新聞回放:國家林業(yè)局預測預報中心日前作出的一項預測顯示,,曾一度猖獗的林業(yè)有害生物紅脂大小蠹,,2007年的發(fā)生面積將繼續(xù)下降,同比下降22%,,危害程度將進一步減輕,。而在與紅脂大小蠹的博弈中,信息素技術(shù)功不可沒,。
林業(yè)病蟲害問題日趨嚴重
近年來,,由于氣候變化、經(jīng)濟全球化和人類活動等因素影響,,我國林業(yè)病蟲害以及外來生物入侵等問題日趨嚴重,,嚴重威脅到人與自然,、社會的和諧發(fā)展。最新統(tǒng)計顯示,,我國林業(yè)有害生物種類有8000多種,,發(fā)生嚴重的有200多種,每年發(fā)生面積達1.2億畝,,經(jīng)濟損失高達880億元,。
紅脂大小蠹就是個典型的例子。紅脂大小蠹原產(chǎn)于北美地區(qū),,通過危害林木干部,、根部致使林木衰弱而死亡。它主要危害40多種松科植物,,是我國重要的檢疫性有害生物,主要危害我國北方重要造林樹種油松,,同時也危害白皮松,、華山松、樟子松等,。1998年,,該害蟲首先在我國山西省沁水縣、陽城縣被發(fā)現(xiàn),,1999年春秋季相繼在山西,、河北、河南等省油松集中分布的太行山區(qū)暴發(fā)成災,,2001年5月,,陜西省部分地區(qū)也發(fā)現(xiàn)該害蟲危害。據(jù)紅脂大小蠹發(fā)生最為嚴重的2000年的統(tǒng)計,,該蟲害發(fā)生面積達790.5萬畝,,累計造成死樹600多萬株。紅脂大小蠹已經(jīng)成為我國林業(yè)的重要害蟲之一,。
信息素的優(yōu)勢
第二次世界大戰(zhàn)以來,,由于廣譜、高效,、高殘留化學農(nóng)藥的大量使用,,不僅造成了嚴重的環(huán)境問題,而且化學農(nóng)藥在殺死害蟲的同時也殺傷了其天敵,,破壞了物種多樣性,,害蟲經(jīng)常再度猖獗暴發(fā),造成更為嚴重的危害,。信息素誘殺害蟲的優(yōu)勢日益顯露出來,。
昆蟲對環(huán)境的適應能力是驚人的,,其中一個重要原因就是它有很強的感覺外部環(huán)境的能力。用于生物種內(nèi)個體間通訊的化學物質(zhì)就叫信息素,。信息素具有很強的特異性,,通過成分、配比,、濃度的組合,,構(gòu)成了信息素的密碼。信息素是昆蟲種內(nèi)聯(lián)系的最重要的方式,,昆蟲的信息素信號就像無線電波密碼一樣,,只有同種個體或同種異型個體才能破譯,這就保證了種內(nèi)信息的通暢和種間的生殖隔離,。
昆蟲信息素的研究始于20世紀30年代,,但受當時技術(shù)條件的限制,沒有突破性的進展,。直至1959年,,美國科學家Buttenandt等人從50多萬頭家蠶中分離并鑒定出第一個昆蟲信息素——蠶蛾醇,此后,,信息素研究進入了一個新的時代,。
利用信息素檢測、預測或控制害蟲已經(jīng)獲得國際普遍認同,。信息素具有較強的生物活性和種特異性,,同時又具有不污染環(huán)境、不殺傷天敵,、對害蟲不產(chǎn)生抗性的特點,,有利于維護森林生態(tài)平衡,保持林業(yè)可持續(xù)發(fā)展,,是目前害蟲持續(xù)控制的先進有效的手段,。
信息素防控害蟲的成功案例
基于國內(nèi)外對紅脂大小蠹缺乏有效監(jiān)測防控技術(shù)和小蠹蟲依賴寄主揮發(fā)物選擇寄主的化學通訊機理,研究人員將研究目標鎖定于以信息素為核心的監(jiān)測防控技術(shù)上,。在田間或樹林中設置信息素誘捕器,,可以通過信息素誘殺大量的害蟲。我國科學家開展了紅脂大小蠹生活史,、生物學特性,、發(fā)生與環(huán)境關(guān)系的觀察研究,利用先進的化學生態(tài)方法,,重點研究了紅脂大小蠹進行寄主選擇和種群密度調(diào)節(jié)過程中的關(guān)鍵信息物質(zhì),,探明紅脂大小蠹寄主選擇機制,提取并人工合成對紅脂大小蠹具有較強引誘和驅(qū)避作用的寄主揮發(fā)物,。
在此基礎(chǔ)上,,研究人員研制出了紅脂大小蠹誘捕器和引誘劑釋放裝置,,并將信息化合物干擾作為防控紅脂大小蠹的核心技術(shù),在此核心技術(shù)的基礎(chǔ)上,,配套運用各項措施,,如生態(tài)調(diào)控、營林控制,、天敵控制,、檢疫控制、活立木密閉熏蒸,、餌木和伐樁誘殺,、蟲孔注藥等一整套綜合防治技術(shù),在全國進行大面積推廣應用?,F(xiàn)在,,該技術(shù)已取得顯著成效,實現(xiàn)了對紅脂大小蠹的防控目標,,成為我國防控外來有害生物的成功范例之一,。
目前,信息素研究的理論和技術(shù)已趨于成熟,,并開始逐漸得到越來越多的應用。2000年~2006年,,信息素誘殺技術(shù)在全國紅脂大小蠹發(fā)生的4個省區(qū)得到大面積應用,,還出臺了紅脂大小蠹信息素使用技術(shù)辦法,取得了顯著效果,。高峰期每個誘捕器日誘捕量達1000頭以上,,平均幾十至幾百頭,降低林間蟲口密度作用非常明顯,。山西榆次區(qū)2002年60個誘捕器共誘到大小蠹成蟲17萬余頭,,2003年共誘到近32萬頭。通過信息素誘殺,,發(fā)生區(qū)當年被害株率平均下降54.4%,。
但需要指出的是,信息素技術(shù)也并不是萬能的,,還有許多科學問題有待深入研究,,同時必須與其他相關(guān)技術(shù)配套使用,如信息素誘殺技術(shù),、驅(qū)避劑保護技術(shù),、信息素監(jiān)測預報技術(shù)、餌木餌樁誘殺技術(shù),、降低誘源技術(shù)等,。
防范林業(yè)害蟲是一個系統(tǒng)工程,,需要檢驗檢疫等多個部門的協(xié)同與配合,還需要進行更多的科學研究,。鑒于當前我國林業(yè)有害生物和野生動物疫源疫病嚴重發(fā)生的形勢,,中國科學院動物研究所和國家林業(yè)局森林病蟲害防治總站已經(jīng)簽署協(xié)議,將進一步深化跨部門的技術(shù)合作,,實行面向生產(chǎn),、聯(lián)合攻關(guān)、信息共享,、優(yōu)勢互補的合作方式,,推進野生動物疫源疫病監(jiān)測和林業(yè)有害生物防治等領(lǐng)域的進步。