部包裹的杆状病毒粒子,76,某些NPV病毒的形态特征,77,NPV多角

11、体的主要成分为蛋白质，这些蛋白质不溶于水及多种有机溶剂，不能为细菌或细胞蛋白酶所分解破坏，具有较强的抗逆能力。正是由于多角体蛋白的保护，使其在自然条件下存活多年而不失效。如以强酸（pH2.0-2.9）或强碱（pH10）处理，能使多角体蛋白溶解,78,目前国内外共发现有464株核型多角体病毒（NPV），中国约124株，其中棉铃虫NPV、斜纹夜蛾NPV、银纹夜蛾NPV、舞毒蛾NPV、美国白蛾NPV、油桐尺蠖NPV、春尺蠖NPV应用较为广泛,79,NPV的杀虫机理,化学农药和大多数生物农药一般使害虫“中毒而死”，而NPV则使害虫 “得病而死”，这是NPV杀虫机理方面最独特的地方,80,病毒通过口服

12、进入害虫体内,多角体蛋白被害虫中肠内碱性 溶液溶解，释放出病毒粒子,病毒粒子在中肠 细胞核中大量复制,病毒粒子侵染虫体内 其它细胞并装配成多角体,多角体表达蛋白酶和几丁质酶基因， 将虫体溶解化“水”死亡,死亡虫尸中的多角体 成为下代害虫的传染源,81,NPV侵染昆虫的过程,82,83,NPV的主要特点,选择性强，对非靶标生物十分安全。NPV对靶标具有明显的选择性，基本上一对一，一种病毒只对一到两种害虫有防治作用。 对人畜安全，对环境相容性高 后效作用突出，持效期长。受病毒感染致死的虫尸会释放出大量的病毒多角体，这些病毒多角体可以在害虫种群之间交叉感染，杀死其余同类害虫或对下代害虫造成重复感染，

13、引发田间病毒病流行，从而像暴发“瘟疫”一样持续控制害虫的发生和危害。 害虫不会产生抗性。因与宿主昆虫间存在协同进化的关系。至今没有任何证据表明宿主昆虫对病毒产生抗性。 因此，在害虫对化学农药严重产生抗药性的地区，NPV的防治效果更加突出,84,NPV生物杀虫剂的生产工艺,85,外来入侵生物的防治,化学防治,生物防治,综合防治,物理,风险评估,86,风险识别,风险评估,人畜健康,风险范围,风险组成,风险概率,风险政策,损失收益,监控通讯,风险控制,风险模式,生态环境,物理环境,风险,种系发生,寄主适合 与发育适 应性,生物气候 相关限制,生物防治作用物风险评价体系,87,表5 NPV对天敌瓢虫室

14、内杀伤力调查表 （兵团农技推广总站，阿拉尔，2005,科云 NPV,88,表6 NPV与其它杀虫剂的毒性比较,89,表7 部分鸟类对NPV的敏感性,90,表8 杆状病毒对有益昆虫的敏感性,91,表9 哺乳动物对对杆状病毒的敏感性,92,外来入侵生物的防治,化学防治,生物防治,综合防治,物理,93,综合防治概念的发展,40年代：常规化防带来的一系列问题 40年代末期：昆虫学家提出Integrated Control 应用生态学原理进行化防与生防的综合 62年：Carson出版Silent Spring 65年：Reynold扩大到包括所有害虫的控制方法 66年：FAO提出Integrated P

15、est Control 70年：Geier提出Pest Management的概念 72年：美国提出Integrated Pest Management (IPM,94,防线,费用 环境影响,1,自然生物防治/寄主抗性/种植期调节,2,引进/保护/接种释放/行距调节/耕作/ 清洁轮作/覆盖/间作/复种,3,淹没释放/环境操纵/竞争或对抗者/ 生物化学物质/诱集/机械或物理防治,4,自绝防治,5,化学防治,害虫种群增加,小,大,95,IPM,机械/物理,轮作,化学,合理害虫管理,栽培防治,抗性品种,生物防治,自绝防治,生物物质,自然生物防治,应用生物防治,助增,引进,保护,季节释放,环境操纵,淹

16、没,接种,利己素,利它素,外激素,互益素,激素,诱集,覆盖,竞争,对抗,者,间作,复种,种植期,行距,耕作,清洁,96,防治豚草的技术路线,生防,耕地 公路 抛荒地 名胜 公园 居民住宅,替代,化学,机械,97,替代防治 Replacement Control,在华北地区，以经济作物、观赏植物如 紫穗槐 Amorpha fruticosa 和多变小冠花 Coronilla varia来替代防治豚草。前者有降低豚草生长和开花的特殊作用。以这种方法防治了沿公路两侧共1000公顷的豚草,98,替代防治 Replacement Control,紫穗槐 Amorpha fruticosa,99,替代防治

17、 Replacement Control,多变小冠花 Coronilla varia,http:/,http:/,100,用什么来替代防治,多变小冠花在美国威斯康新州是入侵杂草,http:/,http:/,101,例1：豚草生物生态治理,豚草起源并分化于北美索诺兰（Sonoran）地区，是广泛分布的世界性恶性杂草。分布于我国的豚草为普通豚草（Ambrosia artemisiifolia）和三裂叶豚草(A. trifida)两种，目前已经至少在我国20个省、自治区和直辖市发生，总面积在900万亩以上。根据2004年的调查统计，两种豚草每年对我国造成的直接经济损失达到1.75亿元，其中造成作物产

18、量损失1.49亿，因豚草花粉过敏所造成的经济损失为1603.45万元,http:/,102,豚草生物生态治理,在所有已筛选的豚草天敌中，适合于释放并能表现出明显控制效果的仅4种：豚草卷蛾（Epiblema strenuana）、条纹叶甲（Zygogramma bicolorata）、条纹叶甲（Z. suturalis）和广聚萤叶甲（Ophraella communa）。我国借鉴国际上豚草生物防治的经验和成就，先后于1987、1988和1990年从加拿大、前苏联和澳大利亚引进了豚草条纹叶甲、豚草卷蛾、豚草蓟马、豚草实蝇和豚草夜蛾5种天敌,103,豚草生物生态治理,豚草的替代控制技术,豚草的生物防治技术,机制研究： 种群维持对策 种群扩张对策 逃避天敌抑制 控制技术： 生物天敌昆虫 生态替代控制,104,生物防治：自1986，中国农业科学院生物防治研究所 天敌引进：从佛罗里达引入一种叶甲 建立种群：仅能在华南某些地方建立种群 释放策略：释放重捕方法。每公顷3000头。在同一地点连续释放3-4年，达到完全控制,Agasicles hygrophila,例2：空心莲子草的综合防治,105,空心莲子草的综合防治,Before release After release,实地释放：在1988-1991年，在洞庭湖畔释放了50000头