[节气与生物灾害防治历研究]生物灾害防治

　　摘要介绍生物灾害的精确管理和时间管理，阐述了节气在农业生产和生物灾害管理中的重要性，根据生物灾害时间管理原理，提出了生物灾害防治历的编制原理与方法，并据此编制了潜山县板栗园生物灾害防治历，以为农业生产提供参考。
　　关键词节气；生物灾害；防治历；精确管理；时间管理
　　中图分类号S435文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）02-0225-04
　　
　　二十四节气是以黄河流域的气候为依据，以自然季节现象和农业生产活动相结合为内容的一种自然历，二十四节气是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法。生物灾害的灾害源和承灾体都是生物，它们的生活史与其所在的时空环境密切相关，并通过时间变量，建立了节气（时间）与成长、地域、气候关系模型。利用这一关系，编制生物灾害防治历，对生物灾害实施时间管理，阻止生物灾害的发生。根据这一原理，提出了生物灾害防治历编制原理与方法，并据此编制了通用林业生物灾害防治节气历、季节历和潜山县板栗园生物灾害防治历等。
　　1生物灾害精确管理与生物灾害时间管理
　　1.1生物灾害精确管理
　　生物灾害的精确管理就是对生态系统实行实时监测，及时发现非健康生态系统，找出影响生态健康的因子，采取先进的生态管理措施，及时、快速地恢复“患病”生态系统的健康；对处在健康、亚健康状态的生态系统，采取合理的管理措施，维护并保持生态系统处在比较稳定的健康状态。生物灾害精确管理措施包括生物管理、时间管理、空间管理、精确治理、精密监测、精准施药等。
　　生物灾害精确管理的理论基础是生态健康理论，精确管理策略是GCSP管理，其管理原理包括精密监测原理、精确治理原理和生物管理原理。
　　精确治理就是利用精准预报结果，通过已经建立的、比较完备的、接近有害生物在自然条件下的生态模型（生活、发生发展模型），建立人工干扰模型，尽量使用生态系统自身修复能力使其恢复健康。精确治理措施包括时间管理、空间管理、生理调控、生态调控和精准施药等措施[1-13]。
　　1.2生物灾害时间管理
　　生物灾害的时间管理就是利用生物的生长发育与时间密切相关的特性（时间性），加强对承灾体（作物、林木、牲畜、人类等）的培育与保护，提高承灾体的健康水平和抗性，加强对灾害源（有害生物）实施调控，将其对承灾体的危害控制在允许的阈值内。
　　生物灾害的时间管理关键是开展生物灾害精密监测，准确找出防治关键期，在防治关键期内，采取有效措施，控制有害生物的快速增殖，防止生物灾害的发生[1]。生物灾害最常见的时间管理措施就是研制防治历，按照防治历实施生物灾害管理。
　　1.3工作历
　　工作历就是根据工作对象的时间性、按照时间排定的工作顺序序列，以提高工作效率和工作质量。工作历实际上是一种标准化了的工作流程，通过工作历，推广新的工作技术和管理技术，并为工作质量评估提供依据。
　　按照工作对象的时间决策策略不同，分为不同的工作历：①按时间流程，即工作日程安排，分为工作日程、工作月历、年历；②按工作对象的活动周期安排的工作历为周期历，如作物管理周期历、病虫害发生与防治周期历、灾害管理周期等。
　　2节气
　　2.1节气渊源
　　二十四节气起源于黄河流域。远在春秋时代，就定出仲春、仲夏、仲秋和仲冬4个节气。以后不断地改进与完善，到秦汉年间，二十四节气已完全确立。公元前104年，由邓平等制定的《太初历》，正式把二十四节气订于历法，明确了二十四节气的天文位置。
　　二十四节气是以太阳历为基础，根据太阳在黄道上的位置，从黄经0°起，每15°为1节，每月1个“中气”和1个“节气”，全年分12个“中气”和12个“节气”，以后合称为节气。
　　二十四节气是按天文、气候和农业生产的季节性赋予有特征意义的名称。其中反映四季更替的有二分、二至和四立；直接或间接反映温度变化的有小暑、大暑、小寒、大寒、白露、寒露和霜降；反映降水的有雨水、谷雨、小雪、大雪。惊蛰、清明、小满、芒种、处暑则是反映物候的节气[14-41]。
　　2.2节气与物候
