免费文献传递   相关文献

A brief discussion on ecological regulation of forest pests

浅议森林有害生物生态调控策略


人工林的增加大大改善了我国的生态环境, 但也同时增加了森林有害生物发生的风险。生态调控技术克服了传统控制策略的不足, 是目前森林有害生物管理的最佳策略之一。论文回顾了森林有害生物的管理策略思想的发展历程, 简述了生态调控(Ecological regulation)策略与森林有害生物可持续控制(Sustainable pest management in forest, SPMF)的理念与核心原则。通过对有害生物的实例研究的概括, 从森林生态系统自身特征、调控对象有害物质和森林生态系统的环境条件三个方面, 综述了森林有害生物生态调控的相应策略。文章也指出了该策略的发展前景及不足之处。

The rapid developed man-made forests are greatly improving the eco-environment, but also increasing the risk of forest pests. Ecological regulation, developed from the former strategies, is considered as one of the best strategies for managing forest pests. The development history and the connotation of the strategy of ecological regulation and sustainable pest management in forest were reviewed. Based on several management examples of forest pests, the measures of ecological regulation were categorized into three types, which were based on the forest ecosystem, the pests, and the environment, respectively. The prospects and suggestions were also put forward.


全 文 :第 32 卷 第 1 期 生 态 科 学 32(1): 133-136
2013 年 1 月 Ecological Science Jan. 2013
收稿日期:2011-11-07 收稿,2012-04-18 接受
基金项目:林业公益性行业科研专项项目(200904029);北京林业大学中芬合作项目(BIOPROC 1114201);中央高校基本科研业务费专项
(TD2010-4)
作者简介:李菁(1986—),男,博士研究生,研究方向:森林生物灾害生态调控. 电话:010-62338042 E-mail: jing_bjfu@126.com
*通讯作者:石娟,博士,副教授. 研究方向:林业外来有害生物 
李菁,骆有庆,石娟,张军生. 浅议森林有害生物生态调控策略[J]. 生态科学, 2013, 32(1): 133-0136.
LI Jing, LUO You-qing, SHI Juan, ZHANG Jun-sheng. A brief discussion on ecological regulation of forest pests[J]. Ecological
Science, 2013, 32(1): 133-0136.

浅议森林有害生物生态调控策略
李菁 1,2, 骆有庆 1, 石娟 1*, 张军生 3
1.北京林业大学教育部森林培育与保护重点实验室, 北京 100083
2.中国林业出版社,北京 100009
3.内蒙古大兴安岭林管局森防站, 牙克石 022150

【摘要】人工林的增加大大改善了我国的生态环境,但也同时增加了森林有害生物发生的风险。生态调控技术克服了传统控
制策略的不足,是目前森林有害生物管理的最佳策略之一。论文回顾了森林有害生物的管理策略思想的发展历程,简述了生
态调控(Ecological regulation)策略与森林有害生物可持续控制(Sustainable pest management in forest, SPMF)的理念与核心原
则。通过对有害生物的实例研究的概括,从森林生态系统自身特征、调控对象有害物质和森林生态系统的环境条件三个方面,
综述了森林有害生物生态调控的相应策略。文章也指出了该策略的发展前景及不足之处。

关键词: 生态调控;森林;有害生物;发展;应用
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2013.01.023 中图分类号: S43 文献标识码:A 文章编号:1008-8873(2013)01-133-04
A brief discussion on ecological regulation of forest pests
LI Jing1,2, LUO You-qing1, SHI Juan1*, ZHANG Jun-sheng3

1. Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
2. China Forestry Publishing House, Beijing 100009, China
3. Forest Pest Management and Quarantine Station of Daxinganling, Yakeshi 022150, Inner-Mongolia, China

Abstract: The rapid developed man-made forests are greatly improving the eco-environment, but also increasing the risk of forest pests.
Ecological regulation, developed from the former strategies, is considered as one of the best strategies for managing forest pests. The
development history and the connotation of the strategy of ecological regulation and sustainable pest management in forest were reviewed.
Based on several management examples of forest pests, the measures of ecological regulation were categorized into three types, which were
based on the forest ecosystem, the pests, and the environment, respectively. The prospects and suggestions were also put forward.

