農(nóng)業(yè)昆蟲學(xué)緒論

農(nóng)業(yè)昆蟲學(xué)推薦讀物：? 《昆蟲學(xué)報(bào)》,國昆蟲學(xué)會主辦? 《,國農(nóng)業(yè)科學(xué)》

,國農(nóng)業(yè)科學(xué)院主辦? 《應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào)》（原名(《昆蟲知識》）（雙月刊），,國科學(xué)院

動物研究所、,國昆蟲學(xué)會主辦?！吨参锉Ｗo(hù)學(xué)報(bào)》、《植物保護(hù)》www.plantprotection.ac.cn（雙

月刊），,國植物保護(hù)學(xué)會主辦。? 《,國生物防治學(xué)報(bào)》（季刊），,國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)環(huán)境)可持續(xù)發(fā)

展研究所、,國植保學(xué)會主辦。? 《環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào)》，（原名(

《昆蟲天敵》）（季刊），廣東省昆

蟲學(xué)會、生物防治國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主辦。? 《植物檢疫》（雙月刊），,國植保學(xué)會植物檢疫學(xué)分會主辦。害蟲綜合治理的概念害蟲綜合治理(integrated

pest

management,簡稱

IPM),

或稱害蟲綜合防治(integrated

pestcontrol,

簡稱IPC)

類似的名詞在20世紀(jì)早期即已提出，隨著人類的進(jìn)步、科技的發(fā)展、人類對自然的認(rèn)識和控制能力的提高、信仰和哲學(xué)觀念的改變，在人類社會發(fā)展的不同時期有不同的害蟲防治觀念和策略。（一）古代“修德減災(zāi)”防治策略

古代農(nóng)業(yè)由于對自然的認(rèn)識以及科技的落后，控制自然災(zāi)害的能力較差；

盡管當(dāng)時也己發(fā)現(xiàn)了不少防治害蟲生物的礦物、植物、天敵、農(nóng)業(yè)措施及人工機(jī)械技術(shù)，沒有完整的害蟲防治體系。

雖然害蟲防治也取得一定成效，但總體上人類對自然災(zāi)害常表現(xiàn)出無能為力，認(rèn)為是天災(zāi)，是上天對人類劣跡的懲罰，檢點(diǎn)自身，以求寬恕是當(dāng)時的普遍意識。

因此,“修德減災(zāi)”可以說是當(dāng)時的主導(dǎo)防治策略。．..』，’

咕

”．－．子肪(粘蟲)

粘蟲：來元蹤、去元影，百姓稱為“神蟲”，建好坊廟祈求神靈保佑。年平均防治面積近400萬公頃，暴發(fā)年份900萬公頃以上。（二）近代以消滅為主的防治對策

194040年代有機(jī)合成農(nóng)藥的出現(xiàn)給人類提供了前所未的有力武器，

如具有神奇防治效果的DDT等有機(jī)殺蟲劑的出現(xiàn)，人類控制害蟲的能力大大加

強(qiáng).1958年提出的“植物保護(hù)”方針

中國1958年提出的植物保護(hù)方針就是“全面

防治，土洋結(jié)合，全面消滅，重點(diǎn)肅清”。

對農(nóng)藥的集中研究和過分儂賴，削弱了對其他防治技術(shù)的研究與利用，促進(jìn)了化學(xué)防治技術(shù)的迅猛發(fā)展，形成了幾乎完全儂賴化學(xué)防治的集約化化學(xué)防治時代。治蟆蟲

精選良種；

調(diào)節(jié)生育期避開水稻易受害的危險(xiǎn)期；

誘峨燈；

灌水災(zāi)踴；

翻耕災(zāi)踴；

撒毒土、潑澆水、貢藥（三）現(xiàn)代的害蟲綜合防治策略

當(dāng)害蟲防治中片面儂賴化學(xué)殺蟲劑而出現(xiàn)的3R問題越來越嚴(yán)重，人類開始認(rèn)識到害蟲防治的復(fù)雜性和艱巨性，以及單項(xiàng)防治技術(shù)的局限性。

1962年卡爾遜發(fā)表《寂靜的春天》，吸引了全社會的關(guān)注，尤其是相關(guān)學(xué)科的關(guān)注和參與，加速了人們對集約化化學(xué)防治的反思。（三）現(xiàn)代的害蟲綜合防治策略

在分析了化學(xué)防治中出現(xiàn)的各種矛盾和問題以后，人們逐步認(rèn)識到防治害蟲不能，也沒有必要以“消災(zāi)”

