生物入侵:生物防治篇

《生物入侵--生物防治篇》是国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“农林危险生物人侵机理与控制基础研究”(2002CB111400)与国家“十一五”科技支撑计划课题“农业入侵物种区域减灾与持续治理技术”(2006BAD08A18)的研究成果专著。
《生物入侵--生物防治篇》系统地综述了国内外外来入侵物种的传统生物防治理论与最新技术成果，分为上、下篇。上篇为理论篇，主要论述外来人侵物种的传统生物防治的理论与最新技术成果，详细介绍生物防治的原理及生物防治作用物的筛选、评价、风险评估、引进、释放和效益评价的方法与技术，为科学、严谨和合理地开展外来入侵物种的传统生物防治提供有价值的研究思路、模式与体系。下篇为应用篇，主要论述了对19种主要人侵杂草和昆虫所开展的生物防治实践成果，包括生物防治作用物的筛选与引进、生物和生态学特性、寄主专一性与生态风险、大规模生产技术与工艺流程、应用技术与方法以及控制效能与控制作用评价等，这些研究成果为外来入侵物种的有效治理提供了可行的技术与方法。
《生物入侵--生物防治篇》适合于从事生物入侵、生物多样性、生态安全、动植物检疫、植物保护与环境保护等领域的科研人员、大专院校师生以及行政管理人员等使用。
本书是国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“农林危险生物人侵机理与控制基础研究”（2002CB111400）与国家“十一五”科技支撑计划课题“农业入侵物种区域减灾与持续治理技术”（2006BAD08A18）的研究成果专著。
本书系统地综述了国内外外来入侵物种的传统生物防治理论与最新技术成果，分为上、下篇。上篇为理论篇，主要论述外来人侵物种的传统生物防治的理论与最新技术成果，详细介绍生物防治的原理及生物防治作用物的筛选、评价、风险评估、引进、释放和效益评价的方法与技术，为科学、严谨和合理地开展外来入侵物种的传统生物防治提供有价值的研究思路、模式与体系。下篇为应用篇，主要论述了对19种主要人侵杂草和昆虫所开展的生物防治实践成果，包括生物防治作用物的筛选与引进、生物和生态学特性、寄主专一性与生态风险、大规模生产技术与工艺流程、应用技术与方法以及控制效能与控制作用评价等，这些研究成果为外来入侵物种的有效治理提供了可行的技术与方法。
本书适合于从事生物入侵、生物多样性、生态安全、动植物检疫、植物保护与环境保护等领域的科研人员、大专院校师生以及行政管理人员等使用。

