新聞回放:國家林業(yè)局預(yù)測預(yù)報(bào)中心日前作出的一項(xiàng)預(yù)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(jìn)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(yán)重
近年來,由于氣候變化,、經(jīng)濟(jì)全球化和人類活動(dòng)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(yán)重,嚴(yán)重威脅到人與自然,、社會(huì)的和諧發(fā)展,。最新統(tǒng)計(jì)顯示,我國林業(yè)有害生物種類有8000多種,,發(fā)生嚴(yán)重的有200多種,,每年發(fā)生面積達(dá)1.2億畝,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)880億元,。
紅脂大小蠹就是個(gè)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(shí)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(zāi),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(yán)重的2000年的統(tǒng)計(jì),,該蟲害發(fā)生面積達(dá)790.5萬畝,累計(jì)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(xué)農(nóng)藥的大量使用,不僅造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題,,而且化學(xué)農(nóng)藥在殺死害蟲的同時(shí)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(yán)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(yīng)能力是驚人的,其中一個(gè)重要原因就是它有很強(qiáng)的感覺外部環(huán)境的能力,。用于生物種內(nèi)個(gè)體間通訊的化學(xué)物質(zhì)就叫信息素,。信息素具有很強(qiáng)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(hào)就像無線電波密碼一樣,,只有同種個(gè)體或同種異型個(gè)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(jì)30年代,,但受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,,沒有突破性的進(jìn)展,。直至1959年,美國科學(xué)家Buttenandt等人從50多萬頭家蠶中分離并鑒定出第一個(gè)昆蟲信息素——蠶蛾醇,,此后,信息素研究進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代,。
利用信息素檢測、預(yù)測或控制害蟲已經(jīng)獲得國際普遍認(rèn)同,。信息素具有較強(qiáng)的生物活性和種特異性,,同時(shí)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(diǎn),,有利于維護(hù)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(jìn)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(xué)通訊機(jī)理,,研究人員將研究目標(biāo)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(shè)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(xué)家開展了紅脂大小蠹生活史,、生物學(xué)特性、發(fā)生與環(huán)境關(guān)系的觀察研究,,利用先進(jìn)的化學(xué)生態(tài)方法,,重點(diǎn)研究了紅脂大小蠹進(jìn)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(jī)制,,提取并人工合成對紅脂大小蠹具有較強(qiáng)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(yùn)用各項(xiàng)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(jìn)行大面積推廣應(yīng)用?,F(xiàn)在,該技術(shù)已取得顯著成效,,實(shí)現(xiàn)了對紅脂大小蠹的防控目標(biāo),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(yīng)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(gè)省區(qū)得到大面積應(yīng)用,,還出臺(tái)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(gè)誘捕器日誘捕量達(dá)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(gè)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(dāng)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(xué)問題有待深入研究,,同時(shí)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(hù)技術(shù),、信息素監(jiān)測預(yù)報(bào)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(gè)系統(tǒng)工程,需要檢驗(yàn)檢疫等多個(gè)部門的協(xié)同與配合,,還需要進(jìn)行更多的科學(xué)研究,。鑒于當(dāng)前我國林業(yè)有害生物和野生動(dòng)物疫源疫病嚴(yán)重發(fā)生的形勢,中國科學(xué)院動(dòng)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(jìn)一步深化跨部門的技術(shù)合作,實(shí)行面向生產(chǎn),、聯(lián)合攻關(guān),、信息共享、優(yōu)勢互補(bǔ)的合作方式,,推進(jìn)野生動(dòng)物疫源疫病監(jiān)測和林業(yè)有害生物防治等領(lǐng)域的進(jìn)步,。