【正文】 類工程學、控制工程學、通訊工程學、計算機工程學、一般生理學、神經(jīng)生理學、心理學、數(shù)學、邏輯學、社會學等眾多學科的交叉學科?？梢哉f ,系統(tǒng)工程理論的引入 ,催生了一門新的學科—— 植保系統(tǒng)工程學。 第二 ,系統(tǒng)論的引入 ,可將有害生物的發(fā)生為害與治理視為一個系統(tǒng) ,用系統(tǒng)分析和系統(tǒng)狀態(tài)定位來確定有害生物數(shù)量變化的瞬時狀態(tài)和未來某一時刻的狀態(tài) ,從而做出最佳的預測和決策。美國的衛(wèi)星和高空偵察飛機所拍攝的照片 ,可以分辨出作物和果樹上的蚜蟲和螨類。將這三論應用到植物保護當中 ,可以將植物保護的研究提高到一個新的層次。農(nóng)田生態(tài)學研究的深入使得有害生物治理的技術(shù)平臺更為優(yōu)化 ,能做到真正意義上的可持續(xù)治理 ,促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 IPM 的局限性：在 IPM 中，化學殺蟲劑仍然作為主要防治手段；技術(shù)組裝過于復雜而組織協(xié)調(diào)困難；所采取的防治措施較多，而預防措施不足 ；強調(diào)多種措施的綜合應運用，忽視了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)本身自我調(diào)節(jié)能力的發(fā)揮等。如草坪害蟲綜合防治，梨樹害蟲綜合防治等。 二、 害 蟲綜合治理的發(fā)展、局限性 害蟲綜合治理的 3 個發(fā)展階段： 在綜合治理策略的發(fā)展與實施過程中，先后出現(xiàn)過三個不同水平的綜合治理： （如單一害蟲為對象的綜合治理）：是針對 1— 2 種重要害蟲為防治對象的綜合防治，主要是采用生物防治和化學防治相結(jié)合的辦法，這類綜合防治盡量減少化學農(nóng)藥的使用量及其對環(huán)境的污染，但由于考慮的害蟲種類較少，往往因其他害蟲的危害或上升危害，而影響綜合防治的效果。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，因此對“綜合防治”一詞作了如下解釋；從生物與環(huán)境的總體觀點出發(fā)，本著預防為主的指導思想和安全、有效、經(jīng)濟、簡易的原則，因地因時制宜，合理運用農(nóng)業(yè)的、化學的、生物的、物理的方法，以及其他有效的生態(tài)學手段，把害蟲控制在經(jīng)濟允許受害水平之下，以達到保護人、畜健康和增加生產(chǎn)的目的。 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?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)濟危害的水平。在分析了化學防治中出現(xiàn)的各種矛盾和問題以后，人們逐步認識到防治害蟲不能，也沒有必要以“消滅”為目標，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)濟學問題，因而害蟲防治不應該局限使用某類技術(shù)。 現(xiàn)代的害蟲綜合防治時期 當害蟲防治 中片面依賴化學殺蟲劑而出現(xiàn)的“ 3R”等問題越來越嚴重，人類開始認識到害蟲防治的復雜性和艱巨性，以及單項防治技術(shù)的局限性。據(jù) Pimenterl（ 1989）估計，全世界每年有 1 萬人農(nóng)藥中毒， 2 萬人死亡。三是農(nóng)副產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量增加，危害人畜健康。目前已有 504 種害蟲與螨類對一種或數(shù)種化學農(nóng)藥產(chǎn)生了抗性。我國稻飛虱由 60 年代以前的 510 年甚至更長時間暴發(fā) 1 次， 至目前平均每 3 年就有 2 年猖獗發(fā)生。