全 文 :书高原鼠兔的经济损害水平及防治指标研究
王兴堂,花立民,苏军虎,曹慧,祁晓梅,刘荣堂
(甘肃农业大学草业学院,甘肃 兰州730070)
摘要:2007-2008年在肃南县大河乡大岔村的高寒草甸和高寒草原对高原鼠兔的经济损害水平及防治指标研究的
结果表明,高原鼠兔种群数量与其危害所造成草原牧草减产量(地上植物)及经济损失呈正相关关系,相关系数为:
狉=0.9765;高原鼠兔的有效洞口数(犡)与牧草减产量(犕)的线性回归方程为:犕=-16.9603+0.9180犡;在1330
hm2 范围内用C型肉毒梭菌生物毒素进行防治,核算单位面积防治成本为25.05元/hm2;试验期间,高原鼠兔的实
际鼠密度高达510有效洞口/hm2,经济损害水平为130有效洞口/hm2;实际经济损失率高达32.9%,而经济允许
损失率只有11.2%。根据经济允许损失率测算的有效防治指标为185有效洞口/hm2。
关键词:草原鼠害;高原鼠兔;有效防治指标;经济损害水平;经济允许损失率
中图分类号:S443;S812.6 文献标识码:A 文章编号:10045759(2009)06019806
高原鼠兔(犗犮犺狅狋狅狀犪犮狌狉狕狅狀犻犪犲)是青藏高原及其周边地区草原的主要优势种害鼠,也是鼠防的重要靶子动
物。长期以来,人们基本以化学农药控制其种群数量,但是农药的负效应越来越明显,对生态环境安全构成了严
重威胁[1~7]。同时,对鼠害的界定、防治指标、害鼠种群数量应控制在什么水平,以及如何保护生态系统食物链的
完整性等一系列生态学问题引起了全社会的关注,化学杀鼠剂遂被逐渐限制使用,于是,传统的草原鼠害控制方
法受到了质疑,草原鼠害问题陷入了新的困惑[8,9]。因此,探讨高原鼠兔的经济损害水平、提出精确的防治指标,
不仅对逐步实现可持续控制草原鼠害有重要的实用性,而且具有较高的学术价值。
迄今虽有相关文献可参考[10~14],但尚无切题报道。本研究遵循时空精确、目标精确和措施精确的精确性可
持续控制指导思想[15,16],通过对特定时、空进行实地抽样调查、试验,获取相关信息后进行数理统计与分析,期望
弄清楚试验区高原鼠兔危害的种群密度界限(经济损害水平),测算出当时当地的经济允许损失率及其对应的有
效防治指标,作为重要信息源为当地及同类地区高原鼠兔种群的精确性管理提供可靠的决策依据。
1 材料与方法
1.1 试验区域概况
试验区位于N37°28′~39°49′,E97°20′~102°13′的肃南裕固族自治县大河乡,地处祁连山区,属青藏高原北
缘。地貌主要包括山地、丘陵、山间盆地和构造宽谷等类型,海拔1327~5564m。年平均气温-16.7~8℃,其
中:在海拔4000m以下区域7月平均气温5~23.5℃,1月平均气温-8.0~19.5℃;在海拔4000m以上区域7
月平均气温≤5℃,1月平均气温≤-19.5℃;在海拔4300m以下区域≥0℃年积温在0~3700℃。年均降水量
350~450mm(大河乡)。全县总土地面积221.4905×104hm2,含151.2569×104hm2 草原,可利用草原面积
为139.4600×104hm2。草原含9类、18亚类、25组、39型,其中高寒灌丛占39.75%,温性荒漠占15.64%,温性
草原占13.38%,高寒草甸占11.39%,其余各类型所占比例很小。草原鲜草产量为405kg/hm2[温性荒漠的白
刺(犖犻狋狉犪狉犻犪狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿)+红砂(犚犲犪狌犿狌狉犻犪狊狅狅狀犵狅狉犻犮犪)草地型]~5955kg/hm2[高寒灌丛类的垂穗披碱草
(犈犾狔犿狌狊狀狌狋犪狀狊)草地型],平均为2775kg/hm2[17~19]。
试验地选在大河乡的大岔村,总面积1330hm2,平均海拔3800m。草原类型属高寒草甸,矮嵩草(犓狅犫狉犲狊犻犪
