大學(xué)生物防治雜草生物防治

1、大學(xué)生物防治雜草生物防治l 雜草是指那些因過(guò)度生長(zhǎng)而干擾人類活動(dòng)或影響人類環(huán)境的植物。l 雜草大多為外來(lái)入侵物種，因適宜的氣候和天敵的缺失而惡性生長(zhǎng)。一、雜草與雜草生物防治的概念一、雜草與雜草生物防治的概念1. 雜草的概念雜草的概念空心蓮子草水葫蘆2. 雜草的危害性雜草的危害性l 外來(lái)雜草的惡性生長(zhǎng)，造成生物多樣性的喪失或者削弱，引發(fā)本土生態(tài)災(zāi)難。如薇甘菊、大米草；l 占領(lǐng)了農(nóng)田耕地、牧場(chǎng)，如紫莖澤蘭、仙人掌；l 堵塞航道，如水葫蘆，空心蓮子草；l 危害作物生長(zhǎng)，如吐絲子、香附子、瓜列當(dāng)。漫山遍野的薇甘菊海灘上的大米草林下遍地的紫荊澤蘭l 在美國(guó)，大約有500種有害雜草，每年因此造成的經(jīng)濟(jì)損失

2、約80億美元。這些雜草主要侵入農(nóng)田、牧場(chǎng)、休閑場(chǎng)所和水域，其經(jīng)濟(jì)重要性和防治的迫切程度因種而異。l 農(nóng)業(yè)防治和化學(xué)防治是有效的，但持效短，也常常是不經(jīng)濟(jì)的。事實(shí)上，化學(xué)防治越有效，雜草對(duì)除草劑產(chǎn)生的抗性或耐性也就越快。l 雜草防治不應(yīng)該只考慮單一地殺死雜草，而應(yīng)該是采取合理的策略，減輕雜草的即時(shí)為害，并注意不要讓新的雜草替代原來(lái)的雜草。3. 雜草的危害損失及其防治雜草的危害損失及其防治l雜草生物防治是指謹(jǐn)慎地利用寄主范圍較為專一的植食性動(dòng)物或病原微生物，將影響人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的雜草種群控制在經(jīng)濟(jì)上、生態(tài)上或環(huán)境美化上可容許水平。4. 雜草生物防治的概念雜草生物防治的概念l雜草生物防治應(yīng)注意的問(wèn)題l

3、雜草生物防治的作用物對(duì)其寄主的范圍要求專一或很狹窄，以保證對(duì)其他植物的無(wú)害；l要求抑制雜草的危害在容許水平之內(nèi)，而不是消滅雜草。二、雜草生物防治的發(fā)展歷史二、雜草生物防治的發(fā)展歷史 （1）天敵昆蟲的利用）天敵昆蟲的利用l 雜草生物防治在世界上已有200多年歷史。l 最早的記載是1795年印度從巴西引進(jìn)胭脂蟲Dactylopius ceylonicus成功地控制了仙人掌Opuntia vulgaris的危害，是引進(jìn)天敵控制雜草的第一例。l 上世紀(jì)2030年代，澳大利亞從墨西哥和阿根廷引進(jìn)48種天敵，釋放19種，11種建立了種群，其中一種螟餓Cactoblastis cactorum對(duì)仙人掌Opu

4、ntia inermis和Opuntia stricta有90%的控制作用。螟蛾l 1920年代，澳大利亞又從國(guó)外引進(jìn)金絲桃葉甲Chrysolina hyperici和四重葉甲Chrysolina quadrigemina，兩種葉甲對(duì)克拉馬斯草Hypericum perforatum的上千公頃的害草起到控制作用。其后， 美國(guó)、加拿大、南非和新西蘭又從澳大利亞引進(jìn)該天敵釋放后，使其密度控制在防治前的1%，并不再列為害草。金絲桃澤蘭實(shí)蠅具有專一寄生紫莖澤蘭的特性，卵產(chǎn)在紫莖澤蘭生長(zhǎng)點(diǎn)上，孵化后即蛀入幼嫩部分取食，幼蟲長(zhǎng)大后形成蟲癭，阻礙紫莖澤蘭的生長(zhǎng)繁殖，削弱大面積傳播危害。l 1945年，夏威夷

5、、澳大利亞、新西蘭從墨西哥引進(jìn)的澤蘭實(shí)蠅Proceidochares utilis和Xanthaeiura commexion防治紫莖澤蘭Eupatorium adenophonum，在比較干燥地區(qū)幾乎全部控制了這種害草。l 1960年代初期，美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)從阿根廷引進(jìn)空心蓮子草葉甲Agasides hygrophila，控制空心蓮子草Alternanthera philoxeroides取得了成功, 開(kāi)辟了世界水生雜草生物防治成功的先例?？招纳徸硬萑~甲空心蓮子草l 1969年,美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)Koke等從法國(guó)引進(jìn)取食麝香飛廉的象甲R(shí)hinocyllus conicus，至1980年，該草植