　　二十四节气是以黄河流域的气候为依据，以自然季节现象和农业生产活动相结合为内容的一种自然历。春分、秋分表示昼夜平分，气候适中；夏至、冬至表示暑夏寒冬的到来；立春、立夏、立秋、立冬表示春、夏、秋、冬四季的开始；雨水表示降雨季节的开始；惊蛰是冬眠蛰虫开始复苏，出土活动；清明表示天气开始转暖草木新绿，景象清新；谷雨是降雨开始增多，有利于谷物的生长；小满表示草木开始繁茂，夏熟谷物子粒开始饱满；芒种是一年中农事繁忙的时节，需要及时进行夏收、夏管、夏种；小暑、大暑是一年中最炎热的季节；处暑表示炎热季节的结束；白露表示气温下降快，湿度尚大，多露水；寒露表示地面辐射冷却快，凝结的露水温度低；霜降表示进入霜冻季节；小寒、大寒是一年中最寒冷的时节。
　　此外，我国古代还有用来指导农事活动的物候历――七十二候。七十二候是我国最早的结合天文、气象、物候知识指导农事活动的历法，源于黄河流域，完整记载见于公元前2世纪的《逸周书・时训解》。以五日为候，三候为气，六气为时，四时为岁，一年二十四节气共七十二候。各候均与一个物候现象相应，称候应。其中植物候应有植物的幼芽萌动、开花、结实等；动物候应有动物的始振、始鸣、交配、迁徙等；非生物候应有始冻、解冻、雷始发声等。七十二候候应的依次变化，反映了一年中气候变化的一般情况[14-41]。
　　2.3气候变化与节气
　　二十四节气与七十二候的起源很早，对农事活动曾起过一定作用。虽然其中有些物候描述不确切、不科学，但对了解古代华北地区的气候及其变迁，仍然具有一定的参考价值。现在黄河流域物候现象已发生变化，其他地区的物候更是千差万别，如果一味地机械照搬二十四节气与七十二候安排农业生产，显然是行不通的。
　　现代工业化生产带来的生态环境恶化与CO2的增加，导致气温升高，并伴随着干旱化、沙漠化的加剧，以及厄尔尼诺、拉尼娜现象导致的气候变化更加复杂，旱涝灾害濒繁，气候变化对物候和社会经济的影响更加复杂，进行预测的难度进一步加大。
　　郁珍艳等[42]利用中国气象局国家气象信息中心提供的中国599个观测站1961―2007年逐日温度资料，分析了我国近47年来四季开始日期的变化趋势，结果表明：四季开始日期在全国范围内主要表现为春、夏季提早，秋季、冬季推迟，其中以夏季的变化最为明显，且在显著增温的21 世纪初最为明显。这种趋势在空间分布上有所差异，北方比南方明显，东部比西部明显。东北最北部、华南最南部以及新疆局部区域春季推迟，青海东部以及内蒙古最北部的小范围地区夏季推迟，华南及西南局部地区冬季提早。
　　2.4 我国的区域气候差异
　　我国幅员辽阔，高差显著，各地冷热差异甚大，自然季节也大不相同。我国领土北起黑龙江江心，南至曾母暗沙，南北跨49个纬度，从南到北，包括赤道带、热带、亚热带、暖温带、温带和寒温带6个热量带，其中又以温带、暖温带、亚热带面积最广，这是决定我国气候类型多样性和气候变迁空间差异性的基本因素。
　　对于四季的划分，天文学上以春分、夏至、秋分、冬至分别作为四季的开始。中国古籍上多用立春、立夏、立秋与立冬作为四季的开始。气候统计上，因一般以1月为最冷月，7月为最热月，故以阳历3、4、5月为春季，6、7、8月为夏季，9、10、11月为秋季，12、1、2月为冬季。这种四季的分法，较适宜于四季分明的温带地区。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 　　1934年中国学者张宝坤结合物候现象与农业生产，提出另一种分季方法。他以候（每5 d为1候）平均气温稳定降低到10 ℃以下作为冬季开始，稳定上升到22 ℃以上作为夏季开始。候平均气温从10 ℃以下稳定上升到10 ℃以上时，作为春季开始。从22 ℃以上稳定下降到22 ℃以下时，作为秋季开始[43]。
　　2.5节气的农业意义
　　二十四节气与农业生产紧密相联。在人类从事农业生产的早期，由于播种、收获等农事活动的需要，就开始观察自然与农业生产的联系，并认识到春生、夏长、秋收、冬藏的规律。到了秦汉时代，农业已相当发达，和这种农业生产水平相适应，便有了完整的二十四节气，用以指导农业生产。中国历代都极为重视农时和季节的运用。东汉《四民月令》记述按月和节气安排农事活动，北魏《齐民要术》阐明以节气为依据安排耕、种、收。后世各代也都以二十四节气为决定农时的依据。随着农业生产的进步，二十四节气的内容趋向丰富，而且因各地区气候变化不同，农事活动也有所不同[44-45]。
　　2.6节气与生物灾害管理