Key words: ecological regulation; forest; pest; development; application
生 态 科 学 Ecological Science 32 卷 
 
134
1 引言(Introduction)
第七次全国森林资源清查(2004~2008 年)显
示,我国森林面积已达 1.95×108 Rm2 万公顷,森
林覆盖率 20.36%,其中人工林保存面积 6.17×107
Rm2 万公顷,居世界首位[1]。迅猛发展的人工林带
来了巨大的生态和社会效益,同时也存在着严重的
问题。由于树种单一、栽培方式不科学及后期管理
缺乏等因素,有害生物频发已成为人工林面临的最
严重的问题之一。有害生物综合治理(IPM)自 20 世
纪 60 年代提出后一直被视为解决害虫问题的根本
途径,在全球范围内得到广泛的应用。随着 IPM 理
念的发展,学者们逐渐认识到了该思想中的某些不
足,包括过于强调对目标害虫的控制、过于强调化
学防治等[2-3]。随着生态学理念在人类生产生活各方
面的渗透,许多学者提出了各自领域的生态调控理
念,为害虫的管理提供了一些新途径。本文综述了
森林害虫生态调控思想的发展历程和理论内涵,对
一些实例研究进行了归类概括,最后对害虫生态调
控策略的发展提出了展望。
2 生 态 调 控 的 思 想 内 涵 与 发 展 历 程 (The
connotations and development history of
ecological mediation)
有 害 生 物 综 合 管 理 ( Integrated Pest
Management, IPM)的广泛应用使人类的生产生活
得到了巨大的改善,特别是农作物的产量和产出投
入比得到了空前的提高。而由于 IPM 仅是对传统化
学防治的组合改进,仍不能彻底摆脱 3“R” [抗性
(resistance)、再增猖獗(resurgence)和残留(residue)]
等典型问题。因此,必须对 IPM 进行改进以适应人
类的长远利益与环境的承载能力。庞雄飞等[4-5]利用
系统控制论原理,将昆虫种群视为一个系统,各种
作用因子为系统边界。该思想主要通过改变作用于
种群的因子的控制状态来改变昆虫种群的规模,即
以数量控制为目标并最终将害虫种群数量控制在经
济阈值以下。此种策略将对害虫的控制进行了量化,
但仍然没有脱离对害虫种群的控制。丁岩钦[6]基于
生态学与经济学理论提出了“生态控制”理论,认为
在害虫管理系统中,应当同时遵循经济学和生态学
的双重原则,并将害虫管理纳入该生态系统中,作
为系统的组分结构,进行综合调控,来获得优化管
理对策。本思想的创新点就在于利用“调控”而不是
“防治”来对待害虫种群,在此基础上利用各种条件
来管理害虫。此外,调控的目的并不是害虫本身,
而是使包括害虫、植物和环境在内的生态系统的结
构得到根本性优化。在此基础上,戈峰[7]对生态调
控思想的原理与方法进行了更为细致的阐释,明确
了普适于农田生态系统中的害虫生态调控需遵循功
能高效、结构和谐、持续调控和经济合理四个原则,
并通过研究实例证明该理论体系能够应用于棉田生
态系统害虫的管理中,效果明显。基于森林及森林
生态系统的重要作用,骆有庆和沈瑞祥[8]将害虫生
态调控思想引入森林病虫害的管理中,并提出了森
林 有 害 生 物 可 持 续 控 制 (Sustainable pest
management in forest, SPMF)思想。SPMF 理论来源
于森林生态系统并利用其复杂的结构与相对稳定的
时空动态,其创新之处在于将森林有害生物纳入森
林生态系统的变化发展规律之中,利用生态系统本
身对有害生物进行自然调节和控制。SPMF 思想为
林业有害生物的治理提供了明确的思路,是一种考
虑了技术、经济、社会和生态等各方面因素为一体
的协同策略思想。对防护林杨树光肩星天牛
(Anoplophora glabripennis)的防治试验[9]是 SPMF
理论的一个很好体现,由其研究团队在宁夏三北防
护林区通过对非寄主树种、抗性树种和诱饵树种的
合理配置构建了加强型二代林网,对以光肩星天牛
为主的杨树天牛起到了良好的抵御作用,从而实现
防护林对天牛的自控。梁军等[10-11]指出有害生物生
态控制在农业领域中得到了广泛的应用,效果明显,
并指出此种策略是未来森林有害生物控制的主要方
向,应得到更大范围的推广。
3 应用实例研究(Applications)
自有害生物生态调控思想提出至今,在许多领
域都得到了广泛的应用。对于林业领域而言,生态
调控技术主要应用于森林病虫害的防治中。不同地
区、树种、林分类型、病虫害类型报道了不同的调
控措施或综合措施。但从本质上讲,调控策略主要
有三类:基于森林生态系统自身、调控对象和环境
条件。
3.1 基于森林生态系统自身的调控策略
森林生态系统是陆地生态系统中面积最大、最
重要的自然生态系统[12]。森林生态系统物种丰富、
群落结构复杂、类型多样、稳定性高等优点。该系
统具有较高的自调节能力,以维持系统的功能和结
构稳定。骆有庆等[9]将生态调控的理论基础定位于
1 期                         李菁,等. 浅议森林有害生物生态调控策略 
 