我國農(nóng)作物病蟲害發(fā)生勢態(tài)趨重，病蟲發(fā)生面積與 50 年代相比， 60 年代增加 30%以上， 70 年代增長 1 倍， 80 年代增長 倍。 美國農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計了數(shù)十年的蟲害損失情況，發(fā)現(xiàn)蟲害損失并沒有因長期的、大量的使用化學農(nóng)藥而全面下降。我國 1993 年農(nóng)藥產(chǎn)量為 萬噸，占世界第二位，殺蟲劑占 77%，總銷售額為 億元人民幣。 2 同時，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。人們首先從檢討化學農(nóng)藥使用的利弊開始，逐漸認識到化學農(nóng)藥濫用所帶來的問題。 然而，就在對化學農(nóng)藥的一片贊揚聲中，加拿大著名昆蟲學家 A. D. Pickett（ 1949）力排眾議，尖銳地指出：“現(xiàn)在，我們雖能控制或防治任何一種害蟲或害螨，但蟲害問題并沒有解決，反而比過去更為尖銳，而且防治費用在不斷上漲，將來的情況無法預測。如中國 1958 年提出的植物保護方針就是“全面防治，土洋結(jié)合，全面消滅，重點肅清”。諸如栽培防治、生物防治、抗蟲性品種、生境管理等許多早期的防治技術(shù)，在殺蟲劑面前，似乎相形見絀，注定要過時了）。 有機化學農(nóng)藥時期 第二次世界大戰(zhàn)后，隨著人類對自然認識的提高以及科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類發(fā)現(xiàn)了自身對害蟲的控制能力和消滅害蟲的可能性，尤其是 20 世紀 40 年代有機合成農(nóng)藥（威力巨大的殺蟲劑問世了）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 等有機殺蟲劑的出現(xiàn)， 人類控制害蟲的能力大大加強。 早期的害蟲防治時期（特點）：此時期，人類對昆蟲的認識和防治方法從落后原始、零散、逐步向深入和系統(tǒng)緩慢地發(fā)展；各種方法都在被研究和應用，但并沒有在理論上加以提高，未能揭示出其規(guī)律性。應該說這一防治指南中已包含著生態(tài)學觀點，已是綜合防治的雛形?？赡苁怯捎诖罅繉嵗膯⑹荆约叭狈ζ渌行Т胧┑目晒┻x擇，他們很欣賞所謂的生境管理，即充分發(fā)揮生物控制和環(huán)境控制的效益。十九世紀后半葉及二十世紀初葉，是害蟲防治史上的一個重要時期。在公元前幾百年，我們的祖先發(fā)明了有效的害蟲防治技術(shù)，他們開發(fā)天敵、調(diào)整作物栽培時期， 以控制害蟲的密度。 在具體的方法上：在公元前 2500 年，蘇美爾人（ Sumerians）就使用硫化物防治昆蟲和螨類。（參考：在此期間，雖然害蟲防治也取得一定成效，但總體上人類對自然災害常表現(xiàn)出無能為力，認為是天災，是上天對人類劣跡的懲罰，檢點自身，以求寬恕是當時的普遍意識。 1 “ 植物保護學研究進展 ” （ 進展 +專題） 害蟲防治進展 一、 害蟲防治的歷史（復習） 隨著人類的進步、科技的發(fā)展、人類對自然的認識和控制能力的提高、信仰和哲學觀念的改變，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。人類對害蟲的認識水平及其防治思想及方法也是一個從原始到先進的不斷發(fā)展的過程，到目前為止，此過程總體上可分為 3 個時期： 早期的害蟲防治時期 （從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)立到第二次世界大戰(zhàn)） 由于對自然的認識以及科技的落后：控制自然災害的能力較差；盡管當時也已發(fā)現(xiàn)了不少防治害蟲生物的礦物、植物、天敵、農(nóng)業(yè) 措施及人工機械技術(shù)，沒有完整的害蟲防治體系。