　　生活史又叫生活周期，是指生物在全生育期中所经历生长发育和繁殖阶段的全部过程，反映了物种的生长、分化、生殖、休眠和迁移等各种过程的整体格局。不同的物种具有不同的生活史特征，例如一、二年生和多年生的，一年中只生殖1次的和多次的，有休眠的和无休眠的，有卵、幼虫、蛹和成虫各个阶段的完全变态昆虫，有多寄生和复杂生活史的寄生虫，有改变栖息地的候鸟等，彼此间生活史的差别极为明显。
　　比较各个物种的生活史特征，揭示其相似性和不同性，进而联系其栖息地环境条件，探讨其适应性，联系物种的分类地位，探讨各种类型和亚类型生活史在生存竞争中的意义。根据各物种的生活史，对生态系统实施有效地调控或保护，对发展农业生产、改善生态环境有极其重要的作用。
　　从时空角度看，节气实质是一年内气候周期性变化在时间―空间上的具体表现，在某一具体空间上，是一个时间序列。生活史则是生物全生育期中的成长变化在时间―空间上的具体表现，对某一具体生物个体或种群而言，这种表现也是一个时间序列。生物的生活史通过“时间”这个变量，同节气联系起来，建立了生物成长与地域、气候、时间的关系模型，也就是该物种在某一具体地域上的成长模型，或者说是生活史模型。显而易见，不同的物种在不同的时空环境中，其表现是不同的。
　　3生物灾害防治历
　　生物灾害防治历属于工作历。防治历就是根据承灾体（作物、林木、牲畜等）或灾害源（有害生物）的发育、发生、发展的时间性，利用现有技术，按照时间序列，安排防治措施，控制生物灾害发生。
　　3.1防治历的种类
　　防治历按照编制的对象分为承灾体生物灾害防治历和灾害源（有害生物）防治历。某一具体的承灾体在其不同的生长发育周期中，有不同的生物灾害危害。承灾体生物灾害防治历，就是根据其危害特点编制的防治历，如小麦生物灾害防治历、板栗园生物灾害防治历等。灾害源防治历则是根据有害生物生活史编制的防治历，根据有害生物不同发育阶段的不同特征，采取不同的防治措施。
　　防治历还可以根据时间管理策略进行划分。按时间流程，分为防治月历、防治年历等，如二十四节气与生物灾害防治历（表1）、马尾松毛虫防治节气历（月历）。按照防治对象的活动周期安排的防治工作流程的为防治周期历，如马尾松毛虫防治周期历、生物灾害分期管理（表2）等。
　　3.2防治历的编制原理
　　防治历的编制原理就是生物灾害的时间管理原理。生物灾害的灾害源和承灾体都是生物，它们的生长都与其所在的环境密切相关。同样，它们的生活史也与其所在的时空环境密切相关，并通过时间变量，与节气建立了成长与地域、气候、时间的关系模型。利用这一关系，对生物灾害实施时间管理，编制生物灾害防治历，通过改善承灾体生长环境，促进承灾体生长发育，提高承灾体健康水平，增强其抵抗生物灾害的能力。通过一定措施，恶化有害生物生存环境，抑制有害生物生长发育，或者直接控制其种群数量至安全水平，阻止生物灾害的发生。
　　3.3防治历的编制方法
　　防治历的编制，可以按照以下步骤进行：①选题与搜集资料。选定需要编制防治历的对象，确定所要编制防治历的适用地区，搜集该地区气象资料和该对象的生活史资料。②补全生活史资料。如果生活史资料不全，就需要进行野外观察和室内饲养，补全生活史资料。③收集防治技术资料。搜集有关防治措施资料，查阅相关监测、防治技术标准。④确定防治历类型。选择合适的防治历类型，如果编制对象是承灾体，则以承灾体的生活史或经营管理周期为时间序列进行编制；如果编制对象是某一种有害生物，则以该有害生物生活史为时间序列进行编制。如果生产需要，也可以按照自然时间序列（日历、节气）来编制。⑤防治历编写。由于防治历的使用者多是农民，不是专业人员，防治历编写要语言简练，通俗易懂，尽量不使用或少使用专业术语，以便于推广使用。⑥专家审核。防治历编写完成后，要递交专家审核，修改。⑦推广应用。⑧反馈修改。在应用中，若发现问题，要及时反馈、修改。⑨技术更新。随着防治技术的发展，防治药剂、设备的升级，要及时对防治历中相关内容进行更新，保持防治历的技术先进性。
　　4潜山县板栗园生物灾害防治节气历
　　对安徽省潜山县调查和有关文献资料检索分析，潜山县板栗主要害虫有345种，其中，中等发生的害虫20种，局部严重发生的害虫14种。
　　根据潜山县气象资料和板栗生长发育规律与管理周期，以及相关害虫生活史资料，编制潜山县板栗园主要害虫防治节气历（海拔300 m），如表3所示[5]。
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