135
森林生态系统所具有的稳定性、风险分散性和抗性
相对性等。
我国学者利用该策略进行森林有害生物调控的
主要措施包括:(1)营林技术[13-17],主要措施包括林种
结构调整,虫源地改造,疏林补植抗病虫树种,大力实
行封山育林,改善林相和林下植被等;(2)抚育措施
[18-20],主要包括幼林期化学除草、成林期对于林间
乔灌木的疏伐、林间植被和寄主树种下层轮枝的清
除以提升林分光照条件从而改善林间微环境;(3)抗
性树种选栽[21],例如不用种类的桉树可以适应不同
的气候条件,对多种胁迫具有不同的抗性,因此可以
适地适树,或者通过植物自身的机能实现诱导抗性,
也能够较好地提升林分对有害生物的抵御能力。
3.2 基于调控对象的策略
生态调控的目的是对有害生物进行一定的控
制和调节,因此,针对于有害生物本身的策略更能
从本质上对其进行管理。相关的调控措施包括:(1)
化学防治[20-21],主要可以通过使用高效低毒的环境
协调型农药如敌百虫、聚酯类等对地下害虫和爆发
性害虫进行应急处理,应注重不同类群害虫采用不
同的农药品种、剂型、喷施方式、喷施时段等事项,
同时应引入微生物杀虫剂等新的化学方式手段等与
传统方式协调作用;(2)生物防治[18,21-22],是进行生
态调控的主要手段之一,可大力发展针对于某种害
虫的天敌生物如天敌昆虫、捕食性鸟类等,也应特
别关注对昆虫病原微生物制剂如应用质型或核型多
角体病毒、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis
Berliner)等的应用推广。另外,造林时可科学利用
菌根菌、生物肥料以优化根际微生物环境从而提升
自身抗性;(3)化学生态防治[23-25],主要是某些寄主
植物的叶片或干枝挥发物能够对害虫具有一定的诱
集作用,从而实现对其杀灭作用,是一种利用植物
自身信息素而达到对有害生物进行昆虫的新途径;
(4)人工诱杀[21,26],此项措施主要运用在对林间大型
害虫或林木鼠兔害的防控上,需考虑人力、物力和
财力的支出等因素;生物农药[14,15],主要运用于对
松毛虫类的防控中,应用较多的包括昆虫性信息素、
集结信息素、产卵引诱激素和利它素等,昆虫生长
调节剂(如灭幼脲Ⅰ号、灭幼脲Ⅱ号、灭幼脲Ⅲ号)
等生物制剂也能起到较好的防控作用;(5)微生物农
药[27-28],主要包括细菌杀虫剂(如日本金龟子芽孢
杆菌 Bacillus popilliae)、真菌杀虫剂(如白僵菌、
绿僵菌、黄僵菌、蚜霉菌等虫生真菌)、病毒制剂(如
NPV、CPV 和 GV 等)以及昆虫病原线虫和原生生
物(主要为微抱子虫,主要寄生于鳞翅目、鞘翅目、
双翅目的一些昆虫)等,是一种有前途和较大应用
范围的调控措施;(6)检验检疫措施[29-30],旨在切断
有害生物传播途径的措施,有害昆虫主要通过熏蒸
处理,微生物类主要采用取样培养或 PCR 测定以达
到检出效果。
3.3 基于环境条件的调控策略
此处的环境包括林分所在的森林生态系统环境
以及对于单株被保护树种的微环境。有研究表明环
境能够对有害生物的发生产生一定的影响[31-32]。因
此,对于森林生态系统,通过各种措施对林分条件
和环境进行改善能够降低有害生物的入侵机会,并
提升林分本身的抵御力。另外,植物的根系能够通
过信号输出对植物地上部分的生理生态行为进行一
定的调节[33],因此对于被保护树种的微环境的改善
也不容忽视。鞠洪波[34]通过对樟子松幼苗增施含有
促生长效果的菌肥使樟子松的生长状况和对樟子松
枯梢病的抗性得到明显改善和提高,这表明植物微
生态环境的改善也是对有害生物进行调控的一种较
好的策略,应该在林业领域得到更广泛的应用。工
业革命后,人类生产生活对森林生态系统的干扰和
破坏愈演愈烈,由人类干扰受损的森林正逐渐成为
受病虫害威胁最大的目标林分。因此,今后应十分
重视以人类为主要内容的社会环境的改善,应通过
不断地宣传教育,使广大民众深刻意识到森林的重
要性以及保护森林的必要性。
4 总结(Conclusions)
生态调控理论以森林生态系统特有的稳定的
结构以及由此产生的自我适应性为基础,强调发挥
森林系统本身的对于有害生物的抵御能力,使对有
害生物的管理更主动、彻底,而不是被动的防治和
控制等以灭杀为主要目标的策略。另外,生态调控
的措施也十分具有系统性和综合性,能够从各个环
节对有害生物的发生、发展等环节对其进行预防性
的调节和控制。可以说,森林有害生物生态调控是
以往管理策略的综合,是在对有害生物控制策略中
的进一步完善,符合我国现阶段建设和谐社会与环
境友好型社会的要求,是人类发展进程中的必然结
果。
生态调控理论也存在一些需要改进之处。由于
对有害生物的管理是一个系统工程,需要各个环节、
各方力量的鼎力配合。某一环节的成败可能对前期
生 态 科 学 Ecological Science 32 卷 
 