万方浩 博士，男，1956年出生，研究员、博士生导师。主要从事生物人侵、昆虫生态与生物防治研究。现任中国农业科学院植物保护研究所生物入侵研究室主任，农业部外来人侵生物预防与控制研究中心常务副主任，农业部生物防治重点开放实验室主任，湖南农业大学、西南大学、吉林大学、华中农业大学、山东农业大学兼职教授，对外经济贸易大学技术性贸易措施研究中心兼职研究员，全球入侵物种信息网（GISIN）执委，“转基因作物环境生态安全性评价”全球工作组执委，国家农业转基因生物安全委员会委员，中国植物保护学会、中国昆虫学会（外来物种及检疫专业委员会主任）及中国生态学会常务理事，北京市昆虫学会副理事长，中国农学会农业环境与资源分会理事，国家图书馆咨询委员会委员，《昆虫学报》副主编，Ennvironmental Biosa fety Re search（法国）、《中国农业科学》、《中国生物防治》、《中国农业生态学报》、《中国农业科技导报》、《昆虫知识》和《植物保护》等刊物编委。曾任国际生物防治组织亚太地区学会（IOBC／APRS）副主席。
目前主持重大科研项目有：国家973计划项目“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”（首席科学家）、国家科技支撑计划“重要外来人侵物种区域减灾与综合治理”、国家科技基础工作专项“中国外来人侵物种考察及其安全性评估”、欧盟项目“欧亚外来人侵物种防控技术”。
先后获省部级以上科研成果奖9项，鉴定成果2项。主要有“稻田害虫综合治理基础研究”、“豚草及豚草综合治理研究”、“天敌昆虫大量生产技术”、“以生物防治为主的烟草病虫害IPM体系构建与应用”等。在国内外专业期刊上发表学术论文220余篇，出版编著图书10部。
李保平博士，1961年12月出生。现任南京农业大学植物保护学院昆虫系教授。1982年新疆石河子农业大学本科毕业，1985年中国科学院硕士研究生毕业，1994年陕西师范大学博士研究生毕业。2000～2001年赴美国加利福尼亚州立大学伯克利分校访问研究一年。曾在中国科学院西北高原生物研究所从事动物学研究，后任新疆农业大学农学院副院长、国际合作处处长、植保系教授至2002年。
主要研究方向为害虫寄生性天敌生物学和生态学、害虫与外来入侵杂草生物防治、入侵生物学等。先后承担美国农业部研究局合作项目“入侵柽柳生物防治”、英国国际应用生物科学中心（CAN）的国际合作项目“真菌杀虫剂生物防治草原蝗虫和蔬菜花斑虫”、国家973计划项目“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”子课题、国家“十一五”科技支撑计划课题“农林入侵物种区域减灾与持续治理技术”等；并主持国家自然科学基金若干项。迄今，在国内外学术期刊发表论文50余篇，并获得美国农业部部长颁发的“国际合作杰出贡献奖”。
郭建英博士，1973年11月出生。1995年南京大学生物系本科毕业，1997年南京大学生物科学与技术系动物学专业硕士研究生毕业，2007年南京农业大学植物保护农业昆虫与害虫防治专业博士研究生毕业。1997年7月至今先后在中国农业科学院生物防治研究所和植物保护研究所从事科研工作。现任该所生物入侵研究室副主任、副研究员。
主要研究方向为外来人侵生物和转基因作物的生物安全和风险评价、有益天敌利用和害虫综合治理。先后承担国家973计划项目“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”子课题、国家“十一五”科技支撑计划课题“农林入侵物种区域减灾与持续治理技术”、国家环境保护总局项目“转基因植物及外来人侵物种对我国生物安全和生物多样性的影响调查及对策”、国家“十五”攻关项目“农药污染控制技术”子课题、欧盟项目“转基因棉的环境生态风险评价”、北京市科技新星计划“分子标记技术在紫茎泽兰遗传分化研究中的应用”等。目前，已获北京市科学技术奖二等奖和国家烟草专卖局科技进步奖三等奖各1项，在国内外专业期刊上发表科技论文60余篇，出版专（编）著5本。

序
前言
上篇理论篇
第一章生物防治的概念与范畴
第一节生物防治的概念、内容和哲学
第二节传统生物防治的发展历史与成就
第三节传统生物防治面临的机遇、挑战和展望
参考文献

第二章外来入侵物种生物防治的理论基础
第一节群落生态学理论
第二节种群动态理论
第三节个体生态学理论
第四节进化生物学理论
参考文献

第三章外来入侵物种生物防治的技术程序
第一节技术程序概要
第二节立项准备
第三节原产地天敌搜寻、筛选与引进
第四节生防作用物的寄主专一性测定
第五节生防作用物(昆虫)的大量繁殖与释放
第六节生防作用物控害效果的评价
参考文献

第四章外来入侵物种生物防治作用物的风险评估
第一节风险评估定义、范畴与体系
第二节比较风险分析
第三节风险评估
第四节案例介绍
参考文献

第五章外来入侵物种(杂草)生物防治的效益评价
第一节生物防治的效益-成本分析
第二节入侵杂草生物防治的效应监测评估
第三节总结
参考文献

第六章入侵物种的综合治理
第一节入侵物种综合治理原理与方法
第二节入侵物种综合治理案例
第三节展望
参考文献

下篇应用篇
第七章紫茎泽兰的生物防治
第一节引言
第二节生防作用物的筛选与引进
第三节生防作用物的生物生态学特性
第四节生防作用物的寄主专一性与生态风险
第五节生防作用物的规模生产和工艺流程
第六节生防作用物的应用技术与方法
第七节生防作用物的控制机理
第八节总结
参考文献