為目標(biāo)，防治害蟲不僅涉及到害蟲本身，同時還涉及到其他生物、環(huán)境和生態(tài)系，以及農(nóng)業(yè)投入收益的經(jīng)濟(jì)學(xué)問題，因而害蟲防治不應(yīng)該局限使用某類技術(shù)。3R問題

害蟲防治中片面依賴化學(xué)殺蟲劑而出現(xiàn)的3R問題，W抗性(Resistance)、殘毒(Residue)和再猖獗(Resurgence)。

由于各類害蟲防治措施都有其不足之處，很難用某一類措施很好地實(shí)現(xiàn)害蟲防治的目的，在這種情況下，人們不得不重新考慮害蟲的防治策略問題，于是提出了害蟲的綜合治理。1975年植物保護(hù)方針

1967年聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)在羅馬召開的害蟲綜合防治專家會議上，綜合各種觀點(diǎn)形成了害蟲“綜合防治”的概念：害蟲的綜合治理是害蟲的治理系統(tǒng)，這個系統(tǒng)考慮到害蟲的種群動態(tài)及其有關(guān)環(huán)境，利用所有適當(dāng)?shù)姆椒ㄅc技術(shù)盡可能互相配合的方式，把害蟲種群控制在低于經(jīng)濟(jì)危害的水平。

中國在1975年農(nóng)業(yè)部主持召開的全國植物保護(hù)工作會議上，將“預(yù)防為主，綜合防治”確定為中國的植物保護(hù)方針?！熬C合防治”

解釋

考慮到綜合防治概念也適用于農(nóng)業(yè)以外的森林、牧場和衛(wèi)生害蟲的特點(diǎn)，因此對“綜合防治”一詞作了如下解釋：

從生物與環(huán)境的總體觀點(diǎn)出發(fā)，本著預(yù)防為主的指導(dǎo)思想和安全、有效、經(jīng)濟(jì)、簡易的原則，因地因時制宣，合理運(yùn)用農(nóng)業(yè)的、化學(xué)的、生物的、物理的方法，以及其他有效的生態(tài)學(xué)手段，把害蟲控制在經(jīng)濟(jì)允許受害水平之下，以達(dá)到保護(hù)人、畜健康和增加生產(chǎn)的目的。害蟲綜合治理的特點(diǎn)：(1)

生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)：

害蟲防治以生態(tài)學(xué)原理為基礎(chǔ)，把害蟲作為生態(tài)系統(tǒng)中的一個分量研究和控制。

與“以生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的害蟲治理(Ecologically-BasedPest

Management，WEBPM)”內(nèi)涵是一致的。在害蟲防治中既要考慮農(nóng)林產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)、增產(chǎn)，又要建立最優(yōu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系，保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

(2)

多戰(zhàn)術(shù)觀點(diǎn)對害蟲的防治要提倡多戰(zhàn)術(shù)的戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)各種戰(zhàn)術(shù)的有機(jī)協(xié)調(diào)，尤其強(qiáng)調(diào)最大限度地利用自然控制因素，盡量少用化學(xué)農(nóng)藥，有條件地區(qū)甚至免用化學(xué)農(nóng)藥，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品無公害的目標(biāo)?？共∠x品種、農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物防治、檢疫、物理防治、最后才是化學(xué)防治(3)協(xié)調(diào)共存的觀點(diǎn)

即容忍哲學(xué)，共存哲學(xué)。

它并不要求徹底根絕害蟲或盲目地追求完全鏟除害蟲，而是容許人類植物與害蟲協(xié)調(diào)共存，僅要求害蟲種群不超過經(jīng)濟(jì)闊值水平。(4)經(jīng)濟(jì)學(xué)觀點(diǎn)

防治措施的決策應(yīng)全盤考慮到經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。Yield-

Pestdensity

relationshipsPotential

yield產(chǎn)量潛力Yield

lossnot

linear非線性At

low

pest

densities

thereisnomeasurable

lossOver

compensation

過補(bǔ)償–

low

pest

infestationpromotes

yields

e.g.

ricestem

borersEconomic

lossYield

may

bemeasurablebutnot

economicallyimportantCostof

control防治成本Chemical

costLabor

costEquipment

costLinear

and

threshold

damagerelationshipsETLdeterminationMumford

&Norton

(1984)PDKq

=

CWhereP

=priceperunitofyield,農(nóng)產(chǎn)品單價(2.3)D

=

thelossin

cropyieldperinsectperproduction

unit,

單位有害生物為害產(chǎn)生的產(chǎn)量損失K

=

reduction

inpestattackfrom

control

防治效果q

=the

levelofpestattack

有害生物為害水平(程度)C

=

the

costof

control.