因此 ,“修德減災”可以說是當時的主導防治策略）。大約一千年以后中國人開發(fā)了植物性殺蟲劑保護植物種子，并用煙熏法熏殺侵入植株的昆蟲。到了公元前 300 年，中國人已在柑桔園建立了食蟲螞蟻種群，以防治毛蟲和打蠹甲。當時，在西方（如美國）隨著公共農(nóng)業(yè)試驗站的出現(xiàn)，昆蟲學者通過大量的嘗試，力圖揭示早年防治方法的基礎。例如，美國農(nóng)業(yè)部 1932 年提出的棉象鼻蟲防治指南，在某種程度上代表了這一想法。 但遺憾的是沒有引起人們的足夠重視。防治效果不佳。 （在廣闊的田野，殺蟲劑常常更加有效，比起復雜而又費力的非化學防治方法來，其使用簡單得多，見效快得多，便宜得多。 由于對害蟲的復雜性及其防治的艱巨性認識不足，使人類產(chǎn)生了消滅害蟲的強大自信心和強烈愿望，認為完全有能力而且應該徹底消滅害蟲，從而形成了以化學防治為主的徹底消滅害蟲為主的防治對策。 雖然這一時期對農(nóng)藥的集中研究和過分依賴，削弱了對其他防治技術(shù)的研究與利用，但卻促進了化學防治技術(shù)的迅猛發(fā)展，形成了幾乎完全依賴化學防治的集約化化學防治時代。” 1962 年 Carson 出版了著名的《寂靜的春天》一書（以大量的事實和證據(jù)），使人們對使用化學農(nóng)藥防治害蟲的 最終效果產(chǎn)生了種種疑竇。 害蟲防治中片面依賴化學殺蟲劑引起了一系列的環(huán)境與社會問題： 農(nóng)藥等投入品的使用成為農(nóng)產(chǎn)品成本居高不下、農(nóng)民的農(nóng)業(yè)收入難以有效提高的關(guān)鍵因子；另外，農(nóng)藥的不科學使用的后果導致嚴重的人畜傷亡、“ 3 致”： (致畸、致殘、致癌 )與 “ 3R”問題：抗性（ Resistance）、主要害蟲再猖獗（ Resurgence）、次要害蟲上升為主要害蟲（原因：抗性、天敵被殺傷）、殘毒（ Residue）；以至生態(tài)環(huán)境破壞、生物多樣性下降 和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)濟社會的不可持續(xù)發(fā)展。 資料：目前全世界每年生產(chǎn)的農(nóng)藥產(chǎn)量為 250 萬噸，殺蟲劑占 30%左右，總銷售額為 250 億美元。這在防治害蟲，保障農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面起了積極作用。相 反，據(jù) Pimenterl（ 1989）報道，自 1945 年以來，美國殺蟲劑使用量增加了 10 倍害蟲為害引起的損失由 7%上升為 13%，造成的經(jīng)濟損失達 500 億美元，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高投入，低輸出，大約有 20%的美國農(nóng)場面臨破產(chǎn)。 化學農(nóng)藥在滅殺有害生物的同時，也殺傷有益生物（天敵、蜜蜂、野生生物等），引起害蟲再增猖獗，使害蟲發(fā)生的頻次增加。二是害蟲抗藥性日趨嚴重。有的害蟲如棉鈴蟲在我國 19801990 年 10 年內(nèi)對菊酯類農(nóng)藥的抗藥性甚至增加了 108 倍。中國衛(wèi)生年間（ 1993）統(tǒng)計表明， 1992 年我國農(nóng)藥中毒 70068 例，死亡 8562 人，并死率 %。這些都極大地影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 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)學科的關(guān)注和參與，加速了人們對集約化化學防治的反思。在此認識的基礎上：針對用何種對策才能做到既能 長期、經(jīng)濟、安全、有效地控制害蟲的危害，又能避免因防治不當帶來的負面效應，經(jīng)過不斷探討，不少專家提出了綜治理理的觀點。