第八章豚草和三裂叶豚草的生物防治
第一节豚草生防作用物的筛选
第二节豚草卷蛾
第三节豚草条纹叶甲
第四节广聚萤叶甲
第五节防治豚草的病原菌
第六节植物替代控制
参考文献

第九章水葫芦的生物防治
第一节引言
第二节水葫芦生防作用物的筛选和引进
第三节水葫芦生防作用物的生物学和生态学特性
第四节水葫芦生防作用物寄主专一性与生态风险
第五节水葫芦生防作用物的大规模生产技术、工艺流程
第六节水葫芦生防作用物的应用技术与方法
第七节水葫芦生防作用物的控制效能与控制作用评价
参考文献

第十章喜旱莲子草的生物防治
第一节喜旱莲子草
第二节莲草直胸跳甲的生物学特性
第三节莲草直胸跳甲的寄主专一性与生态风险
第四节莲草直胸跳甲的大规模生产技术
第五节莲草直胸跳甲的应用技术与效果评价
第六节其他生防作用物简介
第七节总结
参考文献

第十一章薇甘菊的生物防治
第一节薇甘菊概况
第二节薇甘菊上的昆虫
第三节薇甘菊上的螨——紫红短须螨
第四节薇甘菊的病原菌——斯氏柄锈菌
第五节薇甘菊的寄生植物
参考文献

第十二章飞机草的生物防治
第一节引言
第二节生防作用物的筛选
第三节生防作用物的生物生态学特性
第四节生防作用物的寄主专一性与生态风险
第五节生防作用物的引种与饲养
第六节生防作用物的野外释放
第七节生防作用物的控制效能
第八节总结
参考文献

第十三章加拿大一枝黄花的生物防治和综合利用
第一节引言
第二节加拿大一枝黄花的生态学特性
第三节加拿大一枝黄花的生物防治状况
第四节加拿大一枝黄花的综合利用研究
第五节总结
参考文献

第十四章马缨丹的生物防治
第一节引言
第二节马缨丹生防作用物的筛选
第三节生防作用物的控制效能与评价
参考文献

第十五章烟粉虱的生物防治
第一节引言
第二节烟粉虱生防作用物的概述
第三节烟粉虱生防作用物的生物生态学特性
第四节烟粉虱生防作用物的控制效能与控制作用评估
第五节烟粉虱生防作用物的应用策略与方法
第六节总结和展望
参考文献

第十六章美国白蛾的生物防治
第一节引言
第二节生物防治天敌的筛选
第三节白蛾周氏啮小蜂的生物学与生态学特性
第四节白蛾周氏啮小蜂的寄主专一性与生态风险
第五节白蛾周氏啮小蜂的人工大量繁殖
第六节白蛾周氏啮小蜂的林间释放技术
第七节白蛾周氏啮小蜂的控制效果与作用评价
参考文献

第十七章松突圆蚧的生物防治
第一节引言
第二节生防作用物的筛选与引进
第三节生防作用物的生物生态学特性
第四节生防作用物的寄主专一性与生态风险
第五节生防作用物的大规模生产技术、工艺流程
第六节生防作用物的应用技术与方法
第七节生防作用物的控制效能与控制作用评价
第八节总结
参考文献

第十八章湿地松粉蚧的生物防治
第一节引言
第二节生防作用物的筛选与引进
第三节总结
参考文献

第十九章桔小实蝇的生物防治
第一节引言
第二节寄生蜂的筛选和引进
第三节寄生蜂的生物生态学特性
第四节寄生蜂的寄主专一性和生态风险
第五节寄生蜂的大规模生产技术和工艺流程
第六节寄生蜂的应用技术与方法
第七节寄生蜂的控制效能和控制作用评价
参考文献

第二十章红火蚁的生物防治
第一节引言
第二节蚤蝇的筛选与引进
第三节蚤蝇的生物生态学特性
第四节蚤蝇的寄主专一性
第五节蚤蝇的生产技术
第六节蚤蝇的应用技术与方法
第七节蚤蝇的控制效能与控制作用评价
第八节总结
参考文献

第二十一章椰心叶甲的生物防治
第一节引言
第二节椰甲截脉姬小蜂与椰心叶甲啮小蜂的引进与安全性评估
第三节椰甲截脉姬小蜂与椰心叶甲啮小蜂生物生态学特性
第四节生防作用物的大规模生产技术和工艺流程
第五节生防作用物的应用技术与方法
第六节生防作用物的控制效能评价
第七节总结
参考文献