6、株的抽芽數(shù)減少80%97%，獲得成功。取食麝香飛廉的象甲麝香飛廉（大薊）麝香飛廉（大薊）l 1980年代，澳大利亞對(duì)原產(chǎn)于巴西南部的浮動(dòng)性水生雜草槐葉萍Salvinia natans成功的生物防治是水生雜草生物防治中的杰出例子。將從原產(chǎn)地巴西引進(jìn)的槐葉萍象甲Cyrtoba salviniae釋放在Moondarra湖上，14個(gè)月后，200 hm2湖面的槐葉萍被消滅。l 巴布亞新幾內(nèi)亞引進(jìn)該蟲，在釋放該蟲不到一年時(shí)間里，覆蓋250hm2湖面的槐葉萍急劇下降到2 hm2，大約2.0106 t的槐葉萍被消滅（Room等，1981）。槐葉萍槐葉萍（2）病原微生物的利用）病原微生物的利用l 利用植物病原

7、微生物防治雜草的成功首例是澳大利亞利用粉苞苣柄銹菌Puccinia chondrillina 防治燈心草粉苞苣Chondrilia juncea，田間釋放后很快建立種群，其致病率可達(dá)50%70%。l 是利用植物病原菌防治雜草的第一個(gè)成功范例。 粉苞苣l 雜草生物防治在國(guó)際上較早受到重視，已有200多年歷史。美國(guó)、澳大利亞、加拿大等果在非耕地雜草生物防治研究工作上取得重大成就。l 1970年代以來(lái)，隨著世界性雜草生物防治的開(kāi)展，從非耕地上的各種雜草的生物防治已逐漸擴(kuò)展到農(nóng)田、水域及種植園的生物防治。l 在雜草種的選擇方面，1980年以前進(jìn)行生物防治的101種雜草中，仙人掌科和菊科植物占44%，分

8、別為19種和25種。l 在天敵作用物選擇方面，Julie等（1987年）對(duì)1985年前世界上利用無(wú)脊椎動(dòng)物和真菌防治雜草的評(píng)述表明，用外來(lái)無(wú)脊椎動(dòng)物和真菌控制目標(biāo)雜草的釋放計(jì)劃占所有釋放計(jì)劃的86%，可見(jiàn)傳統(tǒng)的雜草生物防治法受到特有的重視和利用。 （3）雜草生防的范圍）雜草生防的范圍l 據(jù)Julien 和Griffiths（1999）統(tǒng)計(jì)，截止1996年底，世界上已有70個(gè)國(guó)家針對(duì)133種目標(biāo)雜草開(kāi)展了生物防治，利用的天敵多達(dá)350種，釋放1000余次。l McFadyen(2000)的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，截止1999年，全球利用生物防治成功控制了44種雜草的危害。美國(guó)、南非、澳大利亞、新西蘭和加拿大等

9、國(guó)在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位。l 利用的天敵主要是植食性昆蟲，其中75屬于鞘翅目和鱗翅目。利用植物病原菌防治雜草的研究相對(duì)較少。（4）雜草生防的成功率）雜草生防的成功率l 近40年來(lái)，真菌除草劑的研究和開(kāi)發(fā)較為活躍。l 1963年，我國(guó)山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院開(kāi)始利用菟絲子盤長(zhǎng)孢狀刺盤孢Colletotrichum gloeosporoides f. sp. cuscutae的培養(yǎng)物（產(chǎn)品名為魯保一號(hào)）防治大豆菟絲子Cuscuta spp.，這是我國(guó)首次將真菌用于雜草生物防治的研究；l 美國(guó)伊利諾斯州1981年用于防治柑桔園莫倫藤的棕櫚疫霉Devine； l 美國(guó)阿肯色州1982年用于防除水稻和大豆田中弗吉

10、尼亞合萌的盤長(zhǎng)孢狀刺盤孢合萌?；虲ollego；l 加拿大1992年用于防治錦葵屬雜草的長(zhǎng)盤孢狀刺盤孢錦葵?；停˙io Mal）等。l我國(guó)的雜草生物防治始于1960年代，首例是山東省農(nóng)科院劉志海等，于1963年研制出炭疽菌劑“魯保一號(hào)”防治大豆菟絲子。l1985年4月在揚(yáng)州召開(kāi)第一次全國(guó)雜草生防會(huì)議，明確了主攻重點(diǎn)：紫莖澤蘭、空心蓮子草、豚草的生物防治。l1988年在云南宜良召開(kāi)了第二次全國(guó)雜草生物防治會(huì)議，檢閱了“七五”期間雜草生防的成果，提出今后發(fā)展的重點(diǎn)和策略。l1988年和1991年， 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生防所分別與美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局和加拿大農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)局分別開(kāi)展了有關(guān)乳漿大戟、怪柳、

11、加拿大薊等雜草的生物防治合作研究，使我國(guó)雜草生防的研究和發(fā)展在世界雜草生防領(lǐng)域中占有了一席之地。 （5）我國(guó)的雜草生物防治）我國(guó)的雜草生物防治l 利用外來(lái)天敵控制外來(lái)雜草是雜草生物防治的主要內(nèi)容。l 雜草生防控制的目標(biāo)害草多為草原或非耕地環(huán)境中的雜草，近年來(lái)趨向轉(zhuǎn)到水域、果園乃至農(nóng)田的有害雜草。l 雜草生防利用最多的天敵是鞘翅目、鱗翅目、半翅目和雙翅目的昆蟲。l 引進(jìn)的天敵昆蟲建立種群并能成功地控制雜草的比例約為30%40%。l 每一雜草生防項(xiàng)目，其費(fèi)用與收益比約為1:30-120。l 美國(guó)、澳大利亞、加拿大和南非等國(guó)在世界雜草生物防治中起著先導(dǎo)作用。（6）小結(jié)）小結(jié)l 雜草生物防治是利用第二