防治成本The

righthandsideof(2.3)

representthe

costof

controlandthe

lefthandsiderepresentsbenefitof

control.From(2.3)theeconomicthresholdisderivedas:economicthresholdq*=C/PDK (2.4)At

this

口break-even口

point,thebenefitof

aparticular

controlactionjust

equalsthecostofthis

controlaction(C).Theexpression(2.4)holdsforcaseswhenpestproblemshave

lineardamage

relationshipq*

=

T

+[C

/

PDK] (2.5)where

Tis

themaximumlevelofpestattackbelowwhichlossesdonotoccurLinear

and

threshold

damagerelationshipsq*

=

T

+

[C

/

PDK]economic

threshold q*=

C/PDKNorton

and

MumfordWhat

is

a

pest?Not

all

insects

or

animals

that

eat

the

cropare

pests

–

these

are

herbivoresInsects

are

herbivores

and

only

be

a

pestwhen

population

is

high.An

insect

is

considered

a

pest

when

itspopulation

is

high

enough

to

causeeconomic

loss

andsocial

inconvenienceClassification

of

pestsCarlHuffaker

主要害蟲Keypests

–

These

mustbemanaged

toprotectyields.

欠生害蟲Secondary

pests-

Thesearecontrolledbynaturalcontrolforcesandonly

becomeproblems

when

insecticidesaresprayedtocontrolthekeypests.

偶發(fā)害蟲Occasional

pests

–

these

occurwhen

environmentalconditionsfavor

themEconomics

of

Pest

ManagementPoint

when

action

is

neededPoint

when

pest

will

cause

economic

lossEIL-Economic

InjuryLevel經(jīng)濟(jì)損害允許水平ET

–經(jīng)濟(jì)閣值*

「

l－phm

dom－

、，，，盧

撾

川－d。mv

c、J＆‘E陰

陽民

巾’m

M，，，，，ab。ve

El,benefit

>

c。stbel。w

El,c。st

>

benefittimeEllETcontr，l旦的ω巳

畢。

」ωaε3CEconomic

threshold

theoryAssumptionsThat

pest

will

always

increase

with

timeControl

is

very

effective.Control

hasno

sideeffects

like

killingnaturalenemiesControl

hasno

externality

costsFarmersuseeconomicrationalityFarmers

can

determineeconomic

thresholdsand

decide

when

to

sprayFarmers

will

count

pests

and

spray

when

pestnumbers

exceed

the

thresholdsInAsia

spraying

equipmentandpracticesare

veryinefficientNoteSpraying

in

early

crop

stagesSpraying

on

top

ofthe

canopyUse

equipment

with

poor

delivery從“綜合防治”到“系統(tǒng)治理”1986年第2次全國綜合防治會議，又把綜合防治提高到“系統(tǒng)治理”的高度，加強(qiáng)“植保系統(tǒng)工程”的理論和方法在綜合治理中的研究，其中包括：1信息系統(tǒng)，如環(huán)境信息、科技信息、經(jīng)濟(jì)信息和預(yù)報(bào)信息等；2決策系統(tǒng)，昆蟲專家、生產(chǎn)者和信息系統(tǒng)組成決策者，運(yùn)用計(jì)算機(jī)為助手，根據(jù)模擬防治試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的有關(guān)資料，決定防治策略；3行動系統(tǒng)，實(shí)施防治技術(shù)，效果檢驗(yàn)和信息反饋等。

這三種系統(tǒng)密切配合，確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，把病蟲害控制在經(jīng)濟(jì)允許水平之下。中國水稻主要害蟲變遷和治蟲對策演變(祝增榮等，2013.

植物保護(hù))時期(土地所有制性質(zhì))治理體系階段1950S(土地改革、合作化)初級病蟲防治時期1960S-1970S中(文革，集體經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)隊(duì))病蟲防治體系建立時期1970S后-1980S前期(集體經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)隊(duì))綜合防治技術(shù)發(fā)展時期1980S中期-1990S初(分田到戶，聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制)綜合治理體系改善時期1991-2005(聯(lián)產(chǎn)承包制的同時，土地流轉(zhuǎn)至大戶、專業(yè)戶)綜合治理體系變動期2006