犺狌犿犻犾犻狊)+线叶嵩草(犓.犮犪狆犻犾犾犻犳狅犾犻犪)和糙喙苔草(犆犪狉犲狓狊犮犪犫狉犻狉狅狊狋狉犻狊)+禾叶嵩草(犓.犵狉犪犿犻狀犻犳狅犾犻犪)为基本
植被类型,胎生早熟禾(犘狅犪狊犻狀犪狋狋犲狀狌犪狋犪)及草地早熟禾(犘.狆狉犪狋犲狀狊犻狊)亦较常见。高原鼠兔是该草原的优势种
198-203
2009年12月
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
第18卷 第6期
Vol.18,No.6
收稿日期:20081124;改回日期:20090318
基金项目:世界银行/全球环境基金-GlobalEnvironmentalFacility项目(052456CHA)资助。
作者简介:王兴堂(1966),男,甘肃灵台人,副教授,在读博士。Email:wangxt@gsau.edu.cn
通讯作者。Email:liurt@gsau.edu.cn
害鼠。
1.2 试验时间
鉴于早春灭鼠时牧草干枯,要在这时测定产草量和鼠密度的相关性有困难,所以研究分两阶段进行。先在
2007年7月25日-8月10日(第2主害期)同时抽样测定高原鼠兔种群相对密度、对应样方内的地上植物量和
当地青干草市场价格,获取研究产草量及经济损失与害鼠种群密度的相关性资料;再于2008年3月10-20日牧
草返青前(第1主害期),在2007年已开展草情和鼠情调查的区域内,采用C型肉毒梭菌生物毒素进行防治试验,
获取在这一防治措施下的防治效果、防治成本及可能挽回的经济损失资料[20~24]。
1.3 试验材料
以高原鼠兔为测试对象,以传统杀鼠剂-C型肉毒梭菌生物毒素为测试农药。C型肉毒梭菌生物毒素对高
原鼠兔的致死中量(lethaldose50%,LD50)为:LD50=0.171mg/kg,由青海省兽医生物药品厂生产。
1.4 抽样、调查内容和方法
采用多层抽样方法[25],先通过目测,按高原鼠兔有效洞口及活动情况在拟防治区域大致划分出低、中、高3
个鼠密度梯度区作为调查、试验样地,依次用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ编号。
按样地各随机抽取5个用于调查鼠密度和防治试验的样方(1hm2),称为一级样方,共计3×5=15个。用堵
洞开洞法计测高原鼠兔的有效洞口数。
在一级样方内采用对角线抽样法各抽取3个计测地上植物量的小样方(1m2),称为二级样方,共计15×3=
45个。用刈割称重法计测地上植物量。
每个一级样方样内随机设置1个测定地上植物量的对照样方,每一对照样方1m2。随机抽取9个一级样方
对高原鼠兔进行防治试验。防治前先调查有效洞口数,然后按有效洞口投毒饵,第5天再调查不同密度梯度区域
内的残存有效洞口数,计算防治效果。
按大面积(1330hm2)灭鼠结果详细记录各种投入的数量和单价,包括投劳、农药、饵料、添加剂、运输费及各
种器具费用等,以计算灭鼠成本。
以一级样方为统计单位,测算草情、鼠情及高原鼠兔防治试验的一系列参数,在室内采用SPSS软件作相关、
回归等数据处理。
2 结果与分析
2.1 高原鼠兔种群密度与经济损失的相关性分析
为比较客观地反映高原鼠兔种群密度与其危害所造成的草原牧草减产量之间的相关性,在实地进行了抽样
调查。为凸现可比性,在选择鼠密度调查样方时有意识地通过目测在鼠密度差异比较明显的地段分别抽样。调
查结果及新复极差显著性测定结果如表1。
高原鼠兔的种群数量与草原牧草的地上植物减产量及经济损失量均呈正相关关系(表1),相关系数为:狉=
0.9765。这种相关性表明随着高原鼠兔种群密度增加,该分布区内牧草损失量也在增加,这是因为鼠密度高时
觅食活动对植物的消耗量超过了植物自身的补偿能力而形成牧草产量的负增长,同时因其挖掘量增加而造成的