12、營(yíng)養(yǎng)級(jí)的動(dòng)物（如牛、羊、鳥(niǎo)等）、昆蟲（專食性的植食性昆蟲）、病原微生物（真菌、細(xì)菌、病毒等）來(lái)控制雜草種群的增長(zhǎng)，并減低其危害程度的方法。l 雜草生物防治是依據(jù)生物地理學(xué)、種群動(dòng)力學(xué)及群落生態(tài)學(xué)的原理，在明確了天敵-寄主-環(huán)境三者關(guān)系的基礎(chǔ)上，對(duì)目標(biāo)雜草進(jìn)行調(diào)節(jié)控制：l 通過(guò)降低寄主植物種子量；l 通過(guò)天敵的壓力，使其與其他植物的競(jìng)爭(zhēng)力下降，最終被其他植物取代；l 使其不能對(duì)抗環(huán)境所產(chǎn)生的壓力，增加死亡率，以達(dá)到降低其種群密度的目的。三、雜草生物防治的理論基礎(chǔ)三、雜草生物防治的理論基礎(chǔ)1. 植物病原物作為雜草生物防治的作用物植物病原物作為雜草生物防治的作用物l 植物病害流行的來(lái)源：通過(guò)比較自然

13、生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)植物病害流行的特點(diǎn)及考查歷史上植物病害發(fā)生流行的原因后，發(fā)現(xiàn)植物病害的流行是人類引起的植物病害的流行是人類引起的。l 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人為操縱下形成的，利用植物病原菌在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中造成病害流行是可行的。通過(guò)施肥、灌溉等措施，也保證了農(nóng)田雜草對(duì)水分、養(yǎng)分的需求，同時(shí)為植物病原微生物的萌發(fā)、侵入創(chuàng)造了條件。l 在演化與演替方面，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)比天然草場(chǎng)年輕，在寄主與病原物關(guān)系中出現(xiàn)的變化常不能恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，病害易形成流行狀態(tài)。l 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的惡性農(nóng)田雜草上均可發(fā)現(xiàn)12種病原微生物，這就為復(fù)合型生物除草劑的開(kāi)發(fā)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。l 由此可見(jiàn)，如果通過(guò)引進(jìn)、培育一種強(qiáng)毒性病

14、原物，則可以在一定程度上抑制農(nóng)田雜草種群，達(dá)到控制農(nóng)田雜草危害的目的。2. 天敵昆蟲作為雜草生物防治的作用物天敵昆蟲作為雜草生物防治的作用物l 利用專食性昆蟲控制雜草的與利用天敵對(duì)害蟲進(jìn)行生物防治的原理是基本一致的，都是利用了生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。l 如果是在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)施雜草生物防治，要協(xié)調(diào)雜草天敵與化學(xué)農(nóng)藥的使用，降低化學(xué)農(nóng)藥對(duì)雜草天敵的影響；同時(shí)在農(nóng)田周圍保留適當(dāng)?shù)奶鞌吃蕉瑘?chǎng)所，為來(lái)年種群恢復(fù)提供蟲源。3. 相生生物作為雜草生物防治的作用物相生生物作為雜草生物防治的作用物l 相生生物是指在植物群落中，各種植物之間通過(guò)長(zhǎng)期的生存與競(jìng)爭(zhēng)的演化，形成直接生存空間和養(yǎng)分的互為依存的關(guān)系

15、，或者通過(guò)動(dòng)物、微生物形成間接依存的關(guān)系。l 利用相生生物最直接的證據(jù)就是化學(xué)他感作用，作用機(jī)理有兩個(gè)方面：l 通過(guò)化感物質(zhì)控制雜草的生長(zhǎng)，包括抑制雜草種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)等方面；l 盡量減少雜草分泌化感物質(zhì)所產(chǎn)生的異毒作用。l 該方法在生產(chǎn)上考慮環(huán)境后果，在經(jīng)濟(jì)上考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，在目標(biāo)上追求需求平衡，在哲學(xué)上強(qiáng)調(diào)協(xié)調(diào)共存，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)。四、雜草生物防治的方法四、雜草生物防治的方法l傳統(tǒng)生物防治：從國(guó)外或外地引進(jìn)專一性強(qiáng)的天敵建立種群；l淹沒(méi)釋放：在實(shí)驗(yàn)室條件下，人工大量飼養(yǎng)天敵，在適當(dāng)?shù)募竟?jié)和地點(diǎn)，大量釋放；l助增釋放：釋放引進(jìn)的或本地的專一性天敵，增加其田間種群密度，達(dá)至控制的

16、目的；l區(qū)域控制：人為操縱和調(diào)節(jié)天敵對(duì)植物群落的控制作用。（1）雜草生物防治的方法）雜草生物防治的方法 （2）雜草生物防治的優(yōu)點(diǎn)）雜草生物防治的優(yōu)點(diǎn) l投資少，收益大，不污染環(huán)境；l對(duì)除草劑有抗藥性或很難用除草劑防治的雜草，或發(fā)生在特殊環(huán)境中(如水域)的雜草、外來(lái)雜草、多年生雜草和有毒雜草，生物防治是最理想的方法。（3）雜草生物防治不足之處）雜草生物防治不足之處 l雜草生防不能解決所有雜草問(wèn)題；l收效較慢，一般需要310年才能達(dá)到較好的控制效果，當(dāng)以根除、及時(shí)防治為目的時(shí)，不宜使用生物防治除草方法；l雜草生物防治的作用物(蟲或菌)要求有較強(qiáng)的專一性，以保證不為害非目標(biāo)植物，因有一定風(fēng)險(xiǎn)，需要做