–(承包制的同時，土地流轉(zhuǎn)至大戶、專業(yè)戶“兩份兩換”等新模式)、綠色防控、生態(tài)治理時期0500010000150002000025000300000500100015002000250030003500400019451955196519751985199520052015稻谷總產(chǎn)量Rice

grain

production

(x100tonnes))水稻種植面積Rice

area(10,000

ha)Area(10000ha)Total

Yield

(10000t)初級病蟲防治時期(1950S)病蟲防治體系建立時期(1960S~1970S中)綜合防治技術(shù)發(fā)展時期(1970S中

~1980S前)改善時期

(1980S中~1990S)變動期

(1991~2005)綠色防控、生態(tài)治理時期(2006~)80007000600050004000300020001000019451955196519751985199520052015稻谷單產(chǎn)Unit

Yield(kg/ha)當(dāng)前面臨的問題自背飛虱褐飛虱稻飛虱危害引起水稻嚴(yán)重減產(chǎn)褐飛虱取食引起枯干倒伏灰飛虱傳播的條紋葉枯病近年因稻飛虱及其傳播的病毒病的危害，經(jīng)防治后每年仍減產(chǎn)二百余萬噸，稻農(nóng)減收一百多億元?。ㄞr(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)資料）自背飛虱褐飛虱灰飛虱虱燒只在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能破壞的地方發(fā)生PhilippinesVietnamMalaysiaChinaThailandBangladeshIndiaIndonesia農(nóng)作物有害生物治理面臨的新問題

國家糧食數(shù)量保障與品質(zhì)安全嚴(yán)峻；

治理對象復(fù)雜：種類多、頻率高、傳病毒、抗藥性；

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體能力差異大：高齡農(nóng)民、合作社、大戶、大企業(yè)

；

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境多變：水、土壤污染、整改新地。

“化學(xué)農(nóng)藥過量使用，

2013年180萬盹!

要減少！”-習(xí)總

熱帶生物多樣性高，能有效控害，亞熱帶高產(chǎn)地區(qū)可行性如何？

生態(tài)(智巧)治理是現(xiàn)實(shí)、可行的祝增選榮、擇程家。安.2013.植物保護(hù)生態(tài)工程治蟲

以稻有害生物(病蟲草害)為例生態(tài)治理是水稻害蟲綜合治理的必然選擇

現(xiàn)階段水稻害蟲治理的總體思路：道法自然，并以道家的陰陽輪回學(xué)說詮釋害蟲與稻田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能之間的互動

發(fā)掘生態(tài)系統(tǒng)中的內(nèi)稟控制因素(陽)，充分發(fā)揮自然控制作用，

設(shè)計(jì)并實(shí)施一個合理的生態(tài)系統(tǒng)使人與自然雙贏的生態(tài)工程治理有害生物(ecological

engineering

for

pestmanagement)成為現(xiàn)階段的水稻害蟲綜合治理的必然選擇。祝增榮、程家安.2013.植物保護(hù)稻飛虱治理的陰陽觀Yin

andYang

in

riceplanthopper

managementStrengtheningYANG

陽StrengtheningYIN

陰正面PositivesEcological

research,

Resistant

varietiesEcologicalengineering,

IPM

trainingInsecticide

reduction

programs負(fù)面NegativesPesticidepromotion

byprivateandPublisectors.Govtsubsidies,

free

distributionsLow

costsof

pesticides,Pesticidemisuses結(jié)構(gòu)StructurePayment

for

environmentalservicesProgreen

policiesRegulations

to

prevent

misuseRestrictemergency

pesticideallocationFacilitatingBalance促進(jìn)平衡有害生物的智巧治理

2013年8月Science雜志專欄智巧治理的必要性問題:

農(nóng)藥暴露與帕金森癥

農(nóng)藥與中毒、自殺

兒童與農(nóng)藥共成長

農(nóng)藥在環(huán)境中的降解解決方法：

物理除草；

誘導(dǎo)免疫抗性、標(biāo)記輔助選擇；RNAi；

轉(zhuǎn)基因抗蟲；

生態(tài)工程治蟲。等等每年的4月11日新智巧技術(shù)涌現(xiàn)“物競天擇，適城市者生存，步步smart

!

”?

Smart是梅賽德斯-奔馳汽車公司(Mercedes-Benz)與手表業(yè)巨頭Swatch公司合作的產(chǎn)物。S代表了斯沃奇Swatch，?

M代表了戴姆勒公司(Mercedes-Benz)，?

Art“藝術(shù)”，雙方合作的藝術(shù)性，?

Smart車名本身“聰明伶俐”，

契合了smart公司的設(shè)計(jì)理念。?

微型都市代步用車的概念。有害生物的治理可以更加智巧，而科學(xué)可以發(fā)撂主要作用美國，加利福尼亞CaliforniaUSAPhoto:

W.E.