136
工作的效果造成一定影响,某一步出现失误甚至可
以完全毁掉前期工作的所有成果。例如,林区检验
检疫工作的失误可能将某种致命性的外来有害生物
引入,这完全可以消除林区长期对林地的栽培和抚
育效果。
生态调控理论是对前人思想的总结与提升。随
着人类的不断实践与认识,这套思想理论体系中不
合理的部分应该得到及时的完善,这需要对现有理
论与新思想进行集成创新,对现有技术进行有机耦
合,最终使理论更系统、科学,使实践更有效、可
行。

参考文献(References)

[1] 国家林业局资源司. 第七次全国森林资源清查[R]. 北
京:国家林业局. 2010.
[2] Wearing C. Evaluating the IPM implementation process
[J]. Annual Review of Entomology, 1988, 33(1): 17-38.
[3] Vereljken P. From integrated control to integrated farming,
an experimental approach[J]. Agriculture Ecosystem
Environment, 1989, 26(1): 37-43.
[4] 庞雄飞,梁广文,尤民生. 昆虫种群生命系统研究方法
概述[J]. 昆虫天敌,1986,8(3):176-186.
[5] 庞雄飞,梁广文. 昆虫种群系统的研究概述[J]. 生态学
报,1990,10(4):373-378.
[6] 丁岩钦. 论害虫种群的生态控制[J]. 生态学报,1993,
6(2):99-106.
[7] 戈峰. 害虫生态调控的原理与方法[J]. 生态学杂志,
1998,17(2):38-42.
[8] 骆有庆,沈瑞祥. 试论森林有害生物可持续控制(SPMF)
策略[J]. 北京林业大学学报,1998,20(1):96-98.
[9] 骆有庆,刘荣光,许志春. 防护林杨树天牛灾害的生态
调控理论与技术[J]. 北京林业大学学报,2002,24(5/6):
164-168.
[10] 梁军,张星耀. 森林有害生物的生态控制技术与措施[J].
中国森林病虫,2004,23(6):1-8.
[11] 梁军,张星耀. 森林有害生物生态控制[J]. 林业科学,
2005,41(4):168-176.
[12] 李俊清主编. 森林生态学[M]. 北京:高等教育出版社,
2006,393-411.
[13] 王东升,孙礼,何平勋. 落叶松落叶病的生态控制技术
研究[J]. 林业科学研究,1996,9(3):305-310.
[14] 李端兴,梁秋霞,金有明,余黎红,樊水根. 马尾松毛
虫生态防治技术[J]. 中国森林病虫,2001,4:11-13.
[15] 韩明跃. 松毛虫种群生态控制可行性分析[J]. 林业调
查规划,2005,(2):77-80.
[16] 安堃. 哈尔滨地区植物多样性与青杨脊虎天牛生态控
制研究[D]. 哈尔滨:东北林业大学. 2009.
[17] 骆有庆,刘荣光,刘乃生. 杨树天牛灾害可持续控制策
略与技术[J]. 中国森林病虫,2002,1:32-35,41.
[18] 温小遂,施明清,匡元玉. 萧氏松茎象发生成因及生态
控制对策[J]. 江西农业大学学报,2004,26(4):495-498.