17、安全性試驗(yàn)，才能引進(jìn)和使用。l 確定適于生物防治的目標(biāo)雜草(雜草的分類、分布、近緣種、危害性與經(jīng)濟(jì)重要性、天敵、防治費(fèi)用比較)；l 潛在的雜草生防作用物的搜尋與有效天敵篩選；l 寄主專一性測(cè)定與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；l 有效生防作用物的引進(jìn)、釋放與種群建立；l 生防作用物的效果評(píng)價(jià)。五、雜草生物防治的程序五、雜草生物防治的程序1. 目標(biāo)雜草的確定目標(biāo)雜草的確定l該雜草是本地種還是外來(lái)種，一年生或多年生及其經(jīng)濟(jì)重要性；l種群的分布密度、生長(zhǎng)棲境的類型和穩(wěn)定性，以及需要控制的程度和緊迫性。l一項(xiàng)雜草生物防治計(jì)劃實(shí)施前的工作是詳盡地搜集所有涉及到的科技信息，加以消化吸收。收集的信息應(yīng)包括：收集的信息應(yīng)包括：l雜

18、草的分類地位，種及種間類群的正確鑒定；l自然地理分布范圍、起源中心及其擴(kuò)散蔓延的危險(xiǎn)性；l親緣種的出現(xiàn)及本地植被區(qū)系的相互作用；l文獻(xiàn)記載的雜草天敵及其移植區(qū)內(nèi)的節(jié)肢動(dòng)物和植物病原菌的組成；l描述移入?yún)^(qū)的生態(tài)特性，估價(jià)其重要性；l目標(biāo)雜草所引起的經(jīng)濟(jì)損失及與其它防治方法費(fèi)用的比較 。l一般來(lái)說(shuō)，對(duì)單種傳入的外來(lái)雜草，與經(jīng)濟(jì)植物和農(nóng)作物關(guān)系不密切的雜草及非耕地的雜草均適合于生物防治，尤其當(dāng)現(xiàn)行的生物防治措施以外的防治方法還不能達(dá)到控制水平，或由于土地利用價(jià)值低，不易實(shí)行現(xiàn)行防治方法時(shí)，用生物防治是可行的。l而在有些情況下，如某些雜草種類是非常有價(jià)值的植物，可集約栽培，頻繁輪作或大量化學(xué)藥劑處理區(qū)

19、域內(nèi)的雜草，均不適宜生物防治。 2. 雜草生防因子的搜集與最有效天敵的篩選雜草生防因子的搜集與最有效天敵的篩選l 搜集的區(qū)域應(yīng)是目標(biāo)雜草屬或亞屬的分化中心或起源中心，當(dāng)未發(fā)現(xiàn)有效的作用物時(shí)，再向外擴(kuò)展。l 當(dāng)達(dá)不到搜集標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可在目標(biāo)雜草整個(gè)分布區(qū)內(nèi)隨機(jī)搜尋。l 在雜草原產(chǎn)地分布范圍內(nèi)有兩個(gè)地理區(qū)域重疊，而又出現(xiàn)第三個(gè)分布區(qū)域時(shí)，搜尋工作用應(yīng)考慮重疊區(qū)。l 涉及到國(guó)家間的交流協(xié)作，經(jīng)費(fèi)，工作上的方便及政治背景的限制等情況下考慮搜尋工作。 l 雜草生防作用物的昆蟲，其有效性應(yīng)根據(jù)其本身所具有的生物學(xué)生態(tài)學(xué)特性和與寄主植物的關(guān)系來(lái)判別，即?；潭取⑷∈愁愋?、取食時(shí)期、發(fā)生時(shí)期、發(fā)生代數(shù)、繁殖潛力、

20、外部死亡因子、取食行為、與其他生防作用物的協(xié)調(diào)性和作用物的個(gè)體大小等。由此可制定出一個(gè)較詳細(xì)的選擇有效生防作用物的評(píng)分系統(tǒng)。Goeden（1983）提出的篩選有效天敵的系統(tǒng)分為三大類）提出的篩選有效天敵的系統(tǒng)分為三大類: 在原產(chǎn)地控制作用的初步估計(jì)，其中包括田間直接及間接影響、取食的物候?qū)W、世代數(shù)、每代每雌繁殖數(shù)、外部死亡因子、取食行為及分布。作為生防因子的適應(yīng)性，包括寄主植物資源、培養(yǎng)的難易程度、潛在的安全性、寄主專一性。在引入?yún)^(qū)的前景，包括作為生防因子的證據(jù)、生態(tài)氣候相似性及其移植的歷史。認(rèn)為要重視生防作用物在原產(chǎn)地雜草上的實(shí)際效果，或估計(jì)的可能效果，否認(rèn)為要重視生防作用物在原產(chǎn)地雜草上的