ChaneyPhoto:H.A.

SmithPhoto:

W.E.

Chaney在生產(chǎn)有機(jī)生菜的農(nóng)田內(nèi)利用保護(hù)生物多樣性的策略控制生菜牙蟲食牙蠅的幼蟲能取食生菜牙蟲和其他牙蟲，而有機(jī)農(nóng)田能為天敵提供蜜源（蜂蜜和花粉），如種植香雪球和其他昆蟲所需植物美國，加利福尼亞California

USA“Beetlebanks”

in

cereal為甲蟲和蜘蛛等天敵提供越冬場所Provideover-wintering

refuge

forpredators

such

as

beetles

and

spiders.Predators

move

into

adjacent

crop

in

spring

and

check

aphid

pestpopulation

increase.

Show

to

provide

effective

controlfor

low

cost.Photo:

J.M.

HollandThesegrasses

were

found

to

maintain

their

structure

for

atleast

adecade

and

flowering

plants

also

started

to

colonisethestrips

(Thomas

etal.,2001).

Based

upon

thedistancethat

beetlesweredispersing

from

thebanks,

it

was

advisedthat

large

fields,

>15

ha,bedivided

by

multiplebeetlebanks

spaced

no

further

than150

m

apart(Thomas

etal.,1991).Photo:

J.M.

Holland英國UK種植糧食作物農(nóng)田中的“甲蟲銀行”春天，天敵轉(zhuǎn)移到附近的農(nóng)田井控制牙蟲等害蟲種群生長這些野草能維持群落結(jié)構(gòu)至少10年，一些有花植物也開始產(chǎn)生。據(jù)研究，超過15公頃的農(nóng)田最好包含不超過150米的多塊“甲蟲銀行”在葡萄園中利用本地的植物來進(jìn)行生態(tài)控制Nativeplantuse

in

vineyards害蟲的自然控制Natural

pestcontrol植物病害的控制Plantdiseasesuppression營養(yǎng)調(diào)節(jié)Nutrient

regulation保護(hù)生物多樣性Biodiversityconservation發(fā)展觀光和旅游LTourismPhoto:LincolnUniveristy新西蘭NewZealandProfSteve

Wratten,Lincoln

University,New

Zealand新西蘭葡萄園種植開花植物?

鋒車軸草為天敵、傳粉昆蟲如蜜蜂等、以及寄生天敵提供了棲息地，并增加了土壤的氨含量，提高土壤質(zhì)量，減少水土流失和衰退

Crimson

cloverprovided

ahabitat

for

predator

populations

tobuild

up

in

the

springand

provided

nectar

for

bees

and

other

pollinators

and

parasitoidswhile

increasingnitrogen

in

the

soil,

improving

soil

quality

andreducing

runoffand

soil

erosion.?

治理棉田的害蟲時，對農(nóng)藥的需求下降The

decreased

need

for

insecticides

tomanage

heliothine

larvae.以鋒車軸草為覆蓋作物，給棉花的生產(chǎn)帶來許多益處Photo:

K.J.

GrahamSlide:

G

Tillman控制害蟲的經(jīng)濟(jì)投入在傳統(tǒng)控制和生態(tài)控制方法上的比較美國USATreatmentNo.times

economicthreshold

for

heliothinepestsexceededControl2.0aCrimsonClover0.75b非洲東部肯尼亞“推-拉”技術(shù)主要作物(玉米)引誘作物象草引誘害蟲引誘天敵驅(qū)避害蟲間作的金錢草05000

100001500020000250003000035000400004500050000199920002001200220032004Years等吸引和2005

殺200死6

害2007蟲2008200920102011Number

of

farmers

practicing

push-pull

technologyImages:Z

Khan“Push-pull”

polyculture

inmaize(companion

crops,eg

Desmodium,repelpestsand

attract

parasitoids;

bordercrop,egNapiergrass.attractsand

killspests)混種金錢草等植物能驅(qū)除害蟲并吸引寄生天敵；田邊栽種邊際作物如黃麻等EastAfrica東非一一玉米種植中的“推一拉”式多種植物混種丹麥蘋果園-整條種蘋果的田改種15種草生物多樣性和害蟲（葛杰夫等主編）全部種群治理Total