洞口、跑道、土丘流泻和风蚀程度递增,使被破坏的生草面积不断扩展并形成秃斑和鼠荒地,导致草原牧草减产。
高原鼠兔的有效洞口数(犡)与牧草减产量(犕)的线性回归方程为:
犕=-16.9603+0.9180犡 (1)
据调查,2007年底当地青干草为0.30元/kg,故高原鼠兔有效洞口数与经济损失量(犢1)的线性回归方程为:
犢1=0.30(-16.9603+0.9180犡) (2)
2.2 防治成本与效果分析
本次防治面积为1330hm2,总成本33310.00元,其中:杀鼠剂2600.00元,饵料费1460.00元,技术服务
费3500.00元,租车费2450.00元,运输费2500.00元,役畜费4050.00元,劳务费15750.00元,其他费用
1000.00元。
991第18卷第6期 草业学报2009年
表1 高原鼠兔种群密度与植物损失量调查及新复极差测定结果
犜犪犫犾犲1 犐狀狏犲狊狋犻犵犪狋犻狅狀狅犳犗.犮狌狉狕狅狀犻犪犲狆狅狆狌犾犪狋犻狅狀犱犲狀狊犻狋狔犪狀犱狆犾犪狀狋狊犾狅狊狊犲狊犪狀犱狀犲狑犿狌犾狋犻狆犾犲狉犪狀犵犲狋犲狊狋狉犲狊狌犾狋狊
一级样方号
Numberoffirstclass
quadrat
鼠密度X
Densityof犗.犮狌狉狕狅狀犻犪犲X
(有效洞口Effectiveholes/hm2)
地上植物量Abovegroundbiomass(kg/hm2)
CK 试验区
Testregion
减产量
Decreaseofproduction(犕)
经济损失量
Economicloss
(元Yuan/hm2)
ⅠA 42 1660.2 1594.2 66.0 19.8
ⅠB 88 1454.5 1344.9 109.6 32.9
ⅠC 144 1834.0 1678.0 156.0 46.8
ⅠD 262 1205.0 982.2 222.8 66.8
ⅠE 339 1546.3 1221.5 324.8 97.4
ⅡA 421 1784.6 1456.2 328.4 98.5
ⅡB 463 1215.0 833.8 381.2 114.4
ⅡC 514 1633.2 1180.1 453.1 135.9
ⅡD 574 1679.6 1341.1 338.5 101.6
ⅡE 618 1436.5 936.6 499.9 150.0
ⅢA 621 1280.5 746.2 534.3 160.3
ⅢB 706 1112.0 513.6 598.4 179.5
ⅢC 845 1384.8 558.2 826.6 248.0
ⅢD 967 1265.2 344.8 920.4 276.1
ⅢE 1045 1408.5 401.5 1007.0 302.1
平均Average 510 1370.0 918.9 451.1 135.3
新复极差显著性 Ⅰ 175.0A 1540.0a 1364.2aA 175.8A 52.7A
Newmultiple Ⅱ 518.0B 1549.8ab 1149.6bAB 400.2B 120.1B
rangetest Ⅲ 836.8C 1290.2c 512.9cCB 777.3C 233.2C
注:2007-2008年当地牧区青干草单价为0.30元/kg。不同小写字母表示差异显著(犘<0.05),不同大写字母表示差异极显著(犘<0.01)。
Note:Unitpriceofhaywas0.30yuan/kginthelocalpasturefrom2007to2008.Thedifferentsmallettersmeanthesignificantdifferenceat犘<
0.05,thedifferentcapitallettersmeanthesignificantdifferenceat犘<0.01.