中國在 1975年農(nóng)業(yè)部主持召開的全國植物保護工作會議上，將“預防為主，綜合防治”確定為中國的植物保護方針。從此，開始了害蟲防治的新階段 — 害蟲綜合治理時期。 （以作物為對象的害蟲綜合防治）： 以某種作物為保護對象的綜合防治是為了克服上述缺點而發(fā)展起來的，它是綜合考慮一種作物的多種害蟲，并將作物、害蟲及其天敵作為農(nóng)田生態(tài)系的組成成分， 利用多種防治措施的有機結(jié)合，形成有效的防治體系進行系統(tǒng)治理。（目前國內(nèi)外的害蟲綜合治理多處在第二階段） 、多種防治對象的綜合治理（以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為防治對象的區(qū)域性害蟲綜合防治），區(qū)域害蟲綜合防治通過對同一生態(tài)區(qū)內(nèi)各種作物的綜合考慮，協(xié)調(diào)好作物布局，以及不同作物的各種害蟲的防治，來達到綜合防治的目標。 3 三、 植物保護理論研究進展 (一 )生態(tài)學的研究 近些年來 ,有害生物種群生態(tài)學的研究不斷深化和細化 ,在數(shù)量變動及為害損失測定方面已建立了比較成熟的數(shù)量化模型 ,有害生物的群落生態(tài)學研究雖然時間不太長 ,但現(xiàn)在已經(jīng)成為研究上的一個熱點 ,群落的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) ,優(yōu)勢種的演替 ,多樣性和穩(wěn)定性研究 ,正在為有害生物的群落治理奠定一個堅實的基礎。 (二 )系 統(tǒng)工程理論的引入 系統(tǒng)工程理論主要包括 信息論、系統(tǒng)論、控制論 。 第一 ,信息論的引入可以使人們及時準確地獲得有害生物發(fā)生發(fā)展的信息。同時利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)可將獲得的信息迅速處理并高速傳遞。 第三 ,控制論的 引入可以使人們對有害生物實行更有效的控制 ,就是決策更及時 ,方案更優(yōu)化 ,技術(shù)更協(xié)調(diào) ,效果更理想 ,并能夠持續(xù)地控制有害生物于低水平狀態(tài)。 控制論 是研究動物 (包括人類 )和機器內(nèi)部的控制與通信的一般規(guī)律的學科 ,著重于研究過程中的數(shù)學關(guān)系。 維納： 一門研究機器、生命社會中控制 和通訊的一般規(guī)律的科學，是研究動態(tài)系統(tǒng)在變的環(huán)境條件下如何保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)的科學。應用到植物保護學中去。二十世紀九十年代后期 ,人們常講有害生物治理正在蘊醞著一次革命。 (四 )有害生物治理的策略 （本科已建立的概念） 人們通過對過去有害生物防治教訓的反思和經(jīng)驗總結(jié) ,現(xiàn)在 在有害生物治理的策略上趨向 4 高度一致。國內(nèi)外許多學者從不同角度有所側(cè)重地對 IPM 作了解釋。它從農(nóng)田生態(tài)系的整體出發(fā) ,最大限度地利用自然控制的作用 ,在此基礎上 ,協(xié)調(diào)運用各種方法和技術(shù) ,把有害生物控制在經(jīng)濟危害水平之下 ,并維持農(nóng)田生態(tài)系的平衡和系統(tǒng)的最佳運行。這 三個觀點是 :系統(tǒng)論的觀點 ,把有害生物治理看作一個系統(tǒng)。綠色 (無公害 )治理的觀點 ,即既要控制有害生物的為害 ,又要保障農(nóng)產(chǎn)品是國家要求的綠色 (無公害 )農(nóng)產(chǎn)品。①系統(tǒng)分析和系統(tǒng)控制。③允許有害生物在經(jīng)濟危害水平之下繼續(xù)存在。⑤提倡多學科聯(lián)合攻關(guān)。由此可以看出