Population

Management,

TPM全部種群治理Total

PopulationManagement，

TPM

到1980年代在國際上提出的全部種群治理，即是利用各種有效手段，將害蟲徹底消滅。不盲昆蟲技術(shù)sterile

insect

technique,

SIT

這一防治對策主要用于局部發(fā)生的嚴(yán)重害蟲、檢疫性害蟲和衛(wèi)生害蟲，可以起到一勞永逸的作用，用一次性投人解決長期防治和危害的問題。

由于防治措施的有效性和害蟲生物學(xué)的復(fù)雜性，目前適于實(shí)施有效的全種群治理的對象還較少。

成功的事例：各種意外侵入的檢疫性害蟲和衛(wèi)生害蟲(如無蠅城市)，

一些島嶼上地中海食蠅和柑桶小食蠅的消滅，以及美國、墨西哥、利比亞等羊皮螺旋蠅、非洲桑給巴爾島采采蠅的滅絕。

隨著植物保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，這一防治對策有可能發(fā)揮更大的作用。Sterile

Insect

Technique

(SIT)不盲昆蟲技術(shù)祝增榮

Zeng-RongZhuzrzhu@zju.

浙江大學(xué)昆蟲科學(xué)研究所ZhejiangUniversityOutline

of

the

talk原理

Principles優(yōu)點(diǎn)

Advantages技術(shù)要點(diǎn)

Main

techniques實(shí)例簡述

cases1.

原理

PrinciplesCytogenetic

consequences

of

radiation-induced

chromosomedamageMuller

further

discovered

that

X-rays

whenapplied

in

sufficiently

high

doses

breakchromosomes

and

that

two

broken

ends

ofchromosomes

that

contacteach

other,being

sticky,

tend

to

adhere

and

healtogether.

Furthermore,

two

broken

ends,each

with

a

site

ofattachment

to

a

spindlefibre,may

heal

together

to

form

a

"dicentric"chromosome

with

two

sites

ofattachment

tospindle

fibres.

When

the

cell

begins

todivide,

the

dicentric

chromosome

may

bepulled

toward

opposite

poles

of

the

cell.Often,

if

the

dicentric

chromosome

fails

tobreak,

then

the

cellcannotdivide,and

itdies.

If

the

dicentric

chromosome

breaks

ata

new

place,

then

one

cell

will

receive

adeficiency

ofgenetic

information,and

theother

a

duplication

of

information.

In

addition,each

chromosome

piece

from

the

originalbreak

thathas

no

site

ofattachment

for

aspindle

fibre

cannotbe

pulled

into

adaughter

nucleus

during

cell

division.

Thus,the

daughter

cells

may

not

receive

all

of

thegenetic

information

needed

to

function.These

and

other

chromosomal

eventsculminate

in

the

death

ofany

embryoformed

by

the

fertilization

of

a

normal

eggcell

with

irradiated

sperm種群數(shù)量動態(tài)原理Population

dynamicsEdwardKniplingThe

fatherofSITGenerationNumber

of

females11,000,00025,000,000325,000,0004125,000,0005625,000,00063,125,000,000Now

let'stry

to

controlthispopulationby

releasing

sterile

maleseachgeneration.Ifwe

can

release

9

million

sterilemalesduring

the

firstgeneration,then

there

will

be

atotal

of10million

malescompeting

for

onemillion

females. Femaleswill

haveonly

a

10%

chance(1

in

10)ofmating

with

a

fertilemale.(Assume

femalesmate

only

once

andsterile

malesare

equallycompetative

with

fertile

malesforunmated

females).Continue

to

release

9

million

maleseachgenerationand

thepopulationheadsquickly

toward

extinction:GenerationNumber

offemales(withsterilemale)RatioofSterileMalestoFemales11,000,0009:12500,00018:13131,00068:149,535944:1550180,000:1602.

優(yōu)點(diǎn)

Advantages環(huán)境安全，environmentalsafety專一，specificity無抗性，non-resistance

development可持續(xù)發(fā)展Sustainable

developmentSIT:

amongmost

environment-friendly

methodsAdvantages:species-specific,no

non-target

effectscan

be

applied

over

difficult

topographyintegrateswell

with

other

methodsideal

for

transboundary

insectpestproblemsacts

inversely

density

dependentSIT

:inverse

density

dependence102030708090100%0PopulationLevel40 50 60%

suppression0%100RelativeEfficiencyPest

Insects

affected

/

unitcosttwo

phases:Suppression

ifpopulation

is

highReleases

ofsterile

malesSterile

Insecttechniqueinsecticides,

trapsandothercontrol

methods…..Eradication3.