21、實(shí)際效果，或估計(jì)的可能效果，否則所篩選的天敵在釋放后可能達(dá)不到預(yù)期的控制作用。則所篩選的天敵在釋放后可能達(dá)不到預(yù)期的控制作用。有效天敵的特性：直接或間接地殺死或阻止其寄主植物繁殖擴(kuò)散的能力；高度的傳播擴(kuò)散和善于發(fā)現(xiàn)寄主的能力；對(duì)目標(biāo)雜草及其大部分自然分布區(qū)的環(huán)境條件有良好的適應(yīng)性；高繁殖力；避免或降低被寄生和被捕食的防御能力。 3. 安全性測(cè)定安全性測(cè)定l 安全性是指天敵對(duì)目標(biāo)雜草有較強(qiáng)的專一性，而對(duì)非目標(biāo)雜草，特別是栽培作物和有重要社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)價(jià)值的植物不產(chǎn)生危害和威脅。l 安全性是選擇生防作用物的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)之一，對(duì)其安全性進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)定，是雜草生物防治程序中絕不可少的一步。l 一般要先在其

22、原產(chǎn)地進(jìn)行安全性測(cè)定后，再在引入地進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)定。有效天敵安全測(cè)定的目的是企圖決定其寄主植物的范圍。在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的專一性試驗(yàn)，其寄主植物的范圍要比自然界發(fā)生的廣一些。 安全性常規(guī)測(cè)定的方法有三種安全性常規(guī)測(cè)定的方法有三種：l 作物檢驗(yàn)法。對(duì)被測(cè)作用物提供廣泛的作物種，而不必提供與目標(biāo)雜草有關(guān)的植物種。l 離心系統(tǒng)發(fā)育檢驗(yàn)法。將所測(cè)試的植物按與雜草親緣關(guān)系從近到遠(yuǎn)的順序測(cè)定生防作用物的食性范圍，作為防止離心系統(tǒng)發(fā)育檢驗(yàn)失敗的一種保證，應(yīng)該參照生物相關(guān)法中選擇植物的標(biāo)準(zhǔn)。l 生物相關(guān)法。測(cè)試的植物應(yīng)包括與雜草有關(guān)的栽培植物、有價(jià)值的植物種、近緣種植物以及該天敵近緣種所攻擊的植物。l 常采用饑餓

23、實(shí)驗(yàn)或產(chǎn)卵選擇實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)強(qiáng)迫天敵昆蟲在目標(biāo)雜草以外的植物上取食，然后通過(guò)解剖雌蟲，觀察其卵黃細(xì)胞是否形成，以排除該蟲在強(qiáng)制的饑餓條件下，取食非寄主植物的可能性。l 饑餓實(shí)驗(yàn)或產(chǎn)卵選擇實(shí)驗(yàn)并不足以證實(shí)未測(cè)植物種不能被該天敵所接受，更重要的是有可能導(dǎo)致拒絕某種有價(jià)值的生物防治作用物。l 因此，天敵的安全性還應(yīng)包括對(duì)其生物學(xué)、生理學(xué)、形態(tài)學(xué)、物候?qū)W、生態(tài)學(xué)或病原學(xué)的適合性進(jìn)行研究，有條件的，還應(yīng)進(jìn)行天敵的寄主植物專一性的化學(xué)和物理學(xué)基礎(chǔ)研究。在實(shí)踐中，大多數(shù)研究者通常是將上述三種方法綜合考慮，并結(jié)合目標(biāo)雜草分布區(qū)的地理環(huán)境、氣候、植被相及作物種植分布區(qū)進(jìn)行考慮：l 與目標(biāo)雜草同屬及同科的其他

24、屬的代表種。l 近緣種的代表種。l 主要經(jīng)濟(jì)作物及觀賞植物。l 與目標(biāo)雜草在物候上，尤其是形態(tài)上很相似的植物。l 在當(dāng)?shù)鼐哂猩鷳B(tài)意義的植物種類。4. 天敵的引進(jìn)、釋放和種群的建立與監(jiān)測(cè)天敵的引進(jìn)、釋放和種群的建立與監(jiān)測(cè)（1）引進(jìn)）引進(jìn)l 引進(jìn)申請(qǐng)：一旦確定生防作用物的類群，篩選出有效天敵，并確定首先引進(jìn)的種類及獲安全性證據(jù)后，必須向有關(guān)部門提交其檢疫重要性和釋放報(bào)告，其中包括該天敵的生物學(xué)分布，寄主范圍和潛在的控制力。l 小批量繁殖：得到批準(zhǔn)后，在檢疫室內(nèi)培養(yǎng)和小批量繁殖，以清除引進(jìn)時(shí)可能隨同帶來(lái)的病原菌、寄生物和捕食者，并保證有適當(dāng)?shù)臄?shù)量釋放于田間。 （2）影響釋放的因素）影響釋放的因素l

25、釋放地寄生物、捕食者或病原菌的攻擊。l 整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，為防治其它害蟲與病原菌而引起的天敵有可能侵害防治雜草的天敵。l 釋放地由于水災(zāi)、火災(zāi)、農(nóng)藥或放牧等意外的天敵大量死亡。l 無(wú)意識(shí)地和天敵同時(shí)引進(jìn)的或在檢疫措施不嚴(yán)的情況下，某些病菌造成的毀滅性流行病。l 由于地理差異或氣候因子導(dǎo)致的生物型、生態(tài)型的變異和形成的遺傳變異。l 可能存在寄主轉(zhuǎn)換。 （3）釋放后種群的建立與監(jiān)測(cè)）釋放后種群的建立與監(jiān)測(cè)l 觀察搜集其釋放的種群的繁殖、擴(kuò)展、氣候馴化和建立種群的數(shù)據(jù)；l 監(jiān)測(cè)其釋放種群可能遭受到的環(huán)境災(zāi)變或發(fā)生不可預(yù)測(cè)性的生態(tài)后果，以便有補(bǔ)救和應(yīng)急措施。l 不能建立種群或種群維持在無(wú)效水平上的天敵，