[19] 罗永松,孙江华. 萧氏松茎象生态控制初探[J]. 中国
森林病虫,2004,23(6):37-39.
[20] 黄华艳. 银杉有害生物的生态调控研究[D]. 南宁:广西
师范大学,2006.
[21] 顾茂彬,洪富文. 桉树害虫的生态控制[J]. 林业科学研
究,2006,19(3):316-320.
[22] 李志东. 啄木鸟对森林害虫生态控制作用浅析[J]. 昆
虫天敌,2006,28(1):44-48.
[23] Butter R, Xu C, Ling L. Volatile components of wheat
leaves (and stems): possible insect attractants[J]. Journal
of Agricultural and Food Chemistry, 1985, 33(1):
115-117.
[24] James D. Synthetic herbivore-induced plant volatiles as
field attractants for beneficial insects[J]. Environmental
Entomology, 2003, 32(5): 977-982.
[25] Loughrin J, Potter D, Hamiltion-Kemp T. Attraction of
Japanese beetles (Coleoptera: Scarabaeidae) to host plant
volatiles in field trapping experiments[J]. Environmental
Entomology, 1998, 27(2): 395-400.
[26] 原永谦. 林木兔害生态调控技术初探[J]. 山西林业科
技,2005, (2): 39-40.
[27] 赵永贵,郭超群,韩恒芬. 微生物农药研究的现状及展
望[J]. 河南农业大学学报,1995,29(3):304-310.
[28] 范玲. 微生物农药研究进展及产业发展对策[J]. 中国
生物工程杂志,2002,22(5):83-86.
[29] 周弘,王开湘,叶春巧. 进境木包装松材线虫检验检疫
制样方法比较[J]. 植物检疫,2002,16(5):268-270.
[30] 王中康,孙宪昀,夏玉先. 柑桔溃疡病菌 PCR 快速检
验检疫技术研究[J]. 植物病理学报,2004,34(1):14-20.
[31] 魏红. 呼伦贝尔草地生态环境与有害生物发生的关系
[J]. 内蒙古草业,2010,22(1):19-22.
[32] 杜宾,方岩. 环境条件对园林植物有害生物的影响[J].
太原科技,2010,(2):80-81, 86.
[33] Davis W, Zhang J. Root signals and the regulation of
growth and development of plants in drying soil[J].
Annual Review of Plant Biology, 1991, 42(1): 55-76.
[34] 鞠洪波. 樟子松枯梢病微生态控制研究[D]. 哈尔滨:东
北林业大学. 2005.