第二十二章苹果绵蚜的生物防治
第一节苹果绵蚜概述
第二节生防作用物的筛选与引种
第三节生防作用物的生物生态学特性
第四节生防作用物的寄主专一性与生态风险
第五节生防作用物的大规模生产技术、工艺流程
第六节生防作用物的应用技术与方法
第七节生防作用物的控制效能与控制作用评价
参考文献

第二十三章温室粉虱的生物防治
第一节引言
第二节生防作用物的筛选与引进
第三节丽蚜小蜂的扩繁与应用技术
第四节中华草蛉的扩繁与应用技术
第五节蜡蚧轮枝菌的生产与应用技术
第六节总结
参考文献

第二十四章西花蓟马的生物防治
第一节引言
第二节生防作用物的筛选与引进
第三节生防作用物的生物生态学特性
第四节生防作用物的大规模生产技术、工艺流程
第五节生防作用物的应用技术与方法
第六节生防作用物的控制效能与控制作用评价
第七节总结
参考文献
中文索引
英文索引
图版

2.补偿反应
当生防作用物的攻击导致靶标物种产生的反应给本土非靶标物种带来负面影响时，补偿反应（compensatory response）就可能给非靶标物种造成有害影响。补偿作用通常表现为受害植物增大其相对生长率和竞争效应，诱导产生对相邻植物有害的化学物质或刺激根系分泌物的释放等（Pearson and Callaway，2005）。植物对植食性昆虫取食的补偿反应表现在多个方面（Schoonhoven etal.，2005）。但迄今由于实证研究有限，尚无靶标入侵植物的补偿反应给非靶标植物造成有害影响的生防案例。
3.食物网互作
当本土广谱性天敌利用引进的专一性生防作用物时，就可能发生食物网互作（food-web interaction）现象。如果生防作用物数量很大，就可能提高本土广谱性天敌的数量水平，从而对位于较低营养级的本土非靶标物种构成威胁。例如，引入北美防治斑点矢车菊的实蝇（Uropora affinis和U.quadrifasciata）个体数量非常大，被许多本土动物所利用，在防治区取食实蝇的鹿鼠（Petomyscs maiculatus）种群数量几倍于非防治区种群数量（Ortega et al.，2004），由鹿鼠传播的新诺比病毒（Sin Norabre）也成倍增长，该病毒感染人后引起肺部疾病（。Pearson and Callaway，2005）。考虑到在生物防治实践中引进的生防作用物被本土天敌利用的现象时有发生，食物网互作可能是专一性生防作用物建立种群后经常出现的现象。所以，有必要深入研究并在评估生防作用物风险时予以关注。
（七）指导生物防治实践的一般荐则
利用群落模块方法研究生物防治作用物对非靶标物种影响的理论，可以为生物防治实践提出一些指导性原则。如果存在共享捕食现象，可参考以下荐则：
（1）由于将靶标物种控制在中等水平的生防作用物的种群数量高于控制能力更强的生防作用物，因此偶尔攻击非靶标物种的风险也更大。
（2）在一个生境内存在共享捕食时，如果非靶标物种受到的攻击率比靶标物种大或内禀增长率比靶标物种低，则其灭绝的风险更大。值得注意的是，只测度攻击程度并不能完全揭示其对非靶标物种的风险，而且种群自我更新能力弱（如内禀增长率低）的物种也可能不同程度地面临风险。
（3）如果引进的天敌不表现出密度依赖性，其原因在于与可利用资源无关的其他一些因素（如高一营养级的捕食或直接干扰），结果对非靶标物种的风险会更大。因为这些因素的消失会使由靶标物种支撑的捕食者数量增多，因而使非靶标物种面临更大的攻击风险。
（4）如果高密度猎物存在时，捕食者将具有更高的最大增长率（如不表现捕食饱和习性），则非靶标物种会有更大的风险，因为由共享天敌引发的靶标物种对非靶标物种的间接影响更大。相反，如果捕食者随时出现捕食饱和，则非靶标物种可能不会有风盼。