26、在明確種群建立和增加過(guò)程中的死亡原因及影響其效果的因子后，應(yīng)考慮終止，并計(jì)劃引進(jìn)其它天敵進(jìn)行進(jìn)一步研究。 5. 效果評(píng)價(jià)效果評(píng)價(jià)l 雜草生防的目的是將目標(biāo)雜草種群降低到其危害水平之下。l 對(duì)天敵控制效果的評(píng)價(jià)雖不是雜草生防成功的關(guān)鍵，但卻是必不可少的工作。l 最直觀的是天敵釋放前后，在釋放區(qū)景觀內(nèi)的攝影，空中攝影，特別是使用紅外線攝影是輔助鑒定的有效手段。l 通常利用增加法、排除法和干擾法實(shí)驗(yàn)。對(duì)雜草天敵的控制作用進(jìn)行定性和定量研究，明確其控制能力。 l 雜草生物防治效果評(píng)價(jià)的真正目的既是揭示解決生物防治的經(jīng)濟(jì)價(jià)值， 同時(shí)又能為將來(lái)生物防治提供科技信息；l 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)涉及到雜草防治前后的情況，如

27、雜草的生物學(xué)、雜草引起的損失及其防治費(fèi)用的比較；l 科技評(píng)價(jià)則涉及到生防作用物作用效果的解釋，等等。雜草生防的經(jīng)濟(jì)可行性評(píng)價(jià)則包括：雜草生防的經(jīng)濟(jì)可行性評(píng)價(jià)則包括：l 對(duì)目標(biāo)雜草嚴(yán)重性有清楚的了解；l 由于雜草妨礙經(jīng)濟(jì)活動(dòng)而造成的損失；l 雜草和作用物的分類和生態(tài)特征適于生物防治；l 作用物對(duì)雜草的作用要穩(wěn)定；l 生防措施以外的其他方法不能達(dá)到控制作用，或使用這些方法的費(fèi)用很高；l 使用者無(wú)需較高費(fèi)用；l 凈經(jīng)濟(jì)收益等于或超過(guò)其他防治方法。 馬纓丹馬纓丹Lantana camara L.：原產(chǎn)于中美南美的熱帶亞熱帶地區(qū)，是一種觀賞植物。該草對(duì)牧畜有毒，其果實(shí)能致兒童的性命。18世紀(jì)傳到夏威夷后

28、成為嚴(yán)重的草害。1902年從墨西哥引進(jìn)23種昆蟲，釋放了17種，8 個(gè)種定居，控制了馬纓丹的擴(kuò)散。其中主要天敵是網(wǎng)蝽Teleonemia scupulosa。直至1950s取得完全成功。 六、雜草生物防治成功的經(jīng)典案例六、雜草生物防治成功的經(jīng)典案例網(wǎng)蝽馬纓丹山坡上的馬纓丹1. 以蟲治草以蟲治草克拉馬斯草克拉馬斯草Hypericum perforatum：原產(chǎn)歐、亞、北非。大部分溫帶地區(qū)作為觀賞植物，而迅速蔓延成為害草，對(duì)牧畜有毒。1920年代澳大利亞從英國(guó)、法國(guó)前后引進(jìn)12種昆蟲，其中四重葉甲 Chrysolina guadrigemina和金絲桃葉甲C. hyperici，控制了克拉馬斯草的

29、為害，上千公頃草害被消滅。之后美國(guó)、加拿大、南非、新西蘭從澳大利亞引進(jìn)該天敵，控制了克拉馬斯草。美國(guó)還為這種葉甲Klamathweed beetle建立了紀(jì)念牌。金絲桃葉甲克拉馬斯草1. 以蟲治草以蟲治草 燈心草粉苞苣燈心草粉苞苣Chondrilla juncea：一種多年生菊科草本植物。1970年代，澳大利亞利用銹菌Puccinia chondrillina進(jìn)行防治，致死率50% 70%，田間繁殖12代后，發(fā)病中心離釋放點(diǎn)320公里，成為澳大利亞雜草生防的成功例子。2. 以菌治草以菌治草槐葉萍槐葉萍Salvinia molesta：原產(chǎn)巴西東南部，是浮動(dòng)性的水生雜草，天內(nèi)，體積增長(zhǎng)1倍，能很

30、快長(zhǎng)成1米厚度，覆蓋湖面或流速緩慢的河流；也是稻田內(nèi)的雜草，又是血吸蟲病中間寄主的孳生地。它是世界上幾種惡性雜草之一，用多種手段防治未能奏效。3. 水生雜草治理水生雜草治理l1980年代初，在澳大利亞Moondarra湖上釋放從原產(chǎn)地引進(jìn)的象甲Cyrtobagous salviniae，14個(gè)月后，200公頃的槐葉萍被消滅。l巴布亞-新幾內(nèi)亞釋放該蟲后不到一年，覆蓋250平方公里湖面的槐葉萍下降至2平方公里，大約200萬(wàn)噸的槐葉萍被消滅。l之后印度、納米比亞也取得了極好的效果。l斯里蘭卡、南非等一些國(guó)家相繼開(kāi)展了槐葉萍的生物防治。象甲Cyrtobagous salviniae七、我國(guó)目前最主要

