新闻回放:国家林业局预测预报中心日前作出的一项预测显示,曾一度猖獗的林业有害生物红脂大小蠹,2007年的发生面积将继续下降,同比下降22%,危害程度将进一步减轻。而在与红脂大小蠹的博弈中,信息素技术功不可没。
林业病虫害问题日趋严重
近年来,由于气候变化、经济全球化和人类活动等因素影响,我国林业病虫害以及外来生物入侵等问题日趋严重,严重威胁到人与自然、社会的和谐发展。最新统计显示,我国林业有害生物种类有8000多种,发生严重的有200多种,每年发生面积达1.2亿亩,经济损失高达880亿元。
红脂大小蠹就是个典型的例子。红脂大小蠹原产于北美地区,通过危害林木干部、根部致使林木衰弱而死亡。它主要危害40多种松科植物,是我国重要的检疫性有害生物,主要危害我国北方重要造林树种油松,同时也危害白皮松、华山松、樟子松等。1998年,该害虫首先在我国山西省沁水县、阳城县被发现,1999年春秋季相继在山西、河北、河南等省油松集中分布的太行山区暴发成灾,2001年5月,陕西省部分地区也发现该害虫危害。据红脂大小蠹发生最为严重的2000年的统计,该虫害发生面积达790.5万亩,累计造成死树600多万株。红脂大小蠹已经成为我国林业的重要害虫之一。
信息素的优势
第二次世界大战以来,由于广谱、高效、高残留化学农药的大量使用,不仅造成了严重的环境问题,而且化学农药在杀死害虫的同时也杀伤了其天敌,破坏了物种多样性,害虫经常再度猖獗暴发,造成更为严重的危害。信息素诱杀害虫的优势日益显露出来。
昆虫对环境的适应能力是惊人的,其中一个重要原因就是它有很强的感觉外部环境的能力。用于生物种内个体间通讯的化学物质就叫信息素。信息素具有很强的特异性,通过成分、配比、浓度的组合,构成了信息素的密码。信息素是昆虫种内联系的最重要的方式,昆虫的信息素信号就像无线电波密码一样,只有同种个体或同种异型个体才能破译,这就保证了种内信息的通畅和种间的生殖隔离。
昆虫信息素的研究始于20世纪30年代,但受当时技术条件的限制,没有突破性的进展。直至1959年,美国科学家Buttenandt等人从50多万头家蚕中分离并鉴定出第一个昆虫信息素——蚕蛾醇,此后,信息素研究进入了一个新的时代。
利用信息素检测、预测或控制害虫已经获得国际普遍认同。信息素具有较强的生物活性和种特异性,同时又具有不污染环境、不杀伤天敌、对害虫不产生抗性的特点,有利于维护森林生态平衡,保持林业可持续发展,是目前害虫持续控制的先进有效的手段。
信息素防控害虫的成功案例
基于国内外对红脂大小蠹缺乏有效监测防控技术和小蠹虫依赖寄主挥发物选择寄主的化学通讯机理,研究人员将研究目标锁定于以信息素为核心的监测防控技术上。在田间或树林中设置信息素诱捕器,可以通过信息素诱杀大量的害虫。我国科学家开展了红脂大小蠹生活史、生物学特性、发生与环境关系的观察研究,利用先进的化学生态方法,重点研究了红脂大小蠹进行寄主选择和种群密度调节过程中的关键信息物质,探明红脂大小蠹寄主选择机制,提取并人工合成对红脂大小蠹具有较强引诱和驱避作用的寄主挥发物。
在此基础上,研究人员研制出了红脂大小蠹诱捕器和引诱剂释放装置,并将信息化合物干扰作为防控红脂大小蠹的核心技术,在此核心技术的基础上,配套运用各项措施,如生态调控、营林控制、天敌控制、检疫控制、活立木密闭熏蒸、饵木和伐桩诱杀、虫孔注药等一整套综合防治技术,在全国进行大面积推广应用。现在,该技术已取得显著成效,实现了对红脂大小蠹的防控目标,成为我国防控外来有害生物的成功范例之一。
目前,信息素研究的理论和技术已趋于成熟,并开始逐渐得到越来越多的应用。2000年~2006年,信息素诱杀技术在全国红脂大小蠹发生的4个省区得到大面积应用,还出台了红脂大小蠹信息素使用技术办法,取得了显著效果。高峰期每个诱捕器日诱捕量达1000头以上,平均几十至几百头,降低林间虫口密度作用非常明显。山西榆次区2002年60个诱捕器共诱到大小蠹成虫17万余头,2003年共诱到近32万头。通过信息素诱杀,发生区当年被害株率平均下降54.4%。
但需要指出的是,信息素技术也并不是万能的,还有许多科学问题有待深入研究,同时必须与其他相关技术配套使用,如信息素诱杀技术、驱避剂保护技术、信息素监测预报技术、饵木饵桩诱杀技术、降低诱源技术等。
防范林业害虫是一个系统工程,需要检验检疫等多个部门的协同与配合,还需要进行更多的科学研究。鉴于当前我国林业有害生物和野生动物疫源疫病严重发生的形势,中国科学院动物研究所和国家林业局森林病虫害防治总站已经签署协议,将进一步深化跨部门的技术合作,实行面向生产、联合攻关、信息共享、优势互补的合作方式,推进野生动物疫源疫病监测和林业有害生物防治等领域的进步。