一般来说,鼠密度高时防治成本也高,鼠密度低时防治成本也低,但本试验目的在于探讨防治成本与防治效
果之间的函数关系,故将本次防治工作作为一个整体,也就是说没有考虑防治成本随鼠密度变化而变化。按以上
各项投入计算结果,本次试验的防治成本(犢2)为:
犢2=25.05元/hm2 (3)
对大面积的C型肉毒梭菌生物毒素控制高原鼠兔的平均效果为79.51%,防治前后鼠密度差异极显著(表
2),使防治前的平均鼠密度从510有效洞口/hm2 降到104.5有效洞口/hm2,远低于经济损害水平(130有效洞
口/hm2),达到了预期目的。虽有个别调查样方灭洞率只有55.0%,但也有2个调查样方的灭洞率高达100.0%,
说明用C型肉毒梭菌生物毒素控制高原鼠兔效果良好,潜力较大。
根据防治效果测算防治收益(犢3)与经济量损失(犢1)之间存在如下函数关系:
犢3=0.7951犢1 (4)
即:犢3=0.7951×[0.30元×(-16.9603+0.9180×509.9有效洞口/hm2)]=107.6元/hm2
调查和计算结果表明,试验区产草量总价值约为411.0元/hm2(总产×单价),通过对优势种害鼠———高原
鼠兔一次性防治,防治效果达79.51%时防治收益为107.6元,占牧草总产值的26.2%,效益非常明显。如果进
一步提高C型肉毒梭菌生物毒素的施用技术,充分挖掘防治潜力,仍有再提高防治效益的空间。
002 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.6
表2 用犆型肉毒梭菌生物毒素控制高原鼠兔试验结果
犜犪犫犾犲2 犚犲狊狌犾狋狅犳犮犾狅狊狋狉犻犱犻狌犿犫狅狋狌犾犻狀狌犿狋狔狆犲犆狅狀犮狅狀狋狉狅犾狆犾犪狋犲犪狌狆犻犽犪
测项
Item
样本数
Simplenumber(n)
极限
Range
平均值±标准误
Average±SE
狋测验
狋test
防治前有效洞口数Effectiveholesbeforecontrol(个Individual/hm2) 9 144~608 414.22±228.95
狋(5.887)>狋0.01(2.921)
防治后有效洞口数Effectiveholesaftercontrol(个Individual/hm2) 9 0~192 78.22±66.80
灭洞数Numberofdestroyedholes(个Individual/hm2) 9 112~608 336.00±199.56
灭洞率Rateofdestroyedholes(%) 9 55~100 79.51±14.29
2.3 高原鼠兔的经济损害水平
经济损害水平指当防治成本(犢3)等于防治收益(犢2)时的鼠密度,它是界定草原鼠害界限的重要测度值,计
算公式为[26~28]:
防治成本=防治效果×饲草单价×鼠危害造成的减产量 (5)
即:25.05=0.7951×0.30×(-16.9603+0.9180犡)
故:经济损害水平犡=130(个)有效洞口/hm2,这与作
图1 肃南县高原鼠兔经济损害水平测定
犉犻犵.1 犜犺犲犲犮狅狀狅犿犻犮犻狀犼狌狉狔犾犲狏犲犾犱犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳
犗.犮狌狉狕狅狀犻犪犲犻狀犛狌狀犪狀犮狅狌狀狋狉狔
图求解结果完全一致 (图1)。如果此时开展灭鼠工作
只能达到“得”、“失”相当的效果,没有意义。
2.4 高原鼠兔的经济允许损失率及防治指标
经济允许损失率(%)是指根据当地鼠害情况、生