Briefs

of

the

technique技術(shù)要點(diǎn)Determination

oftarget

pests

試驗(yàn)對象選擇：分布區(qū)域，

年代次，交配習(xí)性，食性，

Radiation輻射：蟲態(tài)，全不盲劑量，半全不盲劑量-遺傳不盲Mass-rearing工廠化飼養(yǎng)：

Release釋放：地面，空中Monitoring監(jiān)測：Gamma

RadiationNoOffspring(BIRTHCONTROL)Sterile

Insect

Technique

(SIT)SterileSterileWildWildFourStrategicOptions

forSITasPartofAW-IPMSuppression:

Reduction

of

insecticide

use

andcrop

losses,

and

facilitation

of

sustainableagricultureContainment:

Avoiding

thespread

of

newlyintroduced

insect

pestsEradication:

Developmentof

areas

free

ofmajordiseasevectors

orpestsPrevention:

Avoiding

establishmentofinvasive

exoticpests

in

high-risk

areas4.

實(shí)例簡述

Cases羊皮螺旋蠅The

new

World

screw

worm

根治桑給巴爾采采蠅

根治新西蘭蘋果毒峨Med

fly

in

the

World

(other

PPT

in

detail)仙人掌蟆Cactoblastiscactorum

(Lepidoptera:Pyralidae)inNorthAmericaFrom

fruit

fly

to

lightbrown

apple

moth

inCalifornia,

debating4.1

羊皮螺旋蠅The

newWorld

screwworm

美國、中美洲-

羊皮螺旋蠅screw

worm，

1950年代中期，美國在西印度群島的庫拉索島大量釋放經(jīng)輻射不盲的螺旋蠅雄蟲，徹底防治當(dāng)?shù)厣蟠蠛οx野螺旋

蠅獲得成功.

北非J比亞-羊皮螺旋蠅；4.1

羊皮螺旋蠅SIT

againstNATIVE

PestSpeciesNew

World

Screwworm

myiasisInitial

target

of

SIT

in

the1950sInfestation

of

living

vertebrate

tissue:

cankill

an

animal

in6-7

days

if

not

treated羊皮螺旋蠅在原產(chǎn)地的分布Distribution

ofscrewworms

in

the

United

States

prior

to

theeradication

programmeScrewworm

situation

in

January

1961Barrierzone

b/wUSAandMexicoboardChronological

summary

ofscrewworm

eradication

fromthe

United

States

and

Mexico

1957-84Recent

distribution北非利比亞-羊皮螺旋蠅NewWorld

screwworm

in

NorthernAfrica

1988年，Libya

從Mexico工廠進(jìn)口不盲雄蟲

1991年根治

防止南侵，危及非洲大陸動物健康羊皮螺旋蠅NWS

in

N

Africa

1988年LoadingLoading

the

sterilizedNWS

from

MexicoScrew

worm

flight

from

NAmerica to

N

AfricaAerial

Transport

ofSterile

Flies

from

Mass

Rearing

Plant

inMexico

toLibyaSingle

engineairplane

for

releaseThe

aerial

release

of

sterile

NWSwas

initiated

inmid-December

1990

with

3.5million

fliesreleasedper

week.The

area

treatedwasenlarged

aswell:

the

initialdispersal

ofsterile

flieswas

over

an

area

ofabout5000

km2

in

the

northwestern

partof

the

NWS-infested

area.By

April1991,

28

million

sterile

flieswere

beingreleased

over

the

entire

NWS-infested

area

twice

aweek.Cases

1991年根治4.2

根治桑給巴爾采采蠅TsetseFly

Eradication in

Zanzibar,TanzaniaTsetse

fly

采采蠅Tsetse

fly

舌蠅屬(雙翅曰：舌蠅科Glossinidae)的重要傳播媒介.TrypanosomeTrypanosome

causesNagana

in

cattle

andSleeping

sickness

(可致死)in

humans

非洲錐蟲病為流行性很強(qiáng)的非洲睡眠??；Tsetse

fly

distribution

in

Africa在非洲錐蟲病所涉及的非洲熱帶地區(qū)，人類健康和畜牧業(yè)生產(chǎn)都受到極大的威脅Human

Trypanosomosis,

known

as“sleepingsickness”

isamong

the

mostdebilitatingdiseasesin

sub-Saharan

Africa.Over55

million

rural

peopleareat

risk

andover300,000

people

areinfected

(WHO,1995).

最近，戰(zhàn)亂引起非洲睡眠病在扎伊爾、蘇丹和烏干達(dá)地區(qū)的再一次大流行.Native

African

Zebu

cattlein

Tanzania,

sickwith

nagana.Classification

ofG舌蠅屬的分類Glossina

舌蠅屬分為3個群，共有31個種和亞種.

