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单词 有害生物综合治理(Ⅰ)
释义

【有害生物综合治理(Ⅰ)】
 

拼译:integrated pest management(IPM)(Ⅰ)
 

它是一种农田有害生物种群管理策略和管理系统。它从生态学和系统论的观点出发,针对整个农田生态系统,研究生物种群动态和相联系的环境,采用各种可能相互协调的有效防治措施,并充分发挥自然抑制因素的作用,将有害生物种群控制在经济损害水平以下,使防治措施对农田生态系统内外的不良影响减小到最低限度,以获得最佳的经济的、生态的和社会的效益。

农田有害生物,包括病、虫、草、鼠会给农业生产带来巨大的损失。为此,人类很早就开始探索和采用了预防性措施,如抗生品种、栽培、物理、化学和生物等防治方法。这些措施对减少损失起了一定的作用。二次世界大战以前,由于没有一项措施是完全有效的,实际防治中往往是多种方法的机械组合。二次世界大战以后,有机合成杀虫剂,如滴滴梯、六六六的大量生产和施用开辟了害虫防治的新纪元,但是也曾一度把人们引入“农药万能主义”和“消灭”、“铲除”病虫种群的妄想之中。大量滥用化学农药导致了生态环境污染,杀伤天敌,标的病虫抗药性增强,害虫再次猖獗和次要害虫上升等不良后果。50年代,加拿大皮克特(A.D.Picket,1948)首先使用综合防治的术语。1956年,美国巴特利特(B.R.Bartlett)开始应用化学防治与生物防治相结合的“综合防治”概念。1959年,美国斯特恩(V.M.Stern)则从农业生产的经济观点出发,重点谋求化学防治和生物防治的协调。类似的名词还有协调防治、互补防治。1962年,美国卡森(R.Carson)发表《寂静的春天》一书再次引发了人类对使用化学农药的利与弊,特别是弊的一面进行再认识。大面积推广单一抗病品种导致病原物新品种上升,抗病性“丧失”,病害再度流行的事件也屡屡发生。与此同时,随着生态学的发展,森林害虫种群治理如防治油橄榄紫片盾蚧,牧草上防治苜蓿粉蝶和苜蓿斑蚜获得成功,将生态学和经济学理论不断引入植物保护学科。1965年,史密斯和雷纳兹(R.A.Smith & H.T.Reynalds)在联合国粮农组织(FAO)召开的综合防治学术讨论会上明确提出“综合防治是以互不矛盾的方式使用一切适当的技术,使害虫种群减少到经济损害水平以下,并维持这个低水平的害虫种群管理系统。1966年起,有害生物综合防治(简称IPC)这一术语被广泛接受;1967年FAO的一个专家组又给出进一步的定义。IPC的概念重要之点在于明确指出害虫防治不应以消灭为目标,而应作为生态学的问题来考虑,控制害虫个体数到低的水平。并且强调不是依靠特定方法,而是针对害虫种群以及作物种群为中心的复杂生态系进行综合管理。其后,应用系统处理方法和系统分析方法研究有害生物协调管理问题不断取得进展(Watt,1966;Haynes,1971;Stark等,1971;Geierz等,1973;Giese等,1975;Stark,1973、1975;Ruesink,1976;Tumala等,1976;Huffaker,1980;Huffaker and Rabb,1984)。1972~1978年,美国赫法克(C.B.Huffaker)主持执行的有害生物综合治理计划的实施则使有害生物综合治理的名词在美国以及全世界广泛使用。中国1975年确定“预防为主,综合防治”的植保方针,1986年明确了与国际上一致的综合治理的概念,只是照顾当时多数人的习惯仍用综合防治一词。

IPM与IPC相比,把“防治”变成“治理”含有容忍一定数量的有害生物存在的生态学含义和强调根据生态系统分析的害虫防治概念(J.H.Perkins,1982)。IPM包含有系统论和决策论的思想,通过对生态系统的系统分析和计算机模拟,然后作出防治决策(蒲蛰龙,1990)。1985年曾士迈提出植保系统工程(简称PPSE)的概念,即采用系统工程的理论和方法来研究和处理植物保护问题。他认为有害生物综合治理必须走系统工程之路。