产水平、社会经济状况等,群众对鼠害所造成的经济损
失可接受的程度。因此经济允许损失率是一个动态
值,它随不同区域、不同时间、不同草地类型变化而变
化。参考王华弟和邵宝[26]关于测定农田害鼠经济允
许损失率及防治指标的方法,进一步针对试验区域高
原鼠兔测算其经济允许损失率及其相应的防治指标。
计算公式为:
经济允许损失率(犔)= 犮狉狆犈×100%
(6)
式中,狉为每公顷青干草产量(kg/hm2);狆为每公斤青干草价格(元/kg);犈 为防治效果(%);犮为防治费用
(元/hm2)。
将调查数据(3.2中的狔2,表1第4列,3.1倒数第3行,表2第4列)代入(6)式得
试验区的经济允许损失率(犔)= 25.05918.9×0.30×0.7951×100%=11.2%
经计算,肃南县大河乡大岔村2007年下半年至2008年上半年间,草原鼠害的经济允许损失率为11.2%,比
试验期间的实际损失率(32.9%)低21.7%,表明实际的草原鼠害程度及其所造成的损失远高于群众的承受能
力。这与当地草原海拔高、气温低、牧草生长季短,以及草原破坏容易恢复难等原因使草原生产能力本来就不高
的实际情况相符合。
如果将经济允许损失率换算成减产量并代入(1)式就可计算出鼠密度,即有效防治指标。为了使经济允许损
失率具有广泛的适用性,进一步以11.2%的经济允许损失率为基础,按5%递增设置一系列不同梯度值的经济允
许损失率(表3第2列),并以每一梯度值与表1对照样区(CK)的平均产草量相乘得出对应的牧草损失量(表3
中第3列),再与饲草单价相乘得经济损失量(表3中第4列)。把表3中每一牧草损失量代入(1)式即可算得每
一经济允许损失率对应的鼠密度,即该经济允许损失率下的适宜防治指标(表3)。这一方法不但具有一定的预
测功能,而且对确定不同区域,或同一区域不同草原类型高原鼠兔防治指标具有普遍的参考价值。
102第18卷第6期 草业学报2009年
表3 高原鼠兔经济允许损失率及其对应的有效防治表测算结果
犜犪犫犾犲3 犆犪犾犮狌犾犪狋犻狅狀狉犲狊狌犾狋狅犳犲犮狅狀狅犿犻犮犻狀犼狌狉狔犾犲狏犲犾狅犳狆犾犪狋犲犪狌狆犻犽犪犪狀犱犻狋狊犲犳犳犲犮狋犻狏犲犮狅狀狋狉狅犾狉犲狊狌犾狋狊
测项
Calculateditems
经济允许损失率
Rateofalowedeconomic
loss(%)
牧草损失量
Lossofgrassproduction
(kg/hm2)
经济损失量
Economicloss
(元Yuan/hm2)
适宜防治指标
Fitvalueofcontrol
(有效洞口Effectiveholes/hm2)
11.2 153.4 46.0 185.6
15.0 205.5 61.7 242.3
20.0 274.0 82.2 317.0
25.0 342.5 103.8 391.6
梯度值Gradualvalue 30.0 411.0 123.3 466.2
35.0 479.5 143.9 544.5
40.0 548.0 164.4 615.4
45.0 616.5 185.0 690.0
50.0 685.0 205.5 764.7
注:经济损失量(元/hm2)以2007年底-2008年初当地青干草价格计0.30元/kg。
Note:Theeconomicloss(yuan/hm2)wasevaluatedbyunitpriceofhay(0.30yuan/kg)inthelocalpasturefrom2007to2008.