雖然舌蠅屬所有的種都有可能傳播錐蟲，但不同的種所傳播的錐蟲的種類，引起的疾病以及傳播的能力不

同.主要生活史

Life

historyl

雌蠅一生只交配1次，l

每8-10天產(chǎn)1只幼蟲（大多數(shù)昆蟲產(chǎn)卵），幼蟲產(chǎn)下后僅幾個小時外露便入土化蝠，l

蝠期長達(dá)30-40天，l

生殖力極低，l

世代歷期極長根治桑給巴爾采采蠅項(xiàng)目Zanzibar,TanzaniaTrappingConventionalmethodssuchas

trappingInsecticide

spraying

on

cattleinsecticidesprayingoncattle

(below)reduce

tsetsepopulations.5.1

Mass-rearing采采蠅群體繁殖：

繁殖基地設(shè)在坦桑大陸東北部沿海城市

Tanga的采采蠅和錐蟲病研究所。實(shí)驗(yàn)室的

設(shè)施可容納100萬繁殖期采采蠅，每周可生

產(chǎn)10萬只雄蟲供不育處理釋放。

以人造硅膠仿活牛皮膚覆蓋、牛血液井添力ATP、離體飼養(yǎng)成蠅;對釋放用采采蠅還在牛血中添力殺錐蟲藥Samorin

(isometamidium);飼育溫度28℃，濕度70-80%;Rearing

cageSterile

insect

technique

rearing

tsetse

flies

in

speciallydesignedcagesMass

rearing

facilityMarkingwith

fluenrent

羽化時以熒光粉標(biāo)記成蠅，dyeSex

sorting

in

chilling

chamberTTRI

insectary

atTanga

male

andfemale

tsetses

arehandsorted

4℃下分離雌雄蠅；采采蠅群體繁殖結(jié)果

1994年繁殖期雌性采采蠅群體(Colony)大小為25000，而后直線上升至1995年6-10月的25萬只，隨著第2養(yǎng)蟲室的修繕竣工，群體于1996年第1季度躍上50萬只的臺階，此時第3養(yǎng)蟲室又修茸一新交付使用，群體接著直線上升達(dá)到90萬只。

1997年初隨著桑給巴爾不再捕獲野生采采蠅時間的延長，逐步減少了對繁殖群體的投入。Weekly

pupaeproduction每周生產(chǎn)的采采蠅離踴量

1994年1萬，

1995年第1季度3.4萬，

1995年下半年5萬，

1996年中期10-20萬，

1996年下半年保持在30萬，

其后每周離踴產(chǎn)量逐步下降。5.2

Nuclear

radiation核輻射60

Co

gamma

ray

應(yīng)用鉆60伽馬射線源，劑量120Gy，羽化后3-5天的采采蠅雄蠅接受輻射。

低溫群體置于保溫瓶中照射。

經(jīng)前期研究表明該劑量的輻照可以使該種采采蠅雄蟲的精巢受損傷但不影響飛翔、求偶、交配能力。5.3Quality

control

(QC)

對每批釋放及繁殖蠅均作質(zhì)量檢驗(yàn)，其結(jié)果及時反饋至繁殖過程。5.4

飛機(jī)航空釋放Flight

routes

over

the

IslandGPS定.fl:NAV

5000A不盲昆蟲的航空釋放5H-ZAYLoading

boxes

of

sterile

tsetse

flies

for

aerialrelease

over

Unguja

Island5H-AZO

先后租用當(dāng)?shù)睾娇展镜男⌒蛦巍㈦p

引擎客機(jī)5架(Cherokee,Partenavia,Navajo罪Chieftain),

飛行高度為210-275m,飛行速度160-210km/hrGPS用于低空飛行導(dǎo)航

每一條航線的起始和終止點(diǎn)均預(yù)先設(shè)置在GPS中.Number

ofsterile

males

released

從1994年8月開始釋放不盲采采蠅以來至1997年11月底，累計(jì)釋放了約800萬只不盲雄蟲。

平均每周釋放數(shù)從1994年的12381增加到1995年和1996年的35180和71405只，64%的不盲采采蠅釋放在野生采采蠅密度較高的南半島。

供釋放的不盲采采蠅質(zhì)量檢驗(yàn)表明：由于運(yùn)輸和釋放引起的死亡率非常低，僅1.2%；不飛率為0.2%至1.6%。桑給巴爾溫古賈島每周航空釋放的不盲雄性采采蠅(Glossina

austeni)量,累計(jì)釋放了約800萬只不盲雄蟲。Weekly