31、的雜草及其生物防治七、我國(guó)目前最主要的雜草及其生物防治1. 水葫蘆水葫蘆Eichhornia crassipes珠海前山港內(nèi)水葫蘆阻塞河道珠江廣州水域，從1975年至今每10年就增長(zhǎng)10倍：1975年平均每天撈噸，1985年為5噸，1995年為50噸，而現(xiàn)在平均每天近500噸（廣州水上環(huán)衛(wèi)隊(duì)統(tǒng)計(jì)）。l 又名鳳眼蓮，雨久花科、鳳眼蓮屬植物，原產(chǎn)南美，現(xiàn)已被列為世界十大害草之一。l 大約于1930年代作為畜禽飼料引入我國(guó)，并曾作為觀賞和凈化水質(zhì)植物推廣種植，后逸為野生，廣泛分布于華北、華東、華中和華南的大部分省市。l 水葫蘆主要分布于河流、湖泊和水塘中，往往形成單一的優(yōu)勢(shì)群落，通常自由漂浮于水面。

32、l 無(wú)性繁殖速度極快，在適宜條件下每5天就能繁殖一新植株，也能開(kāi)花結(jié)實(shí)產(chǎn)生種子而進(jìn)行有性繁殖，一支花大約結(jié)300粒種子。l 一畝水面的水葫蘆約有13萬(wàn)株，合18噸25噸。如水葫蘆引入滇池以后，由于滇池水質(zhì)過(guò)肥，水葫蘆“瘋長(zhǎng)成災(zāi)”，以至于滇池內(nèi)連綿1000公頃的水面上全部生長(zhǎng)著水葫蘆。 水浮蘆的生物防治生防因子作用效果鞘翅目（2種象甲）： Neocheitina bruchi N. eichhorniae成蟲取食葉和葉柄；幼蟲在葉柄、莖和花冠內(nèi)蛀食。鱗翅目：夜蛾科：Bellura infusella螟蛾科：Haimbachia infusella Sameodes albiguttalis 幼蟲

33、在葉柄和花冠內(nèi)蛀食幼蟲在葉片和葉柄內(nèi)蛀食幼蟲在葉柄和芽?jī)?nèi)蛀食螨類： Orthogalumna terebrantis成蟲前蛀食葉片真菌： Cercospora rodmanii出現(xiàn)病斑，葉片和葉柄綠色缺失，葉片壞死2. 紫莖澤蘭紫莖澤蘭Eupatorium adenophorum羊城晚報(bào)（）羊城晚報(bào)（）遍地開(kāi)花的紫莖澤蘭遍地開(kāi)花的紫莖澤蘭紫莖澤蘭的生物防治紫莖澤蘭的生物防治 l紫莖澤蘭屬菊科澤蘭屬多年生植物，原產(chǎn)于墨西哥。l20世紀(jì)40年代以后，傳播至澳大利亞、新西蘭、泰國(guó)、菲律賓、緬甸、尼泊爾、印度等20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，先后泛濫成災(zāi)。l50年代，由緬甸邊境傳入我國(guó)云南，擴(kuò)散蔓延至四川、貴州、

34、廣西、西藏等省區(qū)。據(jù)1982年調(diào)查，僅在云南的蔓延面積達(dá)24萬(wàn)平方公里，約占該省面積的63%，并以每年10公里的速度向北推進(jìn)(佘宇平等，1988)。l紫莖澤蘭在其發(fā)生區(qū)總是以滿山遍野密集成片的單優(yōu)植物群落出現(xiàn)，大肆排擠本地植物、侵占宜林荒山、影響林木生長(zhǎng)和更新；并侵入經(jīng)濟(jì)林地，影響栽培植物生長(zhǎng)；堵塞水渠，阻礙交通。目前它們已經(jīng)嚴(yán)重威脅到我國(guó)生物多樣性的關(guān)鍵地區(qū)之一西雙版納自然保護(hù)區(qū)內(nèi)許多物種的生存和發(fā)展。 l紫莖澤蘭24年成熟，每株年結(jié)種籽可達(dá)1萬(wàn)粒左右，并具有極強(qiáng)的無(wú)性繁殖能力。迅速蔓延形成單一植被后，排斥其他植物生長(zhǎng)，對(duì)農(nóng)林牧業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。紫莖澤蘭帶有毒性，能誘發(fā)牲畜哮喘病和蹄腐病。l利