在2007年底至2008年初,肃南裕固族自治县大河乡大岔村对高原鼠兔危害的经济允许损失率为11.2% 时
(表3),有效防治指标不应低于185.6有效洞口/hm2。这一指标符合鼠防工作中“得>失”的防治原则。然而当
时、当地的实际鼠密度已高达510有效洞口/hm2,产量和经济损失率高达32.9%,实际鼠密度约为经济损害水平
4倍,说明草原正在承受着严重的鼠害压力。
3 讨论
经济损害水平是指通过防治在经济上得、失相当时的鼠密度[21~24],也是界定有无鼠害的一个指标值;经济阈
值是低于经济损害水平的某一鼠密度,这个鼠密度通过种群增长后能够达到经济损害水平;如果鼠密度已经达到
经济损害水平才开始防治已为时过晚,所以应提前采取防治措施,即以经济阈值作为防治指标。然而,目前有关
文献测得的经济阈值实质上还是经济损害水平。通过本研究深切体会到用经济损害水平和经济阈值权衡鼠类的
危害界限及防治指标的理论值是无可非议的,但从经济上讲都是没有意义的。因为以经济阈值作为防治指标,其
目的只是为了防止害鼠种群密度达到经济损害水平,但从经济角度看充其量还是一个“得”、“失”相当的结果。因
此通过试验精确测算当时、当地的经济允许损失率,进一步推算出有效防治指标用于指导鼠防工作更科学、实
用,并比较符合鼠防工作的经济原则。
从“精确性”和“可预测性”考虑,以表3列出一系列经济允许损失率并测算对应的防治指标对试验区及同类
地区的高原鼠兔防治工作有一定的指导意义,但由于经济允许损失率是一个变量,因而还需要在生产实践中不断
完善。本成果为进一步研究提供了一个探索和讨论的平台。
2007年下半年-2008年上半年,在试验区高原鼠兔的种群密度与草原牧草减产量及经济损失之间呈正相关
关系,狉=0.9765;高原鼠兔的有效洞口数(犡)与牧草减产量(犕)的线性回归方程为犕=-16.9603+0.9180犡;
有效洞口数与经济损失(犢1)的线性回归方程为犢1=0.30(-16.9603+0.9180犡)。
在大范围内用C型肉毒梭菌生物毒素对高原鼠兔进行防治试验,平均灭效为79.51%±14.29%,防治收益
107.6元,占牧草总产值的26.2%,同时证明用C型肉毒梭菌生物毒素控制高原鼠兔效果良好,还有较大潜力。
试验期间,高原鼠兔的实际种群密度高达510有效洞口/hm2,经济损害水平为130(个)有效洞口/hm2,实际
密度是经济损害水平的3.92倍;实际产草量和经济损失率高达32.9%,但经济允许损失率只有11.2%,实际损
失率高于经济允许损失率21.7%。根据经济允许损失率测算结果,有效防治指标应为185有效洞口/hm2。
202 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.6
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犃狊狋狌犱狔狅狀狋犺犲犲犮狅狀狅犿犻犮犻狀犼狌狉狔犾犲狏犲犾狅犳狆犾犪狋犲犪狌狆犻犽犪(犗犮犺狋狅狀犪犮狌狉狕狅狀犻犪犲)犪狀犱犻狋狊犮狅狀狋狉狅犾犻狀犱犲狓
WANGXingtang,HUALimin,SUJunhu,CAOHui,QIXiaomei,LIURongtang
(ColegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theeconomicinjurylevelofplateaupika(犗犮犺狋狅狀犪犮狌狉狕狅狀犻犪犲)anditscontrolindexwerestudiedin
thealpinemeadowandalpinesteppeofDachavilageinSunanCountyfrom2007to2008.Thepopulationof
plateaupikawaspositivelycorrelatedwiththereductionofprairiegrassproduction(abovegroundbiomass)and
theeconomiclosseswiththecorrelationcoefficient(狉)=0.9765.Thelinearregressionequationbetweenthe
numberofplateaupika’seffectiveholes(犡)andgrassproductionreduction(犕)was犕=-16.9603+0.9180
犡.Thecontrolcostsperunitareawere25.05yuan/hm2when犆犾狅狊狋狉犻犱犻狌犿犫狅狋狌犾犻狀狌犿typeCwasusedforbio
logicalcontrolinthisareaof1330hm2.Itwasconfirmedthattheeconomicinjurylevelofplateaupikawas130
effectiveholes/hm2andthealowedeconomiclossratiowascalculatedas11.2%.theactualdensityofplateau
pikawas510effectiveholes/hm2andtheeconomiclossratiowasupto32.9%intheresearcharea.
犓犲狔狑狅狉犱狊:rodentdamage;plateaupika;effectivecontrolindex;economicinjurylevel;alowedeconomicloss
ratio
302第18卷第6期 草业学报2009年