近年的研究多采用试验和模拟并重的技术路线,在以下方面取得了较大进展:(1)种群动态及其数学模型的研究。这是实现治理的基础,涉及一定的环境因素影响下种群数量在时间维和空间维上的变化规律及定量描述方式。已经研制出多种种群动态模型并直接服务于预测预报。如以温度或有效积温为基础的发育进度预测模型、回归分析模型、判别分析模型、模糊判别模型、时间序列模型、多因子综合相关分析模型、以生命表为基础的种群生命系统模型、病害流行系统模拟模型等。建立简单数学模型的关键是参数推求,复杂模型的难点则在于如何用尽可能少的因素说明种群动态的主要特点。因此,对种群间、生物与非生物因素间的相互关系进行了深入研究。(2)损失估计和制定合理的治理目标。IPM以经济损害水平(简称EIL)为目标之一,它体现了经济边际学原理。依据EIL又制定出具体采取防治行动的种群密度指标即经济阈值(简称ET)。它们在生产中已经起到了很好的作用。为了制定合理的EIL,在损失生理、损失测定和损失预测模式方面开展了较多的试验研究。(3)关键防治技术组合与估价。尽管以前对农业防治、化学防治、生物防治、物理防治等单项技术战术研究已经很多了,但还需要把它们放在一个具体的农田生态系统水平上作进一步深入研究,究其利弊、相互关系和在空间、时间上的合理组配。如化学防治与生物防治的协调(开发选择性农药、农药复配、剂型改进、施用计划、防治的益害比指标等)。再如品种合理布局与化学防治的空间组合、丰产栽培与“健身栽培”的协调等等。(4)计算机系统模拟与防治决策优化。农业生态系统是复杂的大系统,涉及生物、经济、社会领域的多种因素和关系,必须借助计算机这一有力工具,建立计算机模拟系统并在其上进行防治方案的优化。因此,模拟和优化技术是十分重要的。已经实用的害虫管理模型如美国密执安州立大学的PMEX系统,原来是以苹果害虫管理为目标而建立起来的,后来很快扩展到蔬菜以及农作物害虫管理,至1984年已有200个农业经营者使用这个系统。病害管理模型如荷兰(1977~1981)研制的IPIPRE,它可以指导对小麦上蚜虫和多种病害的综合治理,已经在欧洲的比利时、瑞士、瑞典、挪威、德、英、法等国家实际应用。它们都有较好的实况监测、信息传递、存储系统和决策支持系统。近来也在发展病虫害管理专家系统和软硬结合的“混合”系统(曾士迈,1991)。

60年代以来,除了IPM策略以外,还有全部种群治理(简称TPM)、大面积种群治理(简称APM)、合理害虫治理(简称RPM)等策略。它们在许多方面与IPM一致,不同点在于TPM要求在一个较大范围的地区彻底根除一些主要种类的害虫,它使用的主要技术是化学防治和雄性不育技术。尽管美国成功地应用TPM策略根除了羊皮螺旋蝇(50年代)和棉铃象(1971~1973),英国和日本的昆虫学家在太平洋4个岛上彻底消灭了两种果蝇,但目前这种策略并不适用于多数农业有害生物。APM的指导者认为IPM和TPM两者的共同点很多,应该合并。他们十分重视改进后的化学防治技术,要求分阶段实现大面积上害虫种群灭绝。在这种情况下,化学防治应该作为多战术中的主要战术,并主张尽量彻底消灭害虫。这些争议都将对有害生物治理理论发展和管理体系的提高作出贡献。

今后一段时间的研究仍工作将集中在如何按系统论的认识论和方法论解决具体的植物保护问题。种群动态规律及其描述仍将是核心课题;种群间相互关系、监测技术、信息和数据管理系统、损失估计、动态和复合防治指标、效益评估、多目标和风险决策等可能成为进一步研究的重点。随着科学技术的飞速发展,新的理论和方法将不断引入有害生物管理系统,而IPM也将纳入整个农业生产系统管理,作为亚系统之一,必然还要进行诸多的改变。

【参考文献】:

1 Flintii M L,van den Bisch R,INTRODUCTION TO INTEGRATED PEST MANAGEMEN T,1981,曹骥,赵修复译.害虫综合治理导论.北京:科学出版社,1985,1~214

2 张宗炳,曹骥.害虫防治:策略与方法.北京:科学出版社,1990,1~23

3 蒲蛰龙.农作物害虫管理数学模型与应用,广州:广东科技出版社,1990,1~17

4 曾士迈.植保系统工程浅说-有害生物综合治理和系统工程.植物保护.合肥:安徽科学技术出版社,1985,1~39

(田际榕撰)

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