35、用澤蘭實(shí)蠅Procecidochares utilis抑制紫莖澤蘭生長(zhǎng)；l1984年中國(guó)科學(xué)院昆明生態(tài)研究所從西藏聶拉木縣找到取食紫莖澤蘭的實(shí)蠅，之后在宜良、思茅、文山、雙柏等地釋放，累計(jì)寄生面積超過(guò)1000平方公里。l以實(shí)蠅幼蟲在莖桿形成蟲癭，抑制其生長(zhǎng)，有性繁殖率降低60%70%( 佘宇平等，1990)。澤蘭實(shí)蠅在紫莖澤蘭莖上的蟲癭l 1987年，云南微生物研究所在當(dāng)?shù)氐淖锨o澤蘭植株上分離出6種病原菌，其中飛機(jī)草菌絨孢菌Mycovellosiella eupatoriio-odorati對(duì)紫莖澤蘭致病力較強(qiáng)，野外小區(qū)試驗(yàn)，其感病指數(shù)為。在紫莖澤蘭生長(zhǎng)旺盛的雨季噴灑,可提高擴(kuò)散流行程度(郭光

36、遠(yuǎn)等，1992)。l 以生物防治、營(yíng)林生態(tài)調(diào)控，形成紫莖澤蘭綜合治理體系3. 空心蓮子草空心蓮子草Alternanthera philoxeroides空心蓮子草的生物防治空心蓮子草的生物防治 l 空心蓮子草通稱水花生，屬莧科蓮子草屬多年生宿根草本植物。l 原產(chǎn)于南美洲，現(xiàn)遍及北美、澳在利亞、東南亞、非洲等地區(qū)。l 約在1940年代傳入上海，后逸為野生。1950年代后期曾作為豬、羊飼料在南方各省推廣種植。l 空心蓮草主要以根莖進(jìn)行無(wú)性繁殖，覆蓋水面和旱地，直接影響淡水養(yǎng)殖和作物生長(zhǎng)，堵塞航道，影響水上運(yùn)輸和農(nóng)田排灌，間接影響景觀和旅游業(yè)。l以空心蓮子草葉甲Agasicles hygrophil

37、a防治空心蓮子草，已有成功先例。中國(guó)農(nóng)科院生物防治研究所于1987年從美國(guó)引進(jìn)此葉甲，在北京、重慶、長(zhǎng)沙等地對(duì)其進(jìn)行專一性測(cè)定、生物學(xué)特性研究及飼養(yǎng)釋放試驗(yàn)。1988年在長(zhǎng)沙地區(qū)釋放，三年后控制了水域中的空心蓮子草，面積達(dá)67公頃，該蟲擴(kuò)散面積達(dá)1000公頃。l葉甲幼蟲食盡葉片后，鉆進(jìn)莖稈內(nèi)繼續(xù)取食、化蛹，能有效地阻礙莖節(jié)生長(zhǎng)，同時(shí)葉甲能分泌有毒物質(zhì)，抑制植株生長(zhǎng)；被害的傷口常引起病原微生物感染，加速其死亡過(guò)程。l大面積推廣應(yīng)用，尚需解決葉甲的越冬和越夏問(wèn)題。4. 豚草豚草Ambrosia spp.豚草的生物防治豚草的生物防治l 豚草屬菊科豚草屬，一年生草本植物。單花性植物，靠種子繁殖，每株可

38、產(chǎn)種子300026000粒。根系發(fā)達(dá)，吸水吸力強(qiáng)，長(zhǎng)勢(shì)迅猛，壓倒其他一年生植物。l 原產(chǎn)北美?，F(xiàn)已廣泛傳播到美洲和亞洲各國(guó)，以及澳大利亞和大西洋群島，成為世界性惡性雜草和檢疫對(duì)象。l 約在1930年代傳入我國(guó)，分布于東北、華北、華東、華中15個(gè)省區(qū)。主要在沿江、沿鐵路、公路兩側(cè)形成帶狀分布，在農(nóng)田、居民生活區(qū)形成單一密集的的植被，對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、交通、環(huán)境美化造成不良影響。l 該草的花粉是人群花粉過(guò)敏原，危害人體健康。據(jù)1986年沈陽(yáng)調(diào)查，因其花粉發(fā)病率為1.52%。估計(jì)全國(guó)將有111萬(wàn)花粉病患者(萬(wàn)方浩等，1990)。l 國(guó)外自1960年代開(kāi)始，研究豚草的生物防治，從該草的原產(chǎn)地找到400多種

39、天敵，篩選出優(yōu)勢(shì)種，其中豚草條紋葉甲Zygogramma suturalis和豚草卷蛾Epiblema strinuana控制效果較好。l 中國(guó)農(nóng)科院生防所1987年自國(guó)外引進(jìn)上述天敵，進(jìn)行系統(tǒng)研究，但未見(jiàn)后續(xù)應(yīng)用報(bào)道。5. 菟絲子菟絲子Cuscuta spp.l 菟絲子是一年生的寄生性雜草和檢疫對(duì)象。它寄生大豆、花生、馬鈴薯、苜蓿、 麻類、牧草、蔬菜等作物。l 每株菟絲子可纏繞大豆100株，多的達(dá)300株。l 繁株結(jié)籽達(dá)百萬(wàn)粒，其種子隨土壤、肥料傳播，有些種籽可在土中埋藏?cái)?shù)年后仍可萌芽。菟絲子菟絲子的生物防治菟絲子的生物防治l 1960年代，山東省農(nóng)科院劉志海等(1963)研制出一種有特別防效的微生物菌劑“魯保一號(hào)”。這是國(guó)際上利用微生物進(jìn)行雜草生防工作起步早，且成效顯著的一個(gè)例子。它具有不污染環(huán)境、不產(chǎn)生藥害、對(duì)人畜安全，投入少效益高等